基于模型控制的9FB燃气轮机燃烧调整技术探讨
2021-12-14陈颖
陈颖





摘要:燃烧调整是燃气轮机关键技术之一,对抑制燃烧脉动、保证稳定运行、降低排放有着重要的意义。本文主要介绍9FB燃气轮机燃烧脉动监测系统,基于模型控制的基本原理及其在燃烧调整中的应用,燃料阀分量计算方法,以及在实际工程中案例分析及解决过程。
Abstract: Combustion adjustment is one of the key technologies of gas turbine, which is of great significance to suppress combustion dynamic, ensure stable operation and reduce emissions. This paper introduces 9FB gas turbine combustion dynamic monitoring system, the basic principle of based-model control and application in combustion adjustment, the calculation method of fuel valve split and the case analysis and solution process in practical engineering application.
关键词:9FB燃气轮机;模型控制;燃烧调整;CDM系统;燃料阀分量
Key words: 9FB gas turbine;model-based control;combustion tuning;CDM system;fuel valve split
中图分类号:TK471 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2021)01-0193-02
0 引言
近年来为适应能源结构调整、满足环保指标,我国燃气轮机装机容量大幅增长。但是由于技术、材料等条件限制,我国大部分燃机设备均从国外进口。燃烧调整是燃气轮机调整机制非常重要的一环,大多数燃烧调整技术目前仍实行技术封锁。本文针对某电厂实际工程,对GE公司9FB燃气轮机燃烧调整技术进行探讨。
1 燃烧脉动监测系统(CDM)
随着环保需求日益提升,干式低氮燃烧(Dry Low Noxious,简称DLN)被广泛应用。由于DLN2.0+系统中火焰筒常在靠近喷嘴处损坏,GE公司用DLN2.6+替换DLN2.0+[1]。DLN可以有效降低NOX排放,但会造成燃烧压力波动,因此,CDM系统应运而生。
燃烧脉动监测系统(Combustion Dynamic Monitoring System,简称CDM系统),是GE公司为9FB燃气轮机配备的监测系统,帮助用户更直观地观察燃烧脉动、及时发现燃烧系统问题并采取应对措施。CDM系统架构如图1,由脉动探头测量实时数据,通过JB1000接线盒(内有电荷放大器,即PCB模块),送到Mark VIe机柜卡件PAMC模块计算分析数据。
燃烧脉动是指不稳定燃烧及燃烧室本身特性造成的燃烧系统内的压力波动。Mark VIe逻辑中将燃烧脉动分为六个频段[2],见表1。……
