CN105074136A - 用于起动燃烧系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于起动(100)燃烧系统(10，10a)的方法，燃烧系统包括第一点火装置(12)和至少第二点火装置(14)、处理单元(16)及传感器系统(18)。为获得可靠点火，方法包括至少以下步骤作为起动序列：在燃料系统(10，10a)的工作状态期间通过传感器系统(18)监测(103)第一和至少第二点火装置(12，14)的操作状态；通过处理单元(16)识别(104)第一和/或至少第二点火装置(12，14)的预定状态；和作为进一步步骤：在识别到预定状态的情况中，通过处理单元(16)改变点火装置(12，14)中至少一个的至少一个参数。本发明进一步涉及配备成可利用所述方法操作的燃烧系统(10，10a)以及具有这样的燃烧系统(10，10a)的流发动机(28)。

Description

用于起动燃烧系统的方法

技术领域

本发明涉及用于起动燃烧系统、特别是用在流发动机(flowengine)中的燃烧系统的方法，并且涉及被配备成可用所述方法操作的燃烧系统以及涉及具有这样的燃烧系统的流发动机。特别地，本发明解决了流发动机的、例如燃气涡轮发动机的起动可靠性，特别是关于实现点燃或点火(即，实现火焰持续)的起动可靠性。

背景技术

用于燃气涡轮发动机的最佳点火条件经受归因于各种各样因素而在起动之间变化，因素例如是环境温度、燃气涡轮机温度、燃料热值、燃料含量、压力、燃料和空气输送系统的可重复性，等等。在用于燃气涡轮发动机的典型起动系统中人们使用了用于驱动燃气涡轮机的辅助驱动单元和提供起动序列(startsequence)的控制单元，在起动序列中燃气涡轮机速度和燃料输送被协调以提供允许成功点火的在点火装置处的燃料/空气混合物。

在典型起动序列中，起动期间由辅助马达驱动的燃气涡轮机的速度和/或流至燃烧系统的燃料流在设定时间段内、即所谓点燃窗口期(light-upwindow)内被逐渐增加。点燃窗口期的长度是起动最容易发生所在的发动机速度的范围(典型地在额定发动机速度的5％与20％之间)和燃烧器中的燃料的累积速率的函数。在点燃窗口期期间出现许多点火机会，实际数量取决于可以由燃气涡轮发动机的点火器每秒递送的火花的数量和点燃窗口期的长度(持续时间)。因此人们喜欢具有尽可能长的点燃窗口期。然而，点燃窗的长度受许多因素限制。如果例如涡轮机被加速得太快，则在超过起动最容易发生所在的发动机速度的窗口期之前，燃料喷射系统将没有足够的时间来提供充分量的燃料。另一方面，如果发动机被加速得太慢，则可能发生：在涡轮机速度仍未达到点燃窗口期内的最大速度的情况下，达到了燃烧器内部的燃料的量，这对于发动机是很危险的。然而，例如涡轮机的加速度速率取决于环境条件。在冷天气中，电池驱动的起动器的马达可能归因于可能的低电力供给而不能使发电机快速地加速。另一方面，在非常热的天气中，具有相同电池的相同马达可以能够使发电机非常快地加速。为了应对所提到的限制，典型地需要在使点燃窗口期最大化以覆盖在实际最佳窗口期上的宽的变化与使变化率最小化以增加实际最佳窗口期期间点火机会(火花)的数量之间进行折中，而不会建立在点燃窗口期期间在燃烧系统内部的潜在危险的燃料量。例如在US2010/0293960Al或US7,878,004B1中描述了用于燃气涡轮发动机的这样的起动序列。

在当燃气涡轮机具有多于一个的喷燃器的情况中，情形更加复杂。归因于燃烧着的热喷燃器(combustinghotburner)的气动空气阻塞效应，喷燃器在点火之前(冷条件)或之后(热条件)在所谓空气流压力损耗系数上具有显著差异。一般来说，冷喷燃器具有比热喷燃器低的空气压力损耗系数。喷燃器被优化以具有在燃料空气比的设计点火或点燃窗口期内的高点火可靠性。然而，归因于热的和冷的喷燃器损耗系数的差异，已经点火的喷燃器(包括多个)具有较高的损耗系数并因此较少空气将流过这个/这些热喷燃器。结果，更多空气将流至未点火的喷燃器(包括多个)。发动机中的在热的和冷的喷燃器之间的空气的该不均匀分布引起未点火的喷燃器(包括多个)具有更多空气经过和较高的空气-燃料比率。该效应迫使未点火的喷燃器在经优化的点火或点燃窗口期外操作并因此以失败的且有问题的发动机起动来操作。

发明内容

因此本发明的第一目的是提供一种起动燃烧系统、特别是用在流发动机中的燃烧系统的方法，燃烧系统包括用于能够将燃烧系统可靠地点火的第一和至少第二点火装置、处理单元和传感器系统。

本发明的进一步的目的是提供一种被配备成能够利用发明性方法操作且可靠操作的包括了第一和至少第二点火装置、处理单元和传感器系统的燃烧系统。本发明的第三目的是提供一种流发动机的这样的燃烧系统的使用，并且本发明的第四目的是提供具有这样的燃烧系统的流发动机。

这些目的可以通过根据独立权利要求的主题的方法、使用、燃烧系统和流发动机来解决。从属权利要求以及说明书限定了发明的进一步的发展。

根据本发明的第一方面，呈现了一种用于起动燃烧系统的方法，燃烧系统包括：第一点火装置和至少第二点火装置；处理单元；和传感器系统，其中方法包括至少以下步骤作为起动序列：在燃料系统的工作状态期间通过传感器系统监测第一和至少第二点火装置的操作状态；通过处理单元识别第一和/或至少第二点火装置的预定状态；和作为进一步的步骤：在识别到预定状态的情况中，通过处理单元改变点火装置中的至少一个的至少一个参数。

优选地，燃烧系统包括多个点火装置，该多个点火装置包括第一点火装置和至少第二点火装置。燃料流优选地是点火燃料流。

归因于发明性主题，可以提供燃烧系统的可靠操作。此外，可以使燃烧系统的起动过程加速，导致燃烧系统的高效操作，例如在像燃气涡轮机等的流发动机中的操作。另外，燃烧系统的起动过程期间不期望的事件可以容易地检测到并消除。本发明适用于气体和液体发动机起动两者。

用词“作为起动序列”旨在意味着方法的步骤在燃烧系统的起动序列和/或过程期间被应用。在该上下文中，点火装置旨在意味着调节、启动、维持和/或实施点火、特别是气体或液体燃料的点火的装置。优选地，点火装置是喷燃器。此外，处理单元旨在意味着能够接收、处理和/或转发至少一个信息和/或信号并且包括至少一个处理器的单元。处理单元可以包括多个硬件或软件组成部件。

此外，传感器系统旨在意味着具有至少一个传感器的系统。传感器可以是对于本领域技术人员而言可行的任何识别装置，例如能够检测火焰、温度、压力、体积、湿度、距离、运动等等。作为示例具有两个传感器，这些传感器可以根据相同功能原理操作，或者两个传感器可以不同地操作。有利的是，各点火装置通过单独的传感器来监测，由此可以获得高度精度的监测和/或测量结果。一般情况下，所有点火装置用同一传感器监测也是可行的。然而必须确保能够监测或检测点火装置的不同操作状态。

燃烧系统的工作状态代表当打算工作时的燃烧系统的状态，并且特别是燃烧系统或流发动机的各自的工作状态。此外，点火装置的操作状态旨在意味着点火装置的实际状态，像被点火、未被点火、被吹扫、未被吹扫、准备好使用、未准备好使用等。在该上下文中，点火装置的预定状态可以是由操作者和/或处理单元在起动序列之前限定的或者限定作为点火装置、燃烧系统、流发动机的前述操作中的至少一个的和/或前述起动序列中的一个的结果的点火装置的任何操作或实际状态。

点火装置的参数可以是对于本领域技术人员而言实际使用的任何参数，像火焰、温度、压力、体积、如燃料和/或空气等的介质的量、复合物布局、湿度等等。术语“通过处理单元”在这里以及在下面文本中应该理解为通过处理单元识别、控制和/或启动。

在优选实施例中，预定状态的识别是对未被点火的点火装置的识别。因此，效率低的燃烧状态可以被检测到并调节，使得燃烧系统可以更高效地操作。因此，第一点火装置和/或至少第二点火装置的点火的事件被监测。可选地和/或另外地，预定状态的识别是对已点火的点火装置的识别。作为结果，可以查明对于燃烧系统的操作而言有利的实际条件。

有利的是，至少一个参数的改变是至少一个介质的量的改变。因此，检测出来的点火装置中的至少一个的预定状态和/或实际状态可以以构造简单地的方式被改变和/或调节。介质可以是对于本领域技术人员而言可行的任何物质，像流体、气体、液体燃料、气体燃料、空气、氧气、氮气、惰性气体等。有利的是，至少一个参数的改变是燃料的量的改变。这是特别有利的，因为燃料的配量可以容易完成。可选地和/或另外地，至少一个参数的改变可以是给送至点火装置中的至少一个的空气的量的改变。这可以容易完成，因为空气的输送取决于流发动机的转动速度。

点火燃料流的改变可以依赖于多个点火装置中的处于预定状态的点火装置的数量。如果已知所有点火装置具有相同空气流或假定的或预定的空气流，那么点火燃料流的改变可以依赖于被点火的/未被点火的点火装置的数量进行，使得燃料流被调节成提供在点火装置最容易点火所在的范围内的燃料空气比。因此，可以依赖于被点火或未被点火的点火装置的数量做出增加或减少燃料的量的假定。

多个点火装置中的至少一个可以具有与至少一个其他点火装置相比从中通过的不同的空气流量。点火燃料流的量的改变使得燃料控制比在空气流量不同的点火装置最容易点火所在的范围内。

重复进行点火燃料流的量的改变的步骤直到所有点火装置被点火。

多个点火装置中的具有与至少一个其他点火装置相比从中通过的不同的空气流量的至少一个可以凭借如下组中的任何一个或多个引起的，组包括未被点火的点火装置与已点火的点火装置之间的空气流差异、在诸如公差等的几何形状上的差异以及在空气流供给上的差异。被点火和未被点火的点火装置之间的空气流差异可以由硬件中的热应变或在被点火的和未被点火的点火装置之间的不同压力差异引起。

根据进一步的优选实施例，至少一个参数的改变是通过由处理单元控制的至少一个阀的再调节进行的。通过该构造，至少一个参数可以被结构简单且快速地改变。术语“再调节”应该理解为阀的打开或关闭以及介于中间的阀的任何位置。优选地，至少一个参数的改变是通过由处理单元控制的至少一个燃料控制阀的再调节来进行。因此，燃烧系统的中央装置可以被触发用于至少一个参数的改变。一般情况下，再调节至少一个空气阀也是可以的。

在本发明的有利实施例中，一个阀被调节用于通过处理单元启动的所有点火装置；换言之，向所有点火装置给送像空气或优选地燃料等的至少一个介质的只一个阀被调节。这导致构造节省的零件、空间、构造工作和成本。例如，通过调节中央燃料控制阀，增加了用于燃烧系统的所有点火装置的燃料的量。该量具体被选择成向未被点火的或冷的点火装置提供足以允许该未被点火的点火装置在点燃或点火窗口期内的点火的燃料空气比。但是用于已经被点火的点火装置的燃料的量也被增加，导致比最佳废气(像NOx等)排放稍高的废气排放。然而，关于点火可靠性的益处，该影响可以忽略不计。

根据可选的且有益的优选实施例中，单独的阀被调节用于每个点火装置。因此，仅对检测到预定状态的点火装置的阀必须被调节。结果，与用于所有点火装置的只一个阀被调节的系统相比，燃烧系统的控制可以更加有选择性地且/或更加精制地进行。

根据进一步的示例性实施例，第一点火装置和至少第二点火装置依赖于彼此操作(被操作)。结果，它们彼此影响并且可以通过中央处理单元被控制作为交互单元。因此，可以实现可非常有利控制的燃烧过程。

此外，方法进一步包括至少如下步骤：如果处理单元确定了预定状态，则吹扫燃烧系统的至少一部分。因此，可以高效地消除不期望的条件和/或污染，这导致可靠的燃烧系统和/或其可靠的起动序列。燃烧室的一部分可以是可能在燃烧系统的起动序列期间被消极地影响的任何装置、零件和/或结构，像点火装置、例如用于燃料或冷却介质的介质入口、阀、壁、表面、点火器等。在该上下文中，预定状态可以是对于本领域技术人员而言可行的像未被点火的点火装置、燃烧系统的被污染的部件和零件等的任何状态。

特别地，方法进一步包括至少如下步骤：如果处理单元确定点火装置中的至少一个的不成功点火，则吹扫燃烧系统的至少一部分。因此，吹扫之后燃烧系统的这部分被再次准备好用于使用，这使下一点火期间失败或故障的风险最小化。此外，燃烧系统的一部分优选为未被点火的喷燃器，导致使燃烧系统的和/或流发动机的不工作时间最小化和/或降低。其他点火装置(多个)的操作期间只一个点火装置的吹扫例如通过建立用于各点火装置的额外的单独的吹扫空气阀是可能的。

一般情况下，也可以在燃烧系统的关闭之后吹扫所有点火装置。通过吹扫燃烧系统，可将积累的燃料驱除燃烧系统，使得起动序列可以在没有归因于燃烧系统中的过量燃料而损坏流发动机的危险的情况下重复进行。因为吹扫可以通过在发动机仍然转动的情况下仅停止燃料输送而相当快速地完成，所以即使在该可选操作模式中，起动序列也可以相当快速地重复。

此外，起动序列是在吹扫之后重复。归因于此，燃烧系统的起动可以节省时间且高效地实现。因此，在起动燃烧系统的可选方法中，使用了如下起动序列，其中燃料输送被协调成提供允许成功点火的在点火装置处的燃料空气混合物。如果起动序列结束时未发生成功点火，则未被点火的点火装置或流发动机被吹扫，并且在吹扫之后，重复起动序列。

在本发明的进一步的步骤中，如果达到了预定的停止条件，则停止吹扫和起动序列的重复。因此，可以有利地避免系统以潜在的无限循环操作。该停止条件可以是本领域技术人员实际使用的任何条件，像点火的不成功尝试的数量、时间周期、外部信号和/或燃烧系统和/或流发动机的次优、临界、危险等的条件。作为停止条件的示例，可以使用起动序列的目前数量，其中该数量不应该被超过。因此，用于不成功尝试的计数器记录事件，并且当事件数量超过该设定值时启动起动/点火序列的停止。

根据进一步的示例性实施例，如果检测到前一未被点火的点火装置的和/或所有点火装置的成功点火，则吹扫和起动序列的重复停止，确保了燃烧系统和/或流发动机的持久和/或可靠的操作。

根据本发明的进一步方面，提供了一种被配备成可利用发明性方法操作的包括第一点火装置和至少第二点火装置、处理单元以及传感器系统的燃烧系统。归因于此，可以使用可靠的燃烧系统。此外，燃烧系统的起动过程可以加速，导致效率高的燃烧系统。另外，燃烧系统的起动过程期间的不期望的事件可以被容易地检测到并被消除。此外，这样的燃料系统可以使燃料流最优化以匹配未被点火的点火装置的较高的空气分数，以便保持未被点火的点火装置的空气燃料比保持处于设计值并且在最佳点火或点燃窗口期内。

有利地，传感器系统包括至少一个传感器，其中至少一个传感器是选取下面组中选取的传感器，组包括光学传感器、热电偶传感器、电离传感器或温度传感器。

传感器可以是对于本领域技术人员而言可行的任何光学、热电偶、电离和/或温度传感器。例如，喷燃器顶端热电偶传感器、或者检测在紫外、近红外、红外或可见光波长或波长的任何组合(紫外/红外、红外/红外、红外3、紫外/红外/可见光、红外/红外/可见光、红外/红外/红外/可见光)的光谱内的辐射的光学传感器、或者像网摄像机等的视频装置或者中间管道温度传感器。

在进一步有利的实施例中，第一点火装置和至少第二点火装置可依赖于彼此操作。另外，它们彼此影响并且通过中央处理单元被控制作为交互单元。因此，可以实现可非常有利控制的燃烧系统。

根据本发明的又进一步的方面，提供了燃烧系统在流发动机中的使用。因此，可以在要求高度复杂的解决方案的领域中采用燃烧系统。

根据本发明的第四方面，提供一种具有上述燃烧系统的流发动机。作为结果，可以提供能够可靠且持久操作的可广泛部署的流发动机。

在该上下文中，流发动机旨在意味着对于本领域技术人员而言合适的任何发动机或机器，例如火力热电厂(thermalheatingplant)、燃气涡轮机或内燃烧机发动机。

结合关于附图进行说明的下面的示例性实施例的描述，本发明的上述特性、特征和优点以及获得它们的方式变得清楚并被清楚地理解。

附图说明

本发明的以上限定的方面和进一步的方面将从待在下文中描述的实施例的示例中变得显而易见并且参照实施例的示例对其进行说明。将在下文中参照实施例的示例更详细地描述本发明，但本发明不限于这些示例。

图1示出具有包括了两个所描绘的点火装置、处理单元和传感器系统的发明性燃烧系统的流发动机的示意图，

图2示出描述了发明性方法的步骤的流程图，

图3以示意图示出用六个点火装置操作的图1的燃烧系统，

图4示出描绘了图3的燃烧系统的七种不同点火情形的示例性模式的图，和

图5以示意图示出具有用于各点火装置的单独的阀的可选燃烧系统。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。需要注意的是，在不同的图中，相似或相同的元件提供有相同的附图标记。

图1以示意图示出流发动机28，例如燃气涡轮机。流发动机28包括在流介质、例如空气的流方向34上(参见图1中从左手侧指向右手侧的箭头)一个接一个布置的压缩机30、燃烧系统10和涡轮机32。在压缩机30中，进入的流介质为了应用被压缩至燃烧系统10的一个或多个燃烧室。燃烧系统10在该示例性实施例中包括通过未示出的壁分开并且围绕流发动机28的轴线40在周向方向38上一个接一个布置的几个筒状燃烧室36、36’。一般情况下，设计出具有围绕流发动机的轴线在周向方向上延伸的单一个环形燃烧室的燃烧系统也是可能的。另外，燃烧系统可以包括几个筒状燃烧室，在流方向上接着是环形燃烧室。

各燃烧室36、36’包括具体化为喷燃器的点火装置12、14，其中在图1中示出了示例性地命名为第一、第二点火装置12、14的仅两个点火装置。燃料20被引入燃烧室36、36’内并且在那里与离开压缩机30的被压缩的流介质混合。燃烧室36、36’中通过燃烧创建的热气体被指引至具有在过程中由一组引导翼片44引导的一组涡轮机叶片42的涡轮机32，并且作为结果使涡轮机叶片42和形成轴线40的轴旋转。涡轮机叶片42进而使压缩机30的叶片转动，使得一旦流发动机处于操作中就通过该流发动机28自身来供给被压缩的流介质。

燃烧系统10进一步包括用于控制流发动机28的起动的控制装置46，为了更好的呈现，在流发动机28的外部示意性地描绘了该控制装置。控制装置46包括处理单元16、传感器系统18、信号发生器48和计数器50。处理单元16被连接至流发动机28以开始和控制起动序列以便点燃燃烧系统10并因此点燃流发动机28。处理单元16被连接至信号发生器48，用于从信号发生器48接收用于起动序列的实际窗口期，信号发生器48适于生成代表流发动机28的起动最容易发生的燃料空气比的范围的信号。换言之，信号代表用于起动序列的点火或点燃窗口期。信号发生器48适于开始用于流发动机28的起动序列并且适于在起动序列期间使燃料与空气混合物的混合比率变化(参见下文)。

处理单元16包括点火监测器52，其在起动序列完成之后监测各点火装置12、14的点火序列的成功并输出代表各点火装置12、14的成功或不成功的点燃的实际状态信号。为了检测成功或不成功的点燃，点火监测器52被连接至传感器系统18。控制装置46的所有单元都可以实现为硬件或软件。

用于控制流发动机28的起动的控制装置46适用于进行发明性方法，这将在下面的文本中利用图2中示出的流程图和示出了具有六个点火装置12、14的燃烧系统10的操作布置的图3的简图来说明。

当步骤100中起动方法时，在步骤101中将计数值i设定为1并且在步骤102中将起动序列初始化。将起动序列初始化102包含将燃料空气比的范围设定为起动100最容易发生所在的值。该值可以存储在处理单元16或信号发生器48中、或可以例如是操作者在操作前的输入和/或可以是来自当前起动序列之前进行的起动序列的结果。在起动序列和/或燃烧系统10的工作状态期间，传感器系统18和点火监测器52在步骤103中监测流发动机28的各点火装置12、14的操作状态和/或点火。为此传感器系统18为各点火装置12、14包括作为光学传感器的单独的传感器26(参见图3)。因此，当启动点火是非常短的时间过程时，可以使用具有快速响应的传感器。一般情况下，使用价格低廉、可靠且对故障不太敏感的热电偶传感器也是可能的。

在下面的步骤104中，处理单元16识别所有点火装置12、14的预定状态。在该实施例中，识别104预定状态分别是对各点火装置12、14的点火或点燃状态105的识别。如果识别104到的预定状态是在该实施例中(参见图3)六个已点火的点火装置12、14的识别或用于所有点火装置12、14的成功点火，则在步骤106中将流发动机28转换成其普通操作模式。

如果识别104到的预定状态是对预定状态的、即至少一个点火装置14的不成功点火的识别、和/或至少一个未被点火的点火装置14(参见图1)的识别和/或在起动序列结束时对于至少一个点火装置14未检测到成功的点燃105，则在步骤107中检查计数值i是否仍然小于最大计数值i_max。在否的情况中，方法终止并且在步骤108中进行流发动机28的关闭。如果计数值i仍然小于最大计数值i_max，则通过处理单元16将吹扫信号输出至流发动机28，以吹扫燃烧系统10的至少一部分24。根据该示例性实施例，仅吹扫未被点火的点火装置14。这可以通过各点火装置12、14所配备的额外的单独的吹扫空气阀(未示出)来完成。

如果在某一时间段内执行吹扫109，则时间段的结束可以指示出吹扫109的结束。如果用于吹扫109的时间段不固定，则吹扫109可以在当检测到燃烧器中的燃料含量已经下降到某一水平或状态之下时完成。一般情况下，省略吹扫步骤也是可行的，因此在图2中用虚线描绘了步骤109的方块。

在识别到预定状态的、即未被点火的点火装置14的情况中，通过处理单元16启动改变点火装置14的一个参数的步骤110。因此，引起了信号发生器48生成另一起动序列。在该示例性实施例中，参数的改变110是给送至点火装置12、14的介质的量和/或燃料20的量的改变。参数的改变110和/或燃料20的量的改变是通过具体化为燃料控制阀22的阀22的再调节而进行的，并且由处理单元16(参见图3)控制。

归因于燃料控制阀22的调节，通过相同的阀22为所有点火装置12、14调节燃料20的量。通过调节中央的燃料控制阀22，增加了燃烧系统10的用于所有点火装置12、14的燃料20的量。该量被具体地选择成给未被点火的或冷的点火装置14提供足以允许该未被点火的点火装置14在下一点燃或点火窗口期内点火的燃料空气比率。但是用于已经已点火的点火装置12的燃料20的量也会增加(参见图4中的说明)。

在吹扫109和改变110之后，新的起动序列被输出至处理单元16，并且在步骤111中计数值i加1。接着方法返回至步骤102，在该步骤中启动新的起动序列。因此，起动序列以新的/改变了的参数重复，以尝试直到现在为止未被点火的点火装置14的另一次点火。所描述的方法持续进行直到所有点火装置12、14都成功点燃或者达到最大计数值i_max。因此，所有点火装置12、14依赖于彼此地操作。

为了允许完成起动序列的重复，软件或硬件计数器50也接收开始起动序列的各信号和/或由处理单元16输出至流发动机28的各吹扫信号。当接收起动和/或吹扫信号时，计数器50对已进行了的起动序列的和/或吹扫的数量进行计数。当达到事件的预置最大计数数量时，停止信号被从计数器50输出至处理单元16，这引起处理单元16不开始另一起动序列或者不继续吹扫信号的输出并且将关闭信号108输出至流发动机28。

一般情况下，吹扫信号引起流发动机28停止燃料输送但持续空气的输送也是可能的。因此，累积在流发动机28的点火装置12、14和燃烧室36、36’中的过量燃料20被从流发动机28中吹出，使得在吹扫109之后，在燃烧系统10中不存在潜在危险的燃料空气比。在吹扫109流发动机28之后，处理单元16将另一起动序列输出至流发动机28以做出点燃未被点火的点火装置14的另一尝试。

图4示出描绘了燃烧系统10的七种不同的点火情形的示例性模式的图。x轴是每个情况中已点火的点火装置12、14的总数量，并且在y轴上绘出了通过点火装置的空气的分数。点火情形为：点燃之前(空心圈)，一个点火装置被点燃(实心方块)，两个点火装置被点燃(实心三角)、三个点火装置被点燃(交叉)、四个点火装置被点燃(星号)、五个点火装置被点燃(实心圈)和六个点火装置被点燃(加号)。

为了图示的目的，假设流过热的已点火的点火装置12的空气的分数是冷的未被点火的点火装置14的0.95，并且到流发动机28的最佳点火燃料为100KW(千瓦)。当流发动机28在步骤100中开始起动序列时，所有点火装置12、14都是冷的并且具有相同的空气量，表明为1(空心圈)的标称设计分数。因此，处理单元16只需要命令为1的标称设计燃料分数(即，到达流发动机28的100KW)。

例如，现在我们来看看五个已点火的点火装置12(实心圈)。五个已点火的点火装置12具有为0.9913的空气流分数。然而，第六个点火装置14未被点火并且具有比设计标称空气分数高的空气流分数，具体为1.0435。在该情况中，处理单元16需要将燃料需求调节至标称燃料输入的1.0435倍(即，到达流发动机28的1.0435×100KW＝104.35KW)，以便确保第六个冷的且未被点火的点火装置14以标称设计的燃料空气比被点火，并且能够在点火或点燃窗口期内点火。该情形通过箭头来描绘，代表了点火序列上的燃料分数增加以维持在未被点火的点火装置(包括多个)的最佳点火燃料空气比。对于其他情形，可以以类似于示例性描述的情形的方式来读图。如可以从图中看出的，所有点火装置12、14依赖于彼此地操作。

图5示出燃烧系统10的可选示例性实施例。同样的组成部件、特征和功能用相同的附图标记来表示。然而，为了将图5的示例性实施例与图1至图4的实施例区分，在图5的示例性实施例中不同设计的组成部件的附图标记上添加了字母“a”。以下描述基本上局限于与图1至图4的示例性实施例相比的这些区别，其中相对于同样的组成部件、特征和功能，对图1至图4中的示例性实施例的描述进行了参考。

图5中示出的燃烧系统10a与图1至图4中描述的燃烧系统10的不同之处在于，图5的燃烧系统10a包括用于各点火装置12、14的单独的阀22a、22a’，这些阀可调节用于在不成功点火的情况中为了进一步点火而改变像燃料等的介质的量。因此，只有对于检测到预定状态、具体地是未被点火的点火装置14的点火装置14的阀22a’必须被调节。在该实施例中，中央燃料控制阀22可以省略。

应该注意的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。与不同实施例相关联地描述的元件也可以组合。还应该注意的是，权利要求中的附图标记不应该被解释为限制权利要求的范围。

虽然通过优选实施例图示并描述了发明，但发明不受所公开的示例所限，并且本领域技术人员能够在不脱离发明的范围的情况下从中衍生出其他变型。

Claims (16)

1.一种用于起动(100)燃烧系统(10，10a)的方法，所述燃烧系统包括：多个点火装置(12，14)，所述多个点火装置包括第一点火装置(12)和至少第二点火装置(14)；点火燃料流(20)；处理单元(16)；和传感器系统(18)，其中所述方法包括至少以下步骤作为起动序列：

-在所述燃料系统(10，10a)的工作状态期间通过所述传感器系统(18)监测(103)所述第一点火装置(12)和所述至少第二点火装置(14)的操作状态；

-通过所述处理单元(16)识别(104)所述第一点火装置(12)和/或所述至少第二点火装置(14)的预定状态；

以及作为进一步的步骤：

-在识别到所述预定状态的情况中，通过所述处理单元(16)改变所述点火装置(12，14)中的至少一个点火装置的至少所述点火燃料流(20)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中识别(104)所述预定状态是识别未被点火的点火装置(14)和/或已点火的点火装置(12)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中点火燃料流的改变取决于处于所述预定状态的点火装置(12，14)的数量。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，

-其中多个所述点火装置(12，14)中的至少一个点火装置具有与至少一个其他点火装置(12，14)相比从中通过的不同的空气流量，和

-其中点火燃料流(20)的量的改变(110)是使得燃料空气比在空气流量不同的所述点火装置(12，14)最容易点火所在的范围内。

5.根据权利要求4所述的方法，

-其中重复进行点火燃料流(20)的量的改变(110)的步骤直到所有所述点火装置(12，14)都被点火。

6.根据权利要求4或5所述的方法，

-其中所述多个点火装置(12，14)中的具有与至少一个其他点火装置(12，14)相比从中通过的不同的空气流量的至少一个点火装置是凭借下面组中的任何一个或多个引起的，所述组包括未被点火的点火装置与已点火的点火装置之间的空气流差异、在诸如公差之类的几何形状的差异以及在空气流供给的差异。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，

其中至少一个参数的改变(110)是通过由所述处理单元(16)控制的至少一个阀(22，22a，22a’)的再调节来进行的，所述至少一个阀优选为至少一个燃料控制阀(22)。

8.根据权利要求5所述的方法，

其中一个阀(22)被调节用于所有点火装置(12，14)，或者单独的阀(22a，22a’)被调节用于每个点火装置(12，14)。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，

其中所述第一点火装置(12)和所述至少第二点火装置(14)依赖于彼此地操作。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，

其中所述方法进一步包括至少以下步骤：如果所述处理单元(16)确定所述点火装置(12，14)中的至少一个点火装置的预定状态和/或特别是不成功点火，则吹扫(109)所述燃烧系统(10，10a)的至少一部分(24)。

11.根据权利要求10所述的方法，

其中在所述吹扫(109)之后，重复所述起动序列。

12.一种燃烧系统(10，10a)，包括第一点火装置(12)和至少第二点火装置(14)、处理单元(16)以及传感器系统(18)，且被配备成可利用根据权利要求1至11中的任一项所述的方法操作。

13.根据权利要求12所述的燃烧系统，

其中所述传感器系统(18)包括至少一个传感器(26，26’)，其中所述至少一个传感器(26，26’)是从下面组中选取的传感器，所述组由光学传感器、热电偶传感器、电离传感器或温度传感器组成。

14.根据权利要求12或13所述的燃烧系统，

其中所述第一点火装置(12)和所述至少第二点火装置(14)能依赖于彼此操作。

15.一种根据权利要求12至14中任一项所述的燃烧系统(10，10a)的在流发动机(28)中的使用。

16.一种具有根据权利要求12至15中的任一项所述的燃烧系统(10，10a)的流发动机(28)。