本发明专利技术公开一种用于控制燃气涡轮机系统中的燃烧不稳定性的系统和方法。该燃气涡轮机系统包括压缩机分段、连接至压缩机分段的涡轮分段、以及连接至压缩机分段和涡轮分段的燃烧器分段。燃烧器分段包括多个燃烧器。燃烧器分段进一步包括至少一个点火器以用于点燃多个燃烧器中的每一个燃烧器内的燃料-空气混合物从而形成热气体。该燃气涡轮机系统进一步包括控制系统，以用于通过对燃料-空气混合物的操作参数进行控制来控制多个燃烧器中的至少一个燃烧器中的热气体的速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及燃气涡轮机系统，并且更具体地，涉及。
技术介绍
燃气涡轮机系统广泛应用于例如发电的领域中。传统的燃气涡轮机系统包括压缩机分段、燃烧器分段和涡轮分段。在传统的燃气涡轮机系统中，压缩空气从压缩机分段被提供给燃烧器分段。进入燃烧器分段的空气与燃料混合并且进行燃烧。热燃烧气体从燃烧器分段流向涡轮分段，以驱动燃气涡轮机系统并且发电。近来，柔性燃料(flexible fuel)燃气涡轮机系统的发展已经改进了这种系统的性能。柔性燃料系统能够适于具有各种燃料成分和热容的范围广泛的燃料。这些系统已经实现了发电和效率的改进以及NOX排放物的减少。然而，柔性燃料燃气涡轮机系统的发展和使用已经造成了在操作期间燃烧不稳定性的增加。例如，使用高反应性燃料(reactive fuel)共混物已经造成了能够损坏或毁坏燃烧器分段和燃气涡轮机系统的燃烧不稳定性的增加，例如燃烧噪声、回火(flashback)和/或火焰保持。因此，改进的将是本领域中所期望的。
技术实现思路
本专利技术的各个方面以及优点将会在以下的描述中进行阐述，或者是通过描述可以显而易见的，或者是可以通过实施本专利技术而知悉。在一个实施例中，公开一种燃气涡轮机系统。该燃气涡轮机系统包括压缩机分段、连接至压缩机分段的涡轮分段、以及连接至压缩机分段和涡轮分段的燃烧器分段。燃烧器分段包括多个燃烧器，多个燃烧器中的每一个燃烧器都包括外壳，该外壳在其中限定室。多个燃烧器中的每一个燃烧器都与压缩机分段流体连通以用于使空气流向多个室中的每一个室，并且进一步包括至少一个喷射器以用于将燃料喷射到室中，使得空气和燃料形成空气-燃料混合物。燃烧器分段进一步包括至少一个点火器，以用于点燃多个燃烧器中的每一个燃烧器内的燃料-空气混合物从而形成热气体。该燃气涡轮机系统进一步包括控制系统，以用于通过对燃料-空气混合物的操作参数进行控制来控制多个燃烧器中的至少一个燃烧器中的热气体的速度。进一步的，所述操作参数是燃料与空气比、燃料-空气混合物成分、或者燃料-空气混合物速度中的一个。进一步的，所述控制系统包括连接至所述燃烧器分段的加湿器。进一步的，所述加湿器直接连接至所述多个燃烧器中的至少一个燃烧器。进一步的，所述控制系统包括连接至所述燃烧器分段的废气再循环装置。进一步的，所述废气再循环装置直接连接至所述多个燃烧器中的至少一个燃烧器。进一步的，所述控制系统包括连接至所述燃烧器分段的惰性气体循环装置。进一步的，所述惰性气体循环装置直接连接至所述多个燃烧器中的至少一个燃烧器。进一步的，所述多个燃烧器中的至少一个燃烧器进一步包括多个文丘里喷嘴。进一步的，所述多个燃烧器中的至少一个燃烧器进一步包括多个喷射器。进一步的，所述多个文丘里喷嘴中的至少一部分文丘里喷嘴邻近所述燃烧器的入口以环形阵列布置，并且所述多个文丘里喷嘴中的所述一部分文丘里喷嘴中的每一个文丘里喷嘴都联接至所述多个喷射器中的一个喷射器。进一步的，所述多个文丘里喷嘴中的至少一部分文丘里喷嘴以轴向阵列布置。进一步的，所述多个文丘里喷嘴中的所述一部分文丘里喷嘴中的每一个文丘里喷嘴都联接至所述多个喷射器中的一个喷射器。进一步的，所述多个喷射器中的至少一部分喷射器是下游喷射器。在另一个实施例中，公开一种用于控制燃气涡轮机系统的燃烧分段中的燃烧不稳定性的方法。该方法包括确定燃烧分段的燃烧器中的热气体的速度，以及对燃料-空气混合物的操作参数进行调节。该燃烧器包括外壳，该外壳在其中限定室。燃烧器与涡轮机系统的压缩机分段流体连通以用于使空气流向室，并且进一步包括至少一个喷射器以用于将燃料喷射到室中，使得空气与燃料形成空气-燃料混合物。燃烧器分段进一步包括至少一个点火器，以用于点燃燃烧器内的燃料-空气混合物从而形成热气体。进一步的，所述操作参数是燃料与空气比、燃料-空气混合物成分、或者燃料-空气混合物速度中的一个。进一步的，调节步骤包括对连接至所述燃烧器分段的加湿器进行操作。进一步的，调节步骤包括对连接至所述燃烧器分段的废气再循环装置进行操作。进一步的，调节步骤包括对连接至所述燃烧器分段的惰性气体循环装置进行操作。进一步的，所述燃烧器进一步包括多个文丘里喷嘴。通过阅读本说明书，本领域普通技术人员将更好地理解这些以及其它实施例的特征和各个方面。附图说明参照附图，说明书的其余部分更具体地阐述面向本领域普通技术人员的本专利技术(包括本专利技术的最佳模式)的完整公开，这种公开使得本领域普通技术人员能够实现本专利技术，在附图中图1是根据本专利技术的一个实施例的燃气涡轮机系统的示意图；图2是根据本专利技术的另一个实施例的燃气涡轮机系统的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的燃气涡轮机系统的若干部分的横截面图；图4是根据本专利技术的一个实施例的燃烧器的横截面图；图5是根据本专利技术的另一个实施例的燃烧器的横截面图6是根据本专利技术的另一个实施例的燃烧器的横截面图；以及图7是根据本专利技术的另一个实施例的燃烧器的横截面图。附图标记列表36惰性气体循环装置40外壳42室44喷射器46入口48下游喷射器50孔52增压室60文丘里(V enturi)喷嘴62受限部分64上游部分66下游部分10燃气涡轮机系统12压缩机分段14燃烧器分段16滿轮分段18轴20燃烧器22燃料源24发电机26热回收蒸汽发生器30控制系统32加湿器(Humidifier)34废气再循环装置具体实施例方式现在将详细地参照本专利技术的实施例，其中的一个或多个示例示于附图中。详细的描述使用数字和字母名称来指代附图中的特征。附图和描述中相同或类似的名称用于指代本专利技术的相同或类似的部分。每个示例都以对专利技术进行解释的方式给出，并不对本专利技术构成限制。实际上，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本专利技术的范围或者精神的前提下对本专利技术进行改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或者进行描述的特征能够用于另一个实施例，从而产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这些改型以及变型。图1和图2是燃气涡轮机系统10的各种实施例的示意图。系统10可以包括压缩机分段12、燃烧器分段14和涡轮分段16。压缩机分段12和涡轮分段16可以通过轴18联接。轴18可以是单个轴或者联接在一起以形成轴18的多个轴段。燃气涡轮机系统10的燃烧器分段14可以包括多个同样被称为燃烧器筒(combustor can)的燃烧器20 (图3至图7中的每幅附图中都示出多个燃烧器20中的一个燃烧器20)。通常，燃烧器20围绕中心轴线以环形阵列定位。如以下所讨论的，空气和燃料可以被提供给燃烧器20中的每一个燃烧器20并且在其中混合。定位于燃烧器20的一个或多个燃烧器20中或者定位成邻近燃烧器20中的一个或多个燃烧器20的点火器(未示出)可以点燃空气-燃料混合物，从而使其进行燃烧形成热气体。如本领域内众所周知的，空气通常在经过压缩之后从压缩机分段12被提供给燃烧器分段14。燃料可以从燃料源22被提供给燃烧器分段中的燃烧器20中的每一个燃烧器20。燃料源可以是将合适的燃料提供给系统10的任何合适的源。根据本专利技术的合适的燃料包括任何合适的气体燃料或液体燃料，例如天然气或油。此外，合适的燃料包括可以用于柔性燃料燃气涡轮机系统中的燃料和燃料成分，例如包括氢、量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃气涡轮机系统(10)，所述燃气涡轮机系统(10)包括：压缩机分段(12)；涡轮分段(16)，所述涡轮分段(16)连接至所述压缩机分段(12)；燃烧器分段(14)，所述燃烧器分段(14)连接至所述压缩机分(12)和所述涡轮分段(16)，所述燃烧器分段(14)包括多个燃烧器(20)，所述多个燃烧器(20)中的每一个燃烧器(20)都包括外壳(40)，所述外壳(40)在其中限定室(42)，所述多个燃烧器(20)中的每一个燃烧器(20)都与所述压缩机分段(12)流体连通以用于使空气流向所述多个室(42)中的每一个室(42)，并且进一步包括至少一个喷射器(44)以用于将燃料喷射到所述室(42)中，使得空气和燃料形成空气?燃料混合物，所述燃烧器分段(14)进一步包括至少一个点火器以用于点燃所述多个燃烧器(20)中的每一个燃烧器(20)内的燃料?空气混合物从而形成热气体；以及控制系统(30)，所述控制系统(30)用于通过对燃料?空气混合物的操作参数进行控制来控制所述多个燃烧器(20)中的至少一个燃烧器(20)中的热气体的速度。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J柯斯纳，RM瓦沙姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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