CN108204603B - 燃烧器组件、包括其的燃气涡轮设备和操作此设备的方法 - Google Patents
燃烧器组件、包括其的燃气涡轮设备和操作此设备的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108204603B CN108204603B CN201711350515.4A CN201711350515A CN108204603B CN 108204603 B CN108204603 B CN 108204603B CN 201711350515 A CN201711350515 A CN 201711350515A CN 108204603 B CN108204603 B CN 108204603B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow rate
- primary
- main
- burner
- air flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D23/00—Assemblies of two or more burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/04—Air inlet arrangements
- F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
- F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
- F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2206/00—Burners for specific applications
- F23D2206/10—Turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
一种用于沿着轴线(B)延伸的燃气涡轮设备(1)的燃烧室(4)的燃烧器组件设有:主燃烧器(13),其供有主空气流率(QAp)以及主燃料流率(QCp)并且构造成形成主燃烧区域;副燃烧器(14),其供有副空气流率(QAs)以及副燃料流率(QCs)并且构造成形成至少一个副燃烧区域;副燃烧器(14)基本上沿着轴线(B)延伸并且主燃烧器(13)围绕副燃烧器(14)平行于轴线(B)延伸;主燃烧器(13)设有至少一个主检测装置(25;124;224),其构造成检测当前主空气流率(QAp);副燃烧器(14)设有至少一个副检测装置(40;130),其构造成检测当前副空气流率(QAs)。
Description
技术领域
本发明涉及用于燃气涡轮设备的燃烧器组件、包括所述燃烧器组件的燃气涡轮设备以及用于操作所述设备的方法。
背景技术
已知类型的燃气涡轮设备大体上包括压缩机、燃气涡轮以及燃烧室。
燃烧室包括至少一个供有燃料和燃烧空气的燃烧器组件。
燃烧空气通常为来自压缩机的空气。
供给到燃烧器组件的燃料的量与燃烧空气的量之间的比例是非常相关的参数,因为其影响燃烧稳定性以及由设备排放的污染物的量两者。
因此,恰当地控制这个比例是重要的。
通常,在燃气涡轮设备中,仅控制供给到燃烧器组件的燃料的量。供给到燃烧器的燃料流率事实上在燃烧器组件的操作期间通过已知的检测技术监测。
然而,当前可用的技术并不允许在燃烧器组件的操作期间可靠地测量供给到燃烧器组件的燃烧空气流率。
所以,已知技术不可充分地控制供给到燃烧器组件的燃料和燃烧空气的量之间的比例。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种燃烧器组件,其允许从功能的角度以及从结构的角度两者以简单且便宜的方式克服前述缺陷。特别地,本发明的目的在于提供一种燃烧器组件,其构造成允许可靠地测量供给到燃烧器组件的燃烧空气流率。
根据这些目的,本发明涉及用于沿轴线延伸的燃气涡轮设备的燃烧室的燃烧器组件,该燃烧器组件包括:
主燃烧器,其供有主空气流率和主燃料流率并且构造成形成主燃烧区域;
副燃烧器,其供有副空气流率和副燃料流率并且构造成形成至少一个副燃烧区域;
副燃烧器基本上沿着轴线延伸,并且主燃烧器围绕副燃烧器平行于轴线延伸;
主燃烧器设有至少一个主检测装置,其构造成检测当前主空气流率;
副燃烧器设有至少一个副检测装置,其构造成检测当前副空气流率。
由于主检测装置和副检测装置的存在,有可能检测供给到燃烧器组件的总空气流率并使主燃烧器和副燃烧器之间的空气流率的分布均匀。
因此,这不但允许控制和优化供给到燃烧器组件的燃料和燃烧空气之间的比例,而且允许对于燃烧器组件的各个单独的燃烧器优化这个比例。这允许对主燃烧区域和副燃烧区域的稳定性的目标控制。
本发明的进一步的目的是提供一种燃气涡轮设备,其允许优化燃烧稳定性,同时保证排放的水平不超过法定限制。
根据这些目的,本发明涉及用于电能生产的燃气涡轮设备,其包括:压缩机,燃气涡轮,设有至少一个根据上文所述的燃烧器组件的燃烧室。
最后,本发明的进一步的目的是提供一种用于操作用于电能生产的燃气涡轮设备的方法,该方法可优化燃烧稳定性,并且同时保证排放的水平不超过法定限制。
根据这些目标,本发明涉及一种用于操作用于电能生产的燃气涡轮设备的方法,该设备设有至少一个包括主燃烧器以及副燃烧器的燃烧器组件;该方法包括以下步骤:
将主空气流率和主燃料流率供给到主燃烧器以形成至少一个主燃烧区域;
将副空气流率和副燃料流率供给到副燃烧器以形成至少一个副燃烧区域;
检测供给到主燃烧器的当前主空气流率;
检测供给到副燃烧器的当前副空气流率;
基于当前主空气流率和当前副空气流率调整主燃料流率和副燃料流率。
附图说明
从本发明的非限制性实施例的下列描述,参考附图的图片,本发明的进一步的特征与优点将变得明显,其中:
图1为根据本发明的用于电能生产的燃气涡轮设备的示意图;
图2为根据本发明的燃烧器组件的示意性侧视图,其中部分为截面并且为了清楚起见移除了部分。
图3为根据本发明的燃烧器组件的变型的示意性侧视图,其中部分为截面并且为了清楚起见移除了部分。
图4为根据本发明的燃烧器组件的进一步的变型的示意性侧视图,其中部分为截面并且为了清楚起见移除了部分。
具体实施方式
图1利用参考数字1指出了用于电能生产的设备,该设备包括:沿着轴线A延伸的燃气涡轮2,压缩机3,燃烧室4,用于将燃料供给到燃烧室4的燃料供给组件6,发电机8,其将通过燃气涡轮2供给的机械功率转变成电功率,以及控制装置9。
燃烧室4包括多个承座部10,各个承座部适合于由相应的燃烧器组件11接合。承座部10沿着临近燃烧室4的外围边缘的圆形路径布置。在这里描述和图示的非限制性示例中,燃烧室4为环形的类型,并且承座部10和燃烧器组件11是二十四个。
参考图2,各个燃烧器组件11沿着轴线B延伸且包括主燃烧器13以及副燃烧器14。
主燃烧器13和副燃烧器14供有来自压缩机3的空气以及来自燃料供给组件6的燃料。
空气和燃料沿着朝燃烧室4的内部引导的供给方向D1供给。副燃烧器14基本上沿着轴线B延伸,而主燃烧器13围绕副燃烧器14平行于轴线B延伸。
主燃烧器13供有空气/燃料混合物并且构造成限定主燃烧区域,大体上也称为“主焰”(在附图中为了简单起见未示出)。主燃烧器13的结构是这样的以形成优选的预混合的主焰。
详细地,主燃烧器13供有主空气流率QAp以及主燃料流率QCp(图1)。特别地,主燃烧器13包括主空气供给管道15和主燃料供给管道16。
主空气供给管道15为围绕轴线B延伸的环形管道,其包括径向部分18和轴向部分19。
径向部分18与外壳(未示出)的内部连通,其供有来自压缩机3的空气。
径向部分18设有格栅20,其优选地基本上布置在径向部分18的入口处,并且设有主旋流器21,其优选地沿空气流方向布置在格栅20的下游。
通过主燃料供给管道16提供的多个对齐的喷嘴22布置在格栅20和主旋流器21之间。
由于其确定的负载的损失,格栅20使经过它的空气流均匀并避免空气分布中的不对称。
主旋流器21继而促成空气和通过喷嘴22喷射到主空气供给管道15中的燃料之间的混合。主旋流器21事实上促成了旋流的发生以促进空气和燃料的混合。特别地,主旋流器21将旋转赋予经过其的混合物,以便稳定形成的火焰且允许对燃烧室4内部的火焰的位置的更好控制。
轴向部分19基本上通过朝燃烧室4会聚的截短的锥形管道限定。换句话说,轴向部分19在供给方向D1上具有减小的径向高度。
在轴向部分19的端部部分23处,主空气供给管道15设有圆柱形出口元件24(通常叫做“CBO=圆柱形燃烧器出口”),其轴向地延伸并且具有恒定的径向高度。
主燃料供给管道16平行于轴线B延伸并结束于多个喷嘴22,如前面描述的那样,其直接面向主空气供给管道15。
主燃烧器13设有主检测装置25,其构造成检测通过主空气供给管道15供给到主燃烧器13的主空气流率QAp。
主检测装置25(在图2中示意性示出)为设有主检测端部26的皮托管。
主检测端部25布置在多个喷嘴22的上游。以此方式,主检测端部25检测在燃料喷射到其中之前经过主空气供给管道15的流体流率。
优选地,主检测端部26布置在格栅20和多个燃料供给喷嘴22之间。
以此方式,布置在格栅20的下游的主检测端部26检测空气流中的主空气流率QAp,通过格栅20使其基本上均匀并且非不对称。
未示出的变型设置为,主检测端部26布置在主旋流器21的下游。在这种情况下,供给到主燃烧器13的已知的燃料流率必须从通过主检测装置25检测的燃料流率减去。
优选地,主检测端部26是逆流地定向的,因此空气流直接冲击主检测端部26。
优选地,使用的皮托管为多孔型的。
更优选地,使用的皮托管为五孔型的。一个孔(未在附图中示出)布置在主检测端部26上以检测基本上沿着流路且在与流相反的方向上的压力,而四个孔(未在附图中示出)相继沿着管的侧壁布置以检测基本上与流正交的方向上的压力信号。通过四个相继的孔检测的压力信号被平均以最大限度地减小由于湍流现象引起的振荡。通过第一孔检测的压力值和通过相继的孔检测的值的平均值之间的压力差与流率成比例。
副燃烧器14供有空气/燃料混合物并且构造成限定副燃烧区域,也大体上称作“副焰”(在附图中为了简单起见未示出)。
副燃烧器14的结构是这样的以形成优选散布性的或部分预混合的副焰,其对于主焰扮演稳定的角色。
详细地,副燃烧器14供有副空气流率QAs以及副燃料流率QCs(图1)。
特别地,副燃烧器14包括副空气供给管道28和副燃料供给管道29。
副空气供给管道28为围绕轴线B延伸的与供有来自压缩机3的空气的外壳(未示出)的内部连通的环形管道。
副空气供给管道28为设有与外壳的内部连通的入口30且设有通向燃烧室4的出口31的环形管道。
副空气供给管道28还设有基本上布置在入口30附近的变窄区段33,且设有沿方向D1布置在变窄区段33的下游的副旋流器34。优选地,副旋流器34布置在出口31处。
优选地,变窄区段33通过联接到圆柱形壁36的内表面的环35限定,圆柱形壁36限定副空气供给管道28并且其邻近B轴线。
变型设置为,燃烧器组件构造成使得变窄区段通过联接到圆柱形壁的内表面的环限定,圆柱形壁限定副空气供给管道并且其远离轴线B。
变窄区段33在空气流中产生扰动,其可在旋流器处确定限定的速度轮廓。此外,变窄区段33的大小基本上调节可供给到副空气供给管道28的空气的量。
副燃料供给管道29为环形管道,其平行于轴线B延伸并且由副空气供给管道28环绕。
副燃料供给管道29设有出口37,其直接通向副空气供给管道28。特别地,出口37通向副空气供给管道28的出口31附近,通向副旋流器34的上游。以此方式,由于副旋流器34,供给的燃料与空气适当地混合。
副燃烧器14还设有副检测装置40,其构造成检测通过副空气供给管道28供给到副燃烧器14的副空气流率QAs。
副检测装置40为设有副检测端部41的皮托管(在图2中示意性示出)。
副检测端部41布置在旋流器34的上游。在这里描述和图示的非限制性示例中,副检测端部41还布置在出口37的上游。
优选地,副检测端部41还布置在变窄区段33的下游。
换句话说,副检测端部41沿着副空气供给管道28布置在变窄区段33和副燃料供给管道29的副旋流器34之间。
优选地,副检测端部41沿着副空气供给管道28在变窄区段33和副旋流器34之间布置在一定位置,在该位置处,流基本上失去了其本身的旋流分量(由于变窄区段33)并且具有基本上均匀且对称的轮廓。
优选地,副检测端部41布置在变窄区域33和副旋流器34之间的基本上中间位置。
以此方式,副检测端部41在基本上均匀且非不对称的空气流中检测副空气流率QAs。
优选地,副检测端部41是逆流地定向的,使得空气流直接冲击副检测端部41。
优选地,使用的皮托管为多孔型。
更优选地,皮托管为五孔型,关于主检测装置25描述的为相同类型。
燃烧器组件11还设有至少一个温度传感器(未在附图中示出),其布置在主空气供给管道15的入口和/或副空气供给管道28的入口的附近,以检测供给到主燃烧器13和供给到副燃烧器14的空气的温度。
分别通过主检测装置25和副检测装置40检测的主空气流率QAp和副空气流率QAs的值被提供给控制装置9。
优选地,供给到主燃烧器13和供给到副燃烧器14的空气的温度值也发送到控制装置9。
控制装置9构造成基于检测的主空气流率QAp值和检测的副空气流率QAs值调节分别供给到主燃烧器13和副燃烧器14的主燃料流率QCp和副燃料流率QCs,以便优化燃烧相关的参数。
例如,控制装置9可调节主燃料流率QCp和副燃料流率QCs,以便获得对于燃烧器组件11的主燃烧器13和副燃烧器14的空气/燃料比例的特定趋势。
较富集的燃烧(燃料/燃烧空气比例比最佳参考值高)导致较高的火焰稳定性,但也会导致较高的污染排放。另一方面,较贫乏的燃烧(燃料/燃烧空气比例比最佳参考值低)导致较低的火焰稳定性,但也导致较低的污染排放。
此外,在燃烧器组件11中,预混合的主焰通过散布性或部分预混合的副焰支持。因此,这些类型的火焰之间的正确的平衡允许燃烧保持没有热声不稳定性,并且带有有限的污染物(例如CO和NOx)的产生。
此外,这种平衡还取决于设备1的热负载。当设备1在低负载下操作时,特别是一定要将CO排放保持在控制下,而在高负载下,特别是NOx排放必须保持在控制下。
根据本发明的控制装置9构造成在设备1的操作期间调节主燃料流率QCp和副燃料流率QCs,使得燃料/空气比例总是优化的,以稳定燃烧,并且同时,在设备1的任何负载条件中将污染排放的水平保持在法定限制之下。
这由于在设备1的操作期间对于燃烧器组件11的主空气流率QAp和副空气流率QAs的在线检测而成为可能。
事实上,构造阶段期间的误差、加工误差、由于积累的污垢导致的主空气供给管道15和副空气供给管道28的区段中的变化等可造成主空气流率QAp和副空气流率QAs关于设计阶段中限定的那样的非预期的变化。
这样的变化可负面地以及非预期地影响燃烧稳定性和污染排放。
连续地监测主空气流率QAp和副空气流率QAs允许检测这些变化以及校正燃烧参数以优化其产出。
一旦了解了主空气供给管道15(其形成预混合的主焰)和副空气供给管道28(其形成最稳定且最污染的火焰部分)之间的燃烧空气的分布,控制装置9可调节主燃料流率QCp以及副燃料流率QCs,以具有根据负载在主焰中以及在副焰中的正确的化学计量的比例。这允许在将排放和热声不稳定性保持在控制下的同时管理燃烧。
优选地,燃烧室4的所有的燃烧器组件11都设有主检测装置25和副检测装置40。
这允许监测燃烧器组件11之中的主空气流率QAp以及副空气流率QAs中的任何差异。
在燃烧室4的所有燃烧器组件11上应用检测装置允许控制装置9仅对一些燃烧器组件11改变空气/燃料比例,以便修改燃烧室4中的化学计量的一致性以及干预其内的特定的热声不稳定性。
图3示出了根据本发明的变型的燃烧器组件111。
燃烧器组件111与燃烧器组件11不同,仅因为其使用不同类型的流检测装置。
在下文中,前面使用的参考数字将指出燃烧器组件111的与图1和图2中示出的燃烧器组件11的相应部分基本上相同的部分。
燃烧器组件111包括主检测装置124,其构造成检测通过主空气供给管道15供给到主燃烧器13的主空气流率QAp。
主检测装置124由第一主压力入口125和第二主压力入口126限定。第一主压力入口125在多个喷嘴22的上游布置在主空气供给管道15中,且包括一个或多个孔125a。
优选地,孔125a与流方向正交。
优选地,第一主压力入口125布置在格栅20和多个燃料供给喷嘴22之间。
第二主压力入口126沿着空气流方向布置在格栅20的上游。
优选地,第二主压力入口126在空气供给管道15外布置在格栅20的上游。
基本上,第二主压力入口126容纳在外壳(未示出)内部且供有来自压缩机3的空气。
优选地,第二主压力入口126通过环127(在图3中示意性示出)形成,环设有多个相继的孔126a以检测压力信号。通过多个孔126a检测的压力信号被平均以便最大限度地减小由于湍流现象引起的振荡。通过孔125a检测的压力值和通过孔126a测量的值的平均值之间的压力差与流率成比例。
燃烧器组件111还包括副检测装置130,其构造成检测通过副空气供给管道28供给到副燃烧器14的副空气流率QAp。
副检测装置130由第一副压力入口131和第二副压力入口132限定。
第一副压力入口131布置在变窄区段34的下游,而第二压力入口布置在变窄区段33的上游。
优选地,第一副压力入口131包括与流方向正交地布置的一个或多个孔131a。
优选地,第一副压力入口131布置在出口37的上游。
换句话说,第一副压力入口131沿着副空气供给管道28布置在变窄区段33和副燃料供给管道29的出口37之间。
优选地,第一副压力入口131在变窄区段33和副旋流器34的入口之间沿着副空气供给管道28布置在一定位置,在该位置处,流基本上失去了其本身的旋流分量(由于变窄区段33)并且具有基本上均匀且对称的轮廓。
优选地,第一副压力入口131布置在变窄区段33和副旋流器34的入口之间的基本上中间位置。
在这里描述和图示的非限制性的示例中,第一副压力入口131沿着副空气供给管道28布置,总是在副燃料供给管29的出口37的上游。
以此方式,第一副压力入口131在基本上均匀且非不对称的空气流中检测副空气流率QAs。
第二副压力入口132优选地在变窄区段33的上游布置在副空气供给管道28内部。
优选地,第二副压力入口132包括与流方向正交的孔132a。
未示出的变型设置成,第二副压力入口设有多个与流正交的孔,并构造成检测相应的值,其将被平均以便减小湍流和旋流的影响。
未示出的变型设置成,第二副压力出口在供有来自压缩机3的空气的外壳(未示出)的内部布置在副空气供给管道28外。
通过孔131a检测的压力值和通过孔132a检测的压力值之间的压力差与副空气流率QAs(其经过副空气供给管道28)成比例。
主检测装置124和副检测装置130在控制装置9处供应相应的检测的主空气流率QAp值和副空气流率QAs值,如上文已经描述的那样,控制装置9处理它们以调节主燃料流率QCp和副燃料流率QCs。
图4示出了根据本发明的进一步的变型的燃烧器组件211。
燃烧器组件211与燃烧器组件111不同,仅仅因为其使用了不同类型的主检测装置224。
在下文中,前面使用的参考数字将指出燃烧器组件211的与图3中示出的燃烧器组件111的相应部分基本上相同的部分。
燃烧器组件211包括主检测装置224,其构造成检测通过主空气供给管道15供给到主燃烧器13的主空气流率QAp。
主检测装置224由第一主压力入口225和第二主压力入口226限定。
第一主压力入口225布置在主旋流器21的下游。
优选地,第一主压力入口225面向由容纳在相应通道228中的结构支承的主空气供给管道15,所述通道228在燃烧器组件211的本体中形成,且特别是在副燃烧器14的本体中形成。
特别地,第一主压力出口225在主旋流器21下游面向主空气供给管道15,且相对于副旋流器31的轴向位置在上游。
优选地,第一主压力入口225在燃料供给出口的辅助燃料供给喷嘴230的下游面向主空气供给管道15的内壁。
辅助喷嘴230由相应的环形通道231供应并且沿着主空气供应管道15的内壁布置在多个喷嘴22的喷射点和圆柱形出口元件24之间的位置。
优选地,辅助喷嘴230布置在主旋流器21的下游。
在这里描述和图示的非限制性的示例中,辅助喷嘴230与主旋流器21以及圆柱形出口元件24基本上是等距的。
在这里描述和图示的非限制性的示例中,辅助喷嘴230具有圆形截面且沿着主燃烧器10的环形空气供给管道13均匀地分布。
第一压力入口225包括一个或多个孔225a。
优选地,孔225a与流方向正交。
第二主压力入口226与图3的第二压力入口126基本上相同,并且因此沿着空气流方向布置在格栅20的上游。
优选地,第二主压力入口226在空气供给管道15外布置在格栅20的上游。
基本上,第二主压力入口226容纳在供有来自压缩机3的空气的外壳(未示出)的内部。
优选地,第二主压力入口226通过环227(在图4中示意性示出)形成,环设有多个相继布置的孔226a以检测压力信号。通过多个孔226a检测的压力信号被平均以便最大限度地减小由于湍流现象引起的振荡。通过孔225a检测的压力值和通过孔226a检测的值的平均值之间的压力差与流率成比例。
由于第一压力入口225布置在燃料喷射点的下游,必须将供给到主燃烧器13的已知的燃料流率从通过主检测装置224计算的流率减去。
有利地,主检测装置25,124,224和副检测装置40,130可在无估计或模拟的情况下检测经过各个燃烧器组件11的主空气流率QAp和副空气流率QAs的当前值。
由于调整燃料供给的可能性以便优化燃烧室4中的燃烧,供给到主燃烧器13和副燃烧器14的燃烧空气的流率的可能的精确测量关于开发工具(例如计算模型)的验证和关于设备1的性能的改善是有利的。
最后,显然,在不脱离所附权利要求的范围的情况下,可对燃烧器组件、对用于电能生产的燃气涡轮设备和对本文描述的方法进行修改和变型。
Claims (14)
1.用于沿着轴线(B)延伸的燃气涡轮设备(1)的燃烧室(4)的燃烧器组件,包括:
主燃烧器(13),其供有主空气流率(QAp)以及主燃料流率(QCp)并且构造成形成主燃烧区域;
副燃烧器(14),其供有副空气流率(QAs)以及副燃料流率(QCs)并且构造成形成至少一个副燃烧区域;
所述副燃烧器(14)基本上沿着所述轴线(B)延伸,并且所述主燃烧器(13)围绕所述副燃烧器(14)平行于所述轴线(B)延伸;
所述主燃烧器(13)设有至少一个主检测装置,其构造成检测当前主空气流率(QAp);
所述副燃烧器(14)设有至少一个副检测装置,其构造成检测当前副空气流率(QAs),
其中,所述副燃烧器(14)设有副空气供给管道(28),其具有变窄区段(33);所述副检测装置沿着所述副空气供给管道(28)布置,且其中,所述副检测装置包括至少一个第一副压力入口(131)和至少一个第二副压力入口(132);所述第一副压力入口(131)布置在所述变窄区段(33)的下游,所述第二副压力入口(132)布置在所述变窄区段(33)的上游。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述主燃烧器(13)设有主空气供给管道(15);所述主检测装置沿着所述主空气供给管道(15)布置。
3.根据权利要求2所述的组件,其特征在于,所述主空气供给管道(15)包括格栅(20)和沿着空气流动方向布置在所述格栅(20)的下游的多个燃料供给喷嘴(22)。
4.根据权利要求3所述的组件,其特征在于,所述主检测装置为设有主检测端部(26)的皮托管。
5.根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述主检测端部(26)布置在所述格栅(20)和所述多个燃料供给喷嘴(22)之间。
6.根据权利要求5所述的组件,其特征在于,所述主检测端部(26)逆流地定向。
7.根据权利要求3所述的组件,其特征在于,所述主检测装置包括至少一个第一主压力入口以及至少一个第二主压力入口。
8.根据权利要求7所述的组件,其特征在于,所述第一主压力入口布置在所述格栅(20)和所述多个喷嘴(22)之间,并且所述第二主压力入口布置在所述格栅(20)的上游。
9.根据权利要求7所述的组件,其特征在于,所述第一主压力入口布置在主旋流器(21)的下游,并且所述第二主压力入口布置在所述格栅(20)的上游。
10.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述副检测装置为包括副检测端部(41)的皮托管;所述副检测端部(41)沿着空气流动方向布置在所述变窄区段(33)的下游。
11.根据权利要求10所述的组件,其特征在于,所述副检测端部(41)逆流地定向。
12.用于电能生产的燃气涡轮设备,包括压缩机(3)、燃气涡轮(2)以及设有至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的燃烧器组件(11;111;211)的燃烧室(4)。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述设备包括燃料供给组件(6),其构造成将燃料供给到所述燃烧室(4),以及控制装置(9),所述控制装置(9)构造成基于通过所述主检测装置检测的所述主空气流率(QAp)的值和基于通过所述副检测装置检测的所述副空气流率(QAs)的值调节所述燃料供给组件(6)。
14.用于操作用于电能生产的燃气涡轮设备(1)的方法,所述设备设有至少一个如权利要求1到11中任一项所述的、包括主燃烧器(13)以及副燃烧器(14)的燃烧器组件(11;111;211);所述方法包括以下步骤:
将主空气流率(QAp)和主燃料流率(QCp)供给到所述主燃烧器(13),以便形成至少一个主燃烧区域;
将副空气流率(QAs)和副燃料流率(QCs)供给到所述副燃烧器(14),以便形成至少一个副燃烧区域;
检测供给到所述主燃烧器(13)的当前主空气流率(QAp);
检测供给到所述副燃烧器(14)的当前副空气流率(QAs);
基于当前主空气流率(QAp)和当前副空气流率(QAs)的值调节所述主燃料流率(QCp)和所述副燃料流率(QCs)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102016000127713 | 2016-12-16 | ||
IT102016000127713A IT201600127713A1 (it) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Gruppo bruciatore per un impianto a turbina a gas, impianto a turbina a gas comprendente detto gruppo bruciatore e metodo per operare detto impianto |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108204603A CN108204603A (zh) | 2018-06-26 |
CN108204603B true CN108204603B (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=58995015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711350515.4A Active CN108204603B (zh) | 2016-12-16 | 2017-12-15 | 燃烧器组件、包括其的燃气涡轮设备和操作此设备的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3336431B1 (zh) |
CN (1) | CN108204603B (zh) |
IT (1) | IT201600127713A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3127987A1 (fr) * | 2021-10-08 | 2023-04-14 | Centre National De La Recherche Scientifique | Dispositif d’injection de dihydrogène et d’air |
WO2023057722A1 (fr) * | 2021-10-08 | 2023-04-13 | Centre National De La Recherche Scientifique | Dispositif d'injection de dihydrogène et d'air |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4858826A (en) * | 1987-05-11 | 1989-08-22 | Wet Enterprises, Inc. | Colored flame water fountain illumination system |
US5533329A (en) * | 1993-05-17 | 1996-07-09 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus for and control method of gas turbine |
JP4604269B2 (ja) * | 2001-08-08 | 2011-01-05 | パロマ工業株式会社 | ガス燃焼器具 |
CN101606022B (zh) * | 2006-12-13 | 2012-07-04 | 西门子公司 | 对燃气涡轮发动机的燃烧器的改进或涉及该燃烧器的改进 |
CN103443542A (zh) * | 2011-04-08 | 2013-12-11 | 阿尔斯通技术有限公司 | 燃气涡轮组件和对应的操作方法 |
CN102330978B (zh) * | 2010-07-13 | 2016-01-20 | 通用电气公司 | 耐火焰副燃料喷嘴 |
CN103184899B (zh) * | 2012-01-03 | 2016-10-05 | 通用电气公司 | 涡轮发动机和用于使空气在涡轮发动机中流动的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3020717A (en) * | 1958-01-16 | 1962-02-13 | North American Aviation Inc | Uniform fuel-air ratio fuel injection system |
GB9911867D0 (en) * | 1999-05-22 | 1999-07-21 | Rolls Royce Plc | A combustion chamber assembly and a method of operating a combustion chamber assembly |
-
2016
- 2016-12-16 IT IT102016000127713A patent/IT201600127713A1/it unknown
-
2017
- 2017-12-15 EP EP17207844.6A patent/EP3336431B1/en active Active
- 2017-12-15 CN CN201711350515.4A patent/CN108204603B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4858826A (en) * | 1987-05-11 | 1989-08-22 | Wet Enterprises, Inc. | Colored flame water fountain illumination system |
US5533329A (en) * | 1993-05-17 | 1996-07-09 | Hitachi, Ltd. | Control apparatus for and control method of gas turbine |
JP4604269B2 (ja) * | 2001-08-08 | 2011-01-05 | パロマ工業株式会社 | ガス燃焼器具 |
CN101606022B (zh) * | 2006-12-13 | 2012-07-04 | 西门子公司 | 对燃气涡轮发动机的燃烧器的改进或涉及该燃烧器的改进 |
CN102330978B (zh) * | 2010-07-13 | 2016-01-20 | 通用电气公司 | 耐火焰副燃料喷嘴 |
CN103443542A (zh) * | 2011-04-08 | 2013-12-11 | 阿尔斯通技术有限公司 | 燃气涡轮组件和对应的操作方法 |
CN103184899B (zh) * | 2012-01-03 | 2016-10-05 | 通用电气公司 | 涡轮发动机和用于使空气在涡轮发动机中流动的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3336431B1 (en) | 2019-09-18 |
EP3336431A1 (en) | 2018-06-20 |
IT201600127713A1 (it) | 2018-06-16 |
CN108204603A (zh) | 2018-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7654090B2 (en) | Burner and method for operating a gas turbine | |
EP3076085B1 (en) | Micromixer system for a turbine system and an associated method thereof | |
US10054313B2 (en) | Air biasing system in a gas turbine combustor | |
US20120144832A1 (en) | Passive air-fuel mixing prechamber | |
EP2515039B1 (en) | Solid fuel burner and solid fuel boiler | |
US20150113998A1 (en) | Gas Turbine Combustor and Gas Turbine Combustor Control Method | |
US20100050653A1 (en) | Combustor system and method of reducing combustion instability and/or emissions of a combustor system | |
US20130167541A1 (en) | Air-Fuel Premixer for Gas Turbine Combustor with Variable Swirler | |
KR20150065819A (ko) | 멀티 스테이지 연소기용 유동 분할기 기구 | |
US20150135717A1 (en) | Gas Turbine Combustor | |
CN108204603B (zh) | 燃烧器组件、包括其的燃气涡轮设备和操作此设备的方法 | |
EP2326880B1 (en) | Stepped swirler for dynamic control | |
US6978619B2 (en) | Premixed burner with profiled air mass stream, gas turbine and process for burning fuel in air | |
US11815032B2 (en) | Controller and method | |
EP2948715B1 (en) | Burner system having turbulence elements | |
US11415317B2 (en) | Combustion head with low emission of NOx for burners and burner comprising such a head | |
WO2015067482A1 (en) | Gas turbine burner having separately controllable fuel stages in pilot burner swirl vanes | |
EP1764553A1 (en) | High-stability premix burner for gas turbines | |
US20200018232A1 (en) | Independently controlled three stage water injection in a diffusion burner | |
JP6673863B2 (ja) | 混合気供給装置および燃焼装置 | |
JP3192041B2 (ja) | ガスタービンの燃焼装置及びその制御方法 | |
JP3643499B2 (ja) | ガスタービン燃焼装置及びその火炎逆流検出方法 | |
EP3376110B1 (en) | Gas turbine electrical power plant and method for operating said gas turbine electrical power plant | |
US20170328569A1 (en) | Combustors and methods of assembling the same | |
JPH09236256A (ja) | 予混合式ガスバーナの制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |