CN103392059A - 包括优先喷射装置的涡轮机及相应的喷射方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涡轮机(10),该涡轮机装备有燃烧室(330),将燃油喷射入所述燃烧室(330)中喷射装置(340),以及将燃油供应给所述燃油喷射装置(340)的供应装置(360)。本发明的特征在于,所述涡轮机(10)还包括对所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化进行确定的装置(370),以及根据所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化对所述喷射装置(340)的燃油流量进行调节的调节装置(350),所述瞬间变化由确定装置(370)来确定。
Description
本发明大体上涉及将燃油喷射进涡轮机的燃烧室中,更具体地涉及对燃油的优先喷射进行调节的装置和方法。本发明的应用领域尤其为工业涡轮机和航空涡轮机。
本发明涉及涡轮机,在该涡轮机中,气体发生器的轴尤其被穿过燃烧室的气体驱动,在燃烧室中,燃油喷射借助喷射装置实现。更具体地,本发明涉及涡轮机,该涡轮机装备有燃烧室,燃烧室中的燃油喷射装置,以及将燃油供应给燃油喷射装置的供应装置。
文件US6857272公开了一个优先供应系统。该优先供应系统基于取决于燃油流量的预定工作范围运行,其中优先喷射被开启或不被开启。
但是,这种系统的缺点是其在不必要被启用的工作条件下依然能够被启用。实际上,存在低燃油流量的稳态工作条件,它们没有熄火的风险,其中优先供应被开启,尽管这并不是必要的。在这种情况下,形成热拖尾,在某些极端情况下,这可能使涡轮环变成椭圆形。
本发明的目的是提出涡轮机,以及调节燃油喷射的方法,在该方法中,燃烧室中燃油的燃烧保持为不被涡轮机的剧烈速度变化而极大地影响,同时避免热尾的形成。
该目的通过如下事实而实现:涡轮机进一步包括对供应装置的燃油流量的瞬间变化进行确定的装置,根据供应装置的燃油流量的瞬间变化对喷射装置的燃油流量进行调节的调节装置,该瞬间变化由确定装置来确定。
“瞬间变化”的意思是在非常短的时间,例如二分之一秒(0.5s)或更少,或大约四分之一秒(0.25s)或更少之内的变化。为确定燃烧室中所需要的燃油流量,调节装置尤其使用供应装置的燃油流量的瞬间变化作为参数。该变化代表涡轮机的工作条件。因此,通过喷射装置送入燃烧室中的燃油的流量根据供应装置的燃油流量的瞬间变化来调节,即,根据涡轮机的工作条件的变化来调节。
我们应当注意到,如果供应装置的瞬间燃油流量增加,供应装置的燃油流量的瞬间变化为正。相反,如果供应装置的瞬间燃油流量减少,供应装置的燃油流量的瞬间变化为负。因此,供应装置的燃油流量的瞬间变化在加速过程中为正,在减速过程中则为负。
例如,如果瞬间变化大,不管其是正还是负,则调节装置对喷射装置的燃油流量进行调节。因此,能够确保燃烧室中喷射装置的最小燃油流量,其维持燃烧。换句话说,当确定装置确定强烈瞬间变化,尤其是供应装置的流量降低时,调节装置可以确保燃烧室中喷射装置的最小燃油流量,以避免燃烧室中燃油的燃烧熄灭。
通过根据供应装置的流量的变化对燃油的喷射进行调节,诸如现有技术中所遭遇的热拖尾的形成得以避免,同时防止燃烧熄灭的风险。实际上,发明人注意到,相对于(喷射装置的供应装置的)实际燃油流量,供应装置的燃油流量的变化是与燃烧熄灭风险更加相关的参数。
优选地,喷射装置包括喷射缓冲器(ramp),该喷射缓冲器包括至少一个优先喷射器和至少一个主喷射器。
优选地,如果供应装置的燃油流量的瞬间变化的值变得小于预定阈值,调节装置允许优先喷射器的燃油流量相对于主喷射器的燃油流量而增加。
包括所谓一个主喷射器(或一组喷射器)和一个所谓优先喷射器(或一组喷射器)的喷射缓冲器确保将燃油喷射进燃烧室中。在正常工作条件下,喷射由主喷射器和优先喷射器确保。优选地,在正常工作条件下,优先喷射器的燃油流量基本上等于主喷射器的流量。也就是说,当存在若干优先和/或主喷射器时,在正常工作条件下,每个优先喷射器的流量优选等于每个主喷射器的流量。
“正常工作条件”指的是当供应装置的燃油流量轻微变化或根据瞬变而变化时的工作条件,所述瞬变不具有使燃烧室中燃油的燃烧熄灭的风险。当涡轮机在异常工作条件下运行时,例如,供应装置的燃油流量突然变化时,存在燃烧熄灭的风险。例如,这种熄灭的风险在紧急刹车(也称为“急停”)期间发生,该紧急刹车包括使直升机采取机头向上的姿态。在该瞬变的过程中,转子不再从涡轮机获取动力,并且供应装置的燃油流量非常快速地减少,直到其在不到0.5s或者更少的时间内达到准零值,这取决于机器的调节装置对突然动作的反应性能。接下来,根据本发明,在异常工作条件下,优先喷射器的流量相对于主喷射器的流量增加,以避免喷射中断,或燃油喷射流量非常突然地减小以及燃烧室中燃烧熄灭。更具体地,当供应装置的燃油流量的瞬间变化的值小于预定阈值时,喷射通过优先喷射器以优先的方式得到保证,即,优先喷射器的燃油流量相对于主喷射器的流量增加。因此,如果在正常工作条件下,优先喷射器的流量等于主喷射器的流量,可以理解的是,在异常工作条件下,优先喷射器的流量则大于主喷射器的流量。
有利地,当供应装置的燃油流量的瞬间变化的值小于预定阈值时,向燃烧室内的喷射通过优先喷射器得到保证,优先喷射器单独使用或者与主喷射器组合使用,主喷射器的流量小于优先喷射器的燃油流量。因此,优先喷射器处的燃油喷射可以以主喷射器实现的燃油喷射为代价来实现。也就是说,通过相对于主喷射器的流量而增加优先喷射器的流量,同时相对于优先喷射器的流量而降低主喷射器的流量,调节装置将优先权赋予优先喷射器的喷射,即使这会引起主喷射器的喷射被切断。因此,根据该替换方式,不管燃油喷射装置的燃油供应流量,调节装置确保优先喷射器的最小燃油喷射流料,由此避免燃烧熄灭。
优选地,预定阈值等于负值,该负值对应于供应装置的燃油流量的强烈瞬间减少,相对于正常工作条件,该强烈瞬间减少不被认为是瞬变(即,相对于异常工作条件,其被认为是瞬变),即,其可能会引起燃烧室中燃油燃烧的熄灭。因此,根据本发明,能够非常突然地降低涡轮机的运转速度,而不会有任何燃烧室中燃油燃烧熄灭的风险。
优选地,调节装置提供了这样的可能性:从喷射缓冲器分配燃油流量,从而相对于主喷射器的燃油流量而增加优先喷射器的燃油流量。
可以理解的是,对于燃烧室中传递的全局流量(该全局流量对应于喷射缓冲器的全局流量),调节装置在优先喷射器和主喷射器之间分配该全局流量,以相对于主喷射器的流量而增加优先喷射器的流量。因此,为保持该给定的全局流量,对优先喷射器的流量的增加引起主喷射器的流量的减少。
有利地,调节装置包括优先喷射器和主喷射器之间的燃油流量分配器。
燃油流量分配器提供了在主喷射器和优先喷射器之间从喷射缓冲器对燃油供应流进行分配的可能性。分配器可以是检测阀和弹簧型的机械的或液压机械的部件,或者是螺线管阀型的机电式的部件,后者例如可以通过电子控制单元(或ECU)控制。根据一种变型,每一个喷射器独立地由ECU驱动,然后,后者可以起到分配器的作用。
有利地,供应装置包括燃油表,供应装置的燃油流量的瞬间变化由连接到燃油表的解决器测量。
利用燃油表,可以调节燃油流量。借助解决器,可以测量燃油表的位置和位移速度。因此,可以测量燃油表的燃油流量的瞬间变化,从而测量供应装置的燃油流量的瞬间变化,燃油表的每一个位置与预定流量相关联。例如,考虑到燃油表的完整行程在0到100之间变化(0:完全关闭的燃油表,100:完全打开的燃油表),可以认为-40/秒(负40每秒)的瞬间变化(即,燃油表的位置在一秒钟内沿关闭燃油表的方向的变化为40)形成一个阈值,该阈值能够实现对燃烧室中燃油流量的调节。换句话说,燃油表位置每秒-40%的变化可以作为阈值。
根据替换方式,供应装置包括燃油表和用于对燃油表传递的燃油流量进行调节的燃油表控制器,供应装置的燃油流量的瞬间变化通过读取设定值来确定,设定值被发送至燃油表控制器以调节燃油表传递的燃油流量。
借助该替换方式,提供对燃油表的位置(亦即,燃油表的打开/关闭)进行控制的可能性的设定值被用作对供应装置的燃油流量的瞬间变化进行测量的参数。通过燃油表的控制设定值对供应装置的燃油流量的瞬间变化进行的测量要比通过解决器进行的测量要更精确和更快,因为供应装置的内部设定值被直接处理,避免了通过解决器进行的中间测量。以与之前相同的方式,对燃油表位置每秒-40%的变化进行控制的设定值可以作为阈值,该阈值能够实现对燃烧室中燃油流量的调节。
有利地,涡轮机还包括气体发生器轴,以及对气体发生器轴的瞬间加速度进行测量的装置,喷射装置的燃油流量根据气体发生器轴的瞬间加速度被进一步调节。当然,根据气体发生器轴的瞬间加速度对喷射装置的燃油流量进行的调节是借助调节装置来实现的。
优选地,调节装置提供了这样的可能性:如果气体发生器轴的瞬间加速度的值大于预定阈值,则相对于主喷射器的流量,对优先喷射器的燃油流量的增加进行抑制。
气体发生器轴的瞬间加速度(旋转)是工作条件以及涡轮机的工作条件瞬变的指标。因此,可以认为,从气体发生器轴的瞬间加速度的某个预定阈值开始,不再存在任何燃烧室中燃烧熄灭的风险,并且不再需要优先喷射器的燃油流量大于主喷射器的燃油流量。也就是说,测量装置提供了对气体发生器轴的减速度(即,负加速度)进行测量的可能性。气体发生器轴的减速度反映了这样一种情况:可能存在燃烧室中燃烧熄灭的风险。例如,当该减速度变为零时,可以认为不再存在任何燃烧的风险。随后,使用术语“加速度”,该术语涵盖了正加速度及负加速度,即,减速度。
举例来说,零瞬间加速度可以用作预定阈值。实际上,突然减速之后,零瞬间加速度表明涡轮机离开了异常工作条件,即,涡轮机处于加速阶段(从负加速度转换为零加速度),由此不再存在任何燃烧室中燃烧熄灭的风险。根据替换方式,预定阈值等于气体发生器轴的每秒额定(旋转)速度的3%。
根据替换方式,调节装置提供了这样的可能性:逐步抑制相对于主喷射器的燃油流量而对优先喷射器的燃油流量的增加。抑制的循序性允许喷射在燃烧室中得到保证。实际上,对优先喷射器的流量增加的太突然抑制可能会在优先喷射器的燃油供中产生微切断(micro-cuts)的风险。应当注意的是,供应切断大约千分之三秒的时间就足以使燃烧室中的燃烧熄灭。例如,对流量增加的抑制通过一系列用于减少流量增加的若干停滞期(plateaus)来实现。例如,对流量增加的抑制通过一系列10个停滞期来实现,每个停滞期对应于总燃油流量增加的总值减少10%。一般而言,为避免微切断现象,有利地,对优先和/或主喷射器的流量的增加和/或减少进行逐步控制。
本发明还涉及用于对本发明的涡轮机的燃油喷射进行控制的方法,包括以下步骤:
确定供应装置的燃油流量的瞬间变化;以及
根据供应装置的燃油流量的瞬间变化对喷射装置的燃油流量进行调节。
为调节涡轮机燃烧室中的燃油流量,方法包括一方面对供应装置的燃油流量的瞬间变化进行确定,另一方面使用所确定的瞬间变化作为对喷射装置的燃油的瞬间流量进行控制的参数。该方法适用于本发明的涡轮机,其中对供应装置的燃油流量的瞬间变化进行确定的步骤通过用于对供应装置的燃油流量的瞬间变化进行确定的装置实现。对燃油流量进行的瞬间调节步骤通过用于对燃烧室中的燃油流量进行调节的装置实现。
我们应当注意到,在该方法的应用范围内,对流量的调节可以自动完成,但是,例如,当用户想要预防性地确保他/她在存在燃料燃烧熄灭风险的情况下对涡轮机的使用时,也可以手动完成。也就是说,通过相对于主喷射器的流量而增加优先喷射器的流量,用户可以强制优先喷射,由此确保涡轮机的使用。涡轮机的具有燃油燃烧熄灭风险的使用条件特别为以下条件:当涡轮机在接近空转的工作条件下运转,或当周围介质存在向涡轮机中注入水分(雨或雪)的风险。
此外,有利地,该方法在涡轮机的测试范围内可开启或失效,以预防性地独立于设备之外对燃烧室中燃烧的稳定性(以及因此在给定条件下熄灭的风险)进行评估。这种类型的操作还允许对安全裕度进行评估,安全裕度由对朝燃烧室中的燃油喷射进行调节的方法,以及相关设备所提供。这种类型的处理还提供了对设备的正确操作进行测试的可能性。
优选地,如果供应装置的燃油流量的瞬间变化值变得小于预定阈值,则优先喷射器的燃油流量相对于主喷射器的燃油流量被增加。
方法的该附加步骤通过使用专用于优先喷射的喷射器而改善其应用,专用于优先喷射的喷射器能够更好地调节流量。可以理解的是,预定阈值优选地选择为:当供应装置的燃油流量的瞬间变化的值变得小于预定阈值时,涡轮机经受工作条件的剧烈变化。
该附加步骤的应用具有若干替换方式。可以理解的是,一般而言,当优先喷射器的燃油流量相对于主喷射器的燃油流量被增加(在异常涡轮机工作条件下)时,优先喷射器的增加的燃油流量的值大于正常工作条件下优先喷射器的燃油流量的值(以相同的转速和涡轮机负荷)。相反,当涡轮机的工作条件再次变得正常时,可以理解,优先喷射器的燃油流量的增加被抑制,并且它的值小于异常工作条件下的流量的值(以相同的转速和涡轮机负荷)。
根据第一替换方式,当供应装置的燃油流量的瞬间变化的值变得小于预定阈值时,优先喷射器提供设定的预定燃油流量。相反,当供应装置的燃油流量的瞬间变化的值变得大于预定阈值时,优先喷射器提供一可变燃油流量,优选地,该可变燃油流量等于主喷射器的燃油流量。
根据第二替换方式,预定值为一系列预定值。当供应装置的燃油流量的瞬间变化变得小于第一预定值时,优先喷射器根据第一设定的预定燃油流量来喷射燃油。接下来,当变化变得小于比第一预定值小的第二预定值时,优先喷射器的第一流量被增加,以获得大于第一流量的第二设定预定流量。因此,优先喷射器可以根据同预定阈值一样多的增量及减量来增加及减小其喷射的燃油,以获得最大流量和与正常工作条件下的流量相对应的流量(即,最小流量)。
根据第三替换方式,预定阈值为连续的预定值范围。当供应装置的燃油流量的瞬间变化进入该数值范围时,优先喷射器的流量相对于主喷射器的流量被增加,由此在该数值范围上连续提供同流量的瞬间变化的值成比例的燃油流量。因此,当瞬间变化变得稍小于预定值范围的第一极限时,流量相对于主喷射器的燃油流量被增加,并且,当瞬间变化减小直到其变得小于预定值范围的第二极限时,流量连续增加直到最大流量。相反,当瞬间变化变得大于预定值范围的第二极限时,优先喷射器的流量减小,直到其达到这样的燃油流量:该燃油流量与当瞬间变化变得大于预定值范围的第一极限时正常工作条件下的流量相对应。
因此,可以理解的是,当发动机的工作条件被认为有燃烧熄灭的风险时,优先喷射器的流量相对于主喷射器的流量被增加,优先喷射器由此确保待机功能,该待机功能的目的是阻止燃烧停止,然而,当发动机工作条件不再有燃烧熄灭的风险时,优先喷射器的流量与当其相对于主喷射器的流量不被增加时正常工作条件下的燃油流量相对应。
优选地,通过以优先的方式对优先喷射器分配喷射装置的全局流量,优先喷射器的燃油流量相对于主喷射器的燃油流量被增加。
有利地,优先喷射器的燃油流量增加维持一个预定时间。
因此,可以理解的是,当该预定时间逝去时,流量增加被抑制,优先喷射器的燃油流量恢复至与正常工作条件下的燃油流量相对应的燃油流量。例如,预定时间等于15秒(15.0s)。
有利地,气体发生器轴的瞬间加速度被进一步测量,喷射装置的燃油流量根据气体发生器轴的瞬间加速度被进一步调节。
优选地,当优先喷射器的燃油流量增加时,当气体发生器轴的瞬间加速度的值是(或再次变得)大于一个(或上述)预定阈值时,优先喷射器的流量相对于主喷射器的流量的增加被抑制。优选地,在预定时间流逝之后,优先喷射器的流量相对于主喷射器的流量的增加被抑制。
通过阅读以下参考以非限制性实施例给出的不同实施方式所做的详细描述,可以更好地理解本发明及其优点。该描述参考以下附图,其中:
图1概略示出了本发明的涡轮机;以及
图2示出了流程图,该流程图描述了本发明的调节方法。
图1示出了涡轮机10,该涡轮机包括自由涡轮20和气体发生器30。气体发生器30包括压缩机300,安装在气体发生器轴320上的涡轮叶轮310,以及燃烧室330。离开气体发生器30的气体驱动自由涡轮20的涡轮叶轮200旋转,涡轮叶轮200安装在涡轮轴210上。
涡轮机10还装备有喷射装置340,喷射装置340包括喷射缓冲器,该喷射缓冲器包括主喷射器342和优先喷射器344。喷射装置340由调节装置350调节,以调节燃烧室330中的燃油流量。调节装置350尤其用于增加优先喷射器344的流量。供应装置360给喷射装置340提供燃油。为附图清晰起见,供应装置360和喷射装置340之间的连接未示出。供应装置360包括燃油表和燃油表控制器(未示出)。
涡轮机10还包括确定装置370,其用于确定供应装置360的燃油流量的瞬间变化。例如,这些确定装置370包括计算机和存储器(未示出),存储器包括对发送至燃油表控制器的设定值(控制设定值)进行读取的装置。确定装置370连接至调节装置350。
此外,涡轮机10包括对气体发生器轴320的加速度进行测量的测量装置380。这些测量装置380从牢固连接在气体发生器轴320上的音轮322测量气体发生器轴的转速,例如借助计算机和存储器(未示出),从该转速可以推断出气体发生器轴320的加速度。测量装置380连接至调节装置350。
供应装置360,确定装置370,测量装置380,调节装置350以及喷射装置340之间的连接上的箭头代表这些不同元件之间流通的信息流。
该涡轮机10的运行参考图2进行描述。图2的流程图示出了本发明用于对朝涡轮机10的燃烧室330中的燃油喷射进行自动调节的方法。
优选地,当涡轮机起动时,该方法开始,并在涡轮机停止时停止,即使这发生在方法执行期间。因此,图2中不存在表明方法的结束的“结尾”。接下来,为了指定完全执行的调节方法的周期,我们使用术语“调节周期”。
因此,方法开始于步骤E0(开始)。该方法接下来分为两个主要步骤:第一步骤EI,其中,供应装置360的燃油流量的瞬间变化被确定,以及第二步骤EII,其中,在燃烧室330中,瞬间燃油流量根据步骤EI中确定的供应装置360的燃油流量的瞬间变化被调节。
步骤EI包括单一步骤E1,单一步骤E1包括对燃油表的瞬间速度dXR/dt进行确定,XR对应于燃油表的位置。该瞬间速度的确定是以公知的方式,通过确定装置370,特别是对发送至燃油表控制器的设定值进行读取的装置来实现的,以驱动燃油表以及确定装置370的计算机和存储器的位置。应当注意的是,如果控制设定值的目的是增加燃油表的流量,则燃油表的速度为正,如果控制设定值的目的是降低燃油表的流量,则燃油表的速度为负。在步骤E1结束时,对供应装置360的燃油流量的瞬间变化进行确定的第一步骤EI完成。实际上,燃油表的瞬间速度dXR/dt代表供应装置360的燃油流量的变化。在步骤EI结束时,方法切换至步骤EII。也就是说,在步骤E1结束时,方法切换至步骤2。
步骤E2包括相对于预定阈值Vref对燃油表的瞬间速度dXR/dt进行比较。应当注意的是,在涡轮机突然减速期间,瞬间速度dXR/dt为负,因此,为检测该突然减速,预定阈值Vref也为负。如果瞬间速度dXR/dt的瞬间变化小于预定阈值Vref(步骤E3结束时为“是”),该方法确定是否存在燃烧熄灭的风险并切换至步骤E3。如果瞬间速度dXR/dt大于或等于预定阈值Vref(步骤E3结束时为“否”),该方法切换至步骤E4。步骤E2由调节装置350执行。
步骤E3包括相对于主喷射器342的流量对优先喷射器344的流量进行增加,该增加通过调节装置350实现。当优先喷射器344的流量增加时,对瞬间流量进行调节的步骤EII完成,调节方法完成其调节周期,并通过从步骤E1再次开始而开始随后的周期。当然,随后调节周期的执行不是即时的。话句话说,随后步骤不是立即执行,在执行该随后周期之前,经过一定的延迟。举例来说,该暂停在步骤EII和步骤EI之间实现。
此外,应当理解的是,如果在下一个周期中,根据替换方式,步骤E2也引起步骤E3,优先喷射器的燃油流量可以再次增加,否则,维持在先前周期中被增加的水平上。
步骤E4包括检查到优先喷射器344的流量并未相对于主喷射器342的流量增加,举例来说,该增加来自于在先前调节周期中进行的步骤E3。该操作也有调节装置350实现。如果优先喷射器344的流量增加(步骤E4结束时为“是”),则方法转到步骤E5,步骤E5至E7包括确定优先喷射器的该流量增加是否可以被抑制。也就是说,在步骤E5至E7中,调节装置350确定燃烧室330中燃烧熄灭的风险是否被排除,并相应地调节优先喷射器344的流量。如果优先喷射器344的流量未相对于主喷射器342的流量被增加(步骤E5结束时为“否”),燃烧室330中的瞬间流量调节步骤EII完成,调节方法完成其调节周期,并通过从步骤E1再次开始而开始随后的周期。
步骤E5包括对气体发生器轴320的瞬间加速度dNG/dt进行确定,NG对应于气体发生器轴320的转速。该确定还通过测量装置380,特别是音轮322,以及测量装置380的存储器和计算机而连续实现。步骤E5结束时,方法切换至步骤E6。
步骤E6包括相对于预定阈值Aref对气体发生器轴320的瞬间加速度dNG/dt进行比较。该步骤由调节装置350实现。如果瞬间加速度dNG/dt大于或等于预定阈值Aref(步骤E53结束时为“是”),则该方法考虑主喷射器的流量的增加可能被抑制,并切换至E7。如果瞬间加速度dNG/dt小于预定阈值Aref(步骤E53结束时为“否”),则该方法考虑燃烧熄灭的风险依然存在,由此,优先喷射器的燃油流量保持不变。在这种情况下,对燃烧室310中的瞬间燃油流量进行调节的步骤EII完成,调节方法完成其调节周期,并通过从步骤E1再次开始而开始随后的周期。
步骤E7包括对优先喷射器344的燃油流量的增加进行抑制,以使它们的流量再次变得等于主喷射器342的流量。该抑制是逐步进行的,例如,进行大约3秒钟(3.0s),以避免优先喷射器的不装填(umpriming)。此外,在当主喷射器将会关闭的情况下,它们的开启也是逐步进行的。步骤E7结束时,瞬间流量调节步骤EII完成,用于对燃烧室310中的瞬间燃油流量进行调节的方法完成其调节周期,并通过从步骤E1再次开始而开始随后的周期。
根据替换方式,调节装置350在暂停(time-out)延迟之后逐渐地(或者,根据替换方式,即刻地)抑制优先喷射器344的流量增加。例如,该延迟为3秒钟(3.0s)。通过该延迟,可以避免优先喷射器344的流量被恢复至正常工作条件下的流量,然而燃烧室330中的燃烧可能依然不稳定,并存在熄灭的风险。因此,通过暂停对优先喷射器344的流量增加的逐渐抑制,可以预期,在对优先喷射器344的流量增加进行逐渐抑制之前,燃烧稳定。涡轮机的安全由此得以改善。举例来说,该暂停在步骤E7之前或之后实现。
可以理解的是,在该替换方式中,如果燃油表的速度dXR/dt一直大于或等于预定阈值Vref并且气体发生器轴的加速度dNG/dt大于Vref,调节装置350记录用于对流量增加进行逐渐抑制的命令的时间tn,并且在随后的调节周期中,在时间tm≥tn+D(tm大于或等于tn加上D),实际上控制对优先喷射器344的流量增加的逐渐抑制,D为暂停延迟。
根据替换方式,如果步骤E4的结果为“是”,则步骤E5和E6被忽略,方法从步骤E4直接转换至步骤E7。当然,如上所述,对流量增加的逐渐抑制可以被暂停。
根据另一个替换方式,优先喷射器的流量被增加,或者,根据替换方式,在步骤E3中逐渐增加维持一个预定时间。因此,在该替换方式中,图2中的步骤E4至E7被忽略,优先喷射器的流量增加被抑制,或者,根据替换方式,在预定时间结束时被自动地逐渐抑制。当然,根据替换方式,随后的调节周期被执行预定时间,或根据另一替换方式,随后的调节周期仅在预定时间过后被执行。
Claims (14)
1.涡轮机(10),该涡轮机装备有燃烧室(330),所述燃烧室(330)中的燃油喷射装置(340),以及将燃油供应给所述燃油喷射装置(340)的供应装置(360),所述涡轮机(10)的特征在于其还包括对所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化进行确定的装置(370),根据所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化对所述喷射装置(340)的燃油流量进行调节的调节装置(350),所述瞬间变化由所述确定装置(370)来确定,气体发生器轴(320),以及对所述气体发生器轴(320)的瞬间加速度(dNG/dt)进行测量的装置(380),所述喷射装置(340)的燃油流量根据所述气体发生器轴(320)的瞬间加速度(dNG/dt)被进一步调节。
2.如权利要求1所述的涡轮机(10),特征在于所述燃油喷射装置(340)包括喷射缓冲器,该喷射缓冲器包括至少一个优先喷射器(344)和至少一个主喷射器(342)。
3.如权利要求2所述的涡轮机(10),特征在于,如果所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化的值变得小于预定阈值(Vref),则所述调节装置(350)使所述优先喷射器(344)的燃油流量相对于所述主喷射器(342)的燃油流量增加。
4.如权利要求3所述的涡轮机(10),特征在于所述调节装置(350)能够对所述喷射缓冲器的燃油流量进行分配,从而相对于所述主喷射器(342)的燃油流量而增加所述优先喷射器(344)的燃油流量。
5.如权利要求2至4任意一项所述的涡轮机(10),特征在于所述调节装置(350)包括所述优先喷射器(344)和所述主喷射器(342)之间的燃油流分配器。
6.如权利要求1至5任意一项所述的涡轮机(10),特征在于所述供应装置(360)包括燃油表,所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化由连接到所述燃油表的解决器测量。
7.如权利要求1至5任意一项所述的涡轮机(10),特征在于所述供应装置(360)包括燃油表和用于对所述燃油表传递的燃油流量进行调节的燃油表控制器,所述供应装置(360)的燃油流量的瞬间变化通过读取设定值来确定,设定值被发送至所述燃油表控制器以调节所述燃油表传递的燃油流量。
8.如权利要求1至7任意一项以及权利要求3所述的涡轮机,特征在于所述调节装置(350)能够在如果所述气体发生器轴(320)的所述瞬间加速度(dNG/dt)的值大于预定阈值(Aref),则相对于所述主喷射器(342)的流量,对所述优先喷射器(344)的燃油流量的增加进行抑制。
9.用于对权利要求1至8任意一项所述的涡轮机(10)的燃油喷射进行调节的方法,该方法的特征在于其包括以下步骤:
-确定所述供应装置的燃油流量的瞬间变化(EI);
-测量所述气体发生器轴的瞬间加速度(E5);以及
-根据所述供应装置的燃油流量的瞬间变化对喷射装置的燃油流量进行调节(EII),以及根据所述气体发生器轴的瞬间加速度对喷射装置的燃油流量进行调节(E6)。
10.如权利要求9所述的用于对如权利要求1至8任意一项以及权利要求2所述的涡轮机(10)的燃油喷射进行调节的方法,特征在于,如果所述供应装置的燃油流量的瞬间变化的值变得小于预定阈值,则所述优先喷射器(344)的燃油流量相对所述于主喷射器(342)的燃油流量被增加。
11.如权利要求10所述的方法,特征在于,通过以优先的方式从所述喷射装置向所述优先喷射器(344)分配全局流量,所述优先喷射器(344)的燃油流量相对于所述主喷射器(342)的燃油流量被增加。
12.如权利要求10或11所述的方法,特征在于所述优先喷射器(344)的燃油流量被增加维持预定时间。
13.如权利要求10所述的方法,特征在于,当所述优先喷射器(344)的燃油流量被增加时,当所述气体发生器轴的瞬间加速度的值大于预定阈值时,所述优先喷射器(344)的流量相对于所述主喷射器(342)的流量的增加被抑制。
14.如权利要求13所述的方法,特征在于,在预定时间过去之后,所述优先喷射器(344)的流量相对于所述主喷射器(342)的流量的增加被抑制。
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