[發明專利]一種燃氣輪機進氣控制系統

有效

• 申請號: 202110270636.8
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112983652B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 殷愛軍;曹政坤;丁磊;張揚軍;錢煜平;陳光亮;侯躍艷;魯曉燕
• 申請（專利權）人: 廣州大學城華電新能源有限公司
• 主分類號: F02C9/54
• 分類號: F02C9/54
• 代理公司: 杭州君和專利代理事務所(特殊普通合伙) 33442
• 代理人: 包雪雷

本發明涉及一種燃氣輪機進氣控制系統，其包括：中控單元通過根據所述實時積碳厚度檢測數據調節設置在噴嘴上的調節閥和設置在與所述燃燒室連接的壓氣機上的導葉開合角度，以確定初始的導葉開合角度和調節閥開合程度，同時，設置檢測間隔，在檢測間隔后對積炭厚度重新進行檢測并且對導葉開合角度和調節閥參數進行修正，整個檢測過程為周期式，以實現對燃氣輪機內導葉開合角度和調節閥開合程度的持續精確控制，獲取最佳的燃燒效果。

技術領域

本發明領域為控制領域，具體為一種燃氣輪機進氣控制系統。

背景技術

燃氣輪機在空氣和燃氣的主要流程中，只有壓氣機（Compressor）、燃燒室（Combustor）和燃氣渦輪（Turbine）這三大部件組成的燃氣輪機循環，通稱為簡單循環，壓氣機從外界大氣環境吸入空氣，并經過軸流式壓氣機逐級壓縮使之增壓，同時空氣溫度也相應提高；壓縮空氣被壓送到燃燒室與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的氣體；然后再進入到渦輪中膨脹做功，推動渦輪帶動壓氣機和外負荷轉子一起高速旋轉，實現了氣體或液體燃料的化學能部分轉化為機械功，并輸出電功，從渦輪中排出的廢氣排至大氣自然放熱，燃氣輪機應用廣泛，但是現有的燃氣輪機還存在以下問題：

1、現有燃氣輪機的氣動方法中缺少結合燃燒室內燃燒情況調整壓氣機導葉和燃料投入量的控制方法；

2、傳統燃氣輪機燃燒效率不佳，燃燒室長出現積炭效果，沒有針對積炭情況對壓氣機導葉做出調整的方法。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，為此本發明提供一種燃氣輪機進氣控制系統，其包括：

燃氣輪機，其壓氣機的進氣口設置有導葉，用以控制燃氣輪機進氣流量；所述燃氣輪機的燃燒室內設置有進料口，所述進料口上設置有噴嘴，用以向燃燒室內噴射燃料，所述噴嘴上設置有調節閥，用以控制噴入燃燒室內的燃料的流量；

超聲波檢測裝置，其設置在燃氣輪機燃燒室外側，用以檢測燃燒室內壁的積炭厚度；

中控單元，其與所述調節閥以及導葉電性連接，其用以處理數據并對燃氣輪機內的壓氣機導葉、調節閥實施控制，控制超聲波檢測裝置對燃燒室內壁的積碳厚度進行實時檢測，并獲取積炭厚度實時檢測數據；根據所述積碳厚度實時檢測數據調節所述調節閥的開合程度以及導葉的開合角度，

中控單元首先確定初始的導葉開合角度和調節閥開合程度，所述中控單元內預設第一檢測間隔T1,T1時間后所述中控單元控制所述超聲波檢測裝置再次對燃燒室內壁的積碳厚度進行檢測，并將燃燒室內壁劃分為主燃區和摻混區，根據所述燃燒室內壁內不同區域的積炭厚度以及積炭速率重新調整所述導葉開合角度和所述調節閥開合程度，其過程包括：

步驟S1、首先根據所述主燃區內的積炭厚度變化情況對所述導葉的開合角度和調節閥開合程度進行調節，根據所述主燃區的積炭速率選定導葉調節參數和調節閥調節參數；

步驟S2、選定所述導葉調節參數和調節閥調節參數后，根據所述摻混區內的積炭厚度變化情況對所述導葉的開合角度和調節閥開合程度進行調節，在S1以選定的導葉調節參數和調節閥調節參數上做進一步修正，確定最終的導葉開合角度和調節閥開合程度；

步驟S3、所述中控單元內預設第二檢測間隔T2，經過T2時間后再次控制所述超聲波檢測裝置對燃燒室內的進行檢測，對燃燒室內壁的積碳厚度進行檢測，確定積炭厚度，判定調節是否符合預期標準，若不符合預期標準則重復S1,S2，S3，至符合預期標準；

所述中控單元內設置有循環檢測周期T3，當S3中判定調節符合預期標準時，經過所述循環檢測周期T3后重復S1,S2,S3。