[发明专利]有集成式火焰离子化传感器的燃气涡轮燃料喷嘴和燃气涡轮发动机

说明书

技术领域

本文公开的主题的实施例对应于具有集成式火焰离子化传感器的燃气涡轮燃料喷嘴和燃气涡轮发动机。

背景技术

已知在火焰中离子的产生和移动对于监测火焰和燃烧以及用于监测的传感器的使用是非常有用的参数。

原则上，单个火焰离子化传感器可代替专门用于对应组的火焰和/或燃烧指示器的整组的传感器。

总之，在燃气涡轮发动机的燃烧器中并入火焰离子化传感器不是微不足道的；事实上，在这种应用中，从形状的角度看，由于气体流和受燃烧室中存在的恶劣环境(高温、高压、腐蚀性气体)损坏的风险的原因，面向燃烧室的任何构件都是关键的。对于这种传感器的另一要求是其安装位置使得其可被容易地更换。

此外，在“石油&天然气”的领域内，大体上对于机器并因此对于它们的构件(包括传感器)来说，需要非常高的可靠性。

因此，在“石油&天然气”的领域内，火焰离子化传感器极少用于燃气涡轮发动机中。

发明内容

要注意的是，在具有带有单个环形室和多个燃料喷嘴的燃烧器的燃气涡轮发动机中，一个或几个(例如两个或三个或四个或更多个)火焰离子化传感器可足以用来服务整个涡轮诊断和控制；总之，这种传感器从未用于这种应用。

因此，大体上需要具有集成式火焰离子化传感器的燃气涡轮燃料喷嘴和对应的燃气涡轮发动机。该需求在包括具有单个环形室的燃烧器的燃气涡轮发动机中是尤其迫切的。

本文公开的主题的第一实施例涉及一种燃气涡轮燃料喷嘴。

根据这种喷嘴，存在具有用于预混合的燃料气体流的内部管道的套管；喷嘴进一步包括在管道外部定位在所述套管上的火焰离子化传感器。

本文公开的主题的第二实施例涉及一种燃气涡轮发动机。

根据这种燃气涡轮发动机，存在具有单个环形室的燃烧器；燃气涡轮发动机进一步包括多个具有一个或多个集成式火焰离子化传感器的燃料喷嘴。

附图说明

并入本文中并组成本说明书的组成部分的附图例示了本发明的示范性实施例，且与具体实施方式一起解释这些实施例。在附图中：

图1示出了燃气涡轮发动机的燃烧器的实施例的部分截面图；

图2示出了燃料喷嘴的实施例的截面图；

图3示出了燃气涡轮发动机的燃烧器的实施例的示意性主视图；

图4示出了燃料喷嘴的实施例的示意性主视图；

图5示出了具有一个集成式火焰离子化传感器的燃料喷嘴的第一实施例的部分截面图；

图6示出了具有一个集成式火焰离子化传感器的燃料喷嘴的第二实施例的部分截面图；

图7示出了具有一个集成式火焰离子化传感器的燃料喷嘴的第三实施例的部分截面图；

图8示出了具有一个集成式火焰离子化传感器的燃料喷嘴的第四实施例的部分截面图；以及

图9示出了具有两个集成式火焰离子化传感器的燃料喷嘴的第五实施例的部分截面图。

具体实施方式

示范性实施例的以下描述参照附图。

以下描述不限制本发明。而是，本发明的范围由所附权利要求限定。

遍及说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用指的是与实施例结合而描述的具体特征、结构、或特性被包括在所公开主题的至少一个实施例中。因此，在贯穿说明书的多个位置出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指同一实施例。而且，具体特征、结构或特性可以任何适当的方式组合在一个或多个实施例中。

图1示出了燃气涡轮发动机100的燃烧器101的实施例的部分截面图；单个环形室102定位在壳体103的内部。

图3示出了图1的燃烧室102的示意性主视图。

燃烧器101包括多个燃料喷嘴1(在图1和图3中都被示出)。

燃料喷嘴1具有一个或多个集成式火焰离子化传感器；这被示意性地示于图2中，其中传感器与参考标号4相关联。

燃料喷嘴1的实施例都被示于图2 (截面图)和图4(示意性主视图)中。