DE4408136A1 - Method for fuel preparation for gas turbine combustion chamber - Google Patents

Method for fuel preparation for gas turbine combustion chamber

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Abstract

The method involves a continuous stream of fluid fuel introduced, within an air flow into a tubular chamber in which the fuel vaporises and is injected into the combustion chamber. The rich fuel-air mix is set in the tubular chamber (7), at least in higher load points. Before entering the combustion chamber (1), an extra current of air (10) is added to the mixture. A nozzle-shaped chamber outlet (7b) points towards a mixer (12) which is pressurised by the extra current of air. The wall (8) of the chamber enables air to be transferred (9) into the chamber and is porous and/or has air vents. The mixer (5) is positioned at the inlet (2) of the combustion chamber.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kraftstoff-Auf­ bereitung für eine Gasturbinen-Brennkammer, wobei konti­ nuierlich flüssiger Kraftstoff sowie ein Luftstrom in eine insbesondere rohrförmige Kammer eingeleitet werden, in der der Kraftstoff zumindest teilweise verdampft und anschließend unverbrannt mit dem Luftstrom zur Brennkam­ mer hin abgeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Kraftstoff-Aufbereitung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem an oder stromauf der Kammer-Eintrittsöffnung vorgesehenen, vom Luftstrom um­ spülten Zerstäuber für den Kraftstoff.The invention relates to a method for fuel-up preparation for a gas turbine combustor, whereby cont nuously liquid fuel as well as an air flow in a particularly tubular chamber can be introduced, in which the fuel evaporates at least partially and then unburned with the air flow to the burning chamber always dissipated. The invention further relates to a device for fuel processing according to the The method of claim 1, with an on or upstream of the Chamber inlet opening provided by the airflow around flushed atomizers for the fuel.

Es ist bekannt, daß Gasturbinen mit niedrigen Stickoxid- Emissionen betrieben werden können, wenn mit Magerver­ brennung und Kraftstoff-Vorverdampfung gearbeitet wird. Dabei ist zwischen einer Kraftstoffdüse und der Brennkam­ mer eine zumeist rohrförmige Verdampferstrecke vorgese­ hen, in der der größte Massenanteil des eingespritzten Kraftstoffes verdampfen, jedoch nicht brennen soll. Da jedoch die Verbrennung in der Brennkammer mager und homo­ gen stattfinden soll, wird auch die Vorverdampferstrecke bereits mit der mageren Stöchiometrie der Brennkammer- Primärzone betrieben. Dabei wird die benötigte Ver­ dampfungsenthalpie beim bekannten Stand der Technik di­ rekt oder indirekt der in der Brennkammer brennenden Flamme entnommen.It is known that gas turbines with low nitrogen oxide Emissions can be operated if with lean ver combustion and fuel pre-evaporation. There is between a fuel nozzle and the combustion chamber A mostly tubular evaporator section is provided hen in which the largest mass fraction of the injected Evaporate fuel, but should not burn. There however, the combustion in the combustion chamber is lean and homo The pre-evaporator section will also take place already with the lean stoichiometry of the combustion chamber  Primary zone operated. The required ver enthalpy of vaporization in the known prior art di rectly or indirectly of those burning in the combustion chamber Flame removed.

So ist beispielsweise in der DE-OS 29 01 099 ein Ver­ dampferrohr gezeigt, das anstelle eines Druck- oder Luft­ zerstäubers am Brennkammerkopf befestigt ist und dabei zumindest teilweise in die Flamme hineinragt. Auf die in­ nere Oberfläche dieses Verdampferrohres wird Kraftstoff aufgebracht, der dort teilweise verdampft. Die zur Ver­ dampfung benötigte Wärme wird somit der Flamme entzogen. Eine ähnliche Ausführungsform mit mehreren Verdampferroh­ ren zeigt die EP 0 526 152 A1.For example, in DE-OS 29 01 099 a Ver Steamer tube shown that instead of a pressure or air atomizer is attached to the combustion chamber head while doing so protrudes at least partially into the flame. On the in nere surface of this evaporator tube becomes fuel applied, which partially evaporates there. The ver The heat required for vaporization is thus removed from the flame. A similar embodiment with several evaporator tubes Ren shows EP 0 526 152 A1.

Eine weitere Ausführungsform zur Verdampfung von flüssi­ gem Kraftstoff ist in der DE 28 21 160 C2 beschrieben. Hier wird die Verdampfungsenthalpie aus von der Brennkam­ mer rezirkurlierenden Heißgasen gewonnen, wobei bereits über dem Kraftstoffilm im Verdampferrohr eine geringfü­ gige Verbrennung auftritt. Noch eine weitere Ausführungs­ form ist in der DE 30 43 698 beschrieben. Hier wird der flüssige Brennstoff in zwei Ströme aufgeteilt, wobei der kleinere Brennstoffstrom verbrannt wird und somit die Verdampfungsenthalpie zum Verdampfen des größeren Brenn­ stoffstromes liefert, der dann gasförmig in der Trieb­ werks-Brennkammer verbrannt wird.Another embodiment for the evaporation of liquid The fuel is described in DE 28 21 160 C2. Here the enthalpy of vaporization comes from the Brennkam recirculating hot gases won, whereby already a little above the fuel film in the evaporator tube Common combustion occurs. Yet another execution form is described in DE 30 43 698. Here is the liquid fuel divided into two streams, the smaller fuel stream is burned and thus the Evaporation enthalpy to evaporate the larger furnace material flow, which is then gaseous in the drive factory combustion chamber is burned.

Die bekannten Verfahren zur Überführung flüssigen Kraft­ stoffes in die gasförmige Phase vor dem Einsetzen der Verbrennung sind somit dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungsenthalpie durch Strahlung oder Wärmeleitung an den sich als Film auf einer Oberfläche befindenden Kraftstoff herangeführt wird. Dabei wird der Wärmestrom einer brennenden Flamme entnommen. Durchführbar ist die­ ses Verfahren aufgrund der Gefahr der Selbstzündung je­ doch nur für extrem magere Kraftstoff-Luft-Gemische.The known methods of transferring liquid power substance in the gaseous phase before the onset of Combustion is thus characterized in that the Enthalpy of vaporization by radiation or heat conduction to those on a surface as a film Fuel is introduced. The heat flow taken from a burning flame. It is feasible  This procedure due to the risk of auto-ignition ever but only for extremely lean fuel-air mixtures.

Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei hohen Druckver­ hältnissen, wie sie bei höheren Gasturbinen-Lastpunkten auftreten, die Verdampfung zum Erreichen geringer Stick­ oxid-Emissionen jedoch zu langsam abläuft. Ein im Hin­ blick hierauf verbessertes Kraftstoff-Aufbereitungsver­ fahren für eine Gasturbinen-Brennkammer aufzuzeigen, ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung.It has been shown that, in particular at high Druckver conditions, as at higher gas turbine load points occur, the evaporation to achieve low stick oxide emissions, however, runs too slowly. One in the way look at improved fuel processing Ver drive for a gas turbine combustor therefore object of the present invention.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß zumindest in höheren Lastpunkten in der Kammer, in der der Kraft­ stoff zumindest teilweise verdampft, ein fettes Kraft­ stoff-Luft-Gemisch eingestellt wird, und daß diesem Ge­ misch vor Eintritt in die Brennkammer ein Zusatzluftstrom beigemengt wird. Eine vorteilhafte Vorrichtung zur erfin­ dungsgemäßen Kraftstoff-Aufbereitung ist in unterschied­ lichen Ausbildungen ebenso wie eine Weiterbildung des er­ findungsgemäßen Verfahrens in den Unteransprüchen be­ schrieben.To solve this problem it is provided that at least at higher load points in the chamber where the force fabric at least partially evaporated, a fat force Substance-air mixture is set, and that this Ge mix an additional air stream before entering the combustion chamber is added. An advantageous device for inventing The fuel processing according to the invention is different training as well as further training of the he inventive method in the dependent claims be wrote.

Erfindungsgemäß wird das Verdampferrohr bzw. die Vor­ dampferstrecke mit fettem Gemisch betrieben, so daß wegen der größeren Menge von rasch verdampfendem, leicht flüch­ tigen Kraftstoff-Bestandteilen eine Temperaturabsenkung des kontinuierlich zugeführten Luftstromes rascher er­ folgt, so daß dieses Prinzip der Magerverbrennung mit Kraftstoff-Vorverdampfung auch für höhere Druckverhält­ nisse anwendbar ist. Dabei kann durch das Auftreten sehr fetter Stöchiometrien vorteilhafterweise die Gefahr eines Flammenrückschlages in die Kammer, in der die Verdampfung stattfindet, vermindert werden. Die Wand der insbesondere rohrförmigen Kammer bzw. des Verdampferrohres kann mit einem dünnen Kraftstoffilm, der teilweise ebenfalls an der Oberfläche der Wand verdampft, benetzt sein und stellt somit auch keine Zündquelle mehr dar. Im Falle eines Pumpens des vorgeschalteten Verdichters oder im Falle einer anderweitigen kurzfristigen Drosselung der Luftzufuhr zur Vorverdampferstrecke wird dabei das ohne­ hin fette Gemisch noch fetter, so daß auch derartige un­ erwünschte instationäre Betriebszustände kein Sicher­ heitsrisiko darstellen. Um jedoch in der Primärzone der Brennkammer die gewünschte magere Stöchiometrie zu erhal­ ten, ist zwischen der geschilderten, fetten Vorver­ dampferstrecke bzw. Verdampferkammer/Verdampferrohr sowie dem Brennkammereintritt ein Zusatzluftstrom beizumengen. Vorzusehen ist somit ein geeignetes Luftzumischelement bzw. eine Mischvorrichtung, die von einem herangeführten Zusatzluftstrom beaufschlagt wird.According to the evaporator tube or the front steamer line operated with a rich mixture, so that because the larger amount of quickly evaporating, easily cursed temperature components of the continuously supplied air flow faster follows so that this principle of lean burn with Fuel pre-evaporation also for higher pressure ratios nisse is applicable. The appearance can be very bold stoichiometries advantageously the risk of Flashback in the chamber in which the evaporation takes place, are reduced. The wall of the particular tubular chamber or the evaporator tube can with a thin film of fuel, some of which is also on evaporated, wetted and is therefore no longer a source of ignition. In the case  pumping the upstream compressor or In the event of other short-term throttling of the Air supply to the pre-evaporator line is without out fat mixture even fatter, so that such un Desired transient operating states not certain represent security risk. However, in the primary zone of the Combustion chamber to obtain the desired lean stoichiometry is between the bold preparatory steamer section or evaporator chamber / evaporator tube and to add an additional air flow to the combustion chamber inlet. A suitable air admixing element must therefore be provided or a mixing device brought up by one Additional air flow is applied.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Kraftstoff-Aufbereitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besitzt somit eine düsenartige Kammer-Austrittsöffnung, die zur Mischvor­ richtung, die vom herangeführten Zusatzluftstrom beauf­ schlagt wird, hin ausgerichtet ist. Wie üblich ist dabei an oder stromauf der Eintrittsöffnung der Verdampfer-Kam­ mer ein Zerstäuber für den Kraftstoff vorgesehen, der von dem die Verdampfungsenthalpie liefernden Luftstrom um­ spült ist.A preferred device for fuel processing according to the method of the invention thus has a nozzle-like chamber outlet opening for mixing direction, which is acted upon by the additional air flow is being struck. As is usual with this at or upstream of the evaporator cam inlet mer provided an atomizer for the fuel by around the air flow delivering the enthalpy of vaporization is rinsed.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand der in Fig. 1 gezeigten Prinzipdarstellung, während Fig. 2 eine Weiter­ bildung zeigt.The invention is explained in more detail with reference to the basic illustration shown in FIG. 1, while FIG. 2 shows further training.

Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Brennkammer einer Gastur­ bine bezeichnet, in die über einen Brennkammer-Eintritt 2 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch eintreten kann. Dieses Luft- Kraftstoff-Gemisch wird zuvor aufbereitet, d. h. der zunächst flüssige Kraftstoff wird verdampft und mit einem Luftstrom vermengt. Reference number 1 denotes a combustion chamber of a gas turbine, into which an air / fuel mixture can enter via a combustion chamber inlet 2 . This air-fuel mixture is prepared beforehand, ie the initially liquid fuel is evaporated and mixed with an air flow.

Im einzelnen wird hierzu aus einer Zufuhrleitung 3 der flüssige Kraftstoff auf einen Zerstäuber 4 aufgebracht, der diesen Kraftstoff zu einem feinen Tropfenspray zer­ stäubt und gleichmäßig über den Querschnitt des den Zer­ stäuber 4 umgebenden Rohres 5 verteilt. Zusätzlich ge­ langt in dieses Rohr 5 ein Luftstrom 6, der den Zerstäu­ ber 4 umspült und der sich somit stromab des Zerstäubers 4 mit dem zerstäubten Kraftstoff vermischt. Dieser Mi­ schungsprozeß findet statt in einer Kammer 7, die teil­ weise durch den Innenraum des Rohres 5, insbesondere aber durch den Innenraum des sich an das Rohr 5 anschließenden Rohres, dessen Wand mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet ist, gebildet wird. Diese Wand 8 begrenzt somit die Kam­ mer 7, in der sich wie geschildert ein Kraftstoff-Luft- Gemisch bildet.In detail thereto, the liquid fuel is applied to an atomizer 4 from a supply line 3, of a fine droplet spray zer stäubt this fuel and distributed evenly over the cross section of the cerium atomizers 4 surrounding the pipe. 5 In addition ge reached in this pipe 5, an air flow 6 that flows around the Zerstäu about 4 and mixes thus downstream of the atomizer 4 with the atomized fuel. This Mi process takes place in a chamber 7 , which is partly formed by the interior of the tube 5 , but in particular by the interior of the tube 5 adjoining the tube, the wall of which is designated by the reference number 8 . This wall 8 thus limits the chamber 7 , in which a fuel-air mixture forms as described.

Der Luftstrom 6 wird dabei derart dimensioniert, daß sich in der Kammer 7 ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch ein­ stellt. Beim Durchströmen der Kammer 7 verdampft der Kraftstoff dieses Gemisches zum größten Teil, wobei die hierfür erforderliche Verdampfungsenthalpie im wesentli­ chen dem Luftstrom 6 entnommen wird. Die Verdampfung geht dabei aufgrund der fetten Gemischzusammensetzung relativ rasch vor sich, so daß ideale Voraussetzungen für eine spätere Magerverbrennung mit Kraftstoffvorverdampfung ge­ geben sind.The air flow 6 is dimensioned such that a rich fuel-air mixture is in the chamber 7 . When flowing through the chamber 7 , the fuel of this mixture evaporates for the most part, the enthalpy of vaporization required for this essentially being taken from the air stream 6 . The evaporation is relatively quick due to the rich mixture composition, so that ideal conditions for a later lean combustion with fuel pre-evaporation are given.

Um zu verhindern, daß sich unverbrannte Anteile des Kraftstoffes an der Innenseite der Wand 8 anlagern, kann die Wand 8 dieser Kammer 7 derart ausgebildet sein, daß ein Luftübertritt gemäß Pfeilrichtung 9 in die Kammer 7 ermöglicht wird. Hierzu kann die Wand 8 aus einem porösen Werkstoff bestehen und/oder Luftdurchtrittsöffnungen auf­ weisen. Stets tritt durch die Poren bzw. durch die Luft­ durchtrittsöffnungen ein Luftstrom gemäß Pfeilrichtung 9 aufgrund der herrschenden Druckverhältnisse in die Kammer 7 ein und vermischt sich dabei mit den an der Innenseite der Wand 8 anliegenden Kraftstofftropfen.In order to prevent unburned portions of the fuel from accumulating on the inside of the wall 8 , the wall 8 of this chamber 7 can be designed in such a way that air can pass into the chamber 7 in the direction of the arrow 9 . For this purpose, the wall 8 can consist of a porous material and / or have air passage openings. An air flow according to the direction of the arrow 9 always enters the chamber 7 through the pores or through the air openings and mixes with the fuel drops resting on the inside of the wall 8 .

Während wie erläutert in der Kammer 7 ein fettes Kraft­ stoff-Luft-Gemisch vorliegt, soll in der Brennkammer 1 ein mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt werden. Da­ her muß dem aus der Kammer 7 über eine Kammer-Austritts­ öffnung 7b austretenden Gemisch noch ein Zusatzluftstrom 10 beigemengt werden. Dieser Zusatzluftstrom 10 vermengt sich mit dem aus der Kammer 7 austretenden Gemisch in einer sog. Mischkammer 11, in der eine Mischvorrichtung 12 vorgesehen ist. Um eine optimale Vermischung des über Luftschlitze 13 in die Mischkammer 11 eintretenden Zu­ satzluftstromes 10 mit dem aus der Kammer 7 austretenden Gemisch-Strom zu erzielen, ist die Kammer-Austrittsöff­ nung 7b düsenartig ausgebildet und auf die Mischvorrich­ tung 12 hin ausgerichtet.While, as explained in the chamber 7, there is a rich fuel-air mixture, a lean fuel-air mixture is to be burned in the combustion chamber 1 . Since the mixture emerging from the chamber 7 via a chamber outlet opening 7 b must be admixed with an additional air stream 10 . This additional air flow 10 mixes with the mixture emerging from the chamber 7 in a so-called mixing chamber 11 , in which a mixing device 12 is provided. In order to achieve an optimal mixing of the air vents 13 entering the mixing chamber 11 to the set air flow 10 with the mixture stream emerging from the chamber 7 , the chamber outlet opening 7 b is designed like a nozzle and is oriented towards the mixing device 12 .

Die Mischvorrichtung 12 ist so gestaltet, daß sich der Zusatzluftstrom 10 mit dem aus der Kammer 7 austretenden Gemischstrom homogen vermischt. Gleichzeitig wirkt diese Mischvorrichtung 12, stromab derer sich die Brennkammer 1 befindet, als Flammhalter, d. h. die Mischvorrichtung 12 erzeugt ein zur Flammhaltung geeignetes Strömungsfeld. Hierzu ist die Mischvorrichtung 12 wie ersichtlich am Brennkammer-Eintritt 2 angeordnet/befestigt.The mixing device 12 is designed such that the additional air stream 10 mixes homogeneously with the mixture stream emerging from the chamber 7 . At the same time, this mixing device 12 , downstream of which the combustion chamber 1 is located, acts as a flame holder, ie the mixing device 12 generates a flow field suitable for keeping the flame. For this purpose, the mixing device 12 is arranged / attached to the combustion chamber inlet 2 , as can be seen.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, über die Mischvorrich­ tung 12 zusätzlichen Kraftstoff zuzuführen. Hierzu kann eine zusätzliche Kraftstoffleitung 14 vorgesehen sein, die an der in dieser Betriebsart als Luftzerstäuber wir­ kenden Mischvorrichtung 12 mündet.In addition, provision can be made to supply additional fuel via the mixing device 12 . For this purpose, an additional fuel line 14 can be provided, which opens out at the mixing device 12 in this operating mode as an air atomizer.

Wird die Gasturbine in der unteren Teillast betrieben, so ist die Temperatur des in die Kammer 7 eintretenden Luft­ stromes 6 nur geringfügig höher als die Verdampfungstem­ peratur der letzten Kraftstofffraktion. Hiermit ergäbe sich somit ein zu geringer Verdampfungsgrad, da die Ver­ dampfungsenthalpie des Luftstromes 6 nicht ausreichen würde, um den gesamten Kraftstoff in der Kammer 7 zu ver­ dampfen. Um diesem Problem abzuhelfen, kann bzw. können - wie Fig. 2 zeigt - neben der Kammer 7 eine oder mehrere weitere Kammern 17 vorgesehen sein, deren Kammer-Aus­ trittsöffnungen 17b ebenso wie die Kammer-Austrittsöff­ nung 7b auf die (gemeinsame) Mischvorrichtung 11 hin aus­ gerichtet sind. Während dann bei höheren Lastpunkten der Gasturbine und somit ausreichender Verdampfungsenthalpie des Luftstromes 6 im wesentlichen nur die Kammer 7 wie oben geschildert mit fettem Gemisch betrieben wird und die weiteren Kammern 17 nur für die Zuführung des Zusatz­ luftstromes 10 vorgesehen sind, können bei niedrigen Luftdrücken und Temperaturen und somit lediglich geringer Luftstrom-Verdampfungsenthalpie alle Kammern 7, 17 mit magerem Gemisch betrieben werden. Daher weisen auch diese zusätzlichen Kammern 17 eintrittsseitig jeweils einen Zerstäuber 4 sowie eine nicht gezeigte Kraftstoff-Zufuhr­ leitung auf.If the gas turbine is operated in the lower part load, the temperature of the air stream 6 entering the chamber 7 is only slightly higher than the temperature of the last fuel fraction. This would result in an insufficient degree of evaporation since the enthalpy of vaporization of the air stream 6 would not be sufficient to evaporate all of the fuel in the chamber 7 . In order to remedy this problem, one or more further chambers 17 can be provided in addition to the chamber 7 , as shown in FIG. 2, the chamber openings from which openings 17 b as well as the chamber outlet openings 7 b on the (common) Mixing device 11 are directed out. Then, at higher load points of the gas turbine and thus sufficient evaporation enthalpy of the air stream 6 , essentially only the chamber 7, as described above, is operated with a rich mixture and the other chambers 17 are only provided for the supply of the additional air stream 10 , at low air pressures and temperatures and thus only low air flow enthalpy of vaporization all chambers 7 , 17 are operated with a lean mixture. Therefore, these additional chambers 17 each have an atomizer 4 on the inlet side and a fuel supply line, not shown.

Bevorzugt wird bei der Ausführungsform nach Fig. 2 somit im unteren Teillastgebiet der Gasturbine in allen Kammern 7, 17 ein im wesentlichen gleiches, mageres Kraftstoff- Luft-Gemisch eingestellt, während bei Vorhandensein einer ausreichenden Verdampfungsenthalpie, d. h. in höheren Lastpunkten, im wesentlichen nur in der zentralen Kammer 7 ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch eingestellt wird. In diesen höheren Lastpunkten dienen wie bereits erwähnt die weiteren Kammern 17 dazu, den Zusatzluftstrom 10 dem aus der Kammer 7 austretenden Gemisch-Strom mit im wesentli­ chen verdampften Kraftstoff beizumengen, wobei die Funk­ tion der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffleitung 14 von den nicht gezeigten Kraftstoff-Zufuhrleitungen sowie den Zerstäubern 4 in den Kammern 17 übernommen werden kann. In the embodiment according to FIG. 2, an essentially identical, lean fuel-air mixture is thus set in all chambers 7 , 17 in the lower part-load region of the gas turbine, while in the presence of a sufficient evaporation enthalpy, ie at higher load points, essentially only in a rich fuel-air mixture is set in the central chamber 7 . At these higher load points, as already mentioned, the further chambers 17 serve to add the additional air stream 10 to the mixture stream emerging from the chamber 7 with essentially vaporized fuel, the function of the fuel line 14 shown in FIG. 1 from those not shown Fuel supply lines and the atomizers 4 in the chambers 17 can be taken over.

Dabei findet selbstverständlich auch in den niedrigeren Lastpunkten, in den in sämtlichen Kammern 7, 17 ein ma­ geres Gemisch eingestellt wird, in all diesen Kammern 7, 17 eine im wesentlichen vollständige Verdampfung des Kraftstoffes statt, da mit diesen geringeren Luftdurch­ sätzen auch keine solch rasche Verdampfung stattfinden muß. Ebenso wie in mittleren und oberen Lastpunkten, in denen in der Kammer 7 erfindungsgemäß ein fettes Gemisch eingestellt wird, stammt dabei jedoch die Verdampfungs­ enthalpie vollständig aus dem die Kammer durchströmenden Luftstrom 6. Stets ist somit eine optimale Magerverbren­ nung in der Brennkammer 1 mit Kraftstoffvorverdampfung in einer Verdampferstrecke bzw. der Kammer 7 (17) gewährlei­ stet.Here in the in all chambers 7, 17, a ma geres mixture is adjusted, in all these chambers 7, 17 substantially complete evaporation of the fuel is of course also in the lower load points, rather than as sets with these lower air no such rapid Evaporation must take place. Just as in middle and upper load points, in which a rich mixture is set according to the invention in the chamber 7 , however, the evaporation enthalpy comes entirely from the air flow 6 flowing through the chamber. Optimal lean combustion in the combustion chamber 1 with fuel pre-evaporation in an evaporator section or the chamber 7 ( 17 ) is thus always guaranteed.

Claims (7)

1. Verfahren zur Kraftstoff-Aufbereitung für eine Gasturbinen-Brennkammer, wobei kontinuierlich flüs­ siger Kraftstoff sowie ein Luftstrom (6) in eine insbesondere rohrförmige Kammer (7) eingeleitet wer­ den, in der der Kraftstoff zumindest teilweise ver­ dampft und anschließend unverbrannt mit dem Luft­ strom (7) zur Brennkammer (1) hin abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in höheren Lastpunkten in dieser Kammer (7) ein fettes Kraft­ stoff-Luft-Gemisch eingestellt wird, und daß diesem Gemisch vor Eintritt in die Brennkammer (1) ein Zu­ satzluftstrom (10) beigemengt wird.1. A method for fuel processing for a gas turbine combustion chamber, wherein continuously liquid fuel and an air stream ( 6 ) are introduced into a particularly tubular chamber ( 7 ), in which the fuel evaporates at least partially and then is unburned with the air stream ( 7 ) to the combustion chamber ( 1 ) is discharged, characterized in that a rich fuel-air mixture is set at least at higher load points in this chamber ( 7 ), and that this mixture before entering the combustion chamber ( 1 ) A flow of air ( 10 ) is added. 2. Vorrichtung zur Kraftstoff-Aufbereitung gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem an oder strom­ auf der Kammer-Eintrittsöffnung vorgesehenen, vom Luftstrom (6) umspülten Zerstäuber (4) für den Kraftstoff, gekennzeichnet durch eine düsenartig ausgebildete, auf eine Mischvorrichtung (12), die vom herangeführ­ ten Zusatzluftstrom (10) beaufschlagt wird, hin aus­ gerichtete Kammer-Austrittsöffnung (7b). 2. Device for fuel processing according to the method of claim 1, with an atomizer ( 4 ) for the fuel provided on or downstream of the chamber inlet opening and surrounded by the air stream ( 6 ), characterized by a nozzle-like design on a mixing device ( 12 ), which is acted upon by the additional air flow ( 10 ), from the directed chamber outlet opening ( 7 b). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (8) der Kammer (7) einen Luftübertritt (9) in die Kammer (7) ermög­ licht und hierzu porös ausgebildet ist und/oder Luftdurchtrittsöffnungen aufweist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the wall ( 8 ) of the chamber ( 7 ) allows air to pass ( 9 ) into the chamber ( 7 ) light and for this purpose is porous and / or has air passage openings. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (5) am Brennkammer-Eintritt (2) angeordnet ist und als Flammhalter wirkt.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the mixing device ( 5 ) is arranged at the combustion chamber inlet ( 2 ) and acts as a flame holder. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischvorrichtung (12) flüssiger Zusatzkraftstoff zuführbar ist.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the mixing device ( 12 ) liquid additional fuel can be supplied. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kammern (7, 17) mit ihren Austrittsöffnungen (7b, 17b) auf eine ge­ meinsame Mischvorrichtung (12) hin ausgerichtet sind.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that a plurality of chambers ( 7 , 17 ) with their outlet openings ( 7 b, 17 b) are aligned with a common mixing device ( 12 ). 7. Verfahren nach Anspruch 1 bei Einsatz einer Vorrich­ tung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei höheren Lastpunkten aufgrund ausreichender Verdampfungsenthalpie des Luftstromes (6) eine der Kammern (7) fett betrieben wird und über die andere(n) Kammer(n) der Zusatz­ luftstrom (10) herangeführt wird, während bei gerin­ ger Luftstrom-Verdampfungsenthalpie in allen Kammern (7, 17) ein im wesentlichen gleiches, mageres Ge­ misch eingestellt wird.7. The method according to claim 1 when using a Vorrich device according to claim 6, characterized in that at higher load points due to sufficient evaporation enthalpy of the air stream ( 6 ) one of the chambers ( 7 ) is operated in rich and on the other (n) chamber (s) the additional air flow ( 10 ) is introduced, while at low air flow enthalpy of vaporization in all chambers ( 7 , 17 ) a substantially identical, lean mixture is set.
DE4408136A 1994-03-10 1994-03-10 Method for fuel preparation for gas turbine combustion chamber Withdrawn DE4408136A1 (en)

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