[发明专利]状况测量设备和方法

说明书

技术领域

文中所公开的主题涉及状况测量设备和方法。

背景技术

现代的燃气涡轮燃烧器通常需要干式低NOx(DLN)技术来获得相对降低的NOx排放水平。然而，示范性DLN燃烧器运行中的关键问题之一是将要产生的燃烧动态特性(dynamics)。燃烧动态特性由燃烧器中的火焰产物所引起的热释放和与其相关的声压波的相干交互作用而产生，并导致燃烧器和热燃气通道构件的耐久性降低。对燃烧动态特性的处理和可能进行的修正至少需要对燃烧器中声压振幅的精确测量。

一种测量燃烧器中声压振幅的常用方法包括：穿过燃烧器衬套的“热侧”安置端口；以及通过波导管(或波导，waveguide)或者不使用波导管而直接将传感器安装在传感端口以将该传感器定位在距离传感位置的一定距离处。在上述任一情形中，就传感器的耐久性和精度而言，热侧应用需要足够的冷却和安装特征，这在不同情况下可用来与燃料预先混合以进一步降低NOx排放。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种状况测量设备，其包括：燃气涡轮发动机燃烧器，该燃烧器具有端盖、限定衬套内部的衬套以及与衬套内部连通的燃料喷嘴，该端盖形成为用以将其相对低温环境的冷侧与其相对高温环境的热侧相分离，衬套和燃料喷嘴布置在该相对高温环境中，燃烧器形成为用以限定延伸穿过布置在端盖冷侧的管道的燃料流通道，通过该通道燃料可输送到燃料喷嘴；以及可操作地安装在管道上的状况传感装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种状况测量设备，其包括：燃气涡轮发动机燃烧器，该燃烧器具有壳体、布置在壳体中且形成为用以限定内部的衬套以及与衬套内部连通的燃料喷嘴，该壳体包括端盖，所述端盖形成为用以将其相对低温环境的冷侧与其相对高温环境的热侧相分离以及用以限定在燃料喷嘴上游的孔口以及歧管，通过该歧管，将要在衬套内部中燃烧的燃料经由孔口可输送到燃料喷嘴中；布置在端盖的冷侧以供送燃料到歧管的管道以及可操作地安装在管道上的状况传感装置。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于燃气涡轮发动机的状况测量的方法，其包括：测量燃烧器端盖冷侧处的状况，测量燃烧器端盖热侧处的状况，以及使燃烧器端盖的冷侧和热侧处的状况测量结果相互关联。

根据以下描述并结合附图将更容易理解这些及其它的优点和特征。

附图说明

作为本发明的主题在权利要求中被特别地指出和明确地主张。本发明的前述和其它特征以及优点将根据以下详细描述并结合附图而清楚，其中：

图1是状况测量设备的示意图；

图2是根据备选实施例的状况测量设备的示意图；

图3是示出了操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。

详细描述参照附图通过实例的方式阐释了本发明的实施例以及优点和特征。

标号列表

10        状况测量设备

20        燃气涡轮发动机燃烧器

21     壳体

210    端盖

211    孔口

212    歧管

22     衬套

220    内部

23     燃料喷嘴

230    燃料喷射器

30     管道

40     状况传感装置

51     声压传感器

52     波导管

53     线圈

60     附加状况感测装置

61     传感孔

62     声压传感器

63     波导管

64     线圈

100    测量冷侧状况

110    测量热侧状况

120    使结果相关联

130    估算精度

具体实施方式

参看图1，提供了一种状况测量设备10。状况测量设备10包括燃气涡轮发动机燃烧器20，该燃烧器具有壳体21、布置在壳体21中并形成为用以限定内部220的衬套22，以及燃料喷嘴23。燃料喷嘴23与衬套内部220相连通，使得输送到燃料喷嘴23的燃料可经由燃料喷射器230喷射到空气流中并与空气流相混合，且随后将燃料和空气的混合物供送至衬套内部220并在其中燃烧。壳体21包括端盖210，该端盖210形成为用以限定位于燃料喷嘴23上游的孔口211以及歧管212。将要在衬套内部220中燃烧的燃料可通过歧管212经由孔口211输送至燃料喷嘴23。