一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法
一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，获取对燃烧室稳定性敏感的特征，并在PLC模块或控制系统中对燃烧室稳定性敏感的稳定预兆特征进行对比判断，是否为不稳定预兆；通过安装于燃烧室不同位置的探头的信号进行实时判断，获取燃烧室内的周向波的振动模态和特征，通过将振动模态特征检测与不稳定预兆特征信号联合判断，修正值班气流量和TETC值，在不同的工况下自动燃烧调整系统会采取不同的燃气轮机燃烧参数调节方法修正值班气流量或TETC设定值，本发明通过将振动模态特征检测与不稳定预兆特征信号联合判断，并结合燃气轮机当前工况选择合适的调节方法，通过与燃气轮机控制系统进行通讯提前进行运行参数调整以达到改善燃气轮机运行稳定性状态的目的。
发明专利
CN202311655601.1
2023-12-05
CN117469037A
2024-01-30
F02C9/50(2006.01)
上海电气燃气轮机有限公司
唐健;王浩同;彭博;成斌;孙博;王伟;周源;计京津;刘政委;何磊
200240 上海市闵行区江川路333号320幢
上海光华专利事务所(普通合伙)
白林坡
上海;31
1.一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，获取对燃烧室稳定性敏感的特征，并在PLC模块或控制系统中对燃烧室稳定性敏感的稳定预兆特征进行对比判断，是否为不稳定预兆特征；或者，获取燃烧室内的周向波的振动模态和特征，当周向波的振动满足设定值时，判断为是燃气轮机出现不稳定的预兆； 通过将振动模态特征检测与不稳定预兆特征信号联合判断，修正值班气流量和透平排气温度值并送入到燃气轮机控制系统中相应的值班气设定和TETC设定逻辑中，在不同的工况下自动燃烧调整系统会采取不同的燃气轮机燃烧参数调节方法修正值班气流量或透平排气温度设定值。 2.如权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，通过提取对燃烧室稳定性敏感的不稳定预兆特征，并通过对安装在燃烧室不同位置的嗡鸣传感器的信号进行采集，获取燃烧室内的周向波的振动模态和特征，得到包括燃烧室热声强度幅值信号、燃烧室热声动态衰减率信号及其复合信号作为燃烧稳定性的特征指标信号。 3.如权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，采集的嗡鸣和加速度原始信号处理为以下五类特征指标信号，包括：燃烧室动态压力强度幅值信号、相对动态压力强度信号、动态压力振荡衰减率信号、相对动态压力振荡衰减率信号、加速度均方根信号，根据采集到特征指标信号，应用不同的自动燃烧调整方法；识别五类特征指标信号中的不稳定预兆特征。 4.如权利要求3所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，自动燃烧调整方法包括基于动态压力强度幅值信号、加速度均方根信号、动态压力振荡衰减率信号和相对动态衰压力振荡衰减率信号的多级判断方法，根据特征指标信号参数的不同组合方式以及对应的参数调整方法，分为三个动作通道： 通道一、根据动态压力强度信号、加速度均方根信号和动态压力振荡衰减率信号对燃烧稳定性进行判断，并产生值班气流量修正值； 通道二、根据相对动态压力振荡衰减率信号对燃烧稳定性进行判断，并产生透平排气温度修正值； 通道三、根据动态压力振荡衰减率信号和相对动态压力振荡衰减率信号对稳定性进行判断，并产生透平排气温度修正值。 5.如权利要求4所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，自动燃烧调整方法包括基于动态压力振荡衰减率信号的值班气流量动态调整方法；值班气流量动态调整方法以值班气流量的增加量作为动态压力振荡衰减率和燃气轮机IGV开度的函数；在燃气轮机运行过程中，根据当前动态压力振荡衰减率信号值动态计算值班气流量修正参数值，振荡衰减率越低其值班气修正量越多，IGV开度函数作为修正量的上限。 6.如权利要求4所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，自动燃烧调整方法包括基于相对动态压力强度的自动燃烧调整控制方法，自动燃烧调整控制方法使用相对动态压力强度信号对透平排气温度的变化率和设定值进行控制；透平排气温度的变化率是相对动态压力强度的函数，当相对动态压力强度低于预先设定的阈值时，透平排气温度会根据当前相对动态压力强度值大小以一定速率自动降低，相对动态压力强度越低透平排气温度下降速率越快，直至透平排气温度降低到下限值；当相对动态压力强度恢复至某一阈值时，透平排气温度会根据当前相对动态压力强度值大小以一定速率自动恢复，直至透平排气温度恢复至原始值。 7.如权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，通过安装于燃烧室不同位置的探头的信号进行判断，燃烧特征采集模块通过硬接线和Profibus总线的方式实时采集燃烧室嗡鸣信号、加速度信号和排放数据以及用于辅助分析的燃气轮机运行状态参数，并进行傅里叶变换。 8.如权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧稳定性自动调整方法，其特征在于，计算周向波振荡衰减率指标输入参数包括动态压力本身的数值、动态压力传感器相对转子的周向安装位置信息；通过燃烧特征采集模块获取对燃烧室稳定性敏感的不稳定预兆特征。