一种用于监测燃烧装置(30)的方法，包括步骤：‑借助于燃烧装置(30)的传感器，将燃烧装置(30)的第一壁与或者燃烧装置(30)的第二壁或者传感器之间的距离测量数次，和‑从距离上的变化推断：‑第一和/或第二壁和/或传感器上的沉积物(84)的形成，和/或‑燃烧装置(30)内的温度改变，和/或‑燃烧装置(30)内的压力改变。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术指向于一种用于监测燃烧装置(combustor)的方法和适于通过所述方法进行监测的燃烧装置。燃烧装置可以是燃气涡轮发动机的部件。
技术介绍
典型的燃气涡轮发动机包括空气入口、跟着是压气机部，进入的空气在压气机部中被压缩。之后，压缩空气被引导至燃气涡轮发动机的燃烧装置部中的一个或多个燃烧装置。燃料、可以是气体或液体燃料被引入燃烧装置内并与压缩空气的一部分混合。由燃烧装置中的燃料/空气混合物的燃烧创建的热燃烧气体被指向至包括一组涡轮机叶片和一组涡轮机引导翼片的涡轮机部。抵着涡轮机叶片流动的燃烧气体导致涡轮机叶片被附接所至的燃气涡轮发动机的轴的转动。因为压气机级的叶片也被附接至轴，所以由涡轮机部产生的机械动力的一部分被用于操作压气机部。燃气涡轮发动机的燃烧装置通常包括至少三个部件：燃烧器、旋流器和过渡件。过渡件通常与燃烧装置部的燃烧体积在下游流体连通。主燃料通过燃烧器的主燃料供给被引入旋流器内，而先导燃料通过燃烧器的单独的先导燃料供给进入旋流器。主燃料流动通过一组主燃料喷嘴进入旋流器，从那里它被沿着旋流器翼片引导，与过程中的进入的压缩空气混合。所得到的燃料/空气混合物维持延伸到燃烧体积内的燃烧器火焰。如果不符合特定标准的(低质量)气体燃料被供给至燃烧装置，则可能会发生内部腔的污染。对于气体燃料的两个主要质量问题是与气体一起携带的液体和气体中的高硫含量。前者可以导致组成部
件的烧毁，而后者可以导致燃烧装置的通道的阻塞。两者都可能导致燃烧装置并因此是燃气涡轮发动机停机。如气体燃料一样，液体燃料质量根据现场而变化，而差质量的燃料对燃气涡轮发动机的操作具有负面影响，因为碳可能会积聚在阻塞孔的关键组成部件上。这可以导致燃料流动的限制。对于燃烧装置的组成部件的检修间隔通常基于利用在类似条件下的类似组成部件的经验而以固定间隔设定。然而，相同设计的组成部件可以取决于数个现场因素而具有非常不同的寿命跨度。这些因素包括上述燃料质量、燃烧装置被操作的运行循环的数量、环境温度和空气质量。因此，固定的维护间隔可能或者导致尽管燃烧装置的状态尚未要求这样的维护就进行的维护。或者固定的维护间隔可能太长。这可能导致燃烧装置的损坏并因此导致燃烧装置和燃气涡轮发动机的非计划的停机时间。US 2009/0097354 Al公开一种用于检测在气体或油管线内使用以便测量在管线内流动的流体的量的、分别是流量计的超声流量计内的沉积积聚的方法和系统。测量在流量计的外壳的内侧壁上的沉积是基于沉积影响由超声换能器发送的超声波的速度、频率或强度。US 2012/0222484 Al公开一种用于检测流体线路、特别是从飞机中的厕所和洗脸盆出来的排水线路中的沉积的可移动装置。该装置特别适用于在具有弯曲的走向和/或变化的直径的排水线路中使用。它包括允许装置被插入排水线路的开口端内的柔性主体。超声换能器被附接至主体的被插入端。超声换能器在排水线路的轴向方向上发送超声波，超声波由它们冲击到的第一障碍物(部分)反射，第一障碍物可以或者是归因于几何变化的线路的壁或者是在壁的内侧上的沉积物。反射的信号由换能器作为响应信号接收并且可以相对于换能器与障碍物之间的距离和障碍物的尺寸进行评价。几何变化的影响可以通过将实际响应信号与排水线路是新的时测得的排水线路的基准信号进行比较来消除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于监测燃烧装置(combustor)、特别是以便调节维护间隔以适于燃烧装置的实际状况的方法。该目的通过一种根据权利要求1的方法来实现。一种适应于通过这样的方法进行监测的燃烧装置是权利要求10的主题。在权利要求12中要求保护一种包括这样的燃烧装置的燃气涡轮发动机。专利技术的进一步特征和细节是其他权利要求的主题和/或从说明书和附图中显现出来。关于方法讨论的特征和细节也可以应用于燃烧装置和燃气涡轮发动机，并且反之亦然。一种根据专利技术的用于监测燃烧装置的方法的特征在于步骤：-借助于燃烧装置的(至少一个)传感器，将燃烧装置的第一壁与燃烧装置的第二壁之间距离的或者第一壁与传感器之间的距离测量数次，和-从测得的距离上的变化推断：-第一壁和/或第二壁和/或传感器上的沉积物的形成，和/或-燃烧装置内的温度改变，和/或-燃烧装置内的压力改变。可以包括至少燃烧装置、燃料供给和空气供给的相应的燃烧装置根据专利技术的特征在于适于将燃烧装置的第一壁与或者燃烧装置的第二壁或者传感器之间的距离测量数次的(至少一个)传感器，和(至少一个)评价单元，评价单元被连接至传感器以接收来自其的测量信号并且适于处理根据专利技术的方法。燃烧装置可以进一步包括(在流动序列中的)燃烧器(burner)和过渡件，优选轴流过渡件。过渡件可以包括适于与主燃烧室、优选燃气涡轮发动机的燃烧部的轴流主燃烧室流体连通的下游开口。主燃烧室可以具有与预燃室相比较大的横截面积。此外，燃烧器可以包括位于预燃室的径向向外并打算用于使主燃料与空气混合(并因此包括被附接至主燃料供给和空气供给的相应的供给线路的喷嘴)的混合装置，混合装置包括适于围绕预燃室的轴向中心线将旋
流运动强加在进入预燃室内的燃料/空气混合物上的旋流器，和位于旋流器的径向向内并形成预燃室的轴向上游壁的(先导)燃烧器面，燃烧器面可以包含先导燃料喷射器和点火器。测量燃烧装置的两个固定部件之间的距离并且对距离上的可能的变化进行评价允许了燃烧装置(的部件)中或上的沉积物的可能的形成的容易且成本高效的检测。此外，因为温度改变以及压力改变也可能影响燃烧装置的两个壁之间的距离，所以相同的传感器可以同时还用于监测燃烧装置或其部件被暴露于的温度和压力改变。在根据专利技术的方法的优选实施例中，使用超声传感器。因此，如现有技术中已知的，传感器可以包括适于产生并发射超声波的发送器，和适于接收由障碍物反射之后的超声波并将接收到的超声波变换成相应的信号的接收器。可以从反射的超声波的行进时间对第一壁与传感器之间或第一与第二壁之间的距离进行评价。在根据专利技术的方法的优选实施例中，-将距离上的相对慢的下降视作与沉积物的形成有关，-将距离上的相对快的变化视作与压力改变有关，和-将处于中等(即，相对慢与相对快之间的某处)的速度水平的距离上的变化视作与温度改变有关。因此，对距离上的变化发生的速度进行评价并归结于三个监测目标中的一个。于是，利用在燃烧装置组成部件中或上的壁上的沉积物的形成一般非常慢地发生、而压力改变一般非常快并且进一步地而温度改变一般比压力改变慢并且比沉积物的形成快得多的事实，允许使用相应的单个相同传感器的测量结果来监测所有三个目标。有利地，可以从所推断出的温度改变导出多个燃烧装置循环。此外，可以从所推断出的压力改变导出燃烧动态。在根据专利技术的方法的优选实施例中，可以使用监测结果、即有关沉积物的形成、压力改变和/或温度改变的推断来导出用于燃烧装置的维护状态。该维护状态可以包括关于燃烧装置的一般或特定状
况的一个或数个方面。例如，基于监测结果，可以创建和/或调节用于燃烧装置的维护的计划。此外，可以在考虑监测结果的情况下确定维护进行的程度。此外，可以在考虑监测结果后进行燃烧装置的操作的立即停止和因此的停机(独立于维护计划)，以便避免燃烧装置的预料的损坏。在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于监测燃烧装置(30)的方法，其特征在于，‑借助于所述燃烧装置(30)的传感器，将所述燃烧装置(30)的第一壁与所述燃烧装置(30)的第二壁或者与所述传感器之间的距离测量数次，和‑从所述距离上的变化推断：‑所述第一壁和/或第二壁和/或传感器上的沉积物(84)的形成，和/或‑所述燃烧装置(30)内的温度改变，和/或‑所述燃烧装置(30)内的压力改变。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 EP 14153834.81.一种用于监测燃烧装置(30)的方法，其特征在于，-借助于所述燃烧装置(30)的传感器，将所述燃烧装置(30)的第一壁与所述燃烧装置(30)的第二壁或者与所述传感器之间的距离测量数次，和-从所述距离上的变化推断：-所述第一壁和/或第二壁和/或传感器上的沉积物(84)的形成，和/或-所述燃烧装置(30)内的温度改变，和/或-所述燃烧装置(30)内的压力改变。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用超声传感器(78)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，-将所述距离上的相对慢的下降视作与沉积物(84)的形成有关，-将所述距离上的相对快的变化视作与压力改变有关，和-将处于中等速度水平的所述距离上的变化视作与温度改变有关。4.根据前述权利要求中的一个所述的方法，其特征在于，从所推断出的温度改变导出所述燃烧装置(30)的多个运行循环。5.根据前述权利要求中的一个所述的方法，其特征在于，从所推断出的压力改变导出特定燃烧动态。6.根据前述权利要求中的一个所述的方法，其特征在于，从有关所述沉积物(84)的形成、所述压力改变和/或所述温度改变的推断导出维护状态。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，从...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·布拉特，P·黑德兰，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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