CN101598067B - 燃气轮机自动起动的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃气轮机自动起动的控制方法，本发明通过燃气轮机的转速测量装置测量燃气轮机的转速，环境温度测量装置测量燃气轮机进气温度，转速信号和温度信号均传输到一可编程控制器，可编程控制器通过转速信号和温度信号，计算出换算转速，并根据该换算转速在15℃时的供油量，通过燃料调节装置调节供油阀门的开启量，对燃气轮机进行供油直至达到平衡转速后，燃气轮机带动负载进行工作。本发明可以实现在不同的环境温度下，对燃气轮机进行自动起动的控制，可以使燃气轮机自动起动至平衡转速。
Description
所属领域
本发明涉及一种燃气轮机自动起动的控制方法。
背景技术
现有的燃气轮机发电机组的起动过程多采用开环控制，即按照上升的转速值来调整燃机供油量，随着转速的升高供油量也逐渐加大，最终达到燃机进入平衡转速的效果。但燃机起动过程中，环境温度不同其转速和供油量的特性曲线会有一定的差异。低温的特性曲线在环境温度较高时就容易使燃机排气温度过高，而适用于较高温度的特性曲线在低温条件下常常供油不足导致燃机转速维持在一个低转速不再上升。
发明内容
本发明目的是提供一种在不同的环境温度下使燃气轮机能够自动起动至平平衡转速控制方法。本发明的具体技术方案是，燃气轮机内的转速测量装置测量燃气轮机的转速，环境温度测量装置测量燃气轮机进气温度，转速信号和温度信号均传输到一可编程控制器，可编程控制器通过转速信号和温度信号，计算出换算转速，并根据该换算转速在15℃时的供油量，通过燃料调节装置对燃气轮机进行供油直至达到平衡转速后，燃气轮机带动负载进行工作。所述可编程控制器是通过以下公式进行计算：
当转速小于平衡转速的15%和大于55%时，
换算转速＝实测转速；
当转速位于平衡转速的15%和55%之间时，
其中T为实测的进气温度的绝对温度值。
根据对燃气轮机在不同温度下的特性曲线进行分析，环境温度影响起动仅是当燃机平衡转速在15％到55％之间。当转速小于15%时，环境温度对供油量影响不大，当转速超过55％时，排气温度已经开始下降，此时一般采用富油升速的方式，即实际供油量远远大于起动所需的供油量，当转速达到平衡转速时，靠机组闭环控制将此供油稳定，因此环境温度对转速大于55％时的供油量也几乎没有影响。因此本发明对供油量的修正计算仅在转速位于平衡转速的15%和55%之间进行，再根据其它不同的工况，通过不同的调整系数进行相应的调整，一般情况下，调整系数的值为1；而在这个区间以外，换算转速与实测转速相同。
当环境温度大于15摄氏度时，换算转速比实际转速小，按照供油规律，此时供油量也相应减小，反之油量增大，当环境温度与标准温度差距越大。因此，对环境为15摄氏度时，转速和供油量进行测量，如表1，得到的相应供油阀门的开启量，输入到可编程控制器中。在其它不同的环境温度下，可编程控制器根据计算得出的换算转速值，调用该转速下在15摄氏度时的供油阀门的开启量，对燃气轮机进行供油。
表1环境温度15℃时，不同转速下的供油阀门的开启量（mm）
| 转速（％） | 17 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
| 阀门开启量 | 1100 | 1000 | 840 | 860 | 880 | 900 | 920 | 940 | 960 |
在环境温度15℃时，起动过程中排气温度的最大值为660℃。
本发明具有明显的有益效果，本发明的核心控制设备采用可编程控制器（PLC），其具有硬件可靠性高、集成化好、易于安装、便于维护、环境适应性强等优点。通过对不同环境下特性曲线的修订，可以实现在不同的环境温度下，对燃气轮机进行自动起动的控制，可以使燃气轮机自动起动至平衡转速。通过试验和使用，起动成功率达100%。
附图说明
图1为本发明的控制系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，燃气轮机5的转速测量装置1测量燃气轮机的转速，环境温度测量装置2测量燃气轮机进气温度，转速信号和温度信号均传输到一可编程控制器3，可编程控制器3通过转速信号和温度信号，计算出换算转速，并根据该换算转速在15℃时的供油量，通过燃料调节装置4调节供油阀门的开启量，对燃气轮机5进行供油直至达到平衡转速后，燃气轮机5带动负载6进行工作。所述可编程控制器3是通过以下公式进行计算：
当转速小于平衡转速的15%和大于55%时，
换算转速＝实测转速；
当转速位于平衡转速的15%和55%之间时，
其中T为实测的进气温度的绝对温度值。
实施例
某型国产燃气轮机发电机组起动时转速与供油阀门开启量：其中调整系数为1：
表2：35℃时转速与供油阀门开启量对照表
| 转速（％） | 17 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
| 阀门开启量 | 1100 | 1000 | 840 | 855 | 875 | 894 | 914 | 933 | 952 |
表3：-10℃时转速与供油阀门开启量对照表
| 转速（％） | 17 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
| 阀门开启量 | 1100 | 1000 | 845 | 866 | 887 | 908 | 929 | 950 | 970 |
Claims (1)
1.一种燃气轮机自动起动的控制方法，其特征是：燃气轮机（5）的转速测量装置（1）测量燃气轮机的转速，环境温度测量装置（2）测量燃气轮机进气温度，转速信号和温度信号均传输到一可编程控制器（3），可编程控制器（3）通过转速信号和温度信号，计算出换算转速，并根据该换算转速在15℃时的供油量，通过燃料调节装置（4）调节供油阀门的开启量，对燃气轮机（5）进行供油直至达到平衡转速后，燃气轮机（5）带动负载（6）进行工作,所述可编程控制器（3）是通过以下公式进行计算：
当转速小于平衡转速的15%和大于55%时，
标准转速＝实测转速；
当转速位于平衡转速的15%和55%之间时，
其中T为实测的进气温度的绝对温度值。
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