[發明專利]用于燃燒穩定性的輔助激光點火

有效

• 申請號: 201480010660.6
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN105074338B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: T·多爾曼斯利;J·梅;H·魯伊杰塞納斯
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,楊立

1.一種用于燃氣渦輪機的燃燒系統，所述燃燒系統包括：

燃燒室(100)，具有端部分(101)和從所述端部分(101)沿著所述燃燒室(100)的中心軸線(103)延伸的預燃燒部分(102)，

旋流器設備(110)，其被安裝到所述預燃燒部分(102)，使得主燃料(111)能夠通過所述旋流器設備(110)注入到所述預燃燒部分(102)的內部體積(104)中，其中使用所述主燃料(111)的主火焰(108)能夠在所述內體積(104)以內產生，

可選的引燃器設備(120)，其被安裝到所述燃燒室(100)的所述端部分(101)，使得引燃燃料(121)能夠由或通過所述引燃器設備(120)注入到所述預燃燒部分(102)的所述內體積(104)中，其中使用所述引燃燃料(121)的引燃火焰(122)能夠在所述內體積(104)以內產生，以用于穩定所述主火焰(108)，以及

發光裝置(130)，用于將電磁輻射(131)發射到所述內體積(104)中，其中所述發光裝置(130)被布置到所述燃燒室(100)，使得向所述引燃火焰(122)和/或所述主火焰(108)的能量輸入能夠由所述電磁輻射(131)生成，以用于穩定所述引燃火焰(122)和/或所述主火焰(108)。

2.根據權利要求1所述的燃燒系統，

其中所述燃燒室(100)進一步包括透明部分(105)，

其中所述發光裝置(130)被布置在所述燃燒室(100)以外，使得所述發光裝置(130)的所述電磁輻射(131)能夠通過所述透明部分(105)發射到所述內體積(104)中。

3.根據權利要求1或2所述的燃燒系統，其中所述發光裝置(130)被安裝到所述預燃燒部分(102)。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的燃燒系統，其中所述發光裝置(130)被布置為使得所述電磁輻射(131)能夠通過所述端部分(101)發射到所述內體積(104)中。

5.根據權利要求4所述的燃燒系統，

其中所述發光裝置(130)被安裝到所述引燃器設備(120)。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的燃燒系統，其中所述發光裝置(130)包括光纖(304)和被耦合至所述光纖(304)的光纖出口組件(303)，并且

其中所述光纖出口組件(303)被安裝到所述燃燒室(100)，使得所述電磁輻射(131)能夠從所述光纖出口組件(303)發射到所述內體積(104)中。

7.根據權利要求6所述的燃燒系統，

其中所述發光裝置(130)進一步包括發光源(301)，所述發光源(301)被布置為與所述燃燒室(100)間隔開，

其中所述發光源(301)被適配用于將所述電磁輻射(131)發射到所述光纖(304)中。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的燃燒系統，其中所述發光裝置(130)進一步包括用于發射多個電磁輻射束(131)的多個電磁輻射發射器。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的燃燒系統，其中所述發光裝置(130)包括用于控制所述電磁輻射(131)的至少一個參數的控制單元(140)。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的燃燒系統，其中所述發光裝置(130)進一步包括光學成像設備(401)，

其中所述光學成像設備(401)以下面的方式被布置：所述電磁輻射(131)包括將發射的光聚焦在所述內體積(104)以內的所述引燃火焰(122)和/或所述主火焰(108)的聚焦部分。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的燃燒系統，

其中所述發光裝置(130)包括用于發射所述電磁輻射(131)的激光裝置，所述電磁輻射(131)包括激光束。

12.一種控制用于燃氣渦輪機的燃燒系統的方法，所述方法包括：

由旋流器設備(110)將主燃料(111)注入到燃燒室(100)的預燃燒部分(102)的內體積(104)中，其中所述旋流器設備(110)被安裝到從所述燃燒室(100)的端部分(101)沿著所述燃燒室(100)的中心軸線(103)延伸的所述預燃燒部分(102)，

燃燒所述主燃料(111)，使得主火焰(108)在所述內體積(104)以內被生成，

由或通過可選的引燃器設備(120)可選地將引燃燃料(121)注入到所述預燃燒部分(102)的所述內體積(104)中，其中所述引燃器設備(120)被安裝到所述燃燒室(100)的端部分(101)，

可選地燃燒所述引燃燃料(121)，使得引燃火焰(122)在所述內體積(104)以內被生成，以及

通過從發光裝置(130)發射電磁輻射(131)到所述內體積(104)中以使得向所述引燃火焰(122)和/或所述主火焰(108)的能量輸入被生成，穩定所述引燃火焰(122)和/或所述主火焰(108)。