[發明專利]用于檢測燃氣渦輪發動機中的燃燒室外殼火焰穩定的系統和方法

有效

• 申請號: 201210210915.6
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102840986B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: A.W.克魯爾;G.O.克雷默;G.C.弗里德里克;D.K.托倫托
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,譚祐祥

1.在包括壓縮機和燃燒室的燃氣渦輪發動機中，其中所述燃燒室包括燃料噴嘴內的主燃料噴射器和位于所述燃料噴嘴上游的輔助燃料噴射器，一種檢測所述輔助燃料噴射器周圍火焰的系統，所述系統包括：

第一壓力傳感器，其檢測所述輔助燃料噴射器上游的上游壓力；

第二壓力傳感器，其檢測所述輔助燃料噴射器下游的下游壓力；

用于確定所述上游壓力與所述下游壓力之間的測量出的壓差的裝置；以及

用于將所述測量出的壓差與預期壓差進行比較的裝置；

其中所述燃燒室包括燃燒腔，且所述燃料噴嘴包括位于所述燃燒腔的正上游的位置；

其中所述預期壓差包括所述輔助燃料噴射器周圍沒有火焰時所預期的壓差；

所述用于確定所述上游壓力與所述下游壓力之間的所述測量出的壓差的裝置包括可操作地連接以檢測所述上游壓力與所述下游壓力之間的壓差的傳感器；

所述用于將所述測量出的壓差與預期壓差進行比較的裝置包括計算機實現的控制器；

所述計算機實現的控制器經配置以通過以下項中的至少一項來確定所述預期壓差：a)查閱存儲值；以及b)通過對所述燃氣渦輪發動機的參數和所測量的運行條件運用算法來進行計算；

所述計算機實現的控制器經配置以當所述預期壓差與所述測量出的壓差之間的差值超出預定閾值時作出響應，指出所述輔助燃料噴射器周圍存在火焰。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述輔助燃料噴射器包括經配置以將燃料噴射到所述燃燒室的流動環道中的燃料噴射器。

3.根據權利要求2所述的系統，其中：

所述燃燒室包括燃燒室外殼以及蓋組件；

所述蓋組件至少部分由端蓋界定前端，由所述燃料噴嘴界定后端；

其中燃料管延伸穿過所述端蓋和所述蓋組件的內部與所述燃料噴嘴接合；以及

所述燃燒室外殼環繞所述蓋組件布置，以在兩者之間構成燃燒室外殼環道。

4.根據權利要求3所述的系統，其中所述輔助燃料噴射器包括經配置以將燃料噴射到所述燃燒室外殼環道中的燃料噴射器。

5.根據權利要求4所述的系統，其中，在所述后端，所述蓋組件與環繞所述燃燒腔的襯墊接合；其中，朝向所述前端，所述蓋組件包括使所述燃燒室外殼環道與所述蓋組件的內部流體連通的入口；以及

其中所述輔助燃料噴射器包括經配置以在位于以下項之間的軸向位置處將燃料噴射到所述燃燒室外殼環道中的燃料噴射器：a)所述蓋組件與所述襯墊接合的軸向位置與b)所述入口的軸向位置。

6.根據權利要求4所述的系統，所述第一壓力傳感器位于所述燃燒室的所述流動環道中和所述輔助燃料噴射器的上游。

7.根據權利要求6所述的系統，其中所述第一壓力傳感器包括位于所述燃燒室外殼環道中的位置。

8.根據權利要求6所述的系統，其中所述第二壓力傳感器包括位于所述燃燒室外殼環道中的位置；

進一步包括用于計算所述預期壓差超出所述測量出的壓差的量的裝置，以及用于確定所計算出的所述預期壓差超出所述測量出的壓差的量是否大于預定閾值的裝置，其中所述預定閾值對應于所述輔助燃料噴射器周圍的火焰穩定條件。

9.根據權利要求8所述的系統，其中所述預定閾值包括0.2％。

10.根據權利要求6所述的系統，其中所述第二壓力傳感器包括位于所述蓋組件的所述內部中和所述燃料噴嘴上游的位置；

進一步包括計算所述預期壓差超出所述測量出的壓差的量的裝置，以及用于確定所計算出的所述預期壓差超出所述測量出的壓差的量是否大于預定閾值的裝置，其中所述預定閾值對應于所述輔助燃料噴射器周圍的火焰穩定條件。

11.根據權利要求10所述的系統，其中所述預定閾值包括0.5％。

12.根據權利要求6所述的系統，其中所述第二壓力傳感器包括位于所述燃燒腔中的位置；

進一步包括用于計算所述預期壓差超出所述測量出的壓差的量的裝置，以及用于確定所計算出的所述預期壓差超出所述測量出的壓差的量是否大于預定閾值的裝置，其中所述預定閾值對應于所述輔助燃料噴射器周圍的火焰穩定條件。

13.根據權利要求12所述的系統，其中所述預定閾值包括0.5％。