TW201638530A - 具混合器之連續燃燒室裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種連續燃燒室裝置(104)，其包含以流體流動連接而連續地配置之第一爐頭(112)、第一燃燒腔室(101)、用於將稀釋氣體混雜至在操作期間離開該第一燃燒腔室(101)之熱氣體的混合器(117)、第二爐頭(113)及第二燃燒腔室(102)。該混合器(117)包含至少一個注射開口(115、115a)，其在混合器壁(119)中以用於混雜該稀釋氣體(110)來冷卻離開該第一燃燒腔室(101)之該等熱煙道氣。另外，該混合器(117)包含具阻尼器容積(118)及將該阻尼器容積(118)連接至該混合器(117)之頸部(116)的阻尼器，以用於調變及阻尼該混合器(117)內部之壓力脈動。 本發明進一步係關於一種燃氣渦輪機(100)及一種用於操作具此連續燃燒室裝置(104)之燃氣渦輪機(100)的方法。

Description

具混合器之連續燃燒室裝置
本發明係關於一種用於燃氣渦輪機之連續燃燒室裝置，其中將稀釋氣體混雜至燃燒室裝置中且阻尼脈動。本發明另外係關於一種用於操作燃氣渦輪機之方法，其中將稀釋氣體混雜至燃燒室裝置中。
歸因於比如風或太陽之不穩定再生源之發電增加，基於現有燃氣渦輪機之發電廠愈來愈多地用以平衡電力需求且使電網穩定。因此需要改良式操作靈活性。此暗示燃氣渦輪機常常係在低於基載設計點之負載下(亦即，在較低燃燒室入口及燃燒溫度下)操作。
同時，排放限度值及總排放許可正變得愈來愈嚴格，使得需要在較低排放值下操作，以亦在部分負載操作下及在瞬變期間保持低排放，此係因為此等者亦對累積排放限度有重要性。
目前先進技術之燃燒系統經設計成解決操作條件之某一可變性，例如，藉由調整壓縮機入口質量流量或控制在不同爐頭、燃料載物台或燃燒室當中分裂之燃料。然而，此並不足以滿足新要求。
為了進一步縮減排放及操作靈活性，DE 103 12 971 A1中已建議連續燃燒。取決於操作條件，特別是取決於第一燃燒腔室之熱氣體溫度，可有必要在將熱氣體供給至第二爐頭(亦被稱作連續爐頭)之前冷卻該等熱氣體。此冷卻可有利於允許注射燃料且在第二爐頭中預混合經注射燃料與第一燃燒室之熱煙道氣。
習知冷卻方法需要導致主要熱氣流之高壓降的熱交換器結構，或建議自側壁注射冷卻介質。為了自側壁注射冷卻介質，需要高壓降，此對運用此燃燒室裝置而操作之燃氣渦輪機的效率有害，且可對燃燒穩定性及脈動產生負面影響。燃燒室脈動已知為對燃氣渦輪機燃燒室之效能及壽命產生有害效應。
本發明之目標係提出結合具用於連續燃燒室裝置之阻尼器之混合區段的冷卻及混合增強。除了與燃燒脈動相關之已知問題以外，脈動亦可影響混合器將冷氣體混雜至離開燃燒腔室之熱氣體的操作。詳言之，具高壓振幅之低頻脈動可影響進入混合器之稀釋氣體的質量流量。尤其地，駐波可導致經混雜稀釋氣體之流動變化且因此導致離開混合器之熱氣體之溫度位準及溫度剖面的快速改變，此又可觸發連續燃燒裝置中之脈動。本發明之一目標係呈現一種燃燒裝置，其中調變脈動，該等脈動分別經阻尼使得其對混合器效能之有害效應縮減或減少。
根據本發明之連續燃燒室裝置包含以流體流動連接而連續地配置之第一爐頭、第一燃燒腔室、用於將稀釋氣體混雜至在操作期間離開該第一燃燒腔室之熱氣體的混合器、第二爐頭及第二燃燒腔室。該混合器經調適以將燃燒氣體導引於在該第一燃燒腔室與該第二爐頭之間延伸的一熱氣流路徑中。該燃燒室裝置進一步包含至少一個注射開口，其用於混雜該稀釋氣體來冷卻離開該第一燃燒腔室之該等熱煙道氣。為了使低頻脈動之脈動節點朝向該等注射開口移位，該混合器具有圍封阻尼器以用於阻尼該混合器內部之壓力脈動的阻尼器壁。該阻尼器包含阻尼器容積及將該阻尼器容積連接至該混合器內部之熱氣流的頸部。
該等注射開口可為該混合器之側壁中的簡單孔或噴嘴。舉例而 言，該等注射開口亦可包含複數個注射管(亦被稱作注射管件)，其自該混合器之該等側壁向內指向以用於混雜該稀釋氣體來冷卻離開該第一燃燒腔室之該等熱煙道氣以向該第二爐頭提供適當入口條件。該等注射開口可經配置成沿著該混合器之該側壁以圓周形式分佈。導管壁至少部分地圍封該混合器之該側壁，藉此定界用於冷卻該混合器側壁且用於將稀釋氣體饋入至該等注射開口之連接導管。
結合本發明之特徵的混合器概念用以藉由混合稀釋空氣及冷卻空氣與來自第一燃燒腔室之熱氣流而產生合適連續爐頭入口剖面。通常，該混合器壁係運用對流冷卻技術及/或溢出冷卻技術及/或噴擊式冷卻技術予以冷卻。
將輔助溢出冷卻技術應用於混合器上係因為其不僅良好地冷卻混合器壁，而且提供冷卻空氣與主要熱氣流之混合以遞送合適入口熱氣體剖面以供再熱燃燒。
因此，本發明之聚焦目標係提出一種具用於在第一燃燒腔室與第二爐頭之間混雜稀釋氣體之混合區段的抗脈動之連續燃燒室裝置。在該混合區段中混雜該稀釋氣體以針對該第二爐頭提供適當入口流動條件，且阻尼器經配置以使脈動波之節點朝向注射開口移位以用於將該稀釋氣體供給至熱氣流中，使得該等注射開口處之靜態背壓的變化縮減或減少。結果，稀釋氣流隨著時間推移而保持接近於恆定，使得熱氣體可冷卻至預定溫度剖面。
與本發明相關之額外發現：高局域入口溫度可引起該第二爐頭中之高排放(特別是NOx、CO及未燃碳氫化合物)及/或逆燃。逆燃及NOx係由歸因於高入口氣體溫度或高氧濃度的用於經注射燃料之經縮減自燃時間誘發，高入口氣體溫度或高氧濃度造成在燃燒期間引起局域熱點之較早引燃(導致逆燃)或用於燃料空氣混合之經縮減時間且因此增加NOx排放。歸因於經增 加自燃時間，低溫區域可造成CO排放。此可縮減用於CO至CO2燃盡之時間，及經縮減局域火焰溫度，其可進一步減慢CO至CO2燃盡。最後，局域熱點可導致混合器下游之某些部分過熱。
根據空氣動力觀點之另外重要要求為熱氣體路徑及稀釋氣體供應中之最小化壓力損失。兩者皆可影響運用此連續燃燒室裝置而操作之燃氣渦輪機的效能。稀釋氣體壓力損失可在熱氣流路徑中之背壓實際上恆定的情況下縮減。
通常，但在無任何限制的情況下，若在注射開口處無脈動干擾流動，則在壓降為在混雜之前的稀釋氣體壓力之總壓力的0.2%至1%的情況下混雜稀釋氣體係可能的。
在一個實施例中，為了確保阻尼器可對注射開口附近之脈動產生直接正面效應，在注射開口與頸部之開口之間的熱氣流至混合器壁中之熱氣流路徑在流動方向上的距離小於在該頸部之開口處的該混合器之熱氣流路徑的水力直徑之三倍(該水力直徑可被定義為橫截面積除以潤濕周長之四倍)。較佳地，注射開口與頸部之開口之間至混合器壁中之熱氣流路徑的距離小於在該頸部之開口處的混合器之水力直徑。替代地或組合地，可相對於混合器中之主導脈動的波長判定在注射開口與頸部之開口之間的熱氣流至混合器壁中之熱氣流路徑在流動方向上的距離。在注射開口與頸部之開口之間的熱氣流在流動方向上之距離可(例如)小於混合器中之此主導脈動之波長的六分之一。在注射開口與頸部之開口之間的熱氣流在流動方向上之距離相對於脈動之波長必須小，此係因為阻尼器使脈動波朝向阻尼器頸部移動。因此，注射開口應接近於阻尼器頸部以受益於頸部處之低壓振幅。
除了使脈動之節點移位以外，阻尼器亦可縮減脈動位準，此係因為此為阻尼器之典型功能。
根據另外實施例，該混合器係由該阻尼器至少部分地圍封。舉例 而言，該混合器之壁可由阻尼器壁圍封，該阻尼器壁形成用於冷卻該混合器之上游末端與用於混雜稀釋氣體之第一注射開口(在熱氣體之流動方向上)之間的該混合器之入口區段的冷卻導管。
在另外實施例中，該阻尼器之頸部自該阻尼器壁通過該冷卻導管延伸至該混合器壁。
根據另一實施例，導管壁至少部分地圍封該混合器壁，從而定界連接導管以用於將稀釋氣體饋入至該等注射開口。舉例而言，用於饋入稀釋之導管可經配置成朝向該混合器之下游末端(在熱氣流方向上)緊接於該阻尼器。
根據另外實施例，提供沖洗氣體饋入部以將冷卻空氣供應至阻尼器容積。該沖洗氣體饋入部可(例如)為使該阻尼器容積與燃氣渦輪機之壓縮機充氣部分離的該阻尼器壁中之孔或噴嘴。沖洗空氣防止熱氣體通過該頸部攝入至該阻尼器容積中。
根據又一實施例，該阻尼器之頸部對在熱氣流方向上之在注射開口之間或在該等注射開口上游的熱氣流敞開。其亦可對在該等注射開口下游之熱氣流敞開。
該阻尼器包含：阻尼器壁，其將該阻尼器容積界定於該阻尼器壁內部；及頸部。該頸部包含頸部壁，其將頸部容積界定於該頸部壁內部，其中該頸部係與該阻尼器容積相關聯以用於該阻尼器容積與該混合器中之該熱氣流之間的流體連通。該混合器壁曝露於歸因於引起該混合器壁之熱膨脹及機械移動之燃燒脈動的高溫熱氣體及振動。此等機械移動可不同於該阻尼器壁被曝露之移動、熱負載及機械負載。此等差異可導致應力且縮減燃燒室裝置之壽命。
根據該連續燃燒裝置之一個實施例，該阻尼器進一步包含在該頸部壁與該阻尼器壁之間的間隙以避免在該混合器壁與該頸部之間的界面處之應力。此間隙獨立於阻尼器結構而允許阻尼器頸部以及燃燒腔 室壁之獨立熱膨脹及移動。
該間隙與該頸部可(例如)同軸。在另外實施例中，該頸部之全部圓周係由該間隙環繞。
另一實施例，該燃燒室裝置包含在該頸部壁與該阻尼器壁之間的間隙。此獨立於混合器壁而允許阻尼器頸部以及阻尼器結構之獨立熱膨脹及移動。
該間隙可由冷卻空氣沖洗。舉例而言，該間隙可由流動通過在該混合器壁與該阻尼器壁之間延伸的冷卻導管之冷卻氣體沖洗。
根據另外實施例，稀釋氣體饋入部之壓力損失係數對稀釋氣體注射開口之壓力損失係數的比率小於沖洗氣體饋入部之壓力損失係數對頸部之壓力損失係數的比率。對於串聯地配置之兩個元件，比如稀釋氣體饋入部及稀釋氣體注射開口或沖洗氣體饋入部及頸部，壓力損失係與壓力損失係數成比例。因此，在注射開口上之壓力損失大於在頸部上之壓力損失。壓力損失係數之比率可(例如)大於5或大於10且甚至高達100或更大。大比率導致稀釋氣體注射相對於頸部之硬化。頸部中之小壓力損失將不縮減阻尼效能，而注射開口中之較大壓降將縮減熱氣流中之壓力波動對稀釋氣流之影響。
根據又一實施例，來自壓縮機充氣部之稀釋氣流路徑至混合器中之熱氣流路徑的流動能力比來自壓縮機充氣部之沖洗空氣流路徑至混合器中之熱氣流路徑的流動能力大至少兩倍。通常，稀釋氣流路徑之流動能力比沖洗空氣流路徑之流動能力大至少一個數量級，以縮減阻尼器對離開混合器之熱氣體之溫度分佈的影響。藉此，可分離阻尼器之功能性與注射開口之功能性。
該連續燃燒室裝置之混合器壁可被至少部分地溢出冷卻。另外，該混合器之側壁之內表面的至少部分可被塗佈有TBC以縮減該壁之冷卻要求，且藉此避免離開該混合器之熱氣流中的冷周邊區域。
此外，包含此連續燃燒室裝置之燃氣渦輪機為本發明之主題。此燃氣渦輪機至少包含以流體流動連接而連續地配置之壓縮機、具第一爐頭之連續燃燒室裝置、第一燃燒腔室、用於將稀釋氣體混雜至在操作期間離開該第一燃燒腔室之熱氣體的混合器件、第二爐頭及第二燃燒腔室，其中該混合器經調適以將燃燒氣體導引於在該第一燃燒腔室與該第二爐頭及至少一個渦輪機之間延伸的熱氣流路徑中。該混合器包含：至少一個注射開口，其用於混雜該稀釋氣體來冷卻離開該第一燃燒腔室之該等熱煙道氣；及阻尼器，其用於阻尼該混合器內部之壓力脈動。該阻尼器包含圍封阻尼器容積之阻尼器壁及將該阻尼器容積連接至該混合器之頸部。該阻尼器經設計成移位以阻尼燃燒室脈動，且藉此使該壓力脈動之節點朝向該稀釋氣體注射開口移位。
該燃氣渦輪機可包含上述連續燃燒室裝置中之任一者。
此外，用於操作此燃氣渦輪機之方法為本發明之主題。可在該混合器中將稀釋氣體混雜至熱氣體使得冷卻該熱氣體。為了減輕燃燒脈動之影響，由該阻尼器使該混合器內部之脈動波的節點朝向該等注射開口移位。可由調諧至該脈動之頻率的阻尼器使該節點最佳地移位。
根據用於操作燃氣渦輪機之方法的實施例，該注射開口中之稀釋氣體的平均速度為該頸部中之時間平均化平均流動速度的至少兩倍高。該注射開口中之稀釋氣體的平均速度可比該頸部中之時間平均化平均流動速度高一數量級或若干數量級。獲取在至少按主要脈動頻率之一個脈動週期之持續時間的次序之時間長度內的時間平均值。比率愈高，則脈動對稀釋氣體注射之影響變得愈小。
根據該方法之另外實施例，在沖洗氣體饋入部上之壓降為在頸部上之壓降的至少兩倍大。在頸部上之壓降對在沖洗氣體饋入部上之壓降的比率可非常小於1比3或甚至小於1比5。在操作期間，在沖洗氣體饋入部上之壓降可比在頸部上之壓降大一數量級或甚至更大。
第一燃燒腔室及第二燃燒腔室可以罐形-罐形燃燒室(can-can-combustor)架構而配置，亦即，第一燃燒腔室及第二燃燒腔室為罐形燃燒腔室。
第一燃燒腔室及第二燃燒腔室可以罐形-環形燃燒室(can-annular-combustor)架構而配置，亦即，第一燃燒腔室經配置為環形燃燒腔室且第二燃燒腔室經配置為罐形燃燒腔室。
第一燃燒腔室及第二燃燒腔室可以環形-罐形燃燒室(annular-can-combustor)架構而配置，亦即，第一燃燒腔室經配置為罐形燃燒腔室且第二燃燒腔室經配置為環形燃燒腔室。
第一燃燒腔室及第二燃燒腔室可以環形-環形燃燒室(annular-annular-combustor)架構而配置，亦即，第一燃燒腔室及第二燃燒腔室為環形燃燒腔室。
混合器自身可獨立於燃燒腔室架構而具有罐形或環形結構。混合器可(例如)在配置於第一罐形燃燒腔室下游的情況下具有罐形架構，或可(例如)在配置於第一環形燃燒腔室下游的情況下具有環形架構。
100‧‧‧燃氣渦輪機/燃氣渦輪機引擎
101‧‧‧第一燃燒室/第一燃燒腔室
102‧‧‧第二燃燒室/第二燃燒腔室
103‧‧‧壓縮機
104‧‧‧連續燃燒室裝置
105‧‧‧渦輪機
106‧‧‧軸件
107‧‧‧排氣
108‧‧‧經壓縮空氣
109‧‧‧熱氣流
110‧‧‧稀釋氣體
111‧‧‧連接導管
112‧‧‧第一爐頭
113‧‧‧第二爐頭
114‧‧‧沖洗氣體饋入部
115‧‧‧注射管/注射開口/注射噴嘴
115a‧‧‧注射噴嘴/注射開口
116‧‧‧頸部
117‧‧‧混合器
118‧‧‧阻尼器容積
119‧‧‧混合器壁
120‧‧‧冷卻氣體
121‧‧‧導管壁
122‧‧‧稀釋氣體饋入部
123‧‧‧第一燃料注射部
124‧‧‧第二燃料注射部
125‧‧‧冷卻導管
126‧‧‧阻尼器壁
127‧‧‧頸部壁
128‧‧‧頸部軸線
129‧‧‧間隙
130‧‧‧凸緣
131‧‧‧脈動波
132‧‧‧經移位脈動波
133‧‧‧壓縮機充氣部
s‧‧‧脈動波節點之移位
x‧‧‧相對於稀釋注射部之距離
D‧‧‧混合器之水力直徑/混合器
III‧‧‧區域
IV‧‧‧區域
下文將憑藉附圖來更詳細地描述本發明、其性質以及其優點。參看諸圖：圖1展示具用於混雜稀釋氣體之阻尼式混合器之連續燃燒裝置的通用燃氣渦輪機；圖2展示具注射開口及阻尼器之混合器的連續燃燒室裝置；圖3更詳細地展示具用於將稀釋氣體通過注射管饋入至阻尼器頸部下游之熱氣流中之連接導管的混合器之實例；圖4更詳細地展示具用於將稀釋氣體通過注射噴嘴饋入至阻尼器頸部下游之熱氣流中之連接導管的混合器之另一實例；圖5展示阻尼器連接至混合器壁之實例之橫截面的特寫； 圖6展示阻尼器連接至混合器壁之另一實例之橫截面的特寫；圖7展示指示無阻尼之脈動波及在移位及阻尼之後的脈動波之位置的混合器。
圖1展示具根據本發明之連續燃燒室裝置104的燃氣渦輪機100。其包含壓縮機103、連續燃燒室裝置104及渦輪機105。連續燃燒室裝置104包含第一爐頭112、第一燃燒腔室101，及用於將稀釋氣體混雜至在操作期間離開第一燃燒腔室101之熱氣體的混合器117(參見圖2)。在混合器117下游，連續燃燒室裝置104進一步包含第二爐頭113及第二燃燒腔室102。第一爐頭112、第一燃燒腔室101、混合器117、第二爐頭113及第二燃燒腔室102係以流體流動連接而連續地配置。燃料可經由第一燃料注射部123而引入至第一爐頭112中，與在壓縮機103中壓縮之經壓縮空氣108混合，且在第一燃燒腔室101中燃燒。經由稀釋氣體饋入部122自壓縮機充氣部133供應之稀釋氣體混雜於後續混合器117中。額外燃料可經由第二燃料注射部124而引入至第二爐頭中，與離開混合器117之熱氣體混合，且在第二燃燒腔室102中燃燒。離開第二燃燒腔室102之熱氣體在後續渦輪機105中膨脹，從而執行工作。渦輪機105及壓縮機103配置於軸件106上。
離開渦輪機105之排氣107的剩餘熱可進一步用於熱回收蒸汽產生器或鍋爐(未圖示)中以供產生蒸汽。
在此處所展示之實例中，壓縮機排放氣體被混雜為稀釋氣體。通常，壓縮機排放氣體為經壓縮環境空氣。對於具煙道氣再循環(未圖示)之燃氣渦輪機，壓縮機排放氣體為環境空氣與經再循環煙道氣之混合物。空氣用作表示包含氧之任何氣體。
通常，燃氣渦輪機系統包括耦接至燃氣渦輪機100之軸件106的產生器(未圖示)。
圖2展示作為圖1之放大截面的混合器117之例示性實施例。在此實例中，來自壓縮機充氣部133之經壓縮氣體(參見圖1，在壓縮機103下游之經壓縮氣體108)係經由稀釋氣體饋入部122(僅在圖1中展示)而供應，且沿著連接導管111中之燃燒室襯套而導引為稀釋氣體110。自連接導管111，稀釋氣體110經由注射管115而注射至混合器117中。為了冷卻混合器壁119且為了向注射管115饋入稀釋氣體110，導管壁121經配置成平行於混合器壁119。
阻尼器配置於稀釋氣體注射開口115、115a附近，稀釋氣體注射開口115、115a在此實例中被展示為注射管115。阻尼器包含界定阻尼器容積118及阻尼器頸部116之阻尼器壁126。頸部116係與阻尼器容積118相關聯以用於阻尼器容積118與熱氣流109之間的流體連通。
混合器可(例如)具有環形橫截面、矩形或梯形橫截面或圓形橫截面。對於具圓形橫截面之圓柱形混合器117的實例，直徑等於水力直徑D。
圖3更詳細地展示來自圖2之區域III、IV的稀釋氣體注射及阻尼器。混合器117之側壁119上游(在熱氣體流動方向上)係由形成環形冷卻導管125以用於冷卻混合器117之入口區段的阻尼器壁126圍封。阻尼器容積118因此與熱氣流109分離。沖洗空氣經由沖洗氣體饋入部114而饋入至阻尼器以進入阻尼器容積118且沖洗頸部116。頸部116被偏移達相對於稀釋注射部之距離x。相對於稀釋注射部之距離x相對於混合器之直徑應保持小以使得阻尼器能夠使脈動之節點朝向注射管115之出口開口移位。
圖4係基於圖3。代替注射管115，圖4中展示注射噴嘴115。
圖5展示將阻尼器容積118連接至熱氣流109之頸部116的實例。頸部壁127界定頸部容積。在此實例中，頸部116附接至混合器壁119且通過冷卻導管125朝向阻尼器容積118延伸。另外，阻尼器包含在頸部 壁127與阻尼器壁126之間的間隙129。視情況，在阻尼器壁126之開口處提供凸緣130以描繪間隙129。圓柱形頸部116係由頸部軸線128指示。在此狀況下，環形間隙129圍繞頸部壁127。間隙可由冷卻空氣125沖洗。
圖6係基於圖5。在此實例中，頸部壁127附接至阻尼器壁126，且在頸部壁127與混合器壁119之間提供間隙129。在混合器壁119之開口處提供凸緣130以描繪間隙129。間隙可由冷卻空氣125沖洗。
在圖7中，相對於注射開口115及頸部116之位置指示混合器117中之熱氣流109的脈動波131之位置。虛線指示在無阻尼器容積118的情況下的初始脈動波131。實線指示經移位脈動波132。經移位脈動波132係歸因於阻尼器之效應而被位移達脈動波節點之移位s。歸因於阻尼效應，經移位脈動波132之振幅相對於初始脈動波131縮減。在注射開口115處之所得脈動比無阻尼器的情況小(例如)一個數量級。
所有所解釋的優點並不僅僅限於所指定的組合，而是亦可在不脫離本發明之範疇的情況下用於其他組合中或單獨地使用。可視情況設想其他可能性，例如，撤銷啟動個別爐頭或爐頭群組以修改燃燒室裝置之脈動行為。另外，稀釋氣體可在混雜於混合器中之前在冷卻空氣冷卻器中被再冷卻。另外，兩個或兩個以上阻尼器可配置於注射開口115、115a附近。該等阻尼器可經設計成阻尼一個脈動頻率且使一個脈動頻率移位，或複數個阻尼器中之不同阻尼器可經設計成阻尼不同脈動頻率且使不同脈動頻率移位。
101‧‧‧第一燃燒室/第一燃燒腔室
109‧‧‧熱氣流
110‧‧‧稀釋氣體
111‧‧‧連接導管
112‧‧‧第一爐頭
113‧‧‧第二爐頭
114‧‧‧沖洗氣體饋入部
115‧‧‧注射管/注射開口/注射噴嘴
116‧‧‧頸部
117‧‧‧混合器
118‧‧‧阻尼器容積
119‧‧‧混合器壁
124‧‧‧第二燃料注射部
126‧‧‧阻尼器壁
133‧‧‧壓縮機充氣部
D‧‧‧混合器之水力直徑/混合器
III‧‧‧區域
IV‧‧‧區域

Claims (15)

  1. 一種連續燃燒室裝置(104)，其包含以流體流動連接而連續地配置之第一爐頭(112)、第一燃燒腔室(101)、用於將稀釋氣體混雜至在操作期間離開該第一燃燒腔室(101)之熱氣體的混合器(117)、第二爐頭(113)及第二燃燒腔室(102)，其中該混合器(117)經調適以將燃燒氣體導引於在該第一燃燒腔室(101)與該第二爐頭(113)之間延伸的熱氣流路徑中，其特徵在於該混合器(117)包含：至少一個注射開口(115、115a)，其用於混雜該稀釋氣體(110)來冷卻離開該第一燃燒腔室(101)之該等熱煙道氣；及阻尼器，其用於阻尼該混合器(117)內部之壓力脈動，該阻尼器包含圍封阻尼器容積(118)之阻尼器壁(126)及將該阻尼器容積(118)連接至該混合器(117)之頸部(116)。
  2. 如請求項1之連續燃燒裝置，其中注射開口(115、115a)與該頸部(116)之開口之間的該熱氣流至該混合器壁(119)中之該熱氣流路徑在流動方向上的距離小於在該頸部(116)之該開口處的該混合器(D)之水力直徑的三倍，及/或其中注射開口(115、115a)與該頸部(116)之該開口之間至該混合器壁(119)中之該熱氣流路徑的該距離小於在該頸部(116)之該開口處的該混合器(D)之該水力直徑(D)，及/或其中注射開口(115、115a)與該頸部(116)之該開口之間的該熱氣流至該混合器壁(119)中之該熱氣流路徑在流動方向上的該距離小於該混合器(117)中之主導脈動之波長的六分之一。
  3. 如請求項2之連續燃燒裝置，其中該混合器(117)之該混合器壁(119)係由該阻尼器壁(126)圍封，該阻尼器壁(126)形成用於冷卻該混合器(117)之上游末端與用於混雜該稀釋氣體(110)之第一注 射開口(115、115a)之間的該混合器(117)之入口區段的冷卻導管(125)。
  4. 如請求項1至3中任一項之連續燃燒裝置，其中該頸部(116)係自該阻尼器壁(126)通過該冷卻導管(125)延伸至該混合器壁(119)。
  5. 如請求項4之連續燃燒裝置，其中導管壁(121)至少部分地圍封該混合器壁(119)，從而定界連接導管(111)以用於將稀釋氣體(110)饋入至該等注射開口(115、115a)。
  6. 如請求項1至5中任一項之連續燃燒裝置，其中提供沖洗氣體饋入部(114)以將冷卻空氣供應至該阻尼器容積(118)。
  7. 如請求項4至6中任一項之連續燃燒裝置，其中該頸部(116)對在熱氣流方向上之在注射開口(115、115a)之間或在該等注射開口(115、115a)上游的該熱氣流敞開。
  8. 如請求項1至7中任一項之連續燃燒裝置，其中該頸部具有頸部壁(127)，該頸部壁(127)將頸部容積界定於該頸部壁(127)內部，其中該頸部係與該阻尼器容積(118)相關聯以用於該阻尼器容積(118)與該混合器(117)中之該熱氣流(109)之間的流體連通，且其中該阻尼器進一步包含在該頸部壁(127)與該阻尼器壁(126)之間的間隙(129)。
  9. 如請求項1至7中任一項之連續燃燒裝置，其中該頸部具有頸部壁(127)，該頸部壁(127)將頸部容積界定於該頸部壁(127)內部，其中該頸部係與該阻尼器容積(118)相關聯以用於該阻尼器容積(118)與該混合器(117)中之該熱氣流(109)之間的流體連通，且其中該燃燒室裝置進一步包含在該頸部壁(127)與該阻尼器壁(126)之間的間隙(129)。
  10. 如請求項1至8中任一項之連續燃燒裝置，其中稀釋氣體饋入部(134)之壓力損失係數對該稀釋氣體注射開口(115、115a)之壓力 損失係數的比率小於沖洗氣體饋入部(114)之壓力損失係數對該頸部(116)之壓力損失係數的比率。
  11. 如請求項1至10中任一項之連續燃燒裝置，其中來自壓縮機充氣部之稀釋氣流路徑至該混合器(117)中之該熱氣流路徑的流動能力比來自該壓縮機充氣部之沖洗空氣流路徑至該混合器(117)中之該熱氣流路徑的流動能力大至少兩倍。
  12. 一種具至少一個壓縮機(103)、燃燒室及至少一個渦輪機(105)之燃氣渦輪機引擎(100)，其特徵在於該燃氣渦輪機引擎包含如請求項1至11中任一項之連續燃燒室裝置(104)。
  13. 一種用於操作燃氣渦輪機(100)之方法，該燃氣渦輪機(100)具至少一個壓縮機(103)，連續燃燒室裝置(104)包含以流體流動連接而連續地配置之第一爐頭(112)、第一燃燒腔室(101)、用於將稀釋氣體混雜至在操作期間離開該第一燃燒腔室(101)之熱氣體的混合器(117)、第二爐頭(113)及第二燃燒腔室(102)，其中該混合器(117)經調適以將燃燒氣體導引於在該第一燃燒腔室(101)與該第二爐頭(113)之間延伸的熱氣流路徑中，其中該混合器(117)包含：至少一個注射開口(115、115a)，其在混合器壁(119)中以用於混雜該稀釋氣體(110)來冷卻離開該第一燃燒腔室(101)之該等熱煙道氣；及阻尼器，其用於阻尼該混合器(117)內部之壓力脈動，該阻尼器包含阻尼器容積(118)及將該阻尼器容積(118)連接至該混合器(117)之頸部(116)，其特徵在於該混合器(117)內部之脈動波(132)的節點係由該阻尼器朝向該等注射開口(115、115a)移位。
  14. 如請求項13之用於操作燃氣渦輪機(100)之方法，其中該注射開口(115、115a)中之該稀釋氣體(110)的平均速度為該頸部(116)中之時間平均化平均流動速度的至少兩倍高。
  15. 如請求項13或14之用於操作燃氣渦輪機(100)之方法，其中在沖洗氣體饋入部(114)上之壓降為在該頸部(116)上之壓降的至少兩倍大。
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