监视声压以探测燃气轮机中的火焰状态的系统和方法

专利名称：监视声压以探测燃气轮机中的火焰状态的系统和方法
技术领域：
本公开内容大体而言涉及探测燃气轮机中的回火状态(flashbackcondition)的 系统和方法，且更特定而言，涉及监视声压以探测燃烧器的预混合燃料喷嘴中的回火状态 的系统和方法。
背景技术：
燃气轮机大体上包括压縮机、燃烧系统和涡轮部分。在燃烧系统内，空气与燃料燃 烧以生成空气_燃料混合物。然后，空气_燃料混合物在涡轮部分中膨胀。
在传统上，燃烧系统采用扩散燃烧器。在扩散燃烧器中，燃料直接扩散到燃烧器 中，在燃烧器中，燃料与空气混合并燃烧。尽管有效，但扩散燃烧器以相对较高的峰值温度 操作，这会造成相对较高水平的污染物，诸如氧化亚氮(N0x)。 为了减少燃烧过程所致的N0x水平，发展了干式低N0x燃烧系统。这些燃烧系统 使用稀薄预混合燃烧。利用稀薄预混合燃烧，空气与燃料在燃料喷嘴中预混合以形成相对 均匀的空气-燃料混合物。然后，燃料喷嘴将空气-燃料混合物注入到燃烧腔室内，在燃烧 腔室内，空气_燃料混合物以相对较低的受控的峰值温度燃烧。 尽管这种燃烧系统实现更低水平的N0x排放，燃料喷嘴可相对地倾向于形成回火
状态，在回火状态下，在燃料喷嘴中一个或多个喷嘴中，火焰稳定。燃料喷嘴中回火状态的
一个常见原因是上游火焰传播事件，其中火焰从燃烧腔室中预期位置向上游传播到燃料喷
嘴。燃料喷嘴中回火状态的另一常见原因是自动点燃，其中在喷嘴中的空气-燃料混合物
独立地点燃。无论原因如何，火焰可倾向于在燃料喷嘴内稳定，这可能会损坏燃料喷嘴或者
如果损坏的硬件散落于流动路径中则可能会损坏燃气轮机的其它部分。 为了解决这个问题，燃烧系统通常被设计成是抗回火的，意味着防止火焰在燃料
喷嘴中稳定。但是，抗回火燃烧系统尚未实现用于诸如氢气的活性燃料，这种活性燃料比诸
如天然气的常规燃相对地更倾向于经历回火状态。缺少用于活性燃料的抗回火燃烧系统限
制了它们的实用性，尽管它们的使用能带来环境效益。 本领域中需要是探测燃气轮机的部件中，诸如燃烧富含氢气的燃料的干式低NOx 燃烧器的燃料喷嘴中的回火状态从而能在持续损坏之前采取适当校正措施的系统和方法。

发明内容
—种方法可探测燃烧器的燃料喷嘴中的回火状态。该方法可包括从燃烧器获得当 前声压信号，分析当前声压信号以确定燃烧器的当前操作频率信息，以及至少部分地基于 当前操作频率信息来指示火焰状态存在。 通过研究附图和下文的具体实施方式
，所公开的系统和方法的其它系统、装置、方 法、特点和优点将对于本领域技术人员显而易见。所有这些额外的系统、装置、方法、特点和 优点将包括于说明书中并将受到所附权利要求书的保护。


参看附图可更好地理解本公开内容。在所有附图中，匹配的附图标记指代相对应
的部件，且在附图中的部件无需按照比例绘制。 图1是示出用于探测燃烧器的燃料喷嘴中的回火状态的系统的实施例的方框图。 图2是燃烧器的实施例的截面图，示出用于探测燃烧器的燃料喷嘴中的回火状态 的系统的实施例。 图3是示出探测燃烧器的燃料喷嘴中的回火状态的方法的实施例的方框图。 部件列表 100燃气轮机 102压縮机 103燃烧系统 104燃料喷嘴 106燃烧器 108涡轮部分 116燃烧壳体 118流动套筒 120燃烧衬套 122燃烧腔室 200系统 210声压传感器 212控制器 214探针
具体实施例方式
下文描述的是监视声压以探测燃气轮机中，诸如燃气轮机的燃烧器的燃料喷嘴中 的回火状态的系统和方法的实施例。回火状态可由于上游火焰传播到燃料喷嘴内和/或在 燃料喷嘴中空气-燃料混合物的自动点燃而造成。该系统和方法可通过监视并分析燃烧腔 室中的声压信号来探测回火状态。声压信号可包括与通过燃烧腔室传播的动态压力波相关 联的频率尖峰。频率尖峰可不同于与燃烧器的正常操作相关联的频率，或者频率尖峰可与 燃烧器的异常操作相关联的频率匹配。在任一情况下，可指示回火状态。
因此，为了探测燃烧器的燃料喷嘴中任一个中的回火状态，可无需使传感器与每 个燃料喷嘴相关联，因为探测发生于燃烧器级而不是喷嘴级。这种配置可减少与回火探测 相关联的成本。在实施例中，系统和方法可采用起其它功能的探针。举例而言，探针可包括 适合于监视燃烧器中动态压力的燃烧动态特征监视(CDM)探针。在这些情况下，可相对容 易且廉价地利用该系统来改造燃气轮机。 图1是示出用于探测燃气轮机100中的回火状态的系统200的实施例的方框图。 通常，燃气轮机包括压縮机102、燃烧系统103和涡轮部分108，如图所示。压縮机102可将 进入空气压縮成高压。燃烧系统103可燃烧压縮空气与燃料以形成热气体。涡轮部分108 可使热气体膨胀以驱动负荷，且在某些情况下，驱动压縮机102。
通常，燃烧系统103包括绕涡轮部分108在周向间隔开的多个燃烧器106。这些燃 烧器106中的每一个由多个燃料喷嘴104支持，燃料喷嘴104平行地设置于燃烧器106的 入口处。 在某些情况下，燃烧系统103可为干式低NOx燃烧系统，其比扩散燃烧系统可能相 对更环保。利用干式低NOx燃烧，每个燃烧器106可为干式低NOx燃烧器且相对应的燃烧 喷嘴104可为预混合器喷嘴。在操作中，来自压縮机102的压縮空气可在燃料喷嘴104中 与燃料混合以形成空气_燃料混合物。随后，燃料喷嘴104可将空气-燃料混合物排到相 对应的燃烧器106内，燃烧器106具有燃烧腔室或"罐"，燃烧腔室或"罐"用作空气_燃料 混合物有效燃烧的受控的外壳。 为简单起见，燃气轮机100的燃烧系统103在图1中示出且在下文中参考一个燃 料喷嘴104和一个燃烧器106来展开描述，但本领域技术人员应了解燃烧系统103大体上 包括多个平行的燃烧器105，其中的每一个由多个平行的燃料喷嘴104支持。
通常，燃烧系统103操作的特点为某些燃烧动态特性。具体而言，在燃烧器106内 的气体可在燃烧过程中形成动态压力波。动态压力波可根据某些已知或预期频率传播通过 燃烧腔室。这些动态压力波可在本文中被可替换地称作声压波。在某些情况下，动态压力波 可在可听范围的频率传播，使得燃烧器106操作的特点为区别性声音。最常规的燃气轮机 装有监视动态压力波的设备，因为动态压力波中的干扰可指示燃烧系统103中的干扰。而 且，动态压力波可造成燃烧系统103中的干扰，诸如过度的振动。如在下文中参看图2所述， 监视设备可包括与燃烧器106相关联的动态压力传感器或转换器(transducer)，但其它配 置也是可能的。监视设备可从燃烧器106获得声压信号，其表示其中发生的燃烧动态特性。
除了不良燃烧动态特性外，燃烧系统103可易于在燃料喷嘴104中的一个或多个 中形成回火状态。如本文所用的术语"回火状态"意指在燃料喷嘴104中持续的火焰燃烧。 回火状态可由多种原因形成，包括上游火焰传播事件和自动点燃事件，在上游火焰传播事 件中，火焰从燃烧器106行进到燃料喷嘴104内，在自动点燃事件中，火焰在燃料喷嘴104 内自动地点燃。回火状态相对更倾向于在干式低NOx燃烧系统中出现，特别是那些采用诸 如氢气的相对活性的燃料的干式低NOx燃烧系统。 某些回火状态的特点可为在燃烧系统103的燃烧动态特征中的相关联的干扰或 变化。具体而言，动态压力波可预先或响应于火焰状态的形成而根据不同或意外的频率而 振荡或传播。举例而言，动态压力波可通过改变或偏移频率来对存在的回火状态做出响应， 或者，替代地，动态压力波中的频率偏移或变化可在燃烧系统103中造成干扰，这会导致回 火状态。也可发生这些效果的组合。 在这些情况下，监视动态压力波可允许探测燃料喷嘴104中回火状态的发生。然 后可采取补救措施来减弱或消除该回火状态，这在燃烧系统103未设计成耐受或避免回火 状态的情况下是有益的，诸如在使用氢气燃料来操作的干式低NOx燃烧系统的情况下。
因此，图1还示出用于探测燃气轮机100的燃烧系统103中的回火状态的系统 200。如图所示，该系统200大体上包括声压传感器210和控制器212。声压传感器210可 为任何传感器、转换器、探针或麦克风，其可通过操作来从燃烧器106探测、获得或监视声 压信号。举例而言，声压传感器210可为具有转换器的探针，其可探测燃烧器106内的动态 压力波，且可在电信号中编码探测到的动态压力波。
系统200还可包括控制器212。控制器212可使用硬件、软件或其组合来实 施以执行本文所述的功能。举例而言，控制器212可为处理器、ASIC、比较器、差分模块 (differential module)或其它硬件装置。同样，控制器212可包括软件或其它计算机可执 行指令，其可存储于存储器中且可由处理器或其它处理装置来执行。 声压传感器210可将声压信号传送到控制器212。为此目的，声压传感器210可 与控制器212电通信。控制器212可通过操作来分析从燃烧器106所探测到的声压信号以 识别与燃烧系统103的当前操作相关联的一个或多个主频率。举例而言，控制器212可对 所探测的声压信号执行信号处理技术。信号处理技术可包括波谱分析，波谱分析被配置成 表示在该频率域中的声压信号。这种信号处理技术的实例包括快速傅里叶变换、短期傅里 叶变换、窗口傅里叶变换、小波变换和拉普拉斯傅里叶变换，但在本发明中也可使用其它技 术。通过处理在频率域中的声压信号，控制器212可识别与燃烧系统103的当前操作相关 联的一个或多个主频率。控制器212可采用这些频率来判断在燃烧系统103中是否存在火 焰状态。 控制器212也可通过操作以至少部分地基于与燃烧器106的当前操作相关联的一 个或多个主频率来指示回火状态存在于燃烧系统103中。 在某些实施例中，控制器212可响应于与指示正常操作的频率信息不同的当前操 作频率信息来指示回火状态存在于燃烧系统103中。更具体而言，在燃烧系统103正常操 作期间，燃烧器106的声压信号的特点可为某些基线频率。这些基线频率可具有已知的值 或可通过一般实验确定的值。举例而言，可通过以下操作来确定基线频率在正常状态下操 作该燃烧系统103 ;从燃烧器106获得基线声压信号；以及，分析基线声压信号以识别基线 频率。 之后，在系统200操作期间可由控制器212访问基线频率信息用于比较目的以探 测火焰状态。举例而言，基线频率信息可存储于由控制器212执行的操作程序中或者可由 控制器212访问的存储器中。在控制器212分析当前声压信号以确定当前操作频率信息之 后，控制器212可比较当前频率操作信息与表示正常燃烧器操作的基线频率信息。在当前 操作频率信息完全或部分地不同于基线频率信息的情况下，控制器212可指示回火状态存 在于燃烧系统103中，诸如在燃料喷嘴104之一中。 在其它实施例中，控制器212可响应于对应于指示回火状态的异常频率信息的当 前操作频率信息来指示回火状态存在于燃烧系统103中。更具体而言，燃烧器106的声压 信号的特点为当回火状态已形成或正形成于燃烧系统103中时的某些异常频率。这些异常 频率可具有已知的值或可通过一般实验可确定的值。举例而言，可通过以下操作来确定异
常频率在回火事件期间操作燃烧系统103 ;从燃烧器106获得异常声压信号；以及，分析
异常声压信号以识别异常操作频率。 之后，在系统200操作期间由控制器212来访问异常频率信息以探测回火状态。举 例而言，异常频率可存储于由控制器212执行的操作程序中或者存储于可由控制器212访 问的存储器中。控制器212可比较当前操作频率信息与指示回火状态的异常频率信息。在 当前操作频率信息完全或部分地与异常频率信息匹配的情况下，控制器212可指示回火状 态存在于燃烧系统103中，诸如存在于燃料喷嘴104之一中。 上文所述的实施例可适当地组合和变化。举例而言，控制器212可响应于基本上不同于基线频率中每一个基线频率的当前操作频率中的任一个来指示回火状态存在。作为 另一实例，控制器212可响应于与异常频率中任一个基本上匹配的当前操作频率中的任一 个来指示回火状态存在。也可采用这些实例的组合。在某些情况下，控制器212可知道基 线频率信息和异常操作频率信息，在此情况下，控制器212可采用任一组信息或两组信息 用于比较目的。另外，可基于基线频率信息来设置可接受频率的范围，且可基于异常频率信 息来设置不可接受的频率范围。在这些情况下，控制器212可响应于当前操作频率信息与 这些范围的比较来指示回火状态存在。举例而言，如果任一个当前操作频率不属于可接受 的基线频率的每个范围或者属于不可接受的异常频率的任一个范围，控制器212可指示回 火状态存在。 在实施例中，该系统200也可存储，探测和比较所探测的频率与已知基线频率或 异常频率的振幅。在这些实施例中，当处于或靠近已知异常频率之一或者基本上远离已 知正常频率中的任何频率的当前操作频率经历振幅陡增时，控制器212可指示回火状态存 在。在这些实施例中，系统200可相对更可靠。更具体而言，与至少一个反常主频率的探测 结合的振幅陡增可用作回火状态发生的更确定的指示符。在这些实施例中，可设置预定的 振幅阈值。在系统200操作期间，这些振幅阈值可由控制器212访问用于比较目的。如果 处于或靠近已知异常频率之一和/或基本上远离已知正常频率中的任何频率的当前操作 频率具有超过设置阈值的振幅，控制器212可指示回火状态存在于燃烧系统103中。
尽管振幅监视可用作回火状态的可靠指示符，在大量噪声存在于声压信号中的情 况下，可能难以监视到振幅陡增。声压信号中的噪声可由于多种原因造成，诸如燃烧器106 内的振动。因此，控制器212可通过操作以过滤来自声压信号的噪声，移除与振动相关的频 率或者与回火无关的其它影响。举例而言，控制器212可包括带通滤波器、陷波滤波器或这 些滤波器与其它滤波器的组合。如果在声压信号中的主频率紧密隔开，可使用陷波滤波器。
应当指出的是基线频率和异常频率和振幅信息可随着每个燃烧器106和燃烧系 统103而不同，无论在个别水平还是在模型水平。 如上文所述，控制器212可采用信号处理技术来分析在该频率域中所探测到的声
压信号。可使用允许解析存在于该声压信号中的主频率的任何技术。某些合适的技术，诸如 快速傅里叶变换，可能并不提供关于主频率在时间上何时发生的信息。因此，在某些实施例
中，控制器212可采用能识别特定频率发生的时间窗或时间点的信号处理技术。 一个实例 是窗口傅里叶变换，其可将频率域分析限制为特定空间窗口 。在这些情况下，可采用相对较
大的时间窗来解析相对较低的探测频率，而可使用相对较小的时间窗来解析相对较高的探 测频率。另一实例是小波变换，其可提供关于所探测的频率在时间上何时发生的信息。对 特定频率何时发生的时间窗或时间点的了解可有助于在类似操作状态下在给定燃气涡轮 发动机重复操作期间防止回火状态重复发生。 应当指出的是由于多种原因，回火状态可与声压信号中的频率偏移或变化相关。 举例而言，在其中燃烧器106以稀薄预混合燃烧操作的实施例中，由于缺乏燃料，燃烧火焰 可接近熄灭的情况下燃烧。这种燃烧可导致燃烧器106中的热量释放振荡，这可能会激发 燃烧器106的声模式，造成相对较大振幅的压力振荡或脉动。这些压力脉动可从燃烧器106 向上游行进到燃料喷嘴104，造成燃料喷嘴104上的振荡压力降。燃料到燃烧器106内的振 荡递送可能会导致燃料浓度波向下游在燃料喷嘴104中的传播。如果燃料浓度波驻留在燃料喷嘴104中足够长的时段，燃料喷嘴104中增加的温度可自动点燃空气-燃料混合物，即 使在不存在常规点燃装置的情况下。因而可导致燃料喷嘴104中的回火状态。
作为另一实例，燃料喷嘴104中的回火状态可由于燃烧引起的涡旋破碎而造成。 在燃烧期间，在燃烧器106中的涡流可引起漩涡，漩涡可向上游行进到燃料喷嘴104内。漩 涡中的振荡可导致燃料喷嘴104内的涡旋破碎，造成燃料喷嘴104中的低压区。由于压力 梯度的结果，燃烧火焰可向上游传播到燃料喷嘴104内。在这些和其它情形下，在燃料喷嘴 104中的回火状态的特征为压力振荡的某些频率，其可体现于从燃烧器106获得的声压信 号中。 图2是燃烧系统103的实施例的截面图，示出了用于探测燃烧系统103的燃料喷 嘴104中的回火状态的系统200的实施例。在实施例中，该系统200可参考干式低N0x燃 烧系统实施，在此情况下，燃料喷嘴104可为预混合器喷嘴，但其它配置也是可能的。
在实施例中，该系统200可包括与燃烧器106相关联的探针214，如图2所示。具 体而言，探针214可延伸穿过燃烧壳体116、流动套筒118和燃烧衬套120并到燃烧腔室122 内。探针214可包括用于探测声压信号的传感器210和在某些情况下用于分析所探测的信 号并指示火焰状态的控制器212。或者，控制器212可与如图所示的探针214分开。
如图2所示，声压传感器210可定位于探针214的一部分上，探针214变得定位于 燃烧腔室122中。声压传感器210的定位被选择成探测燃烧器腔室122中由于靠近燃烧火 焰的流体流动所产生的压力脉动。然后，声压传感器210向控制器122发送电信号，控制器 212包括信号处理器。 探针214可减少利用系统200改造燃气轮机100的成本，因为探针214可通过探 测燃烧腔室122内的声压信号来探测在燃料喷嘴104中任一个中的回火状态。因此，在每 个燃料喷嘴104中可无需个别传感器，减小了实施和维护成本。 在实施例中，探针214可与燃气轮机100的现有探针相关联，诸如监视燃烧器106 内燃烧动态特征的现有设备。这种设备的实例是燃烧器动态特征监视(CDM)探针，其监视 燃烧腔室122内的动态压力波。在这些实施例中，利用探针214改造燃气轮机100可简单 地为利用包括传感器210和控制器212的探针214来替换现有C匿探针，或者可选地将包 括可接受的传感器210的现有C匿探针附连到上文所述的控制器214的实施例上。
图3是示出探测燃烧器的燃料喷嘴中的火焰状态的方法实施例的方框图。在方框 302中，从燃烧器获得声压信号。燃烧器可为(例如)干式低NOx燃烧器。在实施例中，燃 烧器可采用相对活性的燃料，诸如氢气。可使用声压传感器、探针、转换器或麦克风从燃烧 器获得声压信号。在实施例中，可使用燃烧动态特性监视探针来获得声压信号，燃烧动态特 性监视探针监视燃烧器中的动态压力波。 在方框图304中，分析声压信号以确定燃烧器的当前操作频率信息。当前操作频 率信息可包括存在于声压信号中的一个或多个主频率。这些主频率可表示在当前操作期间 通过燃烧系统传播的压力波的频率。该分析可利用诸如信号处理器这样的控制器来执行。 该分析可包括能表示该频率域中的声压信号的一种或多种信号处理技术。实例信号处理技 术包括快速傅里叶变换、短期傅里叶变换、窗口傅里叶变换、小波变换或拉普拉斯变换，但 也可采用其它技术或其组合。在实施例中，分析声压信号还可包括过滤声压信号以移除噪 声，诸如振动。在这些实施例中，在执行信号处理技术之前可过滤声压信号。在实施例中，分析该声压信号还可包括确定与当前操作频率信息中的每个主频率相关联的振幅。 在方框306中，至少部分地基于当前操作频率信息指示回火状态。可响应于当前
操作频率信息与以下信息中的一条或多条信息的比较来指示回火状态指示正常操作的基
线频率信息或指示回火状态的异常频率信息。在实施例中，可响应于基本上完全或部分不 同于指示正常操作的基线频率信息的当前频率信息来指示回火状态。举例而言，可响应于 基本上不同于基线频率的主频率中每一个的当前操作频率信息中的主频率之一来指示回 火状态。在这些实施例中，该方法300还可包括在正常操作期间，意味着当已知燃烧系统并 不经历回火状态时，从燃烧器获得基线频率信息。举例而言，燃烧系统可在正常状态下操 作，可获得基线声压信号，且可分析基线声压信号以确定与燃烧系统的正常操作相关联的 一个或多个主频率。该方法300然后可比较当前操作频率与基线操作频率以判断至少一个 当前操作频率是否与基线频率中的每一个不同。 在其它实施例中，可响应于基本上完全或部分对应于指示回火状态的异常频率信 息来指示回火状态。举例而言，可响应于与异常频率信息中的主频率之一基本上匹配的当 前操作频率信息中的主频率之一来指示回火状态。在这些实施例中，该方法300还可包括 在异常操作期间，意味着当已知燃烧系统经历燃料喷嘴中的回火状态时，从燃烧器获得异 常频率信息。举例而言，燃烧系统可在异常状态下操作，可获得异常声压信号，且可分析异 常声压信号来确定与燃烧系统的异常操作相关联的一个或多个主频率。该方法300然后可 比较当前操作频率与异常操作频率以判断当前操作频率之一是否与异常频率之一匹配。
这两个可选方案也可组合并改变以实现所希望的指示回火状态的能力。另外，应 当指出的是频率范围可基于基线频率信息和异常频率信息来设置，在此情况下，可响应于 不属于可接受范围的基线频率、属于不可接受范围的异常频率或其组合的当前操作频率来 指示回火状态。 而且，在实施例中，该方法300可考虑频率振幅。举例而言，在方框304中，可分析 声压信号来确定一个或多个当前操作频率和每个频率的振幅。在这种情况下，在方框306 中，可适当地响应于当前操作频率的振幅与一个或多个基线频率或异常频率的振幅的比较 来指示回火状态。应当指出的是振幅阈值可基于基线频率信息和异常频率信息来设置，在 此情况下，可响应于超出可允许的阈值振幅的当前操作频率的振幅来指示火焰状态。本领 域技术人员可基于上文的公开内容来实施一定范围的配置，每个配置包括于本公开内容的 范畴内。 这些书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳方式，且也使得本领域技术人员 能实践本发明，包括做出和使用任何装置或系统且执行任何合并的方法。本发明的保护范 围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例并非不同 于权利要求书的字面语言，或者如果其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质不同的 等效结构元件，这些其它的实例也将在权利要求书的范畴内。
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权利要求
一种探测燃烧器(106)的燃料喷嘴(104)中的回火状态的方法，所述方法包括从所述燃烧器(106)获得当前声压信号；分析所述当前声压信号以确定所述燃烧器(106)的当前操作频率信息；以及至少部分地基于所述当前操作频率信息来指示所述回火状态存在。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中从所述燃烧器(106)获得当前声压信号包括利用 包括传感器、探针、转换器和麦克风中的一个或多个的装置来探测所述燃烧器(106)内的 声压波。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中分析所述当前声压信号包括执行信号处理技术， 所述信号处理技术通过操作以表示频率域中的当前声压信号。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述信号处理技术选自快速傅里叶变换、短期傅 里叶变换、窗口傅里叶变换、小波变换和拉普拉斯变换。
5. 根据权利要求1所述的方法，其还包括在正常操作期间，从所述燃烧器(106)获得基线声压信号；以及分析所述基线声压信号以确定所述燃烧器(106)的基线操作频率信息。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中指示所述回火状态存在包括比较所述当前操作频率信息与所述基线操作频率信息；以及响应于不同于所述基线操作频率信息的主频率的所述当前操作频率信息的一个或多 个主频率来指示所述回火状态存在。
7. 根据权利要求1所述的方法，其还包括在形成回火状态期间从所述燃烧器(106)获得异常声压信号；以及分析所述异常声压信号来确定所述燃烧器(106)的异常操作频率信息。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中指示所述回火状态存在包括 比较所述当前操作频率信息与所述异常操作频率信息；以及响应于与所述异常操作频率信息的一个或多个主频率基本上匹配的当前操作频率信 息的一个或多个主频率来指示所述回火状态存在。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中分析所述当前声压信号还包括过滤所述声压信号。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中分析所述当前声压信号还包括确定所述燃烧器(106)的当前操作频率与振幅信息；以及指示所述燃烧器(106)中所述回火状态存在包括比较所述当前操作频率和振幅信息 与以下信息中的一条或多条与所述燃烧器(106)的正常操作相关联的基线频率和振幅信 息以及与所述燃烧器(106)中的回火状态相关联的异常操作频率和振幅信息。
全文摘要
本发明涉及监视声压以探测燃气轮机中的火焰状态的系统和方法，具体提供一种可探测燃烧器(106)的燃料喷嘴(104)中回火状态的方法，该方法可包括以下步骤从所述燃烧器(106)获得当前声压信号；分析该当前声压信号以确定该燃烧器(106)的当前操作频率信息；以及，至少部分地基于当前操作频率信息来指示回火状态存在。
文档编号F23D14/82GK101782234SQ200910246409
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年1月21日
发明者A·W·克鲁尔, E·伊马兹, T·A·希利, W·S·兹明斯基 申请人:通用电气公司