ГАЗОТУРБИННАЯ ГОРЕЛКА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОТУРБИННОЙ ГОРЕЛКИ

1. Газотурбинная горелка (4) с зоной сгорания (6) для сжигания смеси из отходящего газа (10) с добавкой топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), и с устройством подмешивания топлива (18) с топливным соплом (20, 34, 48) для впрыскивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10), отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,2-кратной скоростью звука.
2. Газотурбинная горелка (4) по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрена первичная камера сгорания (12), расположенная в потоке отходящего газа вниз по течению после первичной камеры сгорания (12), и предусмотрено устройство подмешивания топлива (18) для впрыскивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10) из первичной камеры сгорания (12).
3. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,4-кратной скоростью звука.
4. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) в отходящий газ (6) со скоростью, которая является меньше, чем 0,9-кратная скорость звука в газообразном топливе (10).
5. Газотурбинная горелка (4) по п.1, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) содержит блок предварительного смешивания (24) для предварительного смешивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом или инертным веществом.
6. Газотурбинная горелка (4) по п.5, отличающаяся тем, что блок предварительного смешивания (24) рассчитан на предварительное смешивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом так, что отношение между числом молекул топлива к числу молекул кислорода лежит между 0,2 и 10.
7. Газотурбинная горелка (4) по п.5, отличающаяся тем, что блок предварительного смешивания (24) рассчитан на предварительное смешивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом так, что отношение между числом молекул топлива к числу молекул кислорода лежит ниже 1,0.
8. Газотурбинная горелка (4) по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что градиент среза в краевой области (26) впрыскиваемой струи (22) в области перед выходом сопла (28) лежит выше критического градиента среза для самовоспламенения топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8).
9. Газотурбинная горелка (4) по п.8, отличающаяся тем, что длина области перед выходом сопла (28), в которой градиент среза лежит выше критического градиента среза для самовоспламенения, составляет, по меньшей мере, 10 см.
10. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание в отходящий газ (10) топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с давлением, которое является, по меньшей мере, на 20% выше, в частности, по меньшей мере, на 50% выше, чем среднее давление в зоне сгорания (6).
11. Газотурбинная горелка (4) по одному из п.8, отличающаяся тем, что впрыскиваемая струя (22) из топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) содержит, по меньшей мере, одну внутреннюю струю (30) из топливосодержащего газа и окружающую внутреннюю струю (30) внешнюю струю (32) из охлаждающего газа, причем охлаждающий газ имеет более низкую температуру, чем отходящий газ (10).
12. Газотурбинная горелка (4) по п.11, отличающаяся тем, что температура охлаждающего газа лежит между 200 и 600°С.
13. Газотурбинная горелка (4) по п.11 или 12, отличающаяся тем, что скорость внешней струи (32) из охлаждающего газа равна скорости внутренней струи (30).
14. Газотурбинная горелка (4) по п.11 или 12, отличающаяся тем, что скорость внешней струи (32) из охлаждающего газа является больше, чем скорость внутренней струи (30).
15. Газотурбинная горелка (4) по п.11, отличающаяся тем, что охлаждающий газ содержит топливо.
16. Газотурбинная горелка (4) по п.11, отличающаяся тем, что охлаждающий газ состоит, по меньшей мере, в основном из инертного вещества и/или воздуха.
17. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что температура отходящего газа (8) в зоне сгорания (6) лежит между 900 и 1600°С.
18. Способ эксплуатации газотурбинной горелки (4) с зоной сгорания (6), в которой сжигают смесь из отходящего газа (10) с добавкой газообразного топлива (8), причем газообразное топливо (8) впрыскивают топливным соплом (20, 34, 48) в отходящий газ (10), отличающийся тем, что топливосодержащую смесь, в частности, газообразное топливо (8) впрыскивают в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,2-кратной скоростью звука.