ГАЗОВАЯ ТУРБИНА С КОМПОНОВКОЙ ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СГОРАНИЯ

1. Способ работы газовой турбины (1), содержащей, по меньшей мере, компрессор (3), компоновку (4) с последовательными камерами сгорания с множеством последовательных камер (7) сгорания и турбину (5) ниже по потоку от компоновки (4) с последовательными камерами сгорания,
причем каждая последовательная камера (7) сгорания содержит первую горелку (9), первую камеру (15) сгорания и вторую камеру (14) сгорания, размещаемые последовательно в соединении по потоку текучей среды,
при этом способ содержит этапы, на которых:
- сжимают входящий газ в компрессоре (3),
- примешивают первое топливо (12) в первых горелках (9) последовательной камеры (7) сгорания,
- сжигают смесь первого топлива (12) и сжатого газа (11) в первой камере (15) сгорания, чтобы получать первые продукты (39) сгорания,
- при этом при низкой относительной нагрузке дополнительное топливо не впрыскивается в последовательную камеру (7) сгорания ниже по потоку от первой горелки (9), а при высокой относительной нагрузке второе топливо (13) впрыскивается в последовательную камеру (7) сгорания ниже по потоку от первой камеры (15) сгорания,
- сжигают смесь первых продуктов (39) сгорания и второго топлива (13), чтобы получать продукты (19) сгорания во второй камере сгорания, и расширяют продукты (19) сгорания в турбине (5),
отличающийся тем, что во время работы в режиме частичной нагрузки газовой турбины (1), при инициировании впуска топлива второго топлива (13) поток второго топлива увеличивают до минимального потока, и тем, что поток первого топлива (12) в первую горелку (9) идентичной последовательной камеры (7) сгорания и/или поток топлива (8), по меньшей мере, в одну другую последовательную камеру (7) сгорания компоновки (4) с последовательными камерами сгорания уменьшают, чтобы поддерживать практически постоянным полный массовый расход топлива (8) в газовой турбине (1).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разбавляющий газ (17) примешивают к продуктам (37) сгорания в первой камере сгорания перед сжиганием смеси продуктов (37) сгорания в первой камере сгорания и второго топлива (13).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшают поток первого топлива (12) в первую горелку (9) выше по потоку в идентичной последовательной камере (7) сгорания, в которой инициируют поток второго топлива (13).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшают поток первого топлива (12), по меньшей мере, в одну соседнюю последовательную камеру (7) сгорания относительно последовательной камеры (7) сгорания, в которую инициируют поток второго топлива.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток второго топлива (13) инициируют одновременно во множество последовательных камер (7) сгорания.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток второго топлива (13) во все последовательные камеры (7) сгорания компоновки (4) с последовательными камерами сгорания инициируют одновременно и что поток первого топлива (12) во все первые горелки (9) компоновки (4) с последовательными камерами сгорания уменьшают одновременно.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток второго топлива (13) в последовательные камеры (7) сгорания инициируют последовательно для отдельных последовательных камер (4) сгорания или инициируют для групп последовательных камер (7) сгорания в зависимости, по меньшей мере, от одного из: нагрузки газовой турбины, температуры, указывающей нагрузку, и давления, указывающего нагрузку.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поток первого топлива (12) в первую горелку (9) идентичной последовательной камеры (7) сгорания и/или поток топлива, по меньшей мере, в одну другую последовательную камеру (7) сгорания, который уменьшен после инициирования потока второго топлива (13), увеличивают обратно до потока топлива до инициирования потока второго топлива (13) и затем инициируют поток второго топлива (13) в следующую последовательную камеру (7) сгорания или следующую группу последовательных камер (7) сгорания.
9. Способ по одному из пп. 6-8, отличающийся тем, что поток второго топлива (13) увеличивают выше минимального потока после того, как поток топлива (12) в первую горелку (9) идентичной компоновки с последовательными камерами сгорания и/или поток топлива, по меньшей мере, в одну другую последовательную камеру (7) сгорания, который был уменьшен после инициирования потока второго топлива (13), увеличивают обратно до потока топлива (8) до инициирования потока второго топлива (13), чтобы управлять нагрузкой газовой турбины.
10. Способ по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что выключение второго топлива (13) выполняют в обратном порядке.
11. Способ по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что после того, как все первые горелки (9) и впрыски (13) второго топлива вводят в работу, поток топлива, по меньшей мере, в одну первую горелку (9) увеличивают по сравнению с потоком топлива, по меньшей мере, в другую первую горелку (9) компоновки (4) с последовательными камерами сгорания, и тем, что поток топлива во впрыск (13) второго топлива последовательной камеры сгорания с увеличенным потоком топлива в ее первую горелку (9) уменьшают по сравнению с потоком топлива, по меньшей мере, в другой впрыск (13) второго топлива компоновки (4) с последовательными камерами сгорания, так что полный поток топлива в последовательную камеру (7) сгорания остается неизменным.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что выключение второго топлива (13) выполняют в обратном порядке.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что после того, как все первые горелки (9) и впрыски (13) второго топлива вводят в работу, поток топлива, по меньшей мере, в одну первую горелку (9) увеличивают по сравнению с потоком топлива, по меньшей мере, в другую первую горелку (9) компоновки (4) с последовательными камерами сгорания, и тем, что поток топлива во впрыск (13) второго топлива последовательной камеры сгорания с увеличенным потоком топлива в ее первую горелку (9) уменьшают по сравнению с потоком топлива, по меньшей мере, в другой впрыск (13) второго топлива компоновки (4) с последовательными камерами сгорания, так что полный поток топлива в последовательную камеру (7) сгорания остается неизменным.
14. Газовая турбина (1), содержащая, по меньшей мере, компрессор (3), компоновку (4) с последовательными камерами сгорания с множеством последовательных камер (7) сгорания и турбину (5) ниже по потоку от компоновки (4) с последовательными камерами сгорания,
- причем каждая последовательная камера (7) сгорания содержит первую горелку (9) с впрыском (12) первого топлива, первой камерой (15) сгорания и второй камерой (14) сгорания с впрыском (13) второго топлива и второй зоной (21) реакции, размещаемыми последовательно в соединении по потоку текучей среды, и систему распределения топлива для подачи топлива во впрыск (12) первого топлива и во впрыск (13) второго топлива, причем система распределения топлива содержит клапан (23, 24, 27) регулирования расхода топлива и главную кольцевую топливную магистраль (30, 25, 26) для подачи топлива во впрыск (12) первого топлива,
отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна подающая магистраль во впрыск (13) второго топлива разветвлена ниже по потоку от клапана (23, 24, 27, 36) регулирования расхода топлива для подачи топлива во впрыск (12) первого топлива, и тем, что клапан (28, 33, 34, 38) регулирования расхода второго топлива размещен в подающей магистрали во впрыск (13) второго топлива.
15. Газовая турбина (1) по п. 14, отличающаяся тем, что компоновка (4) с последовательными камерами сгорания содержит:
- первую группу первых горелок (9), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (25) первой группы первых горелок,
- вторую группу первых горелок (9), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (26) второй группы первых горелок,
- первую группу вторых топливных инжекторов (13), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (31) первой последовательной группы, и
- вторую группу вторых топливных инжекторов (13), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (32) второй последовательной группы,
при этом клапан (23) регулирования расхода топлива в группе первых горелок размещен в подающей магистрали в главную кольцевую топливную магистраль (25) первой группы первых горелок,
клапан (24) регулирования расхода топлива в группе вторых горелок размещен в подающей магистрали в главную кольцевую топливную магистраль (26) второй группы первых горелок,
подающая магистраль для главной кольцевой топливной магистрали (31) первой последовательной группы разветвлена ниже по потоку от клапана (23) регулирования расхода топлива в первой группе первых горелок и клапан (33) регулирования расхода топлива в первой последовательной группе размещен в этой разветвленной магистрали,
подающая магистраль для главной кольцевой топливной магистрали (32) второй последовательной группы разветвлена ниже по потоку от клапана (24) регулирования расхода топлива во второй группе первых горелок, и клапан (34) регулирования расхода топлива во второй последовательной группе размещен в этой разветвленной магистрали,
и при этом каждый второй топливный инжектор (13) первой группы вторых топливных инжекторов (13) размещен ниже по потоку от одной первой горелки (9) первой группы первых горелок (9) в одной последовательной камере (7) сгорания.
16. Газовая турбина (1) по п. 14, отличающаяся тем, что компоновка (4) с последовательными камерами сгорания содержит:
первую группу первых горелок (9), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (25) первой группы первых горелок,
вторую группу первых горелок (9), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (26) второй группы первых горелок,
первую группу вторых топливных инжекторов (13), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (31) первой последовательной группы, и
вторую группу вторых топливных инжекторов (13), соединенных с главной кольцевой топливной магистралью (32) второй последовательной группы,
при этом клапан (23) регулирования расхода топлива в группе первых горелок размещен в подающей магистрали в главную кольцевую топливную магистраль (25) первой группы первых горелок,
клапан (24) регулирования расхода топлива в группе вторых горелок размещен в подающей магистрали в главную кольцевую топливную магистраль (26) второй группы первых горелок,
подающая магистраль для главной кольцевой топливной магистрали (31) первой последовательной группы разветвлена ниже по потоку от клапана (23) регулирования расхода топлива в первой группе первых горелок и клапан (33) регулирования расхода топлива в первой последовательной группе размещен в этой разветвленной магистрали,
подающая магистраль для главной кольцевой топливной магистрали (32) второй последовательной группы разветвлена ниже по потоку от клапана (24) регулирования расхода топлива во второй группе первых горелок, и клапан (34) регулирования расхода топлива во второй последовательной группе размещен в этой разветвленной магистрали,
и при этом каждый второй топливный инжектор (13) первой группы вторых топливных инжекторов (13) размещен ниже по потоку от одной первой горелки (9) второй группы первых горелок (9) в одной последовательной камере (7) сгорания.
17. Газовая турбина (1) по п. 14, отличающаяся тем, что каждый второй топливный инжектор (12) компоновки (4) с последовательными камерами сгорания соединен с подающей магистралью, разветвленной ниже по потоку от клапана (23, 24, 25, 37) регулирования расхода топлива с подачей (10) топлива, имеющей клапан (38) регулирования расхода топлива в одном инжекторе.