CN103732992B - 燃烧装置、带有减震装置的透平机和运行燃烧装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃烧装置（100），其包括：壳体（101）；燃烧室（103），所述燃烧室被布置在所述壳体（101）内部，其中，内部壳体体积（107、109）被定义为在所述壳体内部但在所述燃烧室之外的体积；分隔壁（105），用于将所述内部壳体体积分隔为第一体积部分（107）和第二体积部分（109），所述分隔壁具有至少一个孔（111、113），用以形成所述第一体积部分（107）与第二体积部分（109）之间的流动连通；和阀门（105），所述阀门布置在所述壳体上，用以根据阀门操作位置形成自内部壳体体积流到所述壳体（101）外部（119）的出流流体流（116）；其中，所述燃烧室具有用于为燃烧室（103）供应氧化剂的燃烧入口（121），其中所述燃烧入口（121）与所述第一体积部分（107）形成流动连通，其中，所述燃烧装置（100、125）适用于调节阀门操作位置，用以减弱所述燃烧装置的振动。

Description

燃烧装置、带有减震装置的透平机和运行燃烧装置的方法

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置、一种带有燃烧装置的透平机和一种用于运行燃烧装置的方法。

背景技术

燃气透平机的燃烧装置通常包括燃烧室，所述燃烧室被布置在外壳中并限定出用于燃烧燃料和空气混合物的空间。这种燃烧装置的一个实例是干式低排放(DLE)燃烧装置，所述干式低排放燃烧装置在燃料和压缩空气的贫燃料混合物的条件下运行，从而产生少量排放(例如多种氮氧化合物和一氧化碳)。

众所周知，在燃气透平机运行过程中燃烧室内部会产生压力振动，这可以影响燃烧室的运行条件并由此妨害燃烧室的性能和使用寿命。这种压力振动尤其会降低燃气透平机的性能或效率。

这种压力振动可以是由所述燃烧室内部的燃烧气流体动力学、尤其是用于DLE的空气和燃料的贫燃料混合物引起的。燃烧气流体动力学可以是由燃烧过程中燃烧室内部的火焰激发或空气动力学导致的激发形成的。此外，对燃烧室壳的减震不足也可以造成燃烧室内部的压力振动，因为所述燃烧室壳的振动可以改变由该燃烧室壳限定出的空间。

此外，所述燃烧装置外壁或外壳与燃烧室的外壁(燃气尤其在该处进入燃烧室)所限定出的空间中的气流动力学、尤其是压缩空气(作为燃耗过程中的氧化剂)的流体动力学也可以导致所述燃烧室内部的压力振动。例如，当在所述燃烧室的供气入口或供气进口上布置有涡旋式喷嘴时，燃烧室内部的流体动力学可以被改变，从而会产生燃烧室内部的压力振动。通常期望，具有高马赫数的燃气进气流会减弱由环绕燃烧室的外部气流导致的燃烧室的压力振动。

已知多种措施用以减弱这种在所述燃烧室内部的压力振动。所述燃烧室的几何设计可以被这样改进，例如，可以改变所述燃烧室的纵向长度。

此外，所述燃烧室内部或燃烧室外部可以布置有减震装置，用以减弱压力振动的特殊频率或平滑频率范围的振幅。这种减震装置尤其可以布置在压力振动波腹位置处。所述减震装置围绕燃烧室然而与该燃烧室的供气进口保持一定间距，减震装置的这种布置方式可以提供无扰流地进入所述燃烧室中的气流（尤其是压缩空气流）。然而，所述燃烧室的全负荷特性也许会发生改变，并最终可能导致燃烧室内部不断增加的燃烧动力学，从而不自主地引起燃烧室内部的压力振动形成共振。所述燃烧室壳体内部的压力振动频率或频率范围和/或涡激则不会被充分减弱。

绝大多数DLE燃烧系统基于空气和燃气的贫燃料混合物（为了产生少量的氮氧化合物）倾向于产生燃烧动力学。通过火焰激发、空气动力学导致的激发或不充分减震会产生燃烧动力学。

文献US4,122,674公开了一种带有噪声抑制腔的燃烧炉，用以在燃气透平发动机的燃烧室装置中减小由发动机发出的燃烧噪音，其中，所述抑制腔安装在燃烧炉腔体的端部，所述燃烧炉腔体可以包括用于将燃料喷射进燃烧炉腔体内部的燃料喷嘴，并且通过成型在燃烧炉腔体与喷嘴之间的部位上的穿孔金属板与所述燃烧炉腔体形成声学连接。

然而上述措施会导致较差的对所述燃烧室内部的压力振动的减弱。

发明内容

由此需要提供一种用于透平机、尤其是燃气透平机的燃烧装置，以及一种用于运行该燃烧装置的方法，其中，可以降低或减弱干扰振动对燃烧装置、或透平机的效率所产生的负面影响。

为了达到或满足上述需要，提供了如本申请各项独立权利要求所述的燃烧装置、透平机和用于运行燃烧装置的方法。本发明的具体实施例由各从属权利要求给出。

根据本发明的实施方式，燃烧装置（尤其用于燃烧燃料和氧化剂、特别是含有反应物的氧气、尤其是压缩空气的混合物）具有壳体（所述壳体尤其可以由金属材料、尤其是具有绕轴向的环形轮廓的金属材料制成）；燃烧室（燃料和氧化剂在所述燃烧室中、尤其在所述燃烧室内部的预定位置上燃烧产生火焰）；分隔壁（尤其也包括金属材料）和阀门。此处，所述燃烧室布置在壳体内部（其中，所述燃烧室的出口尤其可以布置在壳体的外部，然而火焰燃烧所处的燃烧室中心或燃烧室的主体部分布置在壳体的内部），其中，内部壳体体积被定义为在壳体内但在燃烧室之外的体积。所述分隔壁将内部壳体体积分成第一体积部分和（不同的、尤其稍小的）第二体积部分，其中，所述分隔壁具有至少一个孔（或优选多个孔，所述孔尤其沿周向分布，尤其具有相互间相等的周向间距），用以形成第一体积部分或与第二体积部分之间的流动连通（尤其是氧化剂的流动连通）（其中，尤其实现从第一体积部分到第二体积部分的直接流动连通和/或从第二体积部分到第一体积部分的直接流动连通）。此外，所述阀门布置在壳体上（与所述第一体积部分和/或与第二体积部分形成连接），用以使得流体流（尤其是氧化剂）根据阀门的操作位置（尤其是阀门的打开度）从内部壳体体积（尤其是从内部壳体体积的第二体积部分）流到壳体之外（例如流到排放部段、入口部段、压缩部段或当所述燃烧装置被包含在燃气透平机中时流到透平部段或流到冷却管以用于冷却目的）。此外，所述燃烧室具有用于向燃烧室提供氧化剂的燃烧入口，其中，所述燃烧入口与第一体积部分形成流动连通（其中，氧化剂尤其在第一体积部分内流动、尤其绕燃烧室外部沿限定燃烧室的室壁流动，其中，在第一体积部分内的氧化剂流接触限定燃烧室的室壁的外表面并流向燃烧室内部），其中，这种燃烧装置适合于调整（尤其改变、调节）阀门操作位置（尤其是阀门的打开度或阀门的闭合度），用以减弱（尤其降低振幅）这种燃烧装置的振动（尤其在所述燃烧室内部、在内部壳体体积内的压力振动或整个燃烧装置内的压力振动）。

在此，所述分隔壁可以被固定在限定燃烧室壳体的径向外部部分上，并还可以固定在限制燃烧室壳体的径向内部部分上。所述分隔壁尤其可以沿特定方向布置或定位在特定位置上，用以分隔内部壳体体积，从而降低甚至完全避免由燃烧室的几何设计、材料和标准运行导致的明显的干扰共振振动。由此，适当调整所述分隔壁安置或固定在径向外部部分和径向内部部分的壳体上的位置。此外，所述分隔壁可以安置在内部壳体体积内部，从而尤其在阀门完全关闭时，氧化剂的流体流不被明显干扰。因此，所述分隔壁可以安置在内部壳体体积的内部，使之不直接处于氧化剂流向燃烧入口的流体流路径中。

业已观察到，当穿过涡旋式喷嘴的气体马赫数相对较低时，环绕所述燃烧室的氧化剂（尤其是压缩空气）的流体流对内部燃烧流产生影响。尤其通过调整阀门操作位置分流特点量的压缩空气，可改变绕燃烧室的流体流。由此，可改变所述流体流的减震功能，尤其用以针对分隔壁的几何设计、尤其孔尺寸和孔数量来改变减弱具有特定频率的共振的减震能力。

尤其根据所述燃烧装置的运行条件（例如燃烧出口温度、进入第一体积部分的氧化剂入流流体流、流向燃烧室的燃料流、温度等），所述燃烧装置（或其部件）可以在特定的频率或频率范围内发生振动。尤其是振动的振幅可以取决于燃烧装置的运行条件。

通过提供分流所供应的氧化剂份额的可能性而改变了振动的振幅，所述振动的振幅被环绕（和/或进入）燃烧室（内部壳体体积内）的氧化剂流体流减弱。在此，为不同的运行条件、尤其是不同的载荷实现了对燃烧装置有效的减震。

所述载荷尤其可以在燃烧装置的标准载荷的50%至90%之间变化。在根据本发明的实施方式的燃烧室中，可以通过适当地调节阀门操作位置而有效地减弱在这些不同的载荷期间或因这些载荷所激发的振动。

所述阀门还可以设计为放泄阀。所述放泄阀尤其允许（尤其结合其他一个或多个控制阀）预设供应给第一体积部分（和/或燃烧室）的氧化剂的流体速度（或质量流量或流动速率）。所述阀门尤其允许主动控制氧化剂（尤其是压缩空气）的流动速度。

在运行所述燃烧装置的过程中，所述阀门操作位置既可以是固定的也可以是连续变化的。固定的阀门操作位置可以根据所述燃烧室的标准运行条件被调整（所述标准运行条件规定了共振振动的振幅）。可选地，所述阀门操作位置可以基于所测量到的燃烧装置的运行性能而被连续调节或调整。

根据本发明的实施方式，所述阀门被布置用于实现根据阀门操作位置从第二体积部分（直接）流向壳体之外的流体流。

所述燃烧入口与第一体积部分形成流动连通，相较而言，所述阀门布置在第二体积部分内部或至少与第二体积部分形成流动连通。在此，所述第二体积部分尤其布置在第一体积部分的下游。在此，“下游”是相对于燃料和氧化剂的流动方向、也即反应产物穿过且流出燃烧室的流动方向而言的。所述分隔壁（尤其穿孔板）尤其被布置（尤其轴向布置）在所述燃烧室的中心（或中心的轴向位置）的下游。在此，尤其当所述燃烧室被设计为罐状时、其中进一步尤其为被设计为多个罐状时，所述燃烧室绕轴向环状布置，燃烧室的中心被规定为位于燃烧室内侧的燃烧室质量中心。当所述燃烧室以环状形式形成完整圆周时，所述燃烧室的中心可以被规定为位于燃烧室外侧的燃烧室质量中心。此外，所述燃烧室中心的轴向位置可以尤其被规定为燃烧室中的一个或多个火焰的指定的轴向位置（或平均轴向位置）。

此外，所述阀门尤其可以与第二体积部分流动连通地布置，其中，所述阀门可以布置在分隔壁的下游。所述分隔壁尤其可以布置在内部壳体体积内，该处具有尤其在燃烧装置的正常运行条件下相对停滞的氧化剂流。在所述阀门的这种布置或位置中，指向燃烧室的氧化剂流不会被明显干扰，用以维持高效的燃烧过程。

此外，在所述阀门的这种布置或这种位置中，下游区域中（尤其在第二体积部分）的氧化剂流可以提高下游区域中的热部分或热部件的散热（尤其是对其的冷却），尤其当所述燃烧装置被应用在燃气透平机中时，可以提高高压透平部段的热部件的散热。

此外，根据本发明的实施方式，所述壳体还具有用于为第一体积部分供应氧化剂流（尤其包含压缩空气的氧化剂流）的壳体入口，其中，所述阀门适用于调节阀门操作位置，从而使供应给所述第一体积部分的氧化剂入流的0%至20%、尤其0%至10%尤其通过第二体积部分流到壳体之外。

当氧化剂入流的0%至20%被分流时，较宽的（尤其具有在特定频率范围内的多个频率的）振动范围的振幅可以被有效地减弱。

所述壳体入口尤其可以远离燃烧入口、尤其可以被布置在燃烧入口的下游。在此，氧化剂入流、例如由压缩机或储气装置提供的氧化剂入流可以具有这样的入流区段，在此入流区段中所述氧化剂入流朝向下游方向。在向下游方向流动后（或至少具有朝向下游方向的分量），可以改变所述入流的流动方向，使流入方向指向上游方向（或至少具有指向上游方向的分量）。由此，所述入流流体流可以围绕在燃烧室外壁周围。所述入流流体可以围绕燃烧室流动，直至达到燃烧入口（尤其布置在燃烧室上游部分的燃烧入口）。在此，所述氧化剂的入流流体流可以直接进入燃烧室内，氧化剂与燃料在所述燃烧室内混合并燃烧（尤其在燃烧室内的指定火焰位置上）。

根据本发明的实施方式，所述装置适用于根据振动（尤其是具有最高振幅的振动）的频率（尤其是主频率）来调节阀门操作位置。根据常规手段，分隔壁可以仅被应用于减弱整个系统的单一频率振动。然而，振动频率可以根据不同于装置几何设计的其他参数发生变化。具有最高振幅的振动的频率尤其可以根据燃烧装置的多个运行参数发生变化，所述运行参数可以在燃烧装置的运行过程中发生变化。

尤其可以根据对系统的模拟来确定具有最高振幅的振动的频率。此外，也可以模拟将入流流体流分流不同分流量所得到的减震效果，并且根据该模拟结果调节阀门。对阀门操作位置的调节可以改变燃烧装置或燃烧装置部件的振动频率，从而不再产生共振。对阀门操作位置的调节还可以改变在特定频率上或在一定频率范围内的振动的振幅。

在此，可以实现对燃烧装置的有效减震，尤其用以提高燃烧装置的效率并用以避免在运行过程中损坏燃烧装置的部件。

根据本发明的实施方式，当要被减弱的振动的频率具有高于临界值或极限值的振幅时，所述装置适用于调节阀门操作位置，用以增加穿过阀门的（尤其从第二体积部分流到壳体之外）流体流量。由此，如果要减弱具有一定频率的振动，而该频率与原先减弱的振动频率不同，则可以改变、也即增加或减少穿过阀门的流体流量。由此可以降低要被减弱的振动的振幅。由此确保实现燃烧装置的适当运行。

根据本发明的实施方式，所述燃烧装置还具有与阀门通信连接的控制器（尤其包括电通信线路和/或光学通信线路），其中，所述控制器适用于根据燃烧装置的运行状态来调节（尤其通过提供控制信号、例如电控制信号或光学控制信号）阀门操作位置。

所述控制器尤其可以具有处理能力，用以根据燃烧装置的运行状态来确定阀门操作位置。所述控制器尤其可以进行对燃烧装置的模拟，用以确定在燃烧装置的不同运行状态下的燃烧装置的振动。此外，所述控制器还可以模拟环绕和/或围绕和/或进入燃烧室的氧化剂（尤其是压缩空气）的流体流量尤其在其影响减弱特定频率上的振动方面的效果。所述控制器尤其可以利用燃烧装置的实体模型来确定阀门操作位置，用以减弱干扰振动、尤其用于减弱具有最高振幅或对燃烧装置部件具有最坏影响、乃至损毁所述部件的燃烧装置的振动。

由此，所述燃烧装置可以可靠且有效地运行。

根据本发明的实施方式，所述控制器适用于根据检测到的燃烧室、壳体和/或燃烧装置的振动和/或根据燃烧室出口温度（尤其测量到的和/或模拟得到的燃料和氧化剂的已燃混合物从燃烧室排出的燃烧温度）和/或根据氧化剂的入流流体流（尤其是流动速度或质量流速）和/或根据为燃烧室供应的燃料流量（体积流量或质量流量）和/或根据所述装置的材料和/或几何设计来调节阀门操作位置。

所述控制器尤其可以进行对燃烧装置的实体模拟，用以确定装置的振动和确定穿过阀门的适当的流体流，从而减弱干扰振动。由此进一步提高减震效果。

根据本发明的实施方式，按照所定义的燃烧产物从燃烧室中排出的流动方向，所述分隔壁沿轴向布置在燃烧室中心的下游（其中，在所述燃烧室的中心或中心的下游点燃火焰，并进行燃料与氧化剂之间的反应）。由此，在正常情况下，所述分隔壁不会显著干扰供应给燃烧室的氧化剂入流流体流，从而提高了所述燃烧装置的效率。尤其多个燃烧室可以绕轴向呈环状分布。此外，所述分隔壁可以是布置在多个燃烧室下游的环状（尤其是穿孔）板。

根据本发明的实施方式，所述分隔壁的孔（或多个孔）具有锥形轮廓。由此，所述分隔壁的轮廓可以影响穿过所述孔的流体流的性能，用以实现对流体流的更好的控制和/或更好的减震效果。

根据本发明的实施方式，所述分隔壁还包括至少另一个孔（或另外多个孔），其中，所述另一个孔尤其布置在与所述孔（或所述多个孔）不同的径向位置上，其中，所述孔和所述另一个孔尤其具有反向的锥形轮廓（沿穿过分隔壁的通道具有增加的或减少的横截面积或尺寸）或笔直的轮廓（沿穿过分隔壁的通道具有至少几乎恒定的横截面积或尺寸）。

由此，经由第一体积部分被引入第二体积部分中的部分入流流体流可以从第二体积部分回流至第一体积部分。基于所述孔和所述另一个孔的形状（和/或位置），要么是所述孔要么是所述另一个孔可以优选用于各个流动方向（要么是从第一体积部分流向第二体积部分，要么从第二体积部分流向第一体积部分）。由此，所述流体流可通过更加受控的方式从第一体积部分被导向第二体积部分，并从第二体积部分被导向第一体积部分。由此进一步提高减震效果。

根据本发明的实施方式，所述分隔壁周向环绕在燃烧室的纵向轴线（或纵向方向）的周围。由此，尤其环形（穿孔）板可以作为分隔壁，其中，尤其形成两圈环形布置的孔，所述环圈具有不同的半径。所述多个孔和所述另外多个孔尤其可以保持间隔地分布在圆周方向上，其中，两个所述孔之间的周向间隔可以是恒定的，并且其中，两个所述另外的孔之间的周向间隔也可以是恒定的。

所述分隔壁尤其可以在第一轴向位置上连接壳体的径向内部部分，并且可以安置在第二轴向位置上连接壳体的径向外部部分，其中，所述第二轴向位置在第一轴向位置的下游。所述分隔壁的表面尤其具有孔和/或另外的孔，所述分隔壁的表面可以具有相对于轴向倾斜的表面法向矢量。倾斜角尤其可以在10°至50°之间、尤其在20°至45°之间。

根据本发明的实施方式，提供了一种透平机、尤其是燃气透平机，其中，所述透平机包括根据上述任一实施方式的燃烧装置。由此，所述透平机的效率相对于传统透平机被提高。此外，所述透平机的部件的使用寿命也可以相对于传统透平机被延长。

根据本发明的实施方式，所述透平机具有高压透平部段（包括大量与壳体连接的导向叶片和与转子连接的动叶片，所述转子被相对于壳体可转动地安装），该透平部段被从燃烧室排出的燃料和氧化剂的已燃混合物驱动，其中，至少部分限定所述第二体积部分的壳体部分与排出已燃混合物的高压部段通道形成热接触。由此，被引入第二体积部分的入流流体流可以有效地冷却限定所述高压部段通道的部件，用以提高透平机的效率。

显然，根据燃烧装置的实施方式所公开、描述、使用或提到的特征（单独的或呈组合形式）也应适用、使用或应用于用来操作所述燃烧装置的方法，反之亦然。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于操作燃烧装置的方法，其中，所述方法包括形成第一体积部分与第二体积部分之间的流动连通，其中，所述第一体积部分和第二体积部分是通过利用分隔壁分隔壳体的内部壳体体积而得到的，其中，燃烧室布置在所述壳体内；根据阀门操作位置形成从内部壳体体积流到壳体之外的出流流体流，其中，为所述燃烧室供应氧化剂的燃烧入口与第一体积部分形成流动连通；并且为减弱所述装置的振动而调节阀门操作位置。

应该注意的是，本发明的实施方式关于不同主题进行了描述。尤其是一些实施方式参照方法类型的权利要求进行了描述，而另一些实施方式参照设备类型的权利要求进行了描述。然而本领域技术人员可以从上述和以下描述中得知，除非另有说明，除了属于一个主题类型的特征的任意组合，其他关于不同主题的特征的任意组合、尤其是方法类型的权利要求的特征和设备类型的权利要求的特征的组合也被视为本文件的公开内容。

现在结合附图描述本发明的实施方式。本发明不限于所描述或所阐释的实施方式。权利要求中的附图标记不被视作对本发明保护范围的限制。

附图说明

图1示意性示出根据本发明的一个实施方式的燃烧装置的横截面图（部分透视图）；

图2示出了分隔壁（尤其穿孔分隔板）的立体图，所述分隔壁应用在图1所示的燃烧装置中。

具体实施方式

根据在图1中所示的本发明的一种实施方式，所述燃烧装置100包括壳体101、布置在所述壳体101中的燃烧室103、分隔壁105，该分隔壁将内部壳体体积分为第一体积部分107和第二体积部分109，其中，所述分隔壁105具有至少一个孔111、113，用以形成第一体积部分107与第二体积部分109之间的流动连通。此外，所述燃烧装置100还具有阀门115，所述阀门被布置在壳体101上（尤其在壳体101的壳体壁上），并且通过管道117形成从所述内部壳体体积的第二体积部分109流到壳体101之外119的出流流体131f、116。

所述燃烧室103具有用于为所述燃烧室、尤其是燃烧室103的内部123供应氧化剂、尤其是压缩空气的燃烧入口121。所述燃烧入口121与所述第一体积部分107形成流动连通。

所述燃烧装置100还具有控制器125，所述控制器适用于利用控制线路127通过发送控制信号128来调节阀门115的阀门操作位置，用以减弱燃烧装置100的振动。可以通过将在以下进行描述的多种不同操作方式对所述控制器125进行操作。

所述壳体101还具有壳体入口129，用于为第一体积部分107供应压缩空气，其中，所述压缩空气流沿箭头131、尤其箭头131a、131b、131c、131d和131e所示的方向流动。具体地，所述压缩空气从壳体入口129处进入，沿方向131a流动，在该方向上具有沿方向133下游的分量，该分量表示所述燃烧装置100的轴向方向，其中，所述燃烧装置100尤其具有一些（例如12个）燃烧室103，所述燃烧室呈环形环绕在轴向方向133周围。

沿方向131a（至少部分沿方向133下游）流动之后，压缩空气改变其方向沿方向131b流动，该方向与方向133下游相反（或至少部分相反），由此得到指向上游方向的流体组分。此外，所述压缩空气还环绕所述燃烧室103的周围沿方向131c流动，其中，所述压缩空气的流体流与燃烧室的外壁135相接触。

压缩空气（通过壳体入口129）进入第一体积部分107的一部分正好朝向由流动方向箭头131e所指的分隔壁105。

图2的立体图也对所述分隔壁105进行了更详尽的阐述。所述分隔壁105在此被设计为穿孔板105，所述分隔壁具有大量孔111，所述孔位于径向位置r1上，并且还具有大量孔113，所述孔布置在不同的径向位置r2上。如图2所示，所有孔111位于相同的径向位置r上，并且所有孔113位于相同的径向位置r2上。由此，所述第一孔111沿周向以间距137相互保持间隔，相较而言，所述第二孔113沿周向以间距139相互保持间隔。径向方向位于由方向132、134所成的平面上，与轴向方向133垂直。所述穿孔板105具有环形结构，该环形结构具有沿轴向方向133的对称轴。

如图1和图2所示，所述穿孔板105在第一轴向位置141上连接壳体101的径向内部部分，并在第二轴向位置143上连接壳体101的径向外部部分，所述第二轴向位置143位于第一轴向位置141的下游。

所述孔111、113可以是穿过分隔壁105的直孔，或者也可以是锥形的，从而使所述孔111、113在第一体积部分或在第二体积部分上的横截面积或尺寸大于其在分隔板另一侧的横截面积或尺寸。此外，在分隔壁105上的所述孔111、113可以具有不同的轮廓、例如圆形、椭圆形、三角形、矩形、多边形等。

如双向箭头145所示，被引入第一体积部分107的压缩空气可以穿过所述孔111、113，沿方向131f或131g达到第二体积部分109。具体地，压缩空气从第一体积部分107流到第二体积部分109的部分131e可占从壳体入口129进入内部壳体体积的压缩空气的总入流流量的0%至20%。

沿方向131e被引入第二体积部分109的压缩空气的部分（部分131g、116）将穿过所述孔111、113回流到第一体积部分107中。压缩空气的其他部分131f被引入第二体积部分109，通过管路117和阀门115排放到壳体109之外。

通过阀门115的操作位置控制经阀门115排放的压缩空气131f的量，所述阀门可依次按照多种控制方式被控制器125控制。

在第一种控制方式中，所述阀门115这样被控制器控制，从而确定流入或围绕燃烧室或流入第一体积部分或第二体积部分的（剩余）质量流量，以便在燃烧装置100的载荷范围内保持恒定的燃烧出口温度。在这种控制方式中，所述控制器125利用输入端147接收用于指示实际或模拟燃烧出口温度的信号148。

与此同时，所述控制器控制阀门115的阀门操作位置，用以减弱燃烧装置100的振动，所述振动具有特别不被期望的频率或带有较大振幅的干扰频率。

根据第二种控制方式，所述控制器设定阀门115的阀门操作位置，从而使穿过排放阀的压缩空气的预定质量流量在燃烧装置的载荷范围内被设定。

在任何一种控制方式中，从排放阀中排出的流体既可以被导入压缩机入口部段，从而进入压缩部段或进入透平部段（当燃烧装置被应用在燃气透平机中时），也可以被导入排放部段。

根据第三种控制方式，在所述控制器125中，执行对穿孔板105之后的质量流量的闭合回路控制。由此，所述控制器125接收作为主要输入参数的有关燃烧动力学的信号（例如来自现有发动机检测仪表的参数）。其他的输入参数可以包括例如由发动机检测仪表测得的燃烧出口温度。在所述第三种控制方式中，所述控制器125通过控制排放阀的阀门操作位置来确定对接收到的输入参数的响应。具体地，为了提高要被减弱的振动的频率，可以调整所述阀门操作位置，以便提高穿过阀门115流到壳体101之外119的压缩空气131f的质量流量。

在任何一种控制方式中，所从排放阀流出的流体既可以被导入压缩机入口（当所述燃烧装置被应用在燃气透平机中时），也可以被导入排出口。

本发明的实施方式可以改变整个燃烧装置的燃烧室的固有频率，从而使燃烧装置不被燃烧室或燃烧室103内的火焰位置149上的火焰加剧振幅。图1中还示出了所述燃烧室103的中心151。

此外，在本发明的实施方式中，一些压缩空气流131f被导向较热部分153（即壳体101的部分壳体壁）或接近所述较热部分153的部件、例如喷嘴导向叶片和/或喷嘴导向支承圈。尤其提高了通过对流向第二体积部分109或下游区域155的传热，并进一步改进了冷却效果。

此外，鉴于振动被减弱，延长了所述燃烧装置的部件或透平机的使用寿命。特别是，本发明的实施方式的目的在于，利用穿孔板105和排放阀115并借助用于确定需要排放的质量流量和/或燃烧室103或壳体101内的温度的闭合回路算法，主动减弱所述壳体101、燃烧室103或燃烧装置100的其他部件的关键频率的振幅。

应该注意的是，表述“包括”或“具有”并不表示排除其他部件或步骤；而“一个”并不表述排除多个的意思。在多个不同实施方式中描述的元件可以被结合。还应注意的是，权利要求中的附图标记不被视为对权利要求保护范围的限制。

Claims (16)

1.燃烧装置(100)，其包括：

-壳体(101)；

-燃烧室(103)，所述燃烧室被布置在所述壳体(101)内部，其中，内部壳体体积被定义为在所述壳体内部但在所述燃烧室之外的体积；

-分隔壁(105)，用于将所述内部壳体体积分隔为第一体积部分(107)和第二体积部分(109)，所述分隔壁具有至少一个孔(111)，用以形成所述第一体积部分(107)与第二体积部分(109)之间的流动连通；和

-阀门(115)，所述阀门布置在所述壳体上，用以根据阀门操作位置形成自内部壳体体积流到所述壳体(101)外部(119)的出流流体流(116)；

其中，所述燃烧室具有用于为燃烧室(103)供应氧化剂的燃烧入口(121)，其中所述燃烧入口(121)与所述第一体积部分(107)形成流动连通，

其中，所述燃烧装置(100)适用于调节阀门操作位置，用以减弱所述燃烧装置的振动。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述阀门(115)被布置成用以根据阀门操作位置形成从所述第二体积部分(109)流到所述壳体之外的流体流。

3.根据权利要求1或2所述的燃烧装置，其中，所述壳体还包括壳体入口(129)，用以为所述第一体积部分(107)供应氧化剂的入流流体流(131a-131e)，

其中，所述阀门适用于调节阀门操作位置，从而使供应给所述第一体积部分的氧化剂入流流体流的0％至20％通过第二体积部分流到壳体之外。

4.根据权利要求3所述的燃烧装置，其中，所述阀门适用于调节阀门操作位置，从而使供应给所述第一体积部分的氧化剂入流流体流的0％至10％通过第二体积部分流到壳体之外。

5.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述燃烧装置适用于根据振动振幅来调节所述阀门操作位置。

6.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，当要被减弱的振动的振幅增加时，所述燃烧装置适用于调节阀门操作位置，从而提高穿过所述阀门的流体流量。

7.根据权利要求5或6所示的燃烧装置，所述燃烧装置还包括：

-控制器(125)，用以与所述阀门(115)形成通信连接，

其中，所述控制器适用于根据所述燃烧装置的运行状态(148)来调节所述阀门操作位置。

8.根据权利要求7所述的燃烧装置，其中，所述控制器适用于根据检测到的燃烧室、壳体和/或燃烧装置的振动和/或根据燃烧室出口温度和/或根据氧化剂的入流流体流和/或根据为燃烧室供应的燃料流量和/或根据所述燃烧装置的材料和/或几何设计来调节阀门操作位置。

9.根据权利要求1项所述的燃烧装置，其中，所述分隔壁沿周向环绕在所述燃烧室(103)的纵向轴线(133)的周围。

10.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述分隔壁还包括：

-至少另一个孔(113)，

其中，所述另一个孔尤其被布置在与所述孔(111)的径向位置(r1)不同的径向位置(r2)上，其中，所述孔和所述另一个孔尤其具有反向的锥形轮廓。

11.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，所述分隔壁的孔具有锥形轮廓。

12.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，按照燃烧产物从燃烧室(103)中排出的流动方向，所述分隔壁(105)沿轴向布置在燃烧室(103)中心(151)的下游。

13.透平机，所述透平机具有根据上述任一项权利要求所述的燃烧装置(100)。

14.根据权利要求13所述的透平机，其中，所述透平机是燃气透平机。

15.根据权利要求13所述的透平机，所述透平机具有高压透平部段，该透平部段被由燃烧室排出的燃料和氧化剂的已燃混合物所驱动，其中，至少部分限制所述第二体积部分(109)的壳体部分(153)与排出的已燃混合物的高压部段通道形成热接触。

16.用于运行根据上述权利要求1-12中任一项所述的燃烧装置(100)的方法。