專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)的壓力測量裝置、燃燒器和燃料供應(yīng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力測量裝置，用于燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)燃燒介質(zhì)的壓力 測量，燃?xì)廨啓C(jī)包含用于向燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室供應(yīng)處于未燃燒狀態(tài)的 燃燒介質(zhì)的燃燒器，壓力測量裝置包含限定壓力測量位置的測量點(diǎn)。 進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器。此外，本發(fā)明涉 及一種包含上述燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)。本發(fā)明也涉及一種測量燃?xì)廨啓C(jī) 內(nèi)的燃燒介質(zhì)的壓力的方法，燃?xì)廨啓C(jī)包含用于向燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室 提供處于未燃燒狀態(tài)的燃燒介質(zhì)的燃燒器。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一 種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，燃?xì)廨啓C(jī)具有燃料供應(yīng)裝置以將燃料供入 燃燒器，燃燒器被配置用于混合燃料與含氧氣體以產(chǎn)生供應(yīng)給燃?xì)廨?機(jī)的燃燒室的燃燒介質(zhì)。更進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種包含此種燃燒 器的燃?xì)廨啓C(jī)。此外，本發(fā)明涉及一種控制對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器的燃 料供應(yīng)的方法，在燃燒器中燃料與含氧氣體混合以產(chǎn)生供應(yīng)給燃?xì)廨?機(jī)的燃燒室的燃燒介質(zhì)。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)通常包含一個(gè)或多個(gè)通常通向環(huán)形燃燒室的燃燒器。每 個(gè)燃燒器均被供應(yīng)液態(tài)或氣態(tài)的燃料，燃料在燃燒器的混合部分中與 例如為空氣的含氧氣體混合形成燃燒介質(zhì)。隨后，燃燒介質(zhì)被供應(yīng)至燃 燒室用于燃燒。為了監(jiān)控燃燒過程，至少三個(gè)壓力測量裝置以壓力探 測器形式放置于燃燒室內(nèi)。壓力探測器通過管道系統(tǒng)連接到典型的環(huán) 形燃燒室的外壁。壓力探測器的測量點(diǎn)通常沿著燃燒室周邊內(nèi)側(cè)不對(duì) 稱地放置。壓力探測器具有測量燃燒室內(nèi)所含燃燒介質(zhì)的任何壓力脈 動(dòng)的功能。
但是，由壓力探測器測量得到的結(jié)果可能難以得到解釋。此外， 管道系統(tǒng)可引發(fā)故障，這將導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的停工以便維修。
為了有效地利用燃?xì)廨啓C(jī)燃料，盡可能地減少燃燒介質(zhì)中包含的燃 料比例。在這種也被稱為貧燃燒模式的工作模式下，燃燒室中的火焰 經(jīng)常工作在近于不穩(wěn)定狀態(tài)下，往往導(dǎo)致燃燒室中出現(xiàn)壓力脈動(dòng)的危
5險(xiǎn)。如果壓力脈動(dòng)由燃燒室中的壓力探測器檢測到，控制設(shè)備從探測 器讀出信號(hào)并以計(jì)數(shù)器平衡擾動(dòng)壓力脈動(dòng)的方式影響供應(yīng)給特定燃燒
器的燃料。
但是，出現(xiàn)在傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室中的壓力脈動(dòng)并非總是被充 分控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個(gè)目的在于提供一種包含壓力測量裝置的燃?xì)廨啓C(jī)以及 一種上述的壓力測量的方法，其允許得到燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室中壓力脈 動(dòng)的更正確和更可靠的信息。
上述目的依照本發(fā)明通過提供上述壓力測量裝置得以實(shí)現(xiàn)，壓力 測量裝置配置為被布置成使得測量點(diǎn)位于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)部。此
燃燒器被設(shè)置包^該種壓力測;裝置。i力測量裝i為i于燃2器的 附加元件，其被至少部分地布置在燃燒器內(nèi)。此外，該目的還依照本 發(fā)明通過提供包含這種燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)而實(shí)現(xiàn)。該目的也依照本發(fā) 明通過提供一種上述方法而實(shí)現(xiàn)，在燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器內(nèi)測量壓力。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的在于提供一種包括上述種類的燃燒器的燃?xì)?輪機(jī)以及一種上述種類的方法，由此可更有效地控制燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒 室中的壓力脈動(dòng)。
上述目的依照本發(fā)明通過提供一種上述種類的燃燒器而實(shí)現(xiàn)，燃 燒器具有壓力測量裝置以測量所述燃燒介質(zhì)的壓力，壓力測量裝置包 括限定所述壓力測量的位置的測量點(diǎn)，測量點(diǎn)位于所述燃燒器內(nèi)，燃 燒器進(jìn)一步具有控制裝置，被配置為基于壓力測量控制燃料供應(yīng)裝置 的燃料供應(yīng)和/或基于壓力測量控制對(duì)燃燒器的空氣供應(yīng)。壓力測量裝 置為屬于燃燒器的附加元件。進(jìn)一步，該目的依照本發(fā)明通過提供一 種包含這種燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)而實(shí)現(xiàn)。此外，該目的依照本發(fā)明通過
提供一種上述種類的方法而實(shí)現(xiàn)，包括步驟測量燃燒器內(nèi)燃燒介質(zhì) 的壓力，具體是測量燃燒介質(zhì)的壓力脈動(dòng)，并基于壓力測量控制燃料 供應(yīng)和/或基于壓力測量控制對(duì)燃燒器的燃料供應(yīng)。
通過相對(duì)于燃燒器布置壓力測量裝置，使得測量點(diǎn)位于燃?xì)廨啓C(jī) 的燃燒器內(nèi)，可得到更可靠的包含在燃燒室中的介質(zhì)的脈動(dòng)檢測。燃燒器內(nèi)部具有與燃燒室內(nèi)不同的配置。因此，測量誤差可以成功地被 避免，例如在將壓力測量裝置放置在燃燒室內(nèi)的情況下可能產(chǎn)生的與 壓力脈動(dòng)的脈動(dòng)節(jié)點(diǎn)中的測量位置有關(guān)的測量誤差。
由于對(duì)燃燒室中出現(xiàn)脈動(dòng)的可靠檢測，控制裝置可相應(yīng)地調(diào)整燃 料供應(yīng)，從而非常有效地控制燃燒室中的壓力脈動(dòng)。
通過將測量點(diǎn)布置依照本發(fā)明的燃燒器內(nèi)，壓力測量裝置可進(jìn)一 步工作于高靈敏度的范圍內(nèi)。燃燒過程的火焰典型地被限定于燃燒室，
與燃燒室內(nèi)壓力脈動(dòng)相比，反射入燃燒器的壓力脈動(dòng)規(guī)模因此被縮減。 因此，壓力測量裝置可工作于高靈敏.度范圍內(nèi)，允許高沖奇度測量壓力。
此外，因?yàn)槿紵^程的火焰通常限制在燃燒室中，所以與燃燒室 內(nèi)的壓力脈動(dòng)相比，反射入燃燒器的壓力脈動(dòng)等級(jí)縮減了。因此壓力 測量裝置工作在高靈敏度范圍內(nèi)，其允許高精度地測量壓力。
燃燒器內(nèi)包含的燃燒介質(zhì)的體積通常小于燃燒室內(nèi)包含的燃燒介 質(zhì)的體積。因此，燃燒器內(nèi)的可能的脈動(dòng)沒有燃燒室內(nèi)的強(qiáng)。此外，
依照本發(fā)明的解決方案，壓力脈動(dòng)對(duì)測量系統(tǒng)的導(dǎo)致壓力測量系統(tǒng)崩 潰的破壞性影響可最終被避免。
此外，由于可獨(dú)立地測量每一個(gè)供應(yīng)燃燒介質(zhì)給燃燒室的燃燒器 內(nèi)的壓力，因此可以很容易地監(jiān)控單個(gè)燃燒器對(duì)壓力脈動(dòng)的影響。
性時(shí)，相應(yīng)燃燒器的工作條件可被單獨(dú)地調(diào)整以消除不同的壓力脈動(dòng) 特性。因此，燃燒室內(nèi)的壓力脈動(dòng)可以非常精確的方式來控制。
此外，通過從燃?xì)廨啓C(jī)拆下壓力探測器部分或整個(gè)燃燒器，依照 本發(fā)明的壓力測量裝置可容易地進(jìn)行更換或移走用于功能性測試。這 就允許簡單的維護(hù)操作，因?yàn)闊o需在燃燒室內(nèi)為上述目的進(jìn)行操作。 此外，燃燒室內(nèi)無需用于壓力測量裝置的特定連接物。
因此，帶有依照本發(fā)明的壓力測量裝置的已裝配燃?xì)廨啓C(jī)的升級(jí) 可容易地通過僅僅向每個(gè)已有燃燒器添加創(chuàng)新性的壓力測量裝置而實(shí) 現(xiàn)。同樣，已有燃燒器可替換為具有創(chuàng)新性壓力測量裝置的燃燒器。
此外，依照本發(fā)明的壓力測量裝置可用于了解燃燒室內(nèi)聲學(xué)模式， 該燃燒室已發(fā)展為在單個(gè)燃燒室中附接大量燃燒器，例如三十個(gè)燃燒 器。在每個(gè)關(guān)聯(lián)燃燒器的壓力測量裝置處測得的信號(hào)可用于了解在連 接到這樣大量燃燒器的燃燒室中發(fā)展的高頻模式。方便地，控制裝置被配置用于基于壓力測量控制由燃料供應(yīng)裝置 供應(yīng)的燃料的速率和/或壓力。由此，燃燒介質(zhì)中的燃料含量可調(diào)整， 其導(dǎo)致了燃燒室中燃燒模式的調(diào)整。
更優(yōu)選地，壓力測量裝置被配置為檢測燃燒介質(zhì)中的壓力脈動(dòng)， 并且控制裝置被配置為響應(yīng)于檢測到的壓力脈動(dòng)而修改燃料供應(yīng)。優(yōu) 選地，控制裝置被配置為響應(yīng)于燃燒介質(zhì)中壓力脈動(dòng)的檢測而增加燃 料供應(yīng)的速率。具體地，如果壓力脈動(dòng)超過給定閾值則增加燃料供應(yīng) 的速率。如果燃燒室工作在貧燃燒條件下，該測量特別有用。這種情 況下，火焰總是位于不穩(wěn)定的邊緣。如果不穩(wěn)定發(fā)生，沿火焰長度方 向的壓力波動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生。關(guān)聯(lián)燃燒器中的測量裝置檢測該波動(dòng)并增加 供應(yīng)給給定燃燒器的燃料速率。燃燒介質(zhì)中豐富燃料含量的結(jié)果阻止 了壓力脈動(dòng)的擴(kuò)大并強(qiáng)制火焰回到穩(wěn)定狀態(tài)。有益地，逐漸回到貧燃 燒通過控制裝置的預(yù)編程順序的手段而實(shí)現(xiàn)。
如果壓力測量裝置布置在燃料供應(yīng)裝置中，則是更優(yōu)選的。壓力 測量裝置和燃料供應(yīng)裝置也可為相同結(jié)構(gòu)的部件。優(yōu)選地，壓力測量 裝置具有燃料注射中心噴管的形狀以將燃料注入燃燒器。這種燃料注 射噴管為本領(lǐng)域公知并特別地用于將液體燃料注入燃燒器的混合部 分。此外，對(duì)于不具有這種燃料注射噴管的燃燒器，例如使用氣體燃 料的燃燒器，包含具有燃料注射噴外形這樣的壓力測量裝置與總體燃 燒室設(shè)計(jì)很相配，在已有燃燒室設(shè)計(jì)中可很容易地翻新這樣的壓力測 量裝置。此外，根據(jù)燃燒器內(nèi)的流體動(dòng)態(tài)，可優(yōu)化這種燃料注射噴管 的設(shè)計(jì)。在已有燃料注射噴管的燃燒器情形下，例如使用液體燃料的 燃燒器，僅須將現(xiàn)有燃料注射噴管更換為包括依照本發(fā)明的壓力測量 功能的燃料注射噴管。
如果壓力測量裝置包括壓力傳感器或包括用于將物理壓力轉(zhuǎn)化為
例如是電信號(hào)的信息信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，則更加有益。壓力傳感器可被配 置使用硅、石英和/或電介質(zhì)薄膜作為傳感器材料。壓力傳感器也可包 含光學(xué)傳感器。
有益地，燃燒器包括混合部分用于通過混合含氧氣體和燃料來產(chǎn) 生燃燒介質(zhì)，例如混合空氣和燃料，壓力測量裝置配置為被布置成使 得測量點(diǎn)位于燃燒器混合部分內(nèi)。如此，燃燒器混合部分內(nèi)的壓力可 由壓力測量裝置測得。燃燒室中壓力波動(dòng)通常引起燃燒器混合部分中可預(yù)測的壓力變化。因此，測量混合部分內(nèi)的壓力允許非常精確和可 靠地監(jiān)控關(guān)聯(lián)燃燒室中壓力的脈動(dòng)。
在特別有益的實(shí)施方式中，壓力測量裝置具有細(xì)長形狀。優(yōu)選地， 壓力測量裝置至少部分是圓柱形和/或成桿狀。由于其細(xì)長形狀，壓力 測量裝置可容易地安裝成至少部分地在燃燒器內(nèi)延伸，測量點(diǎn)位于混 合部分內(nèi)而不干擾燃燒器內(nèi)給定流體動(dòng)力學(xué)特性。燃燒器通常呈具有 縱軸線的管狀外形。壓力測量裝置優(yōu)選地被配置為按照它的細(xì)長形狀 排列平行于燃燒器的縱軸線延伸進(jìn)行布置。優(yōu)選地，壓力測量裝置可 至少部分地布置在管狀燃燒器的中心。這種情形下，具有平行于縱軸 線的優(yōu)選流向的燃燒器內(nèi)的流體動(dòng)力學(xué)特性不受壓力測量裝置存在的 影響。
如果壓力測量裝置包括將壓力測量裝置附接至燃燒器的附接元件 和具有細(xì)長形狀的延伸元件，則是更優(yōu)選地，在這里測量點(diǎn)相對(duì)于附 接元件位于延伸元件的遠(yuǎn)端部。如此，使用附接元件可將壓力測量裝 置附接至管狀燃燒器的端壁。由于延伸元件的細(xì)長外形，壓力測量裝 置夠到其遠(yuǎn)端部而進(jìn)入混合部分。這就允許精確測量燃燒室內(nèi)壓力波 動(dòng)而不會(huì)干擾燃燒器內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)特性。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，壓力測量裝置包括將測量點(diǎn)連接至 壓力傳感器的導(dǎo)流探測通道。因此，壓力傳感器可布置在壓力測量裝 置中的不同于測量點(diǎn)的位置。具體地，壓力傳感器可布置在燃燒器外。 壓力傳感器相對(duì)于燃燒室優(yōu)選地布置在燃燒器的遠(yuǎn)端部分。在這種情 形下，相對(duì)于從燃燒室發(fā)出的壓力變化的可能破壞性影響，壓力傳感 器安裝在安全位置。通過將壓力傳感器布置遠(yuǎn)離測量點(diǎn)，壓力傳感器 定位距燃燒室中熱源相當(dāng)遠(yuǎn)的距離處。因此，壓力傳感器可保持在合 理的低工作溫度下。優(yōu)選地，壓力傳感器距離燃燒室足夠遠(yuǎn)以保持其
工作溫度低于500。C。
如果壓力測量裝置具有用于將燃料注入燃燒器的燃料注射中心噴 管的外形和/或功能，則是進(jìn)一步有益的。這種燃料注射噴管為本領(lǐng)域
公知，并具體用于注射液體燃料進(jìn)入燃燒器的混合部分。此外，對(duì)于 不具有這種燃料注射噴管的燃燒器，例如使用氣體燃料的燃燒器，包
括這種具有燃料注射噴管外形的壓力測量裝置很適合總體燃燒器設(shè)計(jì) 在現(xiàn)有燃燒器設(shè)計(jì)很容易對(duì)此進(jìn)行翻新。此外，可根據(jù)燃燒器內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)特性優(yōu)化這種燃料注射噴管的設(shè)計(jì)。對(duì)于已有燃料注射噴管的 燃燒器而言，例如使用液體燃料的燃燒器，已有燃料注射噴管僅需替 換為包含依照本發(fā)明的壓力測量裝置的燃料注射噴管。
如果壓力測量裝置包括用于將物理壓力轉(zhuǎn)化為例如電信號(hào)的信息 信號(hào)的壓力傳感器，則是更優(yōu)選的。壓力傳感器也可稱為轉(zhuǎn)換器，具 體地其被配置為允許動(dòng)態(tài)壓力測量。因此，測量點(diǎn)處的壓力可以隨時(shí) 間測量。壓力隨時(shí)間變化的信息允許對(duì)存在于燃燒室中的壓力脈動(dòng)的 性質(zhì)做非常精確的分析。壓力傳感器可配置為使用硅、石英和/或電介 質(zhì)薄膜作為傳感器材料。壓力傳感器也可包括光學(xué)壓力傳感器。
在更優(yōu)選實(shí)施方式中，壓力測量裝置包含導(dǎo)流探測通道，其連接 測量點(diǎn)至壓力傳感器。因此，壓力傳感器可布置在壓力測量裝置中的 不周于測量點(diǎn)的位置。具體地，壓力傳感器可布置在燃燒器外。壓力 傳感器相對(duì)于燃燒室優(yōu)選地布置在燃燒器的遠(yuǎn)端部分處。這種情形下， 相對(duì)于從燃燒室發(fā)出的壓力變化的可能破壞性影響，壓力傳感器安裝 在安全位置處。通過將壓力傳感器布置遠(yuǎn)離測量點(diǎn)，壓力傳感器可定 位在距燃燒室中熱源相當(dāng)遠(yuǎn)的距離處。因此，壓力傳感器可保持在合 理的低工作溫度。優(yōu)選地，壓力傳感器距離燃燒室足夠遠(yuǎn)以保持其工
作溫度低于500。C。
如果壓力傳感器布置在測量點(diǎn)處，則是更優(yōu)選的。在這種布置下， 可得到特別精確的壓力測量。
如果壓力傳感器包括光學(xué)壓力傳感器，則是更優(yōu)選的。具體地，
該光學(xué)壓力傳感器可為光導(dǎo)纖維壓力傳感器，其有益地包含附接至柔 性膜的光導(dǎo)纖維布拉格光柵，作為壓力檢測裝置。這種光學(xué)壓力傳感 器允許非常精確的壓力測量。光學(xué)壓力傳感器可工作在高溫環(huán)境，甚 至工作在溫度超過50(TC的環(huán)境下。因此其可位于靠近燃燒室的測量 點(diǎn)，其導(dǎo)致非常精確的壓力測量。
在依照本發(fā)明的有益實(shí)施例中，燃燒器具有帶縱軸線的管狀外形， 壓力測量裝置布置成其細(xì)長外形平行于縱軸線延伸，具體地處于燃燒 器的中心。因此，壓力測量裝置大體上沿著縱軸線延伸，即相對(duì)于管 狀燃燒器半徑范圍處于其內(nèi)部中心。
在依照本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)的有益實(shí)施例中，燃?xì)廨啓C(jī)包括多個(gè)創(chuàng) 新性燃燒器，控制裝置被配置用于基于單個(gè)燃燒器中各自的壓力測量
10單獨(dú)控制對(duì)每個(gè)燃燒器的燃料供應(yīng)。通過單個(gè)地調(diào)節(jié)燃燒器，最合適 動(dòng)。 '、、'、、 ''' P '"、"、-
上述本發(fā)明壓力測量裝置的特征可相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成創(chuàng)新性方法。本 發(fā)明的公開內(nèi)容應(yīng)該包括了由此得到的創(chuàng)新性方法的有益實(shí)施例。


以下參照下列附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中
圖l為具有依照本發(fā)明的壓力測量裝置的第一實(shí)施方式的燃?xì)廨?機(jī)燃燒器的一種實(shí)施方式的正視圖； 圖2為依照?qǐng)D1沿II-II線的剖視圖； 圖3為依照?qǐng)D1沿III-III線的剖視圖4為可布置在圖2所示燃燒器的由IV所標(biāo)區(qū)域的依照本發(fā)明的 壓力測量裝置的第二實(shí)施方式的頂端剖視圖，以及
圖5為依照本發(fā)明的壓力測量裝置第三實(shí)施方式的詳細(xì)剖視圖。
具體實(shí)方式
圖1和圖2描述了燃?xì)廨啓C(jī)用的燃燒器10的一種實(shí)施方式。典型地， 多個(gè)該種燃燒器10連接到燃?xì)廨啓C(jī)的環(huán)形燃燒室，用于提供以在燃?xì)?輪機(jī)燃燒室中實(shí)施燃燒過程所需的燃料/氣體混合物的形式的燃燒介 質(zhì)。因此，這些燃燒器典型地被布置在燃燒室周圍。
如圖2所示，燃燒器10沿著縱軸線18延伸并包含燃料供應(yīng)部分12、 混合部分14和穩(wěn)定部分16。在燃料供應(yīng)部分12中，燃料以液體或氣體 形式被提供給混合部分14。在混合部分14中，空氣被從外部通過氣孔 36引入并與燃料混合以形成燃料/空氣混合物形式的燃燒介質(zhì)。混合部 分14具有在所供應(yīng)燃料的流動(dòng)方向上根據(jù)圖2從左到右定向地膨脹的 錐體形狀?；旌喜糠?4通向穩(wěn)定部分16,該穩(wěn)定部分16具有圓柱外形 且被設(shè)計(jì)為穩(wěn)定燃燒燃料的流體動(dòng)力特性。穩(wěn)定部分16接入燃燒室， 該燃燒室根據(jù)圖2跟隨穩(wěn)定部分14的右側(cè)端部，但未顯示在圖中。在燃 燒室中，燃料燃燒以向燃?xì)廨啓C(jī)提供動(dòng)力。
燃料供應(yīng)部分12設(shè)有中心燃料噴管形狀的壓力測量裝置20的第一 實(shí)施例。壓力測量裝置20布置在燃料供應(yīng)部分12的相對(duì)于縱軸線18的延伸半徑的中心中。
在圖2和圖3所示實(shí)施方式中，壓力測量裝置20被配置用于也執(zhí)行 燃料噴管的功能。壓力測量裝置20包括附接元件22以將壓力測量裝置 20附接至燃料供應(yīng)部分12的外殼30。接著附接元件22的是沿著燃燒器 10的縱軸線18延伸的細(xì)長形狀的延伸元件24。延伸元件24延伸通過燃 料供應(yīng)部分12并進(jìn)入混合部分14。相對(duì)于附接元件22，延伸元件24的 頂部或遠(yuǎn)端部26位于混合部分14內(nèi)。
測量點(diǎn)28定位在延伸元件24的遠(yuǎn)端部26處，混合部分14內(nèi)的燃燒 介質(zhì)的壓力可在此測量。這是通過可位于測量點(diǎn)28處也可通過導(dǎo)流揮: 測通道與測量點(diǎn)28相連的壓力傳感器50實(shí)現(xiàn)的。這種情形下，圖2中未 詳示的壓力傳感器50也可位于壓力測量裝置外。
圖2顯示了用于將氣體形式燃料供入燃燒器10的第一燃料進(jìn)口32。 燃料通過燃料進(jìn)口32進(jìn)入燃燒器10并隨后導(dǎo)入圍繞壓力測量裝置20的 延伸元件24的內(nèi)部氣體管道34。圖3顯示了用于提供氣體形式燃料的第 二流體進(jìn)口 42,該第二流體進(jìn)口連接至圍繞內(nèi)部氣體管道34的外部氣 體管道44。圖3還顯示了設(shè)計(jì)用于提供流體形式燃料的第三燃料進(jìn)口 38。燃料進(jìn)口38連接至管道40以在壓力測量裝置20內(nèi)輸送液體燃料， 如前面在該實(shí)施方式中所提及的，壓力測量裝置20用作中心燃料噴管 以將液體燃料供入混合部分14 。
圖4顯示了壓力測量裝置20第二實(shí)施方式的延伸元件24末端部的 示意圖。延伸元件24的該末端部對(duì)應(yīng)壓力測量裝置20的包含在圖2的IV 區(qū)域中的那部分。該末端部包含轉(zhuǎn)換器形式的壓力傳感器50,該壓力 傳感器通過裝置20遠(yuǎn)端26中的小孔48暴露給燃燒介質(zhì)。
圖5顯示了依照本發(fā)明的壓力測量裝置20的第三實(shí)施方式。該裝置 20包含附接元件22，附接元件22包括附接孔60以將該裝置20附接至燃 燒器10的外殼30。對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2的該裝置20,接著附接元件22的是具 有遠(yuǎn)端部26或頂部的延伸元件24。在遠(yuǎn)端部26附近，壓力傳感器50包 含在延伸元件24中。在根據(jù)圖5的實(shí)施方式中的壓力傳感器50被配置作 為光學(xué)傳感器，其包含光導(dǎo)纖維52、光學(xué)透鏡54和布拉格光柵56。
在壓力測量裝置20的進(jìn)一步實(shí)施方式中(圖中未顯示)，壓力傳 感器50也可布置在該裝置20的進(jìn)料側(cè)62上。在這種情形下，導(dǎo)流探測 通道在延伸元件24內(nèi)延伸，是從延伸元件24的遠(yuǎn)端部26處的測量點(diǎn)28開始延伸。通過這個(gè)探測通道，測量點(diǎn)28處的壓力變化被導(dǎo)給布置在 該裝置20外面的壓力傳感器。
權(quán)利要求
1.一種壓力測量裝置(20)，用于燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)的燃燒介質(zhì)的壓力測量，該燃?xì)廨啓C(jī)包括燃燒器(10)，該燃燒器向所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室供應(yīng)處于未燃燒狀態(tài)的所述燃燒介質(zhì)，該壓力測量裝置(20)包括限定所述壓力測量的位置的測量點(diǎn)，其特征在于所述壓力測量裝置(20)被配置為布置成使得所述測量點(diǎn)(28)位于所述燃?xì)廨啓C(jī)的所述燃燒器(10)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓力測量裝置，其特征在于所述燃燒器 (10)包括混合部分(14),該混合部分通過混合含氧氣體和燃料產(chǎn)生所述燃燒介質(zhì)，所述壓力測量裝置(20)被配置為布置成使得所述測 量點(diǎn)(28)位于所述燃燒器(10)的所述混合部分(14)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測量裝置，其特征在于所述壓 力測量裝置(20)具有細(xì)長外形。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的壓力測量裝置，其特征在于 所述壓力測量裝置(20)包括附接元件(22)和細(xì)長形狀的延伸元件(24 )，所述附接元件將所述壓力測量裝置(20 )附接至所述燃燒器(10 )， 所述測量點(diǎn)(28)相對(duì)于所述附接元件(22)位于所述延伸元件(24) 的遠(yuǎn)端部(26)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的壓力測量裝置，其特征在于 所述壓力測量裝置(20)具有用于將燃料注入所述燃燒器(10)的燃 料注射中心噴管的外形和/或功能。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的壓力測量裝置，其特征在于 所述壓力測量裝置(20)包括用于將物理壓力轉(zhuǎn)換為信息信號(hào)的壓力 傳感器(50),該壓力傳感器具體地配置為進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓力測量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力測量裝置，其特征在于具有導(dǎo)流探 測通道，該導(dǎo)流探測通道將所述測量點(diǎn)(28)連接至所述壓力傳感器(50)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力測量裝置，其特征在于所述壓力傳 感器(50)布置在所述測量點(diǎn)(28)處。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的壓力測量裝置，其特征在于 所述壓力傳感器(50)包括光學(xué)壓力傳感器。
10. —種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器(10),該燃燒器(10)設(shè)有依照前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的壓力測量裝置(20)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，其特征在于 所述燃燒器具有管狀形狀，該管狀形狀具有縱軸線(18),所述壓力 測量裝置(20)布置成使它的細(xì)長外形平行于所述縱軸線(18)延伸， 具體是位于所述燃燒器(10)中心。
12. —種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器(10),該燃?xì)廨啓C(jī)具有將燃料供 入所述燃燒器(10)的燃料供應(yīng)裝置(20， 34， 44),該燃燒器(10) 被配置用于混合所述燃料與含氧氣體以產(chǎn)生燃燒介質(zhì)，該燃燒介質(zhì)供應(yīng) 給所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，其特征在于所述燃燒器(10)具有壓力測量裝置(20),該壓力測量裝置用于 所述燃燒介質(zhì)中的壓力測量，該壓力測量裝置包括限定所迷壓力測量 的位置的測量點(diǎn)(28),所述測量點(diǎn)(28)位于所述燃燒器(10)內(nèi)， 所述燃燒器(10)進(jìn)一步具有控制裝置(64),該控制裝置被配置用 于基于所述壓力測量控制所述燃料供應(yīng)裝置(20, 34, 44 )的燃料供 應(yīng)和/或被配置用于基于所述壓力測量控制對(duì)所述燃燒器(10)的空氣 供應(yīng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃燒器，其特征在于所述控制裝置 (64)被配置用于基于所述壓力測量控制由所述燃料供應(yīng)裝置(20,34, 44)供應(yīng)的所迷燃料的速率和/或壓力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所迷的燃燒器，其特征在于所述壓力測 量裝置(20)被配置為檢測所述燃燒介質(zhì)中的壓力脈動(dòng)，所述控制裝 置(64)被配置為響應(yīng)于所述檢測到的壓力脈動(dòng)而調(diào)整所述燃料供應(yīng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所迷的燃燒器，其特征在于所述控制裝置應(yīng)燃料的速率。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求12至15任一項(xiàng)所述的燃燒器，其特征在于 所述壓力測量裝置(20)被布置在所述燃料供應(yīng)裝置(20)中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12至6任一項(xiàng)所述的燃燒器，其特征在于所述 壓力測量裝置(20)具有用于將燃料注入所述燃燒器(10)的燃料注 射中心噴管的外形。
18. —種燃?xì)廨啓C(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求10至17任一項(xiàng)所述的燃燒器 (10)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述燃?xì)廨啓C(jī) 包括多個(gè)所述燃燒器(10),所述控制裝置(64)被配置用于基于單 個(gè)燃燒器(10)中的各自壓力測量而單獨(dú)控制對(duì)每個(gè)燃燒器(10)的 燃料供應(yīng)。
20. —種用于控制對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器(10)的燃料供應(yīng)的方法， 在該燃燒器(10)中，所述燃料與含氧氣體混合以產(chǎn)生供應(yīng)給所述燃 氣輪機(jī)的燃燒室的燃燒介質(zhì)，其特征在于,包括如下步驟-測量所迷燃燒器(10)內(nèi)的所述燃燒介質(zhì)的壓力，以及 -基于所述壓力測量而控制對(duì)所述燃燒器(10)的所述燃料供應(yīng) 和/或空氣供應(yīng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于基于所述壓力測量 控制供應(yīng)給所述燃燒器的所述燃料的速率和/或壓力。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于如果所述壓力 測量檢測到燃燒介質(zhì)中的壓力脈動(dòng)，則調(diào)整所述燃料供應(yīng)，具體是提 高所供應(yīng)的所述燃料的速率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力測量裝置(20)，用于測量燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)的燃燒介質(zhì)的壓力，該燃?xì)廨啓C(jī)包括燃燒器(10)，該燃燒器用于向燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室供應(yīng)處于未燃燒狀態(tài)的燃燒介質(zhì)，壓力測量裝置(20)包括限定壓力測量位置的測量點(diǎn)，其特征在于，壓力測量裝置(20)被配置以布置成使得所述測量點(diǎn)(28)位于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器(10)內(nèi)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器以及一種向燃燒器供應(yīng)燃料的方法。
文檔編號(hào)F23R3/28GK101600905SQ200780049132
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月2日
發(fā)明者C·格沃德, N·-E·安德森 申請(qǐng)人:西門子公司