[發(fā)明專利]變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810823256.0
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN109083748B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田擁勝;譚春青;尹釗;王濤;高慶;曾德堂;孫文超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C9/54
• 分類號: F02C9/54;F02C9/26;F02C9/22;G01M15/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李坤

1.一種變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，包括：

步驟S1：通過臺架實驗確定動力渦輪的導葉角度VGV與燃氣輪機的高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL、燃氣發(fā)生器出口總溫T6間的相互關(guān)系；

步驟S2：判斷燃氣輪機是否進入大功率模式；所述步驟S2中包括：

子步驟S21：若高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL、燃氣發(fā)生器出口總溫T6均未達到最大限制值，則燃氣輪機未進入大功率模式；燃油流量為閉環(huán)控制，通過油門桿角度調(diào)節(jié)；導葉角度VGV為開環(huán)控制；

子步驟S22：若高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL、燃氣發(fā)生器出口總溫T6均達到最大限制值，則啟動步驟S3；

步驟S3：在步驟S2進入大功率模式后，根據(jù)步驟S1中導葉角度VGV與高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL、燃氣發(fā)生器出口總溫T6間相互關(guān)系，分別通過對燃油流量和/或?qū)~進行控制，使燃氣輪機維持大功率輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，還包括：

步驟S4：仿真模擬步驟S3，驗證變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法的有效性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，所述步驟S1中，在測量燃油流量不變的情況下，導葉角度VGV增大，高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH和低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL增大，燃氣發(fā)生器出口總溫T6減小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，所述步驟S3中對燃油流量進行控制，燃油流量與高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL、燃氣發(fā)生器出口總溫T6三個參數(shù)中裕度最小的參數(shù)形成閉環(huán)控制，燃油流量的控制目標為參數(shù)高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL和燃氣發(fā)生器出口總溫T6的最大允許值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，所述步驟S3中對導葉進行控制，高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH達到最大允許值，導葉角度VGV與燃氣發(fā)生器出口總溫T6形成閉環(huán)控制，控制目標為燃氣發(fā)生器出口總溫T6達到最大允許值，導葉角度VGV減小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，所述步驟S3中對導葉進行控制，低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL達到最大允許值，導葉角度VGV與燃氣發(fā)生器出口總溫T6形成閉環(huán)控制，控制目標為燃氣發(fā)生器出口總溫T6達到最大允許值，導葉角度VGV減小。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，所述步驟S3中對導葉進行控制，燃氣發(fā)生器出口總溫T6達到最大允許值，導葉角度VGV與低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL形成閉環(huán)控制，控制目標為低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL達到最大允許值，導葉角度VGV增大。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變幾何三軸式燃氣輪機大功率控制方法，所述步驟S4中，若大功率控制方法的有效性得到驗證，仿真模擬結(jié)果滿足包括：

燃氣輪機進入大功率模式后的輸出功率大于進入大功率模式前的輸出功率；

工況穩(wěn)定時，高壓軸相對轉(zhuǎn)速NH、低壓軸相對轉(zhuǎn)速NL、燃氣發(fā)生器出口總溫T6中的任兩個參數(shù)同時達到最大限制值。