一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法技术

本发明专利技术涉及一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，该方法根据影响燃烧的边界条件的变化、实时的燃烧稳定性和排放水平情况，及时自动调整燃烧控制参数来实时调节扩散燃料量和IGV排气温度设定值；其中对扩散燃料量和IGV排气温度设定值采用带前馈的闭环控制。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下优点：兼顾燃烧的稳定性、排放指标和经济性；减少人工燃烧调整的频次；在机组燃烧工况突变时及时进行干预，减少机组非停的概率等。

【技术实现步骤摘要】
一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法
本专利技术涉及燃气轮机的燃烧调整领域，尤其是涉及一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法。
技术介绍
对采用干式低氮燃烧技术的燃气轮机，燃烧调整是非常关键的控制技术。由于预混火焰对流场参数和化学当量比变化等非常敏感，容易在封闭的燃烧室内诱发热声耦合振荡，导致火焰发生燃烧动力学失稳，产生过大的燃烧脉动和燃烧室外壁振动，严重时会造成机组跳机停运等。因此需要通过燃烧调整保证燃烧的稳定性、并在此基础上提高燃烧效率，减少氮氧化物NOx和CO等污染物的排放。采用干式低氮燃烧控制的燃机，一般由预混燃烧和扩散燃烧两种燃烧方式组合而成，预混燃烧火焰不太稳定但氮氧化物排放少，扩散燃烧火焰稳定但氮氧化物排放多。燃机分别由不同的控制阀调节两种燃烧的燃料量，总体原则是以预混燃料为主，扩散燃料为辅起稳燃作用。当机组并网带负荷运行时，预混燃烧采用功率闭环控制，根据功率设定值与实际功率的偏差计算总燃料量，扣除当前扩散燃烧燃料量后，实时调节预混燃料量，保证实发功率与设定值一致。而扩散燃烧燃料量的调节，主要目标是控制燃烧的稳定性和污染物排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，该方法根据影响燃烧的边界条件的变化、实时的燃烧稳定性和排放水平情况，及时自动调整燃烧控制参数来实时调节扩散燃料量和IGV排气温度设定值；其中对扩散燃料量和IGV排气温度设定值采用带前馈的闭环控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，该方法根据影响燃烧的边界条件的变化、实时的燃烧稳定性和排放水平情况，及时自动调整燃烧控制参数来实时调节扩散燃料量和IGV排气温度设定值；其中对扩散燃料量和IGV排气温度设定值采用带前馈的闭环控制。


2.根据权利要求1所述的一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，该方法在燃机燃烧优化控制系统中新增输入变量，包括环境湿度、天然气低位热值、表征燃烧稳定性的燃烧室压力脉动和外壁振动、表征污染物排放水平的氮氧化物浓度。


3.根据权利要求1所述的一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，所述的对扩散燃料量采用带前馈的闭环控制包括将取自天然气成分分析仪的天然气低位热值作为扩散燃料量闭环控制的前馈量，采用设计低位热值与实测低位热值的比值乘以扩散燃料量计算设定值，根据实测天然气成分提前修正扩散燃料量。


4.根据权利要求1所述的一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，所述的对扩散燃料量采用带前馈的闭环控制包括将环境空气湿度百分比作为扩散燃料量闭环控制的前馈量，采用函数对扩散燃料量进行修正。


5.根据权利要求1所述的一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，所述的对扩散燃料量采用带前馈的闭环控制包括将燃烧室压力脉动和燃烧室外壁振动用于扩散燃料量的闭环控制。


6.根据权利要求5所述的一种带前馈的燃机燃烧优化闭环控制方法，其特征在于，将燃烧室压力脉动和燃烧室外壁振动用于扩散燃料量的闭环控制包括以下步骤：
步骤1、将探头采集的燃烧室压力脉动和燃烧室外壁振动时域信号，用快速傅里叶变化计算出低、中、高关键特征频段下的FFT幅值；
步骤2、当某频段实测FFT幅值高于各档定值且持续时间超过延时定值后，根据该频段表征的燃烧不稳定原因，相应增加或...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静，林贤良，姚峻，李华峰，邱亚鸣，姚洋阳，
申请(专利权)人：上海明华电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31