CN105716111A

CN105716111A - 用于将稀释空气掺合至热气流的混合器

Info

Publication number: CN105716111A
Application number: CN201511036167.4A
Authority: CN
Inventors: D·汤安; M·R·博蒂恩; L·塔沃钟希拉雷斯
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: Energy Resources Switzerland AG
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-22
Also published as: EP3037725B1; EP3037725A1; KR20160076472A; CN105716111B; US10323574B2; JP2016128741A; US20160177832A1

Abstract

本发明涉及一种燃气涡轮发动机或发电厂的燃烧器布置，其包括至少一个燃烧室、用于将稀释介质或空气掺合至离开燃烧室的热气流的至少一个混合器。混合器适于在于燃烧室下游延伸的热气流路径中引导燃烧气体，其中混合器包括从混合器的侧壁指向内的多个喷射管，用于掺合稀释介质或空气以冷却离开燃烧室的热气流。混合器(115，200，222)包括具有至少一个压力受控的隔间(205-207；209-211)的至少一个稀释空气仓室(111)，该至少一个压力受控的隔间(205-207；209-211)直接地或间接地连接于至少一个喷射管(114a-c)。

Description

用于将稀释空气掺合至热气流的混合器

技术领域

本发明涉及一种燃气涡轮发动机或发电厂的燃烧器布置，根据权利要求1的前序部分，其包括至少一个燃烧室、用于将稀释介质或空气掺合至离开燃烧室的热气流的至少一个混合器，其中混合器适于在于燃烧室下游延伸的热气流路径中引导燃烧气体，其中混合器包括从混合器的侧壁指向内的多个喷射管，用于掺合稀释介质或空气以冷却离开燃烧室的热气流。

作为优选，本发明涉及包括单个燃烧器或连续的燃烧器布置的燃气涡轮发动机。连续燃烧布置包括以流体流连接按顺序布置的第一焚烧器、第一燃烧室、用于将稀释气体掺合至在操作期间离开第一燃烧室的热气体的混合器、第二燃烧室。混合器适于在于第一燃烧室与第二焚烧器之间延伸的热气流路径中引导燃烧气体，该第二焚烧器包括导管，该导管具有适于连接于第一燃烧室的上游端部处的入口，以及适于连接于第二燃烧室的下游端部处的出口。

此外，例如，操作布置的构件涉及燃气涡轮发动机的筒形燃烧器。此外，操作布置还涉及可经受燃烧的所有其它发动机。

作为一个实例，本发明涉及具有围绕旋转轮廓设置的若干筒形燃烧器的型式的燃气涡轮发动机。

筒形燃烧器是整装的圆柱形燃烧室。各个″筒形燃烧器″均具有其自身的燃料喷射器、点火器、衬套和外壳。来自压缩机的主空气引导到各个独立的筒形燃烧器中，其中，其减速，与燃料掺合，并且接着点燃。二次空气也来自压缩机，其中，其给送到衬套外(其内是发生燃烧的地方)。二次空气接着通常通过衬套中的缝隙给送到燃烧区中以经由薄膜冷却来冷却衬套。

此外，多个筒形燃烧器围绕发动机的中心轴线布置，并且它们共同的排气给送至(多个)涡轮。筒形燃烧器由于它们的设计和测试的容易(人们可测试单个筒，而非必须测试整个系统)而最广泛地用于早期的燃气涡轮发动机中。筒形燃烧器容易维护，因为仅单个筒需要除去，而非整个燃烧区段。

聚焦的燃气涡轮发动机包括压缩机、压缩机下游的若干筒形燃烧器，而筒形燃烧器的热气体被允许进入涡轮，而筒形燃烧器基于筒形燃烧器构架操作。

此外，另一种燃气涡轮发动机包括压缩机、压缩机下游的第一筒形燃烧器布置，而第一筒形燃烧器布置的热气体被允许进入第一涡轮或第二筒形燃烧器布置，而第二筒形燃烧器布置的热气体被允许进入第二涡轮或随后的蒸汽循环，而至少一个筒形燃烧器布置基于筒形燃烧器构架操作。

此外，至少一个筒形燃烧器包括一个或更多个设置的预混焚烧器或半预混焚烧器。第一涡轮连接成从第一筒形燃烧器布置接收工作气体，第二筒形燃烧器布置连接成从第一涡轮接收排出的工作气体，并且将工作气体输送至第二涡轮，其中第二筒形燃烧器布置包括形成沿流动方向从第一涡轮的出口延伸至第二涡轮的入口的燃烧空间的环形导管，以及用于将燃料引入到第二筒形燃烧器布置中用于自动点燃燃烧的器件。

此外，本发明的设备的操作使用还优选涉及又一种类型的燃烧器，即，环形燃烧器。类似于筒形燃烧器，筒环形燃烧器具有容纳在具有它们自身的燃料喷射器的单独的衬套中的分离的燃烧区。不同于筒形燃烧器，所有燃烧区共用公共的环形(环带)外壳。各个燃烧区不再必须用作压力容器。燃烧区还可经由衬套孔或连接管子或管与彼此″连通″，这允许一些空气沿周向流动。来自环形燃烧器的离开流大体上具有更均匀的温度曲线，其对于涡轮区段而言更好。其还消除了各个室具有其自身的点火器的需要。一旦在一个或两个筒形燃烧器中点火，则火可容易扩散至并且点燃其它筒形燃烧器。

燃气涡轮发动机的燃烧器包括至少一个预混焚烧器，这些应当优选由根据文献EP0321809A1和/或EP0704657A2的燃烧过程和目的形成，其中这些文献形成了本说明书的组成部分。具体而言，所述预混焚烧器可利用所有类型的液体和/或气体燃料操作。因此，可能容易提供独立筒内的不同燃料。这还意味着预混焚烧器还可以以不同燃料同时操作。

背景技术

由于由非稳定的可再生源如风或太阳光的增加的发电，故基于现有的燃气涡轮的发电厂日益用于平衡功率需求和稳定电网。因此，需要改进的操作灵活性。这隐含了燃气涡轮通常在低于基本负载设计点的负载下操作，即，在较低燃烧器入口和点火温度下。

同时，排放极限值和总体排放许可变得更严格，以使需要在较低排放值下操作，还在部分负载操作下和在瞬变期间保持低排放，因为这些也认为对累积的排放极限有价值。

现有技术水平的燃烧系统设计成例如通过调整压缩机入口质量流或控制不同焚烧器、燃料级或燃烧器间的燃料分流来应对操作条件中的某些可变性。然而，这不足以满足新的要求。

为了进一步减少排放和操作灵活性，在DE10312971A1中提出了连续燃烧。取决于操作条件，特别是第一燃烧室的热气体温度，可必要的是在热气体被允许进入第二焚烧器(也称为连续焚烧器)之前冷却热气体。该冷却可有利于允许燃料喷射和喷射燃料与第一燃烧器的热烟道气体在第二焚烧器中的预混。

常规冷却方法需要换热器结构，其导致主要热气流中的高压降或提出了从侧壁的冷却介质的喷射。为了从侧壁喷射冷却介质，需要高压降，其不利于以此类燃烧器布置操作的燃气涡轮的效率，并且整个流动的受控冷却为困难的。

参照WO2014/063835A1，连续燃烧器布置包括以流体流连接按顺序布置的第一焚烧器、第一燃烧室、用于将稀释气体掺合至在操作期间离开第一燃烧室的热气体的混合器、第二焚烧器，以及第二燃烧室。混合器适于在于第一燃烧室与第二焚烧器之间延伸的热气体流动路径中引导燃烧气体，该第二焚烧器包括导管，该导管具有适于连接于第一燃烧室的上游端部处的入口，以及适于连接于第二焚烧器的下游端部处的出口。混合器包括多个喷射管，其从混合器的侧壁指向内，用于掺合稀释气体以冷却离开第一燃烧室的热烟道气体。

此外，WO2014/063835A1描述了一种用于操作燃气涡轮的方法，该燃气涡轮具有至少一个压缩机、燃烧器布置，以及涡轮，该燃烧器布置包括以流体流连接按顺序布置的第一焚烧器、第一燃烧室、用于将稀释气体掺合至在操作期间离开第一燃烧室的热气体的混合器、第二焚烧器，以及第二燃烧室。混合器适于在于第一燃烧室与第二焚烧器之间延伸的热气体流动路径中引导燃烧气体，该第二焚烧器包括导管，该导管具有适于连接于第一燃烧室的上游端部处的入口，以及适于连接于第二焚烧器的下游端部处的出口。混合器包括多个喷射管，其从导管的侧壁指向内，用于掺合稀释气体以冷却离开第一燃烧室的热烟道气体。稀释气体掺合到混合器的截面的不同区域中，或者稀释气体通过喷射孔和/或第二喷射管和第一喷射管喷射，以便将稀释气体引入到混合器的截面的不同区域中。

此外，通过利用亥姆霍兹阻尼器的燃烧动力的衰减由燃气涡轮领域中运营的所有公司广泛地使用，并且提交了若干发明公开。出现的技术水平聚焦于将阻尼器应用于筒环形燃烧器上。采用围绕筒形燃烧器的亥姆霍兹阻尼器可在以下文献中看到：

US2005/0166596A1描述了一种通流谐振器，其在置于具有燃烧器系统的流动路径内的最高声压振幅的点处或附近时，有效地阻尼声能的不稳定性，同时在谐振器的一部分集成至具有超过大约0.10英寸的厚度的系统的区段时避免绕过系统的质量空气流增大。谐振器的声阻尼性能可按照声导率表示，其限定为穿过下游一组孔的体积速度的同相分量除以谐振器的下游面处的压力振荡的幅度。声导率的高值指示了高阻尼性能。因此，谐振器的声导率越高，则系统如燃气涡轮内所需的独立谐振器越少，以使潜在地损坏的燃烧振荡最小化，或者相对于此类燃烧振荡的出现的可能性越大。

US2011/0220433A1提供了以下解决方案：本目的的第一方面为一种燃烧器，其包括限定其中的燃烧区域的圆柱形本体，以及包括具有与燃烧区域连通的消声器谐振空间的声学部分的消声器。声学部分沿圆柱形本体提供，以便沿横穿圆柱形本体的轴向方向的方向延伸。根据该方面，由于具有消声器谐振空间的声学部分沿圆柱形本体提供以便沿横穿圆柱形本体的轴向方向的方向或周向方向延伸，故声学部分沿周向方向宽泛地设置，而并未沿周向方向集中在圆柱形本体的特定区域中。结果，防止了声学部分朝圆柱形本体的外周突出，并且可减小燃烧器外所需的空间。因此，由于外壳可制作成小的，故构成外壳的壳体可制作成小的。例如，由于这使得燃气涡轮能够在地上充分地运输，故有可能降低制造成本，包括运输成本。此外，如果朝圆柱形本体的外圆周的声学部分的突出减小，则燃烧器可容易连同消声器取出。因此，有可能改进燃烧器的维护的容易。上述方面还可包括由多孔板形成的声学衬套，其构成圆柱形本体并且具有沿厚度方向穿透的多个通孔和围绕多孔板并且离多孔板一定距离提供的盖部件，以便覆盖多孔板，声学衬套具有声学衬套谐振空间。通过这样做，有可能衰减可由声学衬套衰减的频率区域中的振荡，以及可由消声器衰减的频率区域中的振荡。因此，有可能衰减宽频率区域中的燃烧振荡。在以上构造中，优选的是声学部分的至少部分设在声学衬套的外圆周侧部上。

发明内容

为了将创新且创造性的贡献引入至提到的现有技术水平，本发明的基本构思在于利用混合器的部分作为阻尼器。这可通过使用具有可变压降混合器的提出构思完成。这允许了具有围绕燃烧室的阻尼器；提出的发明还有益于引入混合器的改进的流体动力特征。

因此，提出的发明的基本构思在于通过利用混合器仓室容积其间的一个或更多个分离器(挡板)来产生可变压降混合器。这产生了具有仓室的混合器，该仓室以均具有一定压力(这归因于横跨各个分离器的压降)的隔间划分。混合器的不同稀释介质(下文中称为稀释空气)管将成组集中，并且这些组中的各个与仓室的不同隔间流体动力连接。这导致了横跨各个稀释空气管组的不同压降(在隔间与燃烧室之间)。这允许了某些稀释空气管组具有高到足以在热燃烧气体中良好穿透的压降，并且允许其它组具有小到足以允许冷空气保持相对接近燃烧室壁的压降。

相比之下，具有仅一个混合器仓室的混合器将不允许不同组的管之间的不同压降。

混合器仓室容积内的提到的分离器将引起不同隔间的声学去耦。去耦的程度取决于横跨分离器的压降，高压降意味着较高的声学去耦。该声学去耦将导致如下事实：具有它们的相关混合器管的不同隔间将具有不同的谐振频率。如果声学脉动以匹配混合器仓室的谐振频率的频率发生在燃烧室中(例如，由于燃烧不稳定性)，则反馈放大环可发生，其甚至更多地增强燃烧室中的脉动，并且结果是强的稀释空气波动。这不利于燃烧器操作。

混合器仓室以声学去耦的隔间的分开意味着一定频率下的声学脉动将仅强烈地激励具有匹配脉动频率的谐振的带相关的稀释空气管的隔间。其余混合器(带相关稀释空气管的其它隔间)将不受影响。

因此，本发明的主要构思在于利用混合器的至少一部分作为阻尼器。

因此，存在应当解决的两个技术问题：

首先，冷却空气应当由通过适合的稀释空气管来自混合器仓室的空气提供成接近混合器壁。该空气流应当具有相当大地小于穿过混合器管子或管的稀释空气的通常的压降的压降。这将允许该冷却空气的小穿透，同时保持稀释空气的良好穿透。

其次，在声学脉动存在时，混合器并未作为简单的谐振器响应，而是其特征为若干(两个或更多个)谐振，每个隔间部分一个。这有益于将冷却空气波动与燃烧室动力之间的可能耦合限于混合器的仅一部分。

除这些技术问题之外，提出的构思针对可置于筒形燃烧器的衬套处或周围的宽带阻尼装置的设计。该阻尼器基本上由一组稀释空气管和至少一个隔间构成。

然而，提出的发明目的调节混合器仓室的流体动力和声学性质，使得混合器的部分执行为阻尼器。此外，本专利将操作灵活性引起至混合器，使得稀释空气的穿透程度可调制，以便同时在一些区段中具有良好的穿透，并且在用作燃烧器壁冷却的增强的其它区段中具有低穿透。

大体上，计划在于使用本发明的目的来阻尼许多燃气涡轮发动机的燃烧器中出现的热声学不稳定性。

此外，混合器包括至少一组喷射管，其从混合器的侧壁指向内，用于掺合稀释空气以冷却离开第一燃烧室的热烟道气体。喷射管沿混合器的侧壁周向地分布，并且其中喷射管具有地址设至混合器的中心的圆柱形、圆锥形或准圆锥形形状。

例如，第一组的喷射管具有到热气流路径中的第一凸起深度，第二组的喷射管具有第二凸起深度，并且第三组的第三喷射管具有第三凸起。

混合器布置成使得稀释空气在操作期间掺合成冷却热气体。

此外，第二组的凸起深度大于第三组的凸起深度；反之亦然，第三组的喷射管的数量可大于第二组的喷射管的数量。

例如，喷射管的数量可选择成使得相邻喷射管的出口开口之间的距离类似。在该背景下类似可意味着具有较大渗透深度的组中的出口开口之间的距离为具有较小渗透深度的组的喷射管的出口开口之间的距离的一到三倍。出口开口之间的距离可进一步随喷射管的出口直径增大。例如，其可与出口直径成比例。

此外，混合器包括沿热气流方向的至少一排喷射管，其具有相等、类似或不同的凸起深度，其中混合器包括具有相等、类似或不同的凸起深度的沿热气流方向的多排喷射管。

至少一个喷射管组沿混合器的侧壁周向地分布，并且具有关于垂直于流过混合器的热气体的主流动方向的平面的交错设计，其中交错为相关喷射管的直径的0.1到3.5倍之间。

第一排的喷射管的凸起深度比第二排的凸起深度更接近混合器的中心，接着第二排的凸起深度比第三排的凸起深度更接近或更远离混合器的中心，其中单排喷射管大致延伸至混合器的中心，并且沿径向方向彼此相反布置。

喷射管可包括沿它们的凸出深度的一定数量的喷射孔，其用于将流动的稀释空气正交地或准正交地喷射到热气流中。此外，喷射管具有沿相应的凸起深度的一致或非一致的圆锥梯度。

此外，喷射管可沿热气流方向关于热气体流动方向成小于90°的角倾斜，使得离开管的稀释空气在喷射位置处具有沿热气流的方向的流动分量。

根据隔间的数量的喷射管的数量可取决于对应的混合器布置的构造选择。在该背景下类似可意味着涉及具有较大穿透深度的组的出口开口之间的距离对应于关于具有较小穿透深度的组的距离的一到三倍。出口开口之间的距离可进一步随喷射管的出口直径增大。

与各种隔间连接的这些管的直径、长度和数量设计成将稀释空气掺合到热气流中，使得所需的局部质量流和温度下降以低压降实现。典型地，喷射管允许以掺合之前的稀释空气压力的总压力的0.4％到2％的压降掺合稀释空气。在喷射管的入口处的低压降的情况下，掺合之前的稀释空气压力的总压力的0.2％到1％的压降可足够。为了减小入口压降，可使用圆形管入口。

本发明的单独优选实施例的概述：

混合器的稀释空气仓室具有围绕热气流路径的环形形式。

混合器的稀释空气仓室包括一个或更多个分离器，其将稀释空气仓室分成了对应数量的规则或独立形成的隔间。

混合器的单个隔间包括至少一个喷射管。

混合器的各个隔间由于横跨各个分离器的压降而提供不同压力。

混合器的隔间由混合器内的连续稀释空气流独立地加压。

混合器的隔间由第二稀释空气流独立地填充。

混合器的喷射管从混合器的侧壁向内周向地布置，具有沿周向方向的规则或不规则的分隔。

混合器的喷射管具有圆柱形、圆锥形或准圆锥形形状。

混合器包括具有相等、类似、不同的凸起深度的沿热气流的多个喷射管排。

混合器的喷射管具有相等、类似、不同的截面。

单排的喷射管延伸至混合器的中心，并且沿径向方向彼此相反布置。

混合器的至少一个喷射管相对于热气流倾斜。

混合器的至少一个喷射管具有沿它们的凸起深度的一定数量的喷射孔，其用于将流动的稀释空气正交地或准正交地喷射到热气流中。

本发明的主要优点如下：

1.通过使用可变压降混合器，其一部分可用于用作围绕燃烧室的阻尼器。

2.较短的混合器布置。

3.更稳定的混合器出口轮廓，即，温度波动中的较小振荡。

4.一致的喷射速度，即，与低压降混合，即，更好性能。

5.通过改变管直径的Strouhal不稳定性的消除，即，更稳定的燃烧(较少脉动，对BC变化较不敏感)。

6.提出的发明还有益于引入混合器的改进的流体动力特征。

7.混合器用作阻尼器。

8.混合器引起不同隔间的声学去耦。

附图说明

本公开、其性质以及其优点应当在下面借助于附图来更详细描述。参照附图：

图1示出了包括用于掺合稀释空气的稀释空气混合器布置的使用连续燃烧的普通燃气涡轮发动机；

图2示出了根据现有技术水平的具有一定数量的喷射管的稀释空气混合器；

图3示出了发明的稀释空气混合器，其仓室以隔间划分；各个隔间具有不同压力；

图4示出了涉及包括相比于隔间的叠加的稀释空气流的稀释空气混合器的备选实施例；

图5示出了涉及包括各种稀释空气流的稀释空气混合器的又一个备选实施例；

图6示出了包括沿周向安装和沿径向方向延伸的一定数量的喷射管的混合器的截面；

图7示出了混合器的又一个截面。

部件列表

100燃气涡轮

101第一燃烧器室

102第二燃烧器室

103压缩机

104燃烧器布置

105涡轮

106轴

107排气

108压缩空气

109热气流，路径

110稀释空气

111连接导管

112第一焚烧器

113第二焚烧器

114a喷射管，稀释空气管

114b喷射管，稀释空气管

114c喷射管，稀释空气管

115混合器布置

200混合器布置

201分离器(挡板)

202分离器(挡板)

203分离器(挡板)

204混合器空气仓室

205隔间

206隔间

207隔间

208叠加的空气稀释仓室

209分离器

210分离器

211分离器

212隔间

213隔间

214隔间

215第二稀释空气流

216喷射管，稀释空气管

217喷射管，稀释空气管

218喷射管，稀释空气管

220稀释空气流

221到热气流中的稀释空气

222混合器布置

223喷射孔

224喷射管

225喷射管

La-c各种喷射管的高度

H环形稀释空气仓室的高度

P_ch压力出口管

P_plenum，P_plenum-1，P_plenum-2压力仓室

P_comp-1，P_comp-2，P_comp-3压力隔间。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的具有连续燃烧器布置104的燃气涡轮发动机100。其包括压缩机103、燃烧器布置104和涡轮105。燃烧器布置104包括第一焚烧器112、第一燃烧室101，以及混合器115，其用于将稀释空气掺合至在操作期间离开第一燃烧室101的热气体109(见图2)。在混合器115下游，燃烧器布置104还包括第二焚烧器113和第二燃烧室102。第一焚烧器112、第一燃烧室101、混合器115、第二焚烧器113以及第二燃烧室102以流体流连接按顺序布置。燃料可经由第一燃料喷射部123引入到第一焚烧器112中，与在压缩机103中压缩的压缩空气混合，并且在第一燃烧室101中燃烧。稀释空气在随后的混合器115中掺合。附加的燃料可经由第二燃料喷射部124引入到第二焚烧器中，与离开混合器115的热气体109(见图2)混合，并且在第二燃烧室102中燃烧。离开第二燃烧室102的热气体109(见图2)在随后的涡轮105中膨胀，执行功。涡轮105和压缩机103布置在轴106上。离开涡轮105的排出气体107的剩余热可进一步用于余热回收蒸汽发生器或锅炉(未示出)中，用于蒸汽生成。在此处所示的实例中，压缩机排气作为稀释空气掺合。典型地，压缩机排气为压缩的环境空气108。对于具有烟道气体再循环(未示出)的燃气涡轮，压缩机排气为环境空气和再循环烟道气体的混合物。典型地，燃气涡轮系统包括发电机(未示出)，其联接于燃气涡轮100的轴106。

因此，提出的设计具有宽带阻尼装置，其可置于筒形燃烧器的衬套处或周围。该阻尼器基本上由一组稀释空气管和至少一个隔间构成。

图2示出了根据现有技术水平的稀释空气混合器115。在该实例中，来自压缩机仓室的压缩气体沿作为稀释空气110的仓室的连接导管111中的燃烧器衬套引导。稀释空气110从连接导管111经由具有各种长度La-c的喷射管114a-c喷射到混合器中。连接导管111具有带高度H的截面。仓室111与燃烧室113之间的压降(P_plenum-P_ch)对应于穿过稀释空气管114a-c的压降，这对于所有稀释空气管都相同。燃烧室中的稀释空气的穿透由压降和管长度(凸起深度)驱动。

稀释空气混合器115可布置有环形截面。对于环形稀释空气混合器，高度H为环形流动区段的外壁与环形流动区段的内壁的直径之间的差。对于具有圆柱形(cylindrical)截面的稀释空气混合器(筒状混合器布置)，高度H为截面的直径。各种随后布置的喷射管114a-c的高度La-c选择成使得确保了喷射的稀释空气110与离开第一燃烧室的热气体109的良好混合。

图3示出了通过利用混合器仓室容积204之间的一个或更多个分离器(挡板)201，202，203而具有可变压降的又一个稀释空气(110，具有初始压力P_plenum)混合器200。混合器仓室容积以各种隔间205，206，207划分。各个隔间由于横跨各个分离器201-203的压降而具有不同压力P_comp-1，P_comp-2，P_comp-3。混合器200的不同稀释空气管208，209，210可成组集中，并且这些组中的各个与混合器空气仓室204的不同隔间流体动力连接。因此，流过独立的管208，209，210的稀释空气具有压力P_ch，其处于关于单个隔间205，206，207内的对应压力，并且提到的压力P_ch主动地连接于热气流109的压力。

该构造导致了横跨隔间与燃烧室之间的各个稀释空气管组的不同压降。这允许了某些稀释空气管组具有高到足以在热燃烧气体中良好穿透的压降，并且允许了其它组具有小到足以允许冷空气保持相对接近燃烧室壁的压降。

分离器201-203引起了不同隔间205-207的声学去耦。去耦的程度取决于横跨分离器的压降，即，高压降意味着较高的声学去耦。

声学去耦导致如下事实：具有它们的相关稀释空气管的不同隔间205-207具有不同的谐振频率。如果声学脉动以匹配混合器仓室的谐振频率的频率发生在燃烧室中，则反馈放大环可发生，其甚至更多地增强燃烧室中的脉动，并且结果是强的稀释空气波动。

混合器空气仓室204以声学去耦的隔间205-207的分开意味着一定频率下的声学脉动将仅强烈地激励具有接近声学脉动的频率的谐振频率的、带相关稀释空气管的隔间，并且带相关稀释空气管的所有其它隔间将不受影响。

图4基本上对应于图3中的构造，其中差异在于叠加的空气仓室208可用，隔间209-211与其独立地应用，其中该图中的独立的管具有标号216，217，218。各个隔间由于横跨各个分离器212-214的压降而具有不同的压力P_comp。

图5基本上对应于图4中的构造，其中差异在于叠加的空气仓室208可用，隔间209-211与其独立地应用。各个隔间由于横跨各个分离器212-214的压降而具有不同的压力P_comp。此外，第二稀释空气流215独立地施加至隔间209-211，产生了不同稀释空气管216，217，218中的独立的压力P_comp的细化。参照独立的压力和它们的操作背景，将使用图3中的注解。

图6示出了本发明的优选实施例的基准，其中一系列喷射管224，225沿径向安装，并且由又一个仓室供给有稀释空气流220。在附图中，由第一燃烧器生成的热气流流过沿径向设置的长喷射管224，以及设置在中间的短喷射管225。长喷射管和短喷射管两者朝混合器222的中心沿径向引导，其中长喷射管224几乎延伸至提到的混合器的中心。喷射管224，225沿混合器的周向方向的设置被均匀地提供，其中非均匀分布也可能。各个喷射管224，225还配备有用于将流动的稀释空气221喷射到热气流109(见图4)中的大数量的喷射孔223。该混合器222的关键特征反映了此类喷射孔223沿喷射管224，225的相应径向延伸部的良好分布，以使稀释空气220预先分配，并且因此需要更短的混合时间和长度。总之，特征为圆锥形或其它几何形状的喷射管布置成覆盖整个截面区域，其中稀释空气正交于页面喷射到热气流中。

图7示出了本发明的又一个优选实施例的基准，其中一系列喷射管224沿径向安装并且由又一个仓室供给有稀释空气流220(见图6)。在附图中，由第一燃烧器生成的热气流流过具有一致长度的沿径向设置的长喷射管224。因此，如所示，喷射管224方向沿径向朝向混合器222的中心，并且它们几乎延伸至混合器的中心。喷射管224沿混合器的周向方向的设置被均匀地提供，其中非均匀分布也可能。各个喷射管224还配备有用于将流动的稀释空气221喷射到热气流109(见图4)中的大数量的喷射孔223。该混合器222的关键特征反映了此类喷射孔223沿喷射管224的相应径向延伸部的良好分布，以使稀释空气流220(见图6)预先分配，并且因此需要更短的掺合时间和长度。总之，特征为圆锥形或其它几何形状的喷射管布置成覆盖整个截面区域，其中稀释空气正交于页面喷射到热气流中。所有喷射管拥有相同的长度。

此外，所有阐释的优点不仅限于特定的实施例、方法或组合，而且还可在其它备选方案中或单独地使用，而并未脱离本公开的范围。例如，对于停用提到的燃气涡轮发动机的单独焚烧器或成组焚烧器，能够可选构想出其它可能性。此外，稀释空气或大体上稀释介质可在掺合到对应的混合器中之前在冷却空气冷却器中再冷却。

Claims

1.一种燃气涡轮发动机或发电厂的燃烧器布置，其包括至少一个燃烧室、用于将稀释介质或空气掺合至离开所述燃烧室的热气流的至少一个混合器，其中所述混合器适于在于所述燃烧室的下游延伸的热气流路径中引导燃烧气体，其中所述混合器包括从所述混合器的侧壁指向内的多个喷射管，用于掺合所述稀释介质或空气以冷却离开燃烧室的所述热气流，其特征在于，所述混合器(115，200，222)包括具有至少一个压力受控的隔间(205-207；209-211)的至少一个稀释空气仓室(111)，所述至少一个压力受控的隔间(205-207；209-211)直接地或间接地连接于至少一个喷射管(114a-c)。

2.根据权利要求1所述的燃烧器布置，其特征在于，所述稀释空气仓室具有围绕热气流路径的环形形式。

3.根据权利要求1所述的燃烧器布置，其特征在于，所述稀释空气仓室包括一个或更多个分离器(201-203；212-214)，其将所述稀释空气仓室分成对应数量的规则或独立形成的隔间。

4.根据权利要求3所述的燃烧器布置，其特征在于，所述单个隔间包括至少一个喷射管。

5.根据权利要求1至权利要求4中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，各个隔间由于横跨各个分离器的压降而提供不同的压力。

6.根据权利要求1至权利要求5中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，所述隔间由连续的稀释空气流独立地加压。

7.根据权利要求1至权利要求6中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，所述隔间由第二稀释空气流独立地填充。

8.根据权利要求1至权利要求7中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，所述喷射管从所述混合器的侧壁沿周向向内布置，具有沿周向方向的规则或不规则的分隔。

9.根据权利要求1至权利要求8中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，所述喷射管具有圆柱形、圆锥形或准圆锥形形状。

10.根据权利要求1至权利要求9中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，所述混合器(115，200，222)包括具有相等、类似、不同凸起深度的沿所述热气流的多个喷射管排。

11.根据权利要求1至权利要求10中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，所述混合器(115，200，220)的喷射管具有相等、类似、不同的截面。

12.根据权利要求1至权利要求11中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，单排所述喷射管延伸至所述混合器的中心，并且沿径向彼此相反布置。

13.根据权利要求1至权利要求12中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，至少一个喷射管相对于所述热气流倾斜。

14.根据权利要求1至权利要求13中的一项所述的燃烧器布置，其特征在于，至少一个喷射管具有沿它们的凸出深度的一定数量的喷射孔，其用于将流动的稀释空气正交或准正交地喷射到所述热气流中。

15.一种用于操作燃气涡轮发动机或发电厂的燃烧器布置的方法，所述燃烧器布置包括至少一个燃烧室、用于将稀释介质或空气掺合至离开所述燃烧室的热气流的至少一个混合器，其中所述混合器适于在于所述燃烧室下游延伸的热气流路径中引导燃烧气体，其中所述混合器包括从所述混合器的侧壁指向内的多个喷射管，用于掺合所述稀释介质或空气以冷却离开燃烧室的所述热气流，其中所述混合器(115，200，222)包括具有至少一个压力受控的隔间(205-207；209-211)的至少一个稀释空气仓室(111)，所述至少一个压力受控的隔间(205-207；209-211)直接地或间接地连接于至少一个喷射管(114a-c)。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述混合器的喷射管成组集中，其中这些组中的各个与所述稀释空气仓室的不同隔间流体动力连接。

17.根据权利要求15、权利要求16中的一项所述的混合器用于其作为阻尼器操作的使用。

18.根据权利要求17所述的混合器的使用，其特征在于，所述混合器引起所述不同隔间的声学去耦。