[发明专利]用于燃气涡轮的燃烧器和用于操作燃烧器的方法

说明书

本发明涉及一种燃烧器(1)，燃烧器(1)具有控制单元(11)、燃烧室(10)、压力传感器和燃料级(2、3、5、6、8)，该燃料级(2、3、5、6、8)被布置为将具有相应的质量流的燃料供应给燃烧室(10)，其中质量流由控制单元(11)控制，其中压力传感器适于测量在燃烧室(10)中或在燃烧器(1)中的压力序列(14)，并且适于将压力序列(14)传递给控制单元(11)，该控制单元(11)适于在压力序列(14)的至少一个经确定的时间跨度(t1、t2、t3、t4)上进行傅立叶变换，以得到在频带(24)内具有最大值(31、32、33、34)的压力谱(27、28、29、30)，并且其中控制单元(11)适于执行最大值(31、32、33、34)与预定阈值(26)的比较，并且该控制单元适于通过使用比较来控制质量流，以减少和/或控制燃烧室(10)中的压力波动。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮的燃烧器和用于操作燃烧器的方法。

背景技术

用于燃气涡轮的燃烧器常规地被设计用于特定操作条件，例如特定的燃料成分和特定的燃料压力。如果常规的燃气涡轮在特定操作条件(燃气涡轮和燃烧器常规地被设计用于该特定操作条件)下操作，则燃气涡轮的排放和燃气涡轮的操作可用性均处于它的计划范围内。

但是在现场的燃气涡轮的操作期间，特定操作条件可以在不同的范围内变化。环境温度例如可以从-50℃变化到+50℃，或者在燃气涡轮的操作过程中，燃料的特性(例如燃料压力、燃料温度、燃料成分或燃料品质)可以改变或变化。

已经知道的是，针对燃烧，变化的操作条件会导致有问题的操作条件。有问题的操作条件可以导致燃烧室中的压力波动。这样的压力波动可以非常迅速地发生，并且可能是难以检测的，并且这样的压力波动应当减少以确保燃烧器的安全操作。

为了解决该问题，公开文本US 2014200721A1以及另一公开文本US 2005107942A1描述了一种控制具有燃烧室、控制单元和压力传感器的燃气涡轮的方法，由此压力传感器适于随着在燃烧器中的时间段而测量压力序列，并且将序列传递给控制单元。控制单元在压力序列上执行傅立叶变换，以得到压力谱。将压力谱的最大值与预定阈值进行比较，以控制质量流。

即使已知的解决方案使得能够根据压力波动来控制质量流，但随着多余的控制动作，特别是如果出现在阈值之上的压力序列的最大值、但是却不能反映真实的燃烧条件的特定事件，则可能出现不期望的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧器和用于操作该燃烧器的方法，其中可以减少和/或控制燃烧器的燃烧室中的压力波动。

该目的通过专利权利要求1和14的特征来解决。在其他专利权利要求中给出了这些特征的优选实施例。

根据本发明的燃烧器包括控制单元、燃烧室、压力传感器和燃料级，该燃料级被布置为将具有相应的质量流的燃料供应给燃烧室，其中质量流由控制单元控制，其中压力传感器适于测量在燃烧室中或在燃烧器中的压力序列，并且适于将压力序列传递给控制单元，该控制单元适于在压力序列的至少一个经确定的时间跨度上执行傅立叶变换，以得到在频带内具有最大值的压力谱，并且其中控制单元适于执行最大值与预定阈值的比较，以及适于通过使用该比较来控制质量流，以减少和/或控制在燃烧室中的压力波动。

根据本发明的用于操作包括控制单元、燃烧室、压力传感器和燃料级的燃烧器的方法，该燃料级被布置为将具有相应的质量流的燃料供应给燃烧室，其中质量流由控制单元控制，该方法包括以下步骤：a)将燃料供应给燃烧室并且在燃烧室中燃烧燃料；b)使用压力传感器测量在燃烧室中或在燃烧器中的压力序列，并且将压力序列传递给控制单元；c)在压力序列的至少一个经确定的时间跨度上执行傅立叶变换，以得到压力谱，该压力谱在频带内具有最大值；d)将最大值与预定阈值进行比较；e)通过使用最大值与预定阈值的比较来控制质量流，以减少和/或控制在燃烧室中的压力波动。