CN102635861A - 用于操作燃烧器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操作燃烧器的系统和方法。一种用于操作燃烧器的系统包括喷嘴和穿过喷嘴的燃料通道及稀释剂通道。燃料供给与燃料入口流体连通，并且稀释剂供给与稀释剂入口及燃料入口流体连通。一种用于操作燃烧器的方法包括使燃料流过喷嘴中的燃料入口，并使稀释剂流过喷嘴中的稀释剂入口。该方法还包括感测燃烧器的操作参数，产生反映操作参数的信号，并基于反映操作参数的信号而控制通向燃料入口的空气或稀释剂中的至少一个的流量。

Description

用于操作燃烧器的系统和方法

技术领域

本发明大体涉及一种用于操作燃烧器的系统和方法。在特定的实施例中，本发明的系统和方法可用于操作燃气涡轮中的燃烧器。

背景技术

燃烧器通常用于点燃燃料，以产生具有高温和高压的燃烧气体。例如，燃气涡轮示例性地包括一个或多个燃烧器，以产生功率或推力。示例性的用于产生电功率的燃气涡轮包括位于前面的轴向压缩机、一个或多个在中间周围的燃烧器和处在后面的涡轮。周围空气可供给至压缩机中，并且压缩机中的旋转叶片和固定导叶逐渐地将动能赋予工作流体(空气)，从而产生处于高能化状态下的压缩的工作流体。压缩的工作流体离开压缩机，并流过各个燃烧器中的一个或多个喷嘴，在此处，压缩的工作流体与燃料混合并点燃，从而产生具有高温、高压和高速的燃烧气体。燃烧气体在涡轮中膨胀以做功。例如，燃烧气体在涡轮中的膨胀可使连接在发电机上的轴旋转，从而产生电力。

供给燃烧器的燃料可以是液体燃料、气体燃料或液体燃料和气体燃料的组合，这依赖于各种因素，例如操作模式、操作水平和各种燃料的可用性。如果液体燃料、气体燃料和/或其它流体在燃烧之前与压缩的工作流体不均匀地混合，那么在燃烧器中，尤其在喷嘴出口附近可能形成局部热点。局部热点可能会增加富含燃料区域中的一氧化二氮的产生，同时燃料稀薄区域可能增加一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物的产生，所有这些都是不合需要的废气排放。另外，富含燃料区域可能增加燃烧器中的火焰反燃到喷嘴中并且/或者变得附着在喷嘴内部的机会，其可能损伤喷嘴。虽然对于任何燃料都可能发生火焰反燃和火焰保持，但它们更容易发生在高反应性的燃料上，例如氢气，其具有更高的燃烧速率、火焰速度和更宽的可燃性范围。

富含燃料区域和燃料稀薄区域的存在和位置可能随操作模式、操作水平和/或所使用的燃料类型而变化，并且存在各种系统和方法以容许更高的燃烧器操作温度，同时最大限度地减小不合需要的排放、反燃和火焰保持。例如，在较低的操作水平下，某些系统和方法通过在减少的液体燃料流附近喷射雾化空气，以增强液体燃料与压缩的工作流体在燃烧之前的扩散作用，来减少不合需要的排放。在较高的操作水平下，其它系统和方法通过在增加的液体燃料流量和/或气体燃料流量附近喷射稀释剂，例如水、蒸汽、燃烧废气或惰性气体，以减少燃烧器中的峰值火焰温度和/或冷却喷嘴的下游表面，来减少不合需要的排放和/或火焰保持事件。然而，各种系统和方法时常需要专门的喷嘴设计，并且示例性地在横跨整个燃烧器操作模式和水平的范围上减少不合需要的排放和/或火焰保持事件方面具有降低了的效率。因此，用于在宽的操作模式和水平范围上操作燃烧器来提高燃烧器效率、减少不合需要的排放和/或防止反燃和火焰保持事件的系统和方法将是很有用的。

发明内容

下文在以下描述中阐述，或者可从该描述中明白，或者可通过本发明的实践学习到本发明的方面和优势。

本发明的一个实施例是一种用于操作燃烧器的系统。该系统包括喷嘴、穿过喷嘴的具有燃料入口和燃料出口的燃料通道，以及穿过喷嘴的具有稀释剂入口和稀释剂出口的稀释剂通道。燃料供给与燃料入口流体连通，并且稀释剂供给与稀释剂入口及燃料入口流体连通。

本发明的另一实施例是一种用于操作燃烧器的系统，其包括喷嘴、穿过喷嘴的燃料通道、穿过喷嘴的稀释剂通道以及穿过喷嘴的空气通道，燃料通道具有燃料入口和燃料出口，稀释剂通道具有稀释剂入口和稀释剂出口，并且空气通道具有空气入口和空气出口。燃料供给与燃料入口流体连通，并且稀释剂供给与稀释剂入口及燃料入口流体连通。传感器提供反映燃烧器的操作参数的参数信号，并且连接在传感器上的控制器接收来自传感器的参数信号，并基于参数信号而针对燃料供给或稀释剂供给中的至少一个产生控制信号。

本发明还可包括一种用于操作燃烧器的方法，其包括使燃料流过喷嘴中的燃料入口，并使稀释剂流过喷嘴中的稀释剂入口。该方法还包括感测燃烧器的操作参数，产生反映操作参数的信号，并基于反映操作参数的信号而控制通向燃料入口的空气或稀释剂中的至少一个的流量。

本领域中的普通技术人员在查看本说明书时将更好地理解这样的实施例的特征和方面，以及其它。

附图说明

在说明书的其余部分中，包括对附图的参照，更具体地描述了对本领域中的技术人员而言本发明的完整且能够实施的公开，包括其最佳模式，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的示例性燃烧器的简化的横截面；

图2是图1中所示的示例性喷嘴的简化的横截面；

图3是根据本发明的一个实施例的用于操作图1中所示的燃烧器的系统的简化的示意性的方框图，该系统连接在图2中所示的喷嘴上；

图4是根据本发明的一个实施例的用于操作图1中所示的燃烧器的方法的方框图；

图5是对于给定的燃料-水比利用本发明的实施例改善排放的说明性曲线图；且

图6是在某一燃料-水比范围上的利用本发明的实施例的燃烧器中的压力波动的说明性曲线图。

部件清单：

10燃烧器；12外壳；14喷嘴；16顶盖；18端盖；20衬套；22燃烧室；24流套筒；26流孔；28环形通道；30气体燃料通道；32液体燃料通道；34气体燃料入口；36气体燃料出口；38液体燃料入口；40液体燃料出口；42稀释剂通道；44空气通道；46稀释剂入口；48稀释剂出口；50空气入口；52空气出口；54喷嘴的轴向中心线；60系统；62气体燃料供给；64液体燃料供给；66稀释剂供给；68空气供给；70液体燃料阀门；72使液体燃料通向均化器的阀门；74均化器通向稀释剂通道的阀门；76均化器；78气体燃料阀门；80使气体燃料通向液体燃料通道的阀门；82使气体燃料通向稀释剂通道的阀门；84稀释剂阀门；86使稀释剂通向空气通道的阀门；88空气阀门；90使空气通向稀释剂通道的阀门；92使稀释剂通向气体燃料通道的阀门；94使稀释剂通向均化器的阀门；96均化器通向液体燃料通道的阀门；98使空气通向气体燃料通道的阀门；100使空气通向液体燃料通道的阀门；110控制器；112控制信号；114燃烧器传感器；116流体传感器；118稳定性传感器；120燃烧器传感器参数信号；122流体传感器参数信号；124稳定性传感器参数信号；126操作模式信号；128操作模式选择器；130促动供给阀门。

具体实施方式

现在将对本发明的当前的实施例做出详细参考，附图中显示了其一个或多个示例。详细描述中使用数字标号和字母标号来指示图中的特征。使用附图和描述中的相同或类似的标号表示本发明的相同或类似的部件。

各个示例是作为本发明的说明，而非本发明的限制而提供的。实际上，本领域中的技术人员将明白，在不脱离本发明的范围或精神的条件下可在本发明中做出修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分而被显示或被描述的特征可用于另一实施例，从而产生又一实施例。因而，本发明意图覆盖在所附权利要求和其等效物的范围内的这种修改和变化。

本发明的各种实施例包括一种用于操作燃烧器的系统和方法。在特定的实施例中，液体燃料和/或气体燃料可流过燃烧器中的喷嘴，并且控制器可调整燃料流量和/或稀释剂和/或空气到燃料流中的喷射，以提高燃烧器的效率，减少不合需要的排放，和/或防止或减少反燃和火焰保持的发生或有害影响。虽然大体在合并到燃气涡轮中的燃烧器的背景下进行描述，但是本发明的实施例可应用于任何燃烧器中，并且除非权利要求中特别指出，否则并不局限于燃气涡轮燃烧器。

图1显示了根据本发明的一个实施例的示例性燃烧器10(例如将包含在燃气涡轮中)的简化的横截面图。外壳12可包围燃烧器10，以容纳流向燃烧器10的压缩的工作流体。如图所示，燃烧器10可包括一个或多个沿径向设置在顶盖16中的喷嘴14。端盖18和衬套20大体包围定位在喷嘴14下游的燃烧室22。流套筒24和流孔26可包围衬套20，从而在流套筒24和衬套20之间限定环形通道28。压缩的工作流体可穿过流套筒24中的流孔26，从而沿着衬套20的外面流动，从而为衬套20提供薄膜冷却或对流冷却。当压缩的工作流体到达端盖18时，压缩的工作流体反转方向而流过一个或多个喷嘴14，在此处其与燃料相混合，然后在燃烧室22中进行点燃，从而产生具有高温和高压的燃烧气体。

图2提供了图1中所示的示例性喷嘴14的简化的横截面。喷嘴14可包括现有的喷嘴，现有的喷嘴具有一个或多个延伸穿过喷嘴14的分开的燃料通道、稀释剂通道和/或空气通道。例如，在图2中所示的一个特定的实施例中，气体燃料通道30和液体燃料通道32可延伸穿过喷嘴14，从而通过喷嘴14而为燃料提供流体连通。气体燃料通道30具有气体燃料入口34和气体燃料出口36，使得气体燃料通道30为气体燃料提供穿过喷嘴14并进入燃烧室22中的流体连通。类似地，液体燃料通道32具有液体燃料入口38和液体燃料出口40，使得液体燃料通道32为液体燃料提供穿过喷嘴14并进入燃烧室22中的流体连通。通过这种方式，燃烧器10可以利用仅气体燃料、仅液体燃料、或气体燃料和液体燃料的组合而进行操作，这依赖于燃烧器10的操作模式或操作水平和/或各种液体燃料和气体燃料的可用性。

喷嘴14还可包括穿过喷嘴14的稀释剂通道42和/或空气通道44。稀释剂通道42具有稀释剂入口46和稀释剂出口48，使得稀释剂通道42提供了穿过喷嘴14并进入燃烧室22中的流体连通。类似地，空气通道44具有空气入口50和空气出口52，使得空气通道44提供了穿过喷嘴14并进入燃烧室22中的流体连通。稀释剂通道42和空气通道44大体定位在喷嘴中，使得相应的稀释剂出口48和空气出口52靠近一个或多个燃料出口36，40。例如，如图2中所示，液体燃料通道32和液体燃料出口40大体可与喷嘴14的轴向中心线54对齐或沿着该轴向中心线而对齐，并且气体燃料通道30和气体燃料出口36大体定位在液体燃料通道32的径向外部。类似地，稀释剂通道42和空气通道44大体可与一个或多个燃料通道30，32对齐，使得稀释剂出口48和空气出口52靠近一个或多个燃料出口36，40。然而，各种燃料通道、稀释剂通道和空气通道可以各种角度延伸穿过喷嘴，这依赖于各种入口和出口的相对位置，并且除非在权利要求中特别指出，否则各种通道的具体定向或位置并不是本发明的限制。

图3显示了根据本发明的一个实施例的用于操作图1中所示的燃烧器10的系统60的简化的示意性的方框图，该系统连接在图2中所示的喷嘴14上。如图所示，系统60可包括与喷嘴14流体连通且彼此流体连通的气体燃料供给62、液体燃料供给64、稀释剂供给66和空气供给68。供给喷嘴14的可能的液体燃料可包括轻燃料油和重燃料油、油浆、石脑油、石油、煤焦油、原油和汽油，并且供给喷嘴14的可能的气体燃料可包括高炉气、一氧化碳、炼焦炉气、天然气、甲烷、蒸发的液化天然气(LNG)、氢气、合成气、丁烷、丙烷和烯烃。供给喷嘴14的可能的稀释剂可包括水、蒸汽、燃料添加剂、各种惰性气体，例如氮气和/或各种非可燃性气体，例如二氧化碳或燃烧废气。空气供给68可为喷嘴14提供压缩空气，例如由外部压缩机生产的压缩空气或从燃气涡轮压缩机中传送的压缩的工作流体。

燃料供给62，64通过一个或多个燃料入口(例如气体燃料入口34和/或液体燃料入口38)和/或稀释剂入口46而与喷嘴流体连通。通过这种方式，系统60可通过经由液体燃料入口38和/或稀释剂入口46将液体燃料供给燃烧室22，以及经由气体燃料入口34、液体燃料入口38和/或稀释剂入口46将气体燃料供给燃烧室22，来支持用于燃烧器10的各种燃料操作模式。例如，燃烧器10可以只利用液体燃料进行操作，该液体燃料通过阀门70供给液体燃料通道32，和/或通过阀门72和74而供给稀释剂通道42。如果需要，在通过液体燃料通道32和/或稀释剂通道42喷射到燃烧室22中之前，连接在液体燃料供给64和稀释剂供给66之间的均化器76可用于将液体燃料和稀释剂进行乳化。备选地，燃烧器10还可利用液体燃料和气体燃料的组合进行操作，其中液体燃料通过阀门70供给液体燃料通道32和/或通过阀门72和74供给稀释剂通道42，并且气体燃料通过阀门78供给气体通道30和/或通过阀门80供给稀释剂通道32。最后，燃烧器10可以只利用气体燃料而进行操作，该气体燃料通过阀门78供给气体燃料通道30，通过阀门80供给液体燃料通道32，和/或通过阀门82供给稀释剂通道44。结果，燃烧器10可利用液体燃料和/或气体燃料的分级供给进行操作，该液体燃料和/或气体燃料通过液体燃料通道32、稀释剂通道42和气体燃料通道30而同时进行供给。

稀释剂供给66通过稀释剂入口46、一个或多个燃料入口(例如气体燃料入口34和/或液体燃料入口38)和/或空气入口50而与喷嘴14流体连通。类似地，空气供给68通过空气入口50、一个或多个燃料入口(例如气体燃料入口34和/或液体燃料入口38)和/或稀释剂入口46而与喷嘴14流体连通。通过这种方式，出于许多目的，稀释剂可通过阀门84供给稀释剂通道42和/或通过阀门86供给空气通道44，并且空气可通过阀门88供给空气通道44和/或通过阀门90供给稀释剂通道42。例如，在降低功率或关闭操作期间，可通过空气通道44和/或稀释剂通道42而供给空气，以便将空气喷射到液体燃料出口40附近，以使离开喷嘴14的液体燃料扩散或雾化，从而在燃烧之前增强液体燃料和压缩的工作流体之间的混合。在较高功率操作期间，以及对于在受益于对燃料出口的调整的较低功率操作期间的某些设计考虑因素而言，可通过稀释剂通道42和/或空气通道44供给稀释剂，并且/或者可通过空气通道44和/或稀释剂通道42供给空气，以便将稀释剂和/或空气喷射到液体燃料出口40和/或气体燃料出口36附近，从而冷却喷嘴14的下游表面和/或降低燃烧火焰的峰值火焰温度。在喷嘴14的下游表面上保持所需的温度会保护喷嘴14免于过度磨损、过早损坏和/或喷嘴14的表面上的碳沉积(焦化)。降到燃烧火焰的峰值火焰温度会减少不合需要的排放物的产生。最后，可通过稀释剂通道42和/或空气通道44供给稀释剂，并且/或者可通过空气通道44和/或稀释剂通道42供给空气，以便响应于反燃或火焰保持事件将稀释剂和/或空气喷射到液体燃料出口40和/或气体燃料出口36附近，从而冷却喷嘴14的表面和/或防止或熄灭火焰保持。

如图3中所示，出于许多目的，稀释剂还可通过阀门92供给气体燃料入口34和/或通过阀门94和96供给液体燃料入口38，并且空气还可通过阀门98供给气体燃料入口34和/或通过阀门100供给液体燃料入口38，从而使稀释剂和/或空气流过相应的燃料通道30，32。例如，在降低功率或关闭操作期间，可将稀释剂和/或空气供给一个或多个燃料入口34，38，以便使流过燃料通道34，38的燃料扩散或雾化，从而在燃烧之前分配燃料并增强在燃料和压缩的工作流体之间的混合。在较高功率操作期间，可通过均化器76供给稀释剂，从而使液体燃料在喷射到燃烧室22中之前进行乳化。乳化的液体燃料可冷却喷嘴14的下游表面，和/或降低燃烧火焰的峰值火焰温度。冷却喷嘴14的下游表面会保护喷嘴14免于过度磨损、过早损坏和/或喷嘴14的表面上的碳沉积(焦化)。降低燃烧火焰的峰值火焰温度会减少不合需要的排放物的产生。在较低功率操作期间，可通过阀门94，96和/或均化器76供给稀释剂，从而在喷射到燃烧室22中之前增加所需传送通道中的可燃流体的体积。随着可燃混合物的体积增加，压力增加，从而改善了出口射流的形状，并减少了喷嘴14的表面上的沉积/焦化。通过经由阀门90，98，100传送空气并使空气与可燃流体混合，可实现额外的可燃流体的压力增加和雾化的改善。空气将产生冒泡(起泡)效应，其将进一步促进更好的雾化和更均匀的燃烧火焰。另外，可响应火焰保持事件将稀释剂和/或空气供给一个或多个燃料入口34，38，从而冷却火焰保持附近的喷嘴14的表面和/或使火焰保持熄灭。稀释剂和/或空气还可供给一个或多个燃料入口34，38，以便清除来自特定燃料通道30，32的燃料。例如，当转变为只燃烧气体燃料时，可将稀释剂和/或空气供给液体燃料入口38，以便清除来自液体燃料通道32的液体燃料。

如图3中所示，系统60还可包括控制器110，其使之前论述的各种阀门定位，以便将各种燃料、稀释剂和空气以最佳的流速供给所需通道。如这里所述，控制器110的技术效果是将控制信号112发送给各种阀门，以远程定位各种阀门，从而实现所需的流动路径和流速。控制器110可包括本领域中已知的任何计算机系统(例如笔记本电脑、个人计算机、微型计算机或大型计算机)中所包含的独立构件或子构件。本文论述的各种控制器110和计算机系统并不局限于任何特定的硬件架构或配置。本文陈述的系统和方法的实施例可由一个或多个以任何合适的方式适于提供所需功能的通用或定制型控制器来实现。例如，控制器110可适合于提供补充或不涉及本主题的额外的功能。在使用软件时，任何合适的程序、脚本或其它类型的语言或语言组合可用于实现包含在本文中的教导。然而，本文所陈述和公开的某些系统和方法还可通过硬连线逻辑或其它电路来执行，包括但不局限于专用电路。当然，计算机-执行的软件和硬连线逻辑或其它电路的各种组合也可能是合适的。

控制器110可以可操作地连接在一个或多个传感器上，该一个或多个传感器产生一个或多个反映燃烧器10的操作参数的参数信号。作为举例说明而非作为本发明的限制，传感器可被广泛地编组为燃烧器/燃气涡轮性能传感器114、流体传感器116和稳定性传感器118。燃烧/燃气涡轮传感器114可定位在燃烧器10或燃气涡轮的各处，以便提供实时或近实时的、反映了燃烧器10或燃气涡轮的操作参数的参数信号120。例如，燃烧/燃气涡轮传感器114可监测和提供反映了压缩的工作流体的压力(压缩机的排放压力)、压缩的工作流体的温度、燃烧器10内部的各种温度、燃气涡轮的排气温度、功率水平或燃烧器10或燃气涡轮的任意数量的其它操作参数的参数信号120。流体传感器116可定位在供给燃烧器10的各种流体中，以提供反映了各种流体的物理特性的参数信号122。例如，流体传感器116可监测和提供反映了周围空气的温度和/或湿度、稀释剂的温度和/或压力、或者燃料的压力、温度和/或卡路里含量的参数信号122。稳定性传感器118可类似地定位在燃烧器10和/或燃气涡轮的各处，从而提供反映了燃烧器10和/或燃气涡轮的异常条件的参数信号124。例如，稳定性传感器118可监测和提供反映各个喷嘴14的内部或附近的温度以指示反燃或火焰保持事件，反映燃烧器10的内部的压力幅度和/或频率以指示燃烧器的火焰稳定性，或反映排放含量以指示过渡的不合需要的排放的参数信号124。

图4提供了根据本发明的一个实施例的用于操作图1中所示的燃烧器10的方法的方框图。该方法可包括产生反映了用于燃烧器10的所需的操作模式的操作模式信号126。操作模式信号126可例如通过操作员手动产生，如方框128所示，或者例如响应于所感测的燃烧器10的操作水平而自动地产生。在方框130中，操作模式信号126促动阀门中的一个或多个，这些阀门位于燃料供给(例如阀门70，78)、稀释剂供给(例如阀门84)和/或空气供给(阀门88)的下游，以便使燃料(液体或气体)流过燃料入口34，38，使稀释剂流过稀释剂入口46，和/或使空气流过空气入口50。

如方框132中所示，该方法还可包括监测燃烧器10的一个或多个操作参数，并产生一个或多个反映操作参数的参数信号。例如，燃烧器/燃气涡轮性能传感器114可产生反映了压缩的工作流体的压力(压缩机的排放压力)、压缩的工作流体的温度、燃烧器10内部的各种温度、燃气涡轮的排气温度、功率水平、或者燃烧器10或燃气涡轮的任意数量的其它操作参数的参数信号120。流体传感器116可产生反映了周围空气的温度和/或湿度、稀释剂的温度和/或压力、或者燃料的压力、温度和/或卡路里含量的参数信号122。稳定性传感器118可产生反映了各个喷嘴114的内部或附近的温度、燃烧器10内部的压力幅度和/或频率、或者排放含量(以指示过量的不合需要的排放)的参数信号124。

控制器110接收一个或多个参数信号120，122，124和/或操作模式信号126，并产生控制信号112。在方框136处，控制信号112调整通过喷嘴14通向燃烧器10的燃料、稀释剂或空气中的至少一个的流量。例如，在正常操作期间，控制器110可响应于在功率需求、环境温度、燃料质量、或燃烧器10或燃气涡轮的各种其它操作参数方面的变化而简单地调整穿过相应的燃料通道、稀释剂通道或空气通道的燃料、稀释剂或空气中的一个或多个的流速。具体地说，来自控制器110的控制信号112可响应于流体传感器116的参数信号122而调整燃料供给，以容许燃烧器10利用多种具有不同热值或沃泊(Wobbe)指数的液体燃料和气体燃料进行操作，而不会对燃烧器火焰稳定性产生负面影响，产生过大的压力波动，和/或增加火焰保持的风险或发生。通过这种方式，系统60可优化燃料和/或稀释剂的消耗，从而提高燃烧器10的效率并降低运营成本。备选地或附加地，来自控制器110的控制信号112可响应于操作模式信号126中的变化而调整穿过一个或多个交叉连接的燃料通道、稀释剂通道或空气通道的燃料、稀释剂或空气中的其中一个或多个的流速。例如，来自控制器110的控制信号112可调整穿过液体燃料通道32的稀释剂和/或空气流量，以便在仅仅以气体燃料操作的模式的预期中清除来自液体燃料通道32的液体燃料。

作为另一示例，来自控制器110的控制信号112可响应于稳定性传感器118的参数信号124而调整穿过一个或多个交叉连接的燃料通道或稀释剂通道的燃料、稀释剂或空气中的其中一个或多个的流速。例如，控制信号112和控制器110可响应于检测到的火焰保持事件和/或过量的不合需要的排放而调整穿过一个或多个燃料通道30，32的稀释剂和/或空气流量。图5为非乳化燃料(虚线曲线)提供了同乳化燃料(实线曲线)相比的与各种稀释剂-燃料比相关联的一氧化二氮排放的示例性曲线图。如图所示，系统60可调整穿过混合管道和/或均化器76的稀释剂流的量，以调整可燃流体的压力以及通过液体燃料通道32所喷射的乳化燃料中的稀释剂-燃料比，从而对于相同的稀释剂-燃料比而减少一氧化二氮排放。类似地，图6为非乳化燃料(虚线曲线)提供了同乳化燃料(实线曲线)相比的与各种稀释剂-燃料比相关联的压力波动的示例性曲线图。如图所示，系统60可调整穿过均化器76的稀释剂流的量，以调整通过液体燃料通道32所喷射的乳化燃料中的稀释剂-燃料比，从而最大限度地减小燃烧器10中的压力波动。本领域中的普通技术人员将很容易地理解参照图1-3所描述和所展示的系统60使控制器110能够调整或微调各种穿过燃烧器10的流体流量、以不仅改善正常操作期间的燃烧器效率而且还响应各种传感器所检测的异常条件所用的方式的这些示例和其它示例。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还可使本领域中的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统，并执行任何所含方法。本发明的可获得专利保护的范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例包括并非不同于权利要求书面语言的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书面语言无实质差异的等效的结构元件，那么这些其它示例都意图在权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于操作燃烧器(10)的系统(60)，包括：

a.喷嘴(14)；

b.穿过所述喷嘴(14)的燃料通道(30，32)，其中所述燃料通道(30，32)具有燃料入口(34，38)和燃料出口(36，40)；

c.穿过所述喷嘴(14)的稀释剂通道(42)，其中所述稀释剂通道(42)具有稀释剂入口(46)和稀释剂出口(48)；

d.与所述燃料入口(34，38)流体连通的燃料供给(62，64)；和

e.与所述稀释剂入口(46)及所述燃料入口(34，38)流体连通的稀释剂供给(66)。

2.根据权利要求1所述的系统(60)，其特征在于，所述燃料供给(62，64)与所述稀释剂入口(46)流体连通。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(60)，其特征在于，还包括穿过所述喷嘴(14)的空气通道(44)，其中所述空气通道(44)具有空气入口(50)和空气出口(52)。

4.根据权利要求3所述的系统(60)，其特征在于，还包括与所述空气入口(50)以及所述稀释剂入口(46)或所述燃料入口(34，38)中的至少一个流体连通的空气供给(68)。

5.根据权利要求3或4中的任一项所述的系统(60)，其特征在于，所述稀释剂供给(66)与所述空气入口(50)流体连通。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(60)，其特征在于，所述燃料通道(30，32)包括穿过所述喷嘴(14)的气体燃料通道(30)和穿过所述喷嘴(14)的液体燃料通道(32)，所述气体燃料通道(30)具有气体燃料入口(34)和气体燃料出口(36)，所述液体燃料通道(32)具有液体燃料入口(38)和液体燃料出口(40)。

7.根据权利要求6所述的系统(60)，其特征在于，所述稀释剂供给(66)与所述气体燃料入口(34)及所述液体燃料入口(38)流体连通。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(60)，其特征在于，还包括产生反映所述燃烧器(10)的操作参数的参数信号(120，122，124)的传感器(114，116，118)。

9.根据权利要求8所述的系统(60)，其特征在于，所述参数信号(120，122，124)反映了温度、压力、燃料质量或排放中的至少一个。

10.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统(60)，其特征在于，还包括连接在所述传感器(114，116，118)上的控制器(110)，其中所述控制器(110)从所述传感器(114，116，118)接收所述参数信号(120，122，124)，并且基于所述参数信号(120，122，124)而针对所述燃料供给(62，64)或所述稀释剂供给(66)中的至少一个产生控制信号(112)。

11.一种用于操作燃烧器(10)的方法，包括：

a.使燃料流过喷嘴(14)中的燃料入口(34，38)；

b.使稀释剂流过所述喷嘴(14)中的稀释剂入口(46)；

c.感测所述燃烧器(10)的操作参数；

c.产生反映所述操作参数的信号；以及

e.基于反映所述操作参数的所述信号控制通向所述燃料入口(34，38)的稀释剂的流量。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括产生反映温度、压力、燃料质量或排放中的至少一个的信号。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制通向所述稀释剂入口(46)的燃料或空气中的至少一个的流量。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制通向所述燃料入口(34，38)的空气的流量。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括控制通向空气入口(50)的稀释剂的流量。

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