[发明专利]用于燃气涡轮机动力设备的温度检测装置和包括所述温度检测装置的燃气涡轮机动力设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮机设备的温度检测装置并涉及一种包括所述温度检测装置的燃气涡轮机设备。

背景技术

在已知的燃气涡轮机动力设备中，温度检测装置布置在燃烧室的出口处以控制在燃烧之后热气体所达到的温度。

在这些设备中使用的温度检测装置包括热电偶。

然而，热电偶无法经受在新一代燃气涡轮机设备中所达到的温度值。热电偶由合金制成，例如Pt-Rh合金，其在新燃气涡轮机设备的操作温度下熔化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于燃气涡轮机动力设备的温度检测装置，其使得能够避免或至少减轻所述缺点。

尤其，本发明的目的是提供一种用于燃气涡轮机动力设备的温度检测装置，其可靠并且同时足够精确。

根据本发明，提供一种用于燃气涡轮机动力设备的温度检测装置，其包括

• 至少一个光学探针，其被配置成检测指示温度的参数；

• 至少一个囊，其被配置成限定内部容纳光学探针的暗室（camera）。

以此方式，该温度检测装置能够检测最后一代燃气涡轮机设备中的温度。事实上，该囊能够保护感测光学探针，并且同时保证温度的良好传递。事实上，该囊充当黑体并根据囊外部的温度来在暗室内部发射红外辐射。该感测光学探针检测暗室内部的红外辐射。

有利地，感测光学探针的部件完全免除影响热电偶的最常见障碍因素，例如无线电频率、微波、电磁场、核辐射、光辐射。

光学探针还是固有安全的，因为其不带电，并且因此无法产生火花。其不易燃、耐化学品、耐生锈和耐腐蚀。

此外，而且光学探针的尺寸通常具有小的大小。

用于温度测量的光学系统还可以保证高精度(0.15℃)和高达1000 Hz（即，每0.02秒一次测量）的测量频率。

最后，用于感测温度的光学探针长期稳定并保持其精度达很多年。在需要时，重新校准简单且快速。

根据本发明的一优选实施例，该光学探针包括设置有尖端的至少一个光纤，该尖端被配置成收集囊的暗室内部的辐射；该囊充当黑体。以此方式，红外辐射由光纤的尖端检测。

根据本发明的一优选实施例，该囊由耐火材料（refractory material）制成，优选地由陶瓷材料制成。以此方式，该囊能够经受高温，并且同时充当黑体。陶瓷材料尤其具有极高的耐高温性。

根据本发明的一优选实施例，该装置包括直接或间接联接到光纤的数据获取单元；该数据获取单元被配置成将由光纤收集的辐射转变成温度数据。以此方式，所获取的数据收集在一个单个共用单元中。

根据本发明的一优选实施例，该装置包括多个光学探针和多个囊，这多个囊中的每一者被配置成限定内部容纳相应光学探针的暗室。

以此方式，温度由多个感测探针检测，以便提高检测的可靠性。

根据本发明的一优选实施例，这多个囊并排布置。以此方式，沿着一定方向检测温度，以便检测在预定位置处的空间温度分布。当该检测装置定位在燃气涡轮机动力设备中的涡轮机的热气体流路径中时，该特征特别有用。

根据本发明的一优选实施例，每一光学探针包括设置有尖端的至少一个光纤；这多个光纤联接到主光纤。该装置包括直接或间接联接到主光纤的数据获取单元；该数据获取单元被配置成将由主光纤收集的辐射转变成温度数据。以此方式，由所有感测探针获取的数据收集在一个单个共用单元中。

根据本发明的一优选实施例，该温度检测装置包括连接光纤，该连接光纤具有联接到数据获取单元的一端和通过适配器联接到主光纤的另一端，该适配器被配置成将主光纤联接到连接光纤。

以此方式，连接光纤和主光纤可以具有不同性质。例如，通常在热环境中延伸的主光纤可以耐高温并且因此昂贵，而通常在寒冷环境中延伸较长路径的连接光纤可以具有低劣质量并且因此比主光纤便宜。

该适配器因此用于具有不同性质的连接光纤。

根据本发明的一优选实施例，该温度检测装置包括主体，该主体被配置成支撑多个囊并且被成形以便限定容纳主光纤的至少一部分的主暗室；其中该囊从主体垂直突出。

以此方式，该主体是被配置成以优化温度检测的特定方式支撑囊的一类“耙体”。

本发明的另一目的是提供一种其中温度以可靠且精确方式检测的燃气涡轮机动力设备。

根据本发明，提供一种燃气涡轮机动力设备，其包括：

• 压缩机；

• 至少一个燃烧室；

• 沿着纵向轴线延伸并且连接到至少一个燃烧室的涡轮机；该涡轮机包括其中热气体流沿着主方向流动的膨胀通道；以及