本公開的實施例涉及燃?xì)廨啓C領(lǐng)域，具體涉及燃?xì)鈬娮旌腿細(xì)鈬娮鞕z測預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

1、氫燃料作為替代傳統(tǒng)化石燃料的能源，具有密度小、可燃范圍寬、燃燒速度快、絕熱火焰溫度高、儲存資源豐富等特點，可以有效降低碳排放，對緩解全球氣候變化和保護(hù)環(huán)境具有重要意義，在燃?xì)廨啓C領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注和研究。

2、氫燃燒氮氧化物主要為熱力型，主要是由高溫燃燒產(chǎn)生，燃燒溫度是影響熱力型氮氧化物生成的最敏感參數(shù)，與氮氧化物生成速率呈指數(shù)關(guān)系。現(xiàn)有的氫燃料低污染燃燒技術(shù)主要是采用微混燃燒技術(shù)，主要是采用數(shù)量眾多、結(jié)構(gòu)簡單的微型噴嘴代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大直徑噴嘴，將大尺度火焰轉(zhuǎn)化為多個小尺度火焰，增強空氣和氫氣的局部混合強度，提升混合均勻性。同時小尺度火焰可以大幅度縮短氮氣在高溫區(qū)的駐留時間，從而降低氮氧化物的生成。

3、世界主流燃?xì)廨啓C制造商均大力推進(jìn)摻氫燃料和純氫燃料的使用，然而氫氣的物理化學(xué)性質(zhì)和傳統(tǒng)的碳?xì)淙剂洗嬖诿黠@的差異，導(dǎo)致氫氣燃燒技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)，比如氫燃料達(dá)到與傳統(tǒng)燃料相同的熱負(fù)荷需要更高的燃料流速從而導(dǎo)致燃燒室壓力損失較大進(jìn)而影響整機性能。并且隨著航空和地面燃燒輪機及使用量的廣泛增加及排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸嚴(yán)格，低氮氧化物排放技術(shù)成為生產(chǎn)燃?xì)廨啓C的核心競爭力。

4、然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用上述方式放置標(biāo)定板時，經(jīng)常會存在如下技術(shù)問題：

5、現(xiàn)有微混預(yù)混燃燒的微混管直徑多為單一直徑，雖然可以有效降低氫燃燒氮氧化物的排放，但預(yù)混反應(yīng)中氫氣的活潑性和更高的火焰速度是火焰鋒面更薄，使得火焰更容易向上游移動，會增加回火風(fēng)險。

6、該背景技術(shù)部分中所公開的以上信息僅用于增強對本發(fā)明構(gòu)思的背景的理解，并因此，其可包含并不形成本國的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的內(nèi)容部分用于以簡要的形式介紹構(gòu)思，這些構(gòu)思將在后面的具體實施方式部分被詳細(xì)描述。本公開的內(nèi)容部分并不旨在標(biāo)識要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保護(hù)的技術(shù)方案的范圍。

2、本公開的一些實施例提出了燃?xì)鈬娮旌腿細(xì)鈬娮鞕z測預(yù)警方法，來解決以上背景技術(shù)部分提到的技術(shù)問題。

3、第一方面，本公開的一些實施例提供了一種燃?xì)鈬娮?，其特征在于，上述燃?xì)鈬娮彀ǎ簢娮鞖んw、第一氫氣燃料管、第二氫氣燃料管組件、第一預(yù)混器、第二預(yù)混器、氣流環(huán)形件和第二氫氣燃料管通氣管道，其中：上述第一氫氣燃料管同軸固定于上述噴嘴殼體的中軸線位置，其中，上述噴嘴殼體為圓柱形中空的雙層殼體，上述第一氫氣燃料管為雙層管，雙層管的夾層空間為第一氫氣燃料通道，上述第一氫氣燃料管的外層管底端設(shè)置有一圈通氣孔，通過通氣孔將第一氫氣燃料通道的氫氣流入至上述第一預(yù)混器的燃料腔室；上述第一氫氣燃料管的進(jìn)氣端設(shè)置有進(jìn)氣孔，在工作狀態(tài)下，通過進(jìn)氣孔向第一氫氣燃料管的夾層空間輸送氫氣；上述氣流環(huán)形件圍繞上述第一氫氣燃料管同軸固定于上述噴嘴殼體內(nèi)，用于隔離上述第二預(yù)混器與上述第一預(yù)混器的燃料腔室；上述第一預(yù)混器固定于上述第一氫氣燃料管和上述氣流環(huán)形件之間的腔室內(nèi)；上述第二預(yù)混器固定于上述氣流環(huán)形件和上述噴嘴殼體的外殼之間的腔室內(nèi)，其中，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器均由多層微混管圍繞噴嘴殼體的中軸線逐層排列組成，每層由不同直徑的多個微混管組成，以用于在工作狀態(tài)下將氣體從進(jìn)氣端通向出氣端；上述第二氫氣燃料管組件固定連接于上述噴嘴殼體的頂面邊緣，上述第二氫氣燃料管通氣管道與上述第二氫氣燃料管組件固定連接，其中，上述第二氫氣燃料管組件中的各個第二氫氣燃料管通過固定連接的第二氫氣燃料管通氣管道為噴嘴殼體的中空氣倉輸送氫氣，上述第二氫氣燃料管組件與上述噴嘴殼體的中空氣倉相互連通，用于在工作狀態(tài)下將氫氣流通至中空氣倉內(nèi)，再由中空氣倉流通至上述第二預(yù)混器的燃料腔室。

4、可選的，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器通過隔板隔離為外層腔室和內(nèi)層腔室，其中：上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器內(nèi)的各個微混管在內(nèi)層腔室的位置設(shè)置有通氣孔，以用于在工作狀態(tài)下將通入上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器內(nèi)層腔室內(nèi)的氣體流通至微混管內(nèi)，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器的內(nèi)層腔室通過上述氣流環(huán)形件進(jìn)行隔離；在工作狀態(tài)下，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器的進(jìn)氣端通入空氣，以用于與各個微混管內(nèi)與腔室內(nèi)的氫氣進(jìn)行氣體混合，再通過出氣端流出氣體。

5、可選的，上述氣流環(huán)形件上處于外層腔室的位置設(shè)置有通氣孔，其中：上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器的外層腔室通過上述氣流環(huán)形件上的通氣孔相互連通，用于在工作狀態(tài)下將流入氣流環(huán)形件內(nèi)部空間的冷卻氣體流入上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器的外層腔室內(nèi)，以供對外層腔室位置的微混管和燃?xì)鈬娮爝M(jìn)行冷卻處理。

6、可選的，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器中的微混管圍繞燃?xì)鈬娮斓闹休S線排列一周為一層，相鄰層次之間的微混管傾斜方向不同，以進(jìn)行交叉排列。

7、可選的，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器的進(jìn)氣口端面設(shè)置為圓角，上述氣流環(huán)形件的進(jìn)氣端設(shè)置為圓角。

8、可選的，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器的外層腔室設(shè)置有熱障涂層，上述熱障涂層所在的端面上設(shè)置有對應(yīng)各個微混管的出氣孔，以及上述熱障涂層所在的端面上設(shè)置有冷氣排出孔，以用于排出輸入至外層腔室內(nèi)的冷卻空氣。

9、第二方面，本公開的一些實施例提供了一種用于如上述第一方面的燃?xì)鈬娮鞕z測預(yù)警方法，該燃?xì)鈬娮鞕z測預(yù)警方法包括：控制熱電偶元件以多個預(yù)設(shè)角度分別對工作狀態(tài)下的燃?xì)鈬娮斓膰娚涿孢M(jìn)行溫度測量，以生成溫度測量信息序列，其中，上述溫度測量信息序列中的每個溫度測量信息包括：上述熱電偶元件測量時對應(yīng)上述噴射面的測量角度和測量溫度值，其中，上述燃?xì)鈬娮斓膰娚涿娴母鱾€噴氣孔設(shè)置有對應(yīng)的噴氣孔坐標(biāo)區(qū)域和噴氣孔標(biāo)識；在上述熱電偶元件測量結(jié)束時，控制預(yù)設(shè)的紅外測溫傳感器，測量上述噴射面的火焰溫度分布信息；對上述火焰溫度分布信息與上述溫度測量信息序列進(jìn)行位置校準(zhǔn)，以生成校準(zhǔn)后火焰溫度分布信息和轉(zhuǎn)換后測量溫度值序列；利用上述轉(zhuǎn)換后測量溫度值序列，對上述校準(zhǔn)后火焰溫度分布信息進(jìn)行數(shù)據(jù)校準(zhǔn)，以生成燃?xì)鈬娮鞙囟确植夹畔ⅲ桓鶕?jù)上述噴射面上各個噴氣孔的噴氣坐標(biāo)，對上述燃?xì)鈬娮鞙囟确植夹畔⑦M(jìn)行溫度劃分，以生成對應(yīng)各個噴氣孔標(biāo)識的噴氣孔溫度值集合；響應(yīng)于確定上述噴氣孔溫度值集合中存在超出預(yù)設(shè)溫度范圍的噴氣孔溫度值，將超出預(yù)設(shè)溫度范圍的噴氣孔溫度值對應(yīng)的噴氣坐標(biāo)作為預(yù)警信息，以及控制預(yù)警設(shè)備發(fā)出噴氣孔阻塞的預(yù)警操作。

10、本公開的上述各個實施例具有如下有益效果：通過本公開的一些實施例的用于純氫燃?xì)廨啓C的燃?xì)鈬娮?，可以避免燃?xì)廨啓C出現(xiàn)回火風(fēng)險。具體來說，造成增加回火風(fēng)險的原因在于：現(xiàn)有微混預(yù)混燃燒的微混管直徑多為單一直徑，雖然可以有效降低氫燃燒氮氧化物的排放，但預(yù)混反應(yīng)中氫氣的活潑性和更高的火焰速度是火焰鋒面更薄，使得火焰更容易向上游移動。基于此，本公開的一些實施例的用于純氫燃?xì)廨啓C的燃?xì)鈬娮彀ǎ簢娮鞖んw、第一氫氣燃料管、第二氫氣燃料管組件、第一預(yù)混器、第二預(yù)混器、氣流環(huán)形件和第二氫氣燃料管通氣管道。上述第一氫氣燃料管同軸固定于上述噴嘴殼體的中軸線位置。其中，上述噴嘴殼體為圓柱形中空的雙層殼體，上述第一氫氣燃料管為雙層管，雙層管的夾層空間為第一氫氣燃料通道，上述第一氫氣燃料管的外層管底端設(shè)置有一圈通氣孔，通過通氣孔將第一氫氣燃料通道的氫氣流入至上述第一預(yù)混器的燃料腔室。上述第一氫氣燃料管的進(jìn)氣端設(shè)置有進(jìn)氣孔，在工作狀態(tài)下，通過進(jìn)氣孔向第一氫氣燃料管的夾層空間輸送氫氣。其次，上述氣流環(huán)形件圍繞上述第一氫氣燃料管同軸固定于上述噴嘴殼體內(nèi)，用于隔離上述第二預(yù)混器與上述第一預(yù)混器的燃料腔室；上述第一預(yù)混器固定于上述第一氫氣燃料管和上述氣流環(huán)形件之間的腔室內(nèi)。上述第二預(yù)混器固定于上述氣流環(huán)形件和上述噴嘴殼體的外殼之間的腔室內(nèi)。其中，上述第一預(yù)混器和上述第二預(yù)混器均由多層微混管圍繞噴嘴殼體的中軸線逐層排列組成，每層由不同直徑的多個微混管組成，以用于在工作狀態(tài)下將氣體從進(jìn)氣端通向出氣端。上述第二氫氣燃料管組件固定連接于上述噴嘴殼體的頂面邊緣，上述第二氫氣燃料管通氣管道與上述第二氫氣燃料管組件固定連接。其中，上述第二氫氣燃料管組件中的各個第二氫氣燃料管通過固定連接的第二氫氣燃料管通氣管道為噴嘴殼體的中空氣倉輸送氫氣，上述第二氫氣燃料管組件與上述噴嘴殼體的中空氣倉相互連通，用于在工作狀態(tài)下將氫氣流通至中空氣倉內(nèi)，再由中空氣倉流通至上述第二預(yù)混器的燃料腔室。將相鄰圓柱形微混管設(shè)置為不同的直徑會形成不和諧波，將進(jìn)一步影響聲波的傳播，降低燃燒熱聲不穩(wěn)定。此外，不同直徑的微混管不均勻陣列會影響噴嘴排氣側(cè)附近的燃料的混合均勻性，使燃料更充分和更均勻地燃燒，從而有效消除燃燒室火焰筒內(nèi)的局部高溫區(qū)及熱斑，不僅可以有效降低氮氧化合物的排放，還可以避免火焰上下移動，避免回火風(fēng)險。