FR2970321A1 - Systeme et procede pour reguler le fonctionnement d'un dispositif de combustion par detection de flammes - Google Patents

Abstract

Système (10) comportant un dispositif de combustion (20) ayant un capot d'extrémité (28) et au moins un injecteur (30) de combustible s'étendant depuis une face intérieure du capot d'extrémité (28). Une cartouche (46) peut s'étendre à travers le capot d'extrémité (28) et jusque dans l'injecteur (30) de combustible. La cartouche (46) peut avoir une ouverture destinée à recevoir de la lumière émise de l'intérieur du dispositif de combustion (20). De plus, un câble (48) à fibres optiques peut être disposé dans la cartouche (46) et peut être conçu pour intercepter au moins une partie de la lumière reçue à travers l'ouverture.

Description

B11-5997FR 1 Système et procédé pour réguler le fonctionnement d'un dispositif de combustion par détection de flammes

La présente invention concerne de façon générale les turbines à gaz et, plus particulièrement, un système et un procédé pour réguler, d'après la détection de la lumière émise par les flammes du dispositif de combustion, les conditions de fonctionnement d'un dispositif de combustion d'une turbine à gaz. Les turbines à gaz comportent ordinairement une section compresseur, une section combustion et une section turbine. La section compresseur comprime de l'air entrant dans la turbine à gaz. L'air sous pression refoulé par la section compresseur entre dans la section combustion, laquelle est globalement caractérisée par une pluralité de dispositifs de combustion disposés en un ensemble annulaire autour de l'axe du moteur. L'air entrant dans chaque dispositif de combustion se mélange à un combustible et est brûlé. Les gaz de combustion passent de chaque dispositif de combustion à la section turbine de la turbine à gaz pour entraîner la turbine et produire de l'électricité.

Pendant le fonctionnement d'une turbine à gaz, des anomalies peuvent survenir dans les dispositifs de combustion de la turbine, accroissant les émissions de produits de combustion soumis à des réglementations, réduisant le rendement des dispositifs de combustion et/ou réduisant la durée de vie de pièces présentes dans les dispositifs de combustion. Par exemple des températures de flammes excessives dans les dispositifs de combustion risquent de provoquer des conditions de surchauffe occasionnant un endommagement des organes de la turbine. De plus, une température excessive des flammes peut conduire à une augmentation des émissions et peut nécessiter une augmentation du flux de refroidissement vers le dispositif de combustion, ce qui réduit le rendement du dispositif de combustion. De même, des phénomènes d'extinction pauvre (LBO) caractérisés par l'extinction de flammes du fait d'un mélange d'air et de combustible trop pauvre, accentuent les émissions et affaiblissent également le rendement du dispositif de combustion. Ainsi, sans une détection et une atténuation appropriées de ces conditions de fonctionnement indésirables, une turbine à gaz risque de ne pas respecter les normes d'émissions, risque de souffrir d'un raccourcissement de sa durée de vie et/ou risque de fonctionner avec des rendements réduits. On connaît des systèmes qui permettent de détecter des conditions de fonctionnement de dispositifs de combustion par visualisation d'une flamme du dispositif de combustion. Cependant, de tels systèmes sont ordinairement très difficiles à installer dans le dispositif de combustion et à démonter. De la sorte, lorsqu'un organe du système est endommagé ou doit pour une autre raison être remplacé, il faut consacrer beaucoup d'argent et de temps pour démonter et réinstaller l'organe. De plus, de nombreux systèmes selon la technique antérieure nécessitent l'installation d'un portique lumineux ou d'un hublot à travers une paroi de l'enveloppe d'un dispositif de combustion, de la chemise de combustion et/ou du manchon d'écoulement du dispositif de combustion. De la sorte, une partie de cette paroi du dispositif de combustion doit être supprimée, ce qui peut provoquer de gros problèmes de fuites et d'usure. I1 existe donc un besoin dans la technologie, de disposer d'un système pour réguler les conditions de fonctionnement de dispositifs de combustion d'après la détection de flammes, qui puisse être facilement installé dans un dispositif de combustion sans nécessiter le retrait de parties de l'enveloppe de combustion, de la chemise de combustion et/ou du manchon d'écoulement. Selon un premier aspect, la présente invention consiste en un système comportant un dispositif de combustion ayant un capot d'extrémité et au moins un injecteur de combustible s'étendant depuis une face interne du capot d'extrémité. Une cartouche peut s'étendre à travers le capot d'extrémité et jusque dans l'injecteur de combustible. La cartouche peut avoir une ouverture destinée à recevoir de la lumière émise de l'intérieur du dispositif de combustion. De plus, un câble à fibres optiques peut être disposé dans la cartouche et peut être conçu pour intercepter au moins une partie de la lumière reçue à travers l'ouverture. Selon un autre aspect, la présente invention consiste en un procédé comportant l'insertion d'une cartouche à travers un capot d'extrémité d'un dispositif de combustion et jusque dans un injecteur de combustible du dispositif de combustion et l'interception de lumière émise depuis le dispositif de combustion à l'aide d'un câble à fibres optiques disposé dans ladite cartouche. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation d'un système selon la présente invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'une forme de réalisation d'un capteur utilisable avec le système représenté sur la figure 1, représentant en particulier le capteur installé dans un injecteur de combustible d'un dispositif de combustion ; - la figure 3 est une vue partielle en coupe du capteur représenté sur la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective du capteur représenté sur les figures 2 et 3 ; et - la figure 5 est une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation d'un capteur utilisable avec le système représenté sur la figure 1. Globalement, la présente invention concerne un système et un procédé pour réguler des conditions de fonctionnement d'un dispositif de combustion de turbine à gaz d'après la détection de lumière émise par les flammes du dispositif de combustion. Le système décrit comporte un capteur destiné à être installé dans un injecteur de combustible d'un dispositif de combustion de turbine à gaz de façon que la lumière (par exemple, de la lumière ultraviolette et/ou visible) émise par les flammes du dispositif de combustion puisse être interceptée et transmise pour une détection, une mesure et/ou une analyse ultérieures. Ainsi, dans plusieurs formes de réalisation, le capteur peut comprendre une cartouche de capteur conçue pour être chargée par l'arrière dans l'injecteur de combustible. Par exemple, la cartouche du capteur peut être conçue pour être chargée dans l'injecteur de combustible à travers un capot d'extrémité du dispositif de combustion. De plus, un câble à fibres optiques couplé à une lentille peut être disposé dans la cartouche du capteur et peut être conçu pour transmettre à un photodétecteur la lumière émise par la flamme du dispositif de combustion. Le photodétecteur peut être conçu pour détecter et/ou mesurer une caractéristique de la lumière transmise par l'intermédiaire du câble à fibres optiques couplé à une lentille, par exemple l'intensité et/ou les émissions spectrales de la lumière. Par ailleurs, le photodétecteur peut être couplé à une unité de commande conçue pour analyser les données du photodétecteur afin de déterminer une ou plusieurs conditions de fonctionnement du dispositif de combustion. Par exemple, d'après l'intensité lumineuse et/ou les émissions spectrales, l'unité de commande peut être conçue pour déterminer la température des flammes dans le dispositif de combustion et/ou détecter la survenance d'un phénomène d'extinction pauvre (LBO). De plus, l'unité de commande peut être conçue pour ajuster un paramètre de fonctionnement du dispositif de combustion, par exemple le débit du combustible envoyé dans le dispositif de combustion, afin de corriger et/ou de prévenir d'éventuelles conditions de fonctionnement non souhaitables.

I1 faut souligner que, en chargeant par l'arrière la cartouche de capteur dans l'injecteur de combustible, le capteur tout entier peut être rapidement et facilement installé et/ou retiré du dispositif de combustion. De la sorte, le temps et le coût nécessaires à l'installation, la remise en état et/ou le remplacement du capteur peuvent être nettement réduits. Par exemple, dans plusieurs formes de réalisation, le capteur peut être installé et/ou retiré sans accéder à l'intérieur du dispositif de combustion, notamment en configurant la cartouche de capteur pour qu'elle soit chargée à travers le capot d'extrémité du dispositif de combustion. De plus, en chargeant la cartouche de capteur par l'arrière dans l'injecteur de combustible, on peut éviter les problèmes associés au montage du capteur à travers l'enveloppe de combustion, le manchon d'écoulement et/ou la chemise de combustion du dispositif de combustion (par exemple, des fuites et de l'usure).

Un système selon l'invention permet de détecter et réguler convenablement les conditions de fonctionnement d'un dispositif de combustion de turbine à gaz. Par exemple, en déterminant la température des flammes dans le dispositif de combustion, des états de surchauffe peuvent être évités, ce qui a pour effet une amélioration de la durée de vie des pièces. De plus, des informations précises concernant la température des flammes peuvent permettre une réduction des marges du flux de refroidissement et, de ce fait, une amélioration du rendement du dispositif de combustion. De plus, une diminution des émissions peut être obtenue grâce à une température régulée des flammes. De même, en donnant la possibilité de détecter la survenance d'un phénomène de LBO (par exemple en détectant une dynamique de flammes telle que le vacillement de la flamme dans le dispositif de combustion), des actions préventives adéquates peuvent être prises pour empêcher la survenance du phénomène de LBO, ce qui améliore le fonctionnement du dispositif de combustion. Considérant maintenant les dessins, la figure 1 représente une vue partielle en coupe d'une forme de réalisation d'un système 10 de turbine à gaz selon la présente invention. Le système 10 de turbine comporte globalement une section compresseur 12, une section combustion 14 et une section turbine 16. La section compresseur 12 comprend globalement un compresseur, représenté par les aubes fixes ou mobiles 18 du compresseur, conçu pour comprimer l'air entrant dans le système 10 de turbine. L'air sous pression refoulé par la section compresseur 12 peut entrer dans la section combustion 14, qui est globalement caractérisée par une pluralité de dispositifs de combustion 20 (dont un seul est représenté) disposés en un ensemble annulaire autour de l'axe du moteur. L'air sous pression peut ensuite être mélangé avec un combustible dans chaque dispositif de combustion 20 avant d'être brûlé. Les gaz de combustion chauds peuvent ensuite passer de chaque dispositif de combustion 20 à la section turbine 16 afin d'entraîner le système 10 de turbine et de produire de l'électricité. Chaque dispositif de combustion 20 de la section combustion 14 peut comprendre globalement une enveloppe de combustion sensiblement cylindrique 22 fixée à une partie d'une enveloppe 24 de turbine à gaz, par exemple une enveloppe de refoulement de compresseur ou une enveloppe de chemise de combustion. De plus, un ensemble 26 de capot d'extrémité peut être fixé à une extrémité amont de l'enveloppe de combustion 22. L'ensemble 26 de capot d'extrémité peut comprendre globalement un capot d'extrémité 28 et une pluralité d'injecteurs 30 de combustible montés sur le capot d'extrémité 28. Par exemple, dans une forme de réalisation, chaque dispositif de combustion 20 peut comprendre six injecteurs 30 de combustible, cinq injecteurs 30 de combustible étant disposés en un ensemble circulaire autour de l'axe longitudinal du dispositif de combustion 20 et un injecteur central 30 de combustible étant disposé coaxialement avec l'axe longitudinal. Selon une autre possibilité, chaque dispositif de combustion 20 peut comprendre moins de six injecteurs 30 de combustible ou plus de six injecteurs 30 de combustible, ces injecteurs 30 étant disposés de n'importe quelle manière appropriée dans le dispositif de combustion. De plus, l'ensemble 26 de capot d'extrémité peut comprendre une pluralité de tubes, distributeurs, vannes correspondantes et autres (non représentés) pour envoyer dans les injecteurs 30 de combustible un combustible gazeux, un combustible liquide, de l'air et/ou de l'eau. Par exemple, des tubes ou tuyaux de distribution (non représentés) peuvent être montés à travers le capot d'extrémité 28 afin d'introduire un combustible, de l'air et/ou de l'eau dans chacun des injecteurs 30 de combustible. Chaque dispositif de combustion 20 peut également comprendre un manchon interne d'écoulement 32 et une chemise de combustion 34 installée d'une manière sensiblement concentrique dans le manchon d'écoulement 32. La chemise de combustion 34 peut définir globalement une chambre de combustion sensiblement cylindrique 36, dans laquelle un combustible et de l'air sont injectés et brûlés pour produire des gaz de combustion chauds. De plus, le manchon d'écoulement 32 et la chemise de combustion 34 peuvent s'étendre, à leurs extrémités aval, jusqu'à une pièce de transition 38 à double paroi, comprenant un manchon 40 de refroidissement par impact et un conduit intérieur 42 disposé radialement vers l'intérieur depuis le manchon 40 de refroidissement par impact. En particulier, la chemise de combustion 34 peut être reliée, en son extrémité aval, au conduit intérieur 42 de façon que la chemise de combustion 34 et le conduit intérieur 42 définissent globalement un passage d'écoulement pour les gaz de combustion chauds circulant de chaque dispositif de combustion 20 à la section turbine 16 du système 10 de turbine. De plus, le manchon d'écoulement 32 peut être relié, en son extrémité aval, au manchon 40 de refroidissement par impact de façon que le manchon d'écoulement 32 et le manchon 40 de refroidissement par impact définissent globalement un passage d'écoulement pour l'air sous pression refoulé depuis la section compresseur 12 du système 10 de turbine. Par exemple, le manchon 40 de refroidissement par impact peut avoir une pluralité de trous de refroidissement (non représentés) conçus pour permettre à l'air sous pression d'entrer dans l'espace radial défini entre le conduit intérieur 42 et le manchon 40 de refroidissement par impact. I1 faut souligner que, dans d'autres formes de réalisation possible, il n'est pas indispensable que les dispositifs de combustion 20 du système 10 de turbine soient agencés exactement comme décrit plus haut et illustré ici. Au contraire, chaque dispositif de combustion 20 peut avoir généralement n'importe quelle configuration appropriée permettant la combustion d'un combustible ou d'un mélange d'air et de combustible et son transport jusqu'à la section turbine 16 afin d'entraîner le système 10 de turbine et/ou de produire de l'électricité. Toujours en référence à la figure 1, le système 10 de turbine peut également comprendre un ou plusieurs capteurs 44 installés dans un ou plusieurs des injecteurs 30 de combustible de chaque dispositif de combustion 20. Par exemple, dans des formes de réalisation dans lesquelles les dispositifs de combustion 20 comprennent six injecteurs 30 de combustible, un capteur 44 peut être installé dans un seul, certains ou la totalité des six injecteurs 30 de combustible. Généralement, le capteur 44 peut comprendre une cartouche 46 de capteur, un câble 48 à fibres optiques et une lentille 50 conçue pour intercepter et/ou transmettre la lumière émise depuis la chambre de combustion 36 d'un dispositif de combustion 20. En particulier, la cartouche 46 de capteur peut être conçue pour être montée dans l'un des injecteurs 30 de combustible de façon que, lorsqu'une combustion se produit dans la chambre de combustion 36, la lumière émise par les flammes du dispositif de combustion puisse être reçue par et traverser la lentille 50 montée dans la cartouche 46. La lumière reçue par et traversant la lentille 50 peut ensuite être interceptée par et transmise par l'intermédiaire du câble 48 à fibres optiques du capteur 44. Le système 10 de turbine peut également comprendre un photodétecteur 52 conçu pour recevoir la lumière interceptée et transmise par le capteur 44. En particulier, le câble 48 à fibres optiques du capteur 44 peut être couplé optiquement au photodétecteur 52 de façon que la lumière transmise par l'intermédiaire du câble 48 à fibres optiques puisse être reçue par le photodétecteur 52. Globalement, le photodétecteur 52 décrit peut être conçu pour détecter et/ou mesurer les propriétés de la lumière transmise par le câble 48 à fibres optiques. Par exemple, le photodétecteur 52 peut être apte à détecter et/ou mesurer l'intensité et/ou les émissions spectrales de la lumière transmise. Ainsi, il faut souligner que le photodétecteur 52 peut être globalement constitué par tout dispositif photodétecteur approprié et/ou tout dispositif de mesure de lumière approprié connus dans la technique. Par exemple, dans une forme de réalisation, le photodétecteur 52 peut être constitué par un spectromètre apte à détecter et mesurer une ou plusieurs propriétés de lumière visible, ultraviolette et/ou infrarouge. Dans une autre forme de réalisation, le photodétecteur 52 peut être constitué par un tube photomultiplicateur (PMT) ou un ensemble de PMT conçu pour détecter et mesurer une ou plusieurs propriétés de lumière visible, ultraviolette et/ou infrarouge. De plus, le photodétecteur 52 peut communiquer avec une unité de commande 54. L'unité de commande 54 peut être globalement conçue pour analyser les données fournies par le photodétecteur 52 afin de déterminer un état de fonctionnement du dispositif de combustion 20. Par exemple, l'unité de commande 54 peut être conçue pour appliquer des équations, des fonctions de transfert, des algorithmes et/ou analogues qui permettent à l'unité de commande 54 de corréler l'intensité et/ou les émissions spectrales de la lumière mesurées par le photodétecteur 52 avec la température des flammes à l'intérieur du dispositif de combustion. De plus, l'unité de commande 54 peut contenir des équations, des fonctions de transfert et/ou des algorithmes qui, lorsqu'ils sont appliqués, configurent l'unité de commande 54 pour identifier les signes avant-coureurs d'un phénomène de LBO. Dans d'autres formes de réalisation, l'unité de commande peut être conçue pour déterminer divers autres états de fonctionnement du dispositif de combustion d'après les données du photodétecteur, notamment des changements de composition du combustible, un retour de flamme/une rétention de flamme, une mauvaise répartition du combustible, etc. L'élaboration de ces équations, fonctions de transfert et/ou algorithmes ne sera pas expliquée davantage ici. Cependant, à titre d'exemple, la température des flammes à l'intérieur du dispositif de combustion 20 peut être déterminée en élaborant une fonction de transfert liant la température à l'intensité et/ou aux émissions spectrales de la lumière détectées et mesurées par le photodétecteur 52. Ainsi, dans une forme de réalisation, un dispositif de combustion 20 peut fonctionner d'après des paramètres surveillés dans lesquels la température de la flamme est connue. Dans une telle forme de réalisation, le photodétecteur 52 peut être conçu pour détecter et mesurer l'intensité lumineuse d'une ou de plusieurs espèces chimiques (par exemple, CH* et/ou OH*) résultant des réactions survenant à l'intérieur du dispositif de combustion 20. L'intensité ou les intensités mesurées peuvent alors être corrélées avec les températures de flammes connues afin de créer une fonction de transfert appropriée. Selon un autre exemple, les signes avant-coureurs d'un phénomène de LBO peuvent être détectés en élaborant un algorithme adéquat pour analyser la dynamique des flammes existant dans un dispositif de combustion 20. Par exemple, l'apparition d'un phénomène de LBO peut souvent être caractérisée par un vacillement de la flamme dans le dispositif de combustion 20, ce qui crée de brusques augmentations et diminutions de l'intensité ou des émissions spectrales de la lumière émise depuis la chambre de combustion 36. De la sorte, le photodétecteur 52 peut être conçu pour détecter et mesurer ces brusques variations de la lumière. L'unité de commande 54 peut donc être à même de comparer l'ampleur et/ou la valeur de telles variations avec un seuil prédéterminé dans le but d'établir la vraisemblance de la survenance d'un phénomène de LBO. L'unité de commande 54 du système 10 de turbine décrit peut également communiquer avec un ou plusieurs des différents organes du système 10 de turbine afin de permettre la prise de mesures préventives et/ou correctrices. En particulier, l'unité de commande 54 peut être conçue pour régler un paramètre de fonctionnement du système 10 de turbine d'après l'état de fonctionnement déterminé, dans le but de prévenir et/ou de corriger d'éventuels états de fonctionnement non souhaitables. Par exemple, l'unité de commande 54 peut être conçue pour régler le débit du combustible entrant dans le dispositif de combustion 20 et/ou régler la division du combustible ou la répartition du combustible entre les injecteurs 30 de combustible afin de réduire les températures excessives de flammes et/ou de prévenir un phénomène de LBO. Dans d'autres formes de réalisation, l'unité de commande 54 peut être conçue pour régler d'autres paramètres de combustion, régler l'angle des aubes directrices d'entrée, régler la chaleur de soutirage d'entrée, activer un système d'injection d'eau du système 10 de turbine et/ou prendre n'importe quelles autres mesures préventives et correctrices appropriées connues dans la technique. I1 faut souligner que l'unité de commande 54 peut globalement être constituée par tout équipement de traitement adéquat connu dans la technique, qui permet au système 10 de turbine d'être commandé et/ou de fonctionner de la manière décrite ici. Par exemple, l'unité de commande 54 peut être constituée par tout ordinateur, système informatique et/ou système de commande de turbine approprié ayant un ou plusieurs processeurs conçus pour exécuter des programmes (par exemple, des instructions exploitables par ordinateur, stockées dans la mémoire de l'unité de commande) qui, lorsqu'ils sont exécutés, commandent le fonctionnement du système 10 de turbine. De plus, comme indiqué plus haut, l'unité de commande 54 peut être conçue pour déterminer un état de fonctionnement du dispositif de combustion 20 d'après les propriétés de la lumière transmise par l'intermédiaire du câble 48 à fibres optiques et détectée et/ou mesurée par le photodétecteur. Ainsi, l'unité de commande 54 peut également contenir des programmes stockés ayant des équations, des fonctions de transfert et/ou des algorithmes appropriés qui, lorsqu'ils sont appliqués par le/les processeurs de l'unité de commande, permettent à l'unité de commande 54 de déterminer de tels états de fonctionnement. Par ailleurs, comme indiqué plus haut, le système 10 de turbine peut généralement comprendre n'importe quel nombre de capteurs 44, notamment en ayant un capteur 44 installé dans chaque injecteur 30 de combustible. De la sorte, il doit être entendu que le photodétecteur 52 peut être conçu pour détecter et/ou mesurer une ou plusieurs des propriétés de la lumière transmise par l'intermédiaire du câble 48 à fibres optiques de chaque capteur 44. L'unité de commande 54 peut à son tour être conçue pour analyser les données produites par le photodétecteur 52 afin de déterminer un ou plusieurs états de fonctionnement du dispositif de combustion 20 d'après une analyse des données fournies par chaque capteur 44, individuellement ou d'après une analyse des données combinées. Par exemple, l'unité de commande 54 peut être conçue pour établir la moyenne de la température des flammes détectée par chaque capteur 44 afin d'approcher la température réelle des flammes dans le dispositif de combustion 20. De plus, l'unité de commande 54 peut être apte à analyser et/ou comparer la variabilité des données fournies par le photodétecteur 52 pour chaque capteur 44. En particulier, l'unité de commande 54 peut être équipée afin de détecter des variations d'un injecteur de combustible à un autre ou d'une chambre à une autre en ce qui concerne la température des flammes et la dynamique des flammes. De la sorte, l'unité de commande 54 peut servir à procéder à des réglages spécifiques des injecteurs de combustible, notamment en réglant la division de combustible vers un injecteur de combustible particulier 30 ou une série d'injecteurs 30 de combustible, afin de corriger ces variations. Considérant maintenant les figures 2 à 4, il y est illustré une forme de réalisation d'un capteur 44 utilisable avec le système de turbine décrit 10. En particulier, la figure 2 est une vue en coupe du capteur 44 installé dans un injecteur 30 de combustible d'un dispositif de combustion 20 du système de turbine 10. La figure 3 est une vue partielle en coupe du capteur 44 représenté sur la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective du capteur 44 représenté sur les figures 2 et 3. Globalement, le capteur 44 selon la présente invention peut être conçu pour être monté ou autrement installé dans n'importe quel injecteur de combustible approprié 30 connu dans la technique. Ainsi, il faut souligner que la configuration particulière d'injecteur de combustible représentée sur la figure 2 n'est fournie qu'à titre d'illustration pour la mise en place du capteur décrit 44 à un exemple d'emplacement dans le système 10 de turbine. Le système de turbine décrit 10 ne se limite pas forcément à un type particulier de configuration d'injecteur de combustible.

Comme représenté sur la figure 2, l'injecteur 30 de combustible comprend globalement un corps 56 d'injecteur ayant une première extrémité 57 fixée à une face interne 71 du capot d'extrémité 28 du dispositif de combustion 20 et une seconde extrémité 58 définissant une buse d'injection 59. La première extrémité 57 du corps 56 d'injecteur peut globalement être conçue de manière à être fixée à la face interne 71 du capot d'extrémité 28 à l'aide de n'importe quel moyen approprié. Par exemple, dans une forme de réalisation, une bride 60 peut être définie à la première extrémité 57 afin de permettre au corps 56 d'injecteur d'être fixé à la face interne 71, notamment à l'aide de boulons ou en soudant la bride 60 sur la face interne 71. Selon une autre possibilité, la bride 60 et/ou le corps 56 d'injecteur peuvent être formés d'une seule pièce avec le capot d'extrémité 28. L'injecteur 30 de combustible peut également comprendre une entrée 61 destinée à recevoir l'air sous pression provenant de la section compresseur 12 (figure 1) du système 10 de turbine. Dans une forme de réalisation, l'entrée 61 peut comprendre un conditionneur de flux d'entrée conçu pour améliorer la répartition de la vitesse du flux d'air dans l'injecteur 30. L'air sous pression passant par l'entrée 61 peut globalement être dirigé par une pluralité d'ailettes de tourbillonnement ou « swirl » également appelées vrilles d'air 62 conçues pour donner à l'air un mouvement de tourbillonnement de manière à faciliter le mélange de l'air avec le combustible. De plus, chaque vrille 62 peut présenter une pluralité d'orifices ou trous 63 d'injection de combustible conçus pour injecter un combustible dans le flux d'air. L'air et le combustible peuvent ensuite entrer dans une zone de prémélange ou une chambre annulaire de prémélange 64, définie par un tube extérieur 65 de brûleur et un tube extérieur 66 du corps 56 d'injecteur, dans laquelle l'air et le combustible sont mélangés avant d'entrer dans la chambre de combustion 36. Le corps 56 de l'injecteur 30 de combustible peut comprendre une pluralité de passages concentriques 67, 68, 69 pour l'écoulement d'un fluide tel que de l'air, un combustible et/ou de l'eau, dans la direction de la buse d'injection 59 afin de l'injecter dans la chambre de combustion 36 du dispositif de combustion 20.

Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, un premier tube intérieur 70 peut être disposé de manière concentrique dans le tube extérieur 66 du corps 56 d'injecteur, en créant un premier passage annulaire 67 pour fournir un fluide (par exemple, un rideau d'air) à la buse d'injection 59. Par exemple, une petite partie de l'air sous pression du compresseur se dirigeant vers l'entrée 61 peut pénétrer dans le premier passage annulaire 67 par une pluralité de canaux ou trous 72 à disposition circonférentielle, s'étendant entre le premier passage annulaire 67 et une surface extérieure 73 du tube extérieur 65 de brûleur. De plus, un second tube intérieur 74 peut être disposé globalement d'une façon concentrique dans le premier tube intérieur 70. De la sorte, un deuxième passage annulaire 68 peut être globalement défini entre le premier et le second tubes intérieurs 70, 74. Le deuxième passage annulaire 68 peut également être conçu pour fournir un fluide (par exemple, de l'air de diffusion ou un combustible) via le corps 56 d'injecteur. De la sorte, le deuxième passage annulaire 68 peut être en communication fluidique avec une source de fluide (non représentée) telle qu'une source d'air ou de combustible reliée au deuxième passage annulaire 68 par un tuyau de répartition (non représenté) monté à travers le capot d'extrémité 28 afin de permettre au fluide d'être envoyé dans le passage 68. De plus, le second tube intérieur 74 peut lui-même présenter un troisième passage annulaire 69 (ci-après appelé le "passage central 69" du corps 56 d'injecteur) disposé coaxialement avec l'axe central 75 de l'injecteur 30 de combustible. Par ailleurs, le corps 56 d'injecteur peut avoir un ou plusieurs passages 76 de combustible pour prémélange s'étendant entre le capot d'extrémité 28 et les vrilles 62 d'air. Les passages 76 de combustible pour prémélange peuvent être globalement en communication fluidique avec une source (non représentée) de combustible pour prémélange afin de permettre au combustible d'entrer dans le corps 56 d'injecteur et d'être éjecté via les orifices 63 d'injection de combustible définis dans les vrilles 62 d'air. Dans d'autres formes de réalisation possibles, le corps 56 de l'injecteur 30 de combustible en prémélange peut globalement avoir n'importe quelle autre configuration appropriée connue dans la technique et n'a donc pas forcément besoin d'avoir la configuration exacte décrite plus haut et illustrée ici. Par exemple, le corps 56 d'injecteur peut avoir n'importe quel nombre de tubes 66, 70, 74 et de passages 67, 68, 69 dotés de n'importe quelle configuration appropriée permettant à un ou plusieurs fluides d'être fournis par l'intermédiaire du corps 56 d'injecteur. Toujours en référence à la figure 2, comme indiqué plus haut, le capteur 44 selon la présente invention peut comprendre une cartouche 46 de capteur, un câble 48 à fibres optiques et une lentille 100. Globalement, la cartouche 46 de capteur peut être conçue de manière à être installée dans le passage central 69 du corps 56 d'injecteur. Ainsi, dans la forme de réalisation illustrée, la cartouche 46 de capteur peut globalement être conçue pour s'étendre longitudinalement suivant l'axe central 75 du corps 56 d'injecteur. Par exemple, comme représenté, la cartouche 46 de capteur peut avoir une extrémité de base 77 globalement adjacente au capot d'extrémité 28 du dispositif de combustion 20 et une extrémité sommitale 78 globalement adjacente à la buse d'injection 59. De la sorte, la lumière émise par les flammes du dispositif de combustion dans la chambre de combustion 36 peut être reçue à la pointe d'extrémité 78 de la cartouche 46 de capteur et peut être transmise par l'extrémité de base de la cartouche 46 par l'intermédiaire du câble 48 à fibres optiques.

Globalement, la cartouche 46 de capteur peut avoir n'importe quelle configuration appropriée permettant à la cartouche 46 d'être chargée ou autrement installée dans le passage central 69. Cependant, dans plusieurs formes de réalisation, la cartouche 46 de capteur peut être conçue pour être chargée par l'arrière dans le passage central 69. On entend par "chargement par l'arrière" le fait que la cartouche 46 peut être installée dans le passage central 69 à travers l'extrémité arrière 57 du corps 56 d'injecteur et/ou à travers le capot d'extrémité 28. Ainsi, dans la forme de réalisation illustrée, la cartouche 46 de capteur peut être conçue pour être chargée dans le passage central 69 à travers un passage correspondant 79 défini dans le capot d'extrémité 28. Par exemple, le passage 79 peut être défini dans le capot d'extrémité 28 de manière à être aligné avec le passage central 69 et donc à être disposé coaxialement avec l'axe central 75 de l'injecteur 30 de combustible. De la sorte, la cartouche 46 de capteur peut être insérée à travers le passage 79 et jusque dans l'injecteur 30 de combustible. Il doit être entendu que le passage 79 peut correspondre à un passage préexistant défini dans le capot d'extrémité 28, par exemple un passage préexistant conçu pour fournir un fluide par l'intermédiaire du passage central 69. Selon une autre possibilité, le passage 79 peut être formé dans le capot d'extrémité 28 afin de permettre un chargement de la cartouche 46 de capteur par l'arrière. De plus, il doit être entendu que la cartouche 46 de capteur peut avoir globalement n'importe quelle forme appropriée et/ou avoir n'importe quelles dimensions appropriées permettant l'insertion de la cartouche 46 à travers le passage 79. Par exemple, dans une forme de réalisation, la cartouche 46 de capteur peut être conçue pour présenter une forme et peut avoir des dimensions qui correspondent globalement à la forme et aux dimensions du passage 79. Ainsi, dans la forme de réalisation illustrée, la cartouche 46 de capteur peut avoir une forme sensiblement cylindrique correspondant globalement à la forme circulaire du passage 79 et peut avoir un diamètre ou une hauteur 80 correspondant globalement au diamètre ou à la hauteur du passage 79. De la sorte, la cartouche 46 de capteur peut globalement occuper toute la section transversale du passage 79 lorsque la cartouche 46 est installée dans le passage central 69. Selon une autre possibilité, la cartouche 46 de capteur et le passage 79 peuvent avoir une forme et/ou des dimensions différentes. Par exemple, dans une forme de réalisation, le diamètre ou la hauteur 80 de la cartouche 46 de capteur peut être inférieur au diamètre ou à la hauteur du passage 79 afin qu'un passage ou intervalle radial soit défini entre la cartouche 46 de capteur et le capot d'extrémité 28.

De plus, dans certaines formes de réalisation, la cartouche 46 de capteur peut être conçue de manière à être fixée ou autrement assujettie au capot d'extrémité 28 du dispositif de combustion 20. Par exemple, dans une forme de réalisation, l'extrémité de base 77 de la cartouche 46 de capteur peut avoir une bride 81 s'étendant vers l'extérieur, conçue pour être fixée au capot d'extrémité 28. Ainsi, comme représenté, la cartouche 46 de capteur peut être conçue de façon que, lorsque la cartouche 46 est chargée dans le passage central 69, la bride 81 vienne contre une face extérieure 82 du capot d'extrémité 28. La bride 81 peut alors être fixée à la face extérieure 82 à l'aide de n'importe quel moyen approprié, notamment en fixant la bride 81 par des boulons à la face extérieure 82, grâce à une pluralité de trous 99 de boulons (figure 4) définis dans la bride 81 ou en soudant la bride 81 contre la face extérieure 82. Dans d'autres formes de réalisation possibles, il doit être entendu que la cartouche 46 de capteur peut globalement avoir n'importe quelle autre configuration appropriée permettant la fixation de la cartouche 46 au capot d'extrémité 28. Par exemple, dans une forme de réalisation, la cartouche 46 peut être conçue de manière à être emboîtée dans le passage 79 défini dans le capot d'extrémité 28. Comme indiqué plus haut, de nombreux avantages peuvent être apportés au système décrit 10 en chargeant la cartouche 46 de capteur par l'arrière dans l'injecteur 30 de combustible. Par exemple, le temps et le coût nécessaires à l'installation, la remise en état et/ou le remplacement du capteur 44 peuvent être nettement réduits. En particulier, dans la forme de réalisation illustrée, le capteur 44 peut être installé dans le corps 56 d'injecteur simplement en insérant la cartouche 46 de capteur dans le passage central 69 à travers le passage correspondant 79 défini dans le capot d'extrémité 28 et en fixant la bride 81 à la face extérieure 82 du capot d'extrémité 28. De même, le capteur 44 peut être retiré simplement en détachant la bride 81 du capot d'extrémité 28 et en tirant sur le capteur 44 pour le sortir par le passage 79. Toujours en référence aux figures 2 à 4, la cartouche 46 de capteur peut également être conçue de manière à servir de logement ou d'enveloppe extérieure du capteur 44 et, ainsi, peut avoir un passage ou canal intérieur destiné à recevoir le câble 48 à fibres optiques et la lentille 50. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, la cartouche 46 de capteur peut être conçue sous la forme d'un élément tubulaire et peut comprendre une paroi extérieure 83 définissant un canal intérieur 84. Le canal intérieur 84 peut globalement être conçu de manière à s'étendre longitudinalement dans la cartouche 46 de capteur. Ainsi, comme représenté, dans une forme de réalisation, le canal intérieur 84 peut être conçu de manière à s'étendre sur toute la longueur de la cartouche 46 de capteur, notamment en s'étendant entre les extrémités de base et de pointe 77, 78 de la cartouche 46. De la sorte, la partie du canal intérieur située à la pointe d'extrémité ou pointe extrême 78 peut avoir globalement une ouverture de pointe 85 destinée à recevoir la lumière émise par les flammes du dispositif de combustion. De la sorte, la lentille 50 peut généralement être montée à un emplacement globalement adjacent à l'ouverture de pointe 85 de façon que la lumière reçue dans l'ouverture 85 traverse la lentille 50. De plus, la partie du canal intérieur 84 située à l'extrémité de base 77 de la cartouche 46 peut globalement avoir une ouverture de base 86 à travers laquelle peut être disposé le câble 48 à fibres optiques. Par exemple, comme indiqué plus haut, le câble 48 à fibres optiques peut globalement être conçu de manière à être couplé optiquement au photodétecteur 52 (figure 1) du système 10 de turbine. Ainsi, dans la forme de réalisation illustrée, le câble 48 à fibres optiques peut s'étendre depuis un endroit à l'intérieur du canal intérieur 84, passer par l'ouverture de base 86 et atteindre un emplacement à l'extérieur de la cartouche 46, où est disposé le photodétecteur 52. Il faut souligner que, dans une telle forme de réalisation, la partie du canal intérieur 84 définie au niveau de l'ouverture de base 86 ou au voisinage immédiat de cette dernière, peut être hermétiquement fermée autour du câble 48 à fibres optiques, notamment à l'aide d'un joint ou d'un mécanisme d'étanchéité approprié quelconque, dans le but d'empêcher les fuites de fluide par l'ouverture de base 86. De plus, dans plusieurs formes de réalisation de la présente invention, la cartouche 46 de capteur peut être conçue pour recevoir un fluide tel que de l'air, de l'hydrogène, de l'azote, un combustible liquide, un combustible gazeux, de l'eau, de la vapeur et/ou n'importe quel autre liquide et/ou gaz appropriés, pour le refroidissement de la cartouche 46, du câble 48 à fibres optiques, de la lentille 50 et/ou d'un ou de plusieurs éléments de l'injecteur 30 de combustible. En particulier, la cartouche 46 de capteur peut être conçue de façon que le canal intérieur 84 soit en communication fluidique avec une source de fluide. Par exemple, le canal intérieur 84 peut être en communication fluidique avec un ou plusieurs des passages annulaires 67, 68 définis dans le corps 56 d'injecteur de façon que le fluide passant par ce/ces passages annulaires 67, 68 puisse être dirigé jusque dans le canal intérieur 84. Ainsi, comme représenté dans la forme de réalisation illustrée, une pluralité de passages de liaison 87 peuvent être définis sur le pourtour du deuxième passage annulaire 68 et de la cartouche 46 de capteur pour permettre au fluide fourni via le passage annulaire 68 d'entrer dans le canal intérieur 84. Dans d'autres formes de réalisation, la cartouche 46 de capteur peut avoir n'importe quelle autre configuration appropriée permettant au fluide passant par le/les passages annulaires 67, 68 d'être dirigé jusque dans le canal intérieur 84. De plus, dans d'autres formes de réalisation possibles, la cartouche 46 de capteur peut être conçue de manière à recevoir un fluide de n'importe quelle autre source de fluide appropriée. Par exemple, comme décrit ci-après en référence à la figure 5, la cartouche 46 de capteur peut avoir une entrée 103 de fluide (figure 5) dans une zone adjacente à l'extrémité de base 77 de la cartouche 46 afin de permettre à un fluide d'être fourni à travers la cartouche 46. Outre le fait d'assurer le refroidissement des éléments du capteur 44 et/ou de l'injecteur 30 de combustible, le fluide fourni à travers la cartouche 46 de capteur peut également servir à améliorer le processus de combustion qui se déroule dans le dispositif de combustion 20, notamment en améliorant l'efficacité de la combustion et/ou en réduisant les émissions. Ainsi, dans plusieurs formes de réalisation, la cartouche 46 de capteur peut être conçue pour injecter dans la chambre de combustion 36 le fluide circulant dans le canal intérieur 84. Par exemple, comme représenté en particulier sur la figure 3, une ou plusieurs sorties 88 de fluide peuvent être définies entre le canal intérieur 84 et une surface extérieure 89 de la cartouche 46 de capteur pour éjecter le fluide fourni via le canal intérieur 84 hors de la pointe extrême 78 de la cartouche 46 et jusque dans la chambre de combustion 36. De la sorte, le fluide peut servir d'air de pulvérisation, d'air de diffusion, de combustible de diffusion et/ou autre. I1 faut souligner que les sorties 88 de fluide définies dans la cartouche 46 de capteur peuvent globalement avoir n'importe quelle configuration appropriée permettant au fluide circulant dans le canal intérieur 84 d'être expulsé de la cartouche 46. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, les sorties 88 de fluide peuvent être conçues de façon à s'étendre depuis le canal intérieur 84 jusqu'à une surface oblique 89 définie au voisinage immédiat de la pointe extrême 78. Dans d'autres formes de réalisation, la cartouche 46 de capteur ne doit pas forcément avoir une telle surface oblique 89 et, ainsi, les sorties 88 de fluide peuvent être conçues de manière à s'étendre entre le canal intérieur 84 et n'importe quelle surface extérieure appropriée 89 de la cartouche 46 de capteur. De plus, les sorties 88 de fluide peuvent être définies dans la cartouche 46 de capteur afin d'avoir n'importe quelle orientation et/ou agencement appropriée. Par exemple, comme représenté sur les figures 3 et 4, les sorties 88 de fluide peuvent être constituées par des passages rectilignes ou obliques ménagés sous une forme annulaire autour de l'ouverture sommitale 85. Selon une autre possibilité, les sorties 88 de fluide peuvent être constituées par des passages courbes ou hélicoïdaux conçus pour s'enrouler autour d'au moins une partie de la paroi extérieure 83 de la cartouche 46 de capteur. De plus, un ou plusieurs moyens de tourbillonnement (non représentés) peuvent être définis au voisinage immédiat des sorties 88 de fluide pour donner au fluide un mouvement tourbillonnant lorsqu'il est expulsé depuis les sorties 88 de fluide. Toujours en référence aux figures 2 à 4, la lentille 50 du capteur 44 peut globalement être constituée par n'importe quel élément optique ou fenêtre approprié conçu pour laisser passer la lumière. Ainsi, dans une forme de réalisation, la lentille 50 peut simplement être constituée par une fenêtre conçue de façon que la lumière émise depuis la chambre de combustion 36 puisse traverser la lentille 50 et entrer dans le canal intérieur 84. Dans d'autres formes de réalisation, la lentille 50 peut être constituée par une lentille optique conçue pour intercepter la lumière émise depuis la chambre de combustion 36 et pour la concentrer sur une face d'extrémité 90 du câble 48 à fibres optiques. Par exemple, la lentille 50 peut être constituée par une lentille concave à distance focale égale à l'espacement entre la lentille 50 et la face d'extrémité 90 du câble 48 à fibres optiques. De la sorte, la lumière interceptée par la lentille 50 peut être concentrée directement sur le câble 48 à fibres optiques. Cependant, dans une autre forme de réalisation possible, la lentille 50 peut se présenter sous la forme d'une lentille convexe ou de n'importe quel autre élément optique approprié, par exemple un prisme. De plus, la lentille 50 peut globalement être conçue pour être montée dans le canal intérieur 84 de façon que la lentille puisse laisser passer et/ou intercepter au moins une partie de la lumière émise en direction de la cartouche 46 de capteur. Par exemple, dans une forme de réalisation, la lentille 50 peut être montée directement à l'extrémité sommitale 78 de la cartouche 46 de capteur de façon que la lentille 50 soit placée sensiblement au ras de l'ouverture sommitale 85. Selon une autre possibilité, comme indiqué dans la forme de réalisation illustrée, la lentille 50 peut être placée dans le canal intérieur 84 de manière à être décalée par rapport à l'ouverture sommitale 85. De plus, il doit être entendu que la lentille 50 peut être montée dans le canal intérieur 84 à l'aide de n'importe quel moyen approprié. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, le canal intérieur 84 peut avoir un profil étagé définissant une bride ou une arête annulaire 91 contre laquelle la lentille 50 peut être placée et fixée. Dans une telle forme de réalisation, la lentille 50 peut être montée contre l'arête annulaire 91 à l'aide de n'importe quels mécanismes de fixation appropriés tels que des vis, des goujons, des bagues de retenue, des anneaux élastiques et/ou n'importe quels autres moyens de retenue appropriés. Dans d'autres formes de réalisation, il faut souligner que le canal intérieur 84 ne doit pas forcément avoir le profil étagé illustré. Par exemple, dans une forme de réalisation, une gorge (non représentée) peut être définie sur le pourtour du canal intérieur 84 dans lequel la lentille 50 peut être solidement montée. Dans encore d'autres formes de réalisation, la cartouche 46 de capteur et/ou la lentille peuvent avoir n'importe quelle autre configuration appropriée permettant à la lentille d'être fixée dans le canal intérieur 84. En outre, la lentille 50 décrite peut généralement être faite de n'importe quelle matière appropriée. Par exemple, la lentille 50 peut être faite d'une matière apte à supporter les hautes températures survenant à l'intérieur du dispositif de combustion 20.

De la sorte, la lentille 50 peut globalement servir d'écran thermique pour le câble 48 à fibres optiques disposé dans le canal intérieur 84. Par exemple, dans plusieurs formes de réalisation, la lentille 50 peut être faite d'une matière telle que du saphir ou n'importe quelle autre matière réfractaire adéquate. Par ailleurs, dans une forme de réalisation, la surface extérieure 92 de la lentille 50 peut comprendre un revêtement protecteur transparent conçu pour assurer une plus grande résistance thermique à la lentille 50. De plus, la lentille 50 peut généralement avoir n'importe quelles forme et/ou dimensions appropriées. Cependant, dans une forme de réalisation, la forme et/ou les dimensions de la lentille 50 peuvent globalement correspondre à la forme et aux dimensions de la partie du canal intérieur 84 dans laquelle est montée la lentille 50. De la sorte, la lentille 50 peut être fixée hermétiquement dans le canal intérieur 84, notamment à l'aide d'un joint et/ou d'un mécanisme d'étanchéité approprié quelconque, dans le but d'empêcher que le fluide fourni par l'intermédiaire du canal intérieur 84 ne dépasse la lentille 50. Selon une autre possibilité, la lentille 50 peut être conçue de façon qu'au moins une partie du fluide fourni via le canal intérieur 84 dépasse la lentille 50 et soit expulsé par l'ouverture sommitale 85. De plus, dans plusieurs formes de réalisation de la présente invention, la cartouche 46 de capteur peut comprendre un moyen de refroidissement de lentille servant à refroidir la surface extérieure 92 de la lentille 50. Par exemple, la cartouche 46 de capteur peut présenter un ou plusieurs passages 93 de refroidissement de lentille servant à diriger au moins une partie du fluide fourni via le canal intérieur 84 contre et/ou au voisinage immédiat de la surface extérieure 92 de la lentille 50. Ainsi, comme représenté en particulier sur les figures 3 et 4, une pluralité de passages de refroidissement 93 de fluide à disposition annulaire peuvent être définis entre les sorties 88 de fluide et le canal intérieur 84 de façon qu'une partie du fluide passant par les sorties 88 de fluide puisse être dirigée contre et/ou au voisinage immédiat de la surface extérieure 89 de la lentille 50. De la sorte, le fluide peut servir d'agent de refroidissement pour la surface extérieure 89 et peut également servir à évacuer d'éventuels débris et/ou corps étrangers de la surface extérieure 89. Il faut souligner que, dans d'autres formes de réalisation possibles, les passages de refroidissement 93 de lentille peuvent être directement en communication fluidique avec le fluide passant par le canal intérieur 84 et, ainsi, ne sont pas forcément définis dans la cartouche 46 de capteur de façon à être reliés aux sorties 88 de fluide. Toujours en référence aux figures 2 à 4, comme indiqué plus haut, le câble 48 à fibres optiques du capteur 44 peut globalement être conçu pour intercepter et/ou transmettre la lumière émise par les flammes du dispositif de combustion et traversant la lentille 50 jusqu'au photodétecteur 52 (figure 1) du système 10 de turbine afin de permettre la détection et/ou la mesure des propriétés de cette lumière. Ainsi, une partie du câble 48 à fibres optiques peut être disposée à l'extérieur de la cartouche 46 de capteur de façon qu'une première extrémité 94 (figure 1) du câble 48 à fibres optiques puisse être couplée optiquement au photodétecteur 52. Le reste du câble 48 à fibres optiques peut être disposé dans la cartouche 46 de capteur de façon qu'une seconde extrémité 95 du câble 48 à fibres optiques soit placée à un endroit où au moins une partie de la lumière traversant la lentille 50 peut être dirigée et interceptée par une face d'extrémité 90 du câble 48 à fibres optiques. Par exemple, dans plusieurs formes de réalisation, la face d'extrémité 90 du câble 48 à fibres optiques peut être disposée directement contre une surface intérieure 96 de la lentille 50. Dans d'autres formes de réalisation, la face d'extrémité 90 du câble 48 à fibres optiques peut être espacée par rapport à la lentille 50. Par exemple, comme décrit plus haut, le câble 48 à fibres optiques peut être espacé par rapport à la lentille 50 d'une distance globalement égale à la focale de la lentille 50. Au sens de la présente description, l'expression "câble à fibres optiques" peut couvrir un câble 48 à fibres optiques ayant une seule fibre optique ou un câble 48 à fibres optiques conçu sous la forme d'un faisceau de fibres optiques et ayant une pluralité de fibres optiques. Ainsi, il doit être entendu que le câble 48 à fibres optiques décrit peut généralement avoir n'importe quel nombre de fibres optiques. De façon générale la ou les fibres optiques du câble 48 à fibres optiques peuvent être conçues d'une manière identique ou similaire à n'importe quelles fibres optiques appropriées connues dans la technique. Ainsi, la ou les fibres optiques peuvent être conçues de manière à avoir n'importe quel champ de vision approprié par rapport à l'axe longitudinal de la ou des fibres. En outre, les fibres optiques peuvent être faites de n'importe quelle matière appropriée, par exemple des verres de silice, des verres fluorés, du saphir et autres. De plus, dans plusieurs formes de réalisation, les fibres optiques peuvent avoir un revêtement extérieur conçu pour assurer une protection thermique pour les fibres. Par exemple, les fibres optiques peuvent être revêtues d'or, d'autres métaux précieux et/ou de n'importe quelle matière appropriée permettant aux fibres optiques de résister aux fortes températures régnant dans l'injecteur 30 de combustible. I1 doit également être entendu que, le câble 48 à fibres optiques peut avoir globalement n'importe quelles dimensions appropriées. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, le câble 48 à fibres optiques peut avoir un diamètre ou une hauteur 97 permettant au câble 48 à fibres optiques d'être disposé et/ou monté dans une partie rétrécie 98 du canal intérieur 84 formée par le profil étagé défini globalement au voisinage immédiat de la pointe extrême 78 de la cartouche 46 de capteur. Cependant, comme indiqué plus haut, la cartouche 46 de capteur n'a pas forcément un tel profil étagé. Ainsi, dans d'autres formes de réalisation, le câble 48 à fibres optiques peut avoir globalement n'importe quel diamètre ou hauteur approprié 97 permettant au câble 48 à fibres optiques d'être inséré dans le canal intérieur 84.

Considérant maintenant la figure 5, il y est représenté une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation d'un capteur 144 utilisable avec le système de turbine décrit 10 selon des aspects de la présente invention. Globalement, un grand nombre ou la totalité des éléments et/ou moyens du capteur 144 peuvent être identiques ou similaires à ceux décrits plus haut en référence aux figures 2 à 4. Ainsi, le capteur 144 peut comprendre une cartouche 146 de capteur, un câble 148 à fibres optiques et une lentille 150. La cartouche 146 de capteur peut globalement être conçue de manière à être chargée par l'arrière et fixée dans le passage central 69 (figure 2) d'un injecteur 30 de combustible. Ainsi, dans une forme de réalisation, la cartouche 146 de capteur peut avoir une bride 181 à son extrémité de base 177 afin de fixer la cartouche 146 à la face extérieure 82 (figure 2) du capot d'extrémité 28 du dispositif de combustion 20. De plus, la lentille 150 du capteur 144 peut être montée dans un canal intérieur 184 de la cartouche 146 de capteur à un emplacement globalement adjacent à la pointe extrême 178 de la cartouche 146 de façon que la lumière émise par la flamme du dispositif de combustion puisse traverser la lentille 150 et entrer dans le canal intérieur 184. De plus, le câble 148 à fibres optiques peut être partiellement disposé dans la cartouche 146 de capteur de façon que la lumière traversant la lentille puisse être interceptée et transmise au photodétecteur 52 (figure 2) par le câble 148 à fibres optiques. Cependant, à la différence de la forme de réalisation décrite plus haut, la cartouche 146 de capteur peut avoir un ou plusieurs canaux extérieurs 101 conçus pour la circulation d'un fluide tel que de l'air, de l'hydrogène, de l'azote, un combustible liquide, un combustible gazeux, de l'eau, de la vapeur et/ou n'importe quel autre liquide et/ou gaz appropriés dans la cartouche 146 de capteur.

En particulier, la cartouche 146 peut comprendre des parois 183, 102 à disposition concentrique définissant le ou les canaux extérieurs 101 et le canal intérieur 184. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, la cartouche 146 de capteur peut comprendre une paroi extérieure 183 définissant un tube extérieur de la cartouche 146 et une paroi intérieure 102 définissant un tube intérieur de la cartouche 146. De la sorte, entre les parois extérieure et intérieure 183, 102 peut être défini un canal extérieur 101 disposé radialement vers l'extérieur du canal intérieur 184. Dans d'autres formes de réalisation, la cartouche de capteur peut comprendre n'importe quel nombre de parois intérieures 102 définissant n'importe quel nombre de canaux supplémentaires 101 disposés radialement vers l'extérieur du canal intérieur 184. I1 doit être entendu que le canal extérieur 101 peut globalement être en communication fluidique avec une source appropriée (non représentée) de fluide pour permettre à un fluide d'être reçu dans le canal extérieur 101. Par exemple, dans une forme de réalisation, une entrée 103 de fluide peut être définie globalement au voisinage immédiat de l'extrémité de base 177 de la cartouche 146 de capteur (notamment en étant définie dans la bride 181) et peut être conçue de manière à être reliée à une source de fluide. De la sorte, un fluide arrivant de la source de fluide peut pénétrer dans l'entrée 103 de fluide et peut être dirigé jusque dans le canal extérieur 101. Dans une autre forme de réalisation, un ou plusieurs passages de liaison (non représentés) similaires aux passages 87 décrits plus haut en référence aux figures 2 à 4, peuvent être définis entre le canal extérieur 101 et un ou plusieurs passages annulaires 67, 68 (figure 2) du corps 56 d'injecteur pour permettre au fluide passant par le ou les passages annulaires 67, 68 d'être dirigé jusque dans le canal extérieur 101. Dans encore d'autres formes de réalisation, la cartouche 146 de capteur peut avoir n'importe quelle autre configuration appropriée permettant à un fluide d'être reçu dans le canal extérieur 101. Il faut également souligner que, dans plusieurs formes de réalisation, une partie du fluide reçu par la cartouche 146 de capteur peut être dirigée jusque dans le canal intérieur 184 afin d'assurer le refroidissement du câble 148 à fibres optiques et de la lentille 150 du capteur 144. Par exemple, le canal intérieur 184 peut être en communication fluidique avec l'entrée 103 de fluide de façon qu'une partie du fluide passant par l'entrée 103 soit dirigée jusque dans le canal intérieur 184. Selon une autre possibilité, le canal intérieur 184 peut être relié à une entrée de fluide séparée 106 (représentée par transparence) définie globalement au voisinage immédiat de l'extrémité de base 177 de la cartouche 146 de capteur. Dans encore d'autres formes de réalisation, le canal intérieur 184 peut être en communication fluidique avec le canal extérieur 101, notamment en ménageant une ou plusieurs ouvertures (non représentées) à travers la paroi intérieure 102. De plus, une ou plusieurs sorties 104 de fluide peuvent être définies à une extrémité aval 105 du canal extérieur 101 pour injecter dans la chambre de combustion 36 du dispositif de combustion 20 le fluide passant dans le canal extérieur 101. De la sorte, le fluide peut servir à améliorer le processus de combustion se déroulant dans le dispositif de combustion 20, notamment en améliorant l'efficacité de la combustion et/ou en réduisant les émissions. Par exemple, le fluide peut être injecté dans la chambre de combustion 36 sous la forme d'air de pulvérisation, d'air de diffusion, de combustible de diffusion et/ou autre. Il faut souligner que la ou les sorties 104 de fluide définies à l'extrémité aval 105 du canal extérieur 101 peuvent globalement avoir n'importe quelle configuration appropriée. Par exemple, dans une forme de réalisation, l'extrémité aval 105 du canal extérieur 101 peut s'étendre entièrement jusqu'à la surface extérieure 189 de la cartouche 146 de capteur de façon que l'extrémité aval 105 définisse une sortie 104 de fluide autour de l'ouverture d'extrémité 185 à ou au voisinage immédiat de la pointe extrême 178. Selon une autre possibilité, comme représenté sur la figure 5, l'extrémité aval 105 du canal extérieur 101 peut aboutir dans la cartouche 146 de capteur de façon qu'une ou plusieurs sorties 104 de fluide puissent être définies entre le canal extérieur 101 et la surface extérieure 189 de la cartouche 146 de capteur. Par exemple, une pluralité de sorties de fluide rectilignes ou obliques 104 peuvent s'étendre entre le canal extérieur 101 et la surface extérieure 189 de manière à être disposées sous une forme annulaire autour de l'ouverture d'extrémité 185.

De plus, comme pour la forme de réalisation décrite plus haut, un ou plusieurs passages de refroidissement 107 de lentille peuvent être définis dans la cartouche 146 de capteur pour permettre un refroidissement et/ou un nettoyage de la surface extérieure 192 de la lentille 150. Par exemple, les passages de refroidissement 107 de lentille peuvent être en communication fluidique avec les sorties 104 de fluide et/ou le canal extérieur 101 afin qu'une partie du fluide passant par les sorties 104 de fluide et/ou le canal de sortie 101 puisse être dirigée jusque dans les passages de refroidissement de lentille.

I1 faut souligner que, dans des formes de réalisation dans lesquelles un fluide est également amené à emprunter le canal intérieur 184, une pluralité de sorties (non représentées) de fluide peuvent également être définies entre le canal intérieur 184 et la surface extérieure 189 de la cartouche 146 de capteur. Selon une autre possibilité, le canal intérieur 184 peut être en communication fluidique avec le canal extérieur 101 et/ou les sorties 104 de fluide pour permettre une expulsion du fluide depuis le canal intérieur. Dans encore d'autres formes de réalisation, le fluide circulant dans le canal intérieur 184 peut être expulsé à travers et/ou autour d'une partie de la lentille 150.

Liste des repères 10 Système de turbine à gaz 12 Section compresseur 14 Section combustion 16 Section turbine 18 Aubes 20 Dispositifs de combustion 22 Enveloppe de combustion 24 Enveloppe de turbine à gaz 26 Ensemble de capot d'extrémité 28 Capot d'extrémité 30 Injecteur de combustible 32 Manchon interne d'écoulement 34 Chemise de combustion 36 Chambre de combustion 38 Pièce de transition 40 Manchon de refroidissement par impact 42 Conduit intérieur 44 Capteur 46 Cartouche de capteur 48 Câble à fibres optiques 50 Lentille 52 Photodétecteur 54 Unité de commande 56 Corps d'injecteur 57 Première extrémité 58 Seconde extrémité 59 Buse d'injection 60 Bride 61 Entrée 62 Vrilles d'air 63 Orifices ou trous d'injection de combustible 64 Zone ou chambre annulaire de prémélange 65 Tube extérieur de brûleur 66 Tube extérieur (du corps 56 d'injecteur) 67 Premier passage annulaire 68 Deuxième passage annulaire 69 Passage central (troisième passage annulaire) 70 Premier tube intérieur 71 Face intérieure 72 Canaux ou trous 73 Surface extérieure (du tube extérieur 65 de brûleur) 74 Second tube intérieur 75 Axe central 76 Passage de combustible pour prémélange 77 Extrémité de base 78 Extrémité de pointe ou pointe extrême 79 Passage correspondant 80 Diamètre ou hauteur (du passage 79) 81 Bride 82 face extérieure 83 Paroi extérieure 84 Canal intérieur 85 Ouverture de pointe 86 Ouverture de base 87 Passages de liaison 88 Sortie de fluide 89 Surface extérieure (de la cartouche 46 de capteur) 90 Face d'extrémité (du câble 48 à fibres optiques) 91 Bride ou arête annulaire 92 Surface extérieure (de la lentille 50) 93 Passage de refroidissement de lentille 94 Première extrémité (du câble 48 à fibres optiques) 95 Seconde extrémité (du câble 48 à fibres optiques) 96 Surface intérieure (de la lentille 50) 97 Diamètre ou hauteur (du câble 48 à fibres optiques) 98 Partie rétrécie 99 Trous de boulons 101 Canaux extérieurs 102 Parois intérieures 103 Entrée de fluide 104 Sortie de fluide 105 Extrémité aval (du canal extérieur 101) 106 Entrée séparée de fluide 107 Passage de refroidissement de lentille 144 Capteur 146 Cartouche de capteur 148 Câble 48 à fibres optiques 150 Lentille 177 Extrémité de base (de la cartouche 146) 178 Extrémité de pointe (de la cartouche 146) 181 Bride 183 Parois 184 Canal intérieur (de la cartouche 146) 185 Ouverture de pointe 189 Surface extérieure (de la cartouche 146) 192 Surface extérieure (de la lentille 150)

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Système (10), comportant : un dispositif de combustion (20) comprenant un capot d'extrémité (28) et au moins un injecteur (30) de combustible s'étendant depuis une face intérieure (71) dudit capot d'extrémité (28) ; une cartouche (46) s'étendant à travers ledit capot d'extrémité (28) et jusque dans ledit injecteur (30) de combustible, ladite cartouche (46) définissant une ouverture (85) destinée à recevoir de la lumière émise de l'intérieur du dispositif de combustion (20) ; et un câble (48) à fibres optiques disposé dans ladite cartouche (46), ledit câble (48) à fibres optiques étant conçu pour intercepter au moins une partie de la lumière reçue à travers ladite ouverture (85).
2. 2. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel une partie de ladite cartouche (46) est conçue pour venir contre une face extérieure (82) dudit capot d'extrémité (28).
3. 3. Système (10) selon la revendication 2, dans lequel ladite cartouche (46) définit une bride (81), fixée à ladite surface extérieure (82).
4. 4. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel ladite cartouche (46) s'étend à travers un passage (79) défini dans ledit capot d'extrémité (28), ledit passage (79) étant aligné axialement avec un axe central (75) du ou desdits injecteurs (30) de combustible.
5. 5. Système (10) selon la revendication 1, comportant en outre une lentille (50) montée à l'intérieur de ladite cartouche (46).
6. 6. Système (10) selon la revendication 5, dans lequel ladite lentille (50) concentre, sur une face d'extrémité (90) dudit câble (48) à fibres optiques, au moins une partie de la lumière reçue à travers ladite ouverture (85).
7. 7. Système (10) selon la revendication 1, comportant en outre un photodétecteur (52) couplé audit câble (48) à fibres optiques, ledit photodétecteur (52) étant conçu pour mesurer une caractéristique de la lumière transmise par l'intermédiaire dudit câble (48) à fibres optiques.
8. 8. Système (10) selon la revendication 7, dans lequel ledit photodétecteur (52) comprend un spectromètre et/ou un tube photomultiplicateur.
9. 9. Système (10) selon la revendication 7, comportant en outre une unité de commande (54) communiquant avec ledit photodétecteur (52), ladite unité de commande (54) étant conçue pour analyser des données produites par ledit photodétecteur (52) afin de déterminer un état de fonctionnement du dispositif de combustion (20).
10. 10. Système (10) selon la revendication 9, dans lequel l'unité de commande (54) est en outre conçue pour régler un paramètre de fonctionnement du dispositif de combustion (20) d'après ledit état de fonctionnement.
11. 11. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel un fluide est fourni à travers au moins une partie de ladite cartouche (46), ledit fluide étant amené à emprunter un canal intérieur (84) et/ou un canal extérieur (101) de ladite cartouche (46).
12. 12. Procédé, comportant : l'insertion d'une cartouche (46) à travers un capot d'extrémité (28) d'un dispositif de combustion (20) et jusque dans un injecteur (30) de combustible dudit dispositif de combustion (20) ; et l'interception de lumière émise depuis ledit dispositif de combustion (20) à l'aide d'un câble (48) à fibres optiques disposé dans ladite cartouche (46).
13. 13. Procédé selon la revendication 12, comportant en outre la mesure d'une caractéristique de la lumière interceptée par ledit câble (48) à fibres optiques.
14. 14. Procédé selon la revendication 13, comprenant en outre l'analyse de la caractéristique afin de déterminer un état de fonctionnement du dispositif de combustion (20).
15. 15. Procédé selon la revendication 14, comportant en outre la régulation, d'après ledit état de fonctionnement, d'un paramètre de fonctionnement affectant la combustion dans le dispositif de combustion (20).