一种燃气轮机制造技术

技术编号:42827383 阅读:2 留言:0更新日期:2024-09-24 21:02
本申请公开了一种燃气轮机及其燃烧室回火监测方法,涉及燃气轮机技术领域。该燃气轮机包括燃烧室、压气机和传感器组件。其中,所述燃烧室内设置有预混通道,所述预混通道用于空气和燃料混合形成预混气体。传感器组件至少用于获取压气机的出口气体的温度和所述预混通道中预混气体的温度。本申请通过设置能够获取压气机出口压缩空气的温度和预混通道中预混气体的温度的传感器组件,结合本申请所提出的燃烧室回火监测方法,在后续的燃烧室回火判定中,能够有效的对燃气轮机非稳定状态下的燃烧室回火进行监测。使得本申请所提出的燃烧室回火监测方法能够适用于燃气轮机自动化程度提升的应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃气轮机,具体为一种燃气轮机及其燃烧室回火监测方法。


技术介绍

1、随着人们环保意识和要求的提高,燃气轮机低排放势在必行。作为燃气轮机三大核心部件之一的燃烧室在降低排放过程中起着重要的作用,因为燃烧室不仅能将燃料的化学能有效地释放出来并转换成高温的燃气,为其在透平中做功提供条件,而且还主导着污染物的排放,尤其是nox的排放。

2、由于贫燃料预混燃烧技术可以实现燃气轮机低nox排放,因此该技术是解决燃气轮机低排放问题的关键技术,但贫燃料预混燃烧的燃烧稳定性较差,主要原因是在燃气轮机低工况和高工况下均容易产生回火,即火焰从燃烧室传入到了预混区。在燃用中低热值燃料时,回火问题更为突出。若燃烧室出现回火问题,则下游火焰会逆流而上进入预混区,不仅会严重损坏喷射器、旋流器和喷嘴等燃烧室部件,而且还会增加污染物的排放。基于此,需要建立一种回火监测系统以确定燃烧室是否出现回火现象。

3、现有技术中对燃烧室回火监测的方法多种多样,例如:布置温度、压力或者光学传感器等。具体的,现有技术中布置温度传感器是指通过温度传感器对燃气轮机预混管路与燃烧室连接处的温度进行监测,若该温度数据大于某一温度阈值,则判定燃烧室为回火状态。但是现有技术的方法,只能够适用于燃气轮机处于稳定状态下的燃烧室回火监测,若燃气轮机处于非稳定状态(例如:燃气轮机工况变化或者燃气轮机的燃料与空气比发生变化),则难以确定燃烧室是否发生回火。随着燃气轮机自动化程度的提升,需要在燃气轮机发生燃烧室回火时,对燃气轮机的状态进行调整,以保护燃气轮机。若某一监测方法无法对燃气轮机非稳定状态下是否发生回火进行监测,则说明该监测方法无法适用于上述自动化程度提升的应用场景。也就是说,现有技术中基于温度传感器的燃烧室回火监测方法,不适用于燃气轮机自动化程度提升的应用场景。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种燃气轮机及其燃烧室回火监测方法,以解决现有技术中基于温度传感器无法对燃气轮机是否发生回火进行准确判定的技术问题。

2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:

3、具体的,本申请提出一种燃气轮机,该燃气轮机包括燃烧室、压气机和传感器组件。其中,所述燃烧室内设置有预混通道,所述预混通道用于空气和燃料混合形成预混气体。传感器组件至少用于获取压气机的出口气体的温度和所述预混通道中预混气体的温度。

4、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述燃烧室包括:外壳体;内壳体,套设于所述外壳体的内部,且与所述外壳体之间设置有空气流道;端盖,用于封堵所述外壳体的末端;中心喷杆,贯穿所述端盖,首端位于所述燃烧室的外部,末端延伸至所述内壳体的内部,所述预混通道包括所述中心喷杆和所述内壳体之间设置的第一预混通道,所述第一预混通道与所述空气流道相连通;第一燃料输送结构,设置于所述端盖,用于向所述第一预混通道输送燃料。

5、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述中心喷杆包括:扩散喷杆;预混喷杆,套接于所述扩散喷杆的外部,所述第一预混通道设置于所述预混喷杆和所述内壳体之间;所述预混通道还包括所述预混喷杆和所述扩散喷杆之间设置的第二预混通道,所述第二预混通道与所述空气流道相连通。

6、作为本申请技术方案中一个具体的方案,其还包括第二燃料输送结构,设置于所述端盖,用于向所述第二预混通道输送燃料;所述第二预混通道包括设置于所述端盖的第一燃料通道,所述第一燃料通道的末端开口朝向所述第二预混通道。

7、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述第一预混通道中设置有第一旋流器。

8、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述第二预混通道中设置有第二旋流器。

9、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述扩散喷杆的内部设置有第二燃料通道,所述扩散喷杆的末端设置有多个扩散喷孔,每个扩散喷孔均与所述第二燃料通道相连通。

10、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述内壳体的侧壁开设有多个通孔,通孔用于连通所述内壳体的内部和所述空气流道。

11、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述第一燃料输送结构包括:开设于所述端盖的第三燃料通道;至少一根燃料喷杆,各个燃料喷杆均设置于所述端盖,且每个燃料喷杆的首端均与所述第三燃料通道相连通,每个燃料喷杆的末端均延伸至所述第一预混通道的内部。

12、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述传感器组件包括:

13、至少两个第一温度传感器,各个第一温度传感器绕所述第一预混通道的轴心线均匀分布,且每个第一温度传感器的感温探头均延伸至所述第一预混通道;至少一个第二温度传感器,用于测量压气机进口的温度;至少一个第一压力传感器,用于测量压气机进口的压力;至少一个第二压力传感器,用于测量压气机出口的压力。

14、与现有技术相比,本申请的有益效果是:

15、通过设置能够获取压气机出口压缩空气的温度和预混通道中预混气体的温度的传感器组件,结合本申请所提出的燃烧室回火监测方法,在后续的燃烧室回火判定中,能够有效的对燃气轮机非稳定状态下的燃烧室回火进行监测。使得本申请所提出的燃烧室回火监测方法能够适用于燃气轮机自动化程度提升的应用场景。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃气轮机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃气轮机,其特征在于,所述燃烧室包括:

3.根据权利要求2所述的燃气轮机,其特征在于,所述中心喷杆包括:

4.根据权利要求3所述的燃气轮机,其特征在于,其还包括第二燃料输送结构,设置于所述端盖(3),用于向所述第二预混通道(63)输送燃料;所述第二预混通道(63)包括设置于所述端盖(3)的第一燃料通道(32),所述第一燃料通道(32)的末端开口朝向所述第二预混通道(63)。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机,其特征在于,所述第一预混通道(62)中设置有第一旋流器(7)。

6.根据权利要求4所述的燃气轮机,其特征在于,所述第二预混通道(63)中设置有第二旋流器(8)。

7.根据权利要求3所述的燃气轮机,其特征在于,所述扩散喷杆(4)的内部设置有第二燃料通道(64),所述扩散喷杆(4)的末端设置有多个扩散喷孔(41),每个扩散喷孔(41)均与所述第二燃料通道(64)相连通。

8.根据权利要求2至7中任意一项所述的燃气轮机,其特征在于,所述内壳体(2)的侧壁开设有多个通孔(21),通孔(21)用于连通所述内壳体(2)的内部和所述空气流道(61)。

9.根据权利要求2至7中任意一项所述的燃气轮机,其特征在于,所述第一燃料输送结构包括:

10.根据权利要求9所述的燃气轮机,其特征在于,所述传感器组件包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种燃气轮机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃气轮机,其特征在于,所述燃烧室包括:

3.根据权利要求2所述的燃气轮机,其特征在于,所述中心喷杆包括:

4.根据权利要求3所述的燃气轮机,其特征在于,其还包括第二燃料输送结构,设置于所述端盖(3),用于向所述第二预混通道(63)输送燃料;所述第二预混通道(63)包括设置于所述端盖(3)的第一燃料通道(32),所述第一燃料通道(32)的末端开口朝向所述第二预混通道(63)。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机,其特征在于,所述第一预混通道(62)中设置有第一旋流器(7)。

6.根据权利要求4所述的燃气轮机,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:申春艳刘超逸栾旭尹峰孙昌宏李鑫国
申请(专利权)人:中国航发燃气轮机有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1