[发明专利]一种燃气轮机升速过程中的燃料控制方法

说明书

本发明公开了一种燃气轮机升速过程中的燃料控制方法，包括：1：根据收到的燃料投入请求发出点火指令；2：将压力控制阀A开启至预设开度，之后投入压力控制阀阀后压力PID控制回路；3：打开值班流量控制阀和主流量控制阀并延时，使燃料指令按设定速率提升；4：点火成功后按设定投入燃料；5：在升速过程中，当压力控制阀A开启到75%的开度时，开启压力控制阀B，并由压力控制阀B通过压力PID控制回路控制压力控制阀A和压力控制阀B后的压力；当转速升至设定值时，控制压力控制阀A和压力控制阀B全开；当转速平稳升至目标转速后，投入转速PID控制回路，完成升速过程中的燃料控制。本发明能保证燃气轮机安全可靠稳定的运行。

技术领域

本发明涉及燃气轮机保护领域，尤其涉及一种燃气轮机升速过程中的燃料控制方法。

背景技术

燃气轮机及其联合循环机组自上世纪八十年代开始，在世界范围内迅速崛起，获得了广泛的应用。以油、天然气作为燃料的燃气轮机及其联合循环，具有整体循环效率高、对环境污染极小、调峰性能好、建设周期短等一系列优点，成为火电动力系统的发展方向。

对于燃气轮机来说，其燃料控制是整个控制策略中最核心也是最基础的部分。现有的燃气轮机通常通过燃气开关阀、燃气排放阀、压力控制阀、流量控制阀等配合来进行燃料控制。但这种常规的控制方式并没有很好的考虑外部环境或外部压力波动对燃料燃烧的影响，容易出现点火失败或者升速（燃气轮机的转速升高）时压力波动大的技术问题。

公开号为CN1932264B的专利文献在2011年5月11日公开了一种燃气轮机燃烧控制装置，其技术方案为：根据燃料的比率(例如辅助比、顶环比和主比)求出各燃料流量调节阀的开度指令值，该燃气轮机燃烧控制装置的结构是：根据全燃料流量指令值(CSO)和辅助比等燃料气体的比率求出各燃料气体的燃料流量指令值(PLCSO等)，根据该燃料流量指令值和燃料流量指令值与燃料气体流量的函数求出燃料气体流量(辅助燃料气体流量GfPL等)，根据燃料气体流量和燃料气体温度和各燃料流量调节阀(辅助燃料流量调节阀等)的前压和后压，由Cv值计算式求出各燃料流量调节阀的Cv值，根据该Cv值和Cv值与燃料流量调节阀开度的函数：求出各燃料流量调节阀开度指令值(辅助燃料流量调节阀开度指令值等)。但该技术针对的是燃料阀门开度的计算，其并不适用于燃气轮机升速过程中对燃料的控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种燃气轮机升速过程中的燃料控制方法，本发明所要解决的技术问题是控制燃气轮机在升速过程中平稳升速，同时在某些振动大或者燃烧不稳定的转速区间尽可能较快的升速躲过这些区间，以减少控制系统压力的波动，增加控制系统的稳定性，保证燃气轮机安全可靠稳定的运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种燃气轮机升速过程中的燃料控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在燃气轮机到达点火转速后，控制系统根据收到的燃料投入请求，发出点火栓点火指令，并维持30-90s的打火状态；

步骤2：打开燃气关断阀，关闭燃气排放阀，同时根据点火时所需要的流量将压力控制阀A开启至25%的预设开度，保持5-15秒后投入压力控制阀阀后压力PID控制回路；

步骤3：打开值班流量控制阀和主流量控制阀并延时0-10s，使燃料指令从低点火燃料流量设定值按照0.5-5g/s²的速率升至高点火燃料流量设定值；

步骤4：当检测到点火成功后，由控制系统按照预先设定的燃料增加速率曲线投入燃料；

步骤5：在升速过程中，当压力控制阀A开启到75%的开度时，开启压力控制阀B的开度至1.2%，并由压力控制阀B通过压力PID控制回路控制压力控制阀A和压力控制阀B后的压力；当转速升至3500-4500转每分时，控制压力控制阀A和压力控制阀B的开度全开；当转速平稳升至目标转速后，投入转速PID控制回路，完成燃气轮机升速过程中的燃料控制。