[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennereinheit für eine Gasturbine mit einer
Brennkammer. Sie betrifft weiterhin eine Gasturbine mit einer Anzahl von derartigen
Brennereinheiten.
[0002] Gasturbinen werden in vielen Bereichen zum Antrieb von Generatoren oder von Arbeitsmaschinen
eingesetzt. Dabei wird der Energieinhalt eines Brennstoffs zur Erzeugung einer Rotationsbewegung
einer Turbinenwelle genutzt. Der Brennstoff wird dazu in einer Brennkammer verbrannt,
wobei von einem Luftverdichter verdichtete Luft zugeführt wird. Das in der Brennkammer
durch die Verbrennung des Brennstoffs erzeugte, unter hohem Druck und unter hoher
Temperatur stehende Arbeitsmedium wird dabei über eine der Brennkammer nachgeschaltete
Turbineneinheit geführt, wo es sich arbeitsleistend entspannt.
[0003] Bei der Auslegung derartiger Gasturbinen ist zusätzlich zur erreichbaren Leistung
üblicherweise ein besonders hoher Wirkungsgrad ein Auslegungsziel. Eine Erhöhung des
Wirkungsgrades lässt sich dabei aus thermodynamischen Gründen grundsätzlich durch
eine Erhöhung der Austrittstemperatur erreichen, mit der das Arbeitsmedium aus der
Brennkammer ab- und in die Turbineneinheit einströmt. Daher werden Temperaturen von
etwa 1200 °C bis 1300 °C für derartige Gasturbinen angestrebt und auch erreicht.
[0004] Um bei den dazu erforderlichen, vergleichsweise hohen Verbrennungstemperaturen die
Stickoxidemissionen der Gasturbine auch bei kompakter Bauweise besonders gering zu
halten, werden moderne Gasturbinen üblicherweise im so genannten Vormischmodus betrieben.
Dabei wird der Brennstoff über eine Vielzahl von Injektionsdüsen zugeführt und anschließend
in einer Vormischpassage mit Verdichterluft vorgemischt. Zur Bereitstellung der geforderten
hohen thermischen Leistungen werden zudem üblicherweise mehrere Brenner, in denen
Brennstoff zugemischt und der Brennstoff mit Luft vorgemischt wird, parallel geschaltet,
wobei insbesondere bei der so genannten Ringbrennkammer-Bauweise mehrere Brenner auf
einer gemeinsamen, ringförmig ausgestalteten Brennkammer angeordnet sein können.
[0005] Aufgrund der hohen Leistungsdichten und der hohen Verbrennungstemperaturen sind derartige
Gasturbinen gerade bei kompakter Bauweise möglicherweise störanfällig. Aus Gründen
der betrieblichen Sicherheit und des mit dem Betrieb der Gasturbine verbundenen Aufwands
ist eine hohe Störfallsicherheit von Gasturbinen jedoch wünschenswert. Beispielsweise
offenbart die
US 6,164,055 einen Brenner für niedrige Stickoxidemissionen und ein Verfahren zu dessen Betrieb,
bei dem die dynamische Stabilität der Flamme verbessert sein soll.
[0006] Der Erfindung liegt daher Aufgabe zugrunde, eine Brennereinheit für eine Gasturbine
der oben genannten Art anzugeben, mit der die betriebliche Sicherheit und Stabilität
der Gasturbine in besonderem Maße gefördert wird. Des Weiteren soll eine Gasturbine
angegeben werden, die mit besonders hoher betrieblicher Sicherheit betreibbar ist.
[0007] Bezüglich der Brennereinheit für die Gasturbine wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
gelöst, indem an der Brennkammer eine Mehrzahl von Brennerstufen angeordnet ist, die
sich voneinander hinsichtlich der Summe aus der akustischen Zeitspanne der jeweiligen
Brennerstufe, definiert als die Zeitspanne zwischen einer akustischen Anregung und
der Antwort der jeweiligen Brennstufe, und der jeweiligen Verzugszeit, definiert als
diejenige Zeitspanne, die ein Fluidelement für die Strecke zwischen der Austrittsebene
der jeweiligen Brennerstufe und der Flammenfront benötigt, unterscheiden, wobei sich
die Brennerstufen voneinander hinsichtlich der akustischen Impedanz ihrer Brennstoffzuleitung,
der akustischen Impedanz ihrer Luftpassage und/oder der Flammenverzugszeit oder der
Injektionsverzugszeit unterscheiden, wobei die Brennerstufen bezüglich der Längsrichtung
der Gasturbine hintereinander angeordnet sind.
[0008] Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Brennereinheit in besonderem
Maße zur betrieblichen Stabilität und Sicherheit der Gasturbine beitragen kann, indem
mögliche Störfallquellen konsequent vermieden sind. Wie sich herausgestellt hat, können
gerade bei für hohe Leistungsdichten und Verbrennungstemperaturen ausgelegten Gasturbinen
in kompakter Bauweise als eine mögliche Störfallquelle thermoakustisch induzierte
Verbrennungsinstabilitäten auftreten, die durch externe Dämpfungsmechanismen nicht
hinreichend begrenzt werden können. Um derartige thermoakustisch induzierte Verbrennungsinstabilitäten
konsequent zu unterdrücken, sollte die die Brennkammer umfassende Brennereinheit im
Hinblick auf ihre akustischen Eigenschaften geeignet ausgelegt sein. Als Auslegungsziel
kann dabei insbesondere berücksichtigt sein, eine Kopplung zwischen den thermoakustischen
Antwortzeiten der Brennerflammen und den akustischen Eigenfrequenzen des Verbrennungssystems,
die zur Anregung thermoakustisch induzierter Verbrennungsinstabilitäten führen könnte,
zu unterdrücken. Um dies zu ermöglichen und insbesondere um eine ausreichende Anzahl
beeinflussbarer Parameter bereitzustellen, sollte die Brennereinheit hinsichtlich
der eingesetzten Brenner mehrstufig ausgeführt sein. Dabei sind eine Mehrzahl von
Brennerstufen vorgesehen, von denen jede in der Art eines herkömmlichen Brenners über
eine Brenngaszufuhr, eine Luftzufuhr, gegebenenfalls eine Vormischkammer und einen
Brenneraustritt verfügt.
[0009] Zur Sicherstellung der auslegungsgemäß vorgesehenen akustischen Entkopplung oder
"Verstimmung" dieser Untersysteme voneinander sollten die Brennerstufen hinsichtlich
ihrer Dimensionierung und der Wahl ihrer charakteristischen Parameter geeignet ausgelegt
sein. Dabei ist vorgesehen, dass sich die Brennerstufen voneinander in mindestens
einem der Merkmale unterscheiden, die die jeweiligen akustischen Antwortzeiten der
Brennerstufen auf eine Druckschwankung in der Brennkammer charakterisieren, nämlich
die thermoakustischen Eigenschaften der Brennstoffzufuhr, charakterisiert durch die
akustische Impedanz der Brennstoffzuleitung, die thermoakustischen Eigenschaften der
Luftzufuhr, charakterisiert durch die akustische Impedanz der Luftpassage, und die
Verzugszeit der Flamme, charakterisiert durch die Zeit, die ein Fluidelement benötigt
vom Brenneraustritt bis zur Flammenfront, auch als "Flammenverzugszeit" bezeichnet,
oder durch die Zeit, die ein mit Brennstoff angereichertes Fluidelement von der Injektionsstelle
benötigt bis zur Flammenfront, auch als "Injektionsverzugszeit" bezeichnet.
[0010] Die Impedanz drückt dabei im Allgemeinen das Verhältnis zwischen einer Kraftanregung
und einer daraus resultierenden Bewegung, also beispielsweise in der Wechselstromtechnik
zwischen elektrischem Feld und daraus resultierender Stromdichte, aus. In der Akustik
gibt die akustische Impedanz somit das Verhältnis aus einer Druckschwankung zur daraus
resultierenden Strömungsgeschwindigkeit eines Mediums wieder. Zwischen einer Druckschwankung
und einer daraus resultierenden Schwankung in der Strömungsgeschwindigkeit besteht
einerseits ein Amplitudenverhältnis und andererseits eine Phasendifferenz. Die Phasendifferenz
drückt dabei aus, inwieweit die Schwankung der Strömungsgeschwindigkeit der sie verursachenden
Druckschwankung voraus- oder hinterhereilt, so dass die akustische Impedanz unter
anderem ein geeignetes Maß für die Zeitspanne zwischen einer akustischen Anregung,
also beispielsweise einer akustischen Wechseldruckschwankung, und der Antwort der
jeweiligen Brennerstufe hierauf, also eine Schwankung der Austrittsgeschwindigkeit
an der jeweiligen Brenneraustrittsebene, ist.
[0011] Die mehrstufige Ausgestaltung der Brennereinheit ist auf besonders günstige Weise
umsetzbar, indem die Brennerstufen bezüglich der Längsrichtung der Gasturbine hintereinander
angeordnet sind.
[0012] Eine im Hinblick auf die erreichbare Leistungsdichte besonders günstige und kompakte
Bauweise ist erreichbar, indem die Brennkammer der Brennereinheit vorteilhafterweise
als Ringbrennkammer ausgebildet ist. Durch die Bauweise als Ringbrennkammer ist zudem
aufgrund von deren Rotationssymmetrie eine in Umfangsrichtung gesehen vergleichsweise
homogene Temperatur- und Strömungsverteilung erreichbar.
[0013] Die gezielte Einstellung der akustischen Eigenschaften der Brennerstufen kann durch
geeignete Dimensionierung und Parameterwahl insbesondere hinsichtlich der Länge der
Brennstoff-und/oder Luftpassage, also der Strecke zwischen der Brenngaseindüsung und
dem Brenneraustritt, und/oder hinsichtlich der Länge der Strömungspassagen und Volumengrößen
stromauf der Brennstoff-Injektion eingestellt werden. Um darüber hinaus aber noch
weitere Freiheitsgrade zur auslegungsgemäßen akustischen Entkopplung der Brennerstufen
voneinander bereitzustellen, sind die Brennerstufen vorteilhafterweise jeweils mit
einer Anzahl von Drosseleinrichtungen und/oder mit einer Anzahl von Resonatoreinheiten
versehen. Die Drosseleinrichtungen können dabei insbesondere zur gezielten Erzeugung
von Druckverlusten in Innenräumen der Brennerstufen, beispielsweise in deren Vormischkammern,
ausgelegt sein, wobei als Drosseleinrichtung beispielsweise Lochbleche mit geeignet
dimensionierten Bohrungsdurchmessern vorgesehen sein können. Zusätzlich oder alternativ
können Resonatoren eingesetzt sein, vorzugsweise in Strömungspassagen stromauf oder
stromab der Brenngaseindüsung, vorteilhafterweise derart, dass sie in die Luftpassage
und/oder in die Brennstoffpassage der jeweiligen Brennerstufe münden.
[0014] Für eine zuverlässige akustische Entkopplung oder Verstimmung der Brennerstufen voneinander
sind diese vorteilhafterweise derart ausgelegt, dass sich die Summe aus der so genannten
akustischen Zeitspanne jeder Brennerstufe, also die durch die akustischen Impedanzen
der jeweiligen Brennerstufe gegebene Zeitspanne zwischen der akustischen Anregung
und der Antwort der jeweiligen Brennerstufe, und der so genannten Verzugszeit, also
derjenigen Zeitspanne, die ein Fluidelement für die Strecke zwischen der Austrittsebene
der jeweiligen Brennerstufe und der Flammenfront benötigt, voneinander unterscheiden.
Die Flammenverzugszeit ist dabei vorteilhafterweise über die Vorgabe einer geeignet
gewählten Austrittsgeschwindigkeit am jeweiligen Brenneraustritt und/oder über integrierte
Drallerzeugungsmittel eingestellt, wobei insbesondere das Verhältnis aus der Größe
der Umfangsgeschwindigkeitskomponente zur meridionalen Geschwindigkeitskomponente
des aus der jeweiligen Brennerstufe abströmenden Strömungsmediums herangezogen ist.
[0015] Bezüglich der Gasturbine wird die genannte Aufgabe gelöst, indem deren Brennereinheit
als Brennereinheit der vorgenannten Art ausgestaltet ist.
[0016] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch
die mehrstufige Ausgestaltung der Brennereinheit mit Brennerstufen, die sich hinsichtlich
ihrer thermoakustischen Eigenschaften geeignet voneinander unterscheiden, eine konsequente
akustische Entkopplung der einzelnen Brennerstufen voneinander erreichbar ist. Dadurch
kann die mögliche Anregung thermoakustisch induzierter Verbrennungsinstabilitäten
im Verbrennungssystem der Gasturbine besonders gering gehalten werden. Eine derartig
ausgestaltete Brennereinheit ist somit besonders stabil gegenüber Druckschwankungen
in der Brennkammer, so dass eine Gasturbine mit einer derartigen Brennereinheit eine
besonders hohe betriebliche Stabilität aufweist.
[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigen:
- FIG 1
- einen Halbschnitt durch eine Gasturbine, und
- FIG 2
- im Längsschnitt eine Brennereinheit der Gasturbine nach FIG 1.
[0018] Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0019] Die Gasturbine 1 gemäß FIG 1 weist einen Verdichter 2 für Verbrennungsluft, eine
Brennereinheit 3 mit einer Brennkammer 4 sowie eine Turbine 6 zum Antrieb des Verdichters
2 und eines nicht dargestellten Generators oder einer Arbeitsmaschine auf. Dazu sind
die Turbine 6 und der Verdichter 2 auf einer gemeinsamen, auch als Turbinenläufer
bezeichneten Turbinenwelle 8 angeordnet, mit der auch der Generator bzw. die Arbeitsmaschine
verbunden ist, und die um ihre Mittelachse 9 drehbar gelagert ist.
[0020] Die Brennkammer 4 ist mit einer Anzahl von Brennern 10 zur Verbrennung eines flüssigen
oder gasförmigen Brennstoffs bestückt. Sie ist weiterhin an ihrer Innenwand mit nicht
näher dargestellten Hitzeschildelementen versehen.
[0021] Die Turbine 6 weist eine Anzahl von mit der Turbinenwelle 8 verbundenen, rotierbaren
Laufschaufeln 12 auf. Die Laufschaufeln 12 sind kranzförmig an der Turbinenwelle 8
angeordnet und bilden somit eine Anzahl von Laufschaufelreihen. Weiterhin umfasst
die Turbine 6 eine Anzahl von feststehenden Leitschaufeln 14, die ebenfalls kranzförmig
unter der Bildung von Leitschaufelreihen an einem Innengehäuse 16 der Turbine 6 befestigt
sind. Die Laufschaufeln 12 dienen dabei zum Antrieb der Turbinenwelle 8 durch Impulsübertrag
vom die Turbine 6 durchströmenden Arbeitsmedium M. Die Leitschaufeln 14 dienen hingegen
zur Strömungsführung des Arbeitsmediums M zwischen jeweils zwei in Strömungsrichtung
des Arbeitsmediums M gesehen aufeinanderfolgenden Laufschaufelreihen oder Laufschaufelkränzen.
Ein aufeinanderfolgendes Paar aus einem Kranz von Leitschaufeln 14 oder einer Leitschaufelreihe
und aus einem Kranz von Laufschaufeln 12 oder einer Laufschaufelreihe wird dabei auch
als Turbinenstufe bezeichnet.
[0022] Jede Leitschaufel 14 weist eine auch als Schaufelfuß 19 bezeichnete Plattform 18
auf, die zur Fixierung der jeweiligen Leitschaufel 14 am Innengehäuse 16 der Turbine
6 als Wandelement angeordnet ist. Die Plattform 18 ist dabei ein thermisch vergleichsweise
stark belastetes Bauteil, das die äußere Begrenzung eines Heizgaskanals für das die
Turbine 6 durchströmende Arbeitsmedium M bildet. Jede Laufschaufel 12 ist in analoger
Weise über einen auch als Plattform 18 bezeichneten Schaufelfuß 19 an der Turbinenwelle
8 befestigt, wobei der Schaufelfuß 19 jeweils ein entlang einer Schaufelachse erstrecktes
profiliertes Schaufelblatt 20 trägt.
[0023] Zwischen den beabstandet voneinander angeordneten Plattformen 18 der Leitschaufeln
14 zweier benachbarter Leitschaufelreihen ist jeweils ein Führungsring 21 am Innengehäuse
16 der Turbine 6 angeordnet. Die äußere Oberfläche jedes Führungsrings 21 ist dabei
ebenfalls dem heißen, die Turbine 6 durchströmenden Arbeitsmedium M ausgesetzt und
in radialer Richtung vom äußeren Ende 22 der ihm gegenüber liegenden Laufschaufel
12 durch einen Spalt beabstandet. Die zwischen benachbarten Leitschaufelreihen angeordneten
Führungsringe 21 dienen dabei insbesondere als Abdeckelemente, die die Innenwand 16
oder andere Gehäuse-Einbauteile vor einer thermischen Überbeanspruchung durch das
die Turbine 6 durchströmende heiße Arbeitsmedium M schützt.
[0024] Zur Gewährleistung einer hohen betrieblichen Sicherheit und insbesondere zur Vermeidung
thermoakustisch induzierter Verbrennungsinstabilitäten ist die Brennereinheit 3, die
in FIG 2 im Längsschnitt dargestellt ist, mehrstufig ausgeführt, wobei an der als
Ringbrennkammer ausgestalteten Brennkammer 4 in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums
M gesehen hintereinander eine Mehrzahl von Brennerstufen 30 angeordnet ist. Jede Brennerstufe
30 ist dabei jeweils an eine schematisch angedeutete Luftzufuhr oder Luftpassage 32
und an eine nicht näher dargestellte, jeweils in einer Anzahl von Einströmöffnungen
34 mündende Brennstoffzuleitung angeschlossen. Ausgehend von der Brenneraustrittsebene
36 jeder Brennerstufe 30 bildet sich beim Betrieb der Gasturbine 1 im Innenraum der
Brennkammer 4 eine der jeweiligen Brennerstufe 30 zugeordnete Flammenfront 38. Im
Ausführungsbeispiel nach FIG 2 sind drei Brennerstufen 30 dargestellt; es können aber
auch lediglich zwei oder auch vier oder mehr Brennerstufen 30 vorgesehen sein.
[0025] Zur Sicherstellung der thermoakustischen Entkopplung oder Verstimmung der Brennerstufen
30 voneinander, die die Vermeidung der Anregung thermoakustisch induzierter Verbrennungsinstabilitäten
gewährleisten soll, sind die Brennerstufen 30 hinsichtlich der akustischen Impedanz
ihrer Brennstoffzuleitung, der akustischen Impedanz ihrer Luftpassage 32 und/oder
ihrer Flammenverzugszeit unterschiedlich voneinander ausgestaltet. Aus den akustischen
Impedanzen der Brennstoffzuleitung und der Luftpassage 32 lassen sich dabei jeweils
Zeitkonstanten herleiten, die die Zeitspanne zwischen einer im Innenraum der Brennkammer
4 auftretenden Druckschwankung und der darauf folgenden Reaktion der jeweiligen Brennerstufe
30, also einer Schwankung der Austrittsgeschwindigkeit beim Austritt des Strömungsmediums
aus der jeweiligen Austrittsebene 36, Wiedergeben. Nach der Addition der so genannten
Flammenverzugszeit, also derjenigen Zeitspanne, die ein Fluidelement im Auslegungsgemäßen
Betriebszustand der Gasturbine 1 benötigt, um von der Austrittsebene 36 der jeweiligen
Brennerstufe 30 zur diese zugeordneten Flammenfront 38 zu gelangen, zu dieser Zeitkonstanten
ergibt sich die insgesamt für die akustische Auslegung der jeweiligen Brennerstufe
30 zu berücksichtigende Zeitspanne. Die Brennerstufen 30 sind dabei derart ausgelegt,
dass sie sich hinsichtlich dieser charakteristischen Zeitspanne voneinander unterscheiden.
[0026] Um diese Unterschiede in der Auslegung der Brennerstufen 30 zueinander zu erzeugen,
sind bei der Dimensionierung und Parametrierung der Brennerstufen 30 insbesondere
die Parameter, Länge der Brennstoff- und/oder Luftpassage, Länge der Strömungspassagen
und Volumengrößen stromauf der Brennstoff-Injektion, Druckverluste in den Zuleitungen,
Austrittsgeschwindigkeit in der Brenneraustrittsebene 36, Stabilisierungsart (Drall
stabilisiert oder Staukörper stabilisiert) und/oder Verhältnis der Größe der Umfangsgeschwindigkeitskomponente
zur Größe der meridionalen Geschwindigkeitskomponente in der aus der jeweiligen Brennerstufe
30 austretenden Strömung geeignet gewählt. Weiterhin ist im Ausführungsbeispiel die
in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums M gesehen erste Brennerstufe 30 mit einer
integrierten Drosseleinrichtung 40, im Ausführungsbeispiel ein Lochblech, sowie mit
in den Strömungspassagen stromauf und stromab der Brenngaseindüsung angeordneten,
nicht näher dargestellten Resonatoren bestückt.
1. Brennereinheit (3) für eine Gasturbine (1) mit einer Brennkammer (4), an der eine
Mehrzahl von Brennerstufen (30) angeordnet ist, die sich voneinander hinsichtlich
der Summe aus der akustischen Zeitspanne der jeweiligen Brennerstufe (30), definiert
als die Zeitspanne zwischen einer akustischen Anregung und der Antwort der jeweiligen
Brennerstufe (30), und der jeweiligen Verzugszeit, definiert als diejenige Zeitspanne,
die ein Fluidelement für die Strecke zwischen der Austrittsebene (36) der jeweiligen
Brennerstufe (30) und der Flammenfront (38) benötigt, unterscheiden, wobei sich die
Brennerstufen (30) voneinander hinsichtlich der akustischen Impedanz ihrer Brennstoffzuleitung,
der akustischen Impedanz ihrer Luftpassage und/oder der Flammenverzugszeit oder der
Injektionsverzugszeit unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerstufen (30) bezüglich der Längsrichtung der Gasturbine (1) hintereinander
angeordnet sind.
2. Brennereinheit (3) nach Anspruch 1, deren Brennkammer (4) als Ringbrennkammer ausgebildet
ist.
3. Brennereinheit (3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, deren Brennerstufen (30) jeweils
mit einer Anzahl von Drosseleinrichtungen (40) versehen sind.
4. Brennereinheit (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Brennerstufen (30) jeweils
mit einer Anzahl von Resonatoreinheiten versehen sind, die vorzugsweise in die Luftpassage
und/oder in die Brennstoffpassage der jeweiligen Brennerstufe (30) münden.
5. Brennereinheit (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei deren Brennerstufen (30)
die jeweilige Flammenverzugszeit über die Vorgabe einer Austrittsgeschwindigkeit am
jeweiligen Brenneraustritt und/oder über integrierte Drallerzeugungsmittel eingestellt
ist.
6. Gasturbine (1) mit einer Anzahl von Brennereinheiten (3) nach einem der Ansprüche
1 bis 5.
1. Burner unit (3) for a gas turbine (1) having a combustion chamber (4) on which is
arranged a plurality of burner stages (30) which differ from one another with respect
to the sum of the acoustic timespan of the respective burner stage (30), defined as
the time span between an acoustic excitation and the response of the respective burner
stage (30), and the respective delay time, defined as that timespan which a fluid
element requires to travel between the outlet plane (36) of the respective burner
stage (30) and the flame front (38), wherein the burner stages (30) differ from one
another with respect to the acoustic impedance of their fuel supply line, the acoustic
impedance of their air passage and/or the flame delay time or the injection delay
time, characterized in that the burner stages (30) are arranged one behind the other with respect to the longitudinal
direction of the gas turbine (1).
2. Burner unit (3) according to Claim 1, whose combustion chamber (4) is designed as
an annular combustion chamber.
3. Burner unit (3) according to either of Claims 1 and 2, whose burner stages (30) are
each provided with a number of throttle devices (40).
4. Burner unit (3) according to one of Claims 1 to 3, whose burner stages (30) are each
provided with a number of resonator units which preferably discharge into the air
passage and/or into the fuel passage of the respective burner stage (30).
5. Burner unit (3) according to one of Claims 1 to 4, in whose burner stages (30) the
respective flame delay time is set by defining an outlet velocity at the respective
burner outlet and/or by means of integrated swirl-generating means.
6. Gas turbine (1) having a number of burner units (3) according to one of Claims 1 to
5.
1. Unité (3) de brûleur pour une turbine (1) à gaz, comprenant une chambre de combustion
(4) sur laquelle est disposée une pluralité d'étages (30) de brûleur, qui se distinguent
les uns des autres en ce qui concerne la somme du laps de temps acoustique de l'étage
(30) de brûleur respectif, défini comme étant le laps de temps entre une excitation
acoustique et la réponse de l'étage (30) de brûleur respectif, et du temps de retard
respectif, défini comme le laps de temps nécessaire à un élément fluide pour la distance
entre le plan (36) de sortie de l'étage (30) de brûleur respectif et le front (38)
de flamme, les étages (30) de brûleur se distinguant les uns des autres, en ce qui
concerne l'impédance acoustique de leur conduit d'arrivée de combustible, l'impédance
acoustique de leur passage d'air et/ou le temps de retard de flamme ou le temps de
retard d'injection, caractérisée en ce que les étages (30) de brûleur sont disposés les uns derrière les autres, rapporté à
la direction longitudinale de la turbine (1) à gaz.
2. Unité (3) de brûleur suivant la revendication 1, dont la chambre de combustion (4)
est constituée sous la forme d'une chambre de combustion annulaire.
3. Unité (3) de brûleur suivant l'une des revendications 1 ou 2, dont les étages (30)
de brûleur sont pourvus chacun d'un certain nombre de dispositifs (40) d'étranglement.
4. Unité (3) de brûleur suivant l'une des revendications 1 à 3, dont les étages (30)
de brûleur sont pourvus chacun d'un certain nombre d'unités de résonateur, qui débouchent
de préférence dans le passage d'air et/ou dans le passage de combustible de chaque
étage (30) de brûleur.
5. Unité (3) de brûleur suivant l'une des revendications 1 à 4, dans les étages (30)
de brûleur de laquelle le temps de retard de flamme est réglé par la prescription
d'une vitesse de sortie à la sortie du brûleur et/ou par des moyens intégrés de production
de tourbillonnement.
6. Turbine (1) à gaz ayant un certain nombre d'unités (3) de brûleur suivant l'une des
revendications 1 à 5.