[0001] Die Erfindung betrifft eine axiale Gasturbine, umfassend einen Verdichter, eine Ringbrennkammer
und ein Turbinenteil.
[0002] An industrielle Gasturbinen, insbesondere solche oberhalb von 50 Megawatt, werden
hohe Anforderungen hinsichtlich Effizienz, Verfügbarkeit und niedrigen Schadstoffemissionen
gestellt. Ein besonders anspruchsvoller Bereich ist hierbei das Verbrennungssystem
der Gasturbine, bei dem vom Verdichter hochverdichtete Verbrennungsluft unter Zugabe
von Brennstoff verbrannt und das so entstehende heiße Abgas in ein Turbinenteil geleitet
wird, wo es über Turbinenschaufeln eine Turbinenwelle in Rotation versetzt. Die Rotationsenergie
der Turbinenwelle kann z. B. zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Generator
verwendet werden.
[0003] In solchen Gasturbinen erfolgt die Verbrennung über eine Anzahl von Brennern, denen
die Verbrennungsluft und der Brennstoff zugeführt werden. In diesen Brennern werden
Verbrennungsluft und Brennstoff gemischt und das Gemisch wird entzündet. Die so entstehende
Flamme verbrennt das Gemisch in der Brennkammer, in die die Brenner münden. Zumeist
kommen sogenannte Vormischbrenner zum Einsatz, bei denen Verbrennungsluft und Brennstoff
zunächst möglichst homogen vermischt werden, bevor sie dann der Verbrennungszone zugeführt
werden. Dies hat den Vorteil besonders niedriger Stickoxidemissionen, da in dem homogenen
Brennstoff-Luft-Gemisch eine homogene Temperaturverteilung herrscht. Eine solche magere
Vormischverbrennung neigt allerdings zu Instabilitäten, d.h. die Flamme kann leicht
verlöschen. Solche Verbrennungsinstabilitäten können auch zum Aufbau sogenannter Verbrennungsschwingungen
führen, bei denen durch die Instabilitäten hervorgerufene Druckpulse von der Brennkammerwand
zur Flammenzone reflektiert werden und dort die Instabilitäten periodisch verstärken,
was bei einer positiven Rückkopplung zu einer stabilen Verbrennungsschwingung führen
kann. Solche Verbrennungsschwingungen sind sowohl hinsichtlich der akustischen Emissionen
als auch hinsichtlich der schädigenden mechanischen Schwingungen unerwünscht. Oft
wird daher die magere Vormischverbrennung durch zusätzliche Diffusionsbrenner stabilisiert.
Eine typische Brenneranordnung ist ein ringkanalförmiger Vormischbrenner, der einen
zentralen Diffusions- oder Pilotbrenner umgibt.
[0004] Die WO 02/08592 zeigt eine Gasturbine. Die Gasturbine hat eine ringförmige Brennkammer,
kurz Ringbrennkammer, die um die Turbinenachse herum angeordnet ist. In diese Ringbrennkammer
ragen entlang des Umfanges eine Anzahl von Vormischbrennern hinein, die durch zentrale
Pilotbrenner stabilisiert werden. Ein besonders effizienter Verbrennungsprozess ergibt
sich hier durch eine Zumischung von Brennstoff bereits am Verdichterausgang, wodurch
Verbrennungsluft und Brennstoff besonders gut vermischt werden. Vom Verbrennungsluftstrom
abgezweigte Kühlluft für Turbinenschaufeln im Turbinenteil ist hierdurch ebenfalls
bereits mit Brennstoff durchsetzt, was beim Ausströmen dieser Kühlluft aus Öffnungen
in den Turbinenschaufeln zu einem Nachheizen im Turbinenteil führt. Dies hat eine
besonders hohe Effizienz zur Folge.
[0005] Die EP 590 297 zeigt eine Gasturbogruppe. Bei dieser wird angestrebt, den drallbehafteten
Verbrennungsluftstrom aus dem Verdichter möglichst direkt zum Turbinenteil zu leiten,
um dort den Drall so auszunutzen, dass eine erste Leitschaufelreihe eingespart werden
kann. Zudem soll durch die Drallbehaftung die Verweilzeit der mit Brennstoff vermischten
Verbrennungsluft in der Brennkammer möglichst hoch sein, um bei kurzer Baugröße eine
für den Ausbrand ausreichende Verweilzeit in der Brennkammer zu erreichen. Dieses
wird dadurch erreicht, dass der Verdichter unmittelbar in die Brennkammer mündet,
wobei eine letzte Verdichterleitschaufelreihe auch gegebenenfalls eingespart werden
kann bzw. nur noch zu einer Drallverstärkung benötigt wird.
[0006] Die US-PS 6,003,297 zeigt eine Gasturbine, bei der ebenfalls der Verdichter unmittelbar
in die Brennkammer mündet. Der Hauptbrennstoffstrom wird allerdings bereits im Verdichter
zugesetzt, so dass es trotz der unmittelbaren Einmündung der Verbrennungsluft in die
Brennkammer bereits vorher zu einer guten Durchmischung von Verbrennungsluft und Brennstoff
kommt. Zusätzliche, in die Brennkammer mündende Pilotbrenner stabilisieren hierbei
die Verbrennung. Auch hier kann durch die Beibehaltung des Dralls aus dem Verdichter
eine erste Leitschaufelreihe im Turbinenteil eingespart werden.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Gasturbine, bei der bei einer hohen Verbrennungsstabilität
ein besonders geringer Druckverlust für die in die Brennkammer eingeleitete Verbrennungsluft
entsteht.
[0008] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine entlang eine Achse gerichtete
axiale Gasturbine, umfassend einen Verdichter mit einem Verdichteraustrittsbereich,
einer Ringbrennkammer mit einem Verbrennungslufteintrittsbereich für vom Verdichter
zugeführte Verbrennungsluft, eine Verbrennungsluftzuleitung für die Zuleitung von
Verbrennungsluft vom Verdichteraustrittsbereich zum Verbrennungslufteintrittsbereich
und mit einem Turbinenteil, welches über einen Turbineneintrittsbereich mit der Ringbrennkammer
verbunden ist, wobei die Verbrennungsluftzuleitung so ausgebildet ist, dass ein im
Verdichteraustrittsbereich vorliegender Verdichterluftdrall der Verbrennungsluft bis
zum Verbrennungslufteintrittsbereich im Wesentlichen abgebaut wird und wobei am Verbrennungslufteintrittsbereich
ein sich um den ganzen Umfang der Ringbrennkammer erstreckendes Drallgitter für die
Erteilung eines Dralls auf die Verbrennungsluft angeordnet ist.
[0009] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Verwendung separater, einzelner
Brenner, die entlang des Umfangs in eine Ringbrennkammer münden, die Strömungsgeschwindigkeit
für in diese Brenner eintretende Verbrennungsluft durch einen maximal tolerierbaren
Druckabfall begrenzt ist. Oberhalb einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit wird
der Druckabfall so groß, dass sich dies negativ auf die Effizienz der Gasturbine auswirkt.
Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit ist aber wünschenswert, da hierdurch einerseits
Flammenrückschläge in die Brenner vermieden werden, andererseits eine akustische Entkopplung
vom Mischungsvorgang zwischen Brennstoff und Luft und der eigentlichen Verbrennung
erzeugt wird und damit eine Neigung zu Verbrennungsschwingungen vermindert wird. Nach
Erkenntnis der Erfindung ist ein wesentlicher Teil des Druckverlustes von der Dissipation
des Dralles in der Verbrennungsluft hervorgerufen. Für jeden einzelnen Brenner wurde
bisher ein eigenes Drallgitter verwendet, welches Rückströmgebiete im Brennstoffluftgemisch
erzeugt, wodurch eine Flammenstabilisierung erfolgt. Der durch das Drallgitter erzeugte
Drall der einzelnen Brenner baut sich allerdings bis zum Eintritt in die Turbine wieder
ab. In diesem Verlust ist eine Hauptursache für den Druckverlust zu sehen. Konfigurationen
wie aus der oben angegebenen US-PS 6,003,297 oder EP 590 297, die auf ein Drallgitter
verzichten und drallbehaftete Verdichterströmung unmittelbar in die Brennkammer leiten,
sind aber aus verschiedenen Gründen für einen sicheren Betrieb nicht geeignet. Um
nun bei Gasturbinen, denen nicht oder kaum drallbehaftete Verdichterluft über eine
Verbrennungsluftzuleitung der Ringbrennkammer zugeführt wird eine hohe Strömungsgeschwindigkeit
beim Einströmen in die Ringbrennkammer zu erreichen, wird nun erstmalig vorgeschlagen,
auf die Verwendung diskreter, einzelner Brenner zu verzichten und ein völlig neues
Brennersystemkonzept mittels eines einzigen, umlaufenden Drallgitters einzuführen.
Über ein solches umlaufendes Drallgitter wird ein in gleicher Richtung über den ganzen
Umfang der Ringbrennkammer verteilter Drall der Verbrennungsluft aufgeprägt. Hierdurch
kommt es zu einer deutlich geringeren Dissipation des Dralls, da keine gegenläufigen
Strömungsrichtungen wie bei der Verwendung einzelner Brenner entstehen. Weiterhin
wird auch der effektive Querschnitt zur Einströmung von Verbrennungsluft vergrößert.
Beides führt dazu, dass der Druckverlust niedrig bleibt und vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeiten
für die in die Ringbrennkammer eintretende Verbrennungsluft eingestellt werden können.
Damit ergibt sich eine geringere Neigung für einen Flammenrückschlag in das Drallgitter
bei gleichzeitig höherer Entkopplung des Verbrennungsbereiches vom Bereich der Mischung
zwischen Verbrennungsluft und Brennstoff. Durch diese Entkopplung werden Dichteschwankungen
verringert, die durch Verbrennungsschwingungen in der Brennkammer auf den Mischbereich
von Verbrennungsluft und Brennstoff durch Schallwellen übertragen werden können. Dies
verringert die Rückkopplung und damit den Verstärkungsmechanismus von Verbrennungsschwingungen.
Die Neigung zur Ausbildung von Verbrennungsschwingungen wird somit deutlich reduziert.
Weiterer Vorteil der Erfindung ist eine Vergleichmäßigung der Heißgastemperatur über
den Umfang der Ringbrennkammer. Da auf separate, diskrete Brenner verzichtet wird,
kommt es nicht mehr zu einer unterschiedlich heißen Strömung entlang des Umfangs,
die bisher Maxima bei den Brennerpositionen und Minima zwischen den Brennerpositionen
zeigte. Durch eine Vergleichmäßigung der Heißgastemperaturen werden auch die Maximaltemperaturen
herabgesetzt, die im Turbineneintrittsbereich herrschen. Diese Maximaltemperaturen
geben den Verbrauch an Kühlluft für Leitschaufeln im Turbineneintrittsbereich maßgeblich
vor. Durch die Vergleichmäßigung wird somit der Kühlluftverbrauch gesenkt, was wiederum
zu einer höheren Effizienz der Gasturbine führt. Schließlich wird durch die Vergleichmäßigung
der Temperaturen ebenfalls eine erhebliche Senkung der Stickoxidemissionen erreicht,
da wie oben ausgeführt, diese von der Homogenität der Temperaturverteilung bestimmt
werden. Die Stickoxidemissionen steigen exponentiell mit der Temperatur.
[0010] Bevorzugt wird im Bereich des Drallgitters Brennstoff gleichmäßig über den Umfang
des Drallgitters verteilt in die Verbrennungsluft eingeleitet. Weiter bevorzugt sind
hierzu Drallschaufeln des Drallgitters zumindest teilweise als Brennstoffschaufeln
ausgebildet, über die Brennstoff der Verbrennungsluft zuführbar ist. Solche Drallschaufeln
des Drallgitters sind dann z. B. hohl ausgebildet, wobei ihrem Innern Brennstoff zugeführt
wird. Über Öffnungen an der Oberfläche der Drallschaufeln wird dann der Brennstoff
in die Verbrennungsluft eingeleitet. Dies führt zu einer homogenen Verteilung des
Brennstoffes in der Verbrennungsluft.
[0011] Bevorzugtermaßen weist der durch das Drallgitter erteilbare Drall der Verbrennungsluft
eine Drehrichtung auf, die im Turbineneintrittsbereich in die Richtung einer Umlenkung
durch im Turbineneintritt angeordnete Leitschaufeln gerichtet ist. Der aufgrund des
umlaufenden Drallgitters auch noch im Turbineneintrittsbereich wesentlich erhaltene
Drall der Verbrennungsluft kann bei richtiger Drehrichtung nunmehr dazu verwendet
werden, die Leitschaufeln im Turbineneintrittsbereich kleiner auszuführen, da bereits
der noch vorhandene Drall für die Umlenkung auf die nachfolgenden Laufschaufeln genutzt
werden kann. Diese kleinere Baugröße ist wiederum vorteilhaft hinsichtlich eines niedrigeren
Kühlluftverbrauches und damit somit für die Effizienz als auch für niedrigere Stickoxidemissionen.
[0012] Vorzugsweise hat die Gasturbine ein Leistung größer als 50 Megawatt, wobei eine im
Volllastbetrieb erzeugte Strömungsgeschwindigkeit für die in das Drallgitter eintretende
Verbrennungsluft bei einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit liegt.
[0013] Bevorzugtermaßen ist eine ringförmig um die Ringbrennkammer umlaufenden Brennstoffzufuhrleitung
vorgesehen, aus der der Brennstoff der Verbrennungsluft zugeleitet wird. Durch den
Verzicht auf einzelne Brenner kann das Brennstoffzufuhrsystem deutlich vereinfacht
werden. Dies ist etwa durch die ringförmige Brennstoffzufuhrleitung möglich, aus der
der Brennstoff z. B. in die hohlen Drallschaufeln geleitet wird. Abhängig vom Druck
des Brennstoffes an der jeweiligen Position der Entnahme für eine Drallschaufel können
Drosseln für diese Entnahme so vorgesehen werden, dass trotz unterschiedlicher Umfangspositionen
der Entnahme, und damit verbunden unterschiedlichem Druck in der Brennstoffzufuhrleitung,
zu den einzelnen Drallschaufeln gleiche Brennstoffmengen zugeführt werden können.
Hierdurch wird eine homogene Verteilung des Brennstoffes über den Umfang sichergestellt.
[0014] Vorzugsweise sind im Bereich des Austritts der Verbrennungsluft aus dem Drallgitter
über den Umfang der Ringbrennkammer verteilt Pilotbrenner vorgesehen, die einer Stabilisierung
der Verbrennung dienen.
[0015] Bevorzugtermaßen ist das Drallgitter am radial äußeren Rand des Verbrennungslufteintrittsbereiches
angeordnet. Hierdurch wird am radial inneren Rand der Ringbrennkammer, d. h. nabenseitig,
ein einziges, ringförmiges Rückströmgebiet erzeugt, welches effektiv die Verbrennung
stabilisiert.
[0016] Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen teilweise
schematisch und nicht maßstäblich:
- Figur 1
- eine Gasturbine,
- Figur 2
- einen Querschnitt durch eine Ringbrennkammer einer Gasturbine,
- Figur 3
- eine Drallschaufel und
- Figur 4
- die Anströmung einer ersten Leitschaufelreihe.
[0017] Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.
[0018] Figur 1 zeigt eine Gasturbine 1. Die Gasturbine 1 ist entlang einer Turbinenachse
3 gerichtet. Sie umfasst einen Verdichter 5, eine Ringbrennkammer 7 und ein Turbinenteil
9. Auf einer nicht näher dargestellten Welle der Gasturbine 1 sind Radscheiben 11
für Verdichterlaufschaufeln 15 und Radscheiben 13 für Turbinenlaufschaufeln 17 angeordnet.
In axialer Richtung abwechselnd zu den Laufschaufeln 15 sind im Verdichter 5 Verdichterleitschaufeln
19 und im Turbinenteil 9 Turbinenleitschaufeln 21 angeordnet. Der Verdichter 5 endet
mit einer letzten Verdichterleitschaufelreihe 19 in einem Verdichteraustrittsbereich
23. Im Verdichter 5 verdichtete Umgebungsluft wird als Verbrennungsluft 25 in einer
Verbrennungsluftzuleitung 27 einem der Ringbrennkammer 7 strömungstechnisch vorgeschalteten
Verbrennungslufteintrittsbereich 29 zugeführt. Im Verbrennungslufteintrittsbereich
29 ist in einem radial außenliegenden Bereich um den ganzen Umfang der Ringbrennkammer
7 ein Drallgitter 33 angeordnet, durch welches die Verbrennungsluft 25 in die Brennkammer
7 eingeleitet wird. Der Verbrennungsluft 25 wird im Drallgitter 33, wie später anhand
von Figur 3 näher erläutert, Brennstoff zugemischt, der einer ringförmigen Brennstoffzufuhrleitung
37 entnommen wird, die wiederum aus einer Brennstoffhauptleitung 35 versorgt wird.
Das Brennstoffluftgemisch gelangt als eine homogene Vormischung in die Ringbrennkammer
7, wo es zu einem Heißgas 41 verbrannt wird. Eine nabenseitig liegende ringförmige
Rezirkulationszone 43 stabilisiert dabei den Verbrennungsvorgang. Das Heißgas 41 wird
sodann zu einem Turbineneintrittsbereich 45 geleitet. Im Turbineneintrittsbereich
45 ist eine erste Reihe von Leitschaufeln 21 angeordnet. Die Gasturbine 1 ist von
einem Außengehäuse 10 umschlossen. Die Ringbrennkammer 7 ist mit einer keramischen
Hitzeschildsteinauskleidung 8 ausgekleidet.
[0019] Durch die Anordnung des Drallgitters 33 wird erstmals bei einer solchen Gasturbinenringbrennkammer
7 darauf verzichtet, den Verbrennungsprozess über separate Brenner durchzuführen,
die entlang dem Umfang der Ringbrennkammer 7 angeordnet sind. Es wird vielmehr ein
durchgehender Eintritt für die Verbrennungsluft 25 über das sich über den ganzen Umfang
der Ringbrennkammer 7 erstreckend Drallgitter 33 bereitgestellt. Hierdurch wird dem
Heißgas 41 ein über den Umfang der Ringbrennkammer 7 gleicher Drall erteilt, der lediglich
teilweise dissipiert und in einem erheblichen Maße auch noch im Turbineneintrittsbereich
45 erhalten ist. Dies führt zu einem im Vergleich zur Anordnung mit separaten Brennern,
die jeweils ein einzelnes Drallgitter aufweisen, zu einem niedrigeren Druckverlust.
Umgekehrt kann bei gleichem Druckverlust die Strömungsgeschwindigkeit der eintretenden
Verbrennungsluft 25 deutlich erhöht werden. Dies hat eine verringerte Gefahr von Flammenrückschlägen
in das Drallgitter 33 zur Folge. Zudem wird hierdurch der Verbrennungsbereich akustisch
besser vom Bereich der Mischung von Verbrennungsluft 25 und Brennstoff entkoppelt.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass Druckfluktuationen in der Ringbrennkammer
7 weniger in diesen Mischbereich übertragen werden. Damit werden in diesem Mischbereich
weniger Dichtefluktuationen hervorgerufen, die sonst wiederum zu Flammeninstabilitäten
und damit wiederum zu Druckschwankungen in der Ringbrennkammer 7 führen können. Eine
solche Rückkopplung ist häufig der Ausgangspunkt für den Aufbau einer Verbrennungsschwingung.
Somit hat die bessere akustischen Entkopplung eine geringe Neigung der Gasturbine
zur Ausbildung von Verbrennungsschwingungen zur Folge.
[0020] Weiterhin wird das Heißgas 41 entlang des Umfangs der Ringbrennkammer 7 gleichmäßig
erhitzt. Gegenüber einer Anordnung mit separaten Brennern hat dies eine gleichmäßige
Temperaturverteilung im Turbineneintrittsbereich zur Folge. Die geringeren Maximaltemperaturen
beanspruchen somit wendiger die Leitschaufeln 21, aber auch nachfolgende Schaufelreihen.
Dies bedeutet einen verringerten Bedarf an Kühlluft, die der Verdichterluft 25 entnommen
und den Turbinenschaufeln zugeführt wird. Diese Kühlluft steht dem Verbrennungsprozess
nicht mehr zur Verfügung, was zu einer verringerten Effizienz und auch zu höheren
Stickoxidemissionen führt. Die Einsparung an Kühlluft durch die Temperaturvergleichmäßigung
mittels des Drallgitters 33 hat somit eine Effizienzsteigerung der Gasturbine 1 und
verringerte Stickoxidemissionen zur Folge.
[0021] Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Ringbrennkammer 7. Um die Turbinenachse
3 ist das Drallgitter 33 kreisförmig angeordnet. Das Drallgitter 33 ist aus Drallschaufeln
61 ausgebildet, die später anhand von Figur 3 näher beschrieben werden. Um das Drallgitter
33 verläuft eine ringförmige Brennstoffzufuhrleitung 37. In diese Brennstoffzufuhrleitung
37 wird über eine Brennstoffhauptleitung 35 aus einem Brennstoffreservoir 53 Brennstoff
54 eingeleitet. Aus der Brennstoffzufuhrleitung 37 wird sodann über Drallschaufelzuleitungen
51 jede der Drallschaufeln 61 mit Brennstoff versorgt. In Strömungsrichtung nach dem
Drallgitter 33 sind Pilotbrenner 57 angeordnet, die durch eine Pilotbrennstoffversorgungsleitung
55 aus dem Brennstoffreservoir 53 mit Brennstoff 54 versorgt werden. Die Pilotbrenner
57 sind Diffusionsbrenner, d. h. Brennstoff und Verbrennungsluft werden erst in der
Verbrennungszone gemischt. Diese Verbrennung ist reicher an Brennstoff und stabiler
als eine magere Vormischverbrennung. Da bei einer solchen Diffusionsverbrennung mehr
Stickoxidbildung folgt, wird ihr Anteil möglichst gering gehalten. Die Pilotbrenner
57 dienen in erster Linie zur Stabilisierung der über das Drallgitter 33 erzeugten
Vormischverbrennung.
[0022] Figur 3 zeigt eine Drallschaufel 61. Die Drallschaufel 61 ist hohl ausgeführt. In
das Innere der Drallschaufel 61 wird Brennstoff 54 eingeleitet. Dieser Brennstoff
54 tritt aus Öffnungen 63 an der Schaufelblattoberfläche der Drallschaufel 61 aus
und vermischt sich mit der Verbrennungsluft 25. Hierdurch wird eine in radialer Richtung
homogene Verteilung von Brennstoff 54 erreicht. Durch die Einleitung in eine Vielzahl
von Drallschaufeln 61 gleichmäßig über den Umfang der Brennkammer 7 verteilt wird
außerdem eine homogene Verteilung von Brennstoff 54 und Verbrennungsluft 25 auch in
Umfangsrichtung erreicht.
[0023] Figur 4 zeigt die Anströmung der Gasturbinenleitschaufel 21 im Turbineneintrittsbereich
45 vom Heißgas 41. Das Heißgas 41 weist einen Drall 71 auf. Dies entspricht einer
Zerlegung der Strömungsrichtung des Heißgases 41 in eine axiale und eine dazu senkrechte
Komponente, wobei ein Dralllektor 72 ausgespannt wird, der in Richtung eines Umlenksektors
73 aufweist, der durch die Umlenkung des Heißgases 41 durch die Leitschaufeln 21 dargestellt
wird. Durch den Drehsinn des Dralles 71 wird somit dem Heißgas 41 bereits eine Komponente
in Richtung der Umlenkung durch die Leitschaufeln 21 erteilt. Damit können die Leitschaufeln
21 kleiner ausgeführt werden, was wiederum den Kühlluftbedarf für die Leitschaufel
21 senkt.
1. Entlang einer Achse gerichtete axiale Gasturbine (1), umfassend einen Verdichter (5)
mit einem Verdichteraustrittsbereich (23),
eine Ringbrennkammer (7) mit einem Verbrennungslufteintrittsbereich (29) für vom Verdichter
(5) zugeführter Verbrennungsluft (25),
einer Verbrennungsluftzuleitung (27) für die Zuleitung von Verbrennungsluft (25) vom
Verdichteraustrittsbereich (23) zum Verbrennungslufteintrittsbereich (29) und
mit einem Turbinenteil (9), welches über einen Turbineneintrittsbereich (45) mit der
Ringbrennkammer (7) verbunden ist,
wobei die Verbrennungsluftzuleitung (27) so ausgebildet ist, dass ein im Verdichteraustrittsbereich
(23) vorliegender Verdichterluftdrall der Verbrennungsluft (25) bis zum Verbrennungslufteintrittsbereich
(29) im wesentlichen abgebaut wird und wobei am Verbrennungslufteintrittsbereich (29)
ein sich um den ganzen Umfang der Ringbrennkammer (7) erstreckendes Drallgitter (33)
für die Erteilung eines Dralls auf die Verbrennungsluft angeordnet ist.
2. Gasturbine (1) nach Anspruch 1,
bei der im Bereich des Drallgitters (33) Brennstoff (54) gleichmäßig über den Umfang
des Drallgitters (33) verteilt in die Verbrennungsluft (25) eingeleitet wird.
3. Gasturbine (1) nach Anspruch 1 oder 2,
bei der im Drallgitter (33) einzelne Drallschaufeln (61) angeordnet sind, wobei zumindest
ein Teil der Drallschaufeln (61) als Brennstoffschaufeln (61) ausgebildet sind, über
die Brennstoff (54) der Verbrennungsluft (25) zuführbar ist.
4. Gasturbine nach Anspruch 1, 2 oder 3,
bei der der durch das Drallgitter (33) erteilbare Drall (71) der Verbrennungsluft
(25) eine Drehrichtung aufweist, die im Turbineneintrittsbereich (45) in die Richtung
einer Umlenkung (73) durch im Turbineneintritt (45) angeordnete Leitschaufeln (21)
gerichtet ist.
5. Gasturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit einer Leistung > als 50 MW, bei der eine im Volllastbetrieb erzeugte Strömungsgeschwindigkeit
für die in das Drallgitter (33) eintretende Verbrennungsluft (25) bei einer Mindestgeschwindigkeit
liegt.
6. Gasturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der eine ringförmig um die Ringbrennkammer (7) umlaufende Brennstoffzufuhrleitung
(37) vorgesehen ist, aus der der Brennstoff (54) der Verbrennungsluft (25) zugeleitet
wird.
7. Gasturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der im Bereich des Austritts der Verbrennungsluft aus dem Drallgitter (33) über
den Umfang der Ringbrennkammer (7) verteilt Pilotbrenner (57) vorgesehen sind, die
einer Stabilisierung der Verbrennung dienen.
8. Gasturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der das Drallgitter (33) am radial äußeren Rand der Verbrennungslufteintrittsbereichs
(29) angeordnet ist.