ГОРЕЛКА ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПОДОГРЕВА И СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ ТОПЛИВА/ПОТОКА ВОЗДУХА-НОСИТЕЛЯ В ГОРЕЛКЕ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПОДОГРЕВА

1. Горелка промежуточного подогрева, содержащая проточный канал (1) для потока (2) горячего газа с трубкой (3), расположенной вдоль проточного канала (1), выступающей в проточный канал (1) для впрыска топлива (4) над плоскостью (5) впрыска, перпендикулярной продольной оси (6) канала, причем проточный канал (1) и трубка (3) образуют область (7) образования завихрений выше по потоку от плоскости (5) впрыска и область (9) смешивания ниже по потоку от плоскости (5) впрыска в направлении потока (2) горячего газа, и на нижнем по потоку конце области (9) смешивания предусмотрена ступенька (11) в поперечном сечении проточного канала (1) между областью (9) смешивания и расположенной выше по потоку камерой сгорания, отличающаяся тем, что область (9) смешивания обеспечивает по меньшей мере одну аксиальную область:
a) имеющую различные поперечные сечения вдоль своей продольной оси (6), с непрерывно изменяющейся формой, или
b) имеющую некруглые поперечные сечения, изменяющие положение вдоль ее продольной оси (6) посредством непрерывного вращения вокруг продольной оси (6).
2. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна аксиальная область продолжается в одну связанную часть по всей области (9) смешивания.
3. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что область (9) смешивания обеспечивает по меньшей мере две аксиальные области (9', 9") с
a) первой аксиальной областью (9'), имеющей различные поперечные сечения вдоль своей продольной оси (6) с непрерывно изменяющейся формой, и
b) второй аксиальной областью (9"), имеющей некруглое поперечное сечение, изменяющее положение вдоль своей продольной оси (6) посредством непрерывного вращения вокруг продольной оси (6).
4. Горелка промежуточного подогрева по п. 3, отличающаяся тем, что первая и вторая аксиальные области (9', 9") связаны аксиально непосредственно или косвенно.
5. Горелка промежуточного подогрева по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что аксиальная область, имеющая различные поперечные сечения вдоль своей продольной оси (6) с непрерывно изменяющейся формой, обеспечивает различные поперечные сечения, которые не могут быть выровнены только посредством масштабирования.
6. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что некруглые поперечные сечения, изменяющие положение вдоль продольной оси посредством непрерывного вращения вокруг продольной оси (6), постоянны по форме.
7. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере два из некруглых поперечных сечений, изменяющих положение вдоль своей продольной оси посредством непрерывного вращения вокруг продольной оси (6), различны по размеру.
первая
последняя
8. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что область (9) смешивания обеспечивает по меньшей мере одну аксиальную область, имеющую изменяющиеся поперечные сечения вдоль своей продольной оси (6), изменяющие форму и/или положение в направлении потока, начиная с первой формы ФПС поперечного сечения и заканчивая последней формой ФПС поперечного сечения одним из следующих образов:
первая
a) ФПС - прямоугольная,
последняя
ФПС - прямоугольная и повернутая на 0°<α<180° вокруг продольной оси;
первая
b) ФПС - круглая,
последняя
ФПС - прямоугольная;
первая
c) ФПС - прямоугольная,
последняя
ФПС - круглая;
первая
d) ФПС - квадратная,
последняя
ФПС - квадратная и повернутая на 0°<α<180° вокруг продольной оси;
первая
e) ФПС - эллиптическая,
последняя
ФПС - эллиптическая и повернутая на 0°<α<180° вокруг продольной оси;
первая
f) ФПС - круглая,
последняя
ФПС - эллиптическая.
9. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что поперечное сечение верхнего по потоку конца области смешивания больше, чем поперечное сечение нижнего по потоку конца области смешивания.
10. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что область смешивания обеспечивает в нижней по потоку концевой области поперечные сечения, увеличивающиеся в направлении потока.
11. Горелка промежуточного подогрева по п. 1, отличающаяся тем, что проточный канал (1) охватывает область (9) смешивания внутренней стенкой канала, гладкой без каких-либо выступов, продолжающихся за внутреннюю поверхность стенки.
12. Стационарная газовая турбина с последовательным сгоранием, содержащая камеру сгорания с промежуточным подогревом, снабженную горелкой промежуточного подогрева по любому из пп. 1-11.
13. Способ смешивания топлива и потока воздуха-носителя внутри горелки промежуточного подогрева, при котором поток воздуха-носителя поступает в горелку промежуточного подогрева и подвергается завихрению турбулизаторами (8) внутри горелки промежуточного подогрева до того, как топливо (4) впрыскивают в поток воздуха-носителя и производят поток смеси топлива/воздуха-носителя посредством впрыскивания топлива (4) в закрученный поток воздуха-носителя, включающий в себя следующие этапы, на которых:
распространяют указанный поток смеси топлива/воздуха-носителя вдоль проточного канала (1) вниз по потоку от указанного впрыска топлива,
прикладывают сдвиговое напряжение к потоку смеси топлива/воздуха-носителя посредством пропускания потока (2) топлива/воздуха-носителя через область смешивания проточного канала (1), имеющего различные поперечные сечения в направлении потока с непрерывно изменяющейся формой, или имеющего некруглые поперечные сечения, которые изменяют положение в направлении потока посредством непрерывного вращения вокруг продольной оси (6) проточного канала.