[发明专利]求得燃气轮机燃烧器电点火器状态的方法和测量装置及燃气轮机燃烧器的点火装置

说明书

本发明涉及一种用于求得燃气轮机燃烧器的电的点火器的状态的方法，其中在第一步骤中，将与时间有关的、表征点火器点火电流的信号与上限值和下限值进行比较。此外，本发明还涉及一种用于求得燃气轮机燃烧器的电的点火器的状态的测量装置，所述测量装置包括：传感器，用于对燃气轮机燃烧器的电的点火器的电流进行时间分辨测量(Erfassung)；与所述传感器耦合的评估装置，所述评估装置带有至少一个存储器和至少一个器件，所述器件用于将由所述传感器提供的信号与至少一个存储在存储器中的极限值进行比较。此外，本发明还涉及一种用于燃气轮机燃烧器的点火装置，所述点火装置包括：具有两个彼此对置的电极的点火器，在所述电极之间能借助点火电压来产生点火火花；用于产生点火电压的点火变压器，所述点火变压器在次级侧与所述电极进行电连接。

本发明所涉及的燃气轮机燃烧器的点火器例如从EP 1 892 474 A1已知。其中所描述的燃烧器包括前导燃烧器，如果可燃气体或可燃物质混合物通过前导燃烧器流入到燃气轮机的燃烧室中，则所述前导燃烧器可利用点火器来点燃。由此已知的点火器基本上包括两个彼此平行延伸的点火电极，所述点火电极在前导燃烧器的燃料出口的区域中彼此弯曲并在那里具有其最小的距离，以便可以在燃料出口的区域内产生点火火花，借助该点火火花可以点燃燃料或混合物。通常为了产生点火火花向两个电极施加足够高的交流电压，所述交流电压由点火变压器提供。在此，点火电压可以为几千伏(kV)。

一个或者两个安装在前导燃烧器上的点火电极在运输或者安装时的损坏或弯曲可能对点火电极的功能可靠性产生负面影响。此外，由于热引起的膨胀在点火电极的绝缘部中可能会出现裂缝，点火电极在最不利的情况下可能会断裂，从而尽管点火器在前导燃烧器的燃料出口处施加了点火电压，但却没有提供点火火花。同样在所谓压缩机离线清洗之后，该电极可能仍旧被压缩机清洗液所湿润，尽管施加点火电压但由于出现漏电，这一点同样妨碍点火火花的形成。这种缺陷会导致不希望的和可能对燃气轮机有害的误启动。

因此本发明的目的在于，提出一种用于燃气轮机燃烧器的点火装置，借助该点火装置可以简单而可靠地求得燃气轮机燃烧器的电的点火器的状态。本发明的另一个目的是，提出一种极为有效的用于求得燃气轮机燃烧器的电的点火器的状态的方法和对此的测量装置，以便防止燃气轮机的误启动。

针对方法的目的通过按照权利要求1的特征所述的方法来实现。针对测量装置的目的通过按照权利要求12的特征所述的测量装置来实现，而针对点火装置的目的通过按权利要求15的特征所述的点火装置来实现。

总而言之，本发明基于这样的认识，即在燃点燃气轮机燃烧器的点火器时在点火器的尖端形成电弧式的点火火花，其电流大小是特定的。因为在燃气轮机燃烧器的前导燃烧器或者主燃烧器的燃料阀打开之前，在最小持续时间内必须在点火器上提供点火火化，所以要对在此流动的点火电流进行监测，以便确定：燃气轮机燃烧器的电的点火器处于何种状态。按照本发明的方法提出，在第一步骤中，将与时间有关的、表征点火器点火电流的信号与上限值和下限值进行比较，以便确定点火器能否起作用。此外提出，在同时实施的另一个步骤中，将表征用的信号与额定电流平均值进行比较。因此本发明还基于这样的认识，即，点火电流的大小以及据此表征点火电流的信号的大小不仅必须处于预先确定的公差带之内，而且在点火火花的持续时间内流动的点火电流由于电弧和火花的闪光必然围绕额定电流-平均值波动。所以不仅要监测点火电流的当前值是否低于最小值或超过最大值，而且还要监测点火电流的时间特性曲线，以确定该点火器能否起作用。如果在无缺陷的点火装置中出现的、围绕额定电流平均值波动的点火电流没有出现，则相关的点火装置失灵。

因此，按照本发明不仅在第一步骤中关于上限值和下限值来检查实际的点火电流，而且还关于平均值对其进行检查，实际点火电流在能起作用的点火器中通常围绕该平均值随机地波动。

如果点火器的点火能力受到水的损害，则可能出现短路或者还有漏电，其会引起恒定的电流，因此该电流不围绕额定电流平均值发生变化，然而可能还处于公差带内。由于短路或漏电，在电极端部之间没有形成点火火花。还可能不在电极端部上，而是在电极和燃气轮机壳体之间的路段上的某处形成点火火花。然而，这种点火火花处于这样的一个环境中，即在该环境中该点火火花不受压缩机的空气质量流的影响，从而没有围绕额定电流平均值变化的信号。这种缺陷能用所提出的这种方法进行识别。