JP2010286487A - 燃焼制御用光学センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の特定の実施形態は、燃焼制御用の光学センサを提供するシステム及び方法を含むことができる。本発明の例示的な実施形態によれば、ガスタービン燃焼器(102)に関連する燃焼パラメータを制御するための方法が提供される。本方法は、燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接して少なくとも1つの光路を設ける段階と、少なくとも1つの光路内で火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出する段階と、検出された発光に少なくとも部分的に基づいて燃焼パラメータの少なくとも1つを制御する段階とを含むことができる。
【選択図】 図1
Description
を含むことができる。
タイプのフィルタの実施例である。
1/d0+1/di=1/f
で表すことができる。画像倍率は次式で表すことができる。
M=−di/d0
ここで、マイナスの符号は、画像が光軸216に対して反転されていることを示している。
102 缶型燃焼器
104 火炎
106 火炎領域
112 光学ポート
114 レンズ
116 ビームスプリッタ
118 第1の光学フィルタ
120 第2の光学フィルタ
122 第1の光学検出器
124 第2の光学検出器
126 検出器電子機器
128 燃焼制御システム
130 アパーチャ
200 狭視野火炎イメージング及びセンサシステム
202 レンズの焦点距離
204 画像平面
206 物体平面
208 火炎物
210 火炎画像
212 物体距離
214 像距離
216 光軸
300 広視野火炎イメージング及びセンサシステム
Claims (20)
- ガスタービン燃焼器(102)に関連する燃焼パラメータを制御するための方法であって、
前記燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接して少なくとも1つの光路を設ける段階と、
前記少なくとも1つの光路内で前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出する段階と、
前記検出された発光に少なくとも部分的に基づいて前記燃焼パラメータの少なくとも1つを制御する段階と、
を含む方法。 - 前記少なくとも1つの光路内で前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出する段階が、前記発光を選択的に濾波して前記発光に関連するスペクトル情報を分離する段階を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接して少なくとも1つの光路を設ける段階が、前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部をイメージングするよう動作可能なレンズ(114)を設ける段階を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接して少なくとも1つの光路を設ける段階が、前記光路に関連する少なくとも視野を可変的に調整するよう動作可能な移動可能レンズ(114)を設ける段階を含む、
請求項3に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの光路内で前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出する段階が、前記光の少なくとも一部を第1のフィルタ(118)で濾波し、濾波した前記第1の光の少なくとも一部を少なくとも1つの第1の光学検出器(122)を用いて検出する段階を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの光路内で前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出する段階が、前記光の少なくとも一部を前記第1のフィルタ(118)と異なる第2のフィルタ(120)で濾波し、濾波した前記第2の光の少なくとも一部を少なくとも1つの第2の光学検出器(124)を用いて検出する段階を含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記燃焼パラメータの少なくとも1つの制御が、前記少なくとも1つの第1の光学検出器(122)及び前記少なくとも1つの第2の光学検出器(124)からの信号に部分的に基づいている、
請求項6に記載の方法。 - 前記検出された発光に部分的に基づいた前記燃焼パラメータの少なくとも1つの制御が、燃料流量、燃料流分布、空燃比、燃焼火炎振動、燃焼火炎消火、放熱比、又は火炎温度のうちの少なくとも1つを制御することを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接して少なくとも1つの光路を設ける段階が、前記光路を空間的に分離するためのビームスプリッタ(116)を設ける段階を含む、
請求項1に記載の方法。 - ガスタービン燃焼器(102)に関連する燃焼パラメータを制御するためのシステムであって、
前記燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接した少なくとも1つの光学ポート(112)と、
前記少なくとも1つの光学ポート(112)と連通し、前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出するよう動作可能な1つ又はそれ以上の光学検出器(122、124)と、
前記1つ又はそれ以上の光学検出器(122、124)からの1つ又はそれ以上の信号に少なくとも部分的に基づいて1つ又はそれ以上の燃焼パラメータを制御するよう動作可能な少なくとも1つの制御デバイス(128)と、
を備えるシステム。 - 前記発光に関連するスペクトル情報を分離するよう動作可能な1つ又はそれ以上の光学フィルタ(120、122)を更に備える、
請求項10に記載のシステム。 - 前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部をイメージングするよう動作可能な少なくとも1つのレンズ(114)を更に備える、
請求項10に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのレンズ(114)が、前記光路に関連する少なくとも視野を可変的に調整するよう動作可能な移動可能レンズ(114)を含む、
請求項12に記載のシステム。 - 少なくとも1つの第1の光学検出器(122)と連通した少なくとも1つの第1の光学フィルタ(118)を更に備える、
請求項10に記載のシステム。 - 少なくとも1つの第2の光学検出器(124)と連通した少なくとも1つの第2の光学フィルタ(120)を更に備える、
請求項14に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの制御デバイス(128)が、前記少なくとも1つの第1の光学検出器(122)及び前記少なくとも1つの第2の光学検出器(124)からの信号に少なくとも部分的に基づいて1つ又はそれ以上の燃焼パラメータを制御するよう動作可能である、
請求項15に記載のシステム。 - 前記1つ又はそれ以上の燃焼パラメータを制御するよう動作可能な前記少なくとも1つの制御デバイス(128)が、燃料流量、燃料流分布、空燃比、燃焼火炎振動、燃焼火炎消火、放熱比、又は火炎温度のうちの少なくとも1つを制御するよう動作可能である、
請求項10に記載のシステム。 - 前記火炎領域(106)からの発光を空間的に分離するよう動作可能な少なくとも1つのビームスプリッタ(116)を更に備える、
請求項10に記載のシステム。 - 前記1つ又はそれ以上の光学検出器(122、124)が、紫外スペクトルの少なくとも一部に応答する、
請求項10に記載のシステム。 - ガスタービンにおいて、
燃焼器(102)と、
前記燃焼器(102)内の火炎領域(106)に隣接した少なくとも1つの光学ポート(112)と、
前記少なくとも1つの光学ポート(112)と連通し、前記火炎領域(106)からの発光の少なくとも一部を検出するよう動作可能な1つ又はそれ以上の光学検出器(122、124)と、
前記1つ又はそれ以上の光学検出器(122、124)からの1つ又はそれ以上の信号に少なくとも部分的に基づいて1つ又はそれ以上の燃焼パラメータを制御するよう動作可能な少なくとも1つの制御デバイス(128)と、
を備えるガスタービン。
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