[发明专利]一种燃气轮机燃烧状态监测方法及系统

说明书

本发明提供了一种燃气轮机燃烧状态监测方法，该方法包括如下步骤：S1：利用火焰探测器探测燃烧状态，探测到火焰则燃气轮机正常燃烧，若火焰探测器未探测到火焰，则报警显示并进行下一步；S2：检测燃气轮机转速和涡轮排气温度，若燃气轮机转速大于第一阈值a且涡轮排气温度小于第二阈值b时，则火焰为熄灭状态，否则燃气轮机正常燃烧。本发明所提供的燃气轮机燃烧状态监测方法，通过在不同状态下燃气轮机的转速与排气温度的变化和火焰探测器硬件的结合对燃气轮机点火状态进行监测，解决了单纯火焰探测器监控燃气轮机燃烧状态时，因硬件损坏或探测光路被堵塞所引起的误判，并提供了一个较简单、响应迅速的燃烧状态监测方法。

技术领域

本发明属于航空发动机领域，具体涉及一种燃气轮机燃烧状态监测方法及系统。

背景技术

随着技术的进步，燃气轮机以其结构紧凑、启动快、运行平稳、热效率高等优势已成为21世纪核心动力装备之一。燃气轮机的工作原理是由压气机压缩空气，压缩空气进入燃烧室后，与注入燃烧室的燃料发生燃烧反应，放出热量，变为高温压缩气体，然后透平在此高温压缩气体的推动下旋转做功，燃烧室中燃料燃烧放热，是燃气轮机运转的前提条件。如果在点火时，无法建立火焰，则需要重新开始启动，甚至停机检查；如果在正常运行时，出现了熄火，则未燃烧的燃料可进入透平燃烧，引起爆燃。所以从正常运行和安全运行的角度，都需要时时刻刻密切监视燃气轮机的燃烧室中的火焰情况。

目前常规的燃气轮机燃烧状态监测的方法是通过安装火焰探测器硬件的方式来实时监测火焰状态，火焰探测器的优点是检测迅捷，时间延迟小，但是对于清洁度要求较高，容易因油污、灰烬等的附着引起火焰探测器光路的堵塞，导致探测不到火焰而失效。

申请号为201821608935.8的实用新型专利公开了一种燃烧室紫外火焰探测器组件，该火焰探测器组件通过在内部增设帽罩的方式提高了探测精度，能一定程度的预防光路被堵，但其没有根本性解决光窗污染及光路堵塞的问题，并且在燃烧室内部增设帽罩的方法因燃烧室内部环境温度较高对帽罩的材料及加工要求较高，实现困难。

申请号为201510676700.7的发明专利公开了一种发动机熄火保护控制的方法，提供了一种用于发动机熄火保护控制的方法，但其主要应用于柴油燃料发动机中，且其所需标定的参数较多，且判断较复杂。

申请号为201510070117.1的发明专利公开了一种燃气轮机火焰探测系统和方法，提供了一种通过检测燃烧室内气体流速的变化来判断燃气轮机的点火状态，但因为燃烧室温度较高，对材料要求苛刻，尤其是电气元件很少能耐受住高温，因此该方法实现较为困难，且相应时间较慢，易出现误判的情况。

因此，需提供一种更简便准确的燃气轮机燃烧状态监测方法来对燃气轮机燃烧室的燃烧状态进行检测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种燃气轮机燃烧状态监测方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃气轮机燃烧状态监测方法，所述方法包括如下步骤：S1：利用火焰探测器探测燃烧状态，探测到火焰则燃气轮机正常燃烧，若火焰探测器未探测到火焰，则报警显示并进行下一步；S2：检测燃气轮机转速和涡轮排气温度，若燃气轮机转速大于第一阈值a且涡轮排气温度小于第二阈值b时，则火焰为熄灭状态，否则燃气轮机正常燃烧。

本发明所提供的燃气轮机燃烧状态的监测方法，还具有这样的特征：所述火焰探测器为紫外火焰探测器。

本发明所提供的燃气轮机燃烧状态的监测方法，还具有这样的特征：所述紫外火焰探测器的火焰探头固定在燃气轮机的燃烧室外，所述燃烧室上设有火焰探头观察火焰所需要的观察窗。

本发明所提供的燃气轮机燃烧状态的监测方法，还具有这样的特征：所述火焰探测器直接插入到所述燃气轮机的燃烧室内探测火焰。