[发明专利]气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法

说明书

本发明公开了一种气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法，采用本发明中气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，能够获得不同工况参数下的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像，从而得到轴向分级预混燃烧特性。因此不需要在现场进行验证，降低了轴向分级预混燃烧的研究成本。另外，本发明中气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统还可针对不同的燃料进行分析，适用范围广。本发明中的分析系统用于分析气体燃料的轴向分级预混燃烧特性。

技术领域

本发明涉及燃料燃烧特性分析技术领域，更具体地说，涉及一种气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法。

背景技术

轴向分级燃烧技术已经广泛应用到燃气轮机，经过现场验证在负荷范围调节和降低排放方面效果显著，同时可以从目前应用轴向分级技术的燃气轮机燃烧室结构发现，生产厂家对轴向分级的掺混性重点关注以及最佳二级燃料/空气的分配比和停留时间的确定，对轴向分级燃烧特性都产生较大影响。但是，对于轴向分级燃烧特性的研究只能在现场进行，研究成本高。

因此，如何降低轴向分级预混燃烧的研究成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何降低轴向分级预混燃烧的研究成本，为此，本发明提供了一种气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，包括：

用于引入气体燃料的燃料接入端；

用于引入空气的空气接入端；

轴向分级燃烧器，所述轴向分级燃烧器具有主燃烧区和二级燃烧区；

与所述主燃烧区的一级喷射组件连通的一级燃料供应管；

与所述二级燃烧区的二级喷射组件连通的二级燃料供应管；

连通所述燃料接入端与所述一级燃料供应管和所述二级燃料供应管的燃料分配器，所述燃料分配器能够调节进入所述一级燃料供应管的一级燃料流量和进入所述二级燃料供应管的二级燃料流量；

与所述主燃烧区的空气进口连通的一级空气供应管；

与所述二级燃料供应管连通的二级空气供应管；

连通所述空气接入端与所述一级空气供应管和所述二级空气供应管的空气分配器，所述空气分配器能够调节进入所述一级空气供应管的一级空气流量和进入所述二级空气供应管的二级空气流量；

用于检测所述轴向分级燃烧器排出的烟气中的污染物含量的烟气检测仪；

用于采集所述主燃烧区的主燃烧火焰图像和二级燃烧区的二级燃烧火焰图像的火焰采集仪；以及

控制器，接收工况参数，根据所述工况参数，控制所述空气分配器和所述燃料分配器，以调节所述一级空气流量、所述二级空气流量、所述一级燃料流量和所述二级燃料流量在对应的阈值内；并获得该工况参数下对应的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像。

优选地，在上述气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述工况参数包括：总当量比、二级当量比和二级负荷比。

优选地，在上述气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述二级喷射组件包括四个喷嘴，所述工况参数还包括喷嘴的开启数量，所述二级喷射组件根据所述工况参数确定喷嘴的开启或关闭。

优选地，在上述气体燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述喷嘴的直径为1mm或2mm，四个所述喷嘴交叉布置。