[发明专利]用于燃气涡轮燃烧监测和控制的多功能传感器系统

摘要

本发明涉及用于燃气涡轮燃烧监测和控制的多功能传感器系统。燃烧器中的诸如动态压力传感器的热声传感器测量燃烧器的振动响应。集成监测和控制系统控制器将传感器读数与燃烧热声属性相关联，以便通过小波或傅里叶分析技术来识别燃烧异常；利用主导模式频率分析技术来确定燃烧器内的整体温度特征；以及可选地利用声波测温传播和飞渡时间分析技术来确定燃烧器内的绝对主动路径温度。在一些实施例中，所有监测功能都利用共享的热声传感器阵列来执行，所述热声传感器用作燃烧动态热声振动/波接收器和声音发射器两者。所监测的燃烧属性被用于控制燃气涡轮燃烧。

主权项

一种用于检测并分类燃气涡轮发动机的燃烧器中的燃烧异常的方法，所述方法包括：在燃气涡轮燃烧器中布置至少两个热声传感器，所述热声传感器能够产生表明所述燃烧器中的燃烧热声振荡的相应传感器输出信号，以及将所述传感器联接到控制器，所述控制器能够将所述传感器输出信号与燃烧状况相关联；利用所述热声传感器来产生动态传感器输出信号；利用所述控制器来执行所述动态传感器输出信号的小波或傅里叶频谱分析，以确定是否已经出现燃烧异常；利用所述热声传感器通过执行下述操作中的一者或多者来监测所述燃烧器内的温度：　所述动态传感器输出信号的整体温度频率分析；或　通过声音测温进行的所述动态传感器输出信号的主动路径温度监测；以及基于所述小波或傅里叶频谱分析和监测到的温度利用所述控制器来分类所述异常。