[发明专利]一种燃气轮机进气控制系统

说明书

本发明涉及一种燃气轮机进气控制系统，其包括：中控单元通过根据所述实时积碳厚度检测数据调节设置在喷嘴上的调节阀和设置在与所述燃烧室连接的压气机上的导叶开合角度，以确定初始的导叶开合角度和调节阀开合程度，同时，设置检测间隔，在检测间隔后对积炭厚度重新进行检测并且对导叶开合角度和调节阀参数进行修正，整个检测过程为周期式，以实现对燃气轮机内导叶开合角度和调节阀开合程度的持续精确控制，获取最佳的燃烧效果。

技术领域

本发明领域为控制领域，具体为一种燃气轮机进气控制系统。

背景技术

燃气轮机在空气和燃气的主要流程中，只有压气机（Compressor）、燃烧室（Combustor）和燃气涡轮（Turbine）这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环，压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功，从涡轮中排出的废气排至大气自然放热，燃气轮机应用广泛，但是现有的燃气轮机还存在以下问题：

1、现有燃气轮机的气动方法中缺少结合燃烧室内燃烧情况调整压气机导叶和燃料投入量的控制方法；

2、传统燃气轮机燃烧效率不佳，燃烧室长出现积炭效果，没有针对积炭情况对压气机导叶做出调整的方法。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，为此本发明提供一种燃气轮机进气控制系统，其包括：

燃气轮机，其压气机的进气口设置有导叶，用以控制燃气轮机进气流量；所述燃气轮机的燃烧室内设置有进料口，所述进料口上设置有喷嘴，用以向燃烧室内喷射燃料，所述喷嘴上设置有调节阀，用以控制喷入燃烧室内的燃料的流量；

超声波检测装置，其设置在燃气轮机燃烧室外侧，用以检测燃烧室内壁的积炭厚度；

中控单元，其与所述调节阀以及导叶电性连接，其用以处理数据并对燃气轮机内的压气机导叶、调节阀实施控制，控制超声波检测装置对燃烧室内壁的积碳厚度进行实时检测，并获取积炭厚度实时检测数据；根据所述积碳厚度实时检测数据调节所述调节阀的开合程度以及导叶的开合角度，

中控单元首先确定初始的导叶开合角度和调节阀开合程度，所述中控单元内预设第一检测间隔T1,T1时间后所述中控单元控制所述超声波检测装置再次对燃烧室内壁的积碳厚度进行检测，并将燃烧室内壁划分为主燃区和掺混区，根据所述燃烧室内壁内不同区域的积炭厚度以及积炭速率重新调整所述导叶开合角度和所述调节阀开合程度，其过程包括：

步骤S1、首先根据所述主燃区内的积炭厚度变化情况对所述导叶的开合角度和调节阀开合程度进行调节，根据所述主燃区的积炭速率选定导叶调节参数和调节阀调节参数；

步骤S2、选定所述导叶调节参数和调节阀调节参数后，根据所述掺混区内的积炭厚度变化情况对所述导叶的开合角度和调节阀开合程度进行调节，在S1以选定的导叶调节参数和调节阀调节参数上做进一步修正，确定最终的导叶开合角度和调节阀开合程度；

步骤S3、所述中控单元内预设第二检测间隔T2，经过T2时间后再次控制所述超声波检测装置对燃烧室内的进行检测，对燃烧室内壁的积碳厚度进行检测，确定积炭厚度，判定调节是否符合预期标准，若不符合预期标准则重复S1,S2，S3，至符合预期标准；

所述中控单元内设置有循环检测周期T3，当S3中判定调节符合预期标准时，经过所述循环检测周期T3后重复S1,S2,S3。