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Title:
BURNER LANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/051698
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a lance (3) for introducing a combustible into the combustion chamber (2) of a burner (1), in particular in a turbine arrangement comprising a lance head (4), a combustible supply (9), an oxidiser supply (11) and a control device (13).The lance head (4) is protruded into the combustion chamber (2) and comprises at least one combustible nozzle (6) and at least one oxidator output opening (8). The combustible supply (9) extends in the lance (3) and is connected to at least one combustible nozzle (6). The oxidiser supply (11) extends in the lance head (4) and is connected to at least one oxidator output opening (8). The control device (13)is used for controlling the flow cross-section of the oxidiser supply (11). In order to improve the lance (3), the control de vice (13) is provided with a control piston (14) whose stroke is controllable in the lance head for controlling oxidiser supply (11) according to said stroke.

Inventors:
BERNERO, Stefano (Im Kehl 6, Baden, CH-5400, CH)
RUCK, Thomas (Farbweg 4, Rekingen, CH-5332, CH)
STEINBACH, Christian (Haldenstrasse 31, Birmenstorf, CH-5413, CH)
VON PLANTA, Martin (Rainstrasse 2, Oetwil an der Limmat, CH-8955, CH)
Application Number:
EP2006/067423
Publication Date:
May 10, 2007
Filing Date:
October 16, 2006
Export Citation:
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Assignee:
ALSTOM Technology Ltd (Brown Boveri Strasse 7, Baden, CH-5400, CH)
BERNERO, Stefano (Im Kehl 6, Baden, CH-5400, CH)
RUCK, Thomas (Farbweg 4, Rekingen, CH-5332, CH)
STEINBACH, Christian (Haldenstrasse 31, Birmenstorf, CH-5413, CH)
VON PLANTA, Martin (Rainstrasse 2, Oetwil an der Limmat, CH-8955, CH)
International Classes:
F23D14/02; F23C7/00; F23R3/26; F23R3/28
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Claims:

Patentansprüche

1. Lanze zum Einbringen eines Brennstoffs in eine Mischstrecke (2) eines Vormischbrenners (1), insbesondere eines Vormischbrenners einer Gasturbinenanlage,

- mit einem Lanzenkopf (4), der im montierten Zustand in die Mischstrecke (2) des Brenners hineinragt, der wenigstens eine Brennstoffdüse (6) zum Eindüsen des Brennstoffs in die Mischstrecke (2) aufweist und der wenigstens eine Oxidatoraustrittsöffnung (8) zum Einbringen eines Oxidators in die Mischstrecke (2) aufweist,

- mit einer in der Lanze (3) verlaufenden Brennstoffzuführung (9), die mit der wenigstens einen Brennstoffdüse (6) verbunden ist,

- mit einer im Lanzenkopf (4) verlaufenden Oxidatorzuführung (11 ), die mit der wenigstens einen Oxidatoraustrittsöffnung (8) verbunden ist,

- mit einer Steuereinrichtung (13) zum Steuern eines Strömungsquerschnitts der Oxidatorzuführung (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) einen im Lanzenkopf (4) hubverstellbar angeordneten Steuerkolben (14) zum hubabhängigen Steuern des Strömungsquerschnitts der Oxidatorzuführung (11) aufweist.

2. Lanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Steuerkolben (14) in der Lanzenlängsrichtung hubverstellbar angeordnet ist, und/oder

- dass im Lanzenkopf (4) ein Aufnahmezylinder (15) angeordnet ist, in dem der Steuerkolben (14) hubverstellbar angeordnet ist, und/oder

- dass der Steuerkolben (14) axial mit einer Kolbenstange (16) verbunden ist, die sich innerhalb der Lanze (3) erstreckt, und/oder

- dass die Kolbenstange (16) an einem vom Lanzenkopf (4) entfernten Lanzenende (17) mit einem Steuerkolbenantrieb (18) verbunden ist, und/oder

- dass sich die Kolbenstange (16) innerhalb der Lanze (3) zentrisch erstreckt, und/oder

- dass die Lanze (3) einen Rohrkörper (5) aufweist, innerhalb welchem die Kolbenstange (16) verläuft, und/oder

- dass der Steuerkolben (14) ein axial zugespitztes Ende aufweist.

3. Lanze nach Anspruch 1 oder 2, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et ,

- dass die Oxidatorzuführung (11) einen im Lanzenkopf (4) angeordneten Steuerraum (19) aufweist, der stromauf der wenigstens einen Oxidatoraustrittsöffnung (8) angeordnet ist und wenigstens eine radiale Oxidatoreinlassöffnung (20) aufweist, und/oder

- dass der Steuerkolben (14) im Steuerraum (19) hubverstellbar angeordnet ist und hubabhängig die wenigstens eine Oxidatoreinlassöffnung (20) mehr oder weniger verschließt, und/oder

- dass die wenigstens eine Oxidatoreinlassöffnung (20) als axiales Langloch ausgestaltet ist, und/oder

- dass mehrere Oxidatoreinlassöffnungen (20) vorgesehen sind, die am Lanzenkopf (4) in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, und/oder

- dass die Oxidatorzuführung (11) einen im Lanzenkopf (4) angeordneten Oxidatorraum (21) aufweist, der einen Endes die wenigstens eine Oxidatoraustrittsöffnung (8) bildet und anderen Endes an den Steuerraum (19) anschließt, und/oder

- dass die wenigstens eine Oxidatoraustrittsöffnung (8) am Lanzenkopf (4) zentral angeordnet ist, und/oder

- dass nur eine einzige Oxidatoraustrittsöffnung (8) vorgesehen ist.

4. Lanze nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmezylinder (15) axial an den Steuerraum (19) angrenzt und axial zum Steuerraum (19) hin offen ist.

5. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Brennstoffzuführung (9) zumindest eine Brennstoffleitung (22) aufweist, die innerhalb der Lanze (3) verläuft, und/oder

- dass sich die wenigstens eine Brennstoffleitung (22) innerhalb der Lanze (3) exzentrisch erstreckt, und/oder

- dass die Lanze (3) einen Rohrkörper (5) aufweist, innerhalb dem die wenigstens eine Brennstoffleitung (22) verläuft, und/oder

- dass die Brennstoffzuführung (9) einen Brennstoffringkanal (23) aufweist, der im Lanzenkopf (4) angeordnet ist, und/oder

- dass der Brennstoffringkanal (23) mit der wenigstens einen Brennstoffleitung (22) verbunden ist, und/oder

- dass der Brennstoffringkanal (23) über wenigstens einen Brennstoffverbindungskanal (24) mit der wenigstens einen Brennstoffdüse (6) verbunden ist, und/oder

- dass sich der jeweilige Brennstoffverbindungskanal (24) im Lanzenkopf (4) axial erstreckt, und/oder

- dass mehrere Brennstoffdüsen (6) vorgesehen sind, die am Lanzenkopf (4) in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.

6. Lanze nach Anspruch 5, sowie nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

- dass sich der jeweilige Brennstoffverbindungskanal (24) im Lanzenkopf (4) in Umfangsrichtung zwischen zwei Oxidatoreinlassöffnungen (20) erstreckt, und/oder

- dass Brennstoffverbindungskanäle (24) und Oxidatoreinlassöffnungen (20) in Umfangsrichtung einander abwechselnd im Lanzenkopf (4) angeordnet sind, und/oder

- dass die wenigstens eine Brennstoffdüse (6) bezüglich der wenigstens einen Oxidatorauslassöffnung (8) radial nach außen versetzt am Lanzenkopf (4) angeordnet ist.

7. Lanze nach den Ansprüchen 5 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffringkanal (23) den Aufnahmezylinder (15) koaxial umschließt.

8. Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Brennstoffdüse (6) so ausgestaltet ist, dass sie den Brennstoff gegenüber der Axialrichtung der Lanze (3) und/oder gegenüber einer zentralen Längsebene der Lanze (3) geneigt in die Mischstrecke (2) eindüst.

Description:

Brennerlanze

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Lanze zum Einbringen eines Brennstoffs in eine Mischstrecke eines Vormischbrenners, insbesondere eines Vormischbrenners einer Gasturbinenanlage, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Aus der DE 100 50 248 A1 ist eine derartige Lanze bekannt, die einen Lanzenkopf, eine Brennstoffzuführung, eine Oxidatorzuführung und eine Steuereinrichtung aufweist. Der Lanzenkopf ragt im montierten Zustand in die Mischstrecke des Brenners hinein und weist zumindest eine Brennstoffdüse zum Eindüsen des Brennstoffs in die Mischstrecke sowie wenigstens eine Oxidatoraustrittsöffnung zum Einbringen eines Oxidators in die Mischstrecke auf. Die Brennstoffzuführung verläuft innerhalb der Lanze und ist mit der wenigstens einen Brennstoffdüse verbunden. Die Oxidatorzuführung verläuft innerhalb des Lanzenkopfs und ist mit der wenigstens einen Oxidatoraustrittsöffnung verbunden. Die Steuereinrichtung dient zum Steuern eines Strömungsquerschnitts der Oxidatorzuführung. Bei der bekannten Lanze ist nur eine einzige im Lanzenkopf zentral angeordnete Brennstoffdüse vorgesehen, aus

der der Brennstoff an der Stirnseite des Lanzenkopfs axial in die Mischstrecke einströmt. Des weiteren ist bei der bekannten Lanze nur eine einzige Oxidatoraustrittsöffnung vorgesehen, die ringförmig ausgestaltet ist und welche die Brennstoffdüse koaxial umschließt. Im Betrieb strömt der Oxidatorstrom axial aus der Oxidatoraustrittsöffnung aus, umströmt dabei einen die Brennstoffdüse aufweisenden zentralen Abschnitt des Lanzenkopfs und umhüllt in der Mischstrecke den eingedüsten Brennstoff. Bei der bekannten Lanze weist die Steuereinrichtung eine Drehschieberhülse auf, die mehrere radiale Steueröffnungen enthält. Die Drehschieberhülse ist außen an einem Mantel des Lanzenkopfs drehbar gelagert. Besagter Mantel umschließt dabei einen Ringraum, der auslassseitig die ringförmige Oxidatoraustrittsöffnung bildet. Im Mantel sind mehrere radiale Oxidatoreinlassöffnungen vorgesehen. Durch Drehen der Drehschieberhülse lassen sich die Oxidatoreinlassöffnungen des Mantels mit den Steueröffnungen der Drehschieberhülse mehr oder weniger in überdeckung bringen, wodurch sich der Strömungsquerschnitt der Oxidatorzuführung steuern lässt.

Der Aufwand zur Realisierung einer Steuerung der über den Lanzenkopf zugeführten Oxidatormenge ist bei der bekannten Lanze vergleichsweise groß.

Darstellung der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Lanze der eingangs genannten Art eine verbesserte, alternative Ausführungsform anzugeben, die sich durch einen vergleichsweise preiswerten Aufbau bzw. durch eine vereinfachte Realisierbarkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Steuerung der über die Lanze zuführbaren Oxidatormenge mit Hilfe eines Steuerkolbens zu realisieren, der hierzu im Lanzenkopf hubverstellbar angeordnet ist. In Abhängigkeit des Hubs des Steuerkolbens lässt sich somit der Strömungsquerschnitt zum öffnen und Schließen steuern. Eine derartige Hubbewegung des Steuerkolbens lässt sich vergleichsweise einfach realisieren. Der Herstellungsaufwand der Lanze ist dadurch reduziert.

Beispielsweise kann der Steuerkolben nach einer bevorzugten Ausführungsart axial mit einer Kolbenstange verbunden sein, die sich innerhalb der Lanze erstreckt, und die insbesondere an einem vom Lanzenkopf entfernten Lanzenende mit einem Steuerkolbenantrieb verbunden ist. Bei dieser Bauweise kann der Steuerkolbenantrieb relativ weit vom heißen Brenner entfernt angeordnet werden, wodurch der Aufwand zur Kühlung des Steuerkolbenantriebs reduziert ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Oxidatorzuführung einen im Lanzenkopf angeordneten Steuerraum aufweisen, der stromauf der wenigstens einen Oxidatoraustrittsöffnung angeordnet ist und der zumindest eine radiale Oxidatoreinlassöffnung aufweist. Vorzugsweise ist dann der Steuerkolben in diesem Steuerraum hubverstellbar angeordnet, derart, dass er hubabhängig die wenigstens eine Oxidatoreinlassöffnung mehr oder weniger verschließt, also zum öffnen und Schließen steuert. Bei dieser Bauweise kann durch die axiale überlappung zwischen dem Steuerkolben und der wenigstens einen Oxidatoreinlassöffnung der durchströmbare Querschnitt der Oxidatorzuführung

gesteuert werden. Dabei zeichnet sich dieser Aufbau durch eine hohe Zuverlässigkeit aus.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Brennstoffzuführung zumindest eine Brennstoffleitung, die innerhalb der Lanze verläuft. In der Lanze sind somit vorzugsweise die Kolbenstange und die wenigstens eine Brennstoffleitung untergebracht.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lanze ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt einen stark vereinfachten Axialschnitt durch einen Brenner im Bereich einer Lanze, wobei die Lanze axial verkürzt dargestellt ist.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Entsprechend Fig. 1 umfasst ein Brenner 1 eine Mischstrecke 2. Der Brenner 1 , der beispielsweise ein Vormischbrenner ist, kann vorzugsweise ein Bestandteil einer Turbinenanlage, vorzugsweise einer Gasturbinenanlage sein. Im dargestellten Kopfbereich des Brenners 1 ist dieser mit einer Lanze 3 ausgestattet, die einen Lanzenkopf 4 und einen Lanzenschaft 5 aufweist. Der

Lanzenschaft 5 ist hier in seiner Längsrichtung, also axial unterbrochen und somit extrem verkürzt dargestellt.

Der Lanzenkopf 4 ist im gezeigten montierten Zustand am Brenner 1 so angeordnet, dass er in die Mischstrecke 2 hineinragt. Bevorzugt ist dabei eine koaxiale Anordnung von Lanze 3 und Brenner 1 , so dass der Lanzenkopf 4 koaxial in die Mischstrecke 2 hineinragt. Der Lanzenkopf 4 weist zumindest eine Brennstoffdüse 6 auf, mit deren Hilfe Brennstoff in die Mischstrecke 2 eingedüst werden kann. In Fig. 1 sind exemplarisch zwei derartige Brennstoffdüsen 6 dargestellt. Vorzugsweise weist der Lanzenkopf 4 vier derartige Brennstoffdüsen 6 auf, die in Umfangsrichtung verteilt und zueinander beabstandet angeordnet sind. Grundsätzlich ist jedoch die Anzahl der Brennstoffdüsen 6 beliebig. Bemerkenswert ist, dass die Brennstoffdüsen 6 am Lanzenkopf 4 an einem radial außen liegenden Randbereich angeordnet sind. Die Brennstoffdüsen 6 sind somit bezüglich einer Längsmittelachse 7 der Lanze 3 exzentrisch, also mit einem Abstand bzw. auf einem bestimmten Radius angeordnet.

Des weiteren ist der Lanzenkopf 4 mit wenigstens einer Oxidatoraustrittsöffnung 8 ausgestattet, mit deren Hilfe ein Oxidator in die Mischstrecke 2 eingebracht werden kann. Im vorliegenden Beispiel weist der Lanzenkopf 4 nur eine einzige Oxidatoraustrittsöffnung 8 auf. Bemerkenswert ist, dass die Oxidatoraustrittsöffnung 8 am Lanzenkopf 4 zentral angeordnet ist. Die Oxidatoreinleitung in die Mischstrecke 2 erfolgt somit an der axialen Stirnseite des Lanzenkopfs 4 in axialer Richtung. Des weiteren sind somit die Brennstoffdüsen 6 bezüglich der Oxidatoraustrittsöffnung 8 radial nach außen versetzt angeordnet.

Es hat sich gezeigt, dass die radial nach außen versetzten Brennstoffdüsen 6 insbesondere bei Brennern mit größerer Leistung eine bessere Durchmischung

des eingedüsten Brennstoffs mit dem an anderer Stelle in die Mischstrecke 2 eingeleiteten Hauptoxidatorstrom bewirken. Hierdurch wird eine schadstoffarme Verbrennung begünstigt. Gleichzeitig kann der über den Lanzenkopf 4 zugeführte Oxidator für den Lanzenkopf 4 eine hinreichende Kühlung und Spülung sicherstellen. Bei dem über die Lanze 3 zugeführten Brennstoff handelt es sich vorzugsweise um einen Flüssigbrennstoff, beispielsweise Heizöl. Ebenso kann ein gasförmiger Brennstoff, wie zum Beispiel Erdgas, zugeführt werden. Beim Oxidator handelt es sich regelmäßig um ein sauerstoffhaltiges Gas, vorzugsweise um Luft.

Die Lanze 3 weist außerdem eine Brennstoffzuführung 9 auf, die in der Lanze 3 verläuft und die im montierten Zustand an eine durch einen Pfeil symbolisierte Brennstoffversorgung 10 angeschlossen ist. Die Brennstoffzuführung 9 ist mit den Brennstoffdüsen 6 verbunden. Des weiteren umfasst die Lanze 3 eine Oxidatorzuführung 11 , die innerhalb des Lanzenkopfs 4 verläuft und die im montierten Zustand an eine durch einen Pfeil symbolisierte Oxidatorversorgung 12 angeschlossen ist. Die Oxidatorzuführung 11 ist mit der Oxidatoraustrittsöffnung 8 verbunden.

Die Lanze 3 ist noch mit einer Steuereinrichtung 13 ausgestattet, mit deren Hilfe ein Strömungsquerschnitt der Oxidatorzuführung 11 und somit die durch den Lanzenkopf 4 in die Mischstrecke 2 einleitbare Oxidatormenge steuerbar ist. Die Steuereinrichtung 13 umfasst einen Steuerkolben 14, der im Lanzenkopf 4 hubverstellbar angeordnet ist. Dabei ist der Steuerkolben 14 innerhalb der Oxidatorzuführung 11 so angeordnet, dass er in Abhängigkeit seines Hubs den Strömungsquerschnitt der Oxidatorzuführung 11 steuern kann.

Im gezeigten Beispiel ist der Steuerkolben 14 in der Lanzenlängsrichtung, also parallel zur Längsmittelachse 7 hubverstellbar angeordnet. Vorzugsweise ist der Steuerkolben 14 koaxial zur Längsmittelachse 7 angeordnet.

Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist im Lanzenkopf 4 außerdem ein Aufnahmezylinder 15 ausgebildet, in dem der Steuerkolben 14 hubverstellbar gelagert ist. Vorzugsweise ist auch dieser Aufnahmezylinder 15 koaxial zur Längsmittelachse 7 angeordnet. Die Steuereinrichtung 13 umfasst eine Kolbenstange 16, die mit dem Steuerkolben 14 axial verbunden ist, und zwar an dessen von der Oxidatoraustrittsöffnung 8 abgewandten Ende. Die Kolbenstange 16 erstreckt sich innerhalb der Lanze 3 bzw. innerhalb des Lanzenschafts 5, der hierzu als Rohrkörper ausgestaltet ist. Bevorzugt ist die hier gezeigte Ausführungsform, bei welcher sich die Kolbenstange 16 innerhalb der Lanze 3 bzw. innerhalb des als Rohrkörper ausgestalteten Lanzenschafts 5 zentrisch, also koaxial zur Längsmittelachse 7 erstreckt. An ihrem vom Lanzenkopf 4 entfernten Lanzenende 17 ist die Lanze 3 mit einem Steuerkolbenantrieb 18 versehen, der auf geeignete Weise mit der Kolbenstange 16 antriebsverbunden ist und mit dem die Kolbenstange 16 axial verstellbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Antriebskopplung zwischen Kolbenstange 16 und Steuerkolbenantrieb 18 um eine Art Spindeltrieb.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Steuerkolben 14 an seinem der Oxidatoraustrittsöffnung 8 zugewandten Ende axial angespitzt. Beispielsweise ist dieses Ende als Konus oder Kegel ausgeführt.

Die Oxidatorzuführung 11 umfasst einen Steuerraum 19, der im Lanzenkopf 4 vorzugsweise zentral angeordnet ist. In diesem Steuerraum 19 ist der Steuerkolben 14 hubverstellbar angeordnet. Hierzu schließt der Steuerraum 19 axial an den Aufnahmezylinder 15 an, der Aufnahmezylinder 15 ist hierzu zum

Steuerraum 19 hin axial offen. Gleichzeitig bildet der Steuerraum 19 eine axiale Verlängerung des Aufnahmezylinders 15. Der Steuerraum 19 ist stromauf der Oxidatoraustrittsöffnung 8 angeordnet und weist wenigstens eine radiale Oxidatoreinlassöffnung 20 auf. In der gezeigten Schnittdarstellung sind nur zwei derartige Oxidatoreinlassöffnungen 20 erkennbar. Grundsätzlich kann eine einzige Oxidatoreinlassöffnung 20 ausreichend sein. Bevorzugt ist eine Ausführungsform mit vier Oxidatoreinlassöffnungen 20, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.

Vorzugsweise sind die Oxidatoreinlassöffnungen 20 wie hier als axiale Langlöcher ausgestaltet, das heißt, ihre axiale Erstreckung ist größer als ihre Erstreckung in Umfangsrichtung. Die axiale Länge der Oxidatoreinlassöffnungen 20 ist auf den vom Steuerkolben 14 durchfahrbaren axialen Hub so abgestimmt, dass der Steuerkolben 14 durch radiale überlappung der Oxidatoreinlassöffnungen 20 diese in Abhängigkeit seines Hubs mehr oder weniger öffnen oder verschließen kann. Bei maximal in den Aufnahmezylinder 15 eingefahrenem Steuerkolben 14 sind die Oxidatoreinlassöffnungen 20 maximal, vorzugsweise zu 100%, geöffnet. Bei maximal aus dem Aufnahmezylinder 15 ausgefahrenem Steuerkolben 14 sind die Oxidatoreinlassöffnungen 20 maximal, vorzugsweise zu 100%, verschlossen. Bei mehr oder weniger geöffneten Oxidatoreinlassöffnungen 20 unterstützt das angespitzte Ende des Steuerkolbens 14 eine möglichst widerstandsarme Umlenkung der Oxidatorströmung.

Die Oxidatorzuführung 11 umfasst bei der hier gezeigten Ausführungsform außerdem einen Oxidatorraum 21 , der sich axial an den Steuerraum 19 anschließt und der an seinem vom Steuerraum 19 abgewandten Ende die Oxidatoraustrittsöffnung 8 bildet. Auch der Oxidatorraum 21 ist vorzugsweise zentral, also koaxial zur Längsmittelachse 7 im Lanzenkopf 4 angeordnet.

Die Brennstoffzuführung 9 umfasst hier zumindest eine Brennstoffleitung 22, die im Inneren der Lanze 3 bzw. im Inneren des Lanzenschafts 5 angeordnet ist. Gezeigt ist hier nur eine einzige Brennstoffleitung 22. Selbstverständlich können auch mehr als eine Brennstoffleitung 22 in der Lanze 3 angeordnet sein. Bemerkenswert ist, dass die Brennstoffleitung 22 im Beispiel nicht durch die Lanze 3 bzw. durch den als Rohrkörper ausgestalteten Lanzenschaft 5 gebildet ist, sondern durch ein separates Rohrbauteil, das im Lanzenschaft 5 verlegt ist. Im Unterschied zur Kolbenstange 16 erstreckt sich die Brennstoffleitung 22 dabei innerhalb des Lanzenschafts 5 bezüglich der Längsmittelachse 7 exzentrisch. Auf diese Weise sind in dem als Rohrkörper ausgestalteten Lanzenschaft 5 sowohl die Kolbenstange 16 als auch die Brennstoffleitung 22 untergebracht.

Die Brennstoffzuführung 9 umfasst hier außerdem einen Brennstoffringkanal 23, der im Lanzenkopf 4 angeordnet ist. Dabei umschließt der Brennstoffringkanal 23 den Aufnahmezylinder 15 koaxial. Hierzu ist der Brennstoffringkanal 23 im Lanzenkopf 4 koaxial angeordnet. Der Brennstoffringkanal 23 ist an die Brennstoffleitung 22 angeschlossen. Des weiteren ist der Brennstoffringkanal 23 mit den Brennstoffdüsen 6 verbunden, und zwar jeweils über einen Brennstoffverbindungskanal 24. Diese Brennstoffverbindungskanäle 24 erstrecken sich dabei vorzugsweise im Lanzenkopf 4 axial, also parallel zur Längsmittelachse 7. Der Schnittverlauf in Fig. 1 erfasst mehrere Ebenen, um sowohl eine der Oxidatoreinlassöffnungen 20 als auch einen der Brennstoffverbindungskanäle 24 im Schnitt darstellen zu können.

Vorzugsweise sind gleich viele Brennstoffdüsen 6 und

Brennstoffverbindungskanäle 24 vorgesehen wie Oxidatoreinlassöffnungen 20. Im Zylinderkopf 4 sind dann die Brennstoffverbindungskanäle 24 und die Oxidatoreinlassöffnungen 20 in Umfangsrichtung einander abwechselnd angeordnet.

Die Oxidatorzuführung 11 ist über ihre Oxidatoreinlassöffnungen 20 an einen Ringraum 25 angeschlossen, der im Brenner 1 ausgebildet ist und über wenigstens eine Zuführungsleitung 26 mit der Oxidatorversorgung 12 verbunden ist. Die Zuleitung des Oxidators erfolgt somit bezüglich der Längsmittelachse 7 der Lanze 3 radial von außen. über die Oxidatoreinlassöffnungen 20, den Steuerraum 19 und den Oxidatorraum 21 kann der Oxidatorstrom radial nach innen geführt werden, und zwar so, dass er am Ende über die Oxidatoraustrittsöffnung 8 zentral in axialer Richtung aus dem Lanzenkopf 4 ausströmt und in die Mischstrecke 2 einströmt. Im Unterschied dazu wird der Brennstoff durch die Lanze 3 axial zugeführt. Dabei wird der zugeführte Brennstoff über den Brennstoffringkanal 23 innerhalb des Lanzenkopfs 4 auf einen radial weiter außen liegenden Radius verteilt, wodurch er den bezüglich der Oxidatoraustrittsöffnung 8 radial weiter außen angeordneten Brennstoffdüsen 6 zuführbar ist.

Die Lanze 3 ist an ihrem vom Lanzenkopf 4 entfernten Lanzenende 17 zusätzlich mit einem Brennstoffsammeiraum 27 ausgestattet, der über eine Zuführungsleitung 28 an die Brennstoffversorgung 10 angeschlossen ist. An diesen Brennstoffsammeiraum 27 ist außerdem die wenigstens eine Brennstoffleitung 22 angeschlossen.

Vorzugsweise sind die Brennstoffdüsen 6 so ausgestaltet, dass sie den Brennstoff gegenüber der Axialrichtung der Lanze 3, also bezüglich der Längsmittelachse 7, geneigt in die Mischstrecke 2 eindüsen. Bevorzugt ist außerdem eine Ausführungsform, bei der die Brennstoffdüsen 6 den Brennstoff gegenüber einer die Längsmittelachse 7 enthaltenden zentralen Längsebene der Lanze 3 geneigt in die Mischstrecke 2 eindüsen. Hierdurch wird der Brennstoff in Richtung bzw. in Gegenrichtung einer Drallströmung eingedüst, die bei einer

tangentialen Einleitung der Hauptoxidatorströmung in die Mischstrecke 2 entsteht.

Bezugszeichenliste

Brenner

Mischstrecke

Lanze

Lanzenkopf

Lanzenschaft

Brennstoffdüse

Längsmittelachse

Oxidatoraustrittsöffnung

Brennstoffzuführung

Brennstoffversorgung

Oxidatorzuführung

Oxidatorversorgung

Steuereinrichtung

Steuerkolben

Aufnahmezylinder

Kolbenstange

Lanzenende

Steuerkolbenantrieb

Steuerraum

Oxidatoreinlassöffnung

Oxidatorraum

Brennstoffleitung

Brennstoffringkanal

Brennstoffverbindungskanal

Ringraum

Zuführungsleitung

Brennstoffsammeiraum

Zuführungsleitung