燃料然后供應(yīng)在第二噴燃器60中。在這里,對(duì)以這個(gè)方式冷卻的第一級(jí)的燃燒氣體增加燃料,而且噴燃器和燃料供應(yīng)構(gòu)造成形成貧化燃料/氧化劑混合物,其在第二反應(yīng)區(qū)40中以在污染物排放和效率方面有利的值燃燒。
[0040]形成在第二反應(yīng)區(qū)40中的燃燒氣體然后離開(kāi)燃燒器裝置并且通到渦輪。在這個(gè)上下文中,中心噴管本體50包括圓頭自由端51,特別是空氣動(dòng)力學(xué)形狀的自由端。五個(gè)第一噴燃器裝置形成公共環(huán)形傳送導(dǎo)管,使得直接在下游起作用的渦輪可受到均勻的作用。要注意,超過(guò)第一級(jí)20,第二噴燃器反應(yīng)區(qū)40設(shè)有橫截面擴(kuò)大的梯級(jí),從而提供空間用于燃料-氣體混合物的膨脹。第二噴燃器反應(yīng)區(qū)21還稱為第二燃燒腔室。
[0041]作為可選的特征,中心噴管50還可冷卻和處理在第一噴燃器20和第二噴燃器60之間的空氣噴射級(jí)(還稱為混合器30)中的空氣。冷卻空氣通過(guò)空氣供應(yīng)元件33進(jìn)行分配。這些空氣供應(yīng)元件33可設(shè)置在燃燒器殼體的壁部件上,在內(nèi)部壁處和在外部壁處,即,在噴管50殼體的圓柱形內(nèi)部壁處和在殼體部件90的圓柱形外部壁處。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),空氣導(dǎo)管設(shè)置在殼體部件90內(nèi)或整個(gè)殼體部件90包括空氣導(dǎo)引腔體91。在內(nèi)部,空氣導(dǎo)管52和53設(shè)置在噴管本體50內(nèi)。
[0042]從外部表面殼體90和內(nèi)部表面殼體(特別是在空氣噴射級(jí)30中),而且在具有導(dǎo)管53的噴管本體50的端部處和在下部第二噴燃器級(jí)61中的殼體90中的相反的分配通氣孔處饋送空氣的優(yōu)點(diǎn)在于,空氣僅必須行進(jìn)區(qū)域30(或61)中的燃燒器的直徑的一半,以在行進(jìn)到第二噴燃器60或第二噴燃器反應(yīng)區(qū)40時(shí),完全與混合級(jí)31 (或混合級(jí)61)中的燃燒氣體混合。如果提供沿徑向設(shè)置或略微沿氣體流的方向定向的短管作為空氣供應(yīng)元件33,以噴射甚至更均勻分配在級(jí)21和31之間的處理腔體內(nèi)的空氣,則可進(jìn)一步增強(qiáng)燃燒過(guò)程。
[0043]使用結(jié)合多個(gè)第一噴燃器裝置的單個(gè)中心噴管本體50的原理的優(yōu)點(diǎn)在于,其獨(dú)立于針對(duì)具有其第一和第二噴燃器20和60的燃料噴射噴管選擇的實(shí)施例。雖然來(lái)自申請(qǐng)人的特定第一噴燃器級(jí)20(阿爾斯通公司的GT13E2 AEV噴燃器)示意性地顯示在圖1的圖中,但是清楚的是,如果使用其它第一級(jí)噴燃器類型,如EV噴燃器、軸向旋流器和火焰片燃燒器(這里只列出一些),也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)。
[0044]另一方面,可行的是,對(duì)于部分負(fù)載運(yùn)行,燃?xì)鉁u輪組件10僅利用第一噴燃器20的自動(dòng)運(yùn)行的第一噴燃器裝置的一部分運(yùn)行。那么,不需要將運(yùn)行減少到五個(gè)第一噴燃器裝置,而是可減少完全運(yùn)行的第一噴燃器裝置的數(shù)量,在這里是從五個(gè)減少到減少的數(shù)量。靈活性地,因而可在任何運(yùn)行狀態(tài)中最大化根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)鉁u輪組件10中的效率增益和污染物排放的減少。
[0045]圖2顯示通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用于燃?xì)鉁u輪組件的燃燒器10的大大簡(jiǎn)化的示意性縱截面,而圖3顯示圖2的實(shí)施例,其具有雙重燃料導(dǎo)管28和128。相同或相似特征在所有圖中具有相同或相似參考標(biāo)號(hào)。
[0046]顯示燃燒器裝置10具有簡(jiǎn)化的主要部件。燃燒器裝置具有包圍殼體100,其中圖1的實(shí)施例的殼體部件90在這里為整個(gè)殼體的結(jié)合部件。雙壁殼體100所建立的腔體191將空氣提供給燃燒器10的所有部件,S卩,提供給噴射器級(jí)30和軸向噴射器/環(huán)形旋流器120,從而建立第一噴燃器級(jí)20。截面增大的梯級(jí)29提供通往第一噴燃器反應(yīng)區(qū)21的通道。為了火焰穩(wěn)定,流徑的橫截面增大,并且提供空間來(lái)用于燃燒氣體的膨脹。
[0047]來(lái)自中心噴管50內(nèi)的導(dǎo)管和來(lái)自包圍殼體腔體191的空氣在混合級(jí)30處根據(jù)空氣流35指示箭頭而噴射,以便在混合級(jí)31內(nèi)混合。這個(gè)額外的空氣的引入可通過(guò)在殼體壁中的簡(jiǎn)單膛孔、縫隙或通氣孔(作為空氣供應(yīng)元件33)提供。
[0048]然后額外的燃料噴射在第二噴燃器級(jí)60處,如結(jié)合圖1的實(shí)施例所描述。燃燒氣體行進(jìn)通過(guò)下部第二噴燃器區(qū)域61,經(jīng)過(guò)噴管本體50的截頭(stump)自由端51而進(jìn)入第二噴燃器反應(yīng)區(qū)61,其中壁設(shè)置為雙壁式順序襯套區(qū)域40。這里,流徑的橫截面的第二次增加剛好提供空間來(lái)用于燃燒氣體在經(jīng)過(guò)截面增大的梯級(jí)59時(shí)的膨脹。要注意,圖2顯示具有兩個(gè)第一噴燃器裝置120的區(qū)段。各個(gè)第一噴燃器裝置120可為分開(kāi)的元件,如在圖1中,其中單獨(dú)的噴燃器殼體25結(jié)合向截頭端部51,具有仍然分開(kāi)的腔體,或它們可共同設(shè)置在以環(huán)形(在沿著軸線13的每個(gè)橫截面圖處)包圍中心噴管本體50的一個(gè)腔體中。在任何情況下,燃燒產(chǎn)物根據(jù)燃燒路徑箭頭57排出向渦輪(未顯示)。
[0049]可從圖3看到燃料導(dǎo)管28和128設(shè)置在噴管本體50內(nèi),從而開(kāi)始在噴管本體50的軸線13附近形成公共燃料供應(yīng)線路122。對(duì)各個(gè)第一噴燃器裝置提供一個(gè)燃料導(dǎo)管28,即,對(duì)第一級(jí)的各個(gè)第一噴燃器裝置或軸向旋流器/噴射器120提供一個(gè)燃料導(dǎo)管28。提供中心導(dǎo)管128,并且其向前延伸直到第二噴燃器級(jí)60的區(qū)域,其中,在第二噴燃器60的區(qū)域60中,其分支成相應(yīng)的數(shù)量的第二噴燃器裝置,以供應(yīng)相應(yīng)的燃料供應(yīng)元件63。中心導(dǎo)管128被空氣導(dǎo)管元件152包圍,空氣導(dǎo)管元件152可設(shè)置為其余腔體空間或特定導(dǎo)管線路。
[0050]在當(dāng)然可與圖1的實(shí)施例的特征組合的一個(gè)實(shí)施例中,燃料導(dǎo)管為雙導(dǎo)管,其包括用于液態(tài)燃料的一個(gè)導(dǎo)管和用于燃料產(chǎn)物的一個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)管氣態(tài)。兩個(gè)導(dǎo)管可為用于各個(gè)燃料導(dǎo)管28和128的同心線路。噴射器尤其可為第一級(jí)中的軸向旋流器噴射器,以及第二或再加熱級(jí)中的葉形或微型VG噴射器。
[0051]圖1還顯示在殼體部件90和順序襯套的殼體之間的另外的可選的呼啦密封件。這使得能夠分開(kāi)殼體部件90與安裝在框架102上的噴管的主殼體,使得內(nèi)部燃燒裝置10與噴管本體50和所有主要部件(包括第一噴燃器20)可從燃?xì)鉁u輪組件收回。
[0052]圖4特別參照噴管本體50、燃燒器殼體100和部件殼體90內(nèi)的氣體流和氣體流通道顯示圖1。環(huán)形通道211設(shè)置成圍繞殼體部件90且沿徑向由殼體100限定。氣體根據(jù)第一入口箭頭210流入。將在后面闡述,另外的環(huán)形開(kāi)口 231設(shè)置在順序襯套41中并且顯示為進(jìn)入殼體部件90中的腔體91的第二入口箭頭230。
[0053]環(huán)形通道211分成圍繞不同的第一噴燃器裝置和圍繞噴燃器裝置殼體95的噴燃器區(qū)域213,以及裝置殼體通道215。相應(yīng)的箭頭為氣體流徑箭頭212和214。裝置殼體通道215中的氣體與主要燃燒流徑27相比以逆流的方式流動(dòng)。
[0054]圍繞噴燃器裝置的氣體在箭頭216處進(jìn)入噴燃器裝置,并且被導(dǎo)引到燃燒器反應(yīng)區(qū)21中。另外的氣體流218進(jìn)入噴管本體50,并且在噴管本體50的干路內(nèi)部的腔體空間219中分成外部環(huán)形空間221和內(nèi)部環(huán)形空間223。兩個(gè)腔體將干路內(nèi)部的氣體導(dǎo)引到混合級(jí)30和第二噴燃器級(jí)60中的相應(yīng)的出口。
[0055]混合器30處的參考標(biāo)號(hào)224顯示噴射箭頭224,其沿徑向定向,以將氣體作為稀釋氣體噴射到混合器腔室中。另一個(gè)氣體部分沿著環(huán)形通道225中的噴管本體干路50被導(dǎo)引向混合級(jí)的端部。
[0056]在相反的殼體90側(cè),通過(guò)空間233中的襯套41進(jìn)入的氣體根據(jù)所參照的箭頭234被導(dǎo)引通過(guò)相似孔、通氣孔或環(huán)形通道,進(jìn)入混合級(jí)中。來(lái)自空間233的另外的氣體根據(jù)箭頭266作為第二噴燃器氣體被導(dǎo)引到與燃料噴射相反的第二噴燃器區(qū)中,如結(jié)合圖