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EP1800061B1 - Brenner für fluidische brennstoffe und verfahren zum betreiben eines derartigen brenners - Google Patents

Brenner für fluidische brennstoffe und verfahren zum betreiben eines derartigen brenners Download PDF

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Publication number
EP1800061B1
EP1800061B1 EP05797157.4A EP05797157A EP1800061B1 EP 1800061 B1 EP1800061 B1 EP 1800061B1 EP 05797157 A EP05797157 A EP 05797157A EP 1800061 B1 EP1800061 B1 EP 1800061B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
gas
burner
mixing
carrier stream
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.)
Ceased
Application number
EP05797157.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1800061A1 (de
Inventor
Bernd Prade
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
Siemens Corp
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, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP05797157.4A priority Critical patent/EP1800061B1/de
Publication of EP1800061A1 publication Critical patent/EP1800061A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1800061B1 publication Critical patent/EP1800061B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03343—Pilot burners operating in premixed mode

Definitions

  • the present invention relates to a burner for fluid fuels, which is in particular to operate selectively with a gaseous or a liquid fuel as a fluid fuel and in which prior to the combustion of the fluid fuel, a mixing of the fluid fuel with an oxidizing agent. Moreover, the present invention relates to a method of operating such a burner.
  • the burner according to the invention and the method according to the invention are particularly suitable for use in gas turbine plants.
  • an air-fuel mixture is combusted in a combustion chamber, the exhaust gases of which set the turbine of the gas turbine plant into rotation and thus convert the thermal energy of the combustion process into mechanical energy.
  • the combustion chamber is equipped with burners. The burners mix the fuel with the air and burn the mixture.
  • burners are currently used which can be operated both with gaseous fuels and with liquid fuels.
  • Such a burner is for example in DE 42 12 810 A1 disclosed.
  • nitrogen oxides are formed in the combustion process essentially by the fact that molecular oxygen and molecular nitrogen are split and the atomic Oxygen or the atomic nitrogen then reacts with nitrogen or molecular oxygen to nitric oxides.
  • premix mode In order to keep the amount of nitrogen oxides formed low especially in the high load range, modern gas turbine plants are operated in the so-called premix mode. This means that the fuel is already mixed with the air before ignition. In contrast to this is the diffusion mode, in which a burning air-fuel mixture continuously supplied fresh air and fuel is injected. The mixing of the fuel with the air takes place only when burning.
  • the diffusion mode is essentially used in low-load operation and when starting up gas turbine plants.
  • the in DE 42 12 810 described burner can be operated in premix mode with both liquid fuels and gaseous fuels.
  • it comprises at least one fuel line for liquid fuel which opens into the air supply channel of the burner and at least one fuel line for gaseous fuel which opens into the air supply channel.
  • the fuel lines are each associated with outlet openings through which the respective fuel can be injected into the leading to the burner air flow.
  • the outlet openings are in this case adapted to the fuel supplied by means of the respective fuel lines, that this is mixed well with the combustion air flowing to the burner.
  • the DE 44 15 315 A1 shows a burner wherein liquid is mixed with steam before the combustion of an air-gas mixture in a combustion chamber here.
  • the EP 1 143 199 A1 shows a combustion chamber designed as a lean premixing combustion chamber, wherein water and steam are injected into the combustion chamber.
  • a mixing of the fluid fuel with an oxidizing agent takes place.
  • droplets of liquid fuel evaporate.
  • the carrier fluid stream containing the liquid fuel is mixed with the oxidizer by injecting liquid fuel and carrier flow through outlet ports into an air supply passage.
  • the DE 101 60 907 A1 shows a burner in which a mode of operation with strong reduction of thermal vibrations is achieved in that the fuel is introduced into the combustion flow, that the speed of the fuel is adapted to the speed of the combustion air flow.
  • the first object is achieved by methods for operating a fluid fuel burner according to claim 1 and the second object by a fluid fuel burner according to claim 7.
  • the dependent claims contain advantageous developments of the invention.
  • the fluidic fuel is mixed with an oxidizing agent, ie the combustion takes place in the premixing mode.
  • an oxidizing agent any agent capable of oxidizing the fuel, particularly, for example, air, is suitable.
  • the method according to the invention can in particular also be designed such that optionally Liquid fuels, ie all combustible liquids such as petroleum, methanol, etc., or gaseous fuels, ie all combustible gases such as natural gas, coal gas, propane gas, methane gas, etc., can be used as a fluid fuel.
  • the method according to the invention is characterized in that a liquid fuel used as a fluidic fuel is mixed with a gaseous or vaporous carrier stream prior to mixing with the oxidizing agent and for mixing the fluid fuel with the oxidizing agent, mixing the carrier stream containing the liquid fuel with the oxidizing agent takes place.
  • the process of the invention makes it possible to mix the fuel with the oxidant - i. for mixing the fuel-containing carrier stream with the oxidant - to use the same nozzle system which is also used when mixing a gaseous fuel with the oxidant.
  • the structural design of the burner can therefore be simplified in particular in the field of fuel supply channels.
  • a vaporous fuel can be mixed with the oxidizing agent particularly well by means of the supply openings provided for the gaseous fuel.
  • peak temperatures can be better avoided when burning.
  • the carrier stream is largely is free of molecular oxygen. It is particularly advantageous if the carrier stream contains no molecular oxygen at all. Suitable gas or vapor for the carrier stream are in particular molecular nitrogen or water vapor.
  • the mixing of the liquid fuel with the carrier stream can be effected by injecting the liquid fuel into the carrier stream.
  • injecting a fine atomization of the liquid fuel is carried out in the carrier stream.
  • the burner according to the invention is characterized in that the fuel supply for supplying liquid fuels and the gas supply are arranged relative to each other such that prior to the entry of a liquid fuel into the mixing passage, mixing of the liquid fuel with a gaseous or vaporous carrier stream supplied by means of the gas supply can take place.
  • the gas supply thus serves both for supplying a gaseous fuel (when the burner is operated with a gaseous fuel) and for supplying an inert gaseous or vaporous medium, which forms the gaseous or vaporous carrier stream (if the burner with a liquid fuel is operated).
  • the burner according to the invention makes it possible, in particular, to mix a liquid fuel with a gaseous or vaporous carrier stream before entering the mixing passage and then to supply this mixture to the mixing passage for mixing with the oxidizing agent.
  • the number of supply lines and in particular the number of inlet openings in the mixing passage can be reduced since the same inlet openings can be used for the mixed passage for the gaseous fuel as well as for the liquid fuel (in the carrier stream). Separate inlet openings for liquid fuels can therefore be omitted in the burner according to the invention.
  • the inlet openings designed for the gaseous fuel also ensure a high spatial mixing potential for mixing the carrier stream containing the liquid fuel with the oxidizing agent.
  • the fuel supply for the liquid fuel via one or more atomizers opens into the gas supply.
  • the atomizers allow atomization of the liquid fuel as it is introduced into the carrier stream.
  • the sputtering leads to a good mixing and also facilitates the evaporation of the liquid fuel due to the small dimensions of the sputtering fuel droplets. Overall, so can the maximum possible combustion temperature and thus the NO x emissions are reduced.
  • the gas supply via a gas nozzle system can open into the mixing passage.
  • the gaseous fuel or the carrier stream with the liquid fuel can be spatially very well mixed with the oxidizing agent. If the gas or vapor of the carrier stream is overheated, this facilitates partial or complete vaporization of the liquid fuel, thereby better avoiding peak temperatures.
  • swirl vanes for swirling the oxidizing agent may be present, which have cavities in communication with the gas supply. At least some of the gas nozzles of the gas nozzle system which open into the mixing passages are in this case connected to the cavities of the swirl vanes and thus to the gas supply.
  • the fuel can thus be introduced in particular into the vortex zone generated by means of the swirl vanes, which promotes the mixing of the fuel with the oxidizing agent.
  • nozzle tubes may be present, which have associated with the gas supply cavities. At least some of the gas nozzles of the gas nozzle system which open into the mixing passage are then in communication with the gas supply via the cavities of the nozzle tubes.
  • FIG. 1 A first embodiment of the burner according to the invention is in FIG. 1 shown in a sectional view.
  • the burner according to the invention comprises an internal burner system 1, which will be referred to as pilot burner system 1, and a main burner system 3 arranged concentrically around the pilot burner system 1.
  • the pilot burner system 1 comprises an internal liquid fuel supply channel 5, a gaseous fuel internal gas supply channel 7 and an internal one Air supply channel 9.
  • the inner gas supply channel 7 is included arranged concentrically around the inner supply channel 5 for the liquid fuels around.
  • the inner air supply passage 9 is arranged concentrically around the inner gas supply passage 7.
  • the inner supply channel 5 for liquid fuels flows through a nozzle 11 into the combustion chamber 13.
  • the inner gas supply channel 7 opens via outlet openings 15 in the air supply channel 9, in which swirl blades 17 are arranged, which is responsible for a turbulence by the entry of the gas into the air resulting air-gas mixture and thus ensure good mixing of the two components.
  • a suitable ignition system may be arranged, which is not shown here.
  • the pilot burner system 1 is used to maintain a pilot flame supporting the stability of the burner flame and, in principle, allows the burner to operate as a diffusion burner or as a rich (fuel-rich) premixed burner, which, however, is generally not exploited for reasons of pollutant emissions.
  • the main burner system 3 concentrically disposed around the pilot burner system 1 includes a gas supply passage 31, one or more supply passages 33 for supplying a liquid fuel, and at least one air supply passage 35 as an oxidant supply passage.
  • a gas supply passage 31 one or more supply passages 33 for supplying a liquid fuel
  • at least one air supply passage 35 as an oxidant supply passage.
  • the oxidizing agent is used in the present embodiment, air.
  • the liquid fuel supply channel opens into the gas supply channel 31 via nozzles 43.
  • swirl blades 37 are arranged, which provide for a swirling of the air flow flowing through the air supply passage 35 in the direction of the combustion chamber 13. This part of the air supply channel 35 forms a mixing passage for mixing the fuel with the air as the oxidizing agent.
  • the swirl vanes 37 are at least partially hollow.
  • the cavities of the swirl vanes 37 communicate with the outer gas supply channel 31 via openings 39.
  • the swirl blades 37 have outlet openings 41, through which a gas supplied via the gas supply channel 31 can enter into the air supply channel 35.
  • the outlet openings 41 are formed as nozzles and arranged such that the gas together with the air still passes at least a portion of the swirl blades 37 and is thus swirled to achieve a good mixing with the air.
  • a supply of gaseous fuel such as natural gas
  • gaseous fuel such as natural gas
  • the arranged in the air supply passage 35 swirl blades 37 ensure mixing of the gaseous fuel with the air, so that the burner in premix operation to operate.
  • the liquid fuel is supplied via the liquid fuel supply channel 33 and atomized into the gas supply channel 31 by means of nozzles 43.
  • the gas supply channel 31 is a supply of an inert gas, such as molecular nitrogen, or the supply of a vapor, such as water vapor.
  • the atomization of the liquid fuel during injection into the gas supply channel 31 results in a gas-liquid mixture with finely divided liquid droplets.
  • the droplets of liquid fuel evaporate at least in part, so that part of the fuel after atomization into the gas supply channel 31 is in the gas phase.
  • the passage of the liquid fuel into the gas phase can be promoted by preheating the supplied inert gas or the supplied steam and / or the fuel. In this way, a complete evaporation of the atomized liquid fuel can be achieved. Preheating the carrier medium to a defined temperature can also be used to control the mixing quality of the mixture via the pulse.
  • the inert gas or the steam serves as a carrier stream for the droplets of the liquid fuel or the transition into the gas phase liquid fuel.
  • the carrier stream containing the fuel then flows like a gaseous fuel through the openings 39 into the cavities of the swirl vanes 37 and is injected from there through the outlet openings 41 into the air supply channel 35.
  • the swirl vanes 37 thereby ensure a turbulence of the carrier flow with the air and thus for a good mixing of the fuel contained in the carrier stream with the air as the oxidant.
  • the burner is thus to operate in premix mode also when operating with liquid fuel.
  • a liquid fuel is previously injected via the nozzles 43 into a carrier stream, which is supplied via the gas supply channel 31.
  • the liquid fuel is then taken up as vaporized fuel or as finely distributed in the form of floating droplets fuel from the carrier stream and injected through the outlet openings 41 in the air supply channel 35.
  • An additional outlet opening or injection nozzle for supplying liquid fuel into the air supply channel 35 is therefore not necessary in the burner according to the invention.
  • FIG. 2 shown A second embodiment of the burner according to the invention is in FIG. 2 shown.
  • the in FIG. 2 shown burner differs from the in FIG. 1 shown burner only in that the swirl blades 137 have no cavities, ie the swirl vanes 137 are not formed as hollow blades, and that nozzle tubes 139 are arranged in the air inlet passage 35.
  • the nozzle tubes 139 are formed as hollow tubes and border with an open end face 143 to an outlet opening 145 of the gas supply channel 31.
  • Each of the nozzle tubes 139 has a number of nozzles 141, via which a gaseous fuel supplied via the gas supply channel 31 and the cavity of the nozzle tubes 139 is injected into the air supply channel 35 when the burner is operated with gaseous fuel.
  • a carrier stream with finely distributed fuel droplets or vaporized fuel is injected into the air supply channel 35 in an analogous manner.
  • the injection of the liquid fuel into the carrier stream takes place as described with respect to FIG. 1 has been described.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brenner für fluidische Brennstoffe, welcher insbesondere wahlweise mit einem gasförmigen oder einem flüssigen Brennstoff als fluidischem Brennstoff zu betreiben ist und in dem vor dem Verbrennen des fluidischen Brennstoffes ein Mischen des fluidischen Brennstoffes mit einem Oxidationsmittel erfolgt. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brenners. Der erfindungsgemäße Brenner und das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere zum Einsatz in Gasturbinenanlagen.
  • In einer Gasturbinenanlage wird in einer Brennkammer ein Luft-Brennstoffgemisch verbrannt, dessen Abgase die Turbine der Gasturbinenanlage in Rotation versetzen und so die thermische Energie des Verbrennungsprozesses in mechanische Energie umwandeln. Zum Verbrennen des Luft-Brennstoffgemisches ist die Brennkammer mit Brennern ausgestattet. Die Brenner sorgen für eine Mischung des Brennstoffes mit der Luft sowie für ein Verbrennen des Gemisches.
  • Um die Versorgungssicherheit und die Flexibilität einer Gasturbinenanlage sicherzustellen, sind heutzutage Brenner im Einsatz, welche sowohl mit gasförmigen Brennstoffen als auch mit flüssigen Brennstoffen betrieben werden können. Ein solcher Brenner ist beispielsweise in DE 42 12 810 A1 offenbart.
  • Im Hinblick auf die allgemeinen Bemühungen zum Senken des Schadstoffausstoßes von Gasturbinen ist man bemüht, das Entstehen von Schadstoffen, insbesondere von Stickoxiden (NOx) zu vermeiden. Die Stickoxide entstehen beim Verbrennungsprozess im Wesentlichen dadurch, dass molekularer Sauerstoff und molekularer Stickstoff aufgespalten werden und des atomare Sauerstoff bzw. der atomare Stickstoff dann mit molekularem Stickstoff bzw. molekularem Sauerstoff zu Stickoxiden reagiert.
  • Um insbesondere im Hochlastbereich die Menge der gebildeten Stickoxide gering zu halten, werden moderne Gasturbinenanlagen im sogenannten Vormischmodus betrieben. Dies bedeutet, dass der Brennstoff bereits vor dem Entzünden mit der Luft gemischt wird. Im Unterschied dazu steht der Diffusionsmodus, in welchem einem brennendem Luft-Brennstoffgemisch kontinuierlich Frischluft zugeführt und Brennstoff nachgespritzt wird. Das Mischen des Brennstoffes mit der Luft erfolgt hierbei erst beim Verbrennen. Der Diffusionsmodus kommt im Wesentlichen im Niedriglastbetrieb und beim Anfahren von Gasturbinenanlagen zur Anwendung. Die verschiedenen Betriebszustände einer Gasturbinenanlage sind beispielsweise in M. J. Moore "NOx emission control in gas turbines for combined cycle gas turbine plant" in Proc Instn Mech Engrs Vol 211, Part A, 43-52. Darin ist auch beschrieben, dass in Gasturbinenanlagen zur Reduktion des Schadstoffausstoßes in bestimmten Betriebszuständen Inertstoffe, bspw. Wasser oder Wasserdampf, dem Verbrennungsgemisch zugeführt werden können. Das Wasser bzw. der Wasserdampf senkt dann die Verbrennungstemperatur, was ebenfalls eine Verringerung der Mange an Stickoxiden zur Folge hat.
  • Der in DE 42 12 810 beschriebene Brenner kann im Vormischmodus sowohl mit flüssigen Brennstoffen als auch mit gasförmigen Brennstoffen betrieben werden. Dazu umfasst er mindestens eine in den Luftzufuhrkanal des Brenners einmündende Brennstoffleitung für flüssigen Brennstoff und mindestens eine in den Luftzufuhrkanal mündende Brennstoffleitung für gasförmigen Brennstoff. Den Brennstoffleitungen sind jeweils Auslassöffnungen zugeordnet, durch die der jeweilige Brennstoff in den zum Brenner führenden Luftstrom eingedüst werden kann. Die Auslassöffnungen sind dabei derart an den mittels der jeweiligen Brennstoffleitungen zugeführten Brennstoff angepasst, dass dieser gut mit der zum Brenner strömenden Verbrennungsluft vermischt wird.
  • Die DE 44 15 315 A1 zeigt einen Brenner wobei hier vor der Verbrennung eines Luft-Gas-Gemisches in einer Brennkammer flüssiger Brennstoff mit Dampf vermischt wird.
  • Die EP 1 143 199 A1 zeigt eine Brennkammer die als Magervormischbrennkammer ausgelegt ist, wobei Wasser und Dampf in die Brennkammer injiziert werden.
  • Offenbart ist der Betrieb eines Brenners mit den Merkmalen, dass vor dem Verbrennen eines fluidischen Brennstoffs im Brenner ein Mischen des fluidischen Brennstoffs mit einem Oxidationsmittel erfolgt. Dabei wird beim Betreiben des Brenners mit flüssigem Brennstoff ein als fluidischer Brennstoff Verwendung findender flüssiger Brennstoff vor dem Eintritt in den Brenner und vor dem Mischen mit dem Oxidationsmittel mit einem gas- oder dampfförmigen Trägerstrom gemischt. Dabei verdunsten Tröpfchen aus flüssigem Brennstoff. Zum Mischen des fluidischen Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel erfolgt ein Mischen des den flüssigen Brennstoff enthaltenden Trägerstroms mit dem Oxidationsmittel, indem flüssiger Brennstoff und Trägerstrom durch Auslassöffnungen in einen Luftzufuhrkanal eingedüst werden.
  • Die DE 101 60 907 A1 zeigt einen Brenner bei dem eine Betriebsweise bei starker Reduktion von thermischen Schwingungen dadurch erreicht wird, dass der Brennstoff in den Verbrennungsstrom eingebracht wird, dass die Geschwindigkeit des Brennstoffes der Geschwindigkeit des Verbrennungsluftstroms angepasst wird.
  • Gegenüber dem genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben eines Brenners sowie einen vorteilhaften Brenner zur Verfügung zu stellen.
  • Die erste Aufgabe wird durch Verfahren zum Betreiben eines Brenners für fluidische Brennstoffe nach Anspruch 1 und die zweite Aufgabe durch einen Brenner für fluidische Brennstoffe nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Brenners für fluidische Brennstoffe erfolgt vor dem Verbrennen des fluidischen Brennstoffes ein Mischen des fluidischen Brennstoffes mit einem Oxidationsmittel, d.h. die Verbrennung erfolgt im Vormischmodus. Als Oxidationsmittel ist jedes Mittel geeignet, welches zum Oxidieren des Brennstoffes in der Lage ist, insbesondere bspw. Luft. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auch so ausgestaltet sein, dass wahlweise flüssige Brennstoffe, d.h. alle brennbaren Flüssigkeiten wie etwa Erdöl, Methanol, etc., oder gasförmige Brennstoffe, d.h. alle brennbaren Gase wie etwa Erdgas, Kohlegas, Propangas, Methangas, etc., als fluidischer Brennstoff Verwendung finden können. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein als fluidischer Brennstoff Verwendung findender flüssiger Brennstoff vor dem Mischen mit dem Oxidationsmittel mit einem gas- oder dampfförmigen Trägerstrom gemischt wird und zum Mischen des fluidischen Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel ein Mischen des den flüssigen Brennstoff enthaltenden Trägerstroms mit dem Oxidationsmittel erfolgt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, für das Mischen des Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel - d.h. für das Mischen des den Brennstoff enthaltenden Trägerstroms mit dem Oxidationsmittel - dasselbe Düsensystem zu verwenden, welches auch beim Mischen eines gasförmigen Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel Verwendung findet. Gesonderte Zufuhröffnungen zum Zuführen des flüssigen Brennstoffes in den Mischbereich, also in denjenigen Bereich, in dem das Mischen des Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel stattfindet, brauchen nicht vorhanden zu sein. Die konstruktive Ausgestaltung des Brenners kann daher insbesondere im Bereich der Brennstoffzufuhrkanäle vereinfacht werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn vor dem Mischen des flüssigen Brennstoffes mit dem Trägerstrom eine Überhitzung des Trägerstromes herbeigeführt wird, da dadurch ein Verdampfen des flüssigen Brennstoffes erleichtert wird. Ein dampfförmiger Brennstoff lässt sich besonders gut mittels der für den gasförmigen Brennstoff vorgesehenen Zufuhröffnungen mit dem Oxidationsmittel mischen. Außerdem können Spitzentemperaturen so beim Verbrennen können besser vermieden werden.
  • Um eine Beeinflussung des Brennstoff-Oxidationsmittel-Verhältnisses bei der Verbrennung durch den Trägerstrom zu unterdrücken, ist es vorteilhaft, wenn der Trägerstrom weitgehend von molekularem Sauerstoff frei ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Trägerstrom überhaupt keinen molekularen Sauerstoff enthält. Als Gas oder Dampf für den Trägerstrom eignen sich insbesondere molekularer Stickstoff oder Wasserdampf.
  • Um eine gute Vermischung des flüssigen Brennstoffes mit dem gas- oder dampfförmigen Trägerstrom zu erzielen, kann das Mischen des flüssigen Brennstoffes mit dem Trägerstrom durch ein Eindüsen des flüssigen Brennstoffes in den Trägerstrom erfolgen. Beim Eindüsen erfolgt ein feines Zerstäuben des flüssigen Brennstoffes in den Trägerstrom.
  • Ein erfindungsgemäßer Brenner für fluidische Brennstoffe, in dem vor dem Verbrennen des fluidischen Brennstoffes ein Mischen des fluidischen Brennstoffes mit einem Oxidationsmittel erfolgt und der insbesondere auch so ausgestaltet sein kann, dass er wahlweise mit einem gasförmigen oder einem flüssigen Brennstoff als fluidischem Brennstoff zu betreiben ist, umfasst
    • eine Brennstoffzufuhr für flüssige Brennstoffe,
    • eine Gaszufuhr, in die über eine oder mehrere Zerstäuber die Brennstoffzufuhr für flüssige Brennstoffe mündet,
    • ein Oxidationsmittelzufuhr, in die über ein Gasdüsensystem die Gaszufuhr mündet,
    • Drallschaufeln, die in der Oxidationsmittelzufuhr so angeordnet sind, dass im Betrieb der fluidische Brennstoff noch mindestens einen Teil der Drallschaufeln passiert und
    • eine mit der Brennstoffzufuhr zum Zuführen flüssiger Brennstoffe, der Gaszufuhr und der Oxidationsmittelzufuhr mittelbar oder unmittelbar in Verbindung stehende Mischpassage, in der ein Mischen des fluidischen Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel erfolgt.
  • Der erfindungsgemäße Brenner zeichnet sich dadurch aus, dass die Brennstoffzufuhr zum Zuführen flüssiger Brennstoffe und die Gaszufuhr derart relativ zueinander angeordnet sind, dass vor dem Eintritt eines flüssigen Brennstoffes in die Mischpassage ein Mischen des flüssigen Brennstoffes mit einem mittels der Gaszufuhr zugeführten gas- oder dampfförmigen Trägerstrom erfolgen kann. Im erfindungsgemäßen Brenner dient die Gaszufuhr also sowohl zum Zuführen eines gasförmigen Brennstoffes (wenn der Brenner mit einem gasförmigen Brennstoff betrieben wird) als auch zum Zuführen eines inerten gas- oder dampfförmigen Mediums, welches den gas- oder dampfförmigen Trägerstrom bildet (wenn der Brenner mit einem flüssigen Brennstoff betrieben wird).
  • Der erfindungsgemäße Brenner ermöglicht es insbesondere, einen flüssigen Brennstoff vor dem Eintritt in die Mischpassage mit einem gas- oder dampfförmigen Trägerstrom zu mischen und dieses Gemisch anschließend zum Mischen mit dem Oxidationsmittel der Mischpassage zuzuführen. Mit der beschriebenen Ausgestaltung des Brenners lässt sich die Zahl der Zufuhrleitungen und insbesondere die Zahl der Eintrittsöffnungen in die Mischpassage vermindern, da dieselben Eintrittsöffnungen zur Mischpassage für den gasförmigen Brennstoff wie für den flüssigen Brennstoff (im Trägerstrom) Verwendung finden können. Gesonderte Eintrittsöffnungen für flüssige Brennstoffe können im erfindungsgemäßen Brenner daher wegfallen. Insbesondere gewährleisten die für den gasförmigen Brennstoff konzipierten Eintrittsöffnungen auch ein hohes räumliches Mischungspotential für das Mischen des den flüssigen Brennstoffes enthaltenden Trägerstroms mit dem Oxidationsmittel.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brenners mündet die Brennstoffzufuhr für den flüssigen Brennstoff über einen oder mehrere Zerstäuber, bspw. Einspritzdüsen, in die Gaszufuhr. Die Zerstäuber ermöglichen ein Zerstäuben des flüssigen Brennstoffes bei seinem einbringen in den Trägerstrom. Das Zerstäuben führt zu einer guten Vermischung und erleichtert außerdem aufgrund der geringen Abmessungen der beim Zerstäuben entstehenden Brennstofftröpfchen das Verdampfen des flüssigen Brennstoffes. Insgesamt kann so die maximal mögliche Verbrennungstemperatur- und damit der NOx-Ausstoß vermindert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Brenners kann die Gaszufuhr über ein Gasdüsensystem in die Mischpassage münden. Mittels des Gasdüsensystems kann der gasförmige Brennstoff oder der Trägerstrom mit dem flüssigen Brennstoff räumlich sehr gut mit dem Oxidationsmittel vermischt werden.
    Wenn das Gas bzw. der Dampf des Trägerstroms überhitzt ist, so erleichtert dies ein teilweises oder vollständiges Verdampfen des flüssigen Brennstoffes, wodurch sich Spitzentemperaturen besser vermeiden lassen.
  • Im Bereich der Mischpassage können Drallschaufeln zum Verwirbeln des Oxidationsmittels vorhanden sein, welche mit der Gaszufuhr in Verbindung stehende Hohlräume aufweisen. Wenigstens ein Teil der in die Mischpassagen mündenden Gasdüsen des Gasdüsensystems ist in diesem Fall mit den Hohlräumen der Drallschaufeln und damit mit der Gaszufuhr verbunden. Der Brennstoff kann so insbesondere in die mittels der Drallschaufeln erzeugte Wirbelzone eingebracht werden, was das Mischen des Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel fördert.
  • Alternativ können im Bereich der Mischpassage auch Düsenrohre vorhanden sein, welche mit der Gaszufuhr in Verbindung stehende Hohlräume aufweisen. Wenigstens ein Teil der in die Mischpassage mündenden Gasdüsen des Gasdüsensystems steht dann über die Hohlräume der Düsenrohre mit der Gaszufuhr in Verbindung.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, sowohl Drallschaufeln mit Gasdüsen als auch Röhrchen mit Gasdüsen im Bereich der Mischpassage anzuordnen.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden FIGen.
    • FIG 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Brenner in einer schematischen Darstellung.
    • FIG 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Brenner in einer schematischen Darstellung.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Brenner ist in FIG 1 in einer Schnittansicht dargestellt. Der erfindungsgemäße Brenner umfasst ein inneres Brennersystem 1, welches im folgenden Pilotbrennersystem 1 genannt wird, sowie ein konzentrisch um das Pilotbrennersystem 1 angeordnetes Hauptbrennersystem 3. Das Pilotbrennersystem 1 umfasst einen inneren Zufuhrkanal 5 für flüssige Brennstoffe, einen inneren Gaszufuhrkanal 7 für gasförmige Brennstoffe sowie einen inneren Luftzufuhrkanal 9. Der innere Gaszufuhrkanal 7 ist dabei konzentrisch um den inneren Zufuhrkanal 5 für die flüssigen Brennstoffe herum angeordnet. Der innere Luftzufuhrkanal 9 ist konzentrisch um den inneren Gaszufuhrkanal 7 herum angeordnet.
  • Der innere Zufuhrkanal 5 für flüssige Brennstoffe mündet über eine Düse 11 in die Brennkammer 13. Der innere Gaszufuhrkanal 7 mündet über Austrittsöffnungen 15 in den Luftzufuhrkanal 9, in welchem Drallschaufeln 17 angeordnet sind, die für eine Verwirbelung des durch den Eintritt des Gases in die Luft entstehenden Luft-Gasgemisches und damit für eine gute Vermischung der beiden Komponenten sorgen. Im oder am inneren Luftzufuhrkanal 9 kann ein geeignetes Zündsystem angeordnet sein, welches hier nicht dargestellt ist.
  • Das Pilotbrennersystem 1 dient der Aufrechterhaltung einer die Stabilität der Brennerflamme unterstützenden Pilotflamme und erlaubt prinzipiell den Betrieb des Brenners als Diffusionsbrenner oder fett (brennstoffreich) vorgemischtem Brenner, was jedoch aus Gründen des Schadstoffausstoßes im Allgemeinen nicht ausgenutzt wird.
  • Das konzentrisch um das Pilotbrennersystem 1 herum angeordnete Hauptbrennersystem 3 umfasst einen Gaszufuhrkanal 31, einen oder mehrere Zufuhrkanäle 33 zum Zuführen eines flüssigen Brennstoffes sowie mindestens einen Luftzufuhrkanal 35 als Oxidationsmittelzufuhrkanal. Als Oxidationsmittel dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel Luft. Der Zufuhrkanal für flüssigen Brennstoff mündet über Düsen 43 in den Gaszufuhrkanal 31.
  • Im Luftzufuhrkanal 35 sind Drallschaufeln 37 angeordnet, die für eine Verwirbelung des durch den Luftzufuhrkanal 35 in Richtung Brennkammer 13 strömenden Luftstroms sorgen. Dieser Teil des Luftzufuhrkanals 35 bildet eine Mischpassage zum Mischen des Brennstoffes mit der Luft als Oxidationsmittel. Die Drallschaufeln 37 sind wenigstens teilweise hohl ausgebildet. Die Hohlräume der Drallschaufeln 37 stehen über Öffnungen 39 mit dem äußeren Gaszufuhrkanal 31 in Verbindung. An geeigneten Stellen weisen die Drallschaufeln 37 Auslassöffnungen 41 auf, durch welche ein über den Gaszufuhrkanal 31 zugeführtes Gas in den Luftzufuhrkanal 35 eintreten kann. Die Auslassöffnungen 41 sind als Düsen ausgebildet und derart angeordnet, dass das Gas zusammen mit der Luft noch mindestens einen Teil der Drallschaufeln 37 passiert und so zum Erzielen einer guten Vermischung mit der Luft verwirbelt wird.
  • Beim Betrieb des Brenners mit Gas erfolgt eine Zufuhr gasförmigen Brennstoffes, beispielsweise Erdgas, durch den äußeren Gaszufuhrkanal 31 in den Luftzufuhrkanal 35. Die im Luftzufuhrkanal 35 angeordneten Drallschaufeln 37 sorgen dabei für eine Vermischung des gasförmigen Brennstoffes mit der Luft, so dass der Brenner im Vormischbetrieb zu betreiben ist.
  • Wenn der Brenner mit einem flüssigen Brennstoff, beispielsweise Heizöl, betrieben werden soll, so wird der flüssige Brennstoff über den Zufuhrkanal 33 für flüssige Brennstoffe zugeführt und mittels Düsen 43 in den Gaszufuhrkanal 31 zerstäubt. Im Falle des Betriebes mit flüssigem Brennstoff erfolgt durch den Gaszufuhrkanal 31 eine Zufuhr eines Inertgases, beispielsweise molekularen Stickstoffes, oder die Zufuhr eines Dampfes, beispielsweise Wasserdampf. Durch das Zerstäuben des flüssigen Brennstoffes beim Einspritzen in den Gaszufuhrkanal 31 entsteht eine Gas-Flüssigkeits-Mischung mit fein zerteilten Flüssigkeitströpfchen. Die Tröpfchen aus flüssigem Brennstoff verdunsten mindestens zum Teil, so dass ein Teil des Brennstoffes nach dem Zerstäuben in den Gaszufuhrkanal 31 in der Gasphase vorliegt. Der Übertritt des flüssigen Brennstoffes in die Gasphase kann durch ein Vorheizen des zugeführten Inertgases oder des zugeführten Dampfes und/oder des Brennstoffes gefördert werden. Auf diese Weise kann auch ein vollständiges Verdampfen des zerstäubten flüssigen Brennstofffes erreicht werden. Das Vorheizen des Trägermediums auf eine definierte Temperatur kann außerdem genutzt werden, um die Mischungsgüte der Mischung über den Impuls zu steuern.
  • Das Inertgas bzw. der Dampf dient als Trägerstrom für die Tröpfchen des flüssigen Brennstoffes bzw. den in die Gasphase übergehenden flüssigen Brennstoff. Der den Brennstoff enthaltende Trägerstrom strömt dann wie ein gasförmiger Brennstoff durch die Öffnungen 39 in die Hohlräume der Drallschaufeln 37 und wird von dort durch die Austrittsöffnungen 41 in den Luftzufuhrkanal 35 eingedüst. Die Drallschaufeln 37 sorgen dabei für eine Verwirbelung des Trägerstroms mit der Luft und so für eine gute Vermischung des im Trägerstrom enthaltenen Brennstoffes mit der Luft als Oxidationsmittel. Der Brenner ist also auch beim Betrieb mit flüssigem Brennstoff im Vormischmodus zu betreiben.
  • Im mit Bezug auf FIG 1 beschriebenen Brenner erfolgt das Eindüsen des Brennstoffes in den Luftzufuhrkanal 35 unabhängig von der Art des Brennstoffes - d.h. unabhängig davon, ob ein flüssiger Brennstoff oder ein gasförmiger Brennstoff Verwendung findet - mittels der Austrittsöffnungen 41, die bislang lediglich für das Eindüsen gasförmigen Brennstoffes Verwendung fanden. Ein flüssiger Brennstoff wird zuvor über die Düsen 43 in einen Trägerstrom eingedüst, welcher über den Gaszufuhrkanal 31 zugeführten wird. Der flüssige Brennstoff wird dann als verdampfter Brennstoff oder als in Form von Schwebetröpfchen fein verteilter Brennstoff vom Trägerstrom aufgenommen und durch die Austrittsöffnungen 41 in den Luftzufuhrkanal 35 eingedüst. Eine zusätzliche Auslassöffnung oder Einspritzdüse zum Zuführen flüssigen Brennstoffes in den Luftzufuhrkanal 35 ist im erfindungsgemäßen Brenner daher nicht nötig.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Brenner ist in FIG 2 gezeigt. Der in FIG 2 gezeigte Brenner unterscheidet sich vom in FIG 1 gezeigten Brenner lediglich dadurch, dass die Drallschaufeln 137 keine Hohlräume aufweisen, d.h. die Drallschaufeln 137 sind nicht als Hohlschaufeln ausgebildet, und dass Düsenrohre 139 im Lufteinlasskanal 35 angeordnet sind. Die Düsenrohre 139 sind als Hohlrohre ausgebildet und grenzen mit einer offenen Stirnseite 143 an eine Auslassöffnung 145 des Gaszufuhrkanals 31 an. Jedes der Düsenrohre 139 weist eine Anzahl Düsen 141 auf, über die ein über den Gaszufuhrkanal 31 und den Hohlraum der Düsenrohre 139 zugeführter gasförmiger Brennstoff in den Luftzufuhrkanal 35 eingedüst wird, wenn der Brenner mit gasförmigen Brennstoff betrieben wird. Wird der Brenner hingegen mit einem flüssigen Brennstoff betrieben, so wird in analoger Weise ein Trägerstrom mit fein verteilten Brennstofftröpfchen oder mit verdampftem Brennstoff in den Luftzufuhrkanal 35 eingedüst. Das Eindüsen des flüssigen Brennstoffes in den Trägerstrom erfolgt dabei so, wie es mit Bezug auf FIG 1 beschrieben worden ist.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Brenners für fluidische Brennstoffe, bei dem vor dem Verbrennen des fluidischen Brennstoffes ein Mischen des fluidischen Brennstoffes mit einem Oxidationsmittel erfolgt, wobei beim Betreiben des Brenners mit gasförmigem Brennstoff als fluidischem Brennstoff der gasförmige Brennstoff durch einen Gaszufuhrkanal (31) über Auslassöffnungen (41) in eine Oxidationsmittelzufuhr (35) zum Mischen mit dem Oxidationsmittel zugeführt wird und dort zusammen mit dem Oxidationsmittel noch mindestens einen Teil von Drallschaufeln (37) passiert, die in der Oxidationsmittelzufuhr (35) angeordnet sind, wobei beim Betreiben des Brenners mit flüssigem Brennstoff ein als fluidischer Brennstoff Verwendung findender flüssiger Brennstoff vor dem Mischen mit dem Oxidationsmittel mit einem gas- oder dampfförmigen Trägerstrom gemischt wird, indem ein Inertgas oder ein Dampf als Trägerstrom in den Gaszufuhrkanal (31) zugeführt wird und der flüssige Brennstoff über einen Zufuhrkanal (33) zugeführt und mittels Düsen (43) in den Gaszufuhrkanal (31) eingespritzt wird, wobei Tröpfchen aus flüssigem Brennstoff mindestens zum Teil verdunsten, und zum Mischen des fluidischen Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel ein Mischen des den flüssigen Brennstoff enthaltenden Trägerstroms mit dem Oxidationsmittel erfolgt, indem flüssiger Brennstoff und Trägerstrom durch die Auslassöffnungen (41) in die Oxidationsmittelzufuhr (35) eingedüst werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Mischen des flüssigen Brennstoffes mit dem Trägerstrom eine Überhitzung des Trägerstromes herbeigeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Wahl des Massenstroms und/oder der Temperatur des Trägermediums die Mischungsgüte des flüssigen Brennstoffes im Trägerstrom eingestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas oder der Dampf für den Trägerstrom von molekularem Sauerstoff weitgehend frei ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Gas oder Dampf für den Trägerstrom molekularer Stickstoff bzw. Wasserdampf Verwendung findet.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mischen des flüssigen Brennstoffes mit dem gas- oder dampfförmigen Trägerstrom ein Zerstäuben des flüssigen Brennstoffes in den Trägerstrom erfolgt.
  7. Brenner für fluidische Brennstoffe, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, in dem vor dem Verbrennen des fluidischen Brennstoffes ein Mischen des fluidischen Brennstoffs mit einem Oxidationsmittel erfolgt, mit
    - einer Brennstoffzufuhr (33) für flüssige Brennstoffe,
    - einem Gaszufuhrkanal (31), in die über einen oder mehrere Zerstäuber (43) die Brennstoffzufuhr (33) für flüssige Brennstoffe mündet,
    - einer Oxidationsmittelzufuhr (35), in die über ein Gasdüsensystem (41, 141) die Gaszufuhr (31) mündet,
    - Drallschaufeln (37), die in der Oxidationsmittelzufuhr (35) so angeordnet sind, dass der fluidische Brennstoff noch mindestens einen Teil der Drallschaufeln (37) passiert und
    - einer mit der Brennstoffzufuhr (33) zum Zuführen flüssiger Brennstoffe, dem Gaszufuhrkanal (31) und der Oxidationsmittelzufuhr (35) mittelbar oder unmittelbar in Verbindung stehende Mischpassage, in der ein Mischen des fluidischen Brennstoffes mit dem Oxidationsmittel erfolgt, wobei die Brennstoffzufuhr (33) zum Zuführen flüssiger Brennstoffe und der Gaszufuhrkanal (31) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass vor dem Eintritt eines flüssigen Brennstoffes in die Mischpassage ein Mischen des flüssigen Brennstoffes mit einem mittels dem Gaszufuhrkanal (31) zugeführten gas- oder dampfförmigen Trägerstrom erfolgen kann.
  8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas bzw. der Dampf des Trägerstroms überhitzt ist.
  9. Brenner nach einem der Ansprüche 7, oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Oxidationsmittelzufuhr (35) Drallschaufeln (37) vorhanden sind, welche mit dem Gaszufuhrkanal (31) in Verbindung stehende Hohlräume aufweisen, und dass wenigstens ein Teil der in die Mischpassage mündenden Gasdüsen (41) des Gasdüsensystems über die Hohlräume der Drallschaufeln (37) mit dem Gaszufuhrkanal (31) in Verbindung steht.
  10. Brenner nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Mischpassage Düsenrohre (139) vorhanden sind, welche mit dem Gaszufuhrkanal (31) in Verbindung stehende Hohlräume aufweisen, und dass wenigstens ein Teil der in die Mischpassage mündenden Gasdüsen (141) des Gasdüsensystems über die Hohlräume der Düsenrohre (139) mit dem Gaszufuhrkanal (31) in Verbindung steht.
  11. Brenner nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er zum wahlweise Betreiben mit einem gasförmigen oder einem flüssigen Brennstoff als fluidischem Brennstoff ausgestaltet ist.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1645805A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Brenner für fluidische Brennstoffe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brenners
ITTO20050208A1 (it) * 2005-03-30 2006-09-30 Ansaldo Energia Spa Gruppo bruciatore a gas per una turbina a gas
US20100233640A1 (en) * 2008-02-07 2010-09-16 Radek Masin Glycerin burning system
US20090202953A1 (en) * 2008-02-07 2009-08-13 Radek Masin Glycerin burning system
EP2423591B1 (de) * 2010-08-24 2018-10-31 Ansaldo Energia IP UK Limited Verfahren zum Betrieb einer Brennkammer
CA2833205C (en) 2010-12-30 2019-08-20 Rolls-Royce Power Engineering Plc Method and apparatus for isolating inactive fluid passages
EP3209940A1 (de) * 2014-10-23 2017-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Flexibles kraftstoffverbrennungssystem für turbinenmotoren
WO2016104725A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 川崎重工業株式会社 バーナ、燃焼器、及びガスタービン
US10352570B2 (en) * 2016-03-31 2019-07-16 General Electric Company Turbine engine fuel injection system and methods of assembling the same
CN113856568A (zh) * 2021-09-28 2021-12-31 联化新瑞(北京)科技有限公司 3-羟基丙醛加氢制备1，3丙二醇的反应器及其控制方式
EP4206535B1 (de) * 2021-12-30 2025-02-19 Ansaldo Energia Switzerland AG Brenneranordnung mit inline-injektoren

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2217975A (en) * 1937-09-04 1940-10-15 Ward W Waisner Liquid and gas mixing nozzle
US2792058A (en) * 1952-04-17 1957-05-14 Shell Dev Vaporising oil burner and method of vaporising and burning heavy fuel
US3015449A (en) * 1961-01-16 1962-01-02 Bliss E W Co Liquid fuel atomizer
US3174527A (en) * 1962-06-13 1965-03-23 Zink Co John Combination oil and/or gaseous fuel burner
US3382679A (en) * 1966-03-28 1968-05-14 Lawrence E. Spoerlein Jet engine with vaporized liquid feedback
US3890088A (en) * 1970-09-17 1975-06-17 Advanced Tech Lab Apparatus for reducing formation of oxides of nitrogen in combustion processes
US4025282A (en) * 1975-05-21 1977-05-24 John Zink Company Apparatus to burn liquid fuels in a gaseous fuel burner
GB2055186B (en) * 1979-08-01 1983-05-25 Rolls Royce Gas turbine engine dual fuel injector
DE3241162A1 (de) * 1982-11-08 1984-05-10 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Vormischbrenner mit integriertem diffusionsbrenner
EP0193838B1 (de) * 1985-03-04 1989-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Brenneranordnung für Feuerungsanlagen, insbesondere für Brennkammern von Gasturbinenanlagen sowie Verfahren zu ihrem Betrieb
US4838029A (en) * 1986-09-10 1989-06-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Externally vaporizing system for turbine combustor
EP0276696B1 (de) * 1987-01-26 1990-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen
US4893468A (en) * 1987-11-30 1990-01-16 General Electric Company Emissions control for gas turbine engine
US4910957A (en) * 1988-07-13 1990-03-27 Prutech Ii Staged lean premix low nox hot wall gas turbine combustor with improved turndown capability
JPH02147610U (de) * 1989-05-11 1990-12-14
DE4000446A1 (de) * 1990-01-09 1991-07-11 Siemens Ag Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes
WO1992019913A1 (de) * 1991-04-25 1992-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Brenneranordnung, insbesondere für gasturbinen, zur schadstoffarmen verbrennung von kohlegas und anderen brennstoffen
US5247792A (en) * 1992-07-27 1993-09-28 General Electric Company Reducing thermal deposits in propulsion systems
US5410884A (en) * 1992-10-19 1995-05-02 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Combustor for gas turbines with diverging pilot nozzle cone
US5351477A (en) * 1993-12-21 1994-10-04 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
GB9326367D0 (en) * 1993-12-23 1994-02-23 Rolls Royce Plc Fuel injection apparatus
DE4415315A1 (de) * 1994-05-02 1995-11-09 Abb Management Ag Kraftwerksanlage
US5511375A (en) * 1994-09-12 1996-04-30 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
US5617716A (en) * 1994-09-16 1997-04-08 Electric Power Research Institute Method for supplying vaporized fuel oil to a gas turbine combustor and system for same
EP0851990B1 (de) * 1995-09-22 2001-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Brenner, insbesondere für eine gasturbine
US5758865A (en) * 1996-08-21 1998-06-02 Kavlico Corporation Fuel injection valve and engine including the same
DE19636093B4 (de) * 1996-09-05 2004-07-29 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur akustischen Modulation einer von einem Hybridbrenner erzeugten Flamme
WO1998011383A2 (de) * 1996-09-09 1998-03-19 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur verbrennung eines brennstoffs in luft
DE19647492A1 (de) * 1996-11-16 1998-05-20 Abb Research Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Speisung einer Gasturbine sowohl mit flüssigen wie auch mit gasförmigen Brennstoffen
EP0956475B1 (de) * 1996-12-20 2001-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Brenner für fluidische brennstoffe
US5816049A (en) * 1997-01-02 1998-10-06 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
US6109038A (en) * 1998-01-21 2000-08-29 Siemens Westinghouse Power Corporation Combustor with two stage primary fuel assembly
US6374593B1 (en) * 1998-03-20 2002-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Burner and method for reducing combustion humming during operation
EP0952392B1 (de) * 1998-04-15 2003-08-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brennkammer
EP1105678B1 (de) * 1998-08-20 2004-10-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb eines hybridbrenners
DE19839085C2 (de) * 1998-08-27 2000-06-08 Siemens Ag Brenneranordnung mit primärem und sekundärem Pilotbrenner
US6367239B1 (en) * 1998-12-09 2002-04-09 General Electric Company Fuel delivery systems and method
DE19934927A1 (de) * 1999-07-26 2001-02-01 Abb Alstom Power Ch Ag Verfahren zum Kühlen von Leit- und/oder Laufschaufeln in den Turbinenstufen einer Gasturbinenanlage sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens
US6983605B1 (en) * 2000-04-07 2006-01-10 General Electric Company Methods and apparatus for reducing gas turbine engine emissions
WO2002018759A1 (en) * 2000-08-31 2002-03-07 Catalytica Energy Systems, Inc. PROCESS AND APPARATUS FOR CONTROL OF NOx IN CATALYTIC COMBUSTION SYSTEMS
FR2824625B1 (fr) * 2001-05-10 2003-08-15 Inst Francais Du Petrole Dispositif et procede d'injection d'un combustible liquide dans un flux d'air pour une chambre de combustion
GB2375601A (en) * 2001-05-18 2002-11-20 Siemens Ag Burner apparatus for reducing combustion vibrations
EP1286112A1 (de) * 2001-08-09 2003-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Vormischbrenner und Verfahren zu dessen Betrieb
WO2003036167A1 (de) * 2001-10-19 2003-05-01 Alstom Technology Ltd Brenner für synthesegas
DE10160907A1 (de) * 2001-12-12 2003-08-14 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zur Verhinderung von Strömungsinstabilitäten in einem Brenner
EP1342953A1 (de) * 2002-03-07 2003-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine
EP1342952A1 (de) * 2002-03-07 2003-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Brenner, Verfahren zum Betrieb eines Brenners und Gasturbine
US6779333B2 (en) * 2002-05-21 2004-08-24 Conocophillips Company Dual fuel power generation system
ES2309128T3 (es) * 2002-09-20 2008-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Quemador premezclado con corriente masica de aire perfilada, turbina de gas y procedimiento para quemar combustible en aire.
DE10247955A1 (de) * 2002-10-12 2004-05-13 Alstom (Switzerland) Ltd. Brenner
EP1524473A1 (de) * 2003-10-13 2005-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Brennstoff
EP1528343A1 (de) * 2003-10-27 2005-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Keramischer Hitzeschildstein mit eingebetteten Verstärkungselementen zur Auskleidung einer Gasturbinenbrennkammerwand
EP1568942A1 (de) * 2004-02-24 2005-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Vormischbrenner sowie Verfahren zur Verbrennung eines niederkalorischen Brenngases
ITTO20040309A1 (it) * 2004-05-13 2004-08-13 Ansaldo Energia Spa Metodo per controllare un combustore a gas di una turbina a gas
DE102004027702A1 (de) * 2004-06-07 2006-01-05 Alstom Technology Ltd Injektor für Flüssigbrennstoff sowie gestufter Vormischbrenner mit diesem Injektor
DE502005001545D1 (de) * 2004-06-08 2007-10-31 Alstom Technology Ltd Vormischbrenner mit gestufter flüssigbrennstoffversorgung
EP1645805A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Brenner für fluidische Brennstoffe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brenners
EP1659339A1 (de) * 2004-11-18 2006-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Anfahren eines Brenners

Also Published As

Publication number Publication date
US8465276B2 (en) 2013-06-18
US20090061365A1 (en) 2009-03-05
WO2006040255A1 (de) 2006-04-20
EP1800061A1 (de) 2007-06-27
EP1645805A1 (de) 2006-04-12

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