CN106439894A - 一种燃机及其启动节能控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃机及其节能控制方法，包括机组本体和燃料阀模组，所述燃料阀模组包括燃气关断阀，所述燃气关断阀一端连接进气口，另一端分别连接主喷嘴燃气流向支路、值班喷嘴燃气流向支路和安全泄放支路，所述安全泄放支路包括排气烟道，所述排气烟道内设有可燃气体探测器。缩短了启动时间，增强了燃机的安全性，减少排气烟道的燃气聚集，燃机吹扫时间减短后SFC运行时间减少，节约了厂用电；同时，机组的启动时间缩减，机组可快速启动，多发电，效益显著；燃机吹扫时间缩减后，余热锅炉进口温度比之前要少下降约20℃左右；具体反映到余热锅炉的散热损失减少，锅炉升温升压速度加快，暖机时间变短，汽轮机将会更快进汽。
Description
技术领域
本发明涉及燃机控制领域，更具体地，涉及一种燃机及其节能控制方法。
背景技术
在联合循环机组中，燃机停运后可能因燃气供气管道内漏，在整个排气烟道中会聚集可燃气体，当排气烟道内的温度达到可燃气体的燃点时，可燃气体就可能燃烧甚至爆炸，严重影响机组设备的安全。为了防止此种情况发生，根据通用标准，机组启动点火前需对排气烟道进行必要的空气吹扫。空气吹扫量以排气烟道的3倍体积为参考。
M701F机组的典型启动程序是：机组发启动令由静止变频器SFC(StaticFrequency Convertor)带动机组升转速至702rpm，然后维持该转速对燃机排气烟道吹扫10分钟后再降速点火。据估算燃机排气烟道体积约为9000m³，燃机702rpm的转速10分钟吹扫时间的空气流量约为40000m³，吹扫倍率近4.5倍。
目前在无数据监测和控制的情况下，为达到充分安全的状态，吹扫时间往往较长，从而无法减少启动时的用电，启动时间长使得发电时间也无法增加，影响了企业效益且浪费了电能。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种安全、节能高效益的燃机及其节能控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种燃机，包括机组本体和燃料阀模组，所述燃料阀模组包括燃气关断阀，所述燃气关断阀一端连接进气口，另一端分别连接主喷嘴燃气流向支路、值班喷嘴燃气流向支路和安全泄放支路，所述安全泄放支路包括排气烟道，所述排气烟道内设有可燃气体探测器。
所述安全泄放支路包括燃气泄放阀，燃气泄放阀一端通过排气烟道连接燃气关断阀，另一端通向外界空气。
所述主喷嘴燃气流向支路依次连接主燃气压力控制阀、主燃气流量控制阀和主燃烧喷嘴。
所述主燃气压力控制阀并联设置两个。
所述值班喷嘴燃气流向支路依次连接值班燃气压力控制阀、值班燃气流量控制阀和值班燃烧喷嘴。
一种燃机节能控制方法，于排气烟道设置可燃气体探测器，对排气烟道内的可燃气体浓度进行实时监测，当可燃气体浓度达到第一阈值时发出报警信号；于燃气关断阀后配置三路燃料阀将燃气流向分为三路，包括主喷嘴燃气流向支路、值班喷嘴燃气流向支路和安全泄放支路，当机组运行时，安全泄放支路关闭，当机组停运后安全泄放支路开启。
包括燃机启动控制步骤为：
S1.燃机点火前，机组检测是否有火焰和跳机信号，若无，则开始生成吹扫信号，进入步骤S2，若有，则进入步骤S4；
S2.机组发出吹扫请求，燃机开始吹扫第一时间段后，通过可燃气体探测器检测排气烟道内可燃气体浓度值，若可燃气体浓度值超出第一阈值，则进入步骤S3，若可燃气体浓度值未超出第一阈值，则可完成启动程序；
S3.再次吹扫第一时间段，直到燃气浓度低于第一阈值为止，完成启动程序；
S4.启动程序暂停，报警，检查无误后再次启动，并将自动将首次吹扫时间设为第二时间段进行吹扫，通过可燃气体探测器检测排气烟道内可燃气体浓度值，若可燃气体浓度值超出第一阈值，则进入步骤S3，若可燃气体浓度值未超出第一阈值，则可完成启动程序。
所述可燃气体探测器发出报警信号前，还对燃机排气管和燃机包燃气检测设备运行情况进行检测。
对燃机排气管和燃机包燃气检测设备运行情况进行检测，若运行正常，则报警信息显示排气管道燃气浓度超标，若运行异常，则报警信息显示燃气检测设备异常。
所述第一阈值为20%-30%，所述第一时间段为200-300秒，所述第二时间段为500-600秒。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供一种燃机及其节能控制方法，缩短了燃机吹扫时间，从而缩短了启动时间，并通过对燃料阀模组的控制，增强了燃机的安全性，减少排气烟道的燃气聚集，燃机吹扫时间减短后SFC运行时间减少，节约了厂用电，以年启动次数600次测算，年节约厂用电5万元；同时，机组的启动时间缩减，机组可快速启动，多发电，效益显著，大致按每次启动多发电5分钟计算，年可多发电1700万度电；燃机吹扫时间缩减后，余热锅炉进口温度比之前少下降约20℃左右，从而余热锅炉的散热损失减少，锅炉升温升压速度加快，暖机时间变短，汽轮机将会更快进汽。
附图说明
图1为本发明燃料阀模组结构示意图；
其中，1为燃气关断阀，2为燃气泄放阀，3、4为主燃气压力控制阀，5为主燃气流量控制阀，6为主燃烧喷嘴，7为值班燃气压力控制阀，8为值班燃气流量控制阀，9为值班燃烧喷嘴。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
实施例1
一种燃机，基于现有燃机系统进行改进，包括机组本体和燃料阀模组，如图1所示，燃料阀模组包括连接进气口的燃气关断阀，燃气关断阀后面分开形成三路燃气流向支路，分别为主喷嘴燃气流向支路、值班喷嘴燃气流向支路和安全泄放支路，主喷嘴燃气流向支路依次连接主燃气压力控制阀、主燃气流量控制阀和主燃烧喷嘴，其中，主燃气压力控制阀并联设置两个，保证生产运行时燃气压力控制的可靠性；所述值班喷嘴燃气流向支路依次连接值班燃气压力控制阀、值班燃气流量控制阀和值班燃烧喷嘴；所述安全泄放支路包括排气烟道和燃气泄放阀，燃气泄放阀一端通过排气烟道连接燃气关断阀，另一端通向外界空气，所述排气烟道内设有可燃气体探测器。
燃机运行时，燃气关断阀开启，燃气泄放阀关闭，主喷嘴燃气流向支路根据生产需要进行调节出气量，值班喷嘴燃气流向支路保持开启，避免主燃料喷嘴变化较小时火焰熄灭。当燃机停运后燃气关断阀关闭，燃气泄放阀开启，从而避免了燃气聚集在排烟通道内，在燃气关断阀发生内漏时，可通过让其泄放阀排空，消除安全隐患。
可燃气体探测器在机组启动过程中及机组停运过程中，实时对排气烟道内的可燃气体浓度进行探测，当探测到排气烟道内的可燃气体浓度达到25%时，则停止机组的启动程序，发出报警信息，提醒对机组进行检测和吹扫。
实施例2
一种燃机节能控制方法，通过对排气烟道中可燃气体浓度的实时监测和燃气阀的开关进行控制，智能监控燃机的状态和排气烟道的安全情况，合理缩短吹扫时间，节约启动用电，机组快速启动，增加了机组发电时间，增加了效益，同时，燃机吹扫时间缩减后，余热锅炉进口温度比之前少下降约20℃，从而减少了余热锅炉的散热损失，锅炉升温生涯速度加快，暖机时间变短，汽轮机将更快进气，生产效率更高。
本实施燃机节能控制方法，具体包括如下步骤：
S1.燃机点火前，机组检测是否有火焰和跳机信号，若无，则开始生成吹扫信号，进入步骤S2，若有，则进入步骤S4；
S2.机组发出吹扫请求，燃机开始吹扫300秒后，通过可燃气体探测器检测排气烟道内可燃气体浓度值，若可燃气体浓度值超出25%，机组启动条件不满足，闭锁机组启动，发出报警信息，则进入步骤S3，若可燃气体浓度值未超出25%，则可完成启动程序；
S3.再次吹扫300秒，重复本步骤，直到燃气浓度低于25%为止，完成启动程序；
S4. 启动程序暂停，报警，检查无误后再次启动，并将自动将首次吹扫时间设为550秒段进行吹扫，以便机组启动后确保对积留的燃气彻底清除干净，通过可燃气体探测器检测排气烟道内可燃气体浓度值，若可燃气体浓度值超出第一阈值，则进入步骤S3，若可燃气体浓度值未超出第一阈值，则可完成启动程序。
其中，可燃气体探测器发出报警信号前，还对燃机排气管和燃机包燃气检测设备运行情况进行检测。若运行正常，则报警信息显示排气管道燃气浓度超标，若运行异常，则报警信息显示燃气检测设备异常。
燃机开始运行时，燃气关断阀开启，燃气泄放阀关闭，主喷嘴燃气流向支路根据生产需要进行调节出气量，值班喷嘴燃气流向支路保持开启，避免主燃料喷嘴变化较小时火焰熄灭。当燃机停运后燃气关断阀关闭，燃气泄放阀开启，从而避免了燃气聚集在排烟通道内，在燃气关断阀发生内漏时，可通过让其泄放阀排空，消除安全隐患。
以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种燃机，包括机组本体和燃料阀模组，其特征在于：所述燃料阀模组包括燃气关断阀，所述燃气关断阀一端连接进气口，另一端分别连接主喷嘴燃气流向支路、值班喷嘴燃气流向支路和安全泄放支路，所述安全泄放支路包括排气烟道，所述排气烟道内设有可燃气体探测器。
2.根据权利要求1所述的燃机，其特征在于：所述安全泄放支路包括燃气泄放阀，燃气泄放阀一端通过排气烟道连接燃气关断阀，另一端通向外界空气。
3.根据权利要求1所述的燃机，其特征在于：所述主喷嘴燃气流向支路依次连接主燃气压力控制阀、主燃气流量控制阀和主燃烧喷嘴。
4.根据权利要求3所述的燃机，其特征在于：所述主燃气压力控制阀并联设置两个。
5.根据权利要求1所述的燃机，其特征在于：所述值班喷嘴燃气流向支路依次连接值班燃气压力控制阀、值班燃气流量控制阀和值班燃烧喷嘴。
6.一种燃机节能控制方法，其特征在于：于排气烟道设置可燃气体探测器，对排气烟道内的可燃气体浓度进行实时监测，当可燃气体浓度达到第一阈值时发出报警信号；于燃气关断阀后配置三路燃料阀将燃气流向分为三路，包括主喷嘴燃气流向支路、值班喷嘴燃气流向支路和安全泄放支路，当机组运行时，安全泄放支路关闭，当机组停运后安全泄放支路开启。
7.根据权利要求6所述的燃机节能控制方法，其特征在于，包括燃机启动控制步骤为：
S1.燃机点火前，机组检测是否有火焰和跳机信号，若无，则开始生成吹扫信号，进入步骤S2，若有，则进入步骤S4；
S2.机组发出吹扫请求，燃机开始吹扫第一时间段后，通过可燃气体探测器检测排气烟道内可燃气体浓度值，若可燃气体浓度值超出第一阈值，则进入步骤S3，若可燃气体浓度值未超出第一阈值，则可完成启动程序；
S3.再次吹扫第一时间段，直到燃气浓度低于第一阈值为止，完成启动程序；
S4.启动程序暂停，报警，检查无误后再次启动，并将自动将首次吹扫时间设为第二时间段进行吹扫，通过可燃气体探测器检测排气烟道内可燃气体浓度值，若可燃气体浓度值超出第一阈值，则进入步骤S3，若可燃气体浓度值未超出第一阈值，则可完成启动程序。
8.根据权利要求7所述的燃机节能控制方法，其特征在于：所述可燃气体探测器发出报警信号前，还对燃机排气管和燃机包燃气检测设备运行情况进行检测。
9.根据权利要求8所述的燃机节能控制方法，其特征在于：对燃机排气管和燃机包燃气检测设备运行情况进行检测，若运行正常，则报警信息显示排气管道燃气浓度超标，若运行异常，则报警信息显示燃气检测设备异常。
10.根据权利要求9所述的燃机节能控制方法，其特征在于：所述第一阈值为20%-30%，所述第一时间段为200-300秒，所述第二时间段为500-600秒。
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| GR01 | Patent grant |