[实用新型]压力波动传感器安装装置和安装有该安装装置的燃烧室

说明书

技术领域

本实用新型属于燃气轮机实验测量技术领域，具体涉及一种压力波动传感器安装装置，该安装装置适合用于燃烧室高温高压条件下传感器的安装；本实用新型还涉及一种燃烧室。

背景技术

燃气轮机是燃气-蒸汽联合循环发电机组的核心设备。燃烧室利用天然气和高压空气混合燃烧产生高温燃气，是燃气轮机的核心高温部件。目前先进的燃气轮机燃烧室均采用干式低污染燃烧室（Dry Low NO_X, DLN）, 其燃烧方式主要是贫燃预混燃烧，实现方法是使天然气与空气充分混合后再进入燃烧区发生反应。但预混燃烧不稳定，易产生较大压力波动，需要值班火焰进行辅助，同时要实施燃烧压力波动监测。且由于预混燃烧不稳定，较易发生回火、熄火、燃烧振荡等问题，降低了燃烧效率，甚至会损坏燃烧室部件。

在进行燃烧压力波动监测时，有直接和间接监测两种方式。间接方式是将压力波动传感器安装在燃烧室的端盖上，与逆流进入燃烧室的高压空气接触，与高温燃烧区相隔一定距离，导线从端盖后引出。直接方式是在燃烧筒壁上开引压孔，将压力波动传感器垂直安装在引压孔上方，然后将压力波动传感器线缆从燃烧室端盖或者气缸壁上的开孔中引出。两种方法的优势和劣势说明如下：

（1）间接安装方式的优势是对压力波动传感器的要求不高，无需承受燃烧区域的高温。但不足是：压力波动传感器并没有直接处于燃烧区附近，其所采集的信号与燃烧区的压力波动信号存在一定的差别，信号的频率和幅值及相位都会有偏差，将干扰现场工程师对于压力波动信号真实情况的判断。

（2）直接安装方式的优势是测量信号靠近燃烧区域，有利于燃烧监测人员判断。缺点是，燃烧筒承受高温，高温气流侵入引压孔，对压力波动传感器耐温要求较高，且高温造成压力波动传感器寿命较短，使监测成本升高，同时，由于压力波动传感器线缆处于高速气流中，易发生摆动及磨损，会影响测量甚至造成压力波动传感器故障，在实际监测过程中，由于压力波动传感器本体的信号故障而引起的报警时有发生，对机组的实时监控和安全运行造成隐患。

图1是重型燃气轮机燃烧室前端的结构示意简化图，图中：1.燃烧筒吊环，2.连接块，3. 燃烧筒，4.火焰区，5.旋流值班喷嘴，6. 旋流主喷嘴，7.引压孔，8.传感器安装座，9.传感器本体，10.传感器线缆，11.燃烧室端盖，12.燃烧室外缸，A.端盖引线通道 ，B.外缸引线通道。

如图1所示，燃烧筒吊环1通过连接块2与燃烧筒3相连接。火焰区4是由燃烧筒3筒壁形成，位于旋流值班喷嘴5和旋流主喷嘴6的下游。运行中高压空气气流沿箭头指示流动，从燃烧筒3和燃烧室外缸12之间流向燃烧筒吊环1，通过连接块2之间的间隙，在旋流值班喷嘴5和旋流主喷嘴6处分别与燃料天然气混合后再进入火焰区4发生燃烧和放热。

引压孔7是在燃烧筒3的筒壁上加工出的，传感器安装座8用于安装传感器本体9，传感器线缆10位于传感器本体9上方。图中的11为燃烧室端盖，其主要作用是连接固定燃烧筒吊环1，同时燃烧室端盖11整体安装固定在燃烧室外缸12上。此种传感器的布局为直接安装方式，传感器本体9直接安装在燃烧筒3的筒壁上。传感器线缆10引线方式可以在燃烧室端盖11上面设置的端盖引线通道A引出，或者在燃烧室外缸12上设置的外缸引线通道B处引出。燃烧筒3和燃烧室外缸12之间的气流速度较大，引压孔7位置有高温空气入侵，对传感器本体9和传感器线缆10的稳定性和安全性都有影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种散热效果好的压力波动传感器安装装置。

本实用新型的发明目的通过如下技术方案实现：一种压力波动传感器安装装置，包括安装座，所述安装座上具有用于固定所述传感器的螺孔，其特征在于，所述安装座内部还设置有冷却腔，所述冷却腔位于所述螺孔附近，所述冷却腔的一侧通过进气孔与外界连通，另一侧通过排气孔与外界连通。

本实用新型安装座在安装时，使进气孔迎着高压空气气流方向，使气流进入冷却腔并从排气孔排出，带走传感器附近的热量，达到降低传感器温度的目的。

所述进气孔和排气孔都具有多个，以便缩小单个孔的孔径，有利于提高风速，加快冷却速度。

作为本实用新型的优选实施方式：所述冷却腔为围绕所述螺孔设置的冷却环腔。

作为本实用新型的改进：所述安装装置还包括气流挡板，所述气流挡板安装在所述安装座的顶面上，所述气流挡板的迎风面与所述进气孔位于所述螺孔的同一侧。