0043]S21、测量待测燃气轮机的燃压缸中的全压以及所述待测燃气轮机的透平冷却管路静压；
[0044]S22、计算所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差；
[0045]S23、根据所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速；
[0046]S24、实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
[0047]本发明实施例中，燃烧室下游的高速区的冷却气通过单独的高速区冷却气管路供应，在高速区冷却气管路的壁面上具有取压孔，在燃烧室上游低速区具有取压孔，两处的取压孔通过导压管路与差压计连接，差压计测量两处压力差，根据该压力差计算高速区冷却气管路中的气流速度，根据冷却气管路中的气流速度计算高速区冷却气管路两侧的压力差，并计算烧室气流速度；并根据燃气轮机的燃料阀门、可转导叶、抽气阀门等所有执行机构的调节速率，计算出燃烧室气流速度的第一波动阈值和第二波动阈值，将所述第一波动阈值设为第一预设阈值，将所述第二波动阈值设为第二预设阈值，如果燃烧室气流速度突然减小的幅度超出了燃烧室气流速度的第一预设阈值，则判断燃烧室出现了熄火，如果燃烧室气流速度突然增大的幅度超出了燃烧室气流速度的第二预设阈值，则判断燃烧室点火成功。
[0048]进一步地，所述第一预设阈值和第二预设阈值相同或不同。
[0049]本发明实施例通过测量并计算燃烧室气流流速，进行点火成功或者火焰熄灭的检测，相比于传统的紫外或者红外火焰检测器，本发明具有较低的故障率和误诊率，同时具有相似的响应延迟，因为只需使用常见类型的传感器，因此成本更低；相比于传统的基于温度分散度诊断熄火的方法，本发明具有更低的故障率和响应时间。
[0050]实施例三
[0051]本发明实施例还提出了一种燃气轮机火焰检测系统，所述燃气轮机火焰检测系统包括:计算单元、处理单元和差压计(P)，如图3所示，所述差压计(P) —侧的第一取压管连接于待测燃气轮机的燃压缸，用于测量燃压缸中的全压，所述差压计另一侧的第二取压管连接于所述待测燃气轮机的透平喷嘴喉部，用于测量透平喉部静压；
[0052]所述差压计，用于在待测燃气轮机点火后，测量所述燃压缸中的全压与透平喉部静压之间的压差；
[0053]计算单元，用于根据所述燃压缸中的全压与透平喉部静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速；
[0054]处理单元，用于实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
[0055]本发明实施例中，如图1所示，差压计(P) —侧的取压管连接于燃气轮机燃压缸，另一侧的取压管连接于燃气轮机透平喷嘴喉部，取喉部静压。
[0056]在燃气轮机点火后，如果火焰成功建立，那么差压计(P)测量的差压将增大，因为此时气体流量增大，所以燃压缸中的全压与透平喉部的静压之差会增大。而且由于透平流量增大使得燃压缸压力也增大，从而两方面增大了压差。根据此压差的大小来判断火焰建立与否。如果压差过小则认为没有火焰，反之如果压差较大则认为建立了火焰。
[0057]实施例四
[0058]本发明实施例提出了一种燃气轮机火焰检测系统，所述燃气轮机火焰检测系统包括:计算单元、处理单元和差压计(P)，如图4所示，所述差压计(P) —侧的第一取压管连接于待测燃气轮机的燃压缸，用于测量燃压缸中的全压，所述差压计另一侧的第二取压管连接于所述待测燃气轮机的透平喷嘴冷却管路侧壁，用于测量透平冷却管路静压；
[0059]所述差压计，用于在待测燃气轮机点火后，测量所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差；
[0060]计算单元，用于根据所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速；
[0061]处理单元，用于实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
[0062]本发明实施例中，如图2所示，差压计(P) —侧的取压管连接于燃气轮机燃压缸，另一侧的取压管连接于燃气轮机透平喷嘴冷却管路侧壁，取冷却管路静压。
[0063]在燃气轮机点火后，如果火焰成功建立，那么由于气体流量增大，从而燃压缸中的全压与透平喉部的静压之差会增大，从而冷却气流量会增大。冷却气流量的增加会增大冷却管路中气体的全压和静压之差，因此差压计(P)测量的压力差会增大。根据此压差的大小来判断火焰建立与否。如果差压过小则认为没有火焰，反之如果差压较大则认为建立了火焰。
[0064]终上所述，本发明提出的燃气轮机火焰检测系统和方法，使用压力测量，因此传感器成本低，可靠性也更高；使用压力测量，因此测量时间延迟相对于热电偶等测温元件的时间延迟小；没有光学元件的参与，因此维护周期长，维护成本低，而且取压管和压力传感器的维护也比光学火焰检测器的维护更方便。
[0065]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种燃气轮机火焰检测方法，其特征在于，该方法包括: 测量待测燃气轮机的燃压缸中的全压以及所述待测燃气轮机的透平喷嘴喉部静压； 计算所述燃压缸中的全压与透平喉部静压之间的压差； 根据所述燃压缸中的全压与透平喉部静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速； 实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
2.一种燃气轮机火焰检测方法，其特征在于，该方法包括: 测量待测燃气轮机的燃压缸中的全压以及所述待测燃气轮机的透平冷却管路静压； 计算所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差； 根据所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速； 实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
3.一种燃气轮机火焰检测系统，其特征在于，所述燃气轮机火焰检测系统包括:计算单元、处理单元和差压计，所述差压计一侧的第一取压管连接于待测燃气轮机的燃压缸，用于测量燃压缸中的全压，所述差压计另一侧的第二取压管连接于所述待测燃气轮机的透平喷嘴喉部，用于测量透平喉部静压； 所述差压计，用于在待测燃气轮机点火后，测量所述燃压缸中的全压与透平喉部静压之间的压差； 计算单元，用于根据所述燃压缸中的全压与透平喉部静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速； 处理单元，用于实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
4.一种燃气轮机火焰检测系统，其特征在于，所述燃气轮机火焰检测系统包括:计算单元、处理单元和差压计，所述差压计一侧的第一取压管连接于待测燃气轮机的燃压缸，用于测量燃压缸中的全压，所述差压计另一侧的第二取压管连接于所述待测燃气轮机的透平喷嘴冷却管路侧壁，用于测量透平冷却管路静压； 所述差压计，用于在待测燃气轮机点火后，测量所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差； 计算单元，用于根据所述燃压缸中的全压与透平冷却管路静压之间的压差计算所述待测燃气轮机的燃烧室气体流速； 处理单元，用于实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。
【专利摘要】本发明公开了一种燃气轮机火焰检测方法及系统，该方法通过测量并计算待测燃气轮机的燃烧室气体流速，实时监测所述燃烧室气体流速的波动值，根据所述波动值来判断火焰是否建立，如果燃烧室流速减小的波动值小于第一预设阈值，则燃烧室出现了熄火状态，如果燃烧室流速增大的波动值大于第二预设阈值，则燃烧室建立了火焰。本发明具有较低的故障率、误诊率和响应时间，由于只需使用常见类型的传感器进行测量，维护方便，而且硬件和维护成本更低。
【IPC分类】F23M11-04
【公开号】CN104676633
【申请号】CN201510070117
【发明人】徐伟科
【申请人】北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日