用于检测燃气涡轮发动机中的燃烧室外壳火焰稳定的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102840986A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102840986A(43)申请公布日2012.12.26(21)申请号201210210915.6(22)申请日2012.06.20(30)优先权数据13/163,7942011.06.20US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人A.W.克鲁尔G.O.克雷默G.C.弗里德里克D.K.托伦托(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军谭祐祥(51)Int.Cl.G01M15/14(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书1111页页附图附图88页(54)发明名称用于检测燃气涡轮发动机中的燃烧室外壳火焰稳定的系统和方法(57)摘要本发明公开一种包括压缩机和燃烧室的燃气涡轮发动机以及用于检测燃料喷射器周围火焰稳定条件的方法。其中所述燃烧室包括燃料喷嘴内的主燃料喷射器和位于所述燃料喷嘴上游的辅助燃料喷射器，所述辅助燃料喷射器经配置以将燃料喷射到所述燃烧室的流动环道中。所述方法可包括以下步骤：检测所述辅助燃料喷射器上游的上游压力；检测所述辅助燃料喷射器下游的下游压力；确定所述上游压力与所述下游压力之间的测量出的压差；以及将所述测量出的压差与预期压差进行比较。CN1028496ACN102840986A权利要求书1/3页1.在包括压缩机和燃烧室的燃气涡轮发动机中，其中所述燃烧室包括燃料喷嘴内的主燃料喷射器和位于所述燃料喷嘴上游的辅助燃料喷射器，一种用于检测所述辅助燃料喷射器周围火焰的系统，所述系统包括：第一压力传感器，其检测所述辅助燃料喷射器上游的上游压力；第二压力传感器，其检测所述辅助燃料喷射器下游的下游压力；用于确定所述上游压力与所述下游压力之间的测量出的压差的构件；以及用于将所述测量出的压差与预期压差进行比较的构件。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述燃烧室包括燃烧腔，且所述燃料喷嘴包括位于所述燃烧腔的正上游的位置；以及其中所述预期压差包括所述辅助燃料喷射器周围没有火焰时所预期的压差。3.根据权利要求2所述的系统，其中：所述用于确定所述测量出的压差的构件包括有效连接的传感器，用以检测所述上游压力与所述下游压力之间的压差；所述用于将所述测量出的压差与预期压差进行比较的构件包括由计算机实施的控制器；所述由计算机实施的控制器经配置以经由以下项中的至少一项来确定所述预期压差：a)查阅存储值；以及b)通过对所述燃气涡轮发动机的参数和所测量的操作条件运用算法来进行计算；以及所述由计算机实施的控制器经配置以当所述预期压差与所述测量出的压差之间的差值超出预定阈值时作出响应，指出所述辅助燃料喷射器周围存在火焰。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述辅助燃料喷射器包括经配置以将燃料喷射到所述燃烧室的流动环道中的燃料喷射器。5.根据权利要求4所述的系统，其中：所述燃烧室包括第一腔，其包括燃烧室外壳；以及第二腔，其包括盖组件；所述盖组件至少部分由端盖界定前端，且由所述燃料喷嘴界定后端；其中燃料管线穿过所述端盖和所述盖组件的内部以与所述燃料喷嘴接合；以及所述燃烧室外壳环绕所述盖组件布置，以在两者之间构成燃烧室外壳环道。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述辅助燃料喷射器包括经配置以将燃料喷射到所述燃烧室外壳环道中的燃料喷射器。7.根据权利要求6所述的系统，其中，在所述后端，所述盖组件与环绕所述燃烧腔的衬垫接合；其中，朝向所述前端，所述盖组件包括使所述燃烧室外壳环道与所述盖组件的所述内部流连通的入口；以及其中所述辅助燃料喷射器包括经配置以将燃料喷射到所述燃烧室外壳环道中位于以下项之间的轴向位置的燃料喷射器：a)所述盖组件与所述衬垫接合的轴向位置与b)所述入口的轴向位置。8.根据权利要求6所述的系统，所述第一压力传感器置于所述燃烧室的所述流动环道中和所述辅助燃料喷射器的上游。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一压力传感器包括位于所述燃烧室外壳环道中的位置。2CN102840986A权利要求书2/3页10.根据权利要求8所述的系统，其中所述第二压力传感器包括位于所述燃烧室外壳环道中的位置；进一步包括用于计算所述预期压差超出所述测量出的压差的量的构件，以及用于确定所计算出的所述预期压差超出所述测量出的压差的量是否大于预定阈值的构件，其中所述预定阈值对应于所述辅助燃料喷射器周围的火焰稳定条件。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述预定阈值包括约0.2％。12.根据权利要求8所述的系统，其中所述第二压力传感器包括位于所述盖组件的所述内部中和所述燃料喷嘴上游的位置；进一步包括用于计算所述预期压差超出所述测量出的压差的量的构件，以及用于确定所计算出的所述预期压差超出所述测量出的压差的量是否大于预定