[发明专利]燃气轮机燃烧优化控制调整系统及调整方法

说明书

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。

技术领域

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，属于燃机关键核心技术领域，涉及燃机的燃烧监测分析和控制调整。

背景技术

燃机是目前公认的环保高效发电机组，我国燃机主要有燃气和燃油两种类型，其中燃气类型机组占绝大多数，采用预混干式低氮燃烧方式。各公司燃烧器类型种类繁多，包括DLE、DLN1.0、DLN2.0、DLN2.0＋、DLN2.6、DLN2.6＋等，还包括HR3、ULN以及F3、F4等。

由于燃气轮机燃烧优化控制调整涉及到燃气轮机核心控制系统以及燃烧系统，这些技术均掌握在供应商手中，国内科研调试单位以及发电企业均未掌握整机燃烧调整优化控制的标准和方法，每年不得不缴纳高额的燃烧调整优化控制费用，同时由于无法按需及时进行燃烧调整优化也造成了燃烧热套部件的损坏和设备寿命的缩短等严重问题。

申请号为201310359612.5的中国专利公开了一种燃气轮机干式低NO燃烧调整方法，通过对控制常数的调整来实现对DLN-2+燃烧系统的D5、PM1、PM4以及清吹空气控制值进行实时调整，直至燃烧动态压力监测结果和NOx、CO排放都处于合适的数值。该方法针对DLN-2+燃烧系统进行调整，具有一定的局限性。

因此提供一种自主研发的、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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的燃气轮机燃烧优化控制调整系统及调整方法，针对采用各种预混燃烧方式的燃机进行在线实时快速燃烧优化控制调整。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：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。燃气轮机燃烧优化控制调整系统为通用的调整系统，可以对各主要类型燃气轮机进行燃烧优化控制调整，能有效确定其燃烧参数有效边界范围并使燃机优化控制调整后运行在机组当前最佳状态。

进一步而言，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。从而与燃机燃烧设计参数值进行比对，分析当前机组的燃烧运行现状。

进一步而言，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。监测燃烧稳定性是否调整到设计要求的最佳运行边界范围内。

进一步而言，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。监测排放值是否调整到设计要求的运行范围内。