应燃烧空气5的气室和用于液体和/或气态燃料的一个或多个燃料供应管线6上。顺序燃烧室3基于自燃。涡轮19的第一导叶排11在第一叶片排8上游较远的位置上结合到燃烧系统中。在此位置上，第一导叶排11分开顺序燃烧室3与第一燃烧室I。这个第一导叶排11用作偏转和混合单元2，如下面描述的那样。如可从图1和2中看出的那样，第一导叶排11定位在比第一涡轮叶片排8显著更大的半径(参照旋转轴线18)上，并且顺序燃烧室3用作过渡件，以补偿半径差。在燃气涡轮的运行中，燃烧空气被压缩机压缩，并且供应到预混合喷燃器4，燃料喷射到空气中，并且产生燃料-空气混合物，而且燃料-空气混合物在第一燃烧室I的燃烧区7中的喷燃器4下游燃烧。在第一燃烧室I的出口处的反应产物的温度的范围介于大约1450K和1780K之间，这允许有稳定燃烧，在整个运行范围里的排放少(N0x〈10 vppmd和C0〈10 vppmd)，而且适于气态燃料(天然气、氢、合成气体等)和液体燃料(油)两者。燃烧器停留时间优选低于30毫秒。
[0026]在第一燃烧室I的下游端处以及在第一导叶排11的上游，定位有用于将额外的空气9的质量流喷射到热气流中的器件(参见图2)。由于新鲜空气9的这个额外的质量流，产生的排气-空气混合物的温度在第一燃烧室I的出口显著降低。
[0027]在后续的偏转单元2中，排气和空气的混合物经过第一导叶排11，并且至少沿周向方向偏转。为了减小导叶11的热应力，导叶11由耐高温材料制成，例如陶瓷涂层，而且另外它们配备有内部冷却系统。可通过导叶11内部的对流冷却和/或薄膜冷却和/或冲击冷却来对导叶11实现冷却，如本质上根据涡轮导叶的现有技术所了解到的那样。备选地，具有封闭式冷却系统的实施例是可行的，例如蒸汽或空气作为冷却剂。
[0028]由于喷射额外的空气9以及热从热气流传递到偏转单元2中的构件，对热气流添加大约3%至5%的冷却和泄漏空气，以及在偏转单元2中的加速，热气流的静态温度显著降低到低于1350K的水平。这个降低的温度允许喷射额外的燃料10的质量流，产生排气-空气-燃料混合物，自燃时间介于I毫秒和10毫秒之间，使得这个混合物不会在到达顺序燃烧室3之前反应，在顺序燃烧室3中，这个混合物由于自燃或自燃和热的反应产物的再循环的组合而燃烧。
[0029]将燃料喷射系统10、24和具有后续混合通道26的空气动力学混合装置12、13结合到偏转单元2中。
[0030]为了改进额外的燃料10的射流的穿透深度，可使用一系列支持性空气射流。还存在这样的选择：将单独的燃料射流包围在空气射流中，以防止燃料在与来自第一燃烧室I的排气混合之前点燃。由于温度高，混合物由于自燃而点燃，并且在几毫秒内完全燃烧，典型地在不到10毫秒之内完全燃烧。
[0031]燃料喷射10的选择包括
?从偏转导叶11的后缘喷射（参见图3a、3b)
?从导叶11的压力侧或吸力侧喷射 ?从偏转区段2内的流道的毂侧或壳体侧喷射
?从结合到偏转单元2中、优选在导叶排11的上游不远处的单独的燃料喷射系统24、25喷射（图4)。这样的燃料喷射器件24、25本质上是已知的。它们可设计成延伸跨过整个流横截面的流线型本体。例如在专利申请WO 2011/054757中公开了这种器件。
[0032]这些列出的选择中的两个或更多个的组合是可行的。
[0033]热气、额外的空气9 (来自冷却空气、载体空气、支持空气）和额外的燃料10的混合质量由于产生旋涡而得到改进，优选在流向上具有旋涡轴线的旋涡。这些旋涡可用不同的方法在偏转区段2中或下游不远处产生，即
?使用具有波状后缘12的导叶11 (参见图3a)
?使用具有叶形后缘13的导叶11 (参见图3b)
?使用旋涡发生器，例如偏转区段2内的流道轮廓的毂侧或壳侧上的在导叶11下游的四面体
?导叶11的空气动力学设计，其使得由于流偏转无论如何也会出现二次旋涡流得到加强。不像没有燃料喷射的偏转设计（其中避免了二次旋涡，如果可行的话），二次旋涡由导叶的形状和毂和壳侧上的边界轮廓放大。
[0034]为了扩大运行范围，热气流道的突然横截面扩大部16，诸如流道轮廓15中的向后的台阶20或凹入式环形通道31布置在顺序燃烧室3的入口区段中的混合区段26后面（参见图4和5)。在台阶16处产生逆流区17。通过形成反应区30，这个逆流区17在通往顺序燃烧室3的入口处限定火焰锚定点，并且因而在温度、压力、流率、氧含量、具有不同的点燃属性的燃料等方面实现广泛的运行范围。
[0035]根据优选实施例，突然流横截面扩大部的所述台阶包括流横截面的至少10%的扩张。
[0036]为了进一步增大运行范围，可将另一个燃料喷射系统21在通入第二燃烧器3中的入口处包括到向后的台阶16或凹入式环形通道31中（图4)。通过在向后的台阶16下游的这个再循环区17中喷射燃料，或者将燃料喷射到凹入式环形通道31中，再循环区17中的温度由于另外喷射的燃料21的燃烧而升高。
[0037]顺序燃烧室3优选由对流热传递冷却，即，燃烧器壁在与热气相对的侧部上被未直接流到燃烧室中的冷却介质（优选空气）冷却，如本质上已知的那样。
[0038]顺序燃烧室3有利地设计成环形燃烧室。罐型燃烧器作为顺序燃烧室3将具有多个缺点，诸如要冷却较大的表面，泄漏较大，而且通往旋转涡轮叶片8的流将被罐侧壁的尾流打乱。
[0039]根据本发明的优选实施例，第一燃烧室I设计成环形燃烧器，而顺序燃烧室3也设计成环形燃烧器。
[0040]根据备选实施例，第一燃烧室I设计成罐式燃烧器构造，而顺序燃烧室3则设计成环形燃烧室。
[0041]包括混合系统的偏转单元2可实现为围绕涡轮轴线18的环形环，或者布置成围绕涡轮轴线18的单独的喷燃器或罐。
[0042]为了减小顺序燃烧器3的轴向长度，可在不在扩散器状燃烧器形状中产生流分离的情况下使流减速，然后在流进入到涡轮19转子中之前使其再次加速。
[0043]在顺序燃烧室3中，热气的温度达到其最高值。因此，为了减少NOx形成，燃烧室3中的停留时间必须保持较小，优选小于10毫秒。
[0044]另一种减少燃烧室中的NOx形成的办法是减少热燃烧气体中的氧含量。这可由另一个选择实现，即，排气再循环。例如，排气的部分质量流在涡轮19或热回收蒸汽发生器(未显示)后面抽取，冷却，然后混合到燃气涡轮的入口空气流5、9中。
[0045]为了优化空气动力学，即，降低压力损失，有利的是将偏转单元2与第一导叶排11一起置于比第一涡轮叶片排8显著更大的直径(与涡轮轴线18有关)上，并且使用顺序燃烧器3作为过渡件，来补偿偏转单元2和第一涡轮叶片排8之间的半径差。这个措施会产生额外的优点:周向速度的提高与半径相反，对于相同的轴向速度，遵守旋流守恒，并且因而转子入口处的流通角或偏转基本大于偏转单元2中的偏转。由于流损失强烈取决于导叶11中的偏转，所以可在涡轮转子入口处保持恒定流通角的同时减小损失。
[0046]备选地，对于相同偏转前向术语与轴向速度比的半径比，偏转单元2中的流速在沿径向向外偏移的导流板中成比例地降低。
[0047]由于热传递大致与流率成比例减小，所以这个实施例不需要对偏转单元2的构件进行那么多冷却。
[0048]在燃气涡轮启动时，第一燃烧室I由点燃装置点燃，而且通过应用常用的运行方法(例如提高燃烧温度，以及增加质量流率)来升高到适合点燃顺序燃烧器的燃烧器出口温度。由于第一燃烧室I的可控范围广，所以燃料的自燃特性的变化可由进入偏转单元2中的较高或较低的入口温度补偿，例如允许用典型地反应性更大的燃料运行。
[0049]为了简化系统，用液体备用燃料运行可局限于第一燃烧室1，代价是损失一些功率。如果使用液体燃料作为主要燃料，则可专门针对液体燃料来建立燃烧器。
【主权项】
1.一种用于运行燃气涡轮的燃烧器的方法，所述燃烧器(在热气流的方向上)至少包括第一燃烧室(1)、偏转单元(2)、顺序燃烧室(3)，其中，所述第一燃烧室(I)是具有至少一个预混合喷燃器(4)的预混合燃烧室，所述预混合喷燃器(4)用于将空气(5)和气态和/或液体燃料出)的混合物喷射到燃烧区(7)中，而所述顺序燃烧室(3)是自燃燃烧室，并且连接到第一涡轮转子叶片排(8)上，其特征在于，在所述第一燃烧室(I)中，预混合的燃料空气混合物以范围介于1400K和1800K之间的平均火焰温度在稳定火焰中燃烧，在所述第一燃烧室(I)的下游端处，额外的空气(9)的质量流喷射到热气流中，以便使温度降低到1400K以下，在所述空气喷射(