EP1734306A1 - Burner for premix-type combustion - Google Patents

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EP1734306A1
EP1734306A1 EP06115305A EP06115305A EP1734306A1 EP 1734306 A1 EP1734306 A1 EP 1734306A1 EP 06115305 A EP06115305 A EP 06115305A EP 06115305 A EP06115305 A EP 06115305A EP 1734306 A1 EP1734306 A1 EP 1734306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
burner
air inlet
premix
outlet openings
Prior art date
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Application number
EP06115305A
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German (de)
French (fr)
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EP1734306B1 (en
Inventor
Eroglu Adnan
Toqan Majed
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General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1734306B1 publication Critical patent/EP1734306B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/402—Mixing chambers downstream of the nozzle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners

Definitions

  • the invention relates to a burner for premixing combustion according to claim 1 and a method for operating a burner according to claim 23.
  • a preferred arrangement are burners in the form of conical hollow body having tangential air inlet slots. Combustion air flows through the air inlet slots into the conical burner cavity. Via fuel outlet openings at the edges of the air inlet slots fuel, in particular gaseous fuel, is supplied to the combustion air flow. In addition, liquid fuel is introduced at the apex of the cone in the burner cavity, in particular sprayed. The combustion takes place at the exit of the conical burner cavity.
  • the EP 0 321 809 A1 describes a method for the premix-type combustion of liquid fuel, in which a conical liquid fuel column forms inside the conical cavity, which is enclosed by a rotating combustion air flow flowing tangentially into the burner.
  • the ignition of the mixture takes place at the outlet of the burner, whereby a flame stabilization is established in the region of the burner mouth by the formation of a backflow zone.
  • a corresponding burner the two offset part cone body to form a conical burner cavity, a centrally between the mutually offset longitudinal axes of symmetry Part cone body attached fuel injection and having tangential air inlet slots.
  • the fuel exit openings for introducing the premix fuel are attached to the edges of the air inlet slots.
  • the EP 0 981 016 B1 describes a burner, which also has the above-described conical structure with tangential air inlet slots for the introduction of a combustion air flow.
  • This burner also has an injection device for injecting fuel into the combustion air flow.
  • This injection device is arranged centrally in the combustion air flow in front of the air inlet slots in order to inject the fuel in a parallel flow direction to the combustion air flow.
  • the WO 01/96785 A1 describes a burner and a corresponding method for operating a burner, in which two or more fuel feeds are provided with arranged substantially in the direction of the burner axis fuel outlet openings, which can separately introduce premix fuel in the burner chamber. Thereby, a stepped injection of fuel into the burner chamber can be achieved, which adapts to the changing conditions in the operation of the burner, resulting for example from different loads, gas qualities or gas preheating temperatures.
  • the DE 100 49 205 A1 describes a method and apparatus for fueling a premix burner, in which the Premix fuel supply is performed over at least two spatially axially separate areas along the burner, so that for the startup of the turbine and for the further start-up of the load up to full load, a gradual or continuous redistribution of the supply of the premix fuel between the areas.
  • the object of the present invention is therefore to propose a burner for premix-type combustion and a method for operating a burner, which enable a stable premix-type combustion with as homogeneous as possible mixing of the premix fuel with the combustion air with reduced pollutant emissions.
  • An essential idea of the invention is that the means mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow for injection of premix fuel into the tangential air inlet slots of a burner cavity are designed so that they relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis the premix fuel not only centrally but also more as a point in the combustion air flow to achieve the most homogeneous possible mixing of the premix fuel with the combustion air.
  • a high pollutant emissions, in particular nitrogen oxides avoided due to insufficient premixing.
  • the invention now concretely relates to a burner for premix-type combustion, which has a cavity which has at least one tangential one An air inlet slot for supplying a combustion air flow, means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of a burner axis, and means for injection of premix fuel in the at least one air inlet slot, which are mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow comprises.
  • the means for injection of premix fuel in the at least one air inlet slots have at least one fuel supply, the fuel outlet openings are arranged such that the premix fuel is introduced on both sides of the at least one fuel supply relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis in the combustion air flow.
  • the pressure for injecting the premix fuel into the relatively high velocity incoming combustion air stream can be reduced as compared to a one-sided injection from the edge of the air inlet slot.
  • the burner is designed such that the cavity is formed from at least two complementary to a body cone bodies forming a conical cavity whose longitudinal axes of symmetry are radially offset from one another and include at least two tangential air inlet slots for the supply of a combustion air flow.
  • the burner can be designed such that the cavity is formed from at least two complementary to a body body parts, which form a cylinder cavity whose longitudinal axes of symmetry are radially offset from one another and include at least two tangential air inlet slots for the supply of a combustion air flow.
  • tulip or cup-shaped formations of the cavity are possible.
  • the burner may have a mixing section located downstream of the cavity for transferring a flow generated in the cavity having a fuel mixture in a combustion chamber. This can increase the stability of flameless combustion.
  • the fuel outlet openings have a common, along the respective tangential air inlet slot mounted fuel supply.
  • the number of fuel feeds may depend on the number of air inlet slots, which in turn depends on whether the cavity is formed by two or more partial bodies.
  • the fuel outlet openings are formed as a pair of slot nozzles extending along the entire length of the fuel supply.
  • the combustion air flow premix fuel can be supplied evenly distributed over the entire length of the tangential air inlet slot.
  • the fuel outlet openings may have circular or oval cross sections.
  • a different penetration depth of the premix fuel into the combustion air flow can be achieved so as to be able to realize different mixture distributions.
  • the fuel outlet openings can be distributed in pairs evenly over the entire length of the tangential air inlet slot. The arrangement, distribution and design of the fuel outlet openings affects the fuel distribution within the burner and thus its quality of combustion.
  • the fuel outlet openings may be arranged grouped such that a first group of fuel outlet openings distributed uniformly over the entire length of the tangential air inlet slot and having a first common fuel supply and that a second group of fuel outlet openings along a portion of the entire length of the tangential air inlet slot distributed and at least a second common fuel supply.
  • the fuel outlets are arranged in such a group that a first group of fuel outlets is evenly distributed over a first portion of the entire length of the tangential air inlet slot and has a first common fuel supply and at least one second group is longitudinal a further portion of the entire length of the tangential air inlet slot distributed and having at least a second common fuel supply.
  • a stepped supply of premix fuel may be advantageous when starting the gas turbine if the entire premix fuel supply is to take place preferably via the first, upstream group of fuel outlets.
  • the premix fuel supply can be routed step by step or continuously to the second, downstream group of fuel outlets on further startup of the gas turbine to full load.
  • the subregions do not overlap. Depending on the operating mode of the burner, however, it may also be desirable for at least two partial areas to overlap.
  • the fuel outlet openings of two or more Groups have different cross-sections.
  • the group of fuel outlets which is to inject smaller amounts of premix fuel, have smaller injection cross-sections and vice versa.
  • the fuel feeds may have a streamlined profile with respect to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis.
  • the fuel feeds may be mounted in front of the air inlet slots with respect to the direction of the combustion air flow. Thus, they may be disposed in a region of a lower velocity of the combustion air flow than directly in the air inlet slots. Aerodynamic losses and the required pressure for the premix fuel injection can thus be reduced.
  • the fuel feeds may comprise means for regulating the mass flow of the premix fuel.
  • the fuel feeds to the groups of fuel outlet openings means for regulating the mass flow of Vormischbrennstoffs to impinge independently on fuel or the penetration depth of Vormischbrunstoffs in the combustion air flow and thus the mixing quality influence. Under certain circumstances, it is even possible to dispense with the additional supply of a pilot fuel for starting the gas turbine or in low load operation in the central fuel injection at the burner axis.
  • the means for injecting premix fuel in the air inlet slots are designed as a single component.
  • the unitary component may comprise means for attachment to a burner.
  • Such a construction can not only increase the flexibility in use of said burners, but also simplify the manufacture of the molded cone bodies, since the integration of the fuel feeds and the fuel outlets into the cast part cone body is eliminated.
  • the means for injecting fuel into the cavity which are mounted in the region of the burner axis, designed as a jet pipe, in addition to a central outlet nozzle for liquid fuel fuel outlet openings for the supply of premix fuel in a from the combustion chamber end remote Part of the beam tube along the burner axis having an associated fuel supply.
  • jet nozzle applications that protrude into the cavity longer have proven to be advantageous in terms of combustion stability, as they may, for example, prevent undesirable interference between pilot fuel and premix fuel.
  • the means for injecting fuel into the cavity which are mounted in the region of the burner axis, be designed as a conical body, the apex of which is oriented downstream and having a fuel outlet nozzle.
  • the burner can be arranged together with a secondary burner as a hybrid burner.
  • the invention further relates to a method of operating a burner, comprising a cavity having at least one tangential air inlet slot for supplying a combustion air stream, means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of a burner axis, and means for injection of Vormischbrennstoff in the air inlet slots, which are mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow includes.
  • the means for injection of premix fuel into the air inlet slots bring the premix fuel on both sides of fuel supply to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis in the combustion air flow.
  • the penetration depth and interference of the premix fuel jet may affect the mixing quality of the premix fuel and the combustion air and thus the fuel distribution at the burner throat. These in turn can be crucial for the combustion stability and the level of pollutant emissions, especially nitrogen emissions.
  • gaseous fuels can be introduced into the combustion air flow on both sides of the fuel feeds, with reference to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis.
  • the premix fuel can be introduced uniformly over the entire length of the tangential air inlet slot. Good mixing of the fuels is the prerequisite for low levels of nitrogen oxide emissions during combustion in such premix burners.
  • the premix fuel can be introduced separately over at least two subregions of the entire length of the tangential air inlet slot.
  • the burner can be operated stably even with a changed load or fuel quality with low nitrogen emission values.
  • the premix fuel may be introduced in front of the air inlet slots with respect to the direction of the combustion air flow and thus in a lower velocity region of the combustion air flow than directly into the air inlet slots.
  • the feed of the premix fuel to the individual fuel outlet openings can be carried out controllably.
  • the premix fuel may also be introduced as a function of measured pressure fluctuations, pollutant emission values or material temperatures of the burner in order to ensure stable combustion.
  • the means for injecting fuel into the cavity which are mounted in the region of the burner axis and are designed as a jet pipe, in addition to the introduction of a liquid fuel through a central Eject premix fuel via a portion of the jet pipe remote from the combustion chamber end along the burner axis. So can the Incorporation of the premix fuel in the cavity are even better graded and a better adaptation of the combustion to different operating conditions can be achieved.
  • FIG. 1 shows a longitudinal cross-section of a conical burner 1 according to the prior art, as shown for example in the EP 0 321 809 A1 is described.
  • FIG. 2 shows a cross section along the line AA of the burner shown in FIG.
  • the conical cavity 8 of the burner 1 is formed by two part cone bodies 7 displaced radially relative to one another.
  • tangential air inlet slots 11 are formed, through which the mixed with Vormischbrennstoff 3 combustion air 12 flows into the conical cavity 8.
  • the burner axis 10 is located centrally and on a line between the longitudinal axes of symmetry 9 of the part cone body 7.
  • a jet pipe 2 is mounted to inject liquid fuel 4 into the burner chamber 8.
  • pilot fuel 6 is introduced into the conical cavity. Air is introduced to the shield 5 between the pilot fuel 6 and the liquid fuel 4 to prevent premature mixing of liquid fuel 4 and pilot fuel 6 and thus premature ignition of the fuels.
  • the liquid fuel 4 injected through the jet pipe 2 forms a conical fuel column which is surrounded by the rotating combustion air 12 mixed with premix fuel 3.
  • the strength of the rotation depends on the design of the cone angle and the number and width of the air inlet slots 11. With a suitable selection of these parameters, the ignition of the fuel mixture takes place at the output of the burner 1, wherein in the region of the burner port 13, a flame stabilization by the Forming a backflow adjusts.
  • the fuel outlet openings 15 for introducing the premix fuel 3 are attached to the edges of the air inlet slots 11.
  • a high pressure for the injection of the premix fuel 3 in the incoming at high velocity combustion air stream 12 is required.
  • the injection occurs from one side of the air inlet slot 11.
  • the fuel feeds 14, which are integrated in the partial cone bodies 7, are exposed to high thermal loads due to the contact on the one hand with cold fuel and on the other hand with hot combustion air, which can lead to a shorter service life of these components. Since the fuel feeds 14 and the fuel outlet openings 15 are an integral part of the cast part cone bodies 7, it is necessary to replace the entire burner 1 when using a different fuel. In addition, the integration of the fuel supply lines 14 and the fuel outlet openings 15 in the cast part cone body 7 is technically complex and expensive.
  • Fig. 3 shows a longitudinal cross-section of a conical burner 1 with the centrally mounted in the inflow region of the combustion air flow 12 means for injection of premix fuel 3 in the air inlet slots 11.
  • Fig. 4 shows a corresponding cross section along the line B-B of the burner shown in Fig. 3. Reference will now be made to reference numerals of both FIG. 3 and FIG. 4.
  • the burner 1 shown in FIGS. 3 and 4 has fuel feeds 14 that are not components of the partial cone body 7. They are designed as an independent component, which is arranged centrally in the inflow region of the combustion air flow 12. Furthermore, on both sides of the fuel supply 14 relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis 10 fuel outlet openings 15, the Introduce premix fuel 3 into the combustion air stream 12.
  • the fuel outlet openings 15 have a circular cross-section. In other embodiments, the fuel exit openings may have oval or slot-shaped cross sections.
  • the fuel outlet openings 15 of a tangential air inlet slot 11 are supplied with premix fuel 3 via a common fuel feed 14.
  • the fuel supply 14 may be provided with means which regulate the mass flow of the fuel in order to adapt it to the current operating conditions of the burner.
  • the fuel supply 14 is arranged spatially in front of the air inlet slots 11, that is to say in a region of a lower velocity of the combustion air stream 12 than directly in the air inlet slots. This reduces aerodynamic losses and the required pressure for the injection of premix fuel 3.
  • the fuel feeds 14 have a streamlined profile with respect to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis 10 in order to reduce the pressure loss during the inflow of the combustion air 12.
  • premix fuel 3 is introduced into the combustion air flow 12 centrally and on both sides of the fuel feed 14, a relatively homogeneous mixing of premix fuel 3 and combustion air 12 results, which leads to combustion in the burner 1 with low nitrogen emissions.
  • the premix fuel supply as an independent component, not the entire burner 1 must be replaced when using a different fuel, but only the component for the Vormischbrennstoffzu operation. It is also possible to retrofit other burners with such a device. Furthermore, the technical Producing the cast part cone body less expensive, since the integration of the fuel supply lines 14 and the fuel outlet openings 15 is omitted in the cast part cone body 7. The thermal load of the burner or the partial cone body, which occurs in the burner mentioned in the prior art due to the different temperatures of one hand, cold fuel and hot combustion air, decreases because the direct contact with the cold fuel supplying fuel supply is eliminated.
  • FIG. 5 shows a longitudinal cross section of a conical burner 1 with two groups of fuel outlet openings 15.1, 15.2, which are distributed along two partial areas 16, 17 of the entire length of the tangential air inlet slot 11.
  • FIG. 6 illustrates two cross sections along the lines C-C and D-D of the burner 1 shown in FIG. 5.
  • the fuel supply of the tangential air inlet slot 11 shown here is divided into two separate fuel supply lines 14.1 and 14.2.
  • premix fuel 3 is introduced into the combustion air stream 12 through the fuel outlet openings 15.2, which is supplied via the fuel supply 14.2.
  • premix fuel 3 is introduced into the combustion air flow 12 in the second partial region 17 of the entire length of the air inlet slot 11 via the fuel outlet openings 15.1, which fuel is supplied via the fuel feed 14.1.
  • premix fuel 3 in the combustion air stream 12 allows an optimized adjustment of the burner behavior when starting the gas turbine, for example, or when operating in different load ranges. That's one Supply of premix fuel 3 in separate sections along the burner axis 10 advantageous when starting the gas turbine, if the entire premix fuel supply is preferably carried out in the upstream portion 16.
  • the premix fuel supply can be laid stepwise or continuously to the downstream portion 17 during further startup of the gas turbine to full load.
  • Means for regulating the mass flow of the premix fuel which are not shown here, prove to be particularly advantageous in order to independently apply premix fuel 3 to the fuel feeds 14.1, 14.2 and to regulate the mass flow of premix fuel 3 within a fuel feed 14.1, 14.2.
  • Fig. 7 shows a longitudinal cross-section of a cylindrical UTC burner 1 (referred to as burners of the United Technologies Corporation, for example, one of these UTC burners is shown in Figs WO 93/17279 shown; the WO 93/17279 is hereby considered to be fully incorporated in the description) with a burner port 13 and the means centrally located in the inflow region of the combustion air stream for injecting premix fuel 3 into the air inlet slots 11.
  • the means for injecting fuel 18 into the cavity of the burner 1 are as a conical body are executed, the apex of which is aligned downstream and a plurality of annularly arranged on the apex outlet nozzles 19 for the pilot fuel 6 has.
  • the illustrated burner 1 fuel feeds 14, which are not components of the part cylinder body. They are designed as independent components which are arranged centrally in the inflow region of the combustion air flow, that is in the air inlet slots 11.
  • the fuel feeds 14 have fuel outlet openings 15, which introduce the premix fuel 3 in the combustion air flow.
  • the fuel outlet openings 15 have a circular cross-section. Alternatively, the fuel outlet openings may also have oval or slot-shaped cross sections.

Abstract

The premix burner has a central cavity (8), into which premix air is fed through slots (11) in its walls. A central pipe (2) at the center of the cavity injects fuel for the main combustion into the burner, while pipes (14) above and below it on either side inject premix fuel (3) at right angles to the burner axis. An independent claim is included for a method for operating the burner.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application

Die Erfindung betrifft einen Brenner zur vormischartigen Verbrennung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Brenners gemäß Anspruch 23.The invention relates to a burner for premixing combustion according to claim 1 and a method for operating a burner according to claim 23.

Stand der TechnikState of the art

Im Hinblick auf immer strengere Bestimmungen zum Ausstoß von Schadstoffen werden große Anstrengungen unternommen, Brenner zu schaffen, deren Schadstoffausstoß, insbesondere von Stickoxiden, gering ist. Eine bevorzugte Anordnung sind dabei Brenner in Form kegelförmiger Hohlkörper, die tangentiale Lufteintrittsschlitze aufweisen. Verbrennungsluft strömt durch die Lufteintrittsschlitze in den kegelförmigen Brennerhohlraum. Über Brennstoffaustrittsöffnungen an den Kanten der Lufteintrittsschlitze wird dem Verbrennungsluftstrom Brennstoff, insbesondere gasförmiger Brennstoff, zugeführt. Außerdem wird flüssiger Brennstoff an der Kegelspitze in den kegelförmigen Brennerhohlraum eingebracht, insbesondere eingesprüht. Die Verbrennung erfolgt am Ausgang des kegelförmigen Brennerhohlraums.In view of ever stricter regulations for the emission of pollutants, great efforts are being made to create burners whose pollutant emissions, especially of nitrogen oxides, are low. A preferred arrangement are burners in the form of conical hollow body having tangential air inlet slots. Combustion air flows through the air inlet slots into the conical burner cavity. Via fuel outlet openings at the edges of the air inlet slots fuel, in particular gaseous fuel, is supplied to the combustion air flow. In addition, liquid fuel is introduced at the apex of the cone in the burner cavity, in particular sprayed. The combustion takes place at the exit of the conical burner cavity.

Die EP 0 321 809 A1 beschreibt ein Verfahren für die vormischartige Verbrennung von flüssigem Brennstoff, bei dem sich im Inneren des Kegelhohlraums eine kegelförmige Flüssigbrennstoffsäule ausbildet, welche von einem tangential in den Brenner einströmenden rotierenden Verbrennungsluftstrom umschlossen wird. Die Zündung des Gemischs findet am Ausgang des Brenners statt, wobei sich im Bereich der Brennermündung eine Flammenstabilisierung durch die Bildung einer Rückströmzone einstellt. Ebenfalls beschrieben ist ein entsprechender Brenner, der zwei zueinander versetzte Teilkegelkörper zur Bildung eines kegelförmigen Brennerhohlraums, eine mittig zwischen den zueinander versetzten Längssymmetrieachsen der Teilkegelkörper angebrachte Brennstoffeindüsung und tangentiale Lufteintrittsschlitze aufweist. Die Brennstoffaustrittsöffnungen zur Einbringung des Vormischbrennstoffs sind an den Kanten der Lufteintrittsschlitze angebracht. Um eine ausreichende Vermischung des Vormischbrennstoffs mit der Verbrennungsluft über die gesamte Breite des Lufteintrittsschlitzes zu erreichen, ist ein hoher Druck zur Eindüsung des Vormischbrennstoffs in den mit hoher Geschwindigkeit zuströmenden Verbrennungsluftstrom erforderlich. Da die Eindüsung von einer Seite des Lufteintrittsschlitzes geschieht und damit keine über die gesamte Breite des Lufteintrittsschlitzes homogene Vermischung des Vormischbrennstoffs mit der Verbrennungsluft erreicht wird, werden keine optimalen Stickstoffausstoßwerte erzielt.The EP 0 321 809 A1 describes a method for the premix-type combustion of liquid fuel, in which a conical liquid fuel column forms inside the conical cavity, which is enclosed by a rotating combustion air flow flowing tangentially into the burner. The ignition of the mixture takes place at the outlet of the burner, whereby a flame stabilization is established in the region of the burner mouth by the formation of a backflow zone. Also described is a corresponding burner, the two offset part cone body to form a conical burner cavity, a centrally between the mutually offset longitudinal axes of symmetry Part cone body attached fuel injection and having tangential air inlet slots. The fuel exit openings for introducing the premix fuel are attached to the edges of the air inlet slots. In order to achieve sufficient mixing of the premix fuel with the combustion air over the entire width of the air inlet slot, a high pressure for the injection of the premix fuel in the flowing at high speed combustion air flow is required. Since the injection takes place from one side of the air inlet slot and thus does not achieve homogenous mixing of the premix fuel with the combustion air over the entire width of the air inlet slot, optimum nitrogen emission values are not achieved.

Die EP 0 981 016 B1 beschreibt einen Brenner, der ebenfalls den oben beschriebenen kegelförmigen Aufbau mit tangentialen Lufteintrittsschlitzen für die Einbringung eines Verbrennungsluftstroms aufweist. Auch dieser Brenner weist eine Eindüsungsvorrichtung zur Eindüsung von Brennstoff in den Verbrennungsluftstrom auf. Diese Eindüsungsvorrichtung ist zentral im Verbrennungsluftstrom vor den Lufteintrittsschlitzen angeordnet, um den Brennstoff in paralleler Strömungsrichtung zum Verbrennungsluftstrom einzudüsen.The EP 0 981 016 B1 describes a burner, which also has the above-described conical structure with tangential air inlet slots for the introduction of a combustion air flow. This burner also has an injection device for injecting fuel into the combustion air flow. This injection device is arranged centrally in the combustion air flow in front of the air inlet slots in order to inject the fuel in a parallel flow direction to the combustion air flow.

Die WO 01/96785 A1 beschreibt einen Brenner und ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb eines Brenners, bei dem zwei oder mehrere Brennstoffzuführungen mit im wesentlichen in Richtung der Brennerachse angeordneten Brennstoffaustrittsöffnungen vorgesehen sind, die getrennt voneinander Vormischbrennstoff in den Brennerraum einbringen können. Dadurch kann eine gestufte Eindüsung von Brennstoff in den Brennerraum erreicht werden, die sich den sich ändernden Bedingungen beim Betrieb des Brenners anpasst, die beispielsweise durch unterschiedliche Lasten, Gasqualitäten oder Gasvorwärmtemperaturen entstehen.The WO 01/96785 A1 describes a burner and a corresponding method for operating a burner, in which two or more fuel feeds are provided with arranged substantially in the direction of the burner axis fuel outlet openings, which can separately introduce premix fuel in the burner chamber. Thereby, a stepped injection of fuel into the burner chamber can be achieved, which adapts to the changing conditions in the operation of the burner, resulting for example from different loads, gas qualities or gas preheating temperatures.

Die DE 100 49 205 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Brennstoffversorgung eines Vormischbrenners, bei dem die Vormischbrennstoffzuführung über wenigstens zwei räumlich axial getrennte Bereiche entlang des Brenners durchgeführt wird, so dass für das Anfahren der Turbine und für das weitere Hochfahren der Last bis hin zur Volllast eine stufenweise oder kontinuierliche Umverteilung der Zuführung des Vormischbrennstoffs zwischen den Bereichen erfolgt.The DE 100 49 205 A1 describes a method and apparatus for fueling a premix burner, in which the Premix fuel supply is performed over at least two spatially axially separate areas along the burner, so that for the startup of the turbine and for the further start-up of the load up to full load, a gradual or continuous redistribution of the supply of the premix fuel between the areas.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Brenner zur vormischartigen Verbrennung und ein Verfahren zum Betrieb eines Brenners vorzuschlagen, die eine stabile vormischartige Verbrennung mit einer möglichst homogenen Vermischung des Vormischbrennstoffs mit der Verbrennungsluft bei reduziertem Schadstoffausstoß ermöglichen.The object of the present invention is therefore to propose a burner for premix-type combustion and a method for operating a burner, which enable a stable premix-type combustion with as homogeneous as possible mixing of the premix fuel with the combustion air with reduced pollutant emissions.

Diese Aufgabe wird durch einen Brenner zur vormischartigen Verbrennung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Brenners mit den Merkmalen von Anspruch 23 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a burner for premix-type combustion with the features of claim 1 and a method for operating a burner with the features of claim 23. Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms angebrachten Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die tangentialen Lufteintrittsschlitze eines Brennerhohlraums derart ausgebildet sind, dass sie bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse den Vormischbrennstoff nicht nur zentral, sondern auch an mehr als einer Stelle in den Verbrennungsluftstrom eindüsen, um eine möglichst homogene Vermischung des Vormischbrennstoffs mit der Verbrennungsluft zu erreichen. Somit wird ein hoher Schadstoffausstoß, insbesondere von Stickoxiden, aufgrund unzureichender Vormischung vermieden.An essential idea of the invention is that the means mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow for injection of premix fuel into the tangential air inlet slots of a burner cavity are designed so that they relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis the premix fuel not only centrally but also more as a point in the combustion air flow to achieve the most homogeneous possible mixing of the premix fuel with the combustion air. Thus, a high pollutant emissions, in particular nitrogen oxides, avoided due to insufficient premixing.

Die Erfindung betrifft nun konkret einen Brenner zur vormischartigen Verbrennung, der einen Hohlraum, der mindestens einen tangentialen Lufteintrittsschlitz für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms aufweist, Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum, die im Bereich einer Brennerachse angebracht sind, und Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in den mindestens einen Lufteintrittsschlitz, die zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms angebracht sind, umfasst. Die Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in den mindestens einen Lufteintrittsschlitze weisen mindestens eine Brennstoffzuführung auf, deren Brennstoffaustrittsöffnungen derart angeordnet sind, dass der Vormischbrennstoff beidseitig der mindestens einen Brennstoffzuführung bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse in den Verbrennungsluftstrom eingebracht wird. Damit kann eine über die gesamte Breite des Lufteintrittsschlitzes relativ homogene Vermischung des Vormischbrennstoffs mit der Verbrennungsluft und daher verbesserte Stickstoffausstoßwerte erzielt werden. Außerdem kann der Druck zur Eindüsung des Vormischbrennstoffs in den mit relativ hoher Geschwindigkeit zuströmenden Verbrennungsluftstrom im Vergleich zu einer einseitigen Eindüsung von der Kante des Lufteintrittsschlitzes reduziert werden.The invention now concretely relates to a burner for premix-type combustion, which has a cavity which has at least one tangential one An air inlet slot for supplying a combustion air flow, means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of a burner axis, and means for injection of premix fuel in the at least one air inlet slot, which are mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow comprises. The means for injection of premix fuel in the at least one air inlet slots have at least one fuel supply, the fuel outlet openings are arranged such that the premix fuel is introduced on both sides of the at least one fuel supply relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis in the combustion air flow. Thus, a relatively homogeneous mixing of the premix fuel with the combustion air over the entire width of the air inlet slot and therefore improved nitrogen emissions can be achieved. In addition, the pressure for injecting the premix fuel into the relatively high velocity incoming combustion air stream can be reduced as compared to a one-sided injection from the edge of the air inlet slot.

Vorzugsweise ist der Brenner derart ausgebildet, dass der Hohlraum aus mindestens zwei sich zu einem Körper ergänzenden Teilkegelkörpern gebildet wird, die einen Kegelhohlraum bilden, deren Längssymmetrieachsen zueinander radial versetzt sind und mindestens zwei tangentiale Lufteintrittsschlitze für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms einschließen. Alternativ kann der Brenner derart ausgebildet sein, dass der Hohlraum aus mindestens zwei sich zu einem Körper ergänzenden Teilzylinderkörpern gebildet wird, die einen Zylinderhohlraum bilden, deren Längssymmetrieachsen zueinander radial versetzt sind und mindestens zwei tangentiale Lufteintrittsschlitze für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms einschließen. Ebenso sind tulpen- oder becherförmige Ausbildungen des Hohlraums möglich.Preferably, the burner is designed such that the cavity is formed from at least two complementary to a body cone bodies forming a conical cavity whose longitudinal axes of symmetry are radially offset from one another and include at least two tangential air inlet slots for the supply of a combustion air flow. Alternatively, the burner can be designed such that the cavity is formed from at least two complementary to a body body parts, which form a cylinder cavity whose longitudinal axes of symmetry are radially offset from one another and include at least two tangential air inlet slots for the supply of a combustion air flow. Likewise, tulip or cup-shaped formations of the cavity are possible.

Zusätzlich kann der Brenner eine stromabwärts des Hohlraums angeordnete Mischstrecke zur Überführung einer in dem Hohlraum erzeugten Strömung eines Brennstoffgemischs in eine Brennkammer aufweisen. Diese kann die Stabilität der flammenlosen Verbrennung erhöhen.In addition, the burner may have a mixing section located downstream of the cavity for transferring a flow generated in the cavity having a fuel mixture in a combustion chamber. This can increase the stability of flameless combustion.

Insbesondere weisen die Brennstoffaustrittsöffnungen eine gemeinsame, längs des jeweiligen tangentialen Lufteintrittschlitzes angebrachte Brennstoffzuführung auf. Die Anzahl der Brennstoffzuführungen kann unter anderem abhängig sein von der Anzahl der Lufteintrittsschlitze, die beispielsweise wiederum abhängig davon ist, ob der Hohlraum aus zwei oder mehr Teilkörpern gebildet wird.In particular, the fuel outlet openings have a common, along the respective tangential air inlet slot mounted fuel supply. Among other things, the number of fuel feeds may depend on the number of air inlet slots, which in turn depends on whether the cavity is formed by two or more partial bodies.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Brennstoffaustrittsöffnungen als ein längs über die gesamte Länge der Brennstoffzuführung verlaufendes Paar von Schlitzdüsen ausgebildet. Damit kann dem Verbrennungsluftstrom Vormischbrennstoff gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes verteilt zugeführt werden.In a preferred embodiment, the fuel outlet openings are formed as a pair of slot nozzles extending along the entire length of the fuel supply. Thus, the combustion air flow premix fuel can be supplied evenly distributed over the entire length of the tangential air inlet slot.

Andererseits können die Brennstoffaustrittsöffnungen kreisförmige oder ovale Querschnitte aufweisen. Durch unterschiedliche Öffnungsdurchmesser beziehungsweise Durchtrittsquerschnitte kann eine unterschiedliche Eindringtiefe des Vormischbrennstoffs in den Verbrennungsluftstrom erreicht werden, um damit unterschiedliche Mischungsverteilungen realisieren zu können. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Vormischbrennstoffs über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes zu erreichen, können sich die Brennstoffaustrittsöffnungen paarweise gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes verteilen. Die Anordnung, Verteilung und Ausbildung der Brennstoffaustrittsöffnungen beeinflusst die Brennstoffverteilung innerhalb des Brenners und damit seine Verbrennungsqualität.On the other hand, the fuel outlet openings may have circular or oval cross sections. By means of different opening diameters or passage cross sections, a different penetration depth of the premix fuel into the combustion air flow can be achieved so as to be able to realize different mixture distributions. In order to achieve a uniform distribution of the Vormischbrennstoffs over the entire length of the tangential air inlet slot, the fuel outlet openings can be distributed in pairs evenly over the entire length of the tangential air inlet slot. The arrangement, distribution and design of the fuel outlet openings affects the fuel distribution within the burner and thus its quality of combustion.

Um eine gestufte Einbringung von Vormischbrennstoff in den Verbrennungsluftstrom und damit eine optimierte Anpassung des Brennerverhaltens beim Anfahren der beispielsweise angeschlossenen Gasturbine oder beim Betrieb in verschiedenen Lastbereichen zu ermöglichen, können die Brennstoffaustrittsöffnungen derart gruppiert angeordnet sein, dass eine erste Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen sich gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes verteilt und eine erste gemeinsame Brennstoffzuführung aufweist und dass eine zweite Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen sich längs eines Teilbereichs der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittschlitzes verteilt und mindestens eine zweite gemeinsame Brennstoffzuführung aufweist.To a stepped introduction of Vormischbrennstoff in the combustion air flow and thus an optimized adjustment of the burner behavior when starting the example connected gas turbine or when operating in different load ranges permit, the fuel outlet openings may be arranged grouped such that a first group of fuel outlet openings distributed uniformly over the entire length of the tangential air inlet slot and having a first common fuel supply and that a second group of fuel outlet openings along a portion of the entire length of the tangential air inlet slot distributed and at least a second common fuel supply.

In einer anderen Ausführungsform für die gestufte Einbringung von Vormischbrennstoff sind die Brennstoffaustrittsöffnungen derart gruppiert angeordnet, dass eine erste Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen sich gleichmäßig über einen ersten Teilbereich der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes verteilt und eine erste gemeinsame Brennstoffzuführung aufweist und dass mindestens eine zweite Gruppe sich längs eines weiteren Teilbereichs der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittschlitzes verteilt und mindestens eine zweite gemeinsame Brennstoffzuführung aufweist. So kann eine gestufte Zuführung von Vormischbrennstoff vorteilhaft beim Anfahren der Gasturbine sein, wenn die gesamte Vormischbrennstoffzuführung vorzugsweise über die erste, stromauf gelegene Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen erfolgen soll. Die Vormischbrennstoffzuführung kann beim weiteren Hochfahren der Gasturbine bis hin zur Volllast stufenweise oder kontinuierlich auf die zweite, stromabwärts gelegene Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen verlegt werden.In another embodiment for the stepped introduction of premix fuel, the fuel outlets are arranged in such a group that a first group of fuel outlets is evenly distributed over a first portion of the entire length of the tangential air inlet slot and has a first common fuel supply and at least one second group is longitudinal a further portion of the entire length of the tangential air inlet slot distributed and having at least a second common fuel supply. Thus, a stepped supply of premix fuel may be advantageous when starting the gas turbine if the entire premix fuel supply is to take place preferably via the first, upstream group of fuel outlets. The premix fuel supply can be routed step by step or continuously to the second, downstream group of fuel outlets on further startup of the gas turbine to full load.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Brenners überlappen sich die Teilbereiche nicht. Je nach Betriebsart des Brenners kann es aber auch erwünscht sein, dass sich mindestens zwei Teilbereiche überlappen.In a preferred embodiment of the burner, the subregions do not overlap. Depending on the operating mode of the burner, however, it may also be desirable for at least two partial areas to overlap.

Um den Vermischungsgrad von Verbrennungsluft und Vormischbrennstoff über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes zu beeinflussen, können die Brennstoffaustrittsöffnungen von zwei oder mehr Gruppen unterschiedliche Querschnitte aufweisen. So kann die Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen, die kleinere Vormischbrennstoffmengen eindüsen soll, kleinere Eindüsungsquerschnitte aufweisen und umgekehrt.In order to influence the degree of mixing of combustion air and premix fuel over the entire length of the tangential air inlet slot, the fuel outlet openings of two or more Groups have different cross-sections. Thus, the group of fuel outlets, which is to inject smaller amounts of premix fuel, have smaller injection cross-sections and vice versa.

Um den Druckverlust bei der Einströmung der Verbrennungsluft zu reduzieren, können die Brennstoffzuführungen ein stromlinienförmiges Profil bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse aufweisen.In order to reduce the pressure loss during the inflow of the combustion air, the fuel feeds may have a streamlined profile with respect to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis.

Weiterhin können die Brennstoffzuführungen vor den Lufteintrittsschlitzen bezogen auf die Richtung des Verbrennungsluftstromes angebracht sein. Damit können sie in einem Bereich einer niedrigeren Geschwindigkeit des Verbrennungsluftstroms als direkt in den Lufteintrittsschlitzen angeordnet sein. Aerodynamische Verluste und der erforderliche Druck für die Eindüsung des Vormischbrennstoffs können so verringert werden.Furthermore, the fuel feeds may be mounted in front of the air inlet slots with respect to the direction of the combustion air flow. Thus, they may be disposed in a region of a lower velocity of the combustion air flow than directly in the air inlet slots. Aerodynamic losses and the required pressure for the premix fuel injection can thus be reduced.

Um die Vormischbrennstoffzuführung der Betriebsart des Brenners beziehungsweise den Lastbedingungen beispielsweise einer Gasturbine anzupassen, können die Brennstoffzuführungen Mittel zur Regulierung des Massenstroms des Vormischbrennstoffs aufweisen.In order to adapt the premix fuel supply to the operating mode of the burner or to the load conditions of, for example, a gas turbine, the fuel feeds may comprise means for regulating the mass flow of the premix fuel.

Insbesondere bei einer Ausführungsform mit einer gestuften Vormischbrennstoffzuführung ist es vorteilhaft, dass die Brennstoffzuführungen zu den Gruppen von Brennstoffaustrittsöffnungen Mittel zur Regulierung des Massenstroms des Vormischbrennstoffs aufweisen, um sie unabhängig voneinander mit Brennstoff zu beaufschlagen beziehungsweise die Eindringtiefe des Vormischbrennstoffs in den Verbrennungsluftstrom und damit die Mischgüte zu beeinflussen. Unter Umständen ist es sogar möglich, auf die zusätzliche Zufuhr eines Pilotbrennstoffs für das Anfahren der Gasturbine oder im niedrigen Lastbetrieb im Bereich der zentralen Brennstoffeindüsung an der Brennerachse zu verzichten.In particular, in one embodiment with a stepped premix fuel supply, it is advantageous that the fuel feeds to the groups of fuel outlet openings means for regulating the mass flow of Vormischbrennstoffs to impinge independently on fuel or the penetration depth of Vormischbrunstoffs in the combustion air flow and thus the mixing quality influence. Under certain circumstances, it is even possible to dispense with the additional supply of a pilot fuel for starting the gas turbine or in low load operation in the central fuel injection at the burner axis.

Vorzugsweise sind die Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die Lufteintrittsschlitze als einheitliches Bauteil ausgeführt. Damit kann bei Verwendung eines anderen Brennstoffs lediglich das Bauteil für die Vormischbrennstoffzuführung ausgetauscht werden, ein Austausch des gesamten Brenner ist dann nicht mehr erforderlich. Außerdem ist es möglich, andere Brenner mit einer solchen Vorrichtung nachzurüsten. Dazu kann das einheitliche Bauteil Mittel zur Befestigung an einem Brenner aufweisen. Eine derartige Konstruktion kann nicht nur die Flexibilität beim Einsatz der genannten Brenner erhöhen, sondern auch die Herstellung der gegossenen Teilkegelkörper vereinfachen, da die Integration der Brennstoffzuführungen und der Brennstoffaustrittsöffnungen in die gegossenen Teilkegelkörper wegfällt.Preferably, the means for injecting premix fuel in the air inlet slots are designed as a single component. Thus, when using another fuel, only the component for the Vormischbrennstoffzuführung be replaced, an exchange of the entire burner is then no longer necessary. It is also possible to retrofit other burners with such a device. For this purpose, the unitary component may comprise means for attachment to a burner. Such a construction can not only increase the flexibility in use of said burners, but also simplify the manufacture of the molded cone bodies, since the integration of the fuel feeds and the fuel outlets into the cast part cone body is eliminated.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Brenners sind die Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum, die im Bereich der Brennerachse angebracht sind, als Strahlrohr ausgeführt, das neben einer zentralen Austrittsdüse für flüssigen Brennstoff Brennstoffaustrittsöffnungen für die Zufuhr von Vormischbrennstoff in einem vom brennraumseitigen Ende entfernten Teilbereich des Strahlrohrs längs der Brennerachse mit einer zugehörigen Brennstoffzuführung aufweist. Insbesondere Anwendungen mit Strahlrohren, die länger in den Hohlraum ragen, haben sich hinsichtlich der Verbrennungsstabilität als vorteilhaft erwiesen, da sie beispielsweise eine unerwünschte Beeinflussung zwischen Pilotbrennstoff und Vormischbrennstoff verhindern können. Außerdem kann auf eine Vorrichtung zum Ausblasen des Brenners beispielsweise beim Abschalten verzichtet werden.In a further preferred embodiment of the burner, the means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of the burner axis, designed as a jet pipe, in addition to a central outlet nozzle for liquid fuel fuel outlet openings for the supply of premix fuel in a from the combustion chamber end remote Part of the beam tube along the burner axis having an associated fuel supply. In particular, jet nozzle applications that protrude into the cavity longer have proven to be advantageous in terms of combustion stability, as they may, for example, prevent undesirable interference between pilot fuel and premix fuel. In addition, can be dispensed with a device for blowing out the burner, for example, when switching off.

Alternativ können die Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum, die im Bereich der Brennerachse angebracht sind, als kegelförmiger Körper ausgeführt sein, dessen Kegelspitze stromabwärts ausgerichtet ist und eine Austrittsdüse für Brennstoff aufweist.Alternatively, the means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of the burner axis, be designed as a conical body, the apex of which is oriented downstream and having a fuel outlet nozzle.

Zur zusätzlichen Stabilisierung und zur Reduzierung von Brummgeräuschen kann der Brenner zusammen mit einem sekundären Brenner als Hybridbrenner angeordnet sein.For additional stabilization and to reduce humming noises, the burner can be arranged together with a secondary burner as a hybrid burner.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Brenners, der einen Hohlraum, der mindestens einen tangentialen Lufteintrittsschlitz für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms aufweist, Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum, die im Bereich einer Brennerachse angebracht sind, und Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die Lufteintrittsschlitze, die zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms angebracht sind, umfasst. Die Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die Lufteintrittsschlitze bringen den Vormischbrennstoff beidseitig von Brennstoffzuführungen bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse in den Verbrennungsluftstrom ein. Die Eindringtiefe und die Einmischung des Vormischbrennstoffstrahls kann die Mischgüte des Vormischbrennstoffs und der Verbrennungsluft und damit die Brennstoffverteilung an der Brennermündung beeinflussen. Diese wiederum können entscheidend für die Verbrennungsstabilität und die Höhe der Schadstoffemissionen, insbesondere der Stickstoffemissionen sein.The invention further relates to a method of operating a burner, comprising a cavity having at least one tangential air inlet slot for supplying a combustion air stream, means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of a burner axis, and means for injection of Vormischbrennstoff in the air inlet slots, which are mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow includes. The means for injection of premix fuel into the air inlet slots bring the premix fuel on both sides of fuel supply to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis in the combustion air flow. The penetration depth and interference of the premix fuel jet may affect the mixing quality of the premix fuel and the combustion air and thus the fuel distribution at the burner throat. These in turn can be crucial for the combustion stability and the level of pollutant emissions, especially nitrogen emissions.

Insbesondere können mit einem solchen Verfahren gasförmige Brennstoffe beidseitig der Brennstoffzuführungen bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse in den Verbrennungsluftstrom eingebracht werden.In particular, with such a method, gaseous fuels can be introduced into the combustion air flow on both sides of the fuel feeds, with reference to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis.

Um eine möglichst stabile Verbrennung im Bereich der Brennermündung zu erreichen, kann der Vormischbrennstoff gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes eingebracht werden. Eine gute Vermischung der Brennstoffe ist bei derartigen Vormischbrennern die Voraussetzung für niedrige Stickoxidemissionswerte beim Verbrennungsvorgang.In order to achieve the most stable possible combustion in the region of the burner mouth, the premix fuel can be introduced uniformly over the entire length of the tangential air inlet slot. Good mixing of the fuels is the prerequisite for low levels of nitrogen oxide emissions during combustion in such premix burners.

Um andererseits den unterschiedlichen Anforderungen an den Brenner beispielsweise beim Anfahren einer Gasturbine oder beim Betrieb bei Volllast gerecht zu werden, kann der Vormischbrennstoff getrennt über mindestens zwei Teilbereiche der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes eingebracht werden. Über eine Steuerung der Vormischbrennstoffzuführung eines ersten Teilbereichs im Verhältnis zu mindestens einem zweiten Teilbereich kann der Brenner auch bei geänderter Last oder Brennstoffqualität stabil mit niedrigen Stickstoffemissionswerten betrieben werden.On the other hand, to meet the different requirements for the burner, for example when starting a gas turbine or when operating at full load, the premix fuel can be introduced separately over at least two subregions of the entire length of the tangential air inlet slot. By controlling the premix fuel supply of a first portion in relation to at least a second portion, the burner can be operated stably even with a changed load or fuel quality with low nitrogen emission values.

Um aerodynamische Verluste und den erforderlichen Druck für die Eindüsung des Vormischbrennstoffs zu verringern, kann der Vormischbrennstoff vor den Lufteintrittsschlitzen bezogen auf die Richtung des Verbrennungsluftstromes und damit in einem Bereich niedrigerer Geschwindigkeit des Verbrennungsluftstroms als direkt in den Lufteintrittsschlitzen eingebracht werden.In order to reduce aerodynamic losses and the required pressure for the premix fuel injection, the premix fuel may be introduced in front of the air inlet slots with respect to the direction of the combustion air flow and thus in a lower velocity region of the combustion air flow than directly into the air inlet slots.

Weiterhin kann die Zuführung des Vormischbrennstoffs zu den einzelnen Brennstoffaustrittsöffnungen regelbar durchgeführt werden. Insbesondere bei einer gestuften Einbringung des Vormischbrennstoffs kann es vorteilhaft sein, die Zuführung des Vormischbrennstoffs zu den Brennstoffaustrittsöffnungen der Teilbereiche lastabhängig und unabhängig voneinander durchzuführen. Außerdem kann der Vormischbrennstoff auch abhängig von gemessenen Druckschwankungen, Schadstoffemissionswerten oder Materialtemperaturen des Brenners eingebracht werden, um so eine stabile Verbrennung zu gewährleisten.Furthermore, the feed of the premix fuel to the individual fuel outlet openings can be carried out controllably. In particular, in the case of a stepped introduction of the premix fuel, it may be advantageous to carry out the supply of the premix fuel to the fuel outlet openings of the subregions in a load-dependent and independent manner. In addition, the premix fuel may also be introduced as a function of measured pressure fluctuations, pollutant emission values or material temperatures of the burner in order to ensure stable combustion.

Um eine radial vom Strahlrohr nach außen gerichtete Eindüsung von Vormischbrennstoff in den Hohlraum zu ermöglichen, können die Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum, die im Bereich der Brennerachse angebracht sind und als Strahlrohr ausgeführt sind, neben der Einbringung eines flüssigen Brennstoffs durch eine zentrale Austrittsdüse Vormischbrennstoff über einen vom brennraumseitigen Ende entfernten Teilbereich des Strahlrohrs längs der Brennerachse einbringen. So kann die Einbringung des Vormischbrennstoffs in den Hohlraum noch besser abgestuft werden und eine bessere Anpassung der Verbrennung an unterschiedliche Betriebsbedingungen erreicht werden.In order to allow a radially from the jet pipe outwardly directed injection of Vormischbrennstoff into the cavity, the means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of the burner axis and are designed as a jet pipe, in addition to the introduction of a liquid fuel through a central Eject premix fuel via a portion of the jet pipe remote from the combustion chamber end along the burner axis. So can the Incorporation of the premix fuel in the cavity are even better graded and a better adaptation of the combustion to different operating conditions can be achieved.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
einen Längsquerschnitt eines kegelförmigen Brenners gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2
einen Querschnitt entlang der Linie A-A des in Fig. 1 dargestellten Brenners,
Fig. 3
einen Längsquerschnitt eines kegelförmigen Brenners mit den zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms angebrachten Mitteln zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die Lufteintrittsschlitze,
Fig. 4
einen Querschnitt entlang der Linie B-B des in Fig. 3 dargestellten Brenners,
Fig. 5
einen Längsquerschnitt eines kegelförmigen Brenners mit zwei Gruppen von Brennstoffaustrittsöffnungen, die sich längs zweier Teilbereiche der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittschlitzes verteilen,
Fig. 6
zwei Querschnitte entlang den Linien C-C und D-D des in Fig. 5 dargestellten Brenners, und
Fig. 7
einen Längsquerschnitt eines zylinderförmigen Brenners mit den zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms angebrachten Mitteln zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die Lufteintrittsschlitze.
The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Show it:
Fig. 1
a longitudinal cross section of a conical burner according to the prior art;
Fig. 2
a cross section along the line AA of the burner shown in Fig. 1,
Fig. 3
a longitudinal cross section of a conical burner with the centrally mounted in the inflow region of the combustion air flow means for the injection of premix fuel in the air inlet slots,
Fig. 4
a cross section along the line BB of the burner shown in Fig. 3,
Fig. 5
a longitudinal cross section of a conical burner with two groups of fuel outlet openings, which are distributed along two portions of the entire length of the tangential air inlet slot,
Fig. 6
two cross sections along the lines CC and DD of the burner shown in Fig. 5, and
Fig. 7
a longitudinal cross-section of a cylindrical burner with the centrally mounted in the inflow region of the combustion air flow means for the injection of premix fuel in the air inlet slots.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

Fig. 1 zeigt einen Längsquerschnitt eines kegelförmigen Brenners 1 gemäß dem Stand der Technik, wie er beispielsweise in der EP 0 321 809 A1 beschrieben ist. Im Zusammenhang damit zeigt Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A des in Fig. 1 dargestellten Brenners. Im folgenden wird auf Bezugszeichen sowohl der Fig. 1 als auch der Fig. 2 Bezug genommen.Fig. 1 shows a longitudinal cross-section of a conical burner 1 according to the prior art, as shown for example in the EP 0 321 809 A1 is described. In connection with this, FIG. 2 shows a cross section along the line AA of the burner shown in FIG. Reference will now be made to reference numerals of both FIG. 1 and FIG.

Der Kegelhohlraum 8 des Brenners 1 wird durch zwei zueinander radial verschobene Teilkegelkörper 7 gebildet. Durch die Verschiebung der Längssymmetrieachsen 9 der Teilkegelkörper 7 werden tangentiale Lufteintrittsschlitze 11 gebildet, durch welche die mit Vormischbrennstoff 3 vermischte Verbrennungsluft 12 in den Kegelhohlraum 8 einströmt. Die Brennerachse 10 liegt mittig und auf einer Linie zwischen den Längssymmetrieachsen 9 der Teilkegelkörper 7. Im Bereich dieser Brennerachse 10 ist ein Strahlrohr 2 angebracht, um flüssigen Brennstoff 4 in den Brennerraum 8 einzudüsen. Zusätzlich wird beispielsweise zum Zünden oder Stabilisieren der Verbrennung Pilotbrennstoff 6 in den Kegelhohlraum eingebracht. Zwischen dem Pilotbrennstoff 6 und dem flüssigen Brennstoff 4 wird Luft zur Abschirmung 5 eingebracht, um eine vorzeitige Vermischung von flüssigem Brennstoff 4 und Pilotbrennstoff 6 und damit eine vorzeitige Zündung der Brennstoffe zu vermeiden.The conical cavity 8 of the burner 1 is formed by two part cone bodies 7 displaced radially relative to one another. By the displacement of the longitudinal axes of symmetry 9 of the partial cone body 7 tangential air inlet slots 11 are formed, through which the mixed with Vormischbrennstoff 3 combustion air 12 flows into the conical cavity 8. The burner axis 10 is located centrally and on a line between the longitudinal axes of symmetry 9 of the part cone body 7. In the region of this burner axis 10, a jet pipe 2 is mounted to inject liquid fuel 4 into the burner chamber 8. In addition, for example, to ignite or stabilize the combustion, pilot fuel 6 is introduced into the conical cavity. Air is introduced to the shield 5 between the pilot fuel 6 and the liquid fuel 4 to prevent premature mixing of liquid fuel 4 and pilot fuel 6 and thus premature ignition of the fuels.

Der durch das Strahlrohr 2 eingedüste flüssige Brennstoff 4 bildet eine kegelförmige Brennstoffsäule, die von der mit Vormischbrennstoff 3 vermischten rotierenden Verbrennungsluft 12 umgeben ist. Die Stärke der Rotation ist abhängig von der Auslegung des Kegelwinkels und der Anzahl und der Breite der Lufteintrittsschlitze 11. Bei einer geeigneten Auswahl dieser Parameter findet die Zündung des Brennstoffgemischs am Ausgang des Brenners 1 statt, wobei sich im Bereich der Brennermündung 13 eine Flammenstabilisierung durch die Bildung einer Rückströmzone einstellt.The liquid fuel 4 injected through the jet pipe 2 forms a conical fuel column which is surrounded by the rotating combustion air 12 mixed with premix fuel 3. The strength of the rotation depends on the design of the cone angle and the number and width of the air inlet slots 11. With a suitable selection of these parameters, the ignition of the fuel mixture takes place at the output of the burner 1, wherein in the region of the burner port 13, a flame stabilization by the Forming a backflow adjusts.

Die Brennstoffaustrittsöffnungen 15 zur Einbringung des Vormischbrennstoffs 3 sind an den Kanten der Lufteintrittsschlitze 11 angebracht. Um eine ausreichende Vermischung des Vormischbrennstoffs 3 mit der Verbrennungsluft 12 über die gesamte Breite des Lufteintrittsschlitzes 11 zu erreichen, ist ein hoher Druck zur Eindüsung des Vormischbrennstoffs 3 in den mit hoher Geschwindigkeit zuströmenden Verbrennungsluftstrom 12 erforderlich. Die Eindüsung geschieht von einer Seite des Lufteintrittsschlitzes 11. Damit wird keine über die gesamte Breite des Lufteintrittsschlitzes homogene Vermischung des Vormischbrennstoffs mit der Verbrennungsluft und daher keine optimalen Stickstoffausstoßwerte erzielt.The fuel outlet openings 15 for introducing the premix fuel 3 are attached to the edges of the air inlet slots 11. To a sufficient mixing of the premix fuel 3 with the Achieve combustion air 12 over the entire width of the air inlet slot 11, a high pressure for the injection of the premix fuel 3 in the incoming at high velocity combustion air stream 12 is required. The injection occurs from one side of the air inlet slot 11. Thus, no homogenous mixing of the premix fuel with the combustion air over the entire width of the air inlet slot and therefore no optimal nitrogen emission values are achieved.

Die Brennstoffzuführungen 14, die in den Teilkegelkörpern 7 integriert sind, sind hohen thermischen Belastungen durch den Kontakt mit einerseits kaltem Brennstoff und andererseits heißer Verbrennungsluft ausgesetzt, was zu einer kürzeren Lebensdauer dieser Bauteile führen kann. Da die Brennstoffzuführungen 14 und die Brennstoffaustrittsöffnungen 15 ein integraler Bestandteil der gegossenen Teilkegelkörper 7 sind, ist es notwendig, bei Verwendung eines anderen Brennstoffes den gesamten Brenner 1 auszutauschen. Außerdem ist die Integration der Brennstoffzuführungen 14 und der Brennstoffaustrittsöffnungen 15 in die gegossenen Teilkegelkörper 7 technisch aufwändig und teuer.The fuel feeds 14, which are integrated in the partial cone bodies 7, are exposed to high thermal loads due to the contact on the one hand with cold fuel and on the other hand with hot combustion air, which can lead to a shorter service life of these components. Since the fuel feeds 14 and the fuel outlet openings 15 are an integral part of the cast part cone bodies 7, it is necessary to replace the entire burner 1 when using a different fuel. In addition, the integration of the fuel supply lines 14 and the fuel outlet openings 15 in the cast part cone body 7 is technically complex and expensive.

Fig. 3 zeigt einen Längsquerschnitt eines kegelförmigen Brenners 1 mit den zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms 12 angebrachten Mitteln zur Eindüsung von Vormischbrennstoff 3 in die Lufteintrittsschlitze 11. Fig. 4 zeigt einen entsprechenden Querschnitt entlang der Linie B-B des in Fig. 3 dargestellten Brenners. Im folgenden wird auf Bezugszeichen sowohl der Fig. 3 als auch der Fig. 4 Bezug genommen.Fig. 3 shows a longitudinal cross-section of a conical burner 1 with the centrally mounted in the inflow region of the combustion air flow 12 means for injection of premix fuel 3 in the air inlet slots 11. Fig. 4 shows a corresponding cross section along the line B-B of the burner shown in Fig. 3. Reference will now be made to reference numerals of both FIG. 3 and FIG. 4.

Im Unterschied zu dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Brenner weist der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte Brenner 1 Brennstoffzuführungen 14 auf, die nicht Bestandteile des Teilkegelkörpers 7 sind. Sie sind als eigenständiges Bauteil ausgeführt, das zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms 12 angeordnet ist. Weiterhin befinden sich beidseitig der Brennstoffzuführung 14 bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse 10 Brennstoffaustrittsöffnungen 15, die den Vormischbrennstoff 3 in den Verbrennungsluftstrom 12 einbringen. Die Brennstoffaustrittsöffnungen 15 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. In anderen Ausführungsformen können die Brennstoffaustrittsöffnungen ovale oder schlitzförmige Querschnitte aufweisen. Durch eine geeignete Auswahl der Anordnung, Größe und Anzahl der Brennstoffaustrittsöffnungen 15 können die Schadstoffemissionswerte, das Flammenrückstromverhalten und die Flammenstabilität beeinflusst werden.In contrast to the burner shown in FIGS. 1 and 2, the burner 1 shown in FIGS. 3 and 4 has fuel feeds 14 that are not components of the partial cone body 7. They are designed as an independent component, which is arranged centrally in the inflow region of the combustion air flow 12. Furthermore, on both sides of the fuel supply 14 relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis 10 fuel outlet openings 15, the Introduce premix fuel 3 into the combustion air stream 12. The fuel outlet openings 15 have a circular cross-section. In other embodiments, the fuel exit openings may have oval or slot-shaped cross sections. By a suitable selection of the arrangement, size and number of the fuel outlet openings 15, the pollutant emission values, the flame backflow behavior and the flame stability can be influenced.

Die Brennstoffaustrittsöffnungen 15 eines tangentialen Lufteintrittsschlitzes 11 werden über eine gemeinsame Brennstoffzuführung 14 mit Vormischbrennstoff 3 versorgt. Die Brennstoffzuführung 14 kann mit Mitteln ausgestattet sein, die den Massenstrom des Brennstoffs regeln, um ihn den momentanen Betriebsbedingungen des Brenners anzupassen. Die Brennstoffzuführung 14 ist räumlich vor den Lufteintrittsschlitzen 11, also in einem Bereich einer niedrigeren Geschwindigkeit des Verbrennungsluftstroms 12 als direkt in den Lufteintrittsschlitzen angeordnet. Damit werden aerodynamische Verluste und der erforderliche Druck für die Eindüsung des Vormischbrennstoffs 3 verringert. Außerdem weisen die Brennstoffzuführungen 14 ein stromlinienförmiges Profil bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse 10 auf, um den Druckverlust bei der Einströmung der Verbrennungsluft 12 zu reduzieren.The fuel outlet openings 15 of a tangential air inlet slot 11 are supplied with premix fuel 3 via a common fuel feed 14. The fuel supply 14 may be provided with means which regulate the mass flow of the fuel in order to adapt it to the current operating conditions of the burner. The fuel supply 14 is arranged spatially in front of the air inlet slots 11, that is to say in a region of a lower velocity of the combustion air stream 12 than directly in the air inlet slots. This reduces aerodynamic losses and the required pressure for the injection of premix fuel 3. In addition, the fuel feeds 14 have a streamlined profile with respect to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis 10 in order to reduce the pressure loss during the inflow of the combustion air 12.

Da der Vormischbrennstoff 3 zentral und beidseitig der Brennstoffzuführung 14 in den Verbrennungsluftstrom 12 eingebracht wird, ergibt sich eine relativ homogene Vermischung von Vormischbrennstoff 3 und Verbrennungsluft 12, die zu einer Verbrennung im Brenner 1 mit geringen Stickstoffemissionen führt.Since the premix fuel 3 is introduced into the combustion air flow 12 centrally and on both sides of the fuel feed 14, a relatively homogeneous mixing of premix fuel 3 and combustion air 12 results, which leads to combustion in the burner 1 with low nitrogen emissions.

Durch die Ausführung der Vormischbrennstoffzuführung als eigenständiges Bauteil muss bei Verwendung eines anderen Brennstoffs nicht der gesamte Brenner 1 ausgetauscht werden, sondern lediglich das Bauteil für die Vormischbrennstoffzuführung. Es ist außerdem möglich, andere Brenner mit einer solchen Vorrichtung nachzurüsten. Weiterhin ist die technische Herstellung der gegossenen Teilkegelkörper weniger aufwändig, da die Integration der Brennstoffzuführungen 14 und der Brennstoffaustrittsöffnungen 15 in die gegossenen Teilkegelkörper 7 wegfällt. Die thermische Belastung des Brenners beziehungsweise der Teilkegelkörper, die bei dem im Stand der Technik erwähnten Brenner aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen von einerseits kaltem Brennstoff und heißer Verbrennungsluft auftritt, verringert sich, da der unmittelbare Kontakt zu der den kalten Brennstoff zuführenden Brennstoffzuführung wegfällt.By the execution of the premix fuel supply as an independent component, not the entire burner 1 must be replaced when using a different fuel, but only the component for the Vormischbrennstoffzuführung. It is also possible to retrofit other burners with such a device. Furthermore, the technical Producing the cast part cone body less expensive, since the integration of the fuel supply lines 14 and the fuel outlet openings 15 is omitted in the cast part cone body 7. The thermal load of the burner or the partial cone body, which occurs in the burner mentioned in the prior art due to the different temperatures of one hand, cold fuel and hot combustion air, decreases because the direct contact with the cold fuel supplying fuel supply is eliminated.

Fig. 5 zeigt einen Längsquerschnitt eines kegelförmigen Brenners 1 mit zwei Gruppen von Brennstoffaustrittsöffnungen 15.1, 15.2, die sich längs zweier Teilbereiche 16, 17 der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittschlitzes 11 verteilen. Im Zusammenhang damit stellt Fig. 6 zwei Querschnitte entlang den Linien C-C und D-D des in Fig. 5 dargestellten Brenners 1 dar. Im folgenden wird auf Bezugszeichen sowohl der Fig. 5 als auch der Fig. 6 Bezug genommen.5 shows a longitudinal cross section of a conical burner 1 with two groups of fuel outlet openings 15.1, 15.2, which are distributed along two partial areas 16, 17 of the entire length of the tangential air inlet slot 11. In connection with this, FIG. 6 illustrates two cross sections along the lines C-C and D-D of the burner 1 shown in FIG. 5. Reference will now be made to reference numerals of both FIG. 5 and FIG.

Die hier dargestellte Brennstoffzuführung des tangentialen Lufteintrittsschlitzes 11 teilt sich in zwei getrennte Brennstoffzuführungen 14.1 und 14.2 auf. Im ersten Teilbereich 16 der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes 11 wird durch die Brennstoffaustrittsöffnungen 15.2 Vormischbrennstoff 3 in den Verbrennungsluftstrom 12 eingebracht, der über die Brennstoffzuführung 14.2 zugeführt wird. Analog dazu wird im zweiten Teilbereich 17 der gesamten Länge des Lufteintrittsschlitzes 11 über die Brennstoffaustrittsöffnungen 15.1 Vormischbrennstoff 3 in den Verbrennungsluftstrom 12 eingebracht, der über die Brennstoffzuführung 14.1 zugeführt wird.The fuel supply of the tangential air inlet slot 11 shown here is divided into two separate fuel supply lines 14.1 and 14.2. In the first portion 16 of the entire length of the tangential air inlet slot 11 premix fuel 3 is introduced into the combustion air stream 12 through the fuel outlet openings 15.2, which is supplied via the fuel supply 14.2. Analogously, premix fuel 3 is introduced into the combustion air flow 12 in the second partial region 17 of the entire length of the air inlet slot 11 via the fuel outlet openings 15.1, which fuel is supplied via the fuel feed 14.1.

Eine derartige gestufte Einbringung von Vormischbrennstoff 3 in den Verbrennungsluftstrom 12 ermöglicht eine optimierte Anpassung des Brennerverhaltens beim Anfahren der beispielsweise angeschlossenen Gasturbine oder beim Betrieb in verschiedenen Lastbereichen. So ist eine Zuführung von Vormischbrennstoff 3 in getrennten Teilbereichen längs der Brennerachse 10 vorteilhaft beim Anfahren der Gasturbine, wenn die gesamte Vormischbrennstoffzuführung vorzugsweise im stromauf gelegenen Teilbereich 16 erfolgen soll. Die Vormischbrennstoffzuführung kann beim weiteren Hochfahren der Gasturbine bis hin zur Volllast stufenweise oder kontinuierlich auf den stromabwärts gelegenen Teilbereich 17 verlegt werden. Besonders vorteilhaft erweisen sich dabei hier nicht dargestellte Mittel zur Regulierung des Massenstroms des Vormischbrennstoffs, um die Brennstoffzuführungen 14.1, 14.2 unabhängig voneinander mit Vormischbrennstoff 3 zu beaufschlagen und den Massenstrom des Vormischbrennstoffs 3 innerhalb einer Brennstoffzuführung 14.1, 14.2 zu regulieren.Such a gradual introduction of premix fuel 3 in the combustion air stream 12 allows an optimized adjustment of the burner behavior when starting the gas turbine, for example, or when operating in different load ranges. That's one Supply of premix fuel 3 in separate sections along the burner axis 10 advantageous when starting the gas turbine, if the entire premix fuel supply is preferably carried out in the upstream portion 16. The premix fuel supply can be laid stepwise or continuously to the downstream portion 17 during further startup of the gas turbine to full load. Means for regulating the mass flow of the premix fuel, which are not shown here, prove to be particularly advantageous in order to independently apply premix fuel 3 to the fuel feeds 14.1, 14.2 and to regulate the mass flow of premix fuel 3 within a fuel feed 14.1, 14.2.

Insbesondere wird mit einer gestuften Einbringung des Vormischbrennstoffs Verbrennungsoszillationen entgegengewirkt, die bei den Umschaltprozessen einer Gasturbine auftreten und die wiederum zu Druckschwankungen führen, die sich störend auf den Betrieb der Gasturbine auswirken. Unter Umständen ist es sogar möglich, auf die Zufuhr eines Pilotbrennstoffs für das Anfahren der Gasturbine oder im niedrigen Lastbetrieb wie in der Beschreibung der Figuren 1 und 2 erwähnt zu verzichten. Weiterhin ist es denkbar, Trockenöl beim Betrieb eines Brenners gemäß dieser Erfindung einzusetzen.In particular, with a stepped introduction of the premix fuel combustion oscillations are counteracted, which occur in the switching processes of a gas turbine and in turn lead to pressure fluctuations that affect the operation of the gas turbine. Under certain circumstances, it is even possible to dispense with the supply of a pilot fuel for starting the gas turbine or in low load operation as mentioned in the description of Figures 1 and 2. Furthermore, it is conceivable to use dry oil in the operation of a burner according to this invention.

Fig. 7 zeigt einen Längsquerschnitt eines zylinderförmigen UTC-Brenners 1 (wie Brenner des Unternehmens United Technologies Corporation genannt werden; beispielsweise einer dieser UTC-Brenner ist in der WO 93/17279 gezeigt; die WO 93/17279 wird hiermit als in die Beschreibung vollumfänglich aufgenommen betrachtet) mit einer Brennermündung 13 und den zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms angebrachten Mitteln zur Eindüsung von Vormischbrennstoff 3 in die Lufteintrittsschlitze 11. Die Mittel zur Eindüsung von Brennstoff 18 in den Hohlraum des Brenners 1 sind als kegelförmiger Körper ausgeführt sind, dessen Kegelspitze stromabwärts ausgerichtet ist und mehrere ringförmig auf der Kegelspitze angeordnete Austrittsdüsen 19 für den Pilotbrennstoff 6 aufweist.Fig. 7 shows a longitudinal cross-section of a cylindrical UTC burner 1 (referred to as burners of the United Technologies Corporation, for example, one of these UTC burners is shown in Figs WO 93/17279 shown; the WO 93/17279 is hereby considered to be fully incorporated in the description) with a burner port 13 and the means centrally located in the inflow region of the combustion air stream for injecting premix fuel 3 into the air inlet slots 11. The means for injecting fuel 18 into the cavity of the burner 1 are as a conical body are executed, the apex of which is aligned downstream and a plurality of annularly arranged on the apex outlet nozzles 19 for the pilot fuel 6 has.

Auch hier weist der dargestellte Brenner 1 Brennstoffzuführungen 14 auf, die nicht Bestandteile der Teilzylinderkörper sind. Sie sind als eigenständige Bauteile ausgeführt, die zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms, also in den Lufteintrittsschlitzen 11 angeordnet sind. Die Brennstoffzuführungen 14 weisen Brennstoffaustrittsöffnungen 15 auf, die den Vormischbrennstoff 3 in den Verbrennungsluftstrom einbringen. Die Brennstoffaustrittsöffnungen 15 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Alternativ können die Brennstoffaustrittsöffnungen auch ovale oder schlitzförmige Querschnitte aufweisen.Again, the illustrated burner 1 fuel feeds 14, which are not components of the part cylinder body. They are designed as independent components which are arranged centrally in the inflow region of the combustion air flow, that is in the air inlet slots 11. The fuel feeds 14 have fuel outlet openings 15, which introduce the premix fuel 3 in the combustion air flow. The fuel outlet openings 15 have a circular cross-section. Alternatively, the fuel outlet openings may also have oval or slot-shaped cross sections.

Die Funktionsweise der dargestellten Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in diesem UTC-Brenner ist analog zu der Funktionsweise dieser Mittel in dem in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Brenner mit kegelförmig ausgebildetem Hohlraum. Ebenso sind alle in der Beschreibung zu den Figuren 3 bis 6 genannten Ausbildungen der Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff auf den UTC-Brenner 1 anwendbar. Es gilt ebenso, dass die verschiedenen Ausbildungen der Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff auf Brenner anwendbar sind, die einen tulpen- oder becherförmigen Hohlraum aufweisen. Auch hier ist die Funktionsweise der Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff analog zu der Funktionsweise dieser Mittel in dem in Figuren 3 bis 6 dargestellten Brenner mit kegelförmig ausgebildetem Hohlraum.The operation of the illustrated means for injection of premix fuel in this UTC burner is analogous to the operation of these means in the burner shown in Figures 3 to 6 with a conically shaped cavity. Likewise, all embodiments of the means for injecting premix fuel into the UTC burner 1 mentioned in the description of FIGS. 3 to 6 are applicable. It is also true that the various configurations of the premix fuel injection means are applicable to burners having a tulip or cup shaped cavity. Again, the operation of the means for injection of premix fuel analogous to the operation of these means in the burner shown in Figures 3 to 6 with a conically shaped cavity.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Brennerburner
22
Strahlrohrlance
33
Vormischbrennstoffpremix
44
flüssiger Brennstoffliquid fuel
55
Luft zur AbschirmungAir for shielding
66
Pilotbrennstoffpilot fuel
77
TeilkegelkörperPartial conical bodies
88th
Kegelhohlraumconical cavity
99
Längssymmetrieachse des TeilkegelkörpersLongitudinal axis of symmetry of the partial cone body
1010
BrennerachseBrenner
1111
LufteintrittsschlitzAir inlet slot
1212
VerbrennungsluftstromCombustion air flow
1313
Brennermündungburner mouth
1414
Brennstoffzuführungfuel supply
14.114.1
erste gemeinsame Brennstoffzuführungfirst common fuel supply
14.214.2
zweite gemeinsame Brennstoffzuführungsecond common fuel supply
1515
BrennstoffaustrittsöffnungFuel exit opening
15.115.1
Brennstoffaustrittsöffnung im ersten TeilbereichFuel outlet in the first part
15.215.2
Brennstoffaustrittsöffnung im zweiten TeilbereichFuel outlet in the second part
1616
erster Teilbereich der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzesfirst portion of the entire length of the tangential air inlet slot
1717
zweiter Teilbereich der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzessecond portion of the entire length of the tangential air inlet slot
1818
kegelförmige Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraumconical means for injecting fuel into the cavity
1919
Austrittsdüse für PilotbrennstoffOutlet nozzle for pilot fuel

Claims (31)

Brenner (1) zur vormischartigen Verbrennung, umfassend
einen Hohlraum (8), der mindestens einen tangentialen Lufteintrittsschlitz (11) für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms (12) aufweist,
Mittel (2) zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum (8), und
Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff (3) in den mindestens einen Lufteintrittsschlitz (11), die zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms (12) angebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff (3) in den mindestens einen Lufteintrittsschlitz (11) mindestens eine Brennstoffzuführung (14) aufweisen, deren Brennstoffaustrittsöffnungen (15) derart angeordnet sind, dass der Vormischbrennstoff (3) beidseitig der mindestens einen Brennstoffzuführung (14) bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse (10) in den Verbrennungsluftstrom (12) eingebracht wird.Burner (1) for premix-type combustion, comprising
a cavity (8) having at least one tangential air inlet slot (11) for supplying a combustion air flow (12),
Means (2) for injecting fuel into the cavity (8), and
Means for injecting premix fuel (3) into the at least one air inlet slot (11), which are mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow (12),
characterized in that
the means for injecting premix fuel (3) into the at least one air inlet slot (11) have at least one fuel supply (14) whose fuel outlet openings (15) are arranged such that the premix fuel (3) is at least one fuel supply (14) on both sides a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis (10) is introduced into the combustion air flow (12). Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hohlraum (8) aus mindestens zwei sich zu einem Körper ergänzenden Teilkegelkörpern (7) gebildet wird, die einen Kegelhohlraum bilden, deren Längssymmetrieachsen (9) zueinander radial versetzt sind und mindestens zwei tangentiale Lufteintrittsschlitze (11) für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms (12) einschließen.Burner according to claim 1,
characterized in that
the hollow space (8) is formed from at least two complementary cone bodies (7) which form a conical cavity whose longitudinal axes of symmetry (9) are radially offset from one another and at least two tangential air inlet slots (11) for supplying a combustion air flow (12) lock in. Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hohlraum (8) aus mindestens zwei sich zu einem Körper ergänzenden Teilzylinderkörpern (7) gebildet wird, die einen Zylinderhohlraum bilden, deren Längssymmetrieachsen (9) zueinander radial versetzt sind und mindestens zwei tangentiale Lufteintrittsschlitze (11) für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms (12) einschließen.Burner according to claim 1,
characterized in that
the cavity (8) is formed from at least two partial cylinder bodies (7) which complement one another and form a cylinder cavity whose longitudinal axes of symmetry (9) are mutually parallel radially offset and include at least two tangential air inlet slots (11) for the supply of a combustion air stream (12). Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
stromabwärts des Hohlraums (8) eine Mischstrecke zur Überführung einer in dem Hohlraum (8) erzeugten Strömung eines Brennstoffgemischs in eine Brennkammer angeordnet ist.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
downstream of the cavity (8) is arranged a mixing section for transferring a flow of a fuel mixture generated in the cavity (8) into a combustion chamber. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) eine gemeinsame, längs des jeweiligen tangentialen Lufteintrittschlitzes (11) angebrachte Brennstoffzuführung (14) aufweisen.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) have a common, along the respective tangential air inlet slot (11) mounted fuel supply (14). Brenner nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) als ein längs über die gesamte Länge der Brennstoffzuführung (14) verlaufendes Paar von Schlitzdüsen ausgebildet sind.Burner according to claim 5,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) are formed as a pair of slot nozzles extending along the entire length of the fuel supply (14). Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) kreisförmige oder ovale Querschnitte aufweisen.Burner according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) have circular or oval cross-sections. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) sich paarweise gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes (11) verteilen.Burner according to one of claims 1 to 5 or 7,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) distribute in pairs uniformly over the entire length of the tangential air inlet slot (11). Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) derart gruppiert angeordnet sind, dass eine erste Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen sich gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes (11) verteilt und eine erste gemeinsame Brennstoffzuführung aufweist und dass eine zweite Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen sich längs eines Teilbereichs der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittschlitzes (11) verteilt und mindestens eine zweite gemeinsame Brennstoffzuführung aufweist.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) are arranged grouped such that a first group of fuel outlet openings is uniformly distributed over the entire length of the tangential air inlet slot (11) and has a first common fuel supply and that a second group of fuel outlet openings along a portion of the entire length of distributed tangential air inlet slot (11) and having at least a second common fuel supply. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) derart gruppiert angeordnet sind, dass eine erste Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen (15.1) sich gleichmäßig über einen ersten Teilbereich (17) der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes (11) verteilt und eine erste gemeinsame Brennstoffzuführung (14.1) aufweist und dass mindestens eine zweite Gruppe von Brennstoffaustrittsöffnungen (15.2) sich längs eines weiteren Teilbereichs (16) der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittschlitzes (11) verteilt und mindestens eine zweite gemeinsame Brennstoffzuführung (14.2) aufweist.Burner according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) are arranged grouped such that a first group of fuel outlet openings (15.1) is distributed uniformly over a first partial area (17) of the entire length of the tangential air inlet slot (11) and has a first common fuel inlet (14.1) and at least a second group of fuel outlet openings (15.2) distributed along a further portion (16) of the entire length of the tangential air inlet slot (11) and at least one second common fuel supply (14.2). Brenner nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Teilbereiche (16, 17) nicht überlappen.Burner according to claim 9 or 10,
characterized in that
the subregions (16, 17) do not overlap. Brenner nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich mindestens zwei Teilbereiche überlappen.Burner according to claim 9 or 10,
characterized in that
at least two subregions overlap. Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffaustrittsöffnungen (15) von zwei oder mehr Gruppen von Brennstoffaustrittsöffnungen (15.1, 15.2) unterschiedliche Querschnitte aufweisen.Burner according to one of claims 9 to 12,
characterized in that
the fuel outlet openings (15) of two or more groups of fuel outlet openings (15.1, 15.2) have different cross sections exhibit. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffzuführungen (14) ein stromlinienförmiges Profil bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse (10) aufweisen.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the fuel feeds (14) have a streamlined profile with respect to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis (10). Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffzuführungen (14) vor den Lufteintrittsschlitzen bezogen auf die Richtung des Verbrennungsluftstromes angebracht sind.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the fuel feeds (14) are mounted in front of the air inlet slots with respect to the direction of the combustion air flow. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffzuführungen (14) Mittel zur Regulierung des Massenstroms des Vormischbrennstoffs aufweisen.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the fuel feeds (14) have means for regulating the mass flow of the premix fuel. Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Brennstoffzuführungen (14.1, 14.2) zu den Gruppen von Brennstoffaustrittsöffnungen (15.1, 15.2) Mittel zur Regulierung des Massenstroms des Vormischbrennstoffs (3) aufweisen, um sie unabhängig voneinander mit Brennstoff zu beaufschlagen.Burner according to one of claims 9 to 13,
characterized in that
the fuel feeds (14.1, 14.2) to the groups of fuel outlets (15.1, 15.2) have means for regulating the mass flow of the premix fuel (3) in order to fuel them independently of each other. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff (3) in die Lufteintrittsschlitze als einheitliches Bauteil ausgeführt sind.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the means for injecting premix fuel (3) into the air inlet slots are designed as a unitary component. Brenner nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
das einheitliche Bauteil Mittel zur Befestigung an einem Brenner (1) aufweist.Burner according to claim 18,
characterized in that
the unitary component means for attachment to a burner (1) having. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum, die im Bereich der Brennerachse (10) angebracht sind, als Strahlrohr (2) ausgeführt sind, das neben einer zentralen Austrittsdüse für flüssigen Brennstoff (4) Brennstoffaustrittsöffnungen für die Zufuhr von Vormischbrennstoff in einem vom brennraumseitigen Ende entfernten Teilbereich des Strahlrohrs (2) längs der Brennerachse (10) mit einer zugehörigen Brennstoffzuführung aufweist.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
the means for injecting fuel into the cavity, which are mounted in the region of the burner axis (10), designed as a jet pipe (2), in addition to a central outlet nozzle for liquid fuel (4) fuel outlet openings for the supply of premix fuel in a combustion chamber side End remote portion of the jet pipe (2) along the burner axis (10) having an associated fuel supply. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zur Eindüsung von Brennstoff (18) in den Hohlraum, die im Bereich der Brennerachse (10) angebracht sind, als kegelförmiger Körper ausgeführt sind, dessen Kegelspitze stromabwärts ausgerichtet ist und eine Austrittsdüse (19) für Brennstoff aufweist.Burner according to one of claims 1 to 19,
characterized in that
the means for injecting fuel (18) into the cavity, which are mounted in the region of the burner axis (10), designed as a conical body whose cone tip is oriented downstream and having a discharge nozzle (19) for fuel. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
er zusammen mit einem sekundären Brenner angeordnet ist.Burner according to one of the preceding claims,
characterized in that
he is arranged together with a secondary burner. Verfahren zum Betrieb eines Brenners (1), der umfasst
einen Hohlraum (8), der mindestens einen tangentialen Lufteintrittsschlitz (11) für die Zuführung eines Verbrennungsluftstroms (12) aufweist,
Mittel (2) zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum (8), die im Bereich einer Brennerachse (10) angebracht sind, und
Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff (3) in die Lufteintrittsschlitze (11), die zentral im Zuströmungsbereich des Verbrennungsluftstroms (12) angebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zur Eindüsung von Vormischbrennstoff in die Lufteintrittsschlitze (11) den Vormischbrennstoff (3) beidseitig von Brennstoffzuführungen (14) bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse (10) in den Verbrennungsluftstrom (12) einbringen.A method of operating a burner (1) comprising
a cavity (8) having at least one tangential air inlet slot (11) for supplying a combustion air flow (12),
Means (2) for injecting fuel into the cavity (8), which are mounted in the region of a burner axis (10), and
Means for injecting premix fuel (3) into the air inlet slots (11), which are mounted centrally in the inflow region of the combustion air flow (12),
characterized in that
the means for injecting premix fuel into the air inlet slots (11) introduce the premix fuel (3) into the combustion air flow (12) on both sides of fuel feeds (14), based on a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis (10). Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein gasförmiger Brennstoff beidseitig der Brennstoffzuführungen (14) bezogen auf eine Querschnittsebene senkrecht zur Brennerachse (10) in den Verbrennungsluftstrom (12) eingebracht wird.Method according to claim 23,
characterized in that
a gaseous fuel is introduced into the combustion air flow (12) on both sides of the fuel feeds (14) relative to a cross-sectional plane perpendicular to the burner axis (10). Verfahren nach Anspruch 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vormischbrennstoff (3) gleichmäßig über die gesamte Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes (11) eingebracht wird.Method according to claim 23 or 24,
characterized in that
the premix fuel (3) is introduced uniformly over the entire length of the tangential air inlet slot (11). Verfahren nach Anspruch 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vormischbrennstoff (3) getrennt über mindestens zwei Teilbereiche (16, 17) der gesamten Länge des tangentialen Lufteintrittsschlitzes (11) eingebracht wird.Method according to claim 23 or 24,
characterized in that
the premix fuel (3) is introduced separately over at least two partial regions (16, 17) of the entire length of the tangential air inlet slot (11). Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Vormischbrennstoff (3) vor den Lufteintrittsschlitzen (11) bezogen auf die Richtung des Verbrennungsluftstromes (12) eingebracht wird.Method according to one of claims 23 to 26,
characterized in that
the premix fuel (3) is introduced in front of the air inlet slots (11) relative to the direction of the combustion air flow (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuführung des Vormischbrennstoffs (3) zu den einzelnen Brennstoffaustrittsöffnungen (15) regelbar durchgeführt wird.Method according to one of claims 23 to 27,
characterized in that
the feed of the premix fuel (3) to the individual fuel outlets (15) is controllably carried out. Verfahren nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuführung des Vormischbrennstoffs (3) zu den Brennstoffaustrittsöffnungen (15.1, 15.2) der Teilbereiche (16, 17) unabhängig voneinander durchgeführt wird.Method according to claim 26,
characterized in that
the feed of the premix fuel (3) to the fuel outlet openings (15.1, 15.2) of the subregions (16, 17) is carried out independently of one another. Verfahren nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zuführung des Vormischbrennstoffs (3) zu den Brennstoffaustrittsöffnungen (15.1, 15.2) der Teilbereiche (16, 17) lastabhängig durchgeführt wird.Method according to claim 29,
characterized in that
the feed of the premix fuel (3) to the fuel outlet openings (15.1, 15.2) of the subregions (16, 17) is carried out in a load-dependent manner. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel (2) zur Eindüsung von Brennstoff in den Hohlraum (8), die im Bereich der Brennerachse (10) angebracht sind und als Strahlrohr ausgeführt sind, neben der Einbringung eines flüssigen Brennstoffs (4) durch eine zentrale Austrittsdüse Vormischbrennstoff über einen vom brennraumseitigen Ende entfernten Teilbereich des Strahlrohrs (2) längs der Brennerachse (10) einbringen.Method according to one of claims 23 to 30,
characterized in that
the means (2) for injecting fuel into the cavity (8), which are mounted in the region of the burner axis (10) and designed as a jet pipe, in addition to the introduction of a liquid fuel (4) through a central outlet nozzle premix fuel via one of the combustion chamber side Insert the end of the beam tube (2) along the burner axis (10).
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