EP2558781B1 - Drallerzeuger für einen brenner - Google Patents

Drallerzeuger für einen brenner Download PDF

Info

Publication number
EP2558781B1
EP2558781B1 EP11711807.5A EP11711807A EP2558781B1 EP 2558781 B1 EP2558781 B1 EP 2558781B1 EP 11711807 A EP11711807 A EP 11711807A EP 2558781 B1 EP2558781 B1 EP 2558781B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swirl
swirl generator
hub
burner
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP11711807.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2558781A1 (de
Inventor
Karsten Jordan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2558781A1 publication Critical patent/EP2558781A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2558781B1 publication Critical patent/EP2558781B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/10Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes

Definitions

  • the invention relates to a swirl generator, in particular for a burner in a gas turbine.
  • the invention further relates to a burner and a gas turbine.
  • a generic swirl generator is out EP 1 614 967 A1 known.
  • the in EP 0 276 696 B1 described burner is a hybrid burner for Vormisch plante with gas and / or oil, as it is used in particular for gas turbine plants.
  • the burner comprises a central fuel supply assembly, in which a pilot burner system is integrated, which is operable with gas and / or oil as a so-called diffusion burner or as a separate premix burner.
  • a pilot burner system is integrated, which is operable with gas and / or oil as a so-called diffusion burner or as a separate premix burner.
  • the central fuel supply assembly is surrounded by a main burner system having an air supply annular channel system with therein a swirl blading with a plurality of blades and nozzle pipes for pre-mixing with gas arranged upstream of the blades.
  • inlet nozzles for oil in the area of the swirl blading which allow premixing of the main air flow with oil.
  • the fuel gas can also be injected into the air duct through nozzle openings arranged in the swirl vanes itself, as described, for example, in US Pat EP 0 580 683 B1 is described.
  • the object of the invention is to provide a swirl generator with improved storage for swirl blades.
  • the movable bearing is arranged in the outer boundary wall. If the blades are connected to the hub via a fixed bearing, fuel can be supplied to the supply channels in the blades centrally via distribution channels in the hub in order to inject fuel into the airflow via outlet nozzles in the supply channels.
  • an inner part of the floating bearing on the spherical bearing surface and an outer part of the movable bearing a cylindrical bearing surface.
  • the radius of the spherical bearing surface is interpreted according to the pivot point of the tilt, it may be advantageous if the spherical bearing surface is spherical.
  • the radius can also vary as long as jamming in the floating bearing is excluded, expediently, the radius of the spherical bearing surface is equal to or greater than half a diameter of the outer part of the floating bearing.
  • the inner part is formed by the surface of a blade nut, which is screwed to the swirl blade.
  • the swirl vane comprises a first and a second fuel channel, which can better control the emissions compared to a single fuel channel and further increase the combustion stability.
  • the swirl blade by means of molded as cylindrical hollow elements sliding seats within which the fuel channels extend, is connected to the hub, so that the fuel channels are in fluid communication with gas distribution channels of the hub.
  • such a swirl generator is provided in a burner.
  • the burner is further provided in a gas turbine.
  • FIG. 1 shows schematically and by way of example the burner 2 according to the invention in a highly schematic diagram, on the basis of which the burner 2 underlying concept is described.
  • the burner 2 according to the invention which can optionally be used in conjunction with a plurality of identical burners, for example in the combustion chamber of a gas turbine plant, comprises an inner pilot burner system and a main burner system concentrically surrounding the pilot burner system. Both the pilot burner system and the main burner system may optionally be operated with gaseous and / or liquid fuels, such as natural gas or fuel oil.
  • the pilot burner system includes an inner oil supply passage 14 concentrically surrounded by an inner annular gas supply passage 15. This is in turn surrounded by an inner air supply channel or Inertstoffzubuchkanal 16 concentrically.
  • a suitable ignition system may be arranged in or on this air supply channel 16 (not shown in the figure).
  • the pilot burner system has a combustion chamber 17 facing the outlet opening 18, in whose area a swirl blading 19 is arranged in the air supply channel. Gas can be injected from the inner gas supply channel 15 in the area of the swirl blading or upstream of the swirl blading into the air supply channel 16 by means of nozzle openings 20. Oil from the oil supply channel can be injected by means of oil nozzles 21 downstream of the swirl blading in the supplied air or the supplied inert material.
  • the task of the pilot burner system is to maintain the burners in a stable combustion mode, since this is usually operated with a tendency to instabilities lean mixture.
  • the pilot burner system can be operated in a conventional manner with oil and / or gas as a diffusion burner, in which the fuel is injected directly into the flame.
  • the main burner system surrounding the pilot burner system includes a radial outer air supply passage 22, also annular air passage called, through which a plurality of swirl blades 5 extend a swirl blading.
  • These swirl vanes 5 have first gas nozzles 23 and second gas nozzles 24, through which fuel gas can be injected into the air flowing in through the radial air supply duct 22.
  • air can be injected into the air flowing through the air supply channel 22 by means of oil nozzles 25.
  • the first gas nozzles 23 and second gas nozzles 24 located in the swirl blades 5 and the oil nozzles 25 are supplied with fuel via a radially inner fuel supply arrangement, the so-called hub 3.
  • first and second annular gas distribution channels 26 and 27 are arranged, which supply the gas nozzles 23 and 24 with gas.
  • annular oil distribution channel 28 is arranged, which supplies the oil nozzles 25 with oil.
  • the gas distribution channels 26, 27 and the oil distribution channel 28 are supplied via gas supply channels 29, 30 and via an oil supply channel 31 with the appropriate fuel.
  • For the oil supply channel 31 is a separate oil supply pipe 32 before.
  • FIG. 2 shows a side view of a known gas turbine premix burner 2 and in particular the swirl generator 1.
  • Swirl vanes 5 are welded on the hub side 3 of the swirl generator 1 (fixed bearing 6) and on the outside of the swirl generator 1 on the outer boundary wall 4 in movable bearings (floating bearing 7) safe guided.
  • FIG. 3 shows a plan view of the gas turbine premix burner 2 of FIG. 2 .
  • FIG. 4 shows an enlarged partial cross-sectional view through a known burner hub 3 of a gas turbine premix burner 2 with swirl blade 5 and arranged in the swirl vane 5 the fuel passage 11 with the outlet nozzles 23.
  • the swirl blade 5 is mounted on the hub side with a sliding fit in the hub 3, that the fuel channel 11 of the swirl blade 5 is connected to an annular channel 26 in the hub 3, which via a separate pipe connection 29 (not in FIG. 4 shown).
  • the arrangement is circular, so that one has to imagine the annular channel 26 as a circle.
  • the swirl vane 5 On the side of the outer boundary wall 4, the swirl vane 5 has a fit in the form of a vane nut 10 which is screwed onto the radially outer end of the swirl vane 5 (and secured against loosening by swirl points after alignment of the swirl vane 5) and with its surface cylindrical inner bearing surface 9 of a movable bearing 7 according to the prior art forms.
  • FIG. 4 shows the axial movement 33 of the swirl blade 5 in the floating bearing 7 due to thermal expansion.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of a swirl blade 5 with two integrated, independently controllable fuel channels 11, 12.
  • the first fuel channel 11 with the outlet nozzles 23, for example, for injecting a first medium and the second fuel channel 12 via the outlet nozzles 24 can be used for injecting a second medium .
  • both media to be injected through the fuel channels 11, 12 of the swirl vanes 5 will be gaseous, for example the one natural gas and the other coal gas.
  • an inert material such as water vapor can be injected via these outlet nozzles 23, 24 if necessary.
  • Asymmetrically arranged fuel channels 11, 12 can now also radial thermal movements 34 result in addition to the axial heat movements.
  • a thus caused clamping in floating bearing 7 with cylindrical bearing surface 9 can now by the inventive solution of the problem, in which the movable bearing 7 has a spherical bearing surface 8, can be avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drallerzeuger insbesondere für einen Brenner in einer Gasturbine. Die Erfindung betrifft ferner einen Brenner und eine Gasturbine. Ein gattungsgemäßer Drallerzeuger ist aus EP 1 614 967 A1 bekannt.
  • Im Hinblick auf die weltweiten Bemühungen zur Senkung des Schadstoffausstoßes von Befeuerungsanlagen, insbesondere bei Gasturbinen, wurden in den letzten Jahren Brenner entwickelt, die besonders geringe Ausstöße an Stickoxiden (NOx) aufweisen. Dabei wird vielfach Wert darauf gelegt, dass solche Brenner jeweils nicht nur mit einem Brennstoff, sondern möglichst mit verschiedenen Brennstoffen, beispielsweise Öl und Erdgas wahlweise oder in Kombination betreibbar sind, um die Versorgungssicherheit und Flexibilität des Betriebs zu erhöhen. Solche Brenner sind beispielsweise in der EP 0 276 696 B1 beschrieben.
  • Der in EP 0 276 696 B1 beschriebene Brenner ist ein Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, wie er insbesondere für Gasturbinenanlagen angewendet wird. Der Brenner umfasst eine zentrale Brennstoffzufuhranordnung, in die auch ein Pilotbrennersystem integriert ist, welches mit Gas und/oder Öl als ein sogenannter Diffusionsbrenner oder als gesonderter Vormischbrenner betreibbar ist. Zusätzlich ist die Möglichkeit zur Einspeisung von Inertstoffen vorgesehen. Die zentrale Brennstoffzufuhranordnung ist von einem Hauptbrennersystem umgeben, welches ein Luftzufuhr-Ringkanalsystem mit einer darin befindlichen Drallbeschaufelung mit einer Mehrzahl von Schaufeln und stromauf von den Schaufeln angeordneten Düsenrohren für den Vormischbetrieb mit Gas aufweist. Zusätzlich sind in der Brennstoffzufuhranordnung Einlassdüsen für Öl im Bereich der Drallbeschaufelung vorhanden, die eine Vormischung des Hauptluftstroms mit Öl ermöglichen. Statt wie in EP 0 276 696 B1 mittels stromauf von den Drallschaufeln gelegener Düsenrohre kann das Brenngas auch durch in den Drallschaufeln selbst angeordnete Düsenöffnungen in den Luftkanal eingedüst werden, wie dies beispielsweise in EP 0 580 683 B1 beschrieben ist.
  • Um die Kontrolle der Emissionen und der Verbrennungsstabilität weiter zu erhöhen, kann zusätzlich zu einer Gaseindüsung durch die Schaufel wie in EP 0 580 683 B1 eine weitere Gaseindüsung durch die Schaufel genutzt werden.
  • Im Betrieb erfahren diese Schaufeln unterschiedliche Temperaturverteilungen, die zu Bewegungen und Verformungen dieser Schaufeln führen. Während auf der Nabenseite des Drallerzeugers die Schaufeln angeschweißt sind (Festlager), ist auf der Außenseite des Drallerzeugers deswegen eine bewegliche Lagerung nötig, die einerseits die Bewegungen und Verformungen nicht behindert, andererseits die Schaufel sicher führt (Loslager mit zylindrischer Lagerfläche).
  • Falls aufgrund einer geänderten Führung der Gasströmung in der Schaufel die Wärmebewegung nicht mehr nur in axialer Richtung erfolgt, sondern auch in radialer Richtung, besteht die Gefahr, dass sich die Lagerung verklemmt. Dies führt zu erhöhtem Verschleiß oder sogar zur Zerstörung der Lagerung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drallerzeuger mit verbesserter Lagerung für Drallschaufeln anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Indem das Loslager anstatt einer zylindrischen eine ballige Lagerfläche aufweist, wird folgendes erreicht:
    • Anders als bei bisherigen Loslagern der Schaufelbefestigung mit zylindrischer Lagerfläche, die nur Bewegungen in axialer Richtung zulassen, ermöglichen ballige Lagerflächen ein Verkippen im Lager an der Außenseite des Drallerzeugers, ohne dass dabei das Lagerspiel erhöht wird.
  • Dadurch wird auch bei asymmetrisch angeordneten Kanälen für das Brenngas in den Drallschaufeln und den sich zusätzlich zu den axialen Wärmebewegungen ergebenden radialen Wärmebewegungen ein Verklemmen in der Lagerstelle vermieden und somit der Verschleiß im Betrieb reduziert.
  • Vorteilhafterweise ist das Loslager in der äußeren Begrenzungswand angeordnet. Sind die Schaufeln über Festlager mit der Nabe verbunden, kann zentral über Verteilerkanäle in der Nabe Brennstoff den Zufuhrkanälen in den Schaufeln zugeführt werden, um über Auslassdüsen in den Zufuhrkanälen Brennstoff in den Luftstrom einzudüsen.
  • Vorzugsweise weist ein innerer Teil des Loslagers die ballige Lagerfläche auf und ein äußerer Teil des Loslagers eine zylindrische Lagerfläche. Dadurch sind bei thermischer Dehnung der Schaufel und einer entsprechenden Verdrehung im Loslager immer eine gleichbleibend hohe Dichtigkeit und eine gleichbleibende Verklemmungsfreiheit garantiert.
  • Zweckmäßiger Weise ist der Radius der balligen Lagerflache entsprechend dem Drehpunkt der Verkippung auszulegen, wobei es vorteilhaft sein kann, wenn die ballige Lagerfläche kugelförmig ist. Der Radius kann aber auch variieren, solange ein Verklemmen im Loslager ausgeschlossen wird, wobei zweckmäßiger Weise der Radius der balligen Lagerfläche gleich wie oder größer als ein halber Durchmesser des äußeren Teils des Loslagers ist.
  • Vorzugsweise ist der innere Teil durch die Oberfläche einer Schaufelmutter gebildet, die mit der Drallschaufel verschraubbar ist. Dies erlaubt eine separate Herstellung der Komponenten sowie eine einfache Montage bzw. Demontage. Vorteilhafter Weise umfasst die Drallschaufel einen ersten und einen zweiten Brennstoffkanal, wodurch sich gegenüber einem einzelnen Brennstoffkanal die Emissionen besser kontrollieren und die Verbrennungsstabilität weiter erhöhen lassen.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Drallschaufel mittels als zylindrische Hohlelemente ausgeformten Schiebesitzen, innerhalb derer sich die Brennstoffkanäle erstrecken, mit der Nabe verbunden ist, so dass die Brennstoffkanäle mit Gasverteilerkanälen der Nabe in Strömungsverbindung stehen.
  • Bevorzugt ist ein solcher Drallerzeuger in einem Brenner vorgesehen. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Brenner weiterhin in einer Gasturbine vorgesehen.
  • Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblich:
  • Figur 1
    den erfindungsgemäßen Brenner in einer stark schematisierten Prinzipskizze,
    Figur 2
    eine Seitenansicht eines Gasturbinen-Vormischbrenners und insbesondere des Drallerzeugers,
    Figur 3
    eine Draufsicht eines Gasturbinen-Vormischbrenners und insbesondere des Drallerzeugers,
    Figur 4
    einen Schnitt durch einen Drallerzeuger eines Gasturbinen-Vormischbrenners mit Drallschaufel und einem in der Drallschaufel angeordneten Brennstoffkanal sowie Loslager nach dem Stand der Technik und
    Figur 5
    einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drallerzeuger mit Gleitlager mit einseitig balliger Lagerfläche.
  • Die Figur 1 zeigt schematisch und beispielhaft den erfindungsgemäßen Brenner 2 in einer stark schematisierten Prinzipskizze, anhand derer das dem Brenner 2 zugrunde liegende Konzept beschrieben wird.
  • Der erfindungsgemäße Brenner 2, der ggf. in Verbindung mit mehreren gleichartigen Brennern beispielsweise in der Brennkammer einer Gasturbinenanlage eingesetzt werden kann, umfasst ein inneres Pilotbrennersystem und ein das Pilotbrennersystem konzentrisch umgebendes Hauptbrennersystem. Sowohl Pilotbrennersystem als auch Hauptbrennersystem können wahlweise mit gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffen, wie bspw. Erdgas oder Heizöl, betrieben werden.
  • Das Pilotbrennersystem umfasst einen inneren Ölzufuhrkanal 14, der von einem inneren ringförmigen Gaszufuhrkanal 15 konzentrisch umgeben ist. Dieser ist wiederum von einem inneren Luftzufuhrkanal oder Inertstoffzufuhrkanal 16 konzentrisch umgeben. In oder an diesem Luftzufuhrkanal 16 kann zudem ein geeignetes Zündsystem angeordnet sein (in der Figur nicht dargestellt). Das Pilotbrennersystem weist eine einer Brennkammer 17 zugewendete Austrittsöffnung 18 auf, in deren Bereich eine Drallbeschaufelung 19 im Luftzufuhrkanal angeordnet ist. Mittels Düsenöffnungen 20 kann Gas aus dem inneren Gaszufuhrkanal 15 im Bereich der Drallbeschaufelung oder stromauf der Drallbeschaufelung in den Luftzufuhrkanal 16 eingedüst werden. Öl aus dem Ölzufuhrkanal kann mittels Öldüsen 21 stromab der Drallbeschaufelung in die zugeführte Luft bzw. den zugeführten Inertstoff eingedüst werden.
  • Die Aufgabe des Pilotbrennersystems besteht darin, die Brenner in einem stabilen Brennbetrieb aufrecht zu erhalten, da dieser meistens mit einem zu Instabilitäten neigenden Magergemisch betrieben wird. Das Pilotbrennersystem kann in an sich bekannter Weise mit Öl und/oder Gas als Diffusionsbrenner betrieben werden, in dem der Brennstoff direkt in die Flamme eingedüst wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Pilotbrennersystem als Vormischbrenner zu betreiben, in dem der Brennstoff gründlich mit Luft vermischt wird, bevor das Gemisch der Flamme zugeführt wird.
  • Das das Pilotbrennersystem umgebende Hauptbrennersystem umfasst einen radialen äußeren Luftzufuhrkanal 22, auch Ringluftkanal genannt, durch den sich mehrere Drallschaufeln 5 einer Drallbeschaufelung erstrecken. Diese Drallschaufeln 5 weisen erste Gasdüsen 23 und zweite Gasdüsen 24 auf, durch die Brenngas in die durch den radialen Luftzufuhrkanal 22 einströmende Luft eingedüst werden kann. In die durch den Luftzufuhrkanal 22 strömende Luft kann mittels Öldüsen 25 zudem Öl eingedüst werden. Zwar ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von Öl und Öldüsen die Rede, jedoch soll dies lediglich stellvertretend für geeignete flüssige Brennstoffe und entsprechende Düsen stehen.
  • Die in den Drallschaufeln 5 befindlichen ersten Gasdüsen 23 und zweiten Gasdüsen 24 sowie die Öldüsen 25 werden über eine radial innen liegende Brennstoffzufuhranordnung, die sogenannte Nabe 3, mit Brennstoff versorgt. In dieser sind erste und zweite ringförmige Gasverteilerkanäle 26 und 27 angeordnet, die die Gasdüsen 23 bzw. 24 mit Gas versorgen. Weiterhin ist in der Nabe 3 ein ringförmiger Ölverteilerkanal 28 angeordnet, der die Öldüsen 25 mit Öl versorgt. Die Gasverteilerkanäle 26, 27 sowie der Ölverteilerkanal 28 werden über Gaszufuhrkanäle 29, 30 bzw. über einen Ölzufuhrkanal 31 mit dem entsprechenden Brennstoff versorgt. Für den Ölzufuhrkanal 31 liegt ein eigenes Ölzufuhrrohr 32 vor.
  • Figur 2 zeigt eine Seitenansicht eines bekannten Gasturbinen-Vormischbrenners 2 und insbesondere des Drallerzeugers 1. Drallschaufeln 5 sind auf der Nabenseite 3 des Drallerzeugers 1 angeschweißt (Festlager 6) und auf der Außenseite des Drallerzeugers 1 an der äußeren Begrenzungswand 4 in beweglichen Lagern (Loslager 7) sicher geführt.
  • Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf den Gasturbinen-Vormischbrenner 2 von Figur 2.
  • Figur 4 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht durch eine bekannte Brennernabe 3 eines Gasturbinen-Vormischbrenners 2 mit Drallschaufel 5 und einem in der Drallschaufel 5 angeordneten Brennstoffkanal 11 mit den Auslassdüsen 23. Die Drallschaufel 5 ist auf der Nabenseite derart mit einem Schiebesitz in der Nabe 3 angebracht, dass der Brennstoffkanal 11 der Drallschaufel 5 mit einem Ringkanal 26 in der Nabe 3 verbunden ist, der über einen separaten Rohranschluss 29 (nicht in Figur 4 gezeigt) versorgt wird. Wie aus den Figuren 2 und 3 bekannt, ist die Anordnung kreisrund, so dass man sich den Ringkanal 26 als kreisumlaufend vorzustellen hat. Auf der Seite der äußeren Begrenzungswand 4 weist die Drallschaufel 5 eine Passung in Form einer Schaufelmutter 10 auf, die auf das radial äußere Ende der Drallschaufel 5 geschraubt ist (und nach Ausrichtung der Drallschaufel 5 mit Schweißpunkten gegen Lösen gesichert ist) und mit ihrer Oberfläche eine zylindrische innere Lagerfläche 9 eines Loslagers 7 nach dem Stand der Technik bildet. Figur 4 zeigt die axiale Bewegung 33 der Drallschaufel 5 im Loslager 7 aufgrund von Wärmedehnung.
  • Figur 5 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Drallschaufel 5 mit zwei integrierten, unabhängig voneinander ansteuerbaren Brennstoffkanälen 11, 12. Der erste Brennstoffkanal 11 mit den Auslassdüsen 23 kann beispielsweise zum Eindüsen eines ersten Mediums und der zweite Brennstoffkanal 12 über die Auslassdüsen 24 kann zum Eindüsen eines zweiten Mediums verwendet werden. Vorzugsweise werden beide durch die Brennstoffkanäle 11, 12 der Drallschaufeln 5 einzudüsenden Medien gasförmig sein, z.B. das Eine Erdgas und das Andere Kohlegas. Ebenso kann über diese Auslassdüsen 23, 24 bei Bedarf ein Inertstoff wie etwa Wasserdampf eingedüst werden. Bei diesen im Vergleich zur Drallschaufel 5 der Figur 4 asymmetrisch angeordneten Brennstoffkanälen 11, 12 können sich nun zusätzlich zu den axialen Wärmebewegungen auch radiale Wärmebewegungen 34 ergeben. Eine dadurch verursachte Klemmung im Loslager 7 mit zylindrischer Lagerfläche 9 kann nun durch die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, bei der das Loslager 7 eine ballige Lagerfläche 8 aufweist, vermieden werden.

Claims (10)

  1. Drallerzeuger (1) für einen Brenner (2), umfassend eine Nabe (3), eine die Nabe (3) umgebende äußere Begrenzungswand (4) und mehrere zwischen der Nabe (3) und der äußeren Begrenzungswand (4) angeordnete Drallschaufeln (5), die über je ein Fest- (6) und ein Loslager (7) mit der Nabe (3) bzw. der äußeren Begrenzungswand (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager (7) eine ballige Lagerfläche (8) aufweist.
  2. Drallerzeuger (1) nach Anspruch 1, wobei das Loslager (7) in der äußeren Begrenzungswand (4) angeordnet ist.
  3. Drallerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein innerer Teil des Loslagers (7) die ballige Lagerfläche (8) und ein äußerer Teil des Loslagers (7) eine zylindrische Lagerfläche aufweisen.
  4. Drallerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ballige Lagerfläche (8) kugelförmig ist.
  5. Drallerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Radius der balligen Lagerfläche (8) gleich wie oder größer als ein halber Durchmesser des äußeren Teils des Loslagers (7) ist.
  6. Drallerzeuger (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der innere Teil durch die Oberfläche einer Schaufelmutter (10) gebildet wird, die mit der Drallschaufel (5) verschraubbar ist.
  7. Drallerzeuger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drallschaufel (5) einen ersten (11) und einen zweiten Brennstoffkanal (12) umfasst.
  8. Drallerzeuger (1) nach Anspruch 7, wobei die Drallschaufel (5) mittels als zylindrische Hohlelemente ausgeformten Schiebesitzen, innerhalb derer sich die Brennstoffkanäle (11, 12) erstrecken, mit der Nabe (3) verbunden ist, so dass die Brennstoffkanäle (11, 12) mit Gasverteilerkanälen (26, 27) der Nabe (3) in Strömungsverbindung stehen.
  9. Brenner (2) mit einem Drallerzeuger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Gasturbine mit wenigstens einem Brenner (2) nach Anspruch 9.
EP11711807.5A 2010-04-15 2011-03-21 Drallerzeuger für einen brenner Not-in-force EP2558781B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010027808A DE102010027808A1 (de) 2010-04-15 2010-04-15 Drallerzeuger für einen Brenner
PCT/EP2011/054237 WO2011128179A1 (de) 2010-04-15 2011-03-21 Drallerzeuger für einen brenner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2558781A1 EP2558781A1 (de) 2013-02-20
EP2558781B1 true EP2558781B1 (de) 2015-07-15

Family

ID=43881219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11711807.5A Not-in-force EP2558781B1 (de) 2010-04-15 2011-03-21 Drallerzeuger für einen brenner

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2558781B1 (de)
CN (1) CN102859282B (de)
DE (1) DE102010027808A1 (de)
WO (1) WO2011128179A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201386A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Pilotbrenner als Bestandteil einer Brenneranordnung für die Druckvergasung fester und flüssiger Brennstoffe
EP2927598B1 (de) * 2014-03-31 2018-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Austauschen eines Swirlers
DE102014206139A1 (de) * 2014-04-01 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Brennerkopf
DE102015204594A1 (de) * 2015-03-13 2016-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Monolithische Brennerdüse

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0276696B1 (de) 1987-01-26 1990-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen
CH676735A5 (de) * 1988-08-03 1991-02-28 Asea Brown Boveri
EP0580683B1 (de) 1991-04-25 1995-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Brenneranordnung, insbesondere für gasturbinen, zur schadstoffarmen verbrennung von kohlegas und anderen brennstoffen
EP1507119A1 (de) * 2003-08-13 2005-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Brenner und Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine
EP1614967B1 (de) * 2004-07-09 2016-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vormischverbrennungssystem
EP2161502A1 (de) * 2008-09-05 2010-03-10 Siemens Aktiengesellschaft Vormischbrenner zur Verbrennung eines niederkalorischen sowie hochkalorischen Brennstoffes

Also Published As

Publication number Publication date
EP2558781A1 (de) 2013-02-20
CN102859282A (zh) 2013-01-02
DE102010027808A1 (de) 2011-10-20
WO2011128179A1 (de) 2011-10-20
CN102859282B (zh) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007004394B4 (de) Brenner zum Verbrennen eines Vorgemischs für eine Gasturbine
EP2116766B1 (de) Brenner mit Brennstofflanze
DE102007004864B4 (de) Brennkammer einer Gasturbine und Verbrennungssteuerverfahren für eine Gasturbine
DE4426351B4 (de) Brennkammer für eine Gasturbine
EP2588805B1 (de) Brenneranordnung
EP2470834B1 (de) Brenner, insbesondere für gasturbinen
EP1534997B1 (de) Gasturbinenbrenner
EP1456583B1 (de) Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer
DE102015121653A1 (de) Pilotdüse in einer Gasturbinenbrennkammer
EP2006606A1 (de) Drallfreie Stabilisierung der Flamme eines Vormischbrenners
DE10160997A1 (de) Magervormischbrenner für eine Gasturbine sowie Verfahren zum Betrieb eines Magervormischbrenners
DE102015122924A1 (de) Pilotdüse in einer Gasturbinenbrennkammer
EP2470833A2 (de) Drallschaufel, brenner und gasturbine
WO2012016748A2 (de) Gasturbinenbrennkammer
EP2558781B1 (de) Drallerzeuger für einen brenner
DE102004027702A1 (de) Injektor für Flüssigbrennstoff sowie gestufter Vormischbrenner mit diesem Injektor
EP2583033B1 (de) Turbinenbrenner
DE112020000262T5 (de) Brenner, damit ausgestattete brennkammer und gasturbine
EP1847682A1 (de) Verfahren zum Zuführen eines Fluides in den die Turbine durchströmenden Hauptgasstrom und dementsprechende Turbinenschaufel
EP2449310B1 (de) Brenner insbesondere für gasturbinen
EP2808610A1 (de) Gasturbinen-Brennkammer mit Tangentialeindüsung als späte Mager-Einspritzung
EP2864706A1 (de) Lokale verbesserung der mischung von luft und brennstoff in brennern mit drallerzeugern mit im aussenbereich verschränkten schaufelenden
EP2808612A1 (de) Gasturbinen-Brennkammer mit Tangentialeindüsung als späte Mager-Einspritzung
DE102017118166A1 (de) Brennerkopf, Brennersystem und Verwendung des Brennersystems
DE102020116245B4 (de) Baugruppe einer Gasturbine mit Brennkammerluftbypass

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20121005

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20150210

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 737006

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20150815

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502011007331

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20150715

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20151016

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20151015

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20151116

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502011007331

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

26N No opposition filed

Effective date: 20160418

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20160321

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20160321

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20161130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160321

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160321

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160331

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 737006

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20160321

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160321

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20110321

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20180327

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150715

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502011007331

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20191001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190321