燃气轮机燃烧优化控制调整系统及调整方法
专利汇可以提供燃气轮机燃烧优化控制调整系统及调整方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 燃气轮机 燃烧优化控制调整系统及调整方法。提供一种具有普遍适用性的燃气轮机燃烧优化控制调整方法是目前急需解决的问题。本发明首先判断是否燃机必须进行燃烧优化控制调整，在确定机组必须进行燃烧优化调整后，确定燃机燃烧参数有效运行边界范围；其次收集不同环境 温度 下机组在进入温控满负荷时的各项参数值，并比对燃气轮机燃烧参数有效运行边界范围来分析燃烧偏离原因，确定各 燃料 调节 阀 的调整方式并实时在线调整燃空当量比；最后进行燃机负荷的升、降过程，在线调整修正各燃料调节阀的开度值，如此反复调整直到燃机在当时环境条件下运行在最佳状态。本发明可以对各类型燃气轮机进行燃烧优化控制调整，适用范围广。，下面是燃气轮机燃烧优化控制调整系统及调整方法专利的具体信息内容。
1.一种燃气轮机燃烧优化控制调整系统，其特征在于，包括燃机燃烧优化调整判定模块、燃机有效运行各参数判定模块、调整方式判定模块、燃烧稳定性调整模块、燃烧排放值调整模块、燃烧稳定性和燃烧排放值合理性判定模块和燃机安全运行判定模块；所述燃机燃烧优化调整判定模块分别与燃机有效运行各参数判定模块和燃机安全运行判定模块连接，所述燃机有效运行各参数判定模块与调整方式判定模块连接，所述调整方式判定模块与燃烧稳定性调整模块连接，所述燃烧稳定性调整模块与燃烧排放值调整模块连接，所述燃烧排放值调整模块与燃烧稳定性和燃烧排放值合理性判定模块连接，所述燃烧稳定性和燃烧排放值合理性判定模块与燃机安全运行判定模块连接。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统，其特征在于，所述调整方式判定模块包括DCS控制系统，所述DCS控制系统用于实时收集燃气轮机在不同环境温度、不同负荷、不同燃烧切换条件下的关键参数值。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统，其特征在于，所述燃烧稳定性调整模块包括燃烧稳定性检测系统，所述燃烧稳定性检测系统用于实时获取正确的燃烧稳定性表征参数值。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统，其特征在于，所述燃烧排放值调整模块包括烟气测试分析系统，所述烟气测试分析系统用于实时获取正确的排放参数值。
5.一种如权利要求1-4中任一项权利要求所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统的调整方法，其特征在于，所述调整方法如下：
在燃机燃烧优化调整判定模块中，判断是否燃机必须进行燃烧优化控制调整；
当步骤（1）中确定机组必须进行燃烧优化调整后，在燃机有效运行各参数判定模块中，根据各类型燃气轮机的属性确定燃气轮机的有效低碳燃烧运行边界范围并确定燃机最佳运行燃空当量比范围及对应的燃料阀开度参数值；
在调整方式判定模块中，按原设计燃空当量比及对应的燃料调节阀开度参数值运行机组，借助DCS控制系统实时收集机组在不同环境温度、不同负荷、不同燃烧切换条件下的关键参数值，通过收集的关键参数值比对燃机燃烧设计参数值，分析当前系统的燃烧运行现状，确定燃烧偏离最佳运行边界范围的原因并确定燃料调节阀的调整方式；
在燃烧稳定性调整模块中，按照步骤（3）中分析确定的燃料调节阀的调整方式在关键负荷段±1%开度变化范围内实时修改控制调整系统中各燃料调节阀的开度参数值，并通过加装的或机组原有的燃烧稳定性检测系统实时获取正确的燃烧稳定性参数值直到燃烧稳定性达到设计要求的最佳运行边界范围内；
在步骤（4）中调整到较合适的燃烧稳定性后，在燃烧排放值调整模块中，在关键负荷段±1%开度变化范围内修改控制调整系统中各燃料调节阀的开度参数值，并通过加装的或机组原有的烟气测试分析系统实时获取正确的排放参数值直到排放值调整达到设计要求的运行范围内，此时大部分负荷段的排放值都调整在最佳运行要求范围内；
在燃烧稳定性和燃烧排放值合理性判定模块中，按照负荷间隔先单程升负荷再降负荷多次重复步骤（4）和（5），直到燃烧稳定性和排放值达到设计要求的最佳运行范围内；在燃机安全运行判定模块中，确定燃机安全运行，燃机燃烧优化控制调整过程结束。
6.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统的调整方法，其特征在于，在步骤（1）中，出现下述情况时必须及时进行燃烧优化控制调整；
a)春、秋季节环境温度变化大时；
b)燃机检修后相关燃烧部件经历了更换、改造、调整或检修；
c)燃机出现事故，相关燃烧部件出现故障并恢复后；
d)燃烧的燃料成分发生改变时；
e)燃机机组性能测试时；
f)燃机基建期调试阶段；
g)燃机出现明显的NOx排放指标恶化及燃烧稳定性降低时。
7.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统的调整方法，其特征在于，在步骤（2）中，燃气轮机的属性包括燃烧器燃烧设计机理、热通道部件耐温受压特点、温控基准线及各燃料调节阀控制策略。
8.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统的调整方法，其特征在于，在步骤（3）中，关键参数值包括燃烧稳定性表征参数值、NOx排放值、CO排放值、压气机出口压力、压气机排气温度、透平排气温度、排气分散度、IGV角度、各燃料调节阀开度值及动作方向和顺序。
9.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统的调整方法，其特征在于，在步骤（4）中，燃烧稳定性表征参数值包括压力脉动、压力加速度、频率、燃烧火焰强度及火焰闪烁频率；在步骤（5）中，排放参数值包括NOx和CO排放值。
10.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧优化控制调整系统的调整方法，其特征在于，燃烧最佳运行范围为一个区间且燃烧稳定性和排放性之间互相影响，因此调整时以燃烧稳定性为主，排放值为辅，燃烧稳定后排放值在合理范围即可；整个调整过程中的顺序关系如下：在确保总燃料阀供气压力和燃气总量充足后先调整扩散燃烧喷嘴的支路燃料调节阀，先开大后关小，通过压力脉动及火检强度确定一合理范围；再调整最内部的预混喷嘴，先开大后关小，通过压力脉动及火检强度确定一合理范围；再依次由燃烧器内部向外部调整各喷嘴，先开大后关小，通过压力脉动及火检强度确定一合理范围；最后综合各燃料调节阀的关系和效果选择一最合理范围并修改到机组的控制参数中。
燃气轮机燃烧优化控制调整系统及调整方法
技术领域
背景技术
发明内容
(2) 当步骤（1）中确定机组必须进行燃烧优化调整后，在燃机有效运行各参数判定模块中，根据各类型燃气轮机的属性确定燃气轮机的有效低碳燃烧运行边界范围并确定燃机最佳运行燃空当量比范围及对应的燃料阀开度参数值；
(3) 在调整方式判定模块中，按原设计燃空当量比及对应的燃料调节阀开度参数值运行机组，借助DCS控制系统实时收集机组在不同环境温度、不同负荷、不同燃烧切换条件下的关键参数值，通过收集的关键参数值比对燃机燃烧设计参数值，分析当前系统的燃烧运行现状，确定燃烧偏离最佳运行边界范围的原因并确定燃料调节阀的调整方式，包括调节阀的调整方向及幅度和顺序关系等；
(4) 在燃烧稳定性调整模块中，按照步骤（3）中分析确定的燃料调节阀的调整方式在关键负荷段±1%开度变化范围内实时修改控制调整系统中各燃料调节阀的开度参数值，并通过加装的或机组原有的燃烧稳定性检测系统实时获取正确的燃烧稳定性参数值直到燃烧稳定性达到设计要求的最佳运行边界范围内，此时燃烧压力冷锋和热锋值都应不高；燃烧稳定性检测系统大多采用热声压力频谱分析的燃烧压力脉动监视系统，也可参照采用其它有效的分析系统。
在燃机安全运行判定模块中，确定燃机安全运行，燃机燃烧优化控制调整过程结束。当步骤（1）中确定机组不必进行燃烧优化调整时，直接进入燃机安全运行判定模块，确定燃机安全运行。
b) 燃机检修后相关燃烧部件经历了更换、改造、调整或检修；
c) 燃机出现事故，相关燃烧部件出现故障并恢复后；
d) 燃烧的燃料成分发生改变时；
e) 燃机机组性能测试时；特别是燃烧性能测试时；
f) 燃机基建期调试阶段；
g) 燃机出现明显的NOx排放指标恶化及燃烧稳定性降低时，包括排气分散度变大、震动变大以及CO浓度上升等。
具体实施方式
(2) 当步骤（1）中确定机组必须进行燃烧优化调整后，在燃机有效运行各参数判定模块2中，根据各类型燃气轮机的属性确定燃气轮机的有效低碳燃烧运行边界范围并确定燃机最佳运行燃空当量比范围及对应的燃料阀开度参数值；
(3) 在调整方式判定模块3中，按原设计燃空当量比及对应的燃料调节阀开度参数值运行机组，借助DCS控制系统实时收集机组在不同环境温度、不同负荷、不同燃烧切换条件下的关键参数值，通过收集的关键参数值比对燃机燃烧设计参数值，分析当前系统的燃烧运行现状，确定燃烧偏离最佳运行边界范围的原因并确定燃料调节阀的调整方式；
(4) 在燃烧稳定性调整模块4中，按照步骤（3）中分析确定的燃料调节阀的调整方式在关键负荷段±1%开度变化范围内实时修改控制调整系统中各燃料调节阀的开度参数值，并通过加装的或机组原有的燃烧稳定性检测系统实时获取正确的燃烧稳定性参数值直到燃烧稳定性达到设计要求的最佳运行边界范围内；
(5) 在步骤（4）中调整到较合适的燃烧稳定性后，在燃烧排放值调整模块5中，在关键负荷段±1%开度变化范围内修改控制调整系统中各燃料调节阀的开度参数值，并通过加装的或机组原有的烟气测试分析系统实时获取正确的排放参数值直到排放值调整达到设计要求的运行范围内，此时大部分负荷段的排放值都调整在最佳运行要求范围内；
(6) 在燃烧稳定性和燃烧排放值合理性判定模块6中，按照负荷间隔先单程升负荷再降负荷多次重复步骤（4）和（5），直到燃烧稳定性和排放值达到设计要求的最佳运行范围内；在燃机安全运行判定模块7中，确定燃机安全运行，燃机燃烧优化控制调整过程结束。
b) 燃机检修后相关燃烧部件经历了更换、改造、调整或检修；
c) 燃机出现事故，相关燃烧部件出现故障并恢复后；
d) 燃烧的燃料成分发生改变时；
e) 燃机机组性能测试时；
f) 燃机基建期调试阶段；
g) 燃机出现明显的NOx排放指标恶化及燃烧稳定性降低时。
1）首先从燃机安全运行及环保排放角度通过燃机的运行现状判断，此台燃机燃烧器从DLN2.6+普通类型改造为DLN2.6+LVE类型，因此为避免效率降低、设备损坏、排放超标，满足必须进行燃烧优化控制调整的时机条件。
五个外围喷嘴D5扩散火焰燃烧；
PM2和PM3管路直至95%转速时开始吹扫。
中心喷嘴PM1预混火焰燃烧；
PM2和PM3管路开始吹扫。
中心喷嘴PM1和PM3喷嘴预混火焰燃烧；
PM2管路吹扫。
扩散管路和PM2管路吹扫。
扩散管路吹扫。
1D）中调整阀门开度，尽量缩短相关阶段的时间使排放尽量降低，其它模式一般排放量都能很好的达到运行要求范围内；
6）最后按照合适的负荷间隔先单程升负荷再单程降负荷来回多次重复步骤3）和4），直到燃烧压力稳定性和排放值均衡达到设计要求的最佳运行范围内。
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