CN113551919A - 一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，涉及燃气轮机技术领域，包括以下步骤：S1：对进入燃烧器主燃区的燃料流量数据、空气流量数据进行采集，对主燃区的内部压强数据进行采集。该燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，通过第一流量检测模块、第二流量检测模块分别对进入燃烧器主燃区的燃料流量和空气流量进行采集，同时配合主燃区内部的压强检测模块对主燃区的压强进行采集，配合监测系统的原始数据对主燃区待燃烧火焰的温度进行预测，通过监测系统对第一测温热电偶模块采集的火焰温度数据与预测的火焰温度数据相比对，从而对燃烧室燃烧性能进行监测，提高了燃气轮机燃烧室燃烧性能监测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，具体为一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法。
背景技术
燃气轮机是以连续流动的气体为介质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，燃气轮机在空气和燃气的主要流程中，主要由压气机、燃烧室和燃气涡轮这三大部件组成燃气轮机循环，燃烧室是燃气轮机中一个不可缺少的重要部件，燃烧室把燃料中的化学能有效地释放出来，使之转化成为高温燃气的热能，为其在燃气透平中的膨胀作功准备好条件，在大功率工业燃气轮机上一般为分管型燃烧室，由若干个分开的燃烧器围绕燃机轴线均匀布置而形成燃烧室，其中每个燃烧器的都是单独的，每个燃烧器上都设置有进料管、进气管、主燃区、补燃区和过渡段，燃烧后得到的高速高压燃气从过渡段喷向透平，通过透平把高速高压燃气的能量转换成机械能，为了保证燃气轮机的正常运行，需要对燃气轮机燃烧室的燃烧性能进行监测预测，现有的燃气轮机燃烧室的燃烧性能仅从燃烧器主燃区和燃烧器过渡段末端的温度方面进行监测，对燃烧室燃烧性能的监测准确性较差，达不到现今使用的要求，因此我们提出了一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，包括以下步骤：
S1：对进入燃烧器主燃区的燃料流量数据、空气流量数据进行采集，对主燃区的内部压强数据进行采集；
S2：监测系统对采集的燃料流量数据、空气流量数据以及压强数据进行分析处理，并输出监测结果，并对燃烧室待燃烧的火焰温度进行预测；
S3：对燃烧器主燃区的火焰温度数据进行采集；
S4：监测系统对采集的火焰温度数据分析处理，同时与S2中预测的火焰温度进行比对，并输出监测结果；
S5：对燃烧器过渡段末端的火焰温度数据以及燃烧器过渡段末端的高压燃气流量数据进行采集；
S6：监测系统对采集的火焰温度数据以及高压燃气流量数据进行分析处理，并输出监测结果。
可选的，所述S1包括：
S11：进料管内的第一流量检测模块采集进入燃烧器主燃区的燃料流量数据；
S12：进气管内的第二流量检测模块采集进入燃烧器主燃区的空气流量数据；
S13：主燃区内的压强检测模块采集主燃区内的压强数据。
可选的，所述S2包括：
S21：监测系统对单个燃烧器内采集到的燃料流量、空气流量、压强数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S22：监测系统同时对多个燃烧器之间采集到的燃料流量、空气流量、压强数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S23：监测系统根据采集到的燃料流量、空气流量、压强数据对燃烧室待产生的火焰温度进行预测。
可选的，所述S4包括：
S41：监测系统对单个燃烧器主燃区采集到的火焰温度数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S42：监测系统同时对多个燃烧器主燃区之间采集到的火焰温度数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S43：监测系统对采集到的火焰温度数据和S23中预测的火焰温度相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警。
可选的，所述S5包括：
S51：过渡段末端的第二测温热电偶模块采集过渡段末端的燃气温度数据；
S52：过渡段末端的燃气流量检测模块采集高压燃气过渡段末端的流量数据。
可选的，所述S6包括：
S61：监测系统对单个燃烧器过渡段采集到的燃气温度数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S62：监测系统同时对多个燃烧器过渡段之间采集到的燃气温度数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S63：监测系统对单个燃烧器过渡段的燃气流量数据与系统原始数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S64：监测系统同时对多个燃烧器过渡段之间采集到的燃气流量数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警。
本发明提供了一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，具备以下有益效果：
该燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，通过第一流量检测模块、第二流量检测模块分别对进入燃烧器主燃区的燃料流量和空气流量进行采集，同时配合主燃区内部的压强检测模块对主燃区的压强进行采集，配合监测系统的原始数据对主燃区待燃烧火焰的温度进行预测，通过监测系统对第一测温热电偶模块采集的火焰温度数据与预测的火焰温度数据相比对，从而对燃烧室燃烧性能进行监测，提高了燃气轮机燃烧室燃烧性能监测的准确性。
附图说明
图1为本发明的步骤图；
图2为本发明实施例所提供的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法中所述S1的步骤图；
图3为本发明实施例所提供的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法中所述S5的步骤图；
图4为本发明实施例所提供的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法中所述S2的步骤图；
图5为本发明实施例所提供的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法中所述S4的步骤图；
图6为本发明实施例所提供的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法中所述S6的步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，包括以下步骤：
S1：对进入燃烧器主燃区的燃料流量数据、空气流量数据进行采集，对主燃区的内部压强数据进行采集；
S2：监测系统对采集的燃料流量数据、空气流量数据以及压强数据进行分析处理，并输出监测结果，并对燃烧室待燃烧的火焰温度进行预测；
S3：对燃烧器主燃区的火焰温度数据进行采集；
S4：监测系统对采集的火焰温度数据分析处理，同时与S2中预测的火焰温度进行比对，并输出监测结果；
S5：对燃烧器过渡段末端的燃气温度数据以及燃烧器过渡段末端的高压燃气流量数据进行采集；
S6：监测系统对采集的燃气温度数据以及高压燃气流量数据进行分析处理，并输出监测结果。
本领域技术人员可以理解为，首先对进入燃烧器主燃区的燃料流量数据、空气流量数据进行采集，同时对主燃区的内部压强数据进行采集，并把采集的燃料流量数据、空气流量数据以及压强数据传输到监测系统中，监测系统对采集的燃料流量数据、空气流量数据以及压强数据进行分析处理，并输出监测结果，同时通过燃料流量数据、空气流量数据以及压强数据对燃烧室的待燃烧火焰温度进行预测，然后对燃烧器主燃区的火焰温度数据进行采集，并把采集的火焰温度数据传输到监测系统中，监测系统对采集的火焰温度数据分析处理，同时与S2中预测的火焰温度进行比对，并输出监测结果，最后对燃烧器过渡段末端的燃气温度数据以及燃烧器过渡段末端的高压燃气流量数据进行采集，并把采集到的燃气温度数据和高压燃气流量数据传输到监测系统中，监测系统对采集的燃气温度数据以及高压燃气流量数据进行分析处理，并输出监测结果。
进一步，所述S1包括：
S11：进料管内的第一流量检测模块采集进入燃烧器主燃区的燃料流量数据；
S12：进气管内的第二流量检测模块采集进入燃烧器主燃区的空气流量数据；
S13：主燃区内的压强检测模块采集主燃区内的压强数据。
本领域技术人员可以理解为，利用第一流量检测模块对进入到燃烧器主燃区的燃料流量数据进行采集，利用第二流量检测模块对进入到燃烧器主燃区的空气流量数据进行采集，压强检测模块对主燃区内部的压强数据进行采集，其中的第一流量检测模块即可以是气体流量检测模块，也可以是液体流量检测模块，可根据燃料的不同对检测模块进行调整。
进一步，所述S2包括：
S21：监测系统对单个燃烧器内采集到的燃料流量、空气流量、压强数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S22：监测系统同时对多个燃烧器之间采集到的燃料流量、空气流量、压强数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S23：监测系统根据采集到的燃料流量、空气流量、压强数据对燃烧室待产生的火焰温度进行预测。
本领域技术人员可以理解为，把采集的燃料流量、空气流量、压强数据与系统额定的数据进行比对，同时对多个燃烧器之间的采集到的燃料流量、空气流量、压强数据相比对，从而对进入燃烧室的燃料量和空气量进行检测，保证燃气轮机的正常运行，其中报警可为发出提示音。
进一步，所述S4包括：
S41：监测系统对单个燃烧器主燃区采集到的火焰温度数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S42：监测系统同时对多个燃烧器主燃区之间采集到的火焰温度数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S43：监测系统对采集到的火焰温度数据和S23中预测的火焰温度相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警。
本领域技术人员可以理解为，采集到的主燃区火焰温度与预测火焰温度相对比，从比对结果反映燃烧室的燃烧性能。
进一步，所述S5包括：
S51：过渡段末端的第二测温热电偶模块采集过渡段末端的燃气温度数据；
S52：过渡段末端的燃气流量检测模块采集高压燃气过渡段末端的流量数据。
本领域技术人员可以理解为，第二测温热电偶模块对过渡段末端的燃气温度进行监测，燃气流量检测模块对过渡段末端的高压燃气流量进行监测。
进一步，所述S6包括：
S61：监测系统对单个燃烧器过渡段采集到的燃气温度数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S62：监测系统同时对多个燃烧器过渡段之间采集到的燃气温度数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S63：监测系统对单个燃烧器过渡段的燃气流量数据与系统原始数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S64：监测系统同时对多个燃烧器过渡段之间采集到的燃气流量数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警。
本领域技术人员可以理解为，通过监测系统对采集到燃气温度数据与系统原始的数据相对比，通过监测系统对采集到燃气流量数据与系统原始数据相对比，对燃烧室燃烧性能的稳定性进行监测，保证过渡段末端喷出的高温高压气体的温度和流速保持稳定，进而保证燃气轮机的稳定运行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对进入燃烧器主燃区的燃料流量数据、空气流量数据进行采集，对主燃区的内部压强数据进行采集；
S2：监测系统对采集的燃料流量数据、空气流量数据以及压强数据进行分析处理，并输出监测结果，并对燃烧室待燃烧的火焰温度进行预测；
S3：对燃烧器主燃区的火焰温度数据进行采集；
S4：监测系统对采集的火焰温度数据分析处理，同时与S2中预测的火焰温度进行比对，并输出监测结果；
S5：对燃烧器过渡段末端的火焰温度数据以及燃烧器过渡段末端的高压燃气流量数据进行采集；
S6：监测系统对采集的火焰温度数据以及高压燃气流量数据进行分析处理，并输出监测结果。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，其特征在于：所述S1包括：
S11：进料管内的第一流量检测模块采集进入燃烧器主燃区的燃料流量数据；
S12：进气管内的第二流量检测模块采集进入燃烧器主燃区的空气流量数据；
S13：主燃区内的压强检测模块采集主燃区内的压强数据。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，其特征在于：所述S2包括：
S21：监测系统对单个燃烧器内采集到的燃料流量、空气流量、压强数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S22：监测系统同时对多个燃烧器之间采集到的燃料流量、空气流量、压强数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S23：监测系统根据采集到的燃料流量、空气流量、压强数据对燃烧室待产生的火焰温度进行预测。
4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，其特征在于：所述S4包括：
S41：监测系统对单个燃烧器主燃区采集到的火焰温度数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S42：监测系统同时对多个燃烧器主燃区之间采集到的火焰温度数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S43：监测系统对采集到的火焰温度数据和S23中预测的火焰温度相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警。
5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，其特征在于：所述S5包括：
S51：过渡段末端的第二测温热电偶模块采集过渡段末端的燃气温度数据；
S52：过渡段末端的燃气流量检测模块采集高压燃气过渡段末端的流量数据。
6.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧性能监测预测方法，其特征在于：所述S6包括：
S61：监测系统对单个燃烧器过渡段采集到的燃气温度数据与系统原始的数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S62：监测系统同时对多个燃烧器过渡段之间采集到的燃气温度数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
S63：监测系统对单个燃烧器过渡段的燃气流量数据与系统原始数据相比对，位于正常差异范围内继续运行，如有较大差异进行报警；
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