【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃气轮机，尤其涉及一种氢燃机回火监测保护方法及系统。
技术介绍
1、目前，在推进碳减排和碳中和的趋势下，传统的使用天然气作为燃料的燃气轮机开始面临碳排放压力，而随着新型低碳绿色能源装备技术的发展，可使用氢气或其他可再生气体燃料的新型燃气轮机的普及率逐渐提高。氢燃机可实现安全可靠、可调峰和可持续稳定发电的清洁火力发电，是燃气轮机的重要发展方向。
2、其中，对于掺氢或纯氢燃机来说，与使用传统天然气燃料相比，氢气的加入会导致燃料的物理和化学性质发生较大变化，包括：氢气会拓宽传统碳氢燃料的可燃范围、加快燃料的火焰传播速度、提高燃料湍流燃烧中的燃烧速度以及最小点火能更低更易自燃等。这些变化对于氢燃机产生的最显著的影响便是其燃烧室更易发生回火，当燃烧室发生回火时不仅会严重损坏燃烧室部件，同时还会增加污染物的排放，因此需要对氢燃机的回火现象进行监测，并在确定发生回火时及时执行保护措施。
3、相关技术中，在进行氢燃机回火的监测及保护的方案中，除了在氢燃机的喷嘴设计阶段采用气动设计来一定程度上防止回火之外，通常是在燃烧室上布置相应的传感器对回火进行监控，以实现在燃机运行控制层面进行回火保护。
4、然而，上述相关技术中的回火监测保护方案中，回火的监测和保护的方式较为单一，回火监测的敏感度不足，可能无法及时监测出产生回火，并且，由于布置的传感器与燃烧区域相近，容易发生损坏，导致无法实现回火监测保护的功能。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关
2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种氢燃机回火监测保护方法，该方法增强了回火监测的敏感度，降低了传感器可能发生损坏对回火监测保护的影响，提高了氢燃机回火监测保护的准确性、及时性和可靠性，解决了回火监测的敏感度不足以及回火监测保护的可靠性降低的问题。
3、本申请的第二个目的在于提出一种氢燃机回火监测保护系统。
4、本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
5、为达上述目的，本申请的第一方面在于提出一种氢燃机回火监测保护方法，该方法包括以下步骤：
6、在与氢燃机的燃烧室相连的每个燃料喷嘴通道的内壁，周向等间距布置多个静压传感器、多个回火热电偶和多个光场多光谱高温计；
7、获取每个传感器实时采集的检测值，将每个所述静压传感器检测的压力值和压力降低速率、每个所述回火热电偶检测的温度值和温度升高率以及每个所述光场多光谱高温计检测的温度值和温度升高率，与对应的预设阈值进行比较，判断所述氢燃机是否发生回火并确定发生回火的目标燃料喷嘴通道；
8、结合所述氢燃机的运行工况和当前的回火状态，执行对应的回火保护动作。
9、可选地，在本申请的一个实施例中，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：计算在所述氢燃机内布置的全部静压传感器检测到的压力值的平均值，并计算每个所述静压传感器检测到的压力值与压力测量平均值的差值，在任一静压传感器对应的差值大于第一压力阈值且持续时间达到第一时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火；计算每个所述静压传感器检测到的压力降低速率，在任一静压传感器对应的压力降低速率大于压降阈值且持续时间达到第二时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火；确定所述氢燃机当前的运行工况，并计算每个所述静压传感器检测到的压力值与当前的运行工况下的理论压力值的差值，在任一静压传感器对应的差值大于第二压力阈值且持续时间达到第三时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火。
10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：计算在所述氢燃机内布置的全部回火热电偶检测到的温度值的平均值，并计算每个所述回火热电偶检测到的温度值与第一温度测量平均值的差值，在任一回火热电偶对应的差值大于第一温度阈值且持续时间达到第四时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火；计算每个所述回火热电偶检测到的温度升高速率，在任一回火热电偶对应的温度升高速率大于第一温升阈值且持续时间达到第五时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火；确定所述氢燃机当前的运行工况，并计算每个所述回火热电偶检测到的温度值与当前的运行工况下的第一理论温度值的差值，在任一回火热电偶对应的差值大于第二温度阈值且持续时间达到第六时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火。
11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：计算在所述氢燃机内布置的全部光场多光谱高温计检测到的温度值的平均值，并计算每个所述光场多光谱高温计检测到的温度值与第二温度测量平均值的差值，在任一光场多光谱高温计对应的差值大于第三温度阈值且持续时间达到第七时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火；计算每个所述光场多光谱高温计检测到的温度升高速率，在任一光场多光谱高温计对应的温度升高速率大于第二温升阈值且持续时间达到第八时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火；确定所述氢燃机当前的运行工况，并计算每个所述光场多光谱高温计检测到的温度值与当前的运行工况下的第二理论温度值的差值，在任一光场多光谱高温计对应的差值大于第四温度阈值且持续时间达到第九时间阈值的情况下，判定所述氢燃机发生回火。
12、可选地，在本申请的一个实施例中，所述判断所述氢燃机是否发生回火，还包括：在同一燃料喷嘴通道内，在存在至少一个所述静压传感器、至少一个所述回火热电偶和至少一个所述光场多光谱高温计，同时满足任一计算值大于对应的阈值的预设百分比的情况下，判定所述氢燃机发生回火。
13、可选地，在本申请的一个实施例中，在所述判断所述氢燃机是否发生回火之前，还包括：对所述氢燃机当前的性能进行分析，根据性能分析结果更新各个所述预设阈值。
14、可选地，在本申请的一个实施例中，所述结合所述氢燃机的运行工况和当前的回火状态，执行对应的回火保护动作，包括：在所述氢燃机处于带负荷运行的工况下，按照第一速率降低所述氢燃机的负荷；在所述氢燃机处于未带负荷运行的工况下，按照第二速率减少向所述氢燃机输入的燃料；关闭所述目标燃料喷嘴通道，并在回火持续发生预设时长后，触发保护跳机操作。
15、为达上述目的，本申请的第二方面还提出了一种氢燃机回火监测保护系统，包括以下模块：
16、布置模块，用于在与氢燃机的燃烧室相连的每个燃料喷嘴通道的内壁，周向等间距布置多个静压传感器、多个回火热电偶和多个光场多光谱高温计；
17、判断模块，用于获取每个传感器实时采集的检测值，将每个所述静压传感器检测的压力值和压力降低速率、每个所述回火热电偶检测的温度值和温度升高率以及每个所述光场多光谱高温计检测的温度值和温度升高率，与对应的预设阈值进行比较，判断所述氢燃机是否发生回火并确定发生回火的目标燃料喷嘴通道；
18、保护模块，用于结合所述氢燃机的运行工况和当前的回火状态，执行对应的回火保护动作。
19、为了实现上述实施例，本申请第三方面实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：
3.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：
4.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：
5.根据权利要求2-4中任一项所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，还包括：
6.根据权利要求5所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，在所述判断所述氢燃机是否发生回火之前，还包括：
7.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述结合所述氢燃机的运行工况和当前的回火状态，执行对应的回火保护动作，包括：
8.一种氢燃机回火监测保护系统，其特征在于，包括以下模块：
9.根据权利要求8所述的氢燃机回火监测保护系统，其特征在于，所述保护模块，具体用于：
10.一种非临时性计
...【技术特征摘要】
1.一种氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：
3.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：
4.根据权利要求1所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，包括：
5.根据权利要求2-4中任一项所述的氢燃机回火监测保护方法，其特征在于，所述判断所述氢燃机是否发生回火，还包括：
6.根据权利要求5所述的氢燃机回...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伏忠，静大亮，靳景伟，王金建，闫斌斌，杨志鹏，
申请(专利权)人：国家电投集团北京重燃能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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