[发明专利]闭环式燃烧控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种闭环式燃烧控制系统，其特征在于，包括：

燃气轮机(1)，燃气轮机(1)包括燃烧室(11)、调节值班气供气量的值班阀(12)、以及控制值班阀(12)开度的燃气轮机控制系统(13)；

测量燃烧室(11)内热声振荡强度的燃烧状态检测器(2)，燃烧状态检测器(2)设在燃烧室(11)上；

自适应燃烧调控系统(3)，自适应燃烧调控系统(3)包括控制器(31)、模拟量接收模块(32)、模拟量发出模块(33)以及数字量收发模块(34)，模拟量接收模块(32)分别与控制器(31)和燃烧状态检测器(2)连接，模拟量发出模块(33)分别与控制器(31)和燃气轮机控制系统(13)连接，数字量收发模块(34)分别与控制器(31)和燃气轮机控制系统(13)连接。

2.根据权利要求1所述的闭环式燃烧控制系统，其特征在于：所述燃烧状态检测器(2)包括度量燃烧室(11)热声强度的嗡鸣探头(21)和检测燃烧室(11)振荡强度的加速度探头(22)。

3.根据权利要求1所述的闭环式燃烧控制系统，其特征在于：所述自适应燃烧调控系统(3)还包括设定热声振荡阈值和值班气偏置量的设定模块(35)，设定模块(35)与控制器(31)连接。

4.根据权利要求1所述的闭环式燃烧控制系统，其特征在于：所述闭环式燃烧控制系统还包括机柜(4)，所述燃气轮机控制系统(13)和自适应燃烧调控系统(3)布置在机柜(4)内。

5.一种如权利要求1至权利要求4任一项所述闭环式燃烧控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，根据燃气轮机(1)的正常运行状态设定燃烧室(11)的热声振荡阈值；

S2，燃烧状态检测器(2)实时测量燃烧室(11)内的热声振荡强度，模拟量接收模块(32)将表征热声振荡强度的模拟量测量值采集至控制器(31)；控制器(31)通过数字量收发模块(34)接收燃气轮机控制系统(13)的运行指令；

S3，控制器(31)比较模拟量测量值和热声振荡阈值，若模拟量测量值大于热声振荡阈值，则模拟量发出模块(33)将由控制器(31)分析得出的值班气偏置量指令发送至燃气轮机控制系统(13)，燃气轮机控制系统(13)根据值班气偏置量指令调大值班阀(12)的开度，以使值班气偏置量和值班气原有量叠加流入燃烧室(11)；若否，则保持值班阀(12)的开度；数字量收发模块(34)将由控制器(31)分析得出的自适应燃烧调控系统(3)运行状态反馈至燃气轮机控制系统(13)。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤S1还包括：

燃气轮机(1)带负荷运行，调节空气供气量的可调进气导叶处于打开状态。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：

当可调进气导叶处于全开状态时，若模拟量测量值不大于热声振荡阈值，控制器(31)不向燃气轮机控制系统(13)发送值班气偏置量指令；若模拟量测量值大于热声振荡阈值，控制器(31)向燃气轮机控制系统(13)发送值班气偏置量指令，燃气轮机控制系统(13)按预设开阀速度逐渐调大值班阀(12)的开度直至模拟量测量值不大于热声振荡阈值或者值班阀(12)的开度增加到最大值班气偏置量所对应的开度。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：

当可调进气导叶处于非全开状态时，若模拟量测量值不大于热声振荡阈值，控制器(31)不向燃气轮机控制系统(13)发送值班气偏置量指令；若模拟量测量值大于热声振荡阈值，控制器(31)向燃气轮机控制系统(13)发送值班气偏置量指令，燃气轮机控制系统(13)按预设开阀速度逐渐调大值班阀(12)的开度直至模拟量测量值不大于热声振荡阈值或者值班阀(12)的开度增加到最大偏置量所对应的开度。

9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于：所述热声振荡阈值包括第一阈值和大于第一阈值的第二阈值；预设开阀速度包括与第一阈值相对应的第一速度和与第二阈值相对应的第二速度，第二速度大于第一速度。