一种DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法技术方案

本发明专利技术涉及一种DLN‑2.6燃烧系统燃烧调整方法，属于燃气轮机燃烧系统分析及调整领域。提供一种DLN‑2.6燃烧系统燃烧调整方法尤其重要。本发明专利技术步骤如下：在燃烧调整开始前，需要确认燃烧室压力脉动采集分析设备已经标定且正常投入使用，以实时监测DLN‑2.6燃烧室压力，以及需要确认燃机出口烟气分析仪已经标定且正常投入使用，以实时监测NOx、CO的排放浓度；解除机组AGC及一次调频，调整机组负荷至某一负荷点并保持机组负荷稳定；实时监测燃烧室压力脉动及NOx、CO排放浓度，根据压力脉动及排放数值判断燃气轮机的燃烧状况；通过PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线确定最佳的控制值。本发明专利技术工艺简单，操作方便，使燃烧压力脉动趋于稳定。

A Combustion Adjustment Method for DLN-2.6 Combustion System

The invention relates to a combustion adjustment method of DLN 2.6 combustion system, belonging to the field of analysis and adjustment of gas turbine combustion system. It is particularly important to provide a combustion adjustment method for DLN 2.6 combustion system. The steps of the invention are as follows: before the combustion adjustment begins, it is necessary to confirm that the combustion chamber pressure fluctuation acquisition and analysis equipment has been calibrated and put into use normally, so as to monitor the DLN_2.6 combustion chamber pressure in real time, and to confirm that the gas analyzer at the outlet of the gas turbine has been calibrated and put into use normally, so as to monitor the emission concentration of NO_x and CO in real time; to remove the AGC and primary frequency regulation of the unit; and to adjust the unit. Load to a certain load point and maintain load stability; real-time monitoring of combustion chamber pressure fluctuation and NO_x, CO emission concentration, according to pressure fluctuation and emission values to judge the combustion status of gas turbine; through the relationship between PM1, PM2, PM3 and QUAT control values and pressure fluctuation and NO_x, CO emission concentration curve to determine the best control value. The invention has the advantages of simple process, convenient operation and stable combustion pressure fluctuation.

【技术实现步骤摘要】
一种DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法
本专利技术属于燃气轮机燃烧系统分析及调整领域，涉及一种燃烧系统燃烧调整方法，尤其涉及GE公司DLN-2.6燃烧系统压力脉动监测、分析及燃烧调整技术。
技术介绍
燃气轮机污染物排放中NOx含量与燃烧温度密切相关，随着NOx排放标准越来越严格，从上世纪九十年代起，燃机都采用预混燃烧以取代传统的扩散火焰喷注冷却剂法，以降低火焰温度从而降低NOx排放。预混燃烧采用燃料与空气均相混合的燃烧方式，避免局部当量比过高产生高温区，极大地降低了NOx排放，缺点在于可供稳定燃烧的燃气当量比变化范围极小，容易产生火焰吹熄与振荡燃烧的不稳定燃烧现象。为了解决上述问题，OEM厂商普遍采用了分级燃烧的燃烧方式：在燃机启动时采用比较稳定的扩散燃烧，在高负荷时切换至预混燃烧；采用多个燃料喷嘴，在不同负荷下开启不同数量的燃料喷嘴，保证每个喷嘴附近的燃气当量比不至于变化过大。这些技术的运用有效解决了预混燃烧不稳定的情况，极大降低了燃机NOx的排放，但预混燃烧的稳定燃烧窗口比较狭窄，在大气温度、天然气组分变化幅度较大的情况下，燃机燃烧工况会偏离设计点，此时燃机的排放指标、燃烧稳定性指标会出现异常，严重时甚至烧毁热端部件。由于燃机燃烧调整涉及到燃机核心控制系统及核心燃烧系统，受到OEM厂商的技术封锁，国内科研单位及发电企业均未很好地掌握燃机燃烧调整的标准和参数，燃烧调整技术研究，对燃机发展进程意义重大。一旦攻克燃机燃烧调整技术，燃机研发将取得长足进步。同时，发电企业每年将节省可观的燃烧调整费用；虽然如公开日为2013年11月27日，公开号为CN103410618A的中国专利中，公开了一种燃气轮机干式低NO燃烧调整方法，但是该燃烧调整方法的工艺复杂，操作不便。由此可见，提供一种DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法尤其重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单，操作方便的DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法的特点在于：步骤如下：(1)在燃烧调整开始前，需要确认燃烧室压力脉动采集分析设备已经标定且正常投入使用，以实时监测DLN-2.6燃烧室压力；(2)在燃烧调整开始前，需要确认燃机出口烟气分析仪已经标定且正常投入使用，以实时监测NOx、CO的排放浓度；(3)解除机组AGC及一次调频，调整机组负荷至某一负荷点并保持机组负荷稳定；(4)实时监测燃烧室压力脉动及NOx、CO排放浓度，根据压力脉动及排放数值判断燃气轮机的燃烧状况；(5)根据对燃气轮机燃烧状况的分析，对DLN-2.6燃烧器的PM1、PM2、PM3和QUAT控制值进行步进式调整，以0.25％的步长上下调整PM1、PM2、PM3和QUAT控制值，稳定一定的时间，记录调整后的燃烧室压力脉动数值和NOx、CO的排放数值；(6)通过每次调整后的燃烧室压力脉动和NOx、CO的排放数值，确定PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线；(7)通过PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线确定最佳的控制值。作为优选，本专利技术所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法包括燃气轮机从开机加负荷到满负荷的如下调整步骤：(A)从某一稳定负荷点开始，每次以5MW步幅增加负荷，得到一系列稳定的负荷点；(B)在每一个稳定负荷点重复步骤步骤(1)至(7)，直到燃气轮机满负荷。作为优选，本专利技术所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法包括在每个调整负荷点，找到燃汽轮机组的运行边界(压力脉动和排放)，并设置最优的燃料分配值。作为优选，本专利技术所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法包括在每个调整负荷点调整结束后，进行负荷摆动试验，确认调整负荷段燃烧室压力脉动及排放数值均合规。作为优选，本专利技术所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法的步骤如下：(1)通过燃烧室燃烧压力脉动监测仪实时监测DLN-2.6燃烧室压力脉动值；(2)通过污染物排放监测设备实时监测燃气轮机NOx、CO及O2的排放数据；(3)调整燃气轮机负荷至某一负荷，并保持稳定，例如通过机组控制系统设定机组负荷为45MW；(4)根据各燃烧室内不同频段燃烧压力脉动幅值及NOx、CO的排放值，对燃气轮机燃烧状况进行分析，确定燃气轮机燃烧状况，判断是否需要调整控制常数；(5)若步骤(4)需进行调整，则每次以0.25％的步长进行调节，等待5s，同时密切监视燃烧压力脉动及排放数据，如出现异常，应迅速恢复初始值；直至阀门开度达到期望值；记录机组关键数据，分析压力脉动及排放的变化趋势，判断下一步操作方向；(6)重复上述步骤，控制常数增加或减少，直至找到燃机运行边界(压力脉动和排放)，根据运行边界判断此时燃机的最优燃料分配值；(7)调整燃机负荷至下一个负荷点，重复步骤(4)至(6)，完成燃气轮机各负荷点的调整工作，确定各负荷点的最优燃料配比，如果各负荷段的燃料配比未发生改变，则燃烧调整结束，并恢复燃料配比至原始设定值；如果燃料配比发生改变，则向控制系统中写入最新的燃料配比值；(8)如果调整过程改变各喷嘴燃料配比，则需进行负荷摆动试验，在负荷摆动过程中密切关注燃烧压力脉动值与排放值，如无异常，调整结束；如出现压力脉动或排放异常，记录下出现异常数据负荷点的燃烧参考温度，依照步骤(4)至(6)重新调整，直至各参数指标回落至正常范围；调整完之后仍需重新进行负荷摆动试验。作为优选，本专利技术所述步骤(4)中，要求CDAL频段燃烧压力脉动幅值不能超过2Psi，折算NOx排放不能超过50mg/m3，如果燃烧压力脉动幅值或NOx排放值超过了上述要求值，则需要进行调整。作为优选，本专利技术所述步骤(8)中，调整最后一个负荷点为满负荷，全负荷段调整完成后，负荷降至调整起始调整负荷点，再升负荷至满负荷，再降负荷至起始调整负荷点，再升负荷至满负荷，完成负荷摆动试验；如负荷摆动过程中出现压力脉动或排放异常，则记录下出现异常数据负荷点的燃烧参考温度，依照步骤(4)～(7)重新调整，直至各参数指标回落至正常范围。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：该方法根据对燃烧室压力脉动及机组排放状况的分析，通过对DLN-2.6燃烧系统的PM1、PM2、PM3和QUAT喷嘴的分配值进行步进式调整，直至燃烧室压力脉动处于合适的数值，NOx、CO排放都合规。通过本专利技术可以对采用DLN-2.6燃烧系统的燃气轮机燃烧系统进行优化调整，提高机组运行稳定性，优化机组排放。避免由于机组运行状态、环境温度、燃料热值等的变化对燃气轮机运行的影响。能够在燃气轮机燃烧不稳定或NOx排放超标时，通过对燃料配比进行调整，使燃烧压力脉动趋于稳定，同时NOx排放符合国家和地方的排放要求。附图说明图1是本专利技术实施例燃气轮机DLN-2.6燃烧器燃料系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例。参见图1，图1为GE公司DLN2.6气体燃料系统。该气体燃料系统由速比阀(SRV)、调节阀(GCV)等组成。通过GCV1控制阀调节进入PM1燃料喷嘴的燃料量，通过G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DLN‑2.6燃烧系统燃烧调整方法，其特征在于：步骤如下：（1）在燃烧调整开始前，需要确认燃烧室压力脉动采集分析设备已经标定且正常投入使用，以实时监测DLN‑2.6燃烧室压力；（2）在燃烧调整开始前，需要确认燃机出口烟气分析仪已经标定且正常投入使用，以实时监测NOx、CO的排放浓度；（3）解除机组AGC及一次调频，调整机组负荷至某一负荷点并保持机组负荷稳定；（4）实时监测燃烧室压力脉动及NOx、CO排放浓度，根据压力脉动及排放数值判断燃气轮机的燃烧状况；（5）根据对燃气轮机燃烧状况的分析，对DLN‑2.6燃烧器的PM1、PM2、PM3和QUAT控制值进行步进式调整，以0.25%的步长上下调整PM1、PM2、PM3和QUAT控制值，稳定一定的时间，记录调整后的燃烧室压力脉动数值和NOx、CO的排放数值；（6）通过每次调整后的燃烧室压力脉动和NOx、CO的排放数值，确定PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线；（7）通过PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线确定控制值。

【技术特征摘要】
1.一种DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法，其特征在于：步骤如下：（1）在燃烧调整开始前，需要确认燃烧室压力脉动采集分析设备已经标定且正常投入使用，以实时监测DLN-2.6燃烧室压力；（2）在燃烧调整开始前，需要确认燃机出口烟气分析仪已经标定且正常投入使用，以实时监测NOx、CO的排放浓度；（3）解除机组AGC及一次调频，调整机组负荷至某一负荷点并保持机组负荷稳定；（4）实时监测燃烧室压力脉动及NOx、CO排放浓度，根据压力脉动及排放数值判断燃气轮机的燃烧状况；（5）根据对燃气轮机燃烧状况的分析，对DLN-2.6燃烧器的PM1、PM2、PM3和QUAT控制值进行步进式调整，以0.25%的步长上下调整PM1、PM2、PM3和QUAT控制值，稳定一定的时间，记录调整后的燃烧室压力脉动数值和NOx、CO的排放数值；（6）通过每次调整后的燃烧室压力脉动和NOx、CO的排放数值，确定PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线；（7）通过PM1、PM2、PM3和QUAT控制值与压力脉动和NOx、CO排放浓度的关系曲线确定控制值。2.根据权利要求1所述的DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法，其特征在于：所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法包括燃气轮机从开机加负荷到满负荷的如下调整步骤：（A）从某一稳定负荷点开始，每次以5MW步幅增加负荷，得到一系列稳定的负荷点；（B）在每一个稳定负荷点重复步骤步骤（1）至（7），直到燃气轮机满负荷。3.根据权利要求1所述的DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法，其特征在于：所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法包括在每个调整负荷点，找到燃汽轮机组的运行边界，并设置燃料分配值。4.根据权利要求1所述的DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法，其特征在于：所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法包括在每个调整负荷点调整结束后，进行负荷摆动试验，确认调整负荷段燃烧室压力脉动及排放数值均合规。5.根据权利要求1所述的DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法，其特征在于：所述DLN-2.6燃烧系统燃烧调整方法的步骤如下：（1）通过燃烧室燃烧压力脉动监测仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志敏，石永锋，郝建刚，丁阳，张梦可，徐婷婷，谢大幸，李明，田鑫，曾庆猛，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33