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KR20150039107A - 연속 연소 장치를 갖는 가스 터빈 - Google Patents

연속 연소 장치를 갖는 가스 터빈 Download PDF

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KR20150039107A
KR20150039107A KR20140130831A KR20140130831A KR20150039107A KR 20150039107 A KR20150039107 A KR 20150039107A KR 20140130831 A KR20140130831 A KR 20140130831A KR 20140130831 A KR20140130831 A KR 20140130831A KR 20150039107 A KR20150039107 A KR 20150039107A
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KR
South Korea
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fuel
continuous
combustor
group
flow
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR20140130831A
Other languages
English (en)
Inventor
아드난 에로그루
위르겐 호프만
Original Assignee
알스톰 테크놀러지 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알스톰 테크놀러지 리미티드 filed Critical 알스톰 테크놀러지 리미티드
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Abstract

본 발명은 유체 유동 연결부에 연속적으로 배열되는 제 1 버너, 제 1 연소 챔버, 및 제 2 연소 챔버를 포함하는 연속 연소기들을 갖는 가스 터빈의 작동 방법에 관한 것이다.
제 2 연소기에 대한 연료 유동이 개시될 때 일시적인 변화 동안 방출물들 및 연소 안정성 문제들을 최소화하기 위하여, 상기 방법은 상기 제 2 연료 유동을 최소 유동으로 증가시키는 단계, 상기 가스 터빈에 대한 전체 연료 질량 유동을 실질적으로 일정하게 유지하기 위하여 동일 연속 연소기의 제 1 버너에 대한 제 1 연료 유동 및/또는 상기 연속 연소기 장치의 적어도 하나의 다른 연속 연소기에 대한 상기 연료 유동을 감소시키는 단계를 포함한다.
상기 방법 이외에, 상기 방법을 실행하도록 구성된 연료 분배 시스템을 갖는 가스 터빈이 개시된다.

Description

연속 연소 장치를 갖는 가스 터빈{GAS TURBINE WITH SEQUENTIAL COMBUSTION ARRANGEMENT}
본 발명은 연속 연소 장치를 갖는 가스 터빈의 작동 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 방법을 실행하기에 적합한 연료 분배 시스템을 갖는 가스 터빈에 관한 것이다.
풍력 또는 태양열과 같은 비안정성 재생가능한 소스에 의한 증가한 전력 생산으로 인하여, 기존의 가스 터빈 기반의 발전소들은 전력 수요의 균형을 맞추고 그리드를 안정화시키기 위해서 점진적으로 사용되고 있다. 따라서, 개선된 작동 융통성이 필요하다. 이는 가스 터빈이 종종 기본 부하 설계점보다 낮은 부하에서 즉, 낮은 연소기 입구 및 발화 온도에서 작동된다는 것을 의미한다.
동시에, 방출물 한계값 및 전체 방출물 허용값은 점차 엄격해져서, 낮은 방출값에서 작동하여, 또한 부분 부하 작동에서 그리고 일시 동안 저방출물을 유지하는 것이 요구되는데, 이는 축적 방출물 한계값을 고려해야 하기 때문이다.
당분야의 연소 시스템은 예를 들어 압축기 입구 질량 유동을 조정하거나 또는 다른 버너들, 연료 스테이지들 또는 연소기들 사이의 연료 분할량을 제어함으로써, 작동 조건에서 임의의 가변성에 대처하도록 설계된다. 그러나, 이는 새로운 요구조건을 충족시키기에 충분하지 않다.
방출물을 추가로 감소시키기 위해 그리고 작동 융통성을 증가시키기 위하여, 연소 연소가 제안되었다. 작동 조건에 따라서, 특히 제 1 연소 챔버의 고온 가스 온도에 따라서, 고온 가스들이 제 2 버너(또한 연속 버너로 칭함)로 인가되기 전에 상기 고온 가스를 냉각시키는 것이 유리할 수 있다. 이러한 냉각은 DE 10312971 A1 호에 기재되어 있다. 연료 분사와 분사된 연료를 제 2 버너에 있는 제 1 연소기의 고온 가스들과 혼합하는 것을 허용하는 것이 유리할 수 있다.
기본 부하에서 안정 상태를 위한 작동 방법이 연속 연소에 대해서 기재되어 있다. 그러나, 연속 연소 장치의 제 2 스테이지를 스위치 온 또는 오프할 때, 화염 불안정성 및 방출물의 증가가 제 1 스테이지로부터 제 2 스테이지로의 연료 유동 또는 반대 연료 유동의 변환으로 인하여 발생할 수 있다. 이러한 연료 유동의 변환으로 인하여, 공기 또는 연료를 연소시키는 국부적 연료 대 산화제 비율은 깨끗하고 안정된 연소를 위한 설계 범위에서 벗어날 수 있다.
본 발명의 목적은 적어도 하나의 압축기, 복수의 연속 연소기들을 갖는 연속 연소기 장치, 및 상기 연속 연소기 장치의 하류에 있는 터빈을 포함하는 가스 터빈의 작동 방법을 제안한다. 각각의 연속 연소기가 유체 유동 연결부에서 연속적으로 배열된 제 1 버너, 제 1 연소 챔버, 및 제 2 연소기를 포함한다.
통상적으로, 이러한 연속 연소기 장치는 캔 아키텍처에서 연속 연소기들을 포함한다. 상기 연속 연소기 장치는 또한 제 1 버너들의 하류에 있는 환형 제 1 연소 챔버를 갖는 환형 장치일 수 있다. 제 2 연소기들은 또한 환형 아키텍처에 배열될 수 있다. 캔 아키텍처의 조합은 제 1 연소 챔버들 및 환형 제 2 연소기들 또는 환형 제 1 연소 챔버들 및 캔 아키텍처 제 2 연소기들도 예상할 수 있다.
상기 작동 방법은 상기 압축기에서 유입 가스를 압축하는 단계, 상기 연속 연소기의 제 1 버너들에서 제 1 연료를 혼합하는 단계, 제 1 연소기 연소 생성물들을 얻기 위하여 상기 제 1 연소 챔버에서 제 1 연료와 압축 가스의 혼합물을 연소시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 희석 가스를 상기 제 1 연소기 연소 생성물들에 혼합시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제 2 연소기 안으로 분사하기 위한 희석 가스는 예를 들어 압축 공기 또는 공기 및 가스 터빈의 연도 가스들의 혼합물일 수 있다. 또한, 압축된 연도 가스들은 희석 가스로서 사용될 수 있다. 상기 제 2 연소기에서 온도 및 온도 분포를 제어하도록 분사된다.
낮은 상대 부하에서, 상기 제 1 버너의 하류에 있는 상기 연속 연소기 안으로 추가 연료가 분사되지 않고, 상기 제 1 연소기 연소 생성물들은 상기 제 2 연소기를 통과한 후에 상기 터빈에서 소모된다. 높은 상대 부하에서 상기 제 1 연소 챔버의 하류에 있는 상기 연속 연소기 안으로 제 2 연료가 분사되고, 상기 제 1 연소기 연소 생성물들, 상기 제 2 연료 및 희석 가스(혼합되는 경우)의 혼합물은 제 2 연소기 연소 생성물들을 얻기 위하여 연소된다. 이들 연소 생성물들은 터빈에서 팽창된다.
제 2 연소기에 대한 연료 유동이 개시될 때 일시적인 변화 동안 방출물들 및 연소 안정성 문제들을 최소화하기 위하여, 상기 방법은 상기 제 2 연료 유동을 최소 유동으로 증가시키는 단계, 상기 가스 터빈에 대한 전체 연료 질량 유동을 실질적으로 일정하게 유지하기 위하여 동일 연속 연소기의 제 1 버너에 대한 제 1 연료 유동 및/또는 상기 연속 연소기 장치의 적어도 하나의 다른 연속 연소기에 대한 상기 연료 유동을 감소시키는 단계를 포함한다.
상기 최소 연료는 상기 제 2 연소기에 대한 설계 질량 유동의 5% 내지 20% 정도일 수 있고 통상적으로 10%보다 작을 수 있다. 상기 최소 유동은 제 2 연소기에서 안정된 연소 또는 발열 반응을 보장한다. 특히, 연료의 불안정한 유입으로 인한 진동 및 CO 방출물들은 피해야 한다. 또한, 최소 유동은 연료 가스 분배 시스템으로의 고온 가스의 역류가 없다는 것을 보장할 것이다.
제 2 연소기에 대한 연료 공급을 개시할 때 제 1 버너의 연료 질량 유동에서의 감소도 역시 NOx 방출물들을 감소시킬 수 있다.
낮은 상대 부하는 통상적으로 50% 미만의 상대 부하 즉, 각각의 주위 조건들(환경 조건들, 즉 온도, 압력 및 습도)에서 플랜트의 기본 부하 전력으로 정상화된 부하이다. 높은 상대 부하는 통상적으로 50% 초과의 상대 부하 즉, 각각의 주위 조건들에서 플랜트의 기본 부하 전력으로 정상화된 부하이다. 낮은 상대 부하 및 높은 상대 부하 사이의 임계값은 가스 터빈 설계, 작동 조건 및 방출 목표량에 따라 의존할 수 있고 한편 30% 미만의 상대 부하 또는 20% 미만 또는 10% 미만 또는 다른 한편으로 60% 또는 70% 만큼 높은 상대 부하일 수 있다.
제 2 연소기의 반응 구역 안으로의 소정 온도들 사이의 편차들로 인하여 결과적으로 제 2 연소기에서 큰 방출물들(예를 들어, NOx, CO, 및 미연소 탄화수소) 및/또는 불꽃역류(flashback)가 발생될 수 있다. 불꽃역류 및 NOx는 높은 연소기 유입 온도 또는 높은 산소 농도로 인하여 분사된 연료에 대한 감소된 자체 점화 시간으로 인하여 유도되고, 이는 (불꽃역류를 유도하는) 초기 점화 또는 연료 공기 혼합을 위한 감소된 시간을 유발하고, 이로 인하여 결과적으로 연소 및 결과적으로 증가된 NOx 방출물 중에 국부적인 고온 열점(hot spot)이 발생된다. 저온 영역들은 증가된 자체 점화 시간으로 인하여 CO 방출물들을 유발할 수 있다. 이는 CO에서 CO2로의 연소를 위한 시간 또는 CO에서 CO2로의 연소를 더욱 느리게 할 수 있는, 감소된 국부적 화염 온도를 감소시킬 수 있다. 마지막으로, 국부적 고온 열점은 제 2 연료 분사부의 하류에 있는 임의의 영역들에서 과열을 유발할 수 있다. 희석 가스는 제 2 연소기의 반응 구역 안으로의 입구 조건들을 제어하도록 분사될 수 있다. 희석 가스는 개별적으로 또는 제 2 연료와의 혼합물로서 분사될 수 있다.
본 방법의 부가 실시예에서, 최소 유동으로의 제 2 연료 유동의 증가와 동일한 연속 연소기의 제 1 버너에 대한 연료 유동의 감소 및/또는 적어도 하나의 다른 연속 연소기에 대한 연료 유동의 감소는 연속 연소기 장치에 대한 전체 연료 유동을 실질적으로 일정하게 유지하기 위하여 동기화된다.
본 방법의 다른 실시예에 따라서, 상기 제 2 연료 유동이 개시되는, 상기 동일한 연속 연소기의 상기 제 1 버너에 대한 상기 제 1 연료 유동은 감소된다. 그에 의해서, 이 특정 연속 연소기에 대한 전체 연료 유동은 제 2 연료 분사의 개시 중에 일정하게 유지될 수 있다.
본 방법의 대안 실시예에 따라서, 제 2 연료 유동이 개시되는, 상기 연속 연소기의 적어도 하나의 이웃 연속 연소기에 대한 상기 연료 유동은 감소된다.
본 방법의 다른 실시예에서, 복수의 연속 연소기들에 대한 상기 제 2 연료 유동은 동시에 개시된다.
본 방법의 또다른 실시예에서, 상기 연속 연소기 장치의 모든 상기 연속 연소기들에 대한 상기 제 2 연료 유동은 동시에 개시되고 상기 연속 연소기 장치의 모든 상기 제 1 버너들에 대한 상기 제 1 연료 유동은 동시에 감소된다.
하나의 연소기에 대한 제 2 연료 유동의 개시가 기본적으로 하나의 부하 세팅에서 그리고 부하 변화 없이 실행되는 동안, 차후 제 2 연료 분사부들의 개시는 부하에 비례할 수 있다. 제 2 연료 분사의 개시 후에, 가스 터빈에 대한 전체 연료 유동은 국부적인 연료 대 공기 비율이 다시 이웃하는 제 2 연료 분사의 개시를 위한 한계값으로 복귀하고 그후 추가 제 2 연료 분사가 실행된다. 상기 이웃하는 제 2 연료 분사의 개시를 위한 한계값은 에를 들어, 온도 또는 압력, 특히 연소 온도 또는 고온 가스 온도일 수 있다.
본 방법의 일 실시예에 따라서, 상기 연속 연소기들에 대한 상기 제 2 연료 유동은 부하, 상기 부하를 표시하는 온도, 및 상기 부하를 표시하는 압력의 함수로서, 개별 연속 연소기들에 대해서 연속적으로 개시되거나 또는 상기 연속 연소기들의 그룹들에 대해서 개시된다.
상기 가스 터빈을 표시하는 온도들은 예를 들어 터빈 유입 온도, 고온 가스 온도, 터빈 배기 온도 또는 화염 온도이다. 상기 가스 터빈 부하를 표시하는 압력은 예를 들어, 압축기 출구 압력 또는 연소 압력이다. 이들 압력들 또는 온도들은 직접 측정되거나 또는 예를 들어 배출 또는 냉각 공기 온도들 및 압력들로서 상기 가스 터빈의 다른 위치들에서 취해진 측정들에 기초하여 평가될 수 있다.
추가로, 연소기 진동 레벨은 또한 제 1 버너 및 제 2 연료 분사부 사이의 분할량을 제어하는데 사용될 수 있고; 제 2 연료 분사의 개시 및 스위치 오프는 연소기 진동들의 함수로서 제어될 수 있다. 특히, 제 1 버너에서의 진동들의 임계값들이 초과되면, 가스 터빈의 부하를 증가시킬 때 제 2 연료 분사부에 대한 연료 공급이 개시될 수 있다. 제 2 연소기가 이미 작동하면, 더욱 많은 연료가 제 2 연료 분사부로 이동될 수 있다. 제 2 반응 구역에서의 진동들의 임계값들이 초과되면, 가스 터빈의 부하를 감소시킬 때 제 2 연료 분사부에 대한 연료 공급이 중단될 수 있다.
본 방법의 다른 실시예에 따라서, 상기 제 2 연료 유동의 개시 시에 감소되는, 상기 동일한 연속 연소기의 제 1 버너에 대한 상기 제 1 연료 유동 및/또는 적어도 하나의 다른 연속 연소기에 대한 상기 연료 유동은 상기 제 2 연료 유동의 개시 전에 상기 연료 유동으로 다시 증가한다. 단지 본래 연료 유동이 도달한 후에만, 상기 이웃 연속 연소기 또는 상기 연속 연소기들의 이웃 그룹에 대한 상기 제 2 연료 유동이 개시된다.
더욱 구체적으로, 본 방법에 따라서, 상기 제 2 연료 유동의 개시 시에 감소되는, 상기 동일한 연속 연소기 장치의 제 1 버너에 대한 상기 연료 유동 및/또는 적어도 하나의 다른 연속 연소기에 대한 연료 유동은 상기 제 2 연료의 개시 전의 연료 유동으로 다시 증가된다. 제 2 연료 유동의 개시 전의 연료 유동 이후가 다시 도달하면, 상기 연료 유동은 상기 가스 터빈의 부하를 제어하기 위하여 최소 유동을 초과하여 증가한다.
본 방법의 다른 실시예에 따라서, 상기 제 2 연료 분사부의 스위치 오프는 반대 순서로 실행된다. 특히, 본 방법은 제 2 연료 분사부에 대한 연료 유동을 최소 연료로 감소시켜서 제 2 연료 분사부를 정지시키는 단계 및 동시에 상기 가스 터빈에 대한 전체 연료 질량 유동을 일정하게 유지하기 위하여 상기 연속 연소기 장치의 적어도 하나의 연속 연소기에 대한 또는 동일 연속 연소기의 제 1 버너에 대한 연료 유동을 증가시키는 단계를 포함한다.
본 방법의 특정 실시예에 따라서, 모든 제 1 버너들 및 제 2 연료 분사부들이 작동한 후에, 적어도 하나의 제 1 버너에 대한 상기 연료 유동은 상기 연속 연소기 장치의 적어도 다른 제 1 버너에 대한 상기 연료 유동 초과로 증가한다. 동시에, 제 1 버너에 대한 증가된 연료 유동과 함께 상기 연속 연소기의 제 2 연료 분사부에 대한 상기 연료 유동은 상기 연속 연소기 장치의 적어도 다른 제 2 연료 분사부에 대한 상기 연료 유동과 비교할 때 감소되어서 상기 연속 연소기에 대한 전체 연료 유동은 불변상태로 유지된다. 이러한 증가들은 제 1 버너들에 대한 연료 유동을 각각 감소시키고 제 2 연소기들은 연속 연소기 사이의 스테이징(staging)을 유도하며 화염 안정성을 증가시킬 수 있다.
따라서, 모든 연속 연소기들에 대한 원주 방향으로 균일한 터빈 유입 온도를 유지하는 동안 인접 버너들 사이의 스테이징이 상기 제 1 연소 챔버에 대해서 그리고 제 2 연소기에 대해서 실현될 수 있다.
제 2 연료 분사부의 스위치 오프를 유발하는 한계값에는 반복된 개시를 회피하고 상대 부하 또는 다른 작동 변수에서 약간의 변화를 갖는 제 2 연료 분사를 스위치 오프하기 위하여 히스테리시스(hysteresis)가 제공될 수 있고, 상기 한계값은 제 2 연료 분사부에 대한 연료 공급을 개시하기 위하여 임계값으로서 사용될 수 있다. 즉, 예를 들어 제 2 연료 분사부가 정지되는 상대 부하는 제 2 연료 분사부가 개시되는 상대 부하보다 작다.
상기 방법 이외에, 상기 방법을 실행하기 위한 가스 터빈은 본 발명의 요지이다. 선택된 방법 또는 상기 방법들의 조합에 따라서, 상기 방법의 실현가능성을 보장하도록 상기 가스 터빈의 설계가 적응되어야 하고 그리고/또는 연료 분배 시스템도 적응되어야 한다.
제 1 실시예에 따라서, 상기 가스 터빈은 적어도 하나의 압축기, 복수의 연속 연소기들을 갖는 연속 연소기 장치, 및 상기 연속 연소기 장치의 하류에 있는 터빈을 포함한다. 각각의 연속 연소기는 제 1 연료 분사부를 갖는 제 1 버너, 제 1 연소 챔버, 제 2 연료 분사부 및 유체 유동 연결부에 연속적으로 배열된 제 2 반응 구역을 갖는 제 2 연소기를 포함한다. 또한, 상기 가스 터빈은 상기 제 1 연료 분사부와 상기 제 2 연료 분사부에 연료를 공급하기 위한 연료 분배 시스템을 포함한다. 상기 연료 분배 시스템은 연료 제어 밸브와, 연료를 상기 제 1 연료 분사부로 공급하고 제어하기 위한 주요 연료링을 포함한다. 상기 연료 분배 시스템은 상기 제 2 연료 분사부에 대한 적어도 하나의 공급 라인이 연료를 상기 제 1 연료 분사부로 공급하기 위한 상기 연료 제어 밸브의 하류에서 분기되고, 상기 제 2 연료 분사부에 대한 상기 공급 라인에는 제 2 연료 제어 밸브가 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 연료 제어 밸브는 제 1 연소기로부터 각각의 제 1 연료 분사부로부터 제 2 연료 분사부로의 연료 공급부에서 변위를 허용한다.
일 실시예에 따라서, 상기 연속 연소기 장치는 상기 제 2 반응 구역의 상류에 있는 제 2 연소기에서의 희석 가스를 추가로 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따라서, 상기 가스 터빈의 상기 연속 연소기 장치는 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 연결된 제 1 그룹의 제 1 버너들, 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 연결된 제 2 그룹의 제 1 버너들, 제 1 연속 그룹 주요 연료링에 연결된 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들, 및 제 2 연속 그룹 주요 연료링에 연결된 제 2 그룹의 제 2 연료 분사기들을 포함한다.
상기 연속 연소기 장치의 연료 가스 분배 시스템에서, 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브는 상기 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인에 배열되고, 제 2 버너 그룹의 연료 제어 밸브는 상기 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인에 배열되고, 상기 제 1 연속 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인은 상기 제 1의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브의 하류에서 분기되고, 제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브는 상기 분기 라인에 배열된다. 또한, 상기 제 2 연속 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인은 상기 제 2의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브의 하류에 분기되고, 제 2 연속 그룹 연료 제어 밸브는 상기 분기 라인에 배열된다. 상기 연속 연소기 장치에서, 상기 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들의 각각의 제 2 연료 분사기는 하나의 연속 연소기에서 상기 제 1 그룹의 제 1 버너들의 하나의 제 1 버너의 하류에 배열된다.
대안 실시예에 따라서, 상기 가스 터빈의 상기 연속 연소기 장치는 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 연결된 제 1 그룹의 제 1 버너들, 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 연결된 제 2 그룹의 제 1 버너들, 제 1 연속 그룹 주요 연료링에 연결된 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들, 및 제 2 연속 그룹 주요 연료링에 연결된 제 2 그룹의 제 2 연료 분사기들을 포함한다.
상기 연속 연소기 장치의 연료 가스 분배 시스템에서, 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브는 상기 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인에 배열되고, 제 2 버너 그룹의 연료 제어 밸브는 상기 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인에 배열되고, 상기 제 1 연속 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인은 상기 제 1의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브의 하류에서 분기되고, 제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브는 상기 분기 라인에 배열된다. 또한, 상기 제 2 연속 그룹 주요 연료링에 대한 공급 라인은 상기 제 2의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브의 하류에 분기되고, 제 2 연속 그룹 연료 제어 밸브는 상기 분기 라인에 배열된다. 상기 연속 연소기 장치에서, 상기 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들의 각각의 제 2 연료 분사기는 하나의 연속 연소기에서 상기 제 2 그룹의 제 1 버너들의 하나의 제 1 버너의 하류에 배열된다.
또다른 대안 실시예에서, 상기 연속 연소기 장치의 각각의 제 2 연료 분사기는 단일 분사기 연료 제어 밸브를 구비한 연료 공급부를 갖는 제 1 버너들 안으로 연료 분사를 제어하기 위하여 상기 연료 제어 밸브의 하류에서 분기된 공급 라인에 연결된다.
제 1 연소기에 대해서 다른 유형의 버너가 사용될 수 있다. 예를 들어, EP 0 321 809호에 공지된 소위 EV 버너 또는 예를 들어 DE 195 47 913호에 공지된 AEV 버너들이 사용될 수 있다. 또한, 본원에서 참고로 합체된 유럽 특허 출원 EP12189388.7호에 기재된 와류 챔버를 포함하는 BEV 버너가 사용될 수 있다. 캔 아키텍처에서, 캔 연소기에 대해서 단일 또는 다중 버너 장치가 사용될 수 있다. 또한, 참고로 합체된 US2004/0211186호에 기재된 화염 시트 연소기(flame sheet combustor)가 제 1 연소기로서 사용될 수 있다.
제 2 연소기는 단순하게 반응 구역이 따르는 제 2 연료 분사부를 포함할 수 있다. 제 2 연소기는 제 2 연료 분사부의 상류에서 희석 가스 혼합기를 추가로 포함할 수 있다.
제 2 연소기는 예를 들어 연료 분사 및 제 1 연소기의 연소 생성물들과 연료의 혼합을 위한 버너, 및 상기 버너의 하류에 배열된 연소 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 제 2 버너는 희석 가스 혼합기를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 특성 뿐 아니라 장점은 첨부된 개략적인 도면을 이용하여 하기에 더욱 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 압축기, 연속 연소 장치 및 터빈을 갖는 가스 터빈을 도시한다.
도 2는 제 1 버너, 제 1 연소 챔버, 연료 분사부 및 희석 가스 분사부 뿐 아니라 제 2 연소 구역을 갖는 제 2 연소기를 구비한 연속 연소 장치를 도시한다.
도 3은 제 1 버너, 제 1 연소 챔버, 희석 가스 혼합기를 갖는 제 2 연소기, 제 2 연료 분사부 및 제 2 연소 구역을 갖는 연속 연소 장치를 도시한다.
도 4는 제 1 버너, 제 1 연소 챔버, 희석 가스 혼합기를 갖는 제 2 버너 및 제 2 연소 구역을 갖는 제 2 연소 챔버가 따르는 연료 분사부를 구비한 연속 연소 장치를 갖는 가스 터빈을 도시한다.
도 5는 제 2 연소기를 위한 다른 연료 및 희석 가스 분사 장치를 도시한다.
도 6은 제 1 버너의 단면 A-A와 제 1 버너 및 동일 그룹의 연속 연소기의 제 2 연료 분사부 사이에서 연료 분배가 변화될 수 있는 2개의 버너 그룹들을 위한 연료 가스 분배 시스템을 갖는 제 2 연소기의 단면 B-B에 따른 절취도를 도시한다.
도 7은 제 1 버너의 단면 A-A와 한 그룹의 제 1 버너들의 제 1 버너와 이웃 그룹의 연속 연소기들의 제 2 연료 분사부 사이에서 연료 분배가 변화될 수 있는 동일한 크기의 2개의 버너 그룹들을 위한 연료 가스 분배 시스템을 갖는 제 2 연소기의 단면 B-B에 따른 절취도를 도시한다.
도 8은 제 1 버너의 단면 A-A와 모든 제 1 버너들 및 모든 제 2 연료 분사부들을 위한 연료 가스 분배 시스템의 개별 연료 가스 제어 밸브를 갖는 제 2 연소기의 단면 B-B에 따른 절취도를 도시한다.
도 9는 제 1 버너의 단면 A-A와 제 1 버너와 각 연속 연소기의 제 2 연료 분사부 사이에 연료 가스를 변화시키도록 배열된 모든 제 1 버너 및 모든 제 2 연료 분사부들을 위한 연료 가스 분배 시스템의 개별 연료 가스 제어 밸브들을 갖는 제 2 연소기의 단면 B-B에 따른 절취도를 도시한다.
도 1은 연속 연소기 장치(4)를 갖는 가스 터빈(1)을 도시한다. 이는 압축기(3), 연속 연소기 장치(4) 및 터빈(5)을 포함한다.
유입 공기(2)는 압축기(3)에 의해서 압축 가스(11)로 압축된다. 연료(8)는 연속 연소기 장치(4)에서 압축 가스와 함께 연소되어서 연소 생성물들(19)을 발생시킨다. 이들은 터빈(6)에서 소모되어서 기계적 작업을 발생시킨다.
통상적으로, 가스 터빈 시스템은 가스 터빈(1)의 샤프트(6)에 결합되는 발전기(38)를 포함한다. 상기 가스 터빈(1)은 터빈(5) 및 연속 연소기 장치(4)를 위한 냉각 시스템을 포함하고, 이 냉각 시스템은 본 발명의 요지가 아니므로 도시되지 않았다.
배기 가스들(22)은 터빈(5)을 떠난다. 잔열은 통상적으로 차후의 수증기 순환에서 사용되고, 이도 역시 본원에서 도시되지 않았다.
연속 연소기 장치(4)의 제 1 예가 도 2에 도시되어 있다. 이 연속 연소기 장치(4)는 압축 가스(11) 및 제 1 연료(12)가 인가되는 제 1 버너(9)를 포함한다. 압축 가스(11) 및 제 1 연료(12)의 혼합물은 제 1 연소 챔버(15)에서 연소되어서 제 1 연소 생성물들(39)을 발생시킨다. 이들은 제 1 연소 챔버의 하류에 배열된 제 2 연소기(14) 안으로 흐른다.
캔 아키텍처를 갖는 본 실시예에서, 제 1 연소 챔버(15)는 매끄러운 원통형 유동 경로를 가진다. 제 1 연소 챔버(15)의 원형 단면으로부터 환형의 단면 형상을 갖는 단면 또는 출구 즉, 터빈 입구에서 실제로 직사각형 유동 단면으로의 변이부는 제 2 연소기(14) 안으로 통합된다.
제 2 연소기(14)는 희석 가스 분사부(17) 및 제 2 연료 분사부(13)를 포함한다. 제 1 연소 생성물들(39), 희석 가스(17) 및 제 2 연료(13)의 혼합물은 제 2 연소기(14)의 제 2 반응 구역(21)에서 반응하여 연소 생성물들(19)을 형성하고 상기 연소 생성물들은 제 2 연소기(14)를 떠나고 터빈으로 유입된다.
이 예에서, 제 1 연료(12) 및 제 2 연료(13)는 공통 연료 공급부(8)를 가진다. 그러나, 이들은 또한 다른 연료 유형들을 사용하는 개별 연료 소스들을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4의 실시예들은 도 2에 기초한다. 도 3에 도시된 예에서, 희석 가스(17) 및 제 1 연소 생성물들(39)은 제 2 연료(13)가 분사되기 전에 희석 가스 혼합기(16)에서 혼합된다.
도 4에 도시된 예에서, 제 2 연소기는 제 2 버너(20)를 포함한다. 제 1 연소 생성물들(39)은 상류 단부에 있는 제 2 버너(20)로 인가된다. 희석 가스(17)는 혼합기(16)에서 혼합되고, 상기 혼합기는 제 2 버너(20) 안으로 통합되고 제 2 연료(13)는 제 2 버너(20) 안으로 분사되어서 제 1 연소 생성물들(39), 희석 가스(17) 및 제 2 연료(13)와 혼합된다. 제 2 연료(13)는 또한 혼합기(16)로 인가되어서 혼합기(16)(도시생략)에서 제 1 연소 생성물들(39) 및 희석 가스(17)와 혼합된다.
이 예에서, 출구에서 제 2 버너(20)의 유동 경로의 단면은 화염 안정화를 위해 후속 제 2 반응 구역(21)의 단면보다 작다.
제 2 연소기를 위한 연료 및 희석 가스 분사 장치들의 다른 예시적인 실시예들은 도 5a 내지 도 5d에 도시되어 있다.
도 5a는 제 2 연료 분사부(13)를 위한 연료 랜스(fuel lance;40)를 갖는 제 2 연소기(14) 안으로 혼합되는 제 2 연료의 예를 도시한다.
도 5b는 제 2 연료 분사부(13)를 위한 플루트 장치(flute arrangement;41)를 갖는 제 2 연소기(14) 안으로 혼합되는 제 2 연료의 예를 도시한다.
도 5c는 제 2 연료 분사부(13)를 위한 로브형 혼합기(lobed mixer;42)를 갖는 제 2 연소기(14) 안으로 혼합되는 제 2 연료의 예를 도시한다.
도 5d는 제 2 연료 분사부(13)를 위한 원주방향 분포 측벽 구멍들(43)을 갖는 제 2 연소기(14) 안으로 혼합되는 제 2 연료의 예를 도시한다.
도 5e는 제 2 연료 분사부(13)를 위한 원주방향 분포 측벽 분사 파이프들(44)을 갖는 제 2 연소기(14) 안으로 혼합되는 제 2 연료의 예를 도시한다.
모든 예들에서, 희석 가스(17)(도시생략)는 제 2 연료(13)와 함께 분사될 수 있다.
연료 가스 분배 시스템의 다른 예시적인 실시예들의 상세 사항은 도 6 내지 도 10에 도시된다.
도 6은 제 1 버너에서 도 2의 A-A 단면과 예시적인 연료 분배 시스템을 갖는 제 2 연소기에 따른 도 2의 B-B 단면을 도시한다.
연료(8)는 주요 연료 라인을 통하여 공급되고 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)을 위한 공급 라인과 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)을 위한 공급 라인으로 분기된다. 제 1의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(23)는 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)에 대한 연료 라인에 배열되고 제 2의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(24)는 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 대한 연료 라인에 배열된다. 각각의 제 1 버너(9)는 연료 공급부(10)를 통하여 주요 연료링(25,26)으로부터 연료가 공급된다. 도시된 예에서, 절반의 버너들(9)은 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)에 연결되고 다른 절반의 버너들(9)은 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 연결된다. 버너들은 제 1의 각각의 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25, 26)에 교대로 연결될 수 있다. 이 예에서, 일부 버너들은 2개의 주요 연료링(25,26)에 교대로 연결되고 일부는 쌍 배열로 연결되며, 이는 진동을 완화시키는데 유리할 수 있다.
제 1의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(23)의 하류에 있는 연료 라인은 제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)으로 분기되고 제 2의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(24)의 하류에 있는 연료 라인은 제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)으로 분기된다.
제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브(33)는 제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)에 대한 연료 라인에 배열되고 제 2 연속 그룹 연료 제어 밸브(34)는 제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)에 대한 연료 라인에 배열된다. 각각의 제 2 연소기(14)에는 연료 공급부(10)를 통하여 연속 그룹 주요 연료링(31,32)으로부터 연료가 공급된다.
제 1 연속 그룹의 제 2 연소기들(14)은 연속 연소기 장치의 제 1의 제 1 버너 그룹의 제 1 연소기(9)의 하류에 배열된다. 제 2 연속 그룹 제어 밸브(34)를 개방할 때, 연료는 제 1의 제 1 버너 그룹으로부터 제 1의 연속 그룹의 제 2 연소기들(14)로 이동한다. 유사하게, 제 1 연속 그룹 제어 밸브(33)를 개방할 때, 연료는 제 2의 제 1 버너 그룹으로부터 제 2의 연속 그룹의 제 2 연소기들로 이동한다.
도 7은 도 6에 기초하지만, 제 1의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(23)는 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 대한 연료 라인의 분기부의 상류에 배열된다; 따라서, 제 1의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(23)는 전체 연료(8) 유동을 효과적으로 제어한다.
또한, 도 7의 예는 제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)에 대한 연료 라인이 제 2의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(24)의 하류에서 분기된다는 점과, 제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)에 대한 연료 라인이 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(23)와 제 2의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브(24) 사이에서 분기된다는 점에서 상이하다.
제 2 연속 그룹 제어 밸브(34)를 개방할 때, 연료는 제 1의 제 1 버너 그룹에서 제 2의 연속 그룹의 제 2 연소기들로 이동한다. 유사하게, 제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브(33)를 개방할 때, 연료는 제 2의 제 1 버너 그룹에서 제 1의 연속 그룹의 제 2 연소기들로 이동한다.
도 8은 제 1 버너를 절취한 도 2의 A-A 단면과 도 2의 제 2 연소기를 절취한 B-B 단면에서 연료 분배 시스템을 위한 다른 예를 도시한다.
연료(8)는 주요 연료 라인을 통하여 공급되고 전체 연료 유동은 주요 연료 제어 밸브(27)에 의해서 제어된다. 연료 라인은 제 1 버너 주요 연료링(30)에 대한 공급 라인과 제 2 연료 분사부 주요 연료링(35)에 대한 공급 라인으로 분기된다.
제 1 버너 주요 연료링(30)으로부터 각각의 제 1 버너(9)에는 연료 공급부(10)와 단일 제 1 버너 연료 제어 밸브(36)를 경유하여 연료가 공급된다.
제 2 연료 분사부 주요 연료링(35)으로부터 각각의 제 2 연소기(14)에는 연료 공급부(10)와 단일 분사기 연료 제어 밸브(37)를 경유하여 연료가 공급된다.
이 장치는 각각의 제 1 버너(9)와 각각의 제 2 연소기(14)에 대한 개별적인 유동 제어를 허용한다. 그에 의해서, 유동은 제 1 버너들(9)에서 제 2 연소기들로 그리고 제 1 버너들(9) 사이에서 그리고 제 2 연소기들(14) 사이에서 임의의 원하는 작동 개념을 따라서 이동할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제 2 연료 제어 밸브(28)는 제 2 연료 분사부 주요 연료링(35)에 대한 공급 라인의 연료 라인에 배열되어서 제 1 버너들(9)과 제 2 연소기들(14) 사이의 전체 연료 분할을 제어할 수 있다. 그러나, 이는 또한 다른 실시예에서 생략될 수 있다.
도 9는 도 8에 기초하지만, 제 2 연료 분사부 주요 연료링(35)이 없고 이로 분기된 공급 라인이 없으며 제 2 연료 제어 밸브(28)가 없다.
본 예에서, 각각의 제 2 연소기(14)는 단일 제 1 버너 연료 제어 밸브(26)의 하류에 있는 제 1 버너(9)의 연료 공급부(10)로부터 분기되는 개별 연료 공급 라인(a,b,c,,,,t)에 의해서 공급된다.
이 장치는 각각의 제 1 버너(9)에 대한 그리고 각각의 제 2 연소기(14)에 대한 개별 유동 제어가 허용된다. 그에 의해서, 유동은 제 1 버너들(9)에서 제 2 연소기들로 그리고 제 1 버너들(9) 사이에서 그리고 제 2 연소기들(14) 사이에서 임의의 바람직한 작동 개념을 따라 이동할 수 있다. 각각의 제 2 연소기(14)의 연료 공급은 각각의 단일 제 1 버너 연료 제어 밸브(36)의 하류에 있는 상류 버너(9)의 연료 공급부(10)로부터 분기되기 때문에, 연료 유동은 전체 연료(8) 유동에 대한 충격없이 실제로 하류에서 제 1 버너(9)에서 제 2 연소기(14)로 이동할 수 있다.
모든 도시된 장치에 대해서, 캔 또는 환형 아키텍처들 또는 2개의 조합이 가능하다.
모든 설명된 장점들은 특정 조합들에 국한되지 않고 또한 본 발명의 범주 내에서 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 부분 부하 작동에서 개별 연속 연소기들(7) 즉, 제 1 버너(9) 및 제 2 연소기(14) 또는 연속 연소기들(7)의 그룹들을 비작동 상태로 하기 위하여 다른 가능성들도 선택적으로 예상할 수 있다. 또한, 희석 가스(17)는 희석 가스로서 사용되기 전에 냉각 가스 냉각기에서 재냉각될 수 있다.
1. 가스 터빈
2. 유입 공기
3. 압축기
4. 연속 연소기 장치
5. 터빈
6. 샤프트
7. 연속 연소기
8. 연료
9. 제 1 버너
10. 연료 공급부
11. 압축 가스
12. 제 1 연료
13. 제 2 연료
14. 제 2 연소기
15. 제 1 연소 챔버
16. 혼합기
17. 희석 공기
18. 제 2 버너
19. 연소 생성물들
20. 제 2 버너
21. 제 2 반응 구역
22. 배기 가스
23. 제 1의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브
24. 제 2의 제 1 버너 그룹 연료 제어 밸브
25. 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링
26. 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링
27. 주요 연료 제어 밸브
28. 제 2 연료 제어 밸브
29. 연료 공급부
30. 제 1 버너 주요 연료링
31. 제 1 연속 그룹 주요 연료링
32. 제 2 연속 그룹 주요 연료링
33. 제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브
34. 제 2 연속 그룹 제어 밸브
35. 제 2 연료 분사부 주요 연료링
36. 단일 제 1 버너 연료 제어 밸브
37. 단일 분사기 연료 제어 밸브
38. 발전기
39. 제 1 연소 생성물들
40. 연료 랜스
41. 플루트
42. 로브형 혼합기
43. 벽식 전체 혼합기
44. 벽식 분사부 파이프들
a,b,c,,,,t. 단일 제 2 분사기 연료 라인들

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 압축기(3), 복수의 연속 연소기들(7)을 갖는 연속 연소기 장치(4), 및 상기 연속 연소기 장치(4)의 하류에 있는 터빈(5)을 포함하고,
    각각의 연속 연소기(7)가 유체 유동 연결부에서 연속적으로 배열된 제 1 버너(9), 제 1 연소 챔버(15), 및 제 2 연소기(14)를 포함하는, 가스 터빈(1)의 작동 방법으로서, 상기 방법은
    - 상기 압축기(3)에서 유입 가스를 압축하는 단계,
    - 상기 연속 연소기(7)의 제 1 버너들(9)에서 제 1 연료(12)를 혼합하는 단계,
    - 제 1 연소 생성물들(39)을 얻기 위하여 상기 제 1 연소 챔버(15)에서 제 1 연료(12)와 압축 가스(11)의 혼합물을 연소시키는 단계로서, 낮은 상대 부하에서, 추가 연료가 상기 제 1 버너(9)의 하류에 있는 상기 연속 연소기(7) 안으로 더 이상 분사되지 않고 그리고 높은 상대 부하에서 제 2 연료(13)가 상기 제 1 연소 챔버(15)의 하류에 있는 상기 연속 연소기(7) 안으로 분사되는, 상기 연소 단계,
    - 제 2 연소기 연소 생성물들(19)을 얻기 위하여 상기 제 1 연소 생성물들(39)과 상기 제 2 연료(13)의 혼합물을 연소시키고, 상기 터빈(5)에서 상기 제 2 연소기 연소 생성물들(19)을 팽창시키는 단계를 포함하는, 상기 가스 터빈(1)의 작동 방법에 있어서,
    상기 가스 터빈(1)의 부분 부하 작동 중에, 상기 제 2 연료(13)의 연료 유입을 개시할 때, 상기 제 2 연료 유동은 최소 유동으로 증가하고, 상기 동일 연속 연소기(7)의 제 1 버너(9)에 대한 제 1 연료(12) 유동 및/또는 상기 연속 연소기 장치(4)의 적어도 하나의 다른 연속 연소기(7)에 대한 상기 연료(8) 유동은 상기 가스 터빈(1)에 대한 상기 전체 연료(8) 질량 유동을 실질적으로 일정하게 유지하도록 감소되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연소기 연소 생성물들(37) 및 상기 제 2 연료(13)의 혼합물을 연소시키기 전에, 희석 가스(17)가 상기 제 1 연소기 연소 생성물들(37)에 혼합되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 연료(13) 유동이 개시되는, 상기 동일한 연속 연소기(7)의 상류에 있는 상기 제 1 버너(9)에 대한 상기 제 1 연료(12) 유동은 감소되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 2 연료 유동이 개시되는, 상기 연속 연소기(7)의 적어도 하나의 이웃 연속 연소기(7)에 대한 상기 제 1 연료(12) 유동은 감소되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    복수의 연속 연소기들(7)에 대한 상기 제 2 연료(13) 유동은 동시에 개시되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 연소기 장치(4)의 모든 상기 연속 연소기들(7)에 대한 상기 제 2 연료(13) 유동은 동시에 개시되고 상기 연속 연소기 장치(4)의 모든 상기 제 1 버너들(9)에 대한 상기 제 1 연료(12) 유동은 동시에 감소되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 연소기들(7)에 대한 상기 제 2 연료 유동(13)은, 상기 가스 터빈 부하, 상기 부하를 표시하는 온도, 및 상기 부하를 표시하는 압력 중 적어도 하나의 함수로서, 개별 연속 연소기들(4)에 대해서 연속적으로 개시되거나 또는 상기 연속 연소기들(7)의 그룹들에 대해서 개시되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 연료(13) 유동의 개시 시에 감소되는, 상기 동일한 연속 연소기(7)의 제 1 버너(9)에 대한 상기 제 1 연료(12) 유동 및/또는 적어도 하나의 다른 연속 연소기(7)에 대한 상기 연료 유동은 상기 제 2 연료(13) 유동의 개시 전에 상기 연료 유동으로 다시 증가하고, 그후 상기 이웃 연속 연소기(7) 또는 상기 연속 연소기들(7)의 이웃 그룹에 대한 상기 제 2 연료(13) 유동을 개시하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 연료(13) 유동은 상기 동일한 연속 연소기 장치의 제 1 버너(9)에 대한 상기 연료 유동(12) 이후에 상기 최소 유동 초과로 증가하고, 그리고/또는 상기 제 2 연료(13) 유동의 개시 시에 감소된 적어도 하나의 다른 연속 챔버(7)에 대한 상기 연료 유동은 상기 가스 터빈의 부하를 제어하기 위하여 상기 제 2 연료(13) 유동의 개시 전에 상기 연료(8) 유동으로 다시 증가하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 연료(13) 분사부의 스위치 오프는 반대 순서로 실행되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 제 1 버너들(9) 및 제 2 연료 분사부들(13)이 작동한 후에, 적어도 하나의 제 1 버너(9)에 대한 상기 연료 유동은 상기 연속 연소기 장치(4)의 적어도 다른 제 1 버너(9)에 대한 상기 연료 유동 초과로 증가하고 그 제 1 버너(9)에 대한 증가된 연료 유동과 함께 상기 연속 연소기의 제 2 연료 분사부(13)에 대한 상기 연료 유동은 상기 연속 연소기 장치(4)의 적어도 다른 제 2 연료 분사부(13)에 대한 상기 연료 유동과 비교할 때 감소되어서 상기 연속 연소기(7)에 대한 전체 연료 유동은 불변상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈의 작동 방법.
  12. 적어도 하나의 압축기(3), 복수의 연속 연소기들(7)을 갖는 연속 연소기 장치(4), 및 상기 연속 연소기 장치(4)의 하류에 있는 터빈(5)을 포함하는 가스 터빈(1)으로서,
    각각의 연속 연소기(7)는 제 1 연료 분사부(12)를 갖는 제 1 버너(9), 제 1 연소 챔버(15), 제 2 연료 분사부(13)를 갖는 제 2 연소기(14), 유체 유동 연결부에 연속적으로 배열된 제 2 반응 구역(21), 및 연료를 상기 제 1 연료 분사부(12)와 상기 제 2 연료 분사부(13)에 공급하기 위한 연료 분배 시스템을 포함하고, 상기 연료 분배 시스템은 연료 제어 밸브(23,24,27)와, 연료를 상기 제 1 연료 분사부(12)로 공급하기 위한 주요 연료링(30,25,26)을 포함하는, 상기 가스 터빈(1)에 있어서,
    상기 제 2 연료 분사부(13)에 대한 적어도 하나의 공급 라인은 연료를 상기 제 1 연료 분사부(12)로 공급하기 위한 상기 연료 제어 밸브(23,24,27,36)의 하류에서 분기되고, 상기 제 2 연료 분사부(13)에 대한 상기 공급 라인에는 제 2 연료 제어 밸브(28,33,34,38)가 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연속 연소기 장치(4)는
    제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)에 연결된 제 1 그룹의 제 1 버너들(9),
    제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 연결된 제 2 그룹의 제 1 버너들(9),
    제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)에 연결된 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들(13),
    제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)에 연결된 제 2 그룹의 제 2 연료 분사기들(13)을 포함하고,
    제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브(23)는 상기 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)에 대한 공급 라인에 배열되고,
    제 2 버너 그룹의 연료 제어 밸브(24)는 상기 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 대한 공급 라인에 배열되고,
    상기 제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)에 대한 공급 라인은 상기 제 1의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브(23)의 하류에서 분기되고, 제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브(33)는 상기 분기 라인에 배열되며,
    상기 제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)에 대한 공급 라인은 상기 제 2의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브(24)의 하류에 분기되고, 제 2 연속 그룹 연료 제어 밸브(34)는 상기 분기 라인에 배열되며,
    상기 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들(13)의 각각의 제 2 연료 분사기(13)는 하나의 연속 연소기(7)에서 상기 제 1 그룹의 제 1 버너들(9)의 하나의 제 1 버너(9)의 하류에 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 연속 연소기 장치(4)는
    제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)에 연결된 제 1 그룹의 제 1 버너들(9),
    제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 연결된 제 2 그룹의 제 1 버너들(9),
    제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)에 연결된 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들(13),
    제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)에 연결된 제 2 그룹의 제 2 연료 분사기들(13)을 포함하고,
    제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브(23)는 상기 제 1의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(25)에 대한 공급 라인에 배열되고,
    제 2 버너 그룹의 연료 제어 밸브(24)는 상기 제 2의 제 1 버너 그룹 주요 연료링(26)에 대한 공급 라인에 배열되고,
    상기 제 1 연속 그룹 주요 연료링(31)에 대한 공급 라인은 상기 제 1의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브(23)의 하류에서 분기되고, 제 1 연속 그룹 연료 제어 밸브(33)는 상기 분기 라인에 배열되며,
    상기 제 2 연속 그룹 주요 연료링(32)에 대한 공급 라인은 상기 제 2의 제 1 버너 그룹의 연료 제어 밸브(24)의 하류에서 분기되고, 제 2 연속 그룹 연료 제어 밸브(34)는 상기 분기 라인에 배열되며,
    상기 제 1 그룹의 제 2 연료 분사기들(13)의 각각의 제 2 연료 분사기(13)는 하나의 연속 연소기(7)에서 상기 제 2 그룹의 제 1 버너들(9)의 하나의 제 1 버너(9)의 하류에 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 연속 연소기 장치(4)의 각각의 제 2 연료 분사기(12)는 단일 분사기 연료 제어 밸브(38)를 구비한 연료 공급부(10)를 갖는 상기 연료 제어 밸브(23,24,25,37)의 하류에서 분기된 공급 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
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