(19)
(11) EP 2 597 374 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
29.05.2013  Patentblatt  2013/22

(21) Anmeldenummer: 11190962.8

(22) Anmeldetag:  28.11.2011
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F23R 3/28(2006.01)
F23R 3/34(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(71) Anmelder: Siemens Aktiengesellschaft
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Beck, Christian
    45468 Mülheim (DE)
  • Braun, Stefan
    47506 Neukirchen-Vluyn (DE)
  • Breitenbücher, Jan Martin
    46284 Dorsten (DE)
  • Dederichs, Stefan
    40477 Düsseldorf (DE)
  • Deiss, Olga
    40627 Düsseldorf (DE)
  • Grieb, Thomas
    47803 Krefeld (DE)
  • Kadji, Arsène Brice
    12167 Berlin (DE)
  • Schneider, Oliver
    46487 Wesel (DE)
  • Vogtmann, Daniel
    40789 Monheim (DE)

   


(54) Brenneranordnung für eine Gasturbine


(57) Eine Brenneranordnung (2) für eine Gasturbine (1) zum Einbringen von Brennstoff umfasst zwei Brennstoffverteilerkanäle (8, 11), die mit jeweils einer Zuleitung (10, 13) für Brennstoffe verbunden sind, und zwei Gruppen (14, 15) von Düsen (9), die parallel zu einer Strömungsrichtung (S) angeordnet sind und von denen jeweils eine Gruppe (14, 15) mit einem Brennstoffverteilerkanal (8, 11) verbunden ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Brenneranordnung für eine Gasturbine und eine Gasturbine, insbesondere einen Brenner.

[0002] Ein Brenner kann aus einem Düsenträger mit einer Anzahl Düsen, bspw. insgesamt sechzehn Düsen, bestehen, die derzeit in einer oder mehreren Stufen geschaltet werden können. Jede dieser Düsen wird dabei über ein eigenes Ventil in Verbindung mit einem zentralen Verteiler gesteuert.

[0003] Die Düsen bestehen üblicherweise aus einem Rohrstück mit einer angeschweißten Spitze. Die Düsen werden durch eine Öffnung eines Brennerträgerflansches durchgeführt und mittels einer Schneidringverschraubung am Flansch befestigt und nach außen abgedichtet. Am Ende des Rohrstücks wird die Düse über einen Schlauch mit dem zentralen Verteiler oder einem Ventil verbunden. Auch diese Verbindung kann mittels einer Schneidringverschraubung realisiert sein.

[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, den Aufbau und den Betrieb einer Gasturbine zu verbessern.

[0005] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 beziehungsweise 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0006] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Brenneranordnung für eine Gasturbine zum Einbringen von Brennstoff zwei Brennstoffverteilerkanäle, die mit jeweils einer Zuleitung für Brennstoffe verbunden sind, und zwei Gruppen von Düsen, die parallel zu einer Strömungsrichtung angeordnet sind und von denen jeweils eine Gruppe mit einem Brennstoffverteilerkanal verbunden ist. Die Strömungsrichtung kann die Einspritzrichtung des Brennstoffes oder die Strömungsrichtung der Gasturbine sein. Die vorgeschlagene zweistufige Brenneranordnung zeichnet sich durch ein einfaches und kostengünstiges Verteilungssystem aus, bei dem die Anzahl der Komponenten erheblich reduziert ist. Gemäß der Erfindung werden nur wenige Zuleitungen benötigt, was eine bessere Übersichtlichkeit und Zugänglichkeit gewährleistet sowie die Gefahr nicht korrekt angeschlossener Schläuche minimiert. Eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe von Düsen können mit identischem oder unterschiedlichem Brennstoff versorgt werden und können gleichzeitig oder einzeln aktiviert werden.

[0007] Jede Gruppe kann die gleiche Anzahl von Düsen, hier beispielsweise acht Düsen, aufweisen. Diese Anordnung sorgt für eine gleichmäßige Injektion des Brennstoffes und damit der Verbrennung. Andere, unsymmetrische Konfigurationen können ebenfalls realisiert werden.

[0008] Die Brenneranordnung kann einen Brennerträger umfassen, wobei ein erster Brennstoffverteilerkanal an einer stromabwärts gelegenen Stirnseite des Brennerträgers angeordnet ist und wobei ein zweiter Brennstoffverteilerkanal an einer stromaufwärts gelegenen gegenüberliegenden Stirnseite des Brennerträgers angeordnet ist, wobei eine erste Gruppe von Düsen an dem ersten Brennstoffverteilerkanal in Kommunikation mit diesem angeordnet ist und wobei eine zweite Gruppe von Düsen in Öffnungen des Brennerträgers derart angeordnet ist, dass die Düsen stromaufwärts in Kommunikation mit dem zweitem Brennstoffverteilerkanal stehen und stromabwärts auf der Seite der stromabwärts gelegenen Stirnseite liegen. Die Begriffe stromabwärts und stromaufwärts beziehen sich auf die Strömungsrichtung. Gemäß diesem Aufbau sind alle Düsen in die Strömungsrichtung orientiert, wobei die erste Gruppe von Düsen direkt an dem ersten Brennstoffverteilerkanal angeordnet ist und mit Brennstoff beschickt wird. Die zweite Gruppe der Düsen ist in Öffnungen des Brennerträgers angeordnet und verläuft durch den Brennerträger und gegebenenfalls durch den ersten Brennstoffverteilerkanal. Der zweite Brennstoffverteilerkanal ist in Kommunikation bzw. in Verbindung mit den stromaufwärts gelegenen Enden der Düsen, um diese mit Brennstoff zu beschicken.

[0009] Die Brenneranordnung kann einen Brennerträger mit einer stromabwärts gelegenen Stirnseite und einer stromaufwärts gelegenen gegenüberliegenden Stirnseite umfassen, wobei beide Gruppen von Düsen in Öffnungen, die auf einem Kreis angeordnet sind, in der stromabwärts gelegenen Stirnseite angeordnet sind, wobei die Brennstoffverteilerkanäle an der stromaufwärts gelegenen Stirnseite derart angeordnet sind, dass ein Teil der Öffnungen im Bereich des einen Brennstoffverteilerkanals liegt und der Rest der Öffnungen im Bereich des anderen Brennstoffverteilerkanals liegt. Der Brennerträger kann eine Kreisform aufweisen, wobei der Kreis der Öffnungen konzentrisch zu dem Umfang des Brennerträgers sein kann. Die Brennstoffverteilerkanäle können in einem Hohl- oder Innenraum des Brennerträgers ausgebildet sein. Durch geeignete Wahl der Form der Brennstoffverteilerkanäle kann die Stufung, das heißt die Anzahl der Gruppen von Düsen oder Stufen, und die Verteilung auf die einzelnen Düsen gewählt werden. Es wird nur eine Zuleitung pro Stufe benötigt.

[0010] Die Brenneranordnung kann einen Brennerträger umfassen, aufweisend einen Düsenträger mit Öffnungen, die auf einem Kreis angeordnet sind, in denen die beiden Gruppen von Düsen angeordnet sind, und einen Verteilerträger, der stromaufwärts an dem Düsenträger angeordnet ist, wobei in dem Verteilerträger die beiden Brennstoffverteilerkanäle als konzentrische Ringnuten mit Ausnehmungen ausgebildet sind, wobei die Ausnehmungen in Kommunikation mit den Öffnungen stehen. Der Düsenträger kann zum Beispiel ein Brennerträgerflansch und der Verteilerträger kann zum Beispiel ein Brennstoffverteilerdeckel sein. Beide Elemente können auch als eigenständige Teile an einem Brennerträgerflansch angeordnet sein. Diese Variante kann einfach hergestellt werden. Der Verteilerträger weist lediglich Nuten bzw. ringförmige Verteilerkanäle auf, die in je einer Aufspannung für die Bohrungen und Fräsarbeiten gefertigt werden.

[0011] Die Öffnungen für die Düsen und/oder die Brennstoffverteilerkanäle können derart angeordnet sein, dass die Düsen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe alternierend zugeordnet sind. Diese Anordnung sorgt für eine gleichmäßige Injektion des Brennstoffes und damit der Verbrennung. Andere, unsymmetrische Konfigurationen können ebenfalls realisiert werden.

[0012] Der Brennerträger kann als Flansch, Deckel oder Ringdeckel ausgebildet sein. Je nach Bauart oder Design kann der Brennerträger in verschiedenen Ausführungen realisiert sein. Ein Deckel oder Ringdeckel erlaubt die Verwendung eines standardisierten Flansches mit der Möglichkeit, die Gasturbine durch einen anderen Deckel an neue Betriebsmodi anzupassen. Bei einem Ringdeckel kann ein Pilotbrenner oder weiterer Brenner oder eine Brennstoff- oder Luftzuleitung durch die Ringöffnung durchgeführt sein.

[0013] Die Düsen und/oder die Zuleitungen für Brennstoffe können mittels einer Schweißverbindung befestigt sein.

[0014] Die Brennstoffverteilerkanäle können wellenförmig ineinandergreifend angeordnet sein, um so auf einfache Art und Weise eine vorzugsweise alternierende Zuordnung von Düsen bzw. Öffnungen für die Düsen zu den beiden Gruppen bzw. Verteilerkanälen zu ermöglichen.

[0015] Gemäß einem zweiten Aspekt ist die Erfindung auf eine Gasturbine mit einem Brennraum und mit einer Strömungsrichtung, aufweisend eine wie zuvor beschriebene Brenneranordnung gerichtet. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie oben beschrieben.

[0016] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

[0017] Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Beispiel einer Brenneranordnung bzw. einer Gasturbine gemäß der Erfindung.

[0018] Die Figuren 3 und 4 zeigen ein zweites Beispiel einer Brenneranordnung bzw. einer Gasturbine gemäß der Erfindung.

[0019] die Figuren 5 bis 8 zeigt ein drittes Beispiel einer Brenneranordnung bzw. einer Gasturbine gemäß der Erfindung.

[0020] Die Zeichnungen dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und schränken diese nicht ein. Die Zeichnungen und die einzelnen Teile sind nicht notwendigerweise maßstäblich. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder ähnliche Teile.

[0021] Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Teil einer Gasturbine 1 mit einer Brenneranordnung 2 und einem Brennraum 3. Die Brenneranordnung 2 kann als Bestandteil der Gasturbine 1 oder als eigenständige Einheit definiert werden. In Figur 1 ist eine Draufsicht in axialer Richtung gezeigt, während in Figur 2 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie II-II der Draufsicht dargestellt ist. Im oberen Teil der Schnittdarstellung ist der obere, vertikale verlaufende Abschnitt des Schnittes dargestellt, während im unteren Teil der Schnittdarstellung der untere, schräg verlaufende Abschnitt des Schnittes dargestellt ist.

[0022] Die Brenneranordnung 2 umfasst einen Brennerträger 4, der hier kreisringförmig ausgeführt ist und mit einem Gehäuse 5 der Gasturbine 1 verbunden zum Beispiel verschraubt ist. Der Brennerträger 4 ist senkrecht zu einer Strömungsrichtung S des Brennstoffes oder der Gasturbine 1 orientiert. Eine Rotationsachse des Brennerträgers 4 fällt mit der Strömungsrichtung S zusammen. Der Brennerträger 4 kann auch als Brennerträgerflansch ausgeführt sein oder wie hier als Ringdeckel bzw. Deckel.

[0023] Der Brennerträger 4 hat eine stromabwärts gelegene oder ausgerichtete Stirnseite 6 und eine gegenüberliegende stromaufwärts gelegene oder orientierte Stirnseite 7. An der stromabwärts gelegenen Stirnseite 6 ist ein erster Brennstoffverteilerkanal 8 angeordnet, zum Beispiel gasdicht verschweißt. Der erste Brennstoffverteilerkanal 8 hat die Form eines hohlen Kreisrings, der an einer Stirnseite, die dem Brennerträger 4 zugewandt ist, offen sein kann. In der gegenüberliegenden, also stromabwärts orientierten Stirnseite, sind Öffnungen für Düsen oder Brennstoff-Injektorlanzen 9 vorgesehen. Die Düsen 9 sind in der Öffnung gasdicht befestigt, zum Beispiel verschweißt. Die Düsen 9 sind parallel zu der Strömungsrichtung ausgerichtet, wobei ein Düsenende in oder an dem ersten Brennstoffverteilerkanal 8 angeordnet ist. Am anderen Ende der Düse befindet sich die Düsenspitze, aus welcher der Brennstoff in den Brennraum 3 oder in Richtung des Brennraums 3 austritt.

[0024] Der erste Brennstoffverteilerkanal 8 ist mit einer Zuleitung 10 für Brennstoffe verbunden, über welche ein Brennstoff in den ersten Brennstoffverteilerkanal 8 und dann durch die Düsen 9 geleitet wird. Die Zuleitung 10 ist als Rohr ausgeführt, welches gasdicht mit dem Verteilerkanal 8 zum Beispiel mit einer Schweißverbindung verbunden ist. Die Zuleitung ist in radialer Richtung an der ersten Brennstoffverteilerkanal 8 herangeführt. Entsprechend weist der Brennstoffverteilerkanal 8 eine Öffnung in der äußeren Umfangsfläche auf.

[0025] An der stromaufwärts gelegenen Stirnseite 7 ist ein zweiter Brennstoffverteilerkanal 11 angeordnet, zum Beispiel gasdicht verschweißt. Der zweite Brennstoffverteilerkanal 8 hat ebenfalls die Form eines hohlen Kreisrings, der an einer Stirnseite, die dem Brennerträger 4 zugewandt ist, offen sein kann. Beide Brennstoffverteilerkanäle 8, 11 sind konzentrisch zu dem Brennerträger 4 bzw. der Strömungsrichtung S angeordnet und haben zumindest annähernd die gleichen Abmessungen. In dem Brennerträger 4 sind mehrere Öffnungen 12 vorgesehen, die in axialer Richtung verlaufen, von der stromaufwärts gelegenen Stirnseite 7 zu der stromabwärts gelegenen Stirnseite 6. Die Öffnungen 12 sind kreisförmig und konzentrisch zu der Strömungsrichtung S angeordnet und befinden sich im Bereich der Brennstoffverteilerkanäle 8 und 11.

[0026] In den Öffnungen 12 sind weitere Düsen 9 vorgesehen, die parallel zu den Düsen 9 ausgerichtet sind, welche an dem ersten Brennstoffverteilerkanal 8 angeordnet sind. Die Düsen 9 sind in den Öffnungen 12 gasdicht befestigt, zum Beispiel mit einer Schweißverbindung, und stehen in Kommunikation oder in Verbindung mit dem zweiten Brennstoffverteilerkanal 11. Diese Düsen 9 verlaufen durch den Innenraum des ersten Brennstoffverteilerkanals 8 und dann weiter durch eine Öffnung in der stromabwärts gelegenen Stirnfläche des ersten Brennstoffverteilerkanals 8. Die Längen der Düsen 9 sind derart bemessen, dass alle Düsenspitzen zumindest annähernd gleich weit von dem Brennerträger 4 entfernt sind bzw. in den Brennraum 3 hineinragen.

[0027] Der zweite Brennstoffverteilerkanal 11 ist mit einer Zuleitung 13 für Brennstoffe verbunden, über welche ein Brennstoff in den zweiten Brennstoffverteilerkanal 11 und dann durch die Düsen 9 geleitet wird. Die Zuleitung 13 ist als Rohr ausgeführt, welches gasdicht mit dem Verteilerkanal 11 zum Beispiel mit einer Schweißverbindung verbunden ist. Die Zuleitung 13 ist in axialer Richtung an der zweiten Brennstoffverteilerkanal 11 herangeführt. Entsprechend weist der Brennstoffverteilerkanal 11 eine Öffnung in der stromaufwärts ausgerichteten Stirnseite auf.

[0028] Die Düsen 9 sind in zwei Stufen oder Gruppen A und B aufgeteilt. Die Aufteilung in zwei Stufen wird anhand der in der Figur 1 dargestellten Draufsicht beschrieben. Die Düsen 9 der Stufe A bzw. 14 sind diejenigen Düsen 9, welche dem zweiten Brennstoffverteilerkanal 11 zugeordnet sind, das heißt mit ihm in Verbindung stehen, bzw. in den Öffnungen 12 angeordnet sind. Die Düsen 9 der Stufe B bzw. 15 sind diejenigen Düsen 9, welche dem zweiten Brennstoffverteilerkanal 11 zugeordnet sind, das heißt mit ihm in Verbindung stehen, bzw. an ihm befestigt sind. Jede Stufe A, B umfasst sechs Düsen 9, möglich sind auch andere Werte, zum Beispiel acht Düsen pro Stufe.

[0029] Die Düsen 9 beider Stufen A, B sind auf einem Kreis alternierend angeordnet, das heißt auf eine Düse 9 der Stufe A folgt eine Düse 9 der Stufe B. Diese symmetrische Anordnung erlaubt eine ausgewogene Brennstoffzufuhr und Verbrennung. Für besondere Konfigurationen kann von dieser Anordnung abgewichen werden. Dann kann sowohl die Anordnung der einzelnen Düsen 9 als auch die Zuordnung zu den Stufen geändert werden.

[0030] Im Betrieb wird Brennstoff durch die Zuleitungen 10, 13 in die Brennstoffverteilerkanäle 8 und 11 geleitet und von dort mittels der Düsen 9 in den Brennraum 3 oder einen Vorraum injiziert. Je nach Betriebsart der Gasturbine 1 können beide Stufen A, B oder lediglich eine der beiden Stufen aktiv sein. Gesteuert wird die Brennstoffzufuhr über zwei nicht dargestellte Ventile in den Zuleitungen 10, 13.

[0031] Der in den Figur 3 und 4 dargestellte Brennerträger 4 hat wie in den Figuren 1 und 2 eine stromabwärts gelegene Stirnseite 6 und eine stromaufwärts gelegene Stirnseite 7. Im Gegensatz zu den Figuren 1 und 2 hat der Brennerträger 4 eine geschlossene Ringform ohne mittlere Durchgangsöffnung. Es kann bei Bedarf ebenfalls eine mittlere Durchgangsöffnung vorgesehen werden. Im Unterschied zu den Figuren 1 und 2 sind hier die beiden Brennstoffverteilerkanäle 8 und 11 beide an der stromaufwärts gelegenen Stirnseite 7 angeordnet. Der Begriff "an" umfasst dabei die Positionen auf, unter und im Bereich der stromaufwärts gelegenen Stirnseite 7.

[0032] Genauer gesagt sind die beiden Brennstoffverteilerkanäle 8 und 11 in dem Brennerträger 4 angeordnet und zwar in einem Innenraum unter einem Deckel 16. Als die stromaufwärts gelegene Stirnseite 7 kann einerseits der Deckel 16 bzw. der ihn umgebende Rand oder andererseits der Boden des Innenraums bezeichnet werden.

[0033] Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Brennerträger 4 kann genauso wie in Figur 2 gezeigt, an einem Gehäuse 5 oder einem Flansch der Gasturbine 1 befestigt werden. Es ist auch möglich, den inneren Teil mit dem Deckel 16 in einen Flansch einzupassen. In diesem Fall könnte der den Deckel 16 umgebende Rand den Flansch darstellen.

[0034] In den Figuren 3 und 4 sind sämtliche Düsen 9 der beiden Stufen A und B in Öffnungen oder Löcher 12 der stromabwärts gelegenen Stirnseite 6 angeordnet und gasdicht befestigt, zum Beispiel verschweißt. Die Öffnungen 12 sind kreisförmig und konzentrisch zu dem Umfang des Brennerträgers 4 angeordnet.

[0035] Im Bereich der stromaufwärts gelegenen Stirnseite 7 münden die Öffnungen 12 bzw. die Düsen 9 in einen Innenraum oder Hohlraum 17 des Brennerträgers 4. Dieser Innenraum 17 wird an seiner äußeren Umfangsfläche von einem Rand begrenzt und ist an der stromaufwärts gelegenen Seite mit einem lösbaren Deckel 16 verschlossen. Der Deckel 16 sitzt gasdicht und kann nach dem Zusammenbau des Brennerträgers 4 verschweißt werden. In der Mitte des Innenraums 17 ist ein kreisförmiger zentraler Teil vorgesehen, der die innere Umfangsfläche des Innenraums 17 definiert. Zugleich kann der zentrale Teil als Auflage für den Deckel 16 dienen.

[0036] Der ringkreisförmige Innenraum 17 ist mittels einer wellenförmigen Trennwand 18 in die beiden Brennstoffverteilerkanäle 8 und 11 unterteilt. Der erste Brennstoffverteilerkanal 8 liegt radial innen und der zweite Brennstoffverteilerkanal 11 liegt radial außen. Die Trennwand 18 ist derart befestigt bzw. in der Höhe bemessen, dass bei geschlossenem Deckel 16 die beiden Brennstoffverteilerkanäle 8, 11 vorzugsweise gasdicht getrennt sind. Zum Beispiel können beide Kanäle 8, 11 in den Körper des Brennerträgers 4 gefräst werden, so dass die Trennwand 18 stehen bleibt.

[0037] Die Trennwand 18 ist wellenförmig oder derart konturiert ausgeführt, dass ein Teil der Öffnungen 12 im Bereich des einen Brennstoffverteilerkanals 8 liegt und der Rest der Öffnungen 12 im Bereich des anderen Brennstoffverteilerkanals 11 liegt. Dies ordnet die Löcher 12 und damit die Düsen 9 den beiden Stufen oder Gruppen A und B zu. Über die Form der Kanäle 8, 11 bzw. der Trennwand 18 kann die Anzahl und Zuordnung der Düsen 9 zu den Stufen A, B realisiert werden. Hier ist eine alternierende oder abwechselnde Zuordnung gezeigt, alternativ können auch aufeinander folgende Düsen 9 einer Stufe zugeordnet sein.

[0038] Der Deckel 16 weist zwei Löcher für die Zuleitungen für den Brennstoff 10 und 13 auf. Die Löcher sind in dem Deckel derart angeordnet, dass jede Zuleitung nur mit einem Kanal kommuniziert. Die Zuleitungen 10, 13 sind gasdicht an dem Deckel 16 befestigt, zum Beispiel mittels eines Schweißverfahrens.

[0039] Der Betrieb der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Brenneranordnung 2 ist wie für die Figuren 1 und 2 beschrieben.

[0040] In den Figuren 5 bis 8 ist eine weitere Brenneranordnung 2 bzw. Teil einer Gasturbine 1 dargestellt. Der Brennerträger 4 umfasst einen Düsenträger 19 mit Öffnungen 12, die auf einem Kreis angeordnet sind, in denen die beiden Gruppen von Düsen 9 angeordnet sind. Der Kreis ist konzentrisch zu der Strömungsrichtung S. Der Düsenträger 19 ist an dem Gehäuse 5 der Gasturbine befestigt oder kann selber ein Teil des Brennerträgerflansches sein. Die Düsen 9 sind gasdicht in den Öffnungen 12 befestigt, zum Beispiel geschweißt.

[0041] Weiterhin umfasst der Brennerträger 4 einen Verteilerträger 20, der stromaufwärts an dem Düsenträger 19 angeordnet ist. Der Verteilerträger oder Deckel 20 ist ringförmig ausgebildet und konzentrisch zu der Strömungsrichtung S. Der Verteilerträger 20 ist gasdicht an dem Brennerträger 4 befestigt, hier mittels Verschraubungen.

[0042] In dem Verteilerträger 20 sind die beiden Brennstoffverteilerkanäle 8, 11 als konzentrische Ringnuten ausgebildet. Die Ringnuten sind an ihrer stromabwärts gelegenen Seite offen. An den Brennstoffverteilerkanälen 8, 11 sind Ausnehmungen 21 ausgebildet, die Bestandteil der Ringnut sind oder mit dieser kommunizieren. Die Ausnehmungen 21 der äußeren Nut 11 sind nach innen gerichtet und die Ausnehmungen 21 der inneren Nut sind nach außen gerichtet. So liegen zumindest Teilbereiche der Ausnehmungen 21 auf einem Kreis, dessen Radius dem Kreis der Öffnungen 12 entspricht, so dass die Ausnehmungen 21 in Kommunikation mit den Öffnungen 12 stehen. So ist sichergestellt, dass die Düsen 9 den zwei Stufen A und B über die Brennstoffverteilerkanäle 8, 11 zugeordnet sind.

[0043] Auf der stromaufwärts gelegenen Stirnseite des Verteilerträgers 20 sind Öffnungen für die Zuleitungen 10 und 13 vorgesehen. Die Zuleitungen 10, 13 können angeschweißt sein.

[0044] Der Verteilerträger 20 kann einfach hergestellt werden, die Brennstoffverteilerkanäle 8, 11 und die Öffnungen können in je einer Aufspannung gefräst und gebohrt werden.

[0045] Allen drei gezeigten Beispielen ist gemein, dass zwei Brennstoffverteilerkanäle 8 und 11, die mit jeweils einer Zuleitung 10, 13 für Brennstoffe verbunden sind, und zwei Gruppen A, B von Düsen 9 vorgesehen sind, wobei jeweils eine Gruppe A, B von Düsen 9 mit einem Brennstoffverteilerkanal verbunden ist.


Ansprüche

1. Brenneranordnung für eine Gasturbine (1) zum Einbringen von Brennstoff,
gekennzeichnet durch
zwei Brennstoffverteilerkanäle (8, 11), die mit jeweils einer Zuleitung (10, 13) für Brennstoffe verbunden sind, und durch zwei Gruppen (14, 15) von Düsen (9), die parallel zu einer Strömungsrichtung (S) angeordnet sind und von denen jeweils eine Gruppe (14, 15) mit einem Brennstoffverteilerkanal (8, 11) verbunden ist.
 
2. Brenneranordnung nach Anspruch 1, wobei jede Gruppe (14, 15) die gleiche Anzahl von Düsen (9) aufweist.
 
3. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Brennerträger (4), wobei ein erster Brennstoffverteilerkanal (8) an einer stromabwärts gelegenen Stirnseite (6) des Brennerträgers (4) angeordnet ist und wobei ein zweiter Brennstoffverteilerkanal (11) an einer stromaufwärts gelegenen gegenüberliegenden Stirnseite (7) des Brennerträgers (4) angeordnet ist, wobei eine erste Gruppe (15) von Düsen (9) an dem ersten Brennstoffverteilerkanal (8) in Kommunikation mit diesem angeordnet ist und wobei eine zweite Gruppe (14) von Düsen (9) in Öffnungen (12) des Brennerträgers (4) derart angeordnet ist, dass die Düsen (9) stromaufwärts in Kommunikation mit dem zweitem Brennstoffverteilerkanal (11) stehen und stromabwärts auf der Seite der stromabwärts gelegenen Stirnseite (6) liegen.
 
4. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Brennerträger (4) mit einer stromabwärts gelegenen Stirnseite (6) und einer stromaufwärts gelegenen gegenüberliegenden Stirnseite (7), wobei beide Gruppen (14, 15) von Düsen (9) in Öffnungen (12), die auf einem Kreis angeordnet sind, in der stromabwärts gelegenen Stirnseite (6) angeordnet sind, wobei die Brennstoffverteilerkanäle (8, 11) an der stromaufwärts gelegenen Stirnseite (7) derart angeordnet sind, dass ein Teil der Öffnungen (12) im Bereich des einen Brennstoffverteilerkanals (8) liegt und der Rest der Öffnungen (12) im Bereich des anderen Brennstoffverteilerkanals (11) liegt.
 
5. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Brennerträger (4) aufweisend einen Düsenträger (19) mit Öffnungen (12), die auf einem Kreis angeordnet sind, in denen die beiden Gruppen (14, 15) von Düsen (9) angeordnet sind, und einen Verteilerträger (20), der stromaufwärts an dem Düsenträger (19) angeordnet ist, wobei in dem Verteilerträger (20) die beiden Brennstoffverteilerkanäle (8, 11) als konzentrische Ringnuten mit Ausnehmungen (21) ausgebildet sind, wobei die Ausnehmungen (21) in Kommunikation mit den Öffnungen (12) stehen.
 
6. Brenneranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Öffnungen (12) für die Düsen (9) und/oder die Brennstoffverteilerkanäle (8, 11) derart angeordnet sind, dass die Düsen (9) der ersten Gruppe (15) und der zweiten Gruppe (14) alternierend zugeordnet sind.
 
7. Brenneranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Brennerträger (4) als Flansch, Deckel oder Ringdeckel ausgebildet ist.
 
8. Brenneranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Düsen (9) und/oder die Zuleitungen (10, 13) für Brennstoffe mittels einer Schweißverbindung befestigt sind.
 
9. Brenneranordnung nach Anspruch 4, wobei die Brennstoffverteilerkanäle (8, 11) wellenförmig ineinandergreifend angeordnet sind.
 
10. Gasturbine mit einem Brennraum (3) und einer Strömungsrichtung (S), aufweisend eine Brenneranordnung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht









Recherchenbericht