一种判断爆震燃烧室息爆的装置的制作方法

本申请涉及燃气轮机，尤其涉及一种判断爆震燃烧室息爆的装置。

背景技术：

1、燃气轮机简称燃机，是一种利用燃气能量来产生动力的机械装置。它通常由三个部分组成：燃气发动机、发电机和辅助设备。在燃气发动机中，燃气经过压缩后，与空气混合，在高温下燃烧。燃烧产生的高温气体会流过活塞，使活塞上下运动，从而带动转子转动。在转子上安装有发电机，转子转动时发电机也会转动，产生电能。辅助设备包括冷却系统、油路系统、排气系统等，它们的作用是帮助燃气发动机正常工作。例如，冷却系统可以使燃气发动机的温度保持在合适的范围内；油路系统可以为燃气发动机提供润滑油；排气系统则可以将燃气发动机产生的废气排出。

2、爆震燃烧(detonation combustion)是一种燃烧技术，它通过爆震波的传播来实现燃烧。爆震波是一种激波，它可以在爆震反应中传播，使得反应物和氧气在接触之后能够快速反应。爆震燃烧技术可以用于提高燃烧效率，减少污染，并在较高的压力和温度下工作。爆震燃烧技术目前被用于汽车、航空和航天领域。

3、旋转爆震燃烧(rotating detonation combustion)是一种燃烧技术，它通过旋转的爆震波来实现燃烧。爆震波是一种激波，它可以在爆震反应中传播，使得反应物和氧气在接触之后能够快速反应。旋转爆震燃烧是一种相对较新的技术，它目前被用于汽车、航空和航天领域，主要用于提高燃烧效率和减少污染。

4、燃烧室：燃气轮机的燃烧室是将燃料和空气混合并在其中燃烧，产生高温高压气体来驱动轮转部件。燃烧室的设计和性能对于燃气轮机的效率、功率输出和排放水平都有重要影响。

5、并联爆震燃气轮机内既有常规燃烧室，又有爆震燃烧室，爆震燃烧室实际工作时，会出现息爆情况，爆震燃烧室虽然息爆，但燃烧过程依然在继续，不过此时的燃烧为缓燃，缓燃燃烧的燃烧速度更慢、火焰长度更长，因此容易损坏下游管路和爆震涡轮，且缓燃燃烧具有燃烧效率低、输出功率低、缓燃排放高的问题。因此，如何准确判断爆震燃烧室是否出现熄爆具有重要意义，然而传统燃烧室监测手段，如排气温度、火焰探测等，均无法有效判断爆震燃烧室是否息爆。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种判断爆震燃烧室息爆的装置，至少部分解决现有技术中无法有效判断爆震燃烧室是否息爆的问题。

2、本申请实施例提供一种判断爆震燃烧室息爆的装置，爆震燃烧室固定在燃气轮机上，所述装置包括设置于所述爆震燃烧室上的预爆管和用于采集所述爆震燃烧室内压力的高频压力传感器；所述高频压力传感器与控制系统连接，所述预爆管设有中空结构，所述预爆管的一端与所述爆震燃烧室连接，所述中空结构与所述爆震燃烧室的流体流通空间相通，所述预爆管的另一端设有点火构件，所述预爆管上靠近所述点火构件的位置设有互不相通的预爆管燃料进口和预爆管氧化剂进口，所述预爆管的内壁上设有激励台阶。

3、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述预爆管燃料进口和所述预爆管氧化剂进口在所述预爆管上相对设置。

4、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述激励台阶设置于所述预爆管燃料进口和所述预爆管氧化剂进口的下方。

5、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述激励台阶沿所述预爆管的内壁在周向环形设置，所述激励台阶设置为沿所述预爆管的内壁向所述预爆管的中心轴线凸出的台阶结构。

6、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述激励台阶沿所述预爆管的长度方向均匀设置有多个。

7、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述高频压力传感器设置于所述预爆管靠近所述爆震燃烧室的一端，所述高频压力传感器的测量头部通过所述预爆管的中空结构与所述爆震燃烧室的流体流通空间相通。

8、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述高频压力传感器设置于所述爆震燃烧室上，所述高频压力传感器的测量头部位于所述爆震燃烧室的流体流通空间内。

9、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述点火构件设置为火花塞。

10、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述爆震燃烧室与所述燃气轮机采用刚性件连接。

11、有益效果

12、本申请实施例中的判断爆震燃烧室息爆的装置，通过设置带有激励台阶的预爆管以及高频压力传感器，利用连续旋转爆震燃烧产生的压力波动，可更加有效的判断燃烧室是否息爆，从而解决了由于熄爆后缓燃引起的燃烧效率低，输出功率降低，缓燃排放高的问题。

技术特征：

1.一种判断爆震燃烧室息爆的装置，爆震燃烧室(1)固定在燃气轮机上，其特征在于，所述装置包括设置于所述爆震燃烧室(1)上的预爆管(2)和用于采集所述爆震燃烧室(1)内压力的高频压力传感器(3)；所述高频压力传感器(3)与控制系统连接，所述预爆管(2)设有中空结构，所述预爆管(2)的一端与所述爆震燃烧室(1)连接，所述中空结构与所述爆震燃烧室(1)的流体流通空间相通，所述预爆管(2)的另一端设有点火构件，所述预爆管(2)上靠近所述点火构件的位置设有互不相通的预爆管燃料进口(21)和预爆管氧化剂进口(22)，所述预爆管(2)的内壁上设有激励台阶(23)。

2.根据权利要求1所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述预爆管燃料进口(21)和所述预爆管氧化剂进口(22)在所述预爆管(2)上相对设置。

3.根据权利要求1所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述激励台阶(23)设置于所述预爆管燃料进口(21)和所述预爆管氧化剂进口(22)的下方。

4.根据权利要求1所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述激励台阶(23)沿所述预爆管(2)的内壁在周向环形设置，所述激励台阶(23)设置为沿所述预爆管(2)的内壁向所述预爆管(2)的中心轴线凸出的台阶结构。

5.根据权利要求4所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述激励台阶(23)沿所述预爆管(2)的长度方向均匀设置有多个。

6.根据权利要求1所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述高频压力传感器(3)设置于所述预爆管(2)靠近所述爆震燃烧室(1)的一端，所述高频压力传感器(3)的测量头部通过所述预爆管(2)的中空结构与所述爆震燃烧室(1)的流体流通空间相通。

7.根据权利要求1所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述高频压力传感器(3)设置于所述爆震燃烧室(1)上，所述高频压力传感器(3)的测量头部位于所述爆震燃烧室(1)的流体流通空间内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述点火构件设置为火花塞(24)。

9.根据权利要求1-7任一项所述的判断爆震燃烧室息爆的装置，其特征在于，所述爆震燃烧室(1)与所述燃气轮机采用刚性件(4)连接。

技术总结本申请提供了一种判断爆震燃烧室息爆的装置，属于燃气轮机技术领域，包括设置于爆震燃烧室上的预爆管和用于采集爆震燃烧室内压力的高频压力传感器；高频压力传感器与控制系统连接，预爆管设有中空结构，预爆管的一端与爆震燃烧室连接，中空结构与爆震燃烧室的流体流通空间相通，预爆管的另一端设有点火构件，预爆管上靠近点火构件的位置设有互不相通的预爆管燃料进口和预爆管氧化剂进口，预爆管的内壁上设有激励台阶。通过本申请的处理方案，可以有效识别爆震燃烧室的熄爆，解决了由于熄爆后缓燃引起的燃烧效率低，输出功率降低，缓燃排放高的问题。技术研发人员：于宁,韦焕程,曹新巧,王琳,杨占生,唐泽涵受保护的技术使用者：清航空天（北京）科技有限公司技术研发日：20230904技术公布日：2024/3/31