燃烧器点火定时制造技术

本发明专利技术题为燃烧器点火定时。本发明专利技术提供了涡轮机(10)和操作该涡轮机(10)的方法。该涡轮机(10)可包括压缩机(14)、涡轮(18)、位于该压缩机(14)下游和该涡轮(18)上游的多个燃烧器(16)。该涡轮机(10)还可包括多个点火器(17)。操作该涡轮机(10)的方法可包括以第一速度旋转该涡轮机(10)的轴(22)，并且在以第一速度旋转该涡轮机(10)的该轴(22)之后以不同于该第一速度的第二速度旋转该涡轮机(10)的该轴(22)。该方法还可包括在整个时间段内以规则的间隔和/或当旋转速度在该时间段内达到至少一个预定速度阈值时，反复地点燃所述多个点火器(17)中的至少一个点火器(17)。

【技术实现步骤摘要】
燃烧器点火定时
本公开整体涉及用于点燃涡轮机的燃烧器的方法和装置。
技术介绍
气体涡轮、飞机发动机和许多其他基于燃烧的系统包括一个或多个燃烧器，该一个或多个燃烧器将工作流体(诸如空气)与燃料混合并点燃燃料-空气混合物以产生高温和高压燃烧气体。例如，商用气体涡轮可以用于发电。用于产生电力的典型气体涡轮以串联流顺序包括压缩机、燃烧区段和涡轮。环境空气可被提供到压缩机，并且压缩机中的旋转叶片和静止叶片渐进地向工作流体(空气)赋予动能，以在高度激励状态下产生压缩的工作流体。经压缩的工作流体离开压缩机并流入燃烧区段中的多个燃烧器中的每一个燃烧器中，其中经压缩的工作流体与燃料在一个或多个燃料喷嘴中混合。燃料空气混合物流入每个燃烧器中的燃烧室，其中混合物被点燃以产生具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体在涡轮中膨胀以做功。例如，涡轮中燃烧气体的膨胀可使连接到发电机的轴旋转以产生电力。燃烧通常由一个或多个但少于全部的燃烧器中的点火系统引发。点火系统可在一个或多个燃烧器内产生火花或其他点火源，例如激光束或引燃火焰。在一些气体涡轮中，多个燃烧器通常通过每对相邻燃烧器之间的横越火焰管连接或互连。在一个燃烧器(例如，具有点火系统的燃烧器)中引发的燃烧可通过横越火焰管在所有燃烧器中传播。横越火焰管延伸穿过每个燃烧室的一侧，使得燃烧气体可从一个燃烧器行进到下一个相邻燃烧器的燃烧室。该设计还需要每个横越火焰管穿透燃烧器的衬套，从而在穿透处或穿透处周围形成潜在泄漏和/或湍流源。此外，在相邻燃烧器的侧面之间延伸的横越火焰管必然妨碍每个燃烧器的衬套和流动套筒之间的工作流体的流动。这些障碍物在衬套背面产生低速区域，继而产生热点和衬套变形。此类构型还具有罐到罐的复杂热瞬态，这导致横越火焰管结扎或从其预期位置移位，从而导致停机以进行硬件校正而后允许正确启动。
技术实现思路
根据本公开的系统和方法的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过该技术的实践来学习。根据一个实施方案，提供了操作涡轮机的方法。涡轮机包括压缩机、涡轮和在压缩机下游和涡轮上游的多个燃烧器。涡轮机还包括多个点火器。多个点火器中的每个点火器安装在多个燃烧器中的对应的一个燃烧器上并且与对应的一个燃烧器操作地连通，并且多个燃烧器中的每个燃烧器具有安装在其上的对应的点火器。方法包括以第一速度旋转涡轮机的轴，并且在以第一速度旋转涡轮机的轴之后以不同于第一速度的第二速度旋转涡轮机的轴。轴的旋转速度在一时间段内从第一速度改变为第二速度。方法还包括在整个时间段内以规则的间隔重复地点燃多个点火器中的至少一个点火器。根据另一个实施方案，提供了操作涡轮机的方法。涡轮机包括多个燃烧器和多个点火器。多个点火器中的每个点火器安装在多个燃烧器中的对应的一个燃烧器上并且与对应的一个燃烧器操作地连通，并且多个燃烧器中的每个燃烧器具有安装在其上的对应的点火器。方法包括以第一速度旋转涡轮机的轴，并且在以第一速度旋转涡轮机的轴之后以不同于第一速度的第二速度旋转涡轮机的轴。轴的旋转速度在一时间段内从第一速度改变为第二速度。方法还包括当旋转速度在时间段期间达到至少一个预定速度阈值时，点燃多个点火器中的至少一个点火器。根据另一个实施方案，提供了一种涡轮机。涡轮机包括压缩机、涡轮和在压缩机下游和涡轮上游的多个燃烧器。涡轮机还包括多个点火器。多个点火器中的每个点火器安装在多个燃烧器中的对应的一个燃烧器上并且与对应的一个燃烧器操作地连通，并且多个燃烧器中的每个燃烧器具有安装在其上的对应的点火器。参照以下描述和所附权利要求，本专利技术的系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案，并与描述一起用于解释本技术的原理。附图说明本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本专利技术的系统和方法的完整且能够实现的公开内容，包括制造和使用本专利技术的系统和方法的最佳模式，其中：图1示出了根据本公开的实施方案的示例性气体涡轮的功能框图；图2示出了根据本公开的实施方案的示例性燃烧器的简化侧剖视图；图3示出了根据本公开的实施方案的多个燃烧器和相应的多个点火器；图4示出了根据本公开的实施方案的加速期间涡轮机的点火时间表；图5示出了根据本公开的实施方案的减速期间涡轮机的点火时间表；图6示出了根据本公开的实施方案的操作涡轮机的方法；并且图7示出了根据本公开的实施方案的操作涡轮机的方法。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的系统和方法的实施方案，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本专利技术技术的方式提供的，而不是对本专利技术技术的限制。事实上，对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离受权利要求书保护的本专利技术技术的范围或实质的情况下，可以在本专利技术技术中进行修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生又一个实施方案。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本专利技术的相似或类似的部件。如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。现在参考附图，图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图，该涡轮机在所示实施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气体涡轮，但除非在权利要求中另外指明，否则本公开不限于陆基和/或工业气体涡轮。例如，如本文所述的点火技术和方法可用于任何类型的涡轮机，包括但不限于蒸汽涡轮、飞行器气体涡轮或船用气体涡轮。气体涡轮10一般包括入口区段12、设置在入口区段12的下游的压缩机14、设置在压缩机14的下游的多个燃烧器16、设置在燃烧器16的下游的涡轮18以及设置在涡轮18的下游的排气区段20。另外，气体涡轮10可包括一个或多个轴22，该一个或多个轴将压缩机14联接到涡轮18。在操作期间，空气24流过入口区段12并进入压缩机14，在该处空气24逐渐被压缩，从而将压缩空气26提供给燃烧器16。压缩空气26的至少一部分与燃料28在燃烧器16内混合，并且被燃烧以产生燃烧气体30。燃烧气体30从燃烧器16流入涡轮18，其中能量(动能和/或热能)从燃烧气体30传递到转子叶片(未示出)，从而使轴22旋转。然后，机械旋转能量可用于各种目的，诸如为压缩机14供电和/或发电。然后，离开涡轮18的燃烧气体30可以经由排气区段20从气体涡轮10排出。如图2所示，每个燃烧器16可由外缸32(诸如压缩机排气缸)至少部分地围绕。外缸32可至少部分地限定高压增压室34，该高压增压室至少部分地围绕燃烧器16的各种部件。高压增压室34可以与压缩机14(图1)流体连通，以便从压缩机14接收压缩空气26。端盖36可联接到外缸32。在特定实施方案中，外缸32和端盖36可至少部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作涡轮机(10)的方法，所述涡轮机(10)包括压缩机(14)、涡轮(18)、位于所述压缩机(14)下游和所述涡轮(18)上游的多个燃烧器(16)以及多个点火器(17)，所述多个点火器(17)中的每个点火器(17)安装在所述多个燃烧器(16)中的对应的一个燃烧器(16)上并且与所述对应的一个燃烧器(16)操作地连通，其中所述多个燃烧器(16)中的每个燃烧器(16)具有安装在其上的对应的点火器(17)，所述方法包括：/n以第一速度旋转所述涡轮机(10)的轴(22)；/n在以所述第一速度旋转所述涡轮机(10)的所述轴(22)之后，以不同于所述第一速度的第二速度旋转所述涡轮机(10)的所述轴(22)，其中所述轴(22)的旋转速度在一时间段内从所述第一速度变为所述第二速度；并且/n在整个所述时间段内以规则的间隔重复地点燃所述多个点火器(17)中的至少一个点火器(17)。/n

【技术特征摘要】
20191210 US 16/708,5261.一种操作涡轮机(10)的方法，所述涡轮机(10)包括压缩机(14)、涡轮(18)、位于所述压缩机(14)下游和所述涡轮(18)上游的多个燃烧器(16)以及多个点火器(17)，所述多个点火器(17)中的每个点火器(17)安装在所述多个燃烧器(16)中的对应的一个燃烧器(16)上并且与所述对应的一个燃烧器(16)操作地连通，其中所述多个燃烧器(16)中的每个燃烧器(16)具有安装在其上的对应的点火器(17)，所述方法包括：
以第一速度旋转所述涡轮机(10)的轴(22)；
在以所述第一速度旋转所述涡轮机(10)的所述轴(22)之后，以不同于所述第一速度的第二速度旋转所述涡轮机(10)的所述轴(22)，其中所述轴(22)的旋转速度在一时间段内从所述第一速度变为所述第二速度；并且
在整个所述时间段内以规则的间隔重复地点燃所述多个点火器(17)中的至少一个点火器(17)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中点燃所述多个点火器(17)中的至少一个点火器(17)包括在所述时间段期间每次出现所述规则间隔时同时点燃所述多个点火器(17)中的所有所述点火器(17)。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括检测所述多个燃烧器(16)中的一个燃烧器(16)中的状况，并且响应于所检测到的状况而仅点燃所述多个点火器(17)中的所述对应的点火器(17)。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一速度小于所述第二速度。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一速度大于所述第二速度。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二速度是所述涡轮机(10)的全速。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·迪安·富勒，理查德·马丁·迪金提奥，威廉·大卫·约克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US