EP1864056A1 - Premix burner for a gas turbine combustion chamber - Google Patents

Premix burner for a gas turbine combustion chamber

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Publication number
EP1864056A1
EP1864056A1 EP06725400A EP06725400A EP1864056A1 EP 1864056 A1 EP1864056 A1 EP 1864056A1 EP 06725400 A EP06725400 A EP 06725400A EP 06725400 A EP06725400 A EP 06725400A EP 1864056 A1 EP1864056 A1 EP 1864056A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injection
injection holes
liquid fuel
main
premix burner
Prior art date
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Granted
Application number
EP06725400A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1864056B1 (en
Inventor
Adnan Eroglu
Majed Toqan
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General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of EP1864056A1 publication Critical patent/EP1864056A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1864056B1 publication Critical patent/EP1864056B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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 
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a premix burner for a combustion chamber of a gas turbine, in particular in a power plant, at least comprising a mixing space limiting housing, an oxidator for feeding a gaseous oxidizer in the mixing chamber, a Gasbrennstoff- supply means for supplying a gaseous fuel into the mixing chamber and a diessigbrennstoffzutax founded for supplying a liquid fuel into the mixing space.
  • a premix burner of the aforementioned type is known from EP 0 433 790.
  • the generic burner has a housing made up of a plurality of nested trays, which surrounds a mixing chamber.
  • the staggered arrangement of the half-shells slots for tangentially supplying an oxidizer, in particular combustion air, formed in the mixing chamber.
  • a swirling flow is formed in the mixing space, which becomes unstable at the burner outlet as a result of a jump in the cross section and into an annular swirling flow a backflow in the core passes. This backflow allows the stabilization of a flame front downstream of the burner outlet.
  • the burner is equipped with a central lance for supplying a liquid fuel which extends from the burner head into the mixing chamber.
  • the lance has at its free-standing, axial end an injection port through which the liquid fuel in the mixing chamber and in the combustion chamber arranged downstream of the combustion chamber of a combustion chamber can be injected. In the generic burner, the injection of liquid takes place
  • the characteristic of the injection with respect to penetration depth and mixing of the fuel jets and the fuel distribution along the combustion air inlet slots and the burner axis are given.
  • the arrangement of the outlet openings determines the quality of mixing of fuel and combustion air as well as the fuel distribution at the burner outlet. But these variables have a significant influence on the NO ⁇ emissions and extinguishing limit of the burner as well as its stability with regard to combustion pulsations.
  • One way to reduce these adverse effects is to deliver all of the required fuel through the central lance.
  • the burner is then operated at very high air ratios as a diffusion burner. This results in high flame stability on the one hand, but also very high NO ⁇ emissions on the other.
  • This premix burner comprises a housing composed of a plurality of shells, a mixing space into which combustion air introduced via tangentially arranged slots, which passes into a swirling flow in the mixing space, means for introducing fuel into the combustion air flow, these means being a first group substantially Fuel outlet openings aligned parallel to the burner axis for a first fuel and comprising at least a second group substantially parallel to the burner axis aligned fuel outlet openings for a second fuel, wherein the first and the second group are acted upon independently, and these means preferably in the region of the combustion air inlet slots are arranged.
  • pilot fuel can also be introduced via a lance.
  • the burner can be operated exclusively with liquid fuel, there is the possibility to maintain or repair the gas fuel supply without the operation of the burner or the combustion chamber must be completely interrupted. This is advantageous for the efficiency of the gas turbine equipped therewith.
  • the injection of liquid fuel into the mixing chamber of the burner or in the combustion chamber of the combustion chamber usually to significantly increased flame temperatures, which is due for example to insufficient atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel before its fertilization. Increased flame temperatures, however, are associated with a disproportionately increased production of NO ⁇ emissions and soot.
  • the object of the invention is to provide an improved embodiment for a generic burner, which is in particular comparatively inexpensive to implement and thereby enables a reduction of NO x emissions and soot formation. According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the invention is based on the general idea of injecting this liquid fuel into the mixing chamber via a plurality of injection holes, which are arranged in series with respect to a main outflow direction of the burner and injecting the liquid fuel with a main injection direction, for operation of the burner according to the invention with liquid fuel.
  • which has a radial component extending radially to the main outflow direction, wherein the main outflow direction of the burner is to be understood as meaning a direction which comprises the oxidant / fuel mixture flowing out of the mixing chamber at the outlet opening of the mixing chamber.
  • This design distributes the injection of the liquid fuel over several injection holes, which reduces the volume flow at the single injection hole. In this way, the atomization effect of the individual injection holes can be improved.
  • the burner may be provided with a centrally located lance extending from a burner head into the mixing space. Several or all of the injection holes can then be attached to this lance, the injection holes then being arranged in the
  • Main outflow ie distributed in the longitudinal direction of the lance along the lance over the lateral surface are arranged. Accordingly, the liquid fuel can already be injected relatively close to the burner head in the mixing chamber. Additionally or alternatively, this lance can be equipped with at least one pilot injection hole, via which liquid fuel is injected into the mixing chamber or into a combustion chamber of the combustion chamber arranged downstream of the mixing chamber for a pilot operation.
  • the at least one pilot injection hole injects the liquid fuel with a main injection direction, which in the essentially exclusively has an axial component and thus extends parallel to the main outflow.
  • the at least one pilot injection hole at the free end that is arranged axially at the top of the lance.
  • several or all fuel injection holes are arranged along the at least one tangential inlet opening for the oxidizer.
  • the admixture of the liquid fuel in this embodiment takes place within the tangential inlet opening of the mixing chamber or immediately upstream thereof.
  • This injection in conjunction with the turbulent swirl flow within the mixing space, leads to an intensive mixing of fuel and oxidizer. At the same time, this prolongs the residence time of the injected liquid fuel, which likewise improves the mixing and, above all, the evaporation of the liquid fuel.
  • the liquid fuel supply device has at least one liquid fuel channel which is connected to the main supply line for liquid fuel which leads to several or all injection holes and which is formed in a tube extending along the at least one tangential inlet opening which is located upstream of the respective inlet opening with respect to the oxidizer flow.
  • the injection of the liquid fuel via such a pipe enables an optimal distribution of the injection of the liquid fuel along the respective inlet opening. This also supports the atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel.
  • the said pipe can additionally be used for the operation of the burner with gas fuel the same e- b administrat over the pipe upstream of the respective inlet opening of the Oxida- supply torstrom.
  • the tube contains at least one gas fuel channel in addition to the liquid fuel channel.
  • the gas fuel imbedded at this point therefore likewise has a particularly long residence time in the burner, which intensifies the mixing with the oxidizer stream.
  • the integration of the liquid fuel channel and the at least one gas fuel channel into a common tube thereby reduces the manufacturing cost of the burner.
  • FIG. 2 shows a cross section through the burner according to FIG. 1, corresponding to sectional lines II-II, FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal section as in Fig. 1, but in another embodiment, 4 shows a cross section through the burner of FIG. 3 according to section lines IV - IV,
  • FIG. 5 shows a longitudinal section as in FIG. 1, but in another embodiment, FIG.
  • FIG. 6 shows a cross section through the burner according to FIG. 5 according to section lines VI-VI, FIG.
  • FIG. 7 shows a cross section through the burner according to FIG. 5 corresponding to sectional lines VII-VII, FIG.
  • FIG. 8 is a longitudinal section as in Fig. 1, but in another embodiment,
  • FIG. 9 shows a cross section through the burner according to FIG. 8 according to section lines IX-IX, FIG.
  • FIG. 10 shows a cross section through the burner according to FIG. 8 corresponding to sectional lines X - X, FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a detail XI of FIG. 9,
  • FIG. 12 is a view of a detail XII of Fig. 8,
  • FIG. 13 is an enlarged view of a detail XIII of FIG. 12th
  • a burner 1 according to the invention comprises a mixing space 3 delimited by a housing 2.
  • the burner 1 also has a burner head 4, which is arranged opposite an outlet opening 5 of the mixing space 3.
  • a lance 6 is mounted on the burner head 4, which protrudes centrally into the mixing chamber 3.
  • the lance 6 can be arranged retractable or retractable on the burner head 4, so that it is quasi retracted only when needed in the mixing chamber 3.
  • the housing 2 in the embodiments shown here is designed so that the mixing space 3 has two inlet openings 7 for the oxidizer. These inlet openings 7 are arranged and designed so that forms a tangential inflow and thus a concentric vortex system for the mixing chamber 3.
  • This is achieved here by a half-shell construction of the housing 2, wherein the half-shells are arranged offset in their parting plane with respect to a longitudinal center axis of the housing 2 eccentrically to each other.
  • the housing 2 is formed substantially conically with a cross-section widening towards the outlet opening 5.
  • the conical design of the housing 2 is not mandatory. It may also be cylindrical, it being expedient in such an embodiment of the housing 2 to arrange a conically tapered inner body within the mixing chamber 3, as set forth in more detail in the cited EP 1 292 795.
  • the burner 1 is used to supply a combustion chamber, not shown, of a gas turbine, in particular in a power plant, with an oxidizer-fuel mixture.
  • the burner 1 is connected to said combustion chamber, in such a way that the outlet opening 5 opens at a combustion chamber 8 of the combustion chamber.
  • the oxidizer-fuel mixture at the outlet opening 5 has a main outflow direction 9 which extends parallel to the longitudinal direction. direction of the mixing chamber 3 and which is substantially perpendicular to the outlet opening 5.
  • the burner 1 is equipped with an oxidizer 10, which is symbolized in Figs. 1, 3, 5 and 8 by an arrow.
  • the Oxidatorzu slaughter 10 serves to supply a gaseous oxidizer, usually air, in the mixing chamber 3.
  • the burner 1 is equipped with a Gasbrennstoffzu- supply device 11, which is also symbolized in Figs. 1 and 3 by an arrow.
  • the gas fuel supply device 11 is used for supplying a gaseous fuel, such as natural gas, in the mixing chamber 3.
  • the burner 1 is operated mainly with the gas fuel.
  • the burner 1 according to the invention is also designed for operation with liquid fuel, such as fuel oil.
  • the burner 1 additionally has a liquid fuel supply device 12, with the aid of which liquid fuel can be introduced into the mixing chamber 3.
  • this liquid fuel supply device 12 is now equipped with at least one main supply line 13, which supplies the liquid fuel to a plurality of injection holes 14. Through these injection holes 14, the liquid fuel can be introduced into the mixing chamber 3.
  • the injection holes 14 are arranged or distributed such that at least a plurality of injection holes 14 are arranged with respect to the main outflow direction 9 in at least one row.
  • the individual injection holes 14 are configured in such a way that a main injection direction 15 of the respective injection hole 14 symbolized here by an arrow has a radial component which extends radially to the main outflow direction 9.
  • the term "main injection direction” is understood to be that direction which a spray jet with or without spin has on average.
  • the injection holes 14 are formed on the lance 6, whereby the injection of the liquid fuel into the swirl flow, which forms due to the tangential supply of the oxidizer in the mixing chamber 3, quasi from the inside , Accordingly, the main supply line 13 for the liquid fuel extends at least partially within the lance 6.
  • the injection holes are arranged in more than one row parallel to the main outflow direction 9, for example in two diametrically opposite rows.
  • the injection holes 14 lie, for example, in the parting plane of the two housing half-shells, within which the two housing half-shells are arranged eccentrically offset from one another and form the slot-shaped inlet openings 7.
  • the number of rows of injection holes 14 suitably corresponds to the number of inlet openings 7 of the mixing space 3. In this way, each group of the injection holes 14 can be assigned specifically to an inlet opening 7. However, this is not mandatory. It is also possible for more or fewer rows of injection holes 17 to be arranged, or the rows can be offset from the inlet opening 7 upstream or downstream.
  • injection holes 14 mounted in two opposite rows are arranged in pairs in the same longitudinal plane according to the illustrations in FIGS. 1 to 4, the injection holes of the opposite rows may also be offset from each other.
  • the lined up Injection holes 14 of each row preferably at a uniform distance from each other.
  • the injection holes 14 are each designed such that the main injection direction 15 has exclusively a radial component, that is, the main injection direction 15 extends perpendicular to the main outflow direction 9.
  • the liquid fuel supply device 12 may optionally be equipped with a pilot supply line 16, by means of which at least one pilot injection hole 17 can be supplied with liquid fuel.
  • the at least one pilot injection hole 17 is designed such that it has a main injection direction 18, indicated by an arrow, which exclusively has an axial component which extends parallel to the main discharge direction 9.
  • liquid fuel can thus be injected into the mixing chamber 3 or directly into the combustion chamber 8 axially, ie, parallel to the main outflow direction 9 with or without swirl.
  • the at least one pilot injection hole 17 is arranged on the lance 6, preferably at the lance tip, that is to say at an end of the lance 6 remote from the burner head 4.
  • the injection holes 14 may expediently also be configured such that their respective main injection direction 15 also has an axial component in addition to the radial component, which therefore extends parallel to the main outflow direction 9. In this way, for example, the mixing with the oxidizer flow can be improved.
  • the injection holes 14 can also be configured such that the respective main injection direction 15 is in addition to the radial direction of injection.
  • alkomponente also has a peripheral component.
  • This peripheral component or tangential component extends transversely to the main outflow direction 9 as well as transversely to the radial component.
  • this peripheral component is expediently oriented in the direction of rotation of the swirl flow, which due to the tangential inflow of the oxidizer in the
  • the perimeter component can help improve the mixing of the liquid fuel with the oxidizer. It is clear that the injection holes 14 can be configured so that the main injection direction 15 in addition to the radial component of the axial component and the peripheral component cumulative or alternatively.
  • the injection holes 14 For the arrangement, positioning and dimensioning of the injection holes 14 and for the orientation of the main injection direction 15, an optimum is advantageously sought, which leads to a particularly good atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel in the oxidizer gas.
  • the injection holes 14 must have a specific ratio of length to diameter in order to be able to represent the respective desired main injection direction clean. It is quite possible that it will be necessary to choose the wall thickness of the lance 6 larger than is the case, for example, in a conventional lance 6 for injecting liquid fuel.
  • each inlet opening 7 is assigned a tube 19, see also FIGS. 6, 7 and 9, 10.
  • the tubes 19 are arranged inside or with respect to the oxidizer flow upstream of the respectively associated inlet opening 7 and extend almost in parallel
  • the tubes 19 are not equipped with a circular cross-section, but have in adaptation to the space and flow conditions within or immediately upstream of the inlet opening 7 a long-round, an oval or a streamline profile on.
  • the gas fuel supply device 11 comprises in these embodiments at least one supply line;
  • two supply lines are provided, namely a first supply line 20 and a second supply line 21.
  • the supply lines 20, 21 can be supplied to several injection holes 22, 23 gas fuel.
  • first injection holes 22 are supplied by the first supply line 20, while second injection holes 23 are supplied by the second supply line 21.
  • the injection holes 22, 23 are arranged upstream of the respective inlet opening 7 with respect to the oxidizer flow.
  • the respective tube 19 contains at least one gas fuel channel which is connected to the respective supply line 20, 21 and which leads to the respective associated injection holes 22, 23.
  • a first gas fuel channel 24 is therefore contained in each tube 19, which communicates the first supply line 20 with the first injection holes 22 in a communicative manner.
  • each tube 19 also contains a second gas fuel channel 25, which communicates the second feed line 21 with the second injection holes 23 in a communicative manner.
  • the first injection holes 22 are arranged in a first longitudinal section of the mixing chamber 3, which is remote from the outlet opening 5 and adjoins the burner head 4, thereby forming a first burner stage.
  • the second injection holes 23 are arranged in a second longitudinal section of the mixing chamber 3 adjoining the outlet opening 5 and thereby form a second burner stage which, with respect to the main outflow direction 9, downstream of the first burner. stage is arranged.
  • the two burner stages can be controlled independently.
  • the embodiments of FIGS. 5 and 8 are a two-stage burner 1.
  • both the first group of injection holes 22 and the second group of injection holes 23 are individually arranged in at least one row, which extend substantially along the respective inlet opening 7.
  • liquid fuel can be injected as a pilot injection via the lance 6 and through the at least one pilot injection hole 17 ,
  • the liquid fuel can be injected from the inside into the mixing space 3 by means of the injection holes 14 attached to the lance 6.
  • the injection holes 14 are not attached to the lance 6 but also to the at least one tube 19 so that the injection holes 14 are upstream of the respective inlet 7 with respect to the oxidant flow.
  • the injection of the liquid fuel then takes place with respect to the oxidizer flow upstream of the respective inlet opening 7.
  • the tube 19 additionally contains a liquid fuel channel 26, which extends parallel to the gas fuel channels 24, 25.
  • the liquid fuel passage 26 establishes a communicating connection between the main supply passage 13 and the injection holes 14.
  • the integration of the injection holes 14 in the tube 19 results in a particularly simple structure for the Burner 1, which can be operated with both gaseous fuel and liquid fuel.
  • this type of injection of the liquid fuel a particularly long residence time for the liquid fuel in the mixing chamber 3, whereby the atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel is improved.
  • the at least one tube 19 may contain only the liquid fuel channel 26, wherein then the introduction of the gas fuel may be carried out by means of a separate tube or in any other suitable manner.
  • each chamber forms one of the channels 24, 25, 26.
  • the section for the illustration according to FIG. 11 is selected such that in each case a pair of opposite first injection holes 22 which communicate with the first gas fuel channel 24, a pair of opposite second injection holes 23 which communicate with the second gas fuel channel 25 and a plurality of injection holes 14 which communicate with the liquid fuel channel 26.
  • a plurality of injection holes 14 are again combined into groups, which are each arranged one behind the other in a row parallel to the main outflow direction 9.
  • all of the injection holes 14 are each configured such that their respective main injection direction 15 has a radial component with respect to the main outflow direction 9 of the burner 1.
  • a plurality of injection holes 14 are arranged along an outflow edge of the tube 19 and configured so that their respective main injection direction 15 runs parallel to a main inflow direction of the burner 1.
  • injection holes 14 are provided, each of which is designed so that their respective main injection direction 15 with respect to the main inflow 27 has a transverse component. In this way, the injection takes place directly into the Oxidatorströ- mung, which flows around the tube 19 and downstream of the tube 19 through the inlet opening 7 into the mixing chamber 3 occurs.
  • the injection holes 14 and the second injection holes 23 formed on the same side of the tube 19 are staggered with respect to the main outflow direction 9 to thereby avoid mutual overlap.
  • the staggered arrangement makes it possible, for example, to prevent an ignitable mixture passing through the injection holes 14 into the liquid fuel feed device 12 during operation of the burner 1 with gas fuel arrives.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a burner (1) for a combustion chamber of a gas turbine, in particular in a power plant, comprising an oxidator guiding device (10) which is used to guide a gaseous oxidator into a mixing chamber (3) of a burner (1), a gas fuel guiding device (11) which is used to guide a gaseous fuel into a mixing chamber (3), and a liquid fuel guiding device (12) which is used to guide a liquid fuel into the mixing chamber (3). The liquid fuel guiding device (12) comprises a main guiding line (13) which guides liquid fuel to several injection holes (14) in order to improve the operation of the liquid fuel burner (1). Several of said injection holes (14) are serially arranged in relation the direction of the main outflow (9) of the burner (1), which comprises an oxidator/fuel mixture which flows out from the mixing chamber (3), on an outlet opening (5) of the mixing chamber (3). Several or all of said injection holes (14) are configured in such a manner that the direction of the main flow (15) of the respective injection hole (14) comprises a radial component which extends in a radial direction in relation to the direction of the main outflow (9).

Description

Vormischbrenner für eine Gasturbinenbrennkammer Premix burner for a gas turbine combustor
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Vormischbrenner für eine Brennkammer einer Gasturbine, insbesondere in einer Kraftwerksanlage, wenigstens umfassend ein einen Mischraum begrenzendes Gehäuse, eine Oxidatorzuführeinrichtung zum Zuführen eines gasförmigen Oxidators in den Mischraum, eine Gasbrennstoff- zuführeinrichtung zum Zuführen eines gasförmigen Brennstoffs in den Mischraum sowie eine Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung zum Zuführen eines flüssigen Brennstoffs in den Mischraum.The invention relates to a premix burner for a combustion chamber of a gas turbine, in particular in a power plant, at least comprising a mixing space limiting housing, an oxidator for feeding a gaseous oxidizer in the mixing chamber, a Gasbrennstoff- supply means for supplying a gaseous fuel into the mixing chamber and a Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung for supplying a liquid fuel into the mixing space.
Stand der TechnikState of the art
Ein Vormischbrenner der eingangs genannten Art ist aus EP 0 433 790 bekannt. Der gattungsgemässe Brenner besitzt ein aus mehreren ineinanderge- schachtelten Schalen aufgebautes Gehäuse, welches einen Mischraum umgibt. Durch die versetzte Anordnung der Halbschalen werden Schlitze zum tangentiale Zuführen eines Oxidators, insbesondere Verbrennungsluft, in den Mischraum gebildet. Infolge des tangentialen Verbrennungslufteintritts bildet sich in dem Mischraum eine Drallströmung aus, welche am Brenneraustritt infolge ei- nes Querschnittssprungs instabil wird und in eine annulare Drallströmung mit einer Rückströmung im Kern übergeht. Diese Rückströmung ermöglicht die Stabilisierung einer Flammenfront stromab des Brenneraustritts. Innerhalb der Eintrittsschlitze für die Verbrennungsluft sind Injektoren zum Eindüsen eines gasförmigen Brennstoffs in die Verbrennungsluft vorgesehen. Diese Eindüsung führt in Verbindung mit der turbulenten Drallströmung innerhalb des Mischraums zu einer guten Durchmischung des gasförmigen Brennstoffs mit der Verbrennungsluft. Eine gute Durchmischung ist bei derartigen Brennern eine der Voraussetzungen für niedrige NOχ-Emissionen bei der Verbrennung. Außerdem ist der Brenner mit einer zentralen Lanze zur Zuführung eines flüssigen Brennstoffs ausgerüstet, welche sich ausgehend von dem Brennerkopf in den Mischraum hinein erstreckt. Die Lanze weist an ihrem freistehenden, axialen Ende eine Einspritzöffnung auf, durch welches der Flüssigbrennstoff in den Mischraum sowie in den stromab des Mischraums angeordneten Brennraum einer Brennkammer einspritzbar ist. Bei dem gattungsgemässen Brenner erfolgt die Eindüsung des flüssigenA premix burner of the aforementioned type is known from EP 0 433 790. The generic burner has a housing made up of a plurality of nested trays, which surrounds a mixing chamber. The staggered arrangement of the half-shells slots for tangentially supplying an oxidizer, in particular combustion air, formed in the mixing chamber. As a result of the tangential incidence of combustion air, a swirling flow is formed in the mixing space, which becomes unstable at the burner outlet as a result of a jump in the cross section and into an annular swirling flow a backflow in the core passes. This backflow allows the stabilization of a flame front downstream of the burner outlet. Within the inlet slots for the combustion air injectors are provided for injecting a gaseous fuel into the combustion air. This injection, in conjunction with the turbulent swirl flow within the mixing chamber, leads to good mixing of the gaseous fuel with the combustion air. Good mixing in such burners is one of the prerequisites for low NOχ emissions during combustion. In addition, the burner is equipped with a central lance for supplying a liquid fuel which extends from the burner head into the mixing chamber. The lance has at its free-standing, axial end an injection port through which the liquid fuel in the mixing chamber and in the combustion chamber arranged downstream of the combustion chamber of a combustion chamber can be injected. In the generic burner, the injection of liquid takes place
Brennstoffs in den Mischraum parallel zur Brennerachse und die Eindüsung des gasförmigen Brennstoffs in die Verbrennungsluft parallel zu deren Strömungsrichtung. Damit sind die Charakteristik der Eindüsung hinsichtlich Eindringtiefe und Einmischung der Brennstoffstrahlen sowie die Brennstoffverteilung entlang der Verbrennungslufteintrittsschlitze sowie der Brennerachse vorgegeben. Die Anordnung der Austrittsöffnungen legt die Mischgüte von Brennstoff und Verbrennungsluft sowie die Brennstoffverteilung am Brenneraustritt fest. Aber diese Grossen beeinflussen massgeblich die NOχ-Emissionen und die Löschgrenze des Brenners sowie seine Stabilität im Hinblick auf Verbrennungspulsa- tionen.Fuel in the mixing chamber parallel to the burner axis and the injection of the gaseous fuel into the combustion air parallel to the flow direction. Thus, the characteristic of the injection with respect to penetration depth and mixing of the fuel jets and the fuel distribution along the combustion air inlet slots and the burner axis are given. The arrangement of the outlet openings determines the quality of mixing of fuel and combustion air as well as the fuel distribution at the burner outlet. But these variables have a significant influence on the NOχ emissions and extinguishing limit of the burner as well as its stability with regard to combustion pulsations.
Problematisch beim Betrieb von Vormischbrennem, insbesondere solchen in Verbindung mit Gasturbinenanlagen, ist der Teillastbereich, da hier der Verbrennungsluft nur vergleichsweise geringe Brennstoffmengen zugemischt werden. Bei der vollständigen Vermischung des Brennstoffs mit der gesamten Verbrennungsluft entsteht aber ein Gemisch, welches gerade im unteren Teil- lastbereich nicht mehr zündfähig ist oder nur eine sehr instabile Flamme ausbildet. Dies führt zu unerwünschten Verbrennungspulsationen oder zu einem möglichen Verlöschen der Flamme.The problem with the operation of Vormischbrennem, especially those in connection with gas turbine plants, is the partial load range, since here the combustion air only comparatively small amounts of fuel are admixed. When the fuel is completely mixed with the entire combustion air, however, a mixture is formed which is present in the lower part of the combustion air. load range is no longer flammable or only forms a very unstable flame. This leads to undesirable combustion pulsations or possible extinguishment of the flame.
Eine Möglichkeit zur Verminderung dieser nachteiligen Wirkungen besteht dar- in, die gesamte erforderliche Brennstoffmenge über die zentrale Lanze zuzuführen. Der Brenner wird dann bei sehr hohen Luftzahlen als Diffusionsbrenner betrieben. Daraus resultieren zum einen eine hohe Flammenstabilität, aber zum anderen auch sehr hohe NOχ-Emissionen.One way to reduce these adverse effects is to deliver all of the required fuel through the central lance. The burner is then operated at very high air ratios as a diffusion burner. This results in high flame stability on the one hand, but also very high NOχ emissions on the other.
Eine Weiterentwicklung des oben diskutierten Brenners ist Gegenstand der EP 1 292 795, welche einen Brenner offenbart, der auch bei Änderungen der Last oder der Brennstoffqualität mit annähernd konstant niedrigen Emissionswerten stabil betrieben werden kann. Dieser Vormischbrenner umfasst ein aus mehreren Schalen zusammengesetztes Gehäuse, einen Mischraum, in den über tan- gential angeordnete Schlitze Verbrennungsluft eingeführt wird, die im Mischraum in eine Drallströmung übergeht, Mittel zur Einbringung von Brennstoff in den Verbrennungsluftstrom, wobei diese Mittel eine erste Gruppe im wesentlichen parallel zur Brennerachse ausgerichteter Brennstoffaustrittsöffnungen für einen ersten Brennstoff umfassen und wenigstens eine zweite Gruppe im we- sentlichen parallel zur Brennerachse ausgerichteter Brennstoffaustrittsöffnungen für einen zweiten Brennstoff umfasst, wobei die erste und die zweite Gruppe unabhängig voneinander beaufschlagbar sind, und diese Mittel vorzugsweise im Bereich der Verbrennungslufteintrittsschlitze angeordnet sind. Zur weiteren Erhöhung der Flammenstabilität kann zusätzlich Pilotbrennstoff über eine Lanze eingebracht werden.A further development of the above-discussed burner is the subject of EP 1 292 795, which discloses a burner which can be stably operated even with changes in load or fuel quality with approximately constant low emission levels. This premix burner comprises a housing composed of a plurality of shells, a mixing space into which combustion air introduced via tangentially arranged slots, which passes into a swirling flow in the mixing space, means for introducing fuel into the combustion air flow, these means being a first group substantially Fuel outlet openings aligned parallel to the burner axis for a first fuel and comprising at least a second group substantially parallel to the burner axis aligned fuel outlet openings for a second fuel, wherein the first and the second group are acted upon independently, and these means preferably in the region of the combustion air inlet slots are arranged. To further increase the flame stability pilot fuel can also be introduced via a lance.
Da der Brenner ausschließlich mit Flüssigbrennstoff betrieben werden kann, ergibt sich die Möglichkeit, die Gasbrennstoffzuführeinrichtung zu warten oder zu reparieren, ohne dass hierzu der Betrieb des Brenners bzw. der Brennkammer völlig unterbrochen werden muss. Dies ist für die Effizienz der damit aus- gestatteten Gasturbine von Vorteil. Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, führt aber die Einspritzung von Flüssigbrennstoff in den Mischraum des Brenners bzw. in den Brennraum der Brennkammer üblicherweise zu deutlich erhöhten Flammentemperaturen, was beispielsweise auf eine unzureichende Zerstäubung, Vermischung und Verdampfung des Flüssigbrennstoffs vor dessen Zün- düng zurückzuführen ist. Erhöhte Flammentemperaturen gehen jedoch mit einer überproportional erhöhten Produktion an NOχ-Emissionen und Ruß einher. Dieser Nachteil kann dadurch etwas herabgemindert werden, dass dem flüssigen Brennstoff Wasser oder Wasserdampf, beispielsweise in einem Mengenverhältnis von 1 :1 , beigemischt wird, und anstelle des flüssigen Brennstoffs so- mit eine Brennstoff-/Wasser-Emulsion in den Mischraum eingedüst wird, was zu einer Verzögerung der Verbrennungsreaktion und zu einer Absenkung der lokalen Flammentemperaturen führt. Nachteilig ist dabei wiederum, dass die Zuführung eines derartigen Verdünnungsmittels den Wärmeübergang in der Turbine auf der Heißgasseite erhöht, was mit einer Reduzierung der Lebenszeit der Turbine einhergeht. Des weiteren gibt es Standorte für Kraftwerksanlagen, in denen Wasser zu kostbar ist, um es als Verdünnungsmittel zu verwenden. Berücksichtigt man ausserdem die vergleichsweise kurze Zeit, in welcher der Brenner tatsächlich mit Flüssigbrennstoff betrieben wird, so anlässlich einer Wartung der Gasbrennstoffzuführeinrichtung oder im Pilotbetrieb, so sind die Aufwendungen zur Aufbereitung des Wassers, beispielsweise müssen hierzu Demineralisationsanlagen bereitgestellt werden, zu hoch.Since the burner can be operated exclusively with liquid fuel, there is the possibility to maintain or repair the gas fuel supply without the operation of the burner or the combustion chamber must be completely interrupted. This is advantageous for the efficiency of the gas turbine equipped therewith. As already mentioned elsewhere, leads However, the injection of liquid fuel into the mixing chamber of the burner or in the combustion chamber of the combustion chamber usually to significantly increased flame temperatures, which is due for example to insufficient atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel before its fertilization. Increased flame temperatures, however, are associated with a disproportionately increased production of NOχ emissions and soot. This disadvantage can be somewhat reduced by adding water or water vapor, for example in a quantitative ratio of 1: 1, to the liquid fuel, and thus injecting a fuel / water emulsion into the mixing space instead of the liquid fuel leads to a delay of the combustion reaction and to a lowering of the local flame temperatures. The disadvantage here again is that the supply of such a diluent increases the heat transfer in the turbine on the hot gas side, which is associated with a reduction in the lifetime of the turbine. Furthermore, there are sites for power plants where water is too precious to use as a diluent. Taking into account, moreover, the relatively short time in which the burner is actually operated with liquid fuel, so on the occasion of maintenance of the gas fuel supply or in pilot operation, the expenses for the treatment of the water, for example, demineralization plants must be provided, too high.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, für einen gattungsgemäs- sen Brenner eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere vergleichsweise preiswert realisierbar ist und dabei eine Reduzierung der NOx- Emissionen sowie der Rußbildung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention aims to remedy this situation. The invention, as characterized in the claims, the object of the invention is to provide an improved embodiment for a generic burner, which is in particular comparatively inexpensive to implement and thereby enables a reduction of NO x emissions and soot formation. According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für den Betrieb des gat- tungsgemässen Brenners mit Flüssigbrennstoff diesen Flüssigbrennstoff über eine Mehrzahl von Einspritzlöchern in den Mischraum einzudüsen, die bezüglich einer Hauptausströmrichtung des Brenners in Reihe angeordnet sind, und die den Flüssigbrennstoff mit einer Haupteinspritzrichtung einspritzen, die eine sich radial zur Hauptausströmrichtung erstreckende Radialkomponente aufweist, wobei unter Hauptausströmrichtung des Brenners eine Richtung zu verstehen ist, welche das aus dem Mischraum ausströmende Oxidator-Brennstoff- Gemisch an der Auslassöffnung des Mischraums aufweist. Durch diese Bau- weise wird die Einspritzung des Flüssigbrennstoffs auf mehrere Einspritzlöcher verteilt, wodurch sich der Volumenstrom am einzelnen Einspritzloch reduziert. Auf diese Weise kann die Zerstäubungswirkung der einzelnen Einspritzlöcher verbessert werden. Gleichzeitig ergibt sich dadurch eine verbesserte Vermischung sowie eine verbesserte Verdampfung des Flüssigbrennstoffs. Aus der Anordnung der Eindspritzlöcher in Reihe und parallel zur Hauptausströmrichtung resultiert zwangsläufig, dass ein Teil der Einspritzlöcher relativ weit von der Auslassöffnung des Mischraums entfernt ist. Der dort eingespritzte Flüssigbrennstoff besitzt daher eine erhöhte Verweildauer im Mischraum, was die Durchmischung und Verdampfung des Brennstoffs begünstigt. Besonders vor- teilhaft für die Durchmischung und Verdampfung ist außerdem die Radialkomponente der Haupteinspritzrichtung am jeweiligen Einspritzloch. Denn diese Maßnahme intensiviert die Durchmischung und Verdampfung des Flüssigbrennstoffs. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ergibt sich somit eine signifikante Verbesserung der Zerstäubung, der Durchmischung und der Verdampfung des Flüssigbrennstoffs. Dies verzögert zum einen die Zündung des Flüssigbrennstoffs und reduziert zum anderen die Gefahr lokal überhöhter Flammentempe- raturen. In der Folge wird die NOχ-Bildung reduziert; außerdem entsteht weniger Ruß. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass die geschilderte Verbesserung der Emissionswerte erzielt werden kann, ohne dass dem Flüssigbrennstoff hierzu Wasser oder Wasserdampf oder ein anderes Verdünnungsmittel zugeführt werden müsste. In der Folge benötigt der erfindungsgemäße Brenner für den Betrieb mit Flüssigbrennstoff kein Wasser. Der Wasseranteil im Flüssigbrennstoff (sogenannter „ω-Wert") ist daher niedrig und beträgt vorzugsweise Null. Da für den Betrieb des Brenners mit Flüssigbrennstoff kein solches Verdünnungsmittel benötigt wird, entfallen auch entsprechende Anlagen zur Aufbereitung eines derartigen Verdünnungsmittels. Die Kosten zur Realisierung eines derar- tigen Brenners sind daher vergleichsweise gering.The invention is based on the general idea of injecting this liquid fuel into the mixing chamber via a plurality of injection holes, which are arranged in series with respect to a main outflow direction of the burner and injecting the liquid fuel with a main injection direction, for operation of the burner according to the invention with liquid fuel. which has a radial component extending radially to the main outflow direction, wherein the main outflow direction of the burner is to be understood as meaning a direction which comprises the oxidant / fuel mixture flowing out of the mixing chamber at the outlet opening of the mixing chamber. This design distributes the injection of the liquid fuel over several injection holes, which reduces the volume flow at the single injection hole. In this way, the atomization effect of the individual injection holes can be improved. At the same time, this results in improved mixing and improved evaporation of the liquid fuel. The arrangement of the injection holes in series and parallel to the main outflow direction inevitably results in a part of the injection holes being relatively far removed from the outlet opening of the mixing chamber. The liquid fuel injected there has therefore an increased residence time in the mixing chamber, which favors the mixing and evaporation of the fuel. In addition, the radial component of the main injection direction at the respective injection hole is particularly advantageous for mixing and vaporization. Because this measure intensifies the mixing and evaporation of the liquid fuel. The construction according to the invention thus results in a significant improvement in the atomization, the mixing and the evaporation of the liquid fuel. On the one hand, this delays the ignition of the liquid fuel and, on the other hand, reduces the risk of locally excessive flame temperatures. As a result, NOχ formation is reduced; In addition, less soot is produced. It is of particular advantage in this case that the described improvement in the emission values can be achieved without the liquid fuel having to be supplied with water or steam or another diluent for this purpose. As a consequence, the burner according to the invention does not require water for operation with liquid fuel. The proportion of water in the liquid fuel (so-called "ω-value") is therefore low and is preferably zero, since the operation of the burner with liquid fuel, such diluent is not required, corresponding facilities for the preparation of such a diluent - Brenn burner are therefore relatively low.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Brenner mit einer zentral angeordneten Lanze ausgestattet sein, die sich von einem Brennerkopf in den Mischraum hineinerstreckt. An dieser Lanze können dann mehrere oder sämtli- che Einspritzlöcher angebracht sein, wobei die Einspritzlöcher dann in derIn a preferred embodiment, the burner may be provided with a centrally located lance extending from a burner head into the mixing space. Several or all of the injection holes can then be attached to this lance, the injection holes then being arranged in the
Hauptausströmrichtung, also in der Längsrichtung der Lanze entlang der Lanze über deren Mantelfläche verteilt angeordnet sind. Dementsprechend kann der Flüssigbrennstoff bereits relativ nahe am Brennerkopf in den Mischraum eingespritzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann diese Lanze mit wenigstens einem Piloteinspritzloch ausgestattet sein, über das für einen Pilotbetrieb Flüssigbrennstoff in den Mischraum bzw. in einen stromab des Mischraums angeordneten Brennraum der Brennkammer eingespritzt wird. Das wenigstens eine Piloteinspritzloch spritzt dabei den Flüssigbrennstoff mit einer Haupteinspritzrichtung ein, die im wesentlichen ausschließlich eine Axialkomponente aufweist und sich somit parallel zur Hauptausströmrichtung erstreckt. Zweckmäßig ist das wenigstens eine Piloteinspritzloch am freien Ende, also an der Spitze der Lanze axial angeordnet.Main outflow, ie distributed in the longitudinal direction of the lance along the lance over the lateral surface are arranged. Accordingly, the liquid fuel can already be injected relatively close to the burner head in the mixing chamber. Additionally or alternatively, this lance can be equipped with at least one pilot injection hole, via which liquid fuel is injected into the mixing chamber or into a combustion chamber of the combustion chamber arranged downstream of the mixing chamber for a pilot operation. The at least one pilot injection hole injects the liquid fuel with a main injection direction, which in the essentially exclusively has an axial component and thus extends parallel to the main outflow. Suitably, the at least one pilot injection hole at the free end, that is arranged axially at the top of the lance.
Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform sind mehrere oder sämtliche Brennstoffeinspritzlöcher entlang der wenigstens einen tangentialen Einlassöffnung für den Oxidator angeordnet. Die Zumischung des Flüssigbrennstoffs erfolgt bei dieser Ausführungsform innerhalb der tangentialen Einlassöff- nung des Mischraums oder unmittelbar stromauf davon. Diese Eindüsung führt in Verbindung mit der turbulenten Drallströmung innerhalb des Mischraums zu einer intensiven Durchmischung von Brennstoff und Oxidator. Gleichzeitig verlängert sich dadurch die Verweilzeit des eingespritzten Flüssigbrennstoffs, was ebenfalls die Durchmischung und vor allem die Verdampfung des Flüssigbrenn- Stoffs verbessert.In an alternative advantageous embodiment, several or all fuel injection holes are arranged along the at least one tangential inlet opening for the oxidizer. The admixture of the liquid fuel in this embodiment takes place within the tangential inlet opening of the mixing chamber or immediately upstream thereof. This injection, in conjunction with the turbulent swirl flow within the mixing space, leads to an intensive mixing of fuel and oxidizer. At the same time, this prolongs the residence time of the injected liquid fuel, which likewise improves the mixing and, above all, the evaporation of the liquid fuel.
Besonders vorteilhaft ist nun eine Weiterbildung, bei welcher die Flüssigbrenn- stoffzuführeinrichtung zumindest einen Flüssigbrennstoffkanal aufweist, der an die Hauptzuführleitung für Flüssigbrennstoff angeschlossen ist, der zu mehre- ren oder allen Einspritzlöchern führt und der in einem sich entlang der wenigstens einen tangentialen Einlassöffnung erstreckenden Rohr ausgebildet ist, das bezüglich der Oxidatorströmung stromauf der jeweiligen Einlassöffnung angeordnet ist. Die Eindüsung des Flüssigbrennstoffs über ein derartiges Rohr ermöglicht eine optimale Verteilung der Einspritzung des Flüssigbrennstoffs ent- lang der jeweiligen Einlassöffnung. Auch dies unterstützt die Zerstäubung, Durchmischung und Verdampfung des Flüssigbrennstoffs.Particularly advantageous is now a further development in which the liquid fuel supply device has at least one liquid fuel channel which is connected to the main supply line for liquid fuel which leads to several or all injection holes and which is formed in a tube extending along the at least one tangential inlet opening which is located upstream of the respective inlet opening with respect to the oxidizer flow. The injection of the liquid fuel via such a pipe enables an optimal distribution of the injection of the liquid fuel along the respective inlet opening. This also supports the atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel.
Bei einer besonderen Weiterbildung kann das besagte Rohr zusätzlich dazu genutzt werden, für den Betrieb des Brenners mit Gasbrennstoff denselben e- benfalls über das Rohr stromauf der jeweiligen Einlassöffnung dem Oxida- torstrom zuzuführen. Zu diesem Zweck enthält das Rohr neben dem Flüssig- brennstoffkanal zumindest einen Gasbrennstoffkanal. Der an dieser Stelle ein- gedüste Gasbrennstoff besitzt somit ebenfalls eine besonders lange Aufenthaltsdauer im Brenner, was die Durchmischung mit dem Oxidatorstrom intensi- viert. Die Integration des Flüssigbrennstoffkanals und des wenigstens einen Gasbrennstoffkanals in ein gemeinsames Rohr reduziert dabei die Herstellungskosten des Brenners.In a particular development, the said pipe can additionally be used for the operation of the burner with gas fuel the same e- benfalls over the pipe upstream of the respective inlet opening of the Oxida- supply torstrom. For this purpose, the tube contains at least one gas fuel channel in addition to the liquid fuel channel. The gas fuel imbedded at this point therefore likewise has a particularly long residence time in the burner, which intensifies the mixing with the oxidizer stream. The integration of the liquid fuel channel and the at least one gas fuel channel into a common tube thereby reduces the manufacturing cost of the burner.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Brenners er- geben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the burner according to the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components. Show, in each case schematically,
Fig. 1 einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch einen Brenner nach der Erfindung,1 is a greatly simplified, schematic longitudinal section through a burner according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Brenner gemäss Fig. 1 , entsprechend Schnittlinien Il - II,2 shows a cross section through the burner according to FIG. 1, corresponding to sectional lines II-II, FIG.
Fig. 3 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 , jedoch bei einer anderen Ausführungsform, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Brenner gemäß Fig. 3 entsprechend Schnittlinien IV - IV,3 is a longitudinal section as in Fig. 1, but in another embodiment, 4 shows a cross section through the burner of FIG. 3 according to section lines IV - IV,
Fig. 5 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 , jedoch bei einer anderen Ausfüh- rungsform,5 shows a longitudinal section as in FIG. 1, but in another embodiment, FIG.
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Brenner gemäss Fig. 5 entsprechend Schnittlinien VI - VI,6 shows a cross section through the burner according to FIG. 5 according to section lines VI-VI, FIG.
Fig. 7 einen Querschnitt durch den Brenner gemäss Fig. 5 entsprechend Schnittlinien VII - VII,7 shows a cross section through the burner according to FIG. 5 corresponding to sectional lines VII-VII, FIG.
Fig. 8 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 , jedoch bei einer anderen Ausführungsform,8 is a longitudinal section as in Fig. 1, but in another embodiment,
Fig. 9 einen Querschnitt durch den Brenner gemäss Fig. 8 entsprechend Schnittlinien IX - IX,9 shows a cross section through the burner according to FIG. 8 according to section lines IX-IX, FIG.
Fig. 10 einen Querschnitt durch den Brenner gemäss Fig. 8 entsprechend Schnittlinien X - X,10 shows a cross section through the burner according to FIG. 8 corresponding to sectional lines X - X, FIG.
Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht auf ein Detail Xl aus Fig. 9,11 is an enlarged view of a detail XI of FIG. 9,
Fig. 12 eine Ansicht auf ein Detail XII aus Fig. 8,12 is a view of a detail XII of Fig. 8,
Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht auf ein Detail XIII aus Fig. 12.13 is an enlarged view of a detail XIII of FIG. 12th
Wege zur Ausführung der Erfindung Entsprechend den Fig. 1 , 3, 5 und 8 umfasst ein erfindungsgemässer Brenner 1 einen von einem Gehäuse 2 begrenzten Mischraum 3. Der Brenner 1 weist außerdem einen Brennerkopf 4 auf, der einer Auslassöffnung 5 des Mischraums 3 gegenüberliegend angeordnet ist. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist am Brennerkopf 4 eine Lanze 6 angebracht, die zentral in den Mischraum 3 hineinragt. Die Lanze 6 kann dabei am Brennerkopf 4 rückziehbar bzw. einfahrbar angeordnet sein, so dass sie quasi nur bei Bedarf in den Mischraum 3 eingefahren wird.Ways to carry out the invention 1, 3, 5 and 8, a burner 1 according to the invention comprises a mixing space 3 delimited by a housing 2. The burner 1 also has a burner head 4, which is arranged opposite an outlet opening 5 of the mixing space 3. In the embodiments shown here, a lance 6 is mounted on the burner head 4, which protrudes centrally into the mixing chamber 3. The lance 6 can be arranged retractable or retractable on the burner head 4, so that it is quasi retracted only when needed in the mixing chamber 3.
Entsprechend den Fig. 2, 4, 6, 7und 9, 10 ist das Gehäuse 2 bei den hier gezeigten Ausführungsformen so gestaltet, dass der Mischraum 3 zwei Einlassöffnungen 7 für den Oxidator aufweist. Diese Einlassöffnungen 7 sind dabei so angeordnet und gestaltet, dass sich für den Mischraum 3 eine tangentiale Einströmung und somit ein konzentrisches Wirbelsystem ausbildet. Erreicht wird dies hier durch eine Halbschalenbauweise des Gehäuses 2, wobei die Halbschalen in ihrer Trennebene bezüglich einer Längsmittelachse des Gehäuses 2 exzentrisch zueinander versetzt angeordnet sind. Des weiteren ist das Gehäuse 2 im wesentlichen kegelförmig mit einem sich zur Auslassöffnung 5 hin aufweitenden Querschnitt ausgebildet. Indes ist die kegelförmige Ausbildung des Ge- häuses 2 nicht zwingend. Es kann auch zylindrisch ausgebildet sein, wobei es bei einer solchen Ausführungsform des Gehäuses 2 zweckmässig ist, einen sich konisch verjüngenden Innenkörper innerhalb des Mischraums 3 anzuordnen, wie dies in der eingangs zitierten EP 1 292 795 näher dargelegt ist.According to FIGS. 2, 4, 6, 7 and 9, 10, the housing 2 in the embodiments shown here is designed so that the mixing space 3 has two inlet openings 7 for the oxidizer. These inlet openings 7 are arranged and designed so that forms a tangential inflow and thus a concentric vortex system for the mixing chamber 3. This is achieved here by a half-shell construction of the housing 2, wherein the half-shells are arranged offset in their parting plane with respect to a longitudinal center axis of the housing 2 eccentrically to each other. Furthermore, the housing 2 is formed substantially conically with a cross-section widening towards the outlet opening 5. However, the conical design of the housing 2 is not mandatory. It may also be cylindrical, it being expedient in such an embodiment of the housing 2 to arrange a conically tapered inner body within the mixing chamber 3, as set forth in more detail in the cited EP 1 292 795.
Der Brenner 1 dient zur Versorgung einer nicht gezeigten Brennkammer einer Gasturbine, insbesondere in einer Kraftwerksanlage, mit einem Oxidator- Brennstoff-Gemisch. Hierzu ist der Brenner 1 an besagte Brennkammer angeschlossen, und zwar so, dass die Auslassöffnung 5 an einem Brennraum 8 der Brennkammer mündet. Dabei weist das Oxidator-Brennstoff-Gemisch an der Auslassöffnung 5 eine Hauptausströmrichtung 9 auf, die sich parallel zur Längs- richtung des Mischraums 3 erstreckt und die im wesentlichen senkrecht auf der Auslassöffnung 5 steht.The burner 1 is used to supply a combustion chamber, not shown, of a gas turbine, in particular in a power plant, with an oxidizer-fuel mixture. For this purpose, the burner 1 is connected to said combustion chamber, in such a way that the outlet opening 5 opens at a combustion chamber 8 of the combustion chamber. In this case, the oxidizer-fuel mixture at the outlet opening 5 has a main outflow direction 9 which extends parallel to the longitudinal direction. direction of the mixing chamber 3 and which is substantially perpendicular to the outlet opening 5.
Der Brenner 1 ist mit einer Oxidatorzuführeinrichtung 10 ausgestattet, die in den Fig. 1 , 3, 5 und 8 durch einen Pfeil symbolisiert ist. Die Oxidatorzuführeinrichtung 10 dient zum Zuführen eines gasförmigen Oxidators, in der Regel Luft, in den Mischraum 3. Des weiteren ist der Brenner 1 mit einer Gasbrennstoffzu- führeinrichtung 11 ausgestattet, die in den Fig. 1 und 3 ebenfalls durch einen Pfeil symbolisiert ist. Die Gasbrennstoffzuführeinrichtung 11 dient zum Zuführen eines gasförmigen Brennstoffs, wie beispielsweise Erdgas, in den Mischraum 3. Üblicherweise wird der Brenner 1 vorwiegend mit dem Gasbrennstoff betrieben. Der erfindungsgemäße Brenner 1 ist jedoch außerdem für einen Betrieb mit flüssigem Brennstoff, wie zum Beispiel Heizöl, ausgestaltet. Hierzu weist der Brenner 1 zusätzlich eine Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung 12 auf, mit deren Hilfe flüssiger Brennstoff in die Mischkammer 3 eingeführt werden kann.The burner 1 is equipped with an oxidizer 10, which is symbolized in Figs. 1, 3, 5 and 8 by an arrow. The Oxidatorzuführeinrichtung 10 serves to supply a gaseous oxidizer, usually air, in the mixing chamber 3. Furthermore, the burner 1 is equipped with a Gasbrennstoffzu- supply device 11, which is also symbolized in Figs. 1 and 3 by an arrow. The gas fuel supply device 11 is used for supplying a gaseous fuel, such as natural gas, in the mixing chamber 3. Usually, the burner 1 is operated mainly with the gas fuel. However, the burner 1 according to the invention is also designed for operation with liquid fuel, such as fuel oil. For this purpose, the burner 1 additionally has a liquid fuel supply device 12, with the aid of which liquid fuel can be introduced into the mixing chamber 3.
Erfindungsgemäß ist nun diese Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung 12 mit wenigstens einer Hauptzuführleitung 13 ausgestattet, die den Flüssigbrennstoff mehreren Einspritzlöchern 14 zuführt. Durch diese Einspritzlöcher 14 kann der Flüssigbrennstoff in den Mischraum 3 eingebracht werden. Dabei sind die Einspritzlöcher 14 so angeordnet bzw. verteilt, dass zumindest mehrere Einspritzlöcher 14 bezüglich der Hauptausströmrichtung 9 in wenigstens einer Reihe angeordnet sind. Des weiteren ist es besonders wichtig, dass die einzelnen Einspritzlöcher 14 dabei so ausgestaltet sind, dass eine hier jeweils durch einen Pfeil symbolisierte Haupteinspritzrichtung 15 des jeweiligen Einspritzlochs 14 eine Radialkomponente aufweist, die sich radial zur Hauptausströmrichtung 9 erstreckt. Als „Haupteinspritzrichtung" wird dabei diejenige Richtung verstanden, die ein Spritzstrahl mit oder ohne Drall im Mittel aufweist. Durch diesen Aufbau bzw. durch diese Ausgestaltung und Anordnung der Einspritzlöcher 14 ergibt sich eine in der Längsrichtung des Mischraums 3 verteilte Anordnung der Einspritzlöcher 14. Dies ist zur Erzielung einer verbesserten Zerstäubung, Durchmischung und Verdampfung des eingespritzten Flüssig- brennstoffs von Vorteil.According to the invention, this liquid fuel supply device 12 is now equipped with at least one main supply line 13, which supplies the liquid fuel to a plurality of injection holes 14. Through these injection holes 14, the liquid fuel can be introduced into the mixing chamber 3. In this case, the injection holes 14 are arranged or distributed such that at least a plurality of injection holes 14 are arranged with respect to the main outflow direction 9 in at least one row. Furthermore, it is particularly important that the individual injection holes 14 are configured in such a way that a main injection direction 15 of the respective injection hole 14 symbolized here by an arrow has a radial component which extends radially to the main outflow direction 9. The term "main injection direction" is understood to be that direction which a spray jet with or without spin has on average. By this structure or by this configuration and arrangement of the injection holes 14 results in a distributed in the longitudinal direction of the mixing chamber 3 arrangement of the injection holes 14. This is to achieve improved atomization, mixing and evaporation of the injected liquid fuel advantage.
Bei den Ausführungsformen der Figuren 1 , 3 und 5 sind die Einspritzlöcher 14 an der Lanze 6 ausgebildet, wodurch die Einspritzung des Flüssigbrennstoffs in die Drallströmung, welche sich aufgrund der tangentialen Zuführung des Oxida- tors in dem Mischraum 3 ausbildet, quasi von innen her erfolgt. Dementsprechend erstreckt sich die Hauptzuführleitung 13 für den Flüssigbrennstoff zumindest teilweise innerhalb der Lanze 6.In the embodiments of Figures 1, 3 and 5, the injection holes 14 are formed on the lance 6, whereby the injection of the liquid fuel into the swirl flow, which forms due to the tangential supply of the oxidizer in the mixing chamber 3, quasi from the inside , Accordingly, the main supply line 13 for the liquid fuel extends at least partially within the lance 6.
Vorzugsweise sind die Einspritzlöcher in mehr als einer Reihe parallel zur Hauptausströmrichtung 9 angeordnet, beispielsweise in zwei diametral gegenüberliegenden Reihen. Gemäß Fig. 2 liegen die Einspritzlöcher 14 beispielsweise in der Trennebene der beiden Gehäusehalbschalen, innerhalb der die beiden Gehäusehalbschalen exzentrisch zueinander versetzt angeordnet sind und die schlitzförmigen Einlassöffnungen 7 ausbilden. Die Anzahl der Reihen von Einspritzlöchern 14 entspricht zweckmäßig der Anzahl an Einlassöffnungen 7 des Mischraums 3. Auf diese Weise kann jede Gruppe der Einspritzlöcher 14 speziell einer Einlassöffnung 7 zugeordnet werden. Indes ist dies nicht zwingend. Es können ebensogut mehr oder weniger Reihen von Einspritzlöchern 17 angeordnet sein, oder die Reihen können ge- genüber der Einlassöffnung 7 stromauf oder stromab versetzt sein.Preferably, the injection holes are arranged in more than one row parallel to the main outflow direction 9, for example in two diametrically opposite rows. According to FIG. 2, the injection holes 14 lie, for example, in the parting plane of the two housing half-shells, within which the two housing half-shells are arranged eccentrically offset from one another and form the slot-shaped inlet openings 7. The number of rows of injection holes 14 suitably corresponds to the number of inlet openings 7 of the mixing space 3. In this way, each group of the injection holes 14 can be assigned specifically to an inlet opening 7. However, this is not mandatory. It is also possible for more or fewer rows of injection holes 17 to be arranged, or the rows can be offset from the inlet opening 7 upstream or downstream.
Während die in zwei gegenüberliegenden Reihen angebrachten Einspritzlöcher 14 nach den Darstellungen in Figur 1 bis 4 jeweils paarweise in derselben Längsebene angeordnet sind, können die Einspritzlöcher der gegenüber- liegenden Reihen auch zueinander versetzt sein. Dabei weisen die aufgereihten Einspritzlöcher 14 jeder Reihe vorzugsweise einen gleichmäßigen Abstand untereinander auf.While the injection holes 14 mounted in two opposite rows are arranged in pairs in the same longitudinal plane according to the illustrations in FIGS. 1 to 4, the injection holes of the opposite rows may also be offset from each other. Here are the lined up Injection holes 14 of each row preferably at a uniform distance from each other.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die Einspritzlöcher 14 jeweils so ausgestaltet, dass die Haupteinspritzrichtung 15 jeweils ausschließlich eine Radialkomponente aufweist, das heisst, die Haupteinspritzrichtung 15 erstreckt sich senkrecht zur Hauptausströmrichtung 9.In the embodiment according to FIG. 1, the injection holes 14 are each designed such that the main injection direction 15 has exclusively a radial component, that is, the main injection direction 15 extends perpendicular to the main outflow direction 9.
Bei einer Weiterbildung kann die Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung 12 optional mit einer Pilotzuführleitung 16 ausgestattet sein, mit deren Hilfe zumindest einem Piloteinspritzloch 17 Flüssigbrennstoff zugeführt werden kann. Im Unterschied zu den übrigen Einspritzlöchern 14 ist das wenigstens eine Piloteinspritzloch 17 so ausgestaltet, dass es eine durch einen Pfeil angedeutete Haupteinspritzrichtung 18 aufweist, die ausschließlich eine Axialkomponente aufweist, die sich parallel zur Hauptausströmrichtung 9 erstreckt. Im Pilotbetrieb des Brenners 1 kann somit Flüssigbrennstoff axial, also parallel zur Hauptausströmrichtung 9 mit oder ohne Drall in den Mischraum 3 bzw. direkt in den Brennraum 8 eingespritzt werden. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Piloteinspritzloch 17 an der Lanze 6, und zwar vorzugsweise an der Lanzenspitze, also an einem vom Brennerkopf 4 entfernten Ende der Lanze 6 angeordnet.In a development, the liquid fuel supply device 12 may optionally be equipped with a pilot supply line 16, by means of which at least one pilot injection hole 17 can be supplied with liquid fuel. In contrast to the other injection holes 14, the at least one pilot injection hole 17 is designed such that it has a main injection direction 18, indicated by an arrow, which exclusively has an axial component which extends parallel to the main discharge direction 9. In the pilot operation of the burner 1, liquid fuel can thus be injected into the mixing chamber 3 or directly into the combustion chamber 8 axially, ie, parallel to the main outflow direction 9 with or without swirl. Preferably, the at least one pilot injection hole 17 is arranged on the lance 6, preferably at the lance tip, that is to say at an end of the lance 6 remote from the burner head 4.
Entsprechend den Ausführungsformen der Figuren 3 und 5 können die Einspritzlöcher 14 zweckmäßig auch so ausgestaltet sein, dass ihre jeweilige Haupteinspritzrichtung 15 zusätzlich zur Radialkomponente außerdem eine A- xialkomponente aufweist, die sich also parallel zur Hauptausströmrichtung 9 erstreckt. Auf diese Weise kann beispielsweise die Durchmischung mit der Oxi- datorströmung verbessert werden.According to the embodiments of FIGS. 3 and 5, the injection holes 14 may expediently also be configured such that their respective main injection direction 15 also has an axial component in addition to the radial component, which therefore extends parallel to the main outflow direction 9. In this way, for example, the mixing with the oxidizer flow can be improved.
Entsprechend den Figuren 4 und 6 können die Einspritzlöcher 14 auch so aus- gestaltet sein, dass die jeweilige Haupteinspritzrichtung 15 zusätzlich zur Radi- alkomponente außerdem eine Umfangskomponente aufweist. Diese Umfangs- komponente oder Tangentialkomponente erstreckt sich dabei quer zur Hauptausströmrichtung 9 sowie quer zur Radialkomponente. Dabei ist diese Umfangskomponente zweckmäßig in der Rotationsrichtung der Drallströmung ori- entiert, das sich aufgrund der tangentialen Einströmung des Oxidators imAccording to FIGS. 4 and 6, the injection holes 14 can also be configured such that the respective main injection direction 15 is in addition to the radial direction of injection. alkomponente also has a peripheral component. This peripheral component or tangential component extends transversely to the main outflow direction 9 as well as transversely to the radial component. In this case, this peripheral component is expediently oriented in the direction of rotation of the swirl flow, which due to the tangential inflow of the oxidizer in the
Mischraum 3 ausbildet. Auch die Umfangskomponente kann zur Verbesserung der Durchmischung des Flüssigbrennstoffs mit dem Oxidator beitragen. Dabei ist klar, dass die Einspritzlöcher 14 so ausgestaltet werden können, dass die Haupteinspritzrichtung 15 neben der Radialkomponente die Axialkomponente und die Umfangskomponente kumulativ oder alternativ aufweist.Mixing chamber 3 forms. Also, the perimeter component can help improve the mixing of the liquid fuel with the oxidizer. It is clear that the injection holes 14 can be configured so that the main injection direction 15 in addition to the radial component of the axial component and the peripheral component cumulative or alternatively.
Für die Anordnung, Positionierung und Dimensionierung der Einspritzlöcher 14 sowie für die Orientierung deren Haupteinspritzrichtung 15 wird zweckmäßig ein Optimum gesucht, das zu einer besonders guten Zerstäubung, Durchmischung und Verdampfung des Flüssigbrennstoffs im Oxidatorgas führt. Hierzu kann es insbesondere auch erforderlich sein, die einzelnen Einspritzlöcher 14 hinsichtlich Lochquerschnitt und/oder Haupteinspritzrichtung und/oder gegenseitigem Abstand unterschiedlich auszugestalten, um im Extremfall jedes einzelne Einspritzloch an die lokal herrschenden Strömungsbedingungen optimal anpassen zu können. Des weiteren ist klar, dass die Einspritzlöcher 14 ein bestimmtes Verhältnis von Länge zu Durchmesser aufweisen müssen, um die jeweils gewünschte Haupteinspritzrichtung sauber darstellen zu können. Es ist durchaus möglich, dass es dabei erforderlich wird, die Wandstärke der Lanze 6 größer zu wählen als dies zum Beispiel bei einer herkömmlichen Lanze 6 zur Eindüsung flüssigen Brennstoffs der Fall ist.For the arrangement, positioning and dimensioning of the injection holes 14 and for the orientation of the main injection direction 15, an optimum is advantageously sought, which leads to a particularly good atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel in the oxidizer gas. For this purpose, it may in particular also be necessary to design the individual injection holes 14 differently with regard to the hole cross section and / or the main injection direction and / or the mutual spacing in order to be able to optimally adapt each individual injection hole to the locally prevailing flow conditions in the extreme case. Furthermore, it is clear that the injection holes 14 must have a specific ratio of length to diameter in order to be able to represent the respective desired main injection direction clean. It is quite possible that it will be necessary to choose the wall thickness of the lance 6 larger than is the case, for example, in a conventional lance 6 for injecting liquid fuel.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 5 und 8 ist jeder Einlassöffnung 7 ein Rohr 19 zugeordnet, siehe hierzu auch die Figuren 6, 7 und 9, 10. Die Rohre 19 sind dabei innerhalb oder bezüglich der Oxidatorströmung stromauf der jeweils zu- geordneten Einlassöffnung 7 angeordnet und erstrecken sich quasi parallel ent- lang der ganzen jeweiligen Einlassöffnung 7. Zweckmäßig sind die Rohre 19 dabei nicht mit einem kreisrunden Querschnitt ausgestattet, sondern weisen in Anpassung an die Platz- und Strömungsverhältnisse innerhalb oder unmittelbar stromauf der Einlassöffnung 7 ein langrundes, ein ovales oder ein Stromlinien- profil auf.In the embodiments of FIGS. 5 and 8, each inlet opening 7 is assigned a tube 19, see also FIGS. 6, 7 and 9, 10. The tubes 19 are arranged inside or with respect to the oxidizer flow upstream of the respectively associated inlet opening 7 and extend almost in parallel Suitably, the tubes 19 are not equipped with a circular cross-section, but have in adaptation to the space and flow conditions within or immediately upstream of the inlet opening 7 a long-round, an oval or a streamline profile on.
Die Gasbrennstoffzuführeinrichtung 11 umfasst bei diesen Ausführungsformen zumindest eine Zuführleitung; im vorliegenden Fall sind zwei Zuführleitungen vorgesehen, nämlich eine erste Zuführleitung 20 und eine zweite Zuführleitung 21. Mit den Zuführleitungen 20, 21 kann mehreren Eindüslöchern 22, 23 Gasbrennstoff zugeführt werden. Dabei werden erste Eindüslöcher 22 von der ersten Zuführleitung 20 versorgt, während zweite Eindüslöcher 23 von der zweiten Zuführleitung 21 versorgt werden. Die Eindüslöcher 22, 23 sind dabei bezüglich der Oxidatorströmung stromauf der jeweiligen Einlassöffnung 7 angeordnet. Das jeweilige Rohr 19 enthält dabei zumindest einen Gasbrennstoffkanal, der an die jeweilige Zuführleitung 20, 21 angeschlossen ist und der zu den jeweils zugeordneten Eindüslöchern 22, 23 führt. Im vorliegenden Fall ist demnach in jedem Rohr 19 ein erster Gasbrennstoffkanal 24 enthalten, der die erste Zuführleitung 20 mit den ersten Eindüslöchern 22 kommunizierend verbindet. In ent- sprechender Weise enthält jedes Rohr 19 auch einen zweiten Gasbrenn stoffka- nal 25, der die zweite Zuführleitung 21 mit den zweiten Eindüslöchern 23 kommunizierend verbindet.The gas fuel supply device 11 comprises in these embodiments at least one supply line; In the present case, two supply lines are provided, namely a first supply line 20 and a second supply line 21. With the supply lines 20, 21 can be supplied to several injection holes 22, 23 gas fuel. In this case, first injection holes 22 are supplied by the first supply line 20, while second injection holes 23 are supplied by the second supply line 21. The injection holes 22, 23 are arranged upstream of the respective inlet opening 7 with respect to the oxidizer flow. The respective tube 19 contains at least one gas fuel channel which is connected to the respective supply line 20, 21 and which leads to the respective associated injection holes 22, 23. In the present case, a first gas fuel channel 24 is therefore contained in each tube 19, which communicates the first supply line 20 with the first injection holes 22 in a communicative manner. In a corresponding manner, each tube 19 also contains a second gas fuel channel 25, which communicates the second feed line 21 with the second injection holes 23 in a communicative manner.
Bei den hier gezeigten Ausführungsformen sind die ersten Eindüslöcher 22 in einem von der Auslassöffnung 5 entfernten, an den Brennerkopf 4 anschließenden ersten Längsabschnitt des Mischraums 3 angeordnet und bilden dadurch eine erste Brennerstufe. Im Unterschied dazu sind die zweiten Eindüslöchern 23 in einem an die Auslassöffnung 5 anschließenden zweiten Längsabschnitt des Mischraums 3 angeordnet und bilden dadurch eine zweite Brenner- stufe, die bezüglich der Hauptausströmrichtung 9 stromab der ersten Brenner- stufe angeordnet ist. Über die separaten Zuführleitungen 20, 21 können die beiden Brennerstufen unabhängig voneinander gesteuert werden. Insoweit handelt es sich bei den Ausführungsformen der Fig. 5 und 8 um einen zweistufigen Brenner 1.In the embodiments shown here, the first injection holes 22 are arranged in a first longitudinal section of the mixing chamber 3, which is remote from the outlet opening 5 and adjoins the burner head 4, thereby forming a first burner stage. In contrast to this, the second injection holes 23 are arranged in a second longitudinal section of the mixing chamber 3 adjoining the outlet opening 5 and thereby form a second burner stage which, with respect to the main outflow direction 9, downstream of the first burner. stage is arranged. About the separate supply lines 20, 21, the two burner stages can be controlled independently. In that regard, the embodiments of FIGS. 5 and 8 are a two-stage burner 1.
Innerhalb jedes Rohrs 19 sind sowohl die erste Gruppe von Eindüslöchern 22 als auch die zweite Gruppe von Eindüslöchern 23 jeweils für sich in wenigstens einer Reihe angeordnet, die sich im wesentlichen entlang der jeweiligen Einlassöffnung 7 erstrecken.Within each tube 19, both the first group of injection holes 22 and the second group of injection holes 23 are individually arranged in at least one row, which extend substantially along the respective inlet opening 7.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 5 und 8 erfolgt die Zuführung des Gasbrennstoffs über die Rohre 19, also bezüglich der Oxidatorströmung stromauf der Einlassöffnungen 7. Des weiteren kann bei diesen Ausführungsformen Flüssigbrennstoff als Piloteinspritzung über die Lanze 6 und durch das wenigstens eine Piloteinspritzloch 17 eingespritzt werden.In the embodiments of FIGS. 5 and 8, the supply of the gas fuel via the tubes 19, ie with respect to the Oxidatorströmung upstream of the inlet openings 7. Furthermore, in these embodiments, liquid fuel can be injected as a pilot injection via the lance 6 and through the at least one pilot injection hole 17 ,
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 kann der Flüssigbrennstoff durch die an der Lanze 6 angebrachten Einspritzlöcher 14 von innen in den Mischraum 3 eingedüst werden. Im Unterschied dazu sind bei der Ausführungsform der Fig. 8 die Einspritzlöcher 14 nicht an der Lanze 6, sondern ebenfalls an dem wenigstens einen Rohr 19 angebracht, so dass sich die Einspritzlöcher 14 dann bezüglich der Oxidatorströmung stromauf der jeweiligen Einlassöffnung 7 befinden. Die Einspritzung des Flüssigbrennstoffs erfolgt dann bezüglich der Oxidatorströmung stromauf der jeweiligen Einlassöffnung 7.In the embodiment according to FIG. 5, the liquid fuel can be injected from the inside into the mixing space 3 by means of the injection holes 14 attached to the lance 6. In contrast, in the embodiment of FIG. 8, the injection holes 14 are not attached to the lance 6 but also to the at least one tube 19 so that the injection holes 14 are upstream of the respective inlet 7 with respect to the oxidant flow. The injection of the liquid fuel then takes place with respect to the oxidizer flow upstream of the respective inlet opening 7.
Zu diesem Zweck enthält das Rohr 19 zusätzlich einen Flüssigbrennstoffkanal 26, der sich parallel zu den Gasbrennstoffkanälen 24, 25 erstreckt. Der Flüssigbrennstoffkanal 26 stellt eine kommunizierende Verbindung zwischen der Hauptzuführleitung 13 und den Einspritzlöchern 14 her. Die Integration der Ein- spritzlöcher 14 in das Rohr 19 ergibt einen besonders einfachen Aufbau für den Brenner 1 , der sowohl mit gasförmigem Brennstoff als auch mit flüssigem Brennstoff betrieben werden kann. Gleichzeitig ergibt sich bei dieser Art der Einspritzung des Flüssigbrennstoffs eine besonders große Verweildauer für den Flüssigbrennstoff im Mischraum 3, wodurch die Zerstäubung, Durchmischung und Verdampfung des Flüssigbrennstoffs verbessert wird.For this purpose, the tube 19 additionally contains a liquid fuel channel 26, which extends parallel to the gas fuel channels 24, 25. The liquid fuel passage 26 establishes a communicating connection between the main supply passage 13 and the injection holes 14. The integration of the injection holes 14 in the tube 19 results in a particularly simple structure for the Burner 1, which can be operated with both gaseous fuel and liquid fuel. At the same time results in this type of injection of the liquid fuel a particularly long residence time for the liquid fuel in the mixing chamber 3, whereby the atomization, mixing and evaporation of the liquid fuel is improved.
Dabei ist klar, dass bei einer anderen Ausführungsform das wenigstens eine Rohr 19 ausschließlich den Flüssigbrennstoffkanal 26 enthalten kann, wobei dann die Einbringung des Gasbrennstoffs mit Hilfe eines separaten Rohrs oder auf eine beliebige andere geeignete Weise erfolgen kann.It will be appreciated that in another embodiment, the at least one tube 19 may contain only the liquid fuel channel 26, wherein then the introduction of the gas fuel may be carried out by means of a separate tube or in any other suitable manner.
Entsprechend den Figuren 9 und 11 besitzt das Rohr 19 im Bereich des ersten Gasbrennstoffskanals 24 einen dreikammerigen Aufbau, wobei jede Kammer einen der Kanäle 24, 25, 26 bildet. Der Schnitt für die Darstellung gemäß Fig. 11 ist dabei so gewählt, dass jeweils ein Paar gegenüberliegender erster Eindüslöcher 22, die mit dem ersten Gasbrennstoffkanal 24 kommunizieren, ein Paar gegenüberliegender zweiter Einspritzlöcher 23, die mit dem zweiten Gasbrennstoffkanal 25 kommunizieren, und mehrere Einspritzlöcher 14 erkennbar sind, die mit dem Flüssigbrennstoffkanal 26 kommunizieren.Referring to Figures 9 and 11, the tube 19 in the region of the first gas fuel channel 24 has a dreikammerigen structure, each chamber forms one of the channels 24, 25, 26. The section for the illustration according to FIG. 11 is selected such that in each case a pair of opposite first injection holes 22 which communicate with the first gas fuel channel 24, a pair of opposite second injection holes 23 which communicate with the second gas fuel channel 25 and a plurality of injection holes 14 which communicate with the liquid fuel channel 26.
Dabei ist erkennbar, dass auch hier wieder jeweils mehrere Einspritzlöcher 14 zu Gruppen zusammengefasst sind, die jeweils hintereinander in einer Reihe parallel zur Hauptausströmrichtung 9 angeordnet sind. Dabei sind sämtliche Einspritzlöcher 14 jeweils so ausgestaltet, dass ihre jeweilige Haupteinspritz- richtung 15 eine Radialkomponente bezüglich der Hauptausströmrichtung 9 des Brenners 1 aufweist. Darüber hinaus sind mehrere Einspritzlöcher 14 entlang einer Abströmkante des Rohrs 19 angeordnet und dabei so ausgestaltet, dass ihre jeweilige Haupteinspritzrichtung 15 parallel zu einer Haupteinströmrichtung des Brenners 1 verläuft. Diese Haupteinströmrichtung ist in Fig. 11 durch einen Pfeil symbolisiert und mit 27 bezeichnet. Die Haupteinströmrichtung 27 weist der in den Mischraum 3 einströmende Oxidatorstrom an der jeweiligen Einlassöffnung 7 auf. Darüber hinaus sind hier zwei Reihen von Einspritzlöchern 14 vorgesehen, die jeweils so ausgestaltet sind, dass ihre jeweilige Haupteinspritzrichtung 15 bezüglich der Haupteinströmrichtung 27 eine Querkomponente aufweist. Auf diese Weise erfolgt die Einspritzung direkt in die Oxidatorströ- mung, welche das Rohr 19 umströmt und stromab des Rohrs 19 durch die Einlassöffnung 7 in den Mischraum 3 eintritt.In this case, it can be seen that in each case a plurality of injection holes 14 are again combined into groups, which are each arranged one behind the other in a row parallel to the main outflow direction 9. In this case, all of the injection holes 14 are each configured such that their respective main injection direction 15 has a radial component with respect to the main outflow direction 9 of the burner 1. In addition, a plurality of injection holes 14 are arranged along an outflow edge of the tube 19 and configured so that their respective main injection direction 15 runs parallel to a main inflow direction of the burner 1. This Haupteinströmrichtung is symbolized in Fig. 11 by an arrow and denoted by 27. The main inflow 27 points the oxidant stream flowing into the mixing chamber 3 at the respective inlet opening 7. In addition, here two rows of injection holes 14 are provided, each of which is designed so that their respective main injection direction 15 with respect to the main inflow 27 has a transverse component. In this way, the injection takes place directly into the Oxidatorströ- mung, which flows around the tube 19 and downstream of the tube 19 through the inlet opening 7 into the mixing chamber 3 occurs.
Entsprechend den Fig. 12 und 13 sind die Einspritzlöcher 14 und die an der selben Seite des Rohrs 19 ausgebildeten zweiten Eindüslöcher 23 bezüglich der Hauptausströmrichtung 9 zueinander versetzt angeordnet, um auf diese Weise eine gegenseitige Überlappung zu vermeiden. Entsprechendes gilt zweckmäßig auch für die relative Lage zwischen den Einspritzlöchern 14 und den ersten Eindüslöchern 22. Durch die versetzte Anordnung kann beispiels- weise vermieden werden, dass beim Betrieb des Brenners 1 mit Gasbrennstoff ein zündfähiges Gemisch durch die Einspritzlöcher 14 in die Flüssigbrennstoff- zuführeinrichtung 12 gelangt. Referring to FIGS. 12 and 13, the injection holes 14 and the second injection holes 23 formed on the same side of the tube 19 are staggered with respect to the main outflow direction 9 to thereby avoid mutual overlap. The same applies expediently also for the relative position between the injection holes 14 and the first injection holes 22. The staggered arrangement makes it possible, for example, to prevent an ignitable mixture passing through the injection holes 14 into the liquid fuel feed device 12 during operation of the burner 1 with gas fuel arrives.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Brenner1 burner
2 Gehäuse2 housings
3 Mischraum3 mixing room
4 Brennerkopf4 burner head
5 Auslassöffnung5 outlet opening
6 Lanze6 lance
7 Einlassöffnung7 inlet opening
8 Brennraum8 combustion chamber
9 Hauptausströmrichtung9 main outflow direction
10 Oxidatorzuführeinrichtung10 Oxidatorzuführeinrichtung
11 Gasbrennstoffzuführeinrichtung11 gas fuel supply
12 Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung12 liquid fuel supply device
13 Hauptzuführleitung13 main supply line
14 Einspritzloch14 injection hole
15 Hautpeinspritzrichtung15 skin injection direction
16 Pilotzuführleitung16 pilot supply line
17 Piloteinspritzloch17 pilot injection hole
18 Hauptausströmrichtung von 1718 main outflow direction of 17
19 Rohr19 pipe
20 erste Zuführleitung20 first supply line
21 zweite Zuführleitung21 second supply line
22 erstes Eindüsloch22 first injection hole
23 zweites Eindüsloch23 second injection hole
24 erster Gasbrennstoffkanal zweiter Gasbrennstoffkanal Flüssigbrennstoffkanal Haupteinströmrichtung 24 first gas fuel channel second gas fuel channel liquid fuel channel main intake direction

Claims

Patentansprüche claims
1. Vormischbrenner für eine Brennkammer einer Gasturbine, insbesondere in einer Kraftwerksanlage, wenigstens umfassend1. Premix burner for a combustion chamber of a gas turbine, in particular in a power plant, at least comprising
- ein Gehäuse (2) zur Begrenzung eines Mischraums (3) zur Vormischung eines Oxidators mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoff,a housing (2) for delimiting a mixing space (3) for premixing an oxidizer with a gaseous and / or liquid fuel,
- eine Oxidatorzuführeinrichtung (10) zum Zuführen des Oxidators in den Mischraum (3), welche zumindest eine Einlassöffnung (7) aufweist, die so gestaltet und angeordnet ist, dass der durch diese wenigstens eine Einlassöffnung (7) dem Mischraum (3) zugeführte Oxidator im wesentlichen tangential in den Mischraum (3) einströmt,- Oxidatorzuführeinrichtung (10) for supplying the oxidizer in the mixing chamber (3), which has at least one inlet opening (7), which is designed and arranged that the through this at least one inlet opening (7) the mixing chamber (3) supplied oxidizer flows substantially tangentially into the mixing chamber (3),
- eine Gasbrennstoffzuführeinrichtung (11 ) zum Zuführen des gasförmigen Brennstoffs in den Mischraum (3), - eine Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) zum Zuführen des flüssigen Brennstoffs in den Mischraum (3),a gas fuel feed device (11) for feeding the gaseous fuel into the mixing space (3), a liquid fuel feed device (12) for feeding the liquid fuel into the mixing space (3),
- eine Auslassöffnung (5) des Gehäuses (2) zum Austritt des Oxidator- Brennstoff-Gemischs aus dem Mischraum (3) in die Brennkammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) eine Hauptzuführleitung (13) mit mehr als einem Einspritzloch (14) für Flüssigbrennstoff aufweist, und zumindest der überwiegende Teil oder alle dieser Einspritzlöcher (14) so ausgestaltet sind, dass eine Haupteinspritzrichtung (15) des jeweiligen Einspritzlochs (14) eine Radialkomponente aufweist, die sich senkrecht zu einer Hauptaus- Strömrichtung (9) des Brenners erstreckt, wobei unter Hauptausströmrichtung (9) des Brenners eine Richtung zu verstehen ist, welche das aus dem Misch- räum (3) ausströmende Oxidator-Brennstoff-Gemisch an der Auslassöffnung (5) des Mischraums (3) aufweist.- An outlet opening (5) of the housing (2) for the exit of the oxidizer-fuel mixture from the mixing chamber (3) in the combustion chamber, characterized in that the Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) has a Hauptzuführleitung (13) with more than one injection hole (14 ), and at least the majority or all of these injection holes (14) are configured such that a main injection direction (15) of the respective injection hole (14) has a radial component perpendicular to a main exhaust flow direction (9) of the burner extends, wherein under Hauptausströmrichtung (9) of the burner is a direction to understand that from the mixing having space (3) effluent oxidizer-fuel mixture at the outlet opening (5) of the mixing chamber (3).
2. Vormischbrenner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzlöcher (14) der Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) in wenigstens einer Reihe parallel zur Hauptausströmrichtung (9) angeordnet sind.2. premix burner according to claim 1, characterized in that the injection holes (14) of the liquid fuel supply means (12) in at least one row parallel to the main outflow direction (9) are arranged.
3. Vormischbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,3. premix burner according to claim 2, characterized
- dass eine erste Anzahl dieser Einspritzlöcher (14) entlang einer ersten Reihe parallel zur Hauptausströmrichtung (9) angeordnet ist,that a first number of these injection holes (14) is arranged along a first row parallel to the main outflow direction (9),
- dass eine zweite Anzahl dieser Einspritzlöcher (14) entlang einer zweiten Reihe parallel zur Hauptausströmrichtung (9) angeordnet ist, und- That a second number of these injection holes (14) is arranged along a second row parallel to the main outflow direction (9), and
- dass die beiden Reihen der Einspritzlöcher (14) der Flüssigbrennstoffzuführ- einrichtung (12) einander diametral gegenüberliegen.- That the two rows of injection holes (14) of the Flüssigbrennstoffzuführ- device (12) are diametrically opposed to each other.
4. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,4. premix burner according to one of claims 1 to 3, characterized
- dass die Einspritzlöcher (14) zumindest überwiegend so ausgestaltet sind, dass die Haupteinspritzrichtung (15) des jeweiligen Einspritzlochs (14) zusätzlich eine Axialkomponente in Richtung der Hauptausströmrichtung (9) aufweist, und/oder - dass die Einspritzlöcher (14) zumindest überwiegend so ausgestaltet sind, dass die Haupteinspritzrichtung (15) des jeweiligen Einspritzlochs (14) zusätzlich eine Tangentialkomponente, vorzugsweise in einer Drallrichtung in dem Mischraum (3), aufweist.- That the injection holes (14) are at least predominantly designed so that the main injection direction (15) of the respective injection hole (14) additionally has an axial component in the direction of Hauptausströmrichtung (9), and / or - that the injection holes (14) at least predominantly so are configured such that the main injection direction (15) of the respective injection hole (14) additionally has a tangential component, preferably in a twisting direction in the mixing space (3).
5. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) eine Pilotzuführleitung (16) mit zumindest einem Piloteinspritzloch (17) für Flüssigbrennstoff aufweist, und das wenigstens eine Piloteinspritzloch (17) so ausgestaltet ist, dass eine Hauptein- spritzrichtung (18) des Piloteinspritzlochs (17) ausschließlich eine Axialkomponente parallel zur Hauptausströmrichtung (9) aufweist.5. premix burner according to one of claims 1 to 4, characterized in that said liquid fuel supply means (12) comprises a pilot supply pipe (16) having at least one liquid fuel pilot injection hole (17), and said at least one pilot injection hole (17) is configured to have a main injection direction (18) of said pilot injection hole (17). having exclusively an axial component parallel to the main outflow direction (9).
6. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass die Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) eine zentral angeordnete Lanze (6) umfasst, die sich von einem Brennerkopf (4) in den Mischraum (3) hinein erstreckt, und6. premix burner according to one of claims 1 to 5, characterized in that - the Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) comprises a centrally arranged lance (6) extending from a burner head (4) into the mixing chamber (3) into, and
- dass diese Lanze (6) das wenigstens eine Piloteinspritzloch (17) und/oder einen Teil oder alle der Einspritzlöcher (14) aufweist.- That said lance (6) has the at least one pilot injection hole (17) and / or a part or all of the injection holes (14).
7. Vormischbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,7. premix burner according to claim 6, characterized
- dass die Lanze (6) mit einer Hauptzuführleitung (13) und einer einer Pilotzuführleitung (16) ausgestattet ist, - dass die Pilotzuführleitung (16) ein Piloteinspritzloch (17) speist, das an dem freien Ende der Lanze (6) angeordnet ist und dessen Haupteinspritzrichtung (18) parallel zur Hauptausströmrichtung (9) gerichtet ist,- That the lance (6) with a main supply line (13) and a pilot supply line (16) is equipped, - that the pilot supply line (16) feeds a pilot injection hole (17) which is arranged at the free end of the lance (6) and whose main injection direction (18) is directed parallel to the main outflow direction (9),
- dass die Hauptzuführleitung (13) mindestens eine Reihe von Einspritzlöchern (14) speist, die sich parallel zur Hauptauströmrichtung (18) über die Mantel- fläche der Lanze (6) erstrecken und deren Haupteinspritzrichtung (15) eine Radialkomponente aufweist.- That the Hauptzuführleitung (13) feeds at least one series of injection holes (14) which extend parallel to the Hauptauströmrichtung (18) over the lateral surface of the lance (6) and the main injection direction (15) has a radial component.
8. Vormischbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) zwei diametral gegenüberliegende Reihen von Einspritzlöchern (14) aufweist.8. premix burner according to claim 7, characterized the lance (6) has two diametrically opposite rows of injection holes (14).
9. Vormischbrenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzlöcher (14) eine Haupteinspritzrichtung (15) mit einer Radialkomponente und mit einer Axialkomponente und/oder einer Tangentialkompo- nente aufweisen.9. Premix burner according to claim 7 or 8, characterized in that the injection holes (14) have a main injection direction (15) with a radial component and with an axial component and / or a tangential component.
10. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) mit den Einspritzlöchern (14) zumindest überwiegend innerhalb oder stromauf der Einlassöffnung (7) des10. premix burner according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) with the injection holes (14) at least predominantly within or upstream of the inlet opening (7) of the
Gehäuses (2) angeordnet sind.Housing (2) are arranged.
11. Vormischbrenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) als ein vom Oxidatorstrom um- strömtes Rohr (19) ausgebildet ist.11. premix burner according to claim 10, characterized in that the liquid fuel supply means (12) is designed as a flow around the oxidizer tube (19).
12. Vormischbrenner nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (19) eine strömungsgünstig ausgebildete, insbesondere oval- förmige Querschnittsform besitzt.12. premix burner according to claim 11, characterized in that the tube (19) has a streamlined design, in particular oval-shaped cross-sectional shape.
13. Vormischbrenner nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet,13. premix burner according to claim 11, characterized
- dass eine Anzahl der Einspritzlöcher (14) so ausgestaltet sind, dass eine Haupteinspritzrichtung (15) des jeweiligen Einspritzlochs (14) parallel zur Haupteinströmrichtung (27) des in den Mischraum (3) einströmenden Oxida- torstroms verläuft, und/oder- That a number of the injection holes (14) are designed so that a main injection direction (15) of the respective injection hole (14) parallel to Main inflow direction (27) of the in the mixing chamber (3) inflowing Oxidator torstrom runs, and / or
- dass eine Anzahl der Einspritzlöcher (14) so ausgestaltet sind, dass eine Haupteinspritzrichtung (15) des jeweiligen Einspritzlochs (14) eine Querkom- ponente aufweist, die wenigstens annähernd senkrecht zur Haupteinströmrichtung (27) des Oxidatorstroms in der Einlassöffnung (7) verläuft.- That a number of the injection holes (14) are designed so that a main injection direction (15) of the respective injection hole (14) has a transverse component which is at least approximately perpendicular to the main inflow direction (27) of the oxidant stream in the inlet opening (7).
14. Vormischbrenner nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (19) zumindest einen Flüssigbrennstoffkanal (26) aufweist, der mehrere oder alle Einspritzlöcher (14) der Flüssigbrennstoffzuführeinrichtung (12) speist.14. premix burner according to claim 11, characterized in that the tube (19) at least one liquid fuel channel (26) which feeds several or all injection holes (14) of the liquid fuel supply means (12).
15. Vormischbrenner nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbrennstoffzuführeinrichtung (11 ) und die Flüssigbrennstoffzuführ- einrichtung (12) gemeinsam in das Rohr (19) integriert sind.15. premix burner according to claim 11, characterized in that the gas fuel feed device (11) and the Flüssigbrennstoffzuführ- device (12) are integrated together in the tube (19).
16. Vormischbrenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohr (19) parallel zu dem Flüssigbrennstoffkanal (26) wenigstens ein Gasbrennstoffkanal (24, 25) ausgebildet ist, der Eindüslöcher (22, 23) speist und der an wenigstens eine Zuführleitung (20, 21 ) für den Gasbrennstoff angeschlossen ist.16. premix burner according to claim 15, characterized in that in the tube (19) parallel to the liquid fuel channel (26) at least one gas fuel channel (24, 25) is formed, the Eindüslöcher (22, 23) feeds and to at least one supply line ( 20, 21) is connected for the gas fuel.
17. Vormischbrenner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,17. premix burner according to claim 16, characterized
- dass in dem Rohr (19) parallel zum Flüssigbrennstoffkanal (26) ein erster Gasbrennstoffkanal (24) ausgebildet ist, der an eine erste Zuführleitung (20) angeschlossen ist, und der eine erste Gruppe von Eindüslöchern (22) mit Gasbrennstoff speist, - dass in dem Rohr (19) parallel zum Flüssigbrennstoffkanal (26) ein zweiterin that a first gas fuel channel (24), which is connected to a first supply line (20), is formed in the tube (19) parallel to the liquid fuel channel (26). connected, and which feeds a first group of Eindüslöchern (22) with gas fuel, - that in the tube (19) parallel to the liquid fuel channel (26) has a second
Gasbrennstoffkanal (25) ausgebildet ist, der an eine zweite Zuführleitung (21) angeschlossen ist, und der eine zweite Gruppe von Eindüslöchern (23) mit Gasbrennstoff speist.Gas fuel channel (25) is formed, which is connected to a second supply line (21) and which feeds a second group of injection holes (23) with gas fuel.
18. Vormischbrenner nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gruppe von Eindüslöchern (23) bezüglich der Hauptausströmrichtung (9) stromab der ersten Gruppe von Eindüslöchern (22) angeordnet ist.18. premix burner according to claim 17, characterized in that the second group of Eindüslöchern (23) with respect to the Hauptausströmrichtung (9) downstream of the first group of Eindüslöchern (22) is arranged.
19. Vormischbrenner nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gruppen von Eindüslöchern (22, 23) in wenigstens einer Reihe auf der Mantelfläche des Rohres (19) angeordnet sind.19. premix burner according to claim 18, characterized in that both groups of Eindüslöchern (22, 23) in at least one row on the lateral surface of the tube (19) are arranged.
20. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen der Einspritzlöcher (14) und Einspritzlöcher (22) und Einspritzlöcher (23) entlang der Rohrlängsachse und/oder über den Rohrumfang zueinander versetzt angeordnet sind. 20. premix burner according to one of claims 10 to 19, characterized in that the rows of the injection holes (14) and injection holes (22) and injection holes (23) along the tube longitudinal axis and / or offset over the tube circumference to each other.
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