[发明专利]检测火焰保持事件的检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明所公开的主题涉及涡轮机并且特别地涉及涡轮机中的火焰保持事件的检测。

背景技术

涡轮机包括加热通过涡轮机的流体流的燃烧部段。燃烧部段包括燃烧室，在所述燃烧室中点燃燃料以产生加热流动通过涡轮机的流体的热。然而，如果火焰在火焰保持事件中形成于燃烧室的一个或多个表面上，则燃烧室可能损坏。

发明内容

根据本发明的一方面，一种检测火焰保持事件的涡轮机包括燃烧部段，燃烧部段接收来自压缩器的流体、通过燃烧燃料产生热而加热流体并且将经加热的流体输出到涡轮部段，燃烧部段包括燃烧器，燃烧器具有在其中燃烧燃料的燃烧室，并且燃烧部段具有感测燃烧室内的静压力的传感器。涡轮机还包括基于感测到的静压力与预定阈值的比较而检测燃烧室中的火焰保持事件的燃烧控制装置。

进一步的，所述燃烧器包括喷嘴，并且所述燃烧控制装置基于感测到的静压力控制到达所述喷嘴的燃料供应。

进一步的，所述传感器位于所述燃烧室的内部。

进一步的，所述燃烧控制装置计算感测到的静压力和先前感测的静压力之间的压力差，并且比较所述压力差和所述预定阈值以检测火焰保持事件。

进一步的，所述预定阈值是预定静压力水平。

进一步的，所述传感器还感测所述燃烧室内的温度，并且所述燃烧控制装置基于感测到的静压力和感测到的温度检测所述燃烧室中的火焰保持事件。

进一步的，所述燃烧控制装置还基于感测到的静压力和感测到的温度确定火焰保持事件在所述燃烧室中的位置。

进一步的，所述燃烧部段包括对应于多个喷嘴的多个传感器，并且所述燃烧器包括所述多个喷嘴和所述多个传感器位于其中的多个腔，所述多个腔具有向所述燃烧室敞开的端部。

根据本发明的另一方面，一种检测火焰保持事件的发电系统包括涡轮机以及燃烧控制装置，涡轮机包括燃烧燃料产生热以加热流体的燃烧部段、和用经加热的流体发电的涡轮部段，燃烧部段包括传感器；燃烧控制装置接收来自传感器的燃烧部段的被检测的静压力，并且基于被检测的静压力与第一预定阈值的比较而检测火焰保持事件。

进一步的，当检测到火焰保持事件时，所述燃烧控制装置调节进入所述燃烧部段中的燃料供应。

进一步的，所述燃烧控制装置通过比较被检测的静压力和先前检测的静压力计算压力差，并且所述燃烧控制装置通过比较所述压力差和所述第一预定阈值检测火焰保持事件。

进一步的，所述燃烧部段包括具有多个喷嘴的燃烧器，并且所述传感器包括对应于所述多个喷嘴的多个传感器。

进一步的，所述燃烧器包括所述多个喷嘴和所述多个传感器位于其中的多个腔。

进一步的，所述传感器还感测所述燃烧部段内的温度，并且所述燃烧控制装置基于感测到的静压力和所述第一预定阈值的比较并且基于感测到的温度和第二预定阈值的比较检测火焰保持事件。

根据本发明的又一方面，一种检测燃烧室中的火焰保持事件的方法包括：检测燃烧室中的第一绝对压力；计算第一绝对压力和先前检测到的第二绝对压力之间的差；以及比较差和预定阈值以检测火焰保持事件。

进一步的，所述预定阈值是经历预定时期的预定大小的绝对压力的增加。

进一步的，所述方法还包括：在检测到火焰保持事件之后，调节到达所述燃烧室的燃料输入以纠正火焰保持事件。

进一步的，所述方法还包括：检测所述燃烧室中的温度，以及基于检测到的温度以及所述压力差与所述预定阈值的比较检测火焰保持事件。

进一步的，基于检测到的温度以及所述压力差与所述预定阈值的比较检测火焰保持事件包括比较检测到的温度和第一温度阈值，以及当所述压力差大于所述预定阈值并且检测到的温度大于所述第一温度阈值时，确定检测到火焰保持事件。

进一步的，基于检测到的温度以及所述压力差与所述预定阈值的比较检测火焰保持事件包括比较检测到的温度和小于所述第一温度阈值的第二温度阈值，以及当所述压力差大于所述预定阈值并且检测到的温度小于所述第二温度阈值时，确定检测到火焰保持事件。

这些和其它优点和特征将从结合附图进行的以下描述变得更明显。

附图说明

在权利要求中特别地指出并且清楚地要求保护被认为是本发明的主题。本发明的前述和其它特征和优点从结合附图进行的以下详细描述变得明显，其中：

图1示出根据本发明的实施例的涡轮机。

图2和3示出涡轮机的燃烧器。

图4示出燃烧控制装置。

图5是随着时间的被检测压力的图表。