CN106523164B - 一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法，用以解决现有燃气轮机或航空发动机工作过程贫油预混引起燃烧不稳定现象，从而导致燃烧污染排放高的问题，其中基于预混当量比燃油控制模式是通过贫油预混和控制燃油与空气当量比大小，实现燃油充分燃烧和降低燃烧火焰温度，从而达到降低NOx排放量；基于声压相位延迟的燃油控制模式是根据测量声音压力振动情况，通过相位延迟算法，控制燃油加注时刻来抑制燃烧的热声不稳定现象；基于LMS的燃油控制模式，是通过测定燃烧低周热释放循环区域温度，并通过LMS算法，控制燃油注入量来消除低周热释放循环区热振荡问题，从而降低燃烧的不稳定性。

Description

一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法

技术领域

本发明属于燃气轮机主动燃烧控制领域，主要涉及一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法，用于解决现有燃气轮机或航空发动机工作过程中由于贫油预混当量比不合理，燃油混合不均引发的燃烧不稳定现象，以及污染排放偏高问题。

背景技术

现有燃气轮机或航空发动机由于燃气轮机或航空发动机工作过程中由于贫油预混当量比不合理，燃油混合不均引起燃烧不稳定现象，燃烧不稳定导致燃烧污染排放物高问题，从而引起环境污染等现象，且目前的燃气轮机控制装置不能有效抑制燃烧热声不稳定和排放高等问题。本发明就在此背景下提出的。

发明内容

针对现有燃气轮机或航空发动机工作过程中由于贫油预混当量比不合理、燃油混合不均引起燃烧不稳定、污染排放偏高、不能有效抑制燃烧热声不稳定等问题，进而提出了一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法，在燃烧筒的不同回路设置不同的控制模式，包括基于预混当量比的燃油控制模式、基于声压相位延迟的燃油控制模式和基于LMS的燃油控制模式。其中，其中基于预混当量比的燃油控制模式是通过贫油预混和控制燃油与空气当量比大小，实现燃油充分燃烧和降低燃烧火焰温度，从而达到降低NOx排放量；基于声压相位延迟的燃油控制模式是根据测量声音压力振动情况，通过声压相位延迟，控制燃油加注时刻来抑制燃烧的热声不稳定现象；基于LMS的燃油控制模式是通过测定燃烧筒燃烧低周热释放循环区域温度，并通过LMS算法，控制燃油注入量来消除低周热释放循环区热振荡问题，从而降低燃烧的不稳定性。该三回路控制方式在逻辑上有先后关系，首先调节基于预混当量比的燃油控制模式；燃油量稳定后，调节基于声压相位延迟的燃油控制模式；在声压脉动消除后，调节基于LMS的燃油控制模式，消除低周热释放循环区热振荡。本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法尤其适用于地面燃气轮机和航空发动机，可广泛应用于抑制地面燃气轮机或航空发动机燃烧不稳定控制中。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，用于对燃气轮机燃油进行主动燃烧控制，包括基于预混当量比燃油控制单元、基于声压相位延迟的燃油控制单元和基于LMS的燃油控制单元，其特征在于：

--所述基于预混当量比燃油控制单元，包括基于燃油流量信号运算放大器、基于预混当量比算法燃气轮机控制器、基于燃油流量信号放大器、基于燃油流量信号滤波器、基于空气流量信号放大器、基于空气流量信号滤波器、燃油质量流量计、预混燃油计量阀、空气质量流量计，其中，

所述空气质量流量计设置于燃烧室喷嘴的供气管道中，并与所述基于空气流量信号滤波器的输入端连接，用于测量空气质量流量；所述基于空气流量信号滤波器通过基于空气流量信号放大器与基于预混当量比算法燃气轮机控制器的输入端连接，所述基于空气流量信号滤波器连用于滤去所述空气质量流量计输出信号的其他频带波段，所述基于空气流量信号放大器用于放大所述空气质量流量计输出信号；

所述燃油质量流量计设置于燃烧室喷嘴的供油管道中，并与所述基于燃油流量信号滤波器的输入端连接，用于测定燃油质量流量；所述基于燃油流量信号滤波器通过基于燃油流量信号放大器与基于预混当量比算法燃气轮机控制器的输入端连接，所述基于燃油流量信号滤波器用于滤去所述燃油质量流量计输出信号的其他频带波段，所述基于燃油流量信号放大器用于放大所述燃油质量流量计输出信号；

所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器的输出端与基于燃油流量信号运算放大器连接，用于运用预混当量比算法输出燃油量控制信号；所述基于燃油流量信号运算放大器的输出端与设置在所述燃烧室喷嘴的预混燃油计量阀连接，所述基于燃油流量信号运算放大器用于放大所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器对所述预混燃油计量阀控制信号，所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器通过控制预混燃油计量阀的位移和开度来控制供应至燃烧筒喷嘴的燃油量；

--所述基于相位延迟算法燃油控制单元，包括依次连接的基于声压相位信号运算放大器、基于相位延迟算法燃气轮机控制器、基于声压相位信号放大器和基于声压相位信号滤波器，所述基于声压相位信号滤波器的输入端与设置在燃烧筒前端的声压相位传感器连接，所述基于声压相位信号运算放大器的输出端与设置在燃烧筒前端的二回路燃油加注计量阀连接，所述基于相位延迟算法燃气轮机控制器通过改变所述二回路燃油加注计量阀的位移和开度来控制燃油的加注时刻，

所述声压相位传感器用于测量燃烧筒前端的声压相位，所述声压相位信号滤波器用于滤去其他频带的波段，所述基于声压相位信号放大器用于放大所述声压相位信号滤波器输出信号，所述基于相位延迟算法燃气轮机控制器用于运用相位延迟算法输出加注燃油量控制信号，所述运算放大器用于放大所述基于相位延迟算法燃气轮机控制器对所述二回路燃油加注计量阀的控制信号；

--所述基于LMS算法燃油控制单元，包括依次连接的基于温度信号运算放大器、基于LMS算法燃气轮机控制器、基于温度信号放大器、基于温度信号滤波器，其中，所述基于温度信号滤波器的输入端与设置在燃烧筒后端的温度传感器连接，所述基于温度信号运算放大器的输出端与设置在燃烧筒后端的三回路燃油加注计量阀连接，所述LMS算法燃气轮机控制器通过控制三回路燃油加注计量阀的位移和开度来控制注入燃烧筒后端的燃油量，

所述温度传感器用于测定燃烧筒后端的低周热释放区温度，所述基于温度信号滤波器用于滤去其他频带的波段，所述基于温度信号放大器用于放大所述温度传感器输出信号，所述基于LMS算法燃气轮机控制器用于运用LMS算法输出燃油注入量控制信号，所述基于温度信号运算放大器用于放大所述基于LMS算法燃气轮机控制器对所述三回路燃油加注计量阀控制信号。

优选地，所述温度信号运算放大器、运声压相位信号运算放大器、基于燃油流量信号运算放大器均与一供电系统连接，所述供电系统用于为各部件供电。

优选地，所述燃气轮机燃油适用于不同热值的燃油，包括重油和航空煤油等。

优选地，所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器通过变送器调节实际燃油量。

优选地，本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，包括基于当量比的燃油控制模式、基于声压相位延迟的燃油控制模式和基于LMS的燃油控制模式等三种控制模式，对于位于燃烧室喷嘴的供油回路采用基于当量比的燃油控制模式，对于位于燃烧筒前端的燃油回路采用基于声压相位延迟的燃油控制模式，对于位于燃烧筒后端的燃油回路采用基于LMS的燃油控制模式。

进一步地，所述基于当量比的燃油控制模式为：首先，根据所述空气质量流量计测定空气质量流量，推算出燃油与空气混合当量比等于1时所需的目标燃油供应量；其次，根据所述燃油质量流量计测定实际燃油供应量，与所述目标燃油供应量进行对比，当所述实际燃油供应量与目标燃油供应量的差值在某一阈值范围内，燃油供应量保持不变，当所述实际燃油供应量小于目标燃油供应量时，则增大燃油供应量，当所述实际燃油供应量大于目标燃油供应量时，则减小燃油供应量。

进一步地，实际燃油与空气混合当量比为调整实际燃油供应量，使燃料与空气混合当量比等于1。其中，m_fuel表示燃油的实际质量流量；m_air表示空气的实际质量流量；f表示燃油空气理论完全燃烧的质量流量比。

进一步地，所述燃气轮机燃料为航空煤油，实际燃油与空气混合当量比为调整实际航空煤油供应量，使航空煤油与空气混合当量比等于1。其中，表示航空煤油的实际质量流量；m_air表示空气的实际质量流量。

优选地，所述基于声压相位延迟的燃油控制模式为：首先，根据所述声压相位传感器测定的热释放区声压相位；其次，利用相位延迟算法，将声压相位信号延迟90度，作为燃油供应相位，改变加注燃油时刻，使得声压脉动消除。

优选地，所述基于LMS的燃油控制模式为：首先，根据所述温度传感器测定燃烧筒后端的低周热释放区实际温度，计算前后时刻温度波动量；其次，根据LMS算法推算出需要加注的燃油量。

进一步地，所述LMS算法的具体步骤为：

SS1.输入信号序列为实际温度波动量，期望响应序列为0，设置滤波器阶数；

SS2.计算收敛因子，通过迭代得到最优权重；

SS3.计算得到输出信号序列，控制加注燃油量。

根据本发明的另一方面，本发明还提出了一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制方法，利用本发明的上述低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于：

--对于位于燃烧室喷嘴的供油回路，按如下步骤控制燃油量：

首先，根据所述空气质量流量计测定空气质量流量，推算出燃油与空气混合当量比等于1时所需的目标燃油量；

其次，根据所述燃油质量流量计测定实际燃油量，与所述目标燃油供应量进行对比，当所述实际燃油供应量与目标燃油供应量的差值在某一阈值范围内，燃油供应量保持不变；否则，当所述实际燃油供应量小于目标燃油供应量时，则增大燃油供应量；当所述实际燃油供应量大于目标燃油供应量时，则减小燃油供应量。

--对于位于燃烧筒前端的燃油回路，按如下步骤控制加注燃油量时刻：

首先，根据所述声压相位传感器测定热释放区的声压相位信号；

其次，利用相位延迟算法，将步骤SS1中测定的声压相位信号延迟90度，作为燃油供应的相位，改变加注燃油时刻，使得声压脉动消除。

--对于位于燃烧筒后端的燃油回路，按如下步骤控制加注燃油量：

首先，根据所述温度传感器测定低周热释放区的实际温度，计算与上一次所述温度传感器测定低周热释放区的实际温度的差值。计算前后时刻温度波动量。

其次，根据LMS算法，推算出需要加注的燃油量。

进一步地，步骤SS2中，LMS算法的具体步骤为：SS1.输入信号序列为实际温度波动量，期望响应序列为0，设置滤波器阶数；SS2.计算收敛因子，通过迭代得到最优权重；SS3.计算得到输出信号序列，控制加注燃油量。

本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法，通过在燃烧筒的不同回路设置不同的燃烧控制模式，对于位于燃烧室喷嘴的供油回路采用基于预混当量比的燃油控制模式，对于位于燃烧筒前端的燃油回路采用基于声压相位延迟的燃油控制模式，对于位于燃烧筒后端的燃油回路采用基于LMS的燃油控制模式。其中，基于预混当量比的燃油控制模式是通过贫油预混和控制燃油与空气当量比大小，实现燃油充分燃烧和降低燃烧火焰温度，从而达到降低NOx排放量；基于声压相位延迟的燃油控制模式是根据测量声音压力振动情况，通过声压相位延迟，控制燃油加注时刻来抑制燃烧的热声不稳定现象；基于LMS的燃油控制模式是通过测定燃烧筒燃烧低周热释放循环区域温度，并通过LMS算法，控制燃油注入量来消除低周热释放循环区热振荡问题，从而降低燃烧的不稳定性。

本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法，相对于现有技术的显著优点是：在燃烧筒的不同回路设置不同的控制模式，克服了现有燃气轮机或航空发动机工作过程中因燃油与空气混合当量比不合理，燃油混合不均引起燃烧不稳定现象，以及污染排放偏高问题。利用低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法，实时调节燃油量，加注燃油量时刻和加注燃油量，抑制了热声不稳定现象，并降低了NOx排放。相比于单回路贫油预混主动燃烧控制，本发明能够通过基于声压相位延迟的燃油控制模式和基于LMS的燃油控制模式，抑制燃烧的热声不稳定现象和消除低周热释放循环区热振荡问题。本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置及方法可广泛应用于抑制地面燃气轮机或航空发动机的燃烧不稳定控制中。

附图说明

图1为三回路贫油预混主动燃烧控制装置；

图2为基于当量比燃油控制流程图；

图3为基于相位延迟算法燃油控制流程图；

图4为基于LMS算法燃油控制流程图；

图5为LMS算法流程图。

其中1是基于温度信号运算放大器，2是基于LMS算法燃气轮机控制单元，3是基于温度信号的信号放大器，4是基于温度信号的滤波器，5是基于声压相位信号的运算放大器，6是基于相位延迟算法燃气轮机控制单元，7是基于声压相位信号的信号放大器，8是基于声压相位信号的滤波器，9是基于流量信号的运算放大器，10是基于预混当量比算法燃气轮机控制单元，11是基于燃油流量信号的信号放大器，12是基于燃油流量信号滤波器，13是基于空气流量信号的信号放大器，14是基于空气流量信号的滤波器，15是燃油质量流量计，16是燃油计量阀，17是加注燃油计量阀，18是声压相位传感器，19是二次注燃油计量阀，20是温度传感器，21是空气质量流量计，22是供电系统，23是燃烧筒

其中图5，X_n表示输入温度信号差分序列；y_n为加注燃油量输出信号；d_n表示期望响应信号序列；M表示滤波器阶数；μ表示收敛因子；iter表示迭代次数；W表示权重

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。需要说明的是，以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。实际上，在未背离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化，这对本领域技术人员来说将是显而易见的。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用来产生又一个实施例。因此，意图是本发明将这样的修改和变化包括在所附的权利要求书和它们的等同物的范围内。

如图1所示，本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，用于对燃气轮机燃油进行主动燃烧控制，包括基于预混当量比的燃油控制单元、基于相位延迟的燃油控制单元和基于LMS的燃油控制单元。

基于预混当量比的燃油控制单元，包括基于燃油流量信号运算放大器9、基于预混当量比算法燃气轮机控制器10、基于燃油流量信号放大器11、基于燃油流量信号滤波器12、基于空气流量信号放大器13、基于空气流量信号滤波器14、燃油质量流量计15、预混燃油计量阀16、空气质量流量计21，其中，空气质量流量计21设置于燃烧筒23的供气管道中，并与基于空气流量信号滤波器14的输入端连接，用于测量空气质量流量；基于空气流量信号滤波器14通过基于空气流量信号放大器13与基于预混当量比算法燃气轮机控制器10的输入端连接，基于空气流量信号滤波器14连用于滤去空气质量流量计21输出信号的其他频带波段，基于空气流量信号放大器13用于放大空气质量流量计21输出信号；燃油质量流量计15设置于燃烧筒23的供油管道中，并与基于燃油流量信号滤波器12的输入端连接，用于测定燃油质量流量；基于燃油流量信号滤波器12通过基于燃油流量信号放大器11与基于预混当量比算法燃气轮机控制器10的输入端连接，基于燃油流量信号滤波器12用于滤去燃油质量流量计15输出信号的其他频带波段，基于燃油流量信号放大器11用于放大燃油质量流量计15输出信号；基于预混当量比算法燃气轮机控制器10的输出端与基于燃油流量信号运算放大器9连接，用于运用预混当量比算法输出燃油量控制信号；基于燃油流量信号运算放大器9的输出端与设置在燃烧室喷嘴的预混燃油计量阀16连接，基于燃油流量信号运算放大器9用于放大基于预混当量比算法燃气轮机控制器10对预混燃油计量阀16控制信号，基于预混当量比算法燃气轮机控制器10通过控制预混燃油计量阀16的位移和开度来控制供应至燃烧筒23的燃油量。

基于相位延迟的燃油控制单元，包括依次连接的基于声压相位信号运算放大器5、基于相位延迟算法燃气轮机控制器6、基于声压相位信号放大器7和基于声压相位信号滤波器8，基于声压相位信号滤波器8的输入端与设置在燃烧筒23前端的声压相位传感器18连接，基于声压相位信号运算放大器5的输出端与设置在燃烧筒23前端的二回路燃油加注计量阀17连接，基于相位延迟算法燃气轮机控制器6通过改变二回路燃油加注计量阀17的位移和开度来控制燃油的加注时刻，声压相位传感器18用于测量燃烧筒23中部的声压相位，声压相位信号滤波器8用于滤去其他频带的波段，基于声压相位信号放大器7用于放大声压相位信号滤波器8输出信号，基于相位延迟算法燃气轮机控制器6用于运用相位延迟算法输出加注燃油量控制信号，运算放大器5用于放大基于相位延迟算法燃气轮机控制器6对二回路燃油加注计量阀17的控制信号。

基于LMS的燃油控制单元，包括依次连接的基于温度信号运算放大器1、基于LMS算法燃气轮机控制器2、基于温度信号放大器3、基于温度信号滤波器4，其中，基于温度信号滤波器4的输入端与设置在燃烧筒23后端的温度传感器20连接，基于温度信号运算放大器1的输出端与设置在燃烧筒23后端的三回路燃油加注计量阀19连接，LMS算法燃气轮机控制器2通过控制三回路燃油加注计量阀19的位移和开度来控制注入燃烧筒23后端的燃油量，温度传感器20用于测定燃烧筒23后端的低周热释放区温度，基于温度信号滤波器4用于滤去其他频带的波段，基于温度信号放大器3用于放大温度传感器20输出信号，基于LMS算法燃气轮机控制器2用于运用LMS算法输出燃油注入量控制信号，基于温度信号运算放大器1用于放大基于LMS算法燃气轮机控制器2对三回路燃油加注计量阀19控制信号。

本发明的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制方法，包括基于预混当量比的燃油控制模式、基于相位延迟的燃油控制模式和基于LMS的燃油控制模式等三种控制模式。该三回路控制方式在逻辑上有先后关系，首先调节基于预混当量比的燃油控制模式；燃油量稳定后，调节基于声压相位延迟的燃油控制模式；在声压脉动消除后，调节基于LMS的燃油控制模式，消除低周热释放循环区热振荡。

对于位于燃烧室喷嘴的供油回路，采用基于预混当量比燃油控制模式，控制原理如图2所示。在如图2所示控制逻辑作用下，通过空气质量流量计21测量实际空气量，并根据燃油质量流量计15测量实际燃油量，从而计算燃油与空气混合当量比等于1时所需的目标燃油量。若当量比大于1，则减小燃油供应量；若当量比小于1，则增大燃油供应量；直到当量比等于1，调节结束。

对于位于燃烧筒23前端的燃油回路，采用基于声压相位延迟的燃油控制模式，控制原理如图3所示。本在如图3所示控制逻辑作用下，根据声压相位传感器18测定热释放区的声压相位。对相位信号进行滤波、放大，利用声压相位延迟算法将声压相位信号延迟90度，作为燃油供应相位。通过控制燃油计量阀的位移、开度来改变加注燃油时刻，使得声压脉动消除。

对于位于燃烧筒23后端的燃油回路，采用基于LMS算法燃油控制模式，控制原理如图4所示。在如图4所示控制逻辑作用下，根据温度传感器20测定的低周热释放区实际温度，对温度信号进行滤波、放大，计算与上一次所述温度传感器20测定低周热释放区的实际温度的差值。计算前后时刻温度波动量。根据LMS算法，推算出需要加注燃油量，将所计算的燃油量传递给温度信号变送器，通过控制燃油计量阀的位移、开度来改变加注燃油量。LMS算法具体步骤如图5所示。

SS1输入温度信号差分序列X_n、期望响应信号序列d_n为0、滤波器阶数M、迭代次数iter；SS2计算X_nX_n ^T的最大特征值λ_max，从而计算出收敛因子μ，初始化权重W；SS3若k≤iter，不断迭代得到权重W_k；直到k＞iter，获得最优权重W_opt＝W^T(iter)，从而则计算出加注燃油量输出信号y_n。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，用于对燃气轮机燃油进行主动燃烧控制，包括基于预混当量比的燃油控制单元、基于相位延迟的燃油控制单元和基于LMS的燃油控制单元，其特征在于，

--所述基于预混当量比的燃油控制单元，包括基于燃油流量信号运算放大器、基于预混当量比算法燃气轮机控制器、基于燃油流量信号放大器、基于燃油流量信号滤波器、基于空气流量信号放大器、基于空气流量信号滤波器、燃油质量流量计、预混燃油计量阀、空气质量流量计，其中，

所述空气质量流量计设置于燃烧室喷嘴的的供气管道中，并与所述基于空气流量信号滤波器的输入端连接，用于测量空气质量流量；所述基于空气流量信号滤波器通过基于空气流量信号放大器与基于预混当量比算法燃气轮机控制器的输入端连接，所述基于空气流量信号滤波器连用于滤去所述空气质量流量计输出信号的其他频带波段，所述基于空气流量信号放大器用于放大所述空气质量流量计输出信号；

所述燃油质量流量计设置于燃烧室喷嘴的供油管道中，并与所述基于燃油流量信号滤波器的输入端连接，用于测定燃油质量流量；所述基于燃油流量信号滤波器通过基于燃油流量信号放大器与基于预混当量比算法燃气轮机控制器的输入端连接，所述基于燃油流量信号滤波器用于滤去所述燃油质量流量计输出信号的其他频带波段，所述基于燃油流量信号放大器用于放大所述燃油质量流量计输出信号；

所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器的输出端与基于燃油流量信号运算放大器连接，用于运用预混当量比算法输出燃油量控制信号；所述基于燃油流量信号运算放大器的输出端与设置在所述燃烧室喷嘴的预混燃油计量阀连接，所述基于燃油流量信号运算放大器用于放大所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器对所述预混燃油计量阀控制信号，所述基于预混当量比算法燃气轮机控制器通过控制预混燃油计量阀的位移和开度来控制供应至燃烧筒喷嘴的燃油量；

--所述基于相位延迟的燃油控制单元，包括依次连接的基于声压相位信号运算放大器、基于相位延迟算法燃气轮机控制器、基于声压相位信号放大器和基于声压相位信号滤波器，所述基于声压相位信号滤波器的输入端与设置在燃烧筒前端的声压相位传感器连接，所述基于声压相位信号运算放大器的输出端与设置在燃烧筒前端的二回路燃油加注计量阀连接，所述基于相位延迟算法燃气轮机控制器通过改变所述二回路燃油加注计量阀的位移和开度来控制燃油的加注时刻，

所述声压相位传感器用于测量燃烧筒前端的声压相位，所述声压相位信号滤波器用于滤去其他频带的波段，所述基于声压相位信号放大器用于放大所述声压相位信号滤波器输出信号，所述基于相位延迟算法燃气轮机控制器用于运用相位延迟算法输出加注燃油量控制信号，所述运算放大器用于放大所述基于相位延迟算法燃气轮机控制器对所述二回路燃油加注计量阀的控制信号；

--所述基于LMS的燃油控制单元，包括依次连接的基于温度信号运算放大器、基于LMS算法燃气轮机控制器、基于温度信号放大器、基于温度信号滤波器，其中，所述基于温度信号滤波器的输入端与设置在燃烧筒后端的温度传感器连接，所述基于温度信号运算放大器的输出端与设置在燃烧筒后端的三回路燃油加注计量阀连接，所述LMS算法燃气轮机控制器通过控制三回路燃油加注计量阀的位移和开度来控制注入燃烧筒后端的燃油量，

所述温度传感器用于测定燃烧筒后端的低周热释放区温度，所述基于温度信号滤波器用于滤去其他频带的波段，所述基于温度信号放大器用于放大所述温度传感器输出信号，所述基于LMS算法燃气轮机控制器用于运用LMS算法输出燃油注入量控制信号，所述基于温度信号运算放大器用于放大所述基于LMS算法燃气轮机控制器对所述三回路燃油加注计量阀控制信号。

2.根据权利要求1所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述温度信号运算放大器、运声压相位信号运算放大器、基于燃油流量信号运算放大器均与一供电系统连接，所述供电系统用于为各部件供电。

3.根据权利要求1所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述燃气轮机燃油适用于不同热值的燃油，所述燃油为重油或航空煤油。

4.根据权利要求1所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述基于预混当量比的燃气轮机控制器通过变送器调节实际燃油量。

5.根据权利要求1所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，包括基于预混当量比的燃油控制模式、基于相位延迟的燃油控制模式和基于LMS的燃油控制模式，对于位于燃烧室喷嘴的供油回路采用基于预混当量比的燃油控制模式，对于位于燃烧筒前端的燃油回路采用基于声压相位延迟的燃油控制模式，对于位于燃烧筒后端的燃油回路采用基于LMS的燃油控制模式。

6.根据权利要求5所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述基于预混当量比的燃油控制模式为，首先，根据所述空气质量流量计测定空气质量流量，推算出燃油与空气混合当量比等于1时所需的目标燃油供应量；其次，根据所述燃油质量流量计15测定实际燃油供应量，与所述目标燃油供应量进行对比，当所述实际燃油供应量与目标燃油供应量的差值在某一阈值范围内，燃油供应量保持不变，当所述实际燃油供应量小于目标燃油供应量时，则增大燃油供应量，当所述实际燃油供应量大于目标燃油供应量时，则减小燃油供应量。

7.根据权利要求6所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，实际燃油与空气混合当量比为调整实际燃油供应量，使燃料与空气混合当量比等于1，其中，m_fuel表示燃油的实际质量流量；m_air表示空气的实际质量流量；f表示燃油空气理论完全燃烧的质量流量比。

8.根据权利要求6所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述燃气轮机燃料为航空煤油，实际燃油与空气混合当量比为调整实际航空煤油供应量，使航空煤油与空气混合当量比等于1，其中，表示航空煤油的实际质量流量；m_air表示空气的实际质量流量。

9.根据权利要求5所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述基于声压相位延迟的燃油控制模式为：首先，根据所述声压相位传感器测定的热释放区声压相位；其次，利用相位延迟算法，将声压相位信号延迟90度，作为燃油供应相位，改变加注燃油时刻，使得声压脉动消除。

10.根据权利要求5所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述基于LMS的燃油控制模式为：首先，根据所述温度传感器测定燃烧筒后端的低周热释放区实际温度，计算前后时刻温度波动量；其次，根据LMS算法推算出需要加注的燃油量。

11.根据权利要求10所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，所述LMS算法的具体步骤为：

SS1.输入信号序列为实际温度波动量，期望响应序列为0，设置滤波器阶数；

SS2.计算收敛因子，通过迭代得到最优权重；

SS3.计算得到输出信号序列，控制加注燃油量。

12.一种低排放三回路贫油预混主动燃烧控制方法，利用权利要求1至11任一项所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制装置，其特征在于，

--对于位于燃烧室喷嘴的供油回路，按如下步骤控制燃油量：

首先，根据所述空气质量流量计测定空气质量流量，推算出燃油与空气混合当量比等于1时所需的目标燃油量；

其次，根据所述燃油质量流量计测定实际燃油量，与所述目标燃油供应量进行对比，当所述实际燃油供应量与目标燃油供应量的差值在某一阈值范围内，燃油供应量保持不变；否则，当所述实际燃油供应量小于目标燃油供应量时，则增大燃油供应量；当所述实际燃油供应量大于目标燃油供应量时，则减小燃油供应量；

--对于位于燃烧筒前端的燃油回路，按如下步骤控制加注燃油量时刻：

首先，根据所述声压相位传感器测定热释放区的声压相位信号；

其次，利用相位延迟算法，将步骤SS1中测定的声压相位信号延迟90度，作为燃油供应的相位，改变加注燃油时刻，使得声压脉动消除；

--对于位于燃烧筒后端的燃油回路，按如下步骤控制加注燃油量，

首先，根据所述温度传感器测定低周热释放区的实际温度，计算与上一次所述温度传感器测定低周热释放区的实际温度的差值；

其次，根据LMS算法，推算出需要加注的燃油量。

13.根据权利要求12所述的低排放三回路贫油预混主动燃烧控制方法，其特征在于，所述LMS算法的具体步骤为：SS1.输入信号序列为实际温度波动量，期望响应序列为0，设置滤波器阶数；SS2.计算收敛因子，通过迭代得到最优权重；SS3.计算得到输出信号序列，控制加注燃油量。