燃气轮机的混氢控制方法、装置、设备和存储介质与流程

本申请涉及内燃机，尤其涉及一种燃气轮机的混氢控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、在燃气轮机进行发电的过程中，通常燃气轮机以天然气为燃料进行发电，然而，天然气燃烧速度慢、着火极限低等特性限制了其在稀燃条件下的清洁高效燃烧。由于氢气具有燃烧速度快、着火极限宽且无碳等特性。因此，在通过燃气轮机进行发电的过程中，可在天然气中掺混氢气作为燃料进行发电，在向燃气轮机掺混氢气的过程中，，如何对燃气轮机进行混氢控制，以保证混氢燃气轮机稳定可靠运行是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的一个目的在于提出一种燃气轮机的混氢控制方法、装置、电子设备和存储介质。

3、根据本申请的第一方面实施例提出了一种燃气轮机的混氢控制方法，包括：在燃气轮机启动时，控制所述燃气轮机以天然气为燃料进行发电；在所述燃气轮机的负荷达到第一负荷阈值的情况下，控制所述燃气轮机的负荷不变，并向所述燃气轮机的燃料中添加氢气，以使得所述燃气轮机以天然气和氢气为燃料进行发电；在检测所述燃气轮机的燃料中的氢气含量达到预设含量阈值的情况下，控制所述燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并为所述燃气轮机增加负荷；在所述燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，控制所述燃气轮机的负荷不变，并控制所述燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变，以使得所述燃气轮机进行稳定运行，其中，所述第二负荷阈值大于所述第一负荷阈值；在接收到针对所述燃气轮机的停机指令时，控制所述燃气轮机的负荷不变，并减少向所述燃气轮机的燃料中添加氢气；在所述燃气轮机的燃料中的氢气含量降至为零的情况下，降低所述燃气轮机的负荷，并在所述燃气轮机的负荷降至解列负荷的情况下，控制所述燃气轮机停机。

4、可选地，作为第一个方面的第一种可能实现方式，所述以预设的氢气含量增加速率向所述燃气轮机的燃料中添加氢气。

5、可选地，作为第一个方面的第二种可能实现方式，所述以预设负荷增加速率为所述燃气轮机增加负荷。

6、可选地，作为第一个方面的第三种可能实现方式，在所述控制所述燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并为所述燃气轮机增加负荷的同时，所述方法还包括：控制所述燃气轮机的燃料的体积变化率保持在预设的体积变化率范围内。

7、可选地，作为第一个方面的第四种可能实现方式，在所述燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，所述方法还包括：控制所述燃气轮机的燃料温度保持在预设温度范围内。

8、可选地，作为第一个方面的第五种可能实现方式，在所述控制所述燃气轮机的负荷不变，并控制所述燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变的同时，所述方法还包括：控制所述燃气轮机的燃料的体积变化率保持在预设的体积变化率范围内。

9、可选地，作为第一个方面的第六种可能实现方式，所述以预设的氢气含量减少速率减少向所述燃气轮机的燃料中添加氢气。

10、本申请实施例的燃气轮机的混氢控制方法，首先在燃气轮机启动时，控制燃气轮机以天然气为燃料进行发电，在燃气轮机的负荷达到第一负荷阈值的情况下，控制燃气轮机的负荷不变，并向燃气轮机的燃料中添加氢气，以使得燃气轮机以天然气和氢气为燃料进行发电，在检测到燃气轮机的燃料中的氢气含量达到预设含量阈值的情况下，控制燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并为燃气轮机增加负荷，在燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，控制燃气轮机的负荷不变，并控制燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变，以使得燃气轮机进行稳定运行，在接收到针对燃气轮机的停机指令时，控制燃气轮机的负荷不变，并减少向燃气轮机的燃料中添加氢气，在燃气轮机的燃料中的氢气含量降至为零的情况下，降低燃气轮机的负荷，并在燃气轮机的负荷降至解列负荷的情况下，控制燃气轮机停机，从而实现对燃气轮机的混氢控制，以使得混氢燃气轮机进行稳定运行。

11、根据本申请的第二方面实施例提出了一种燃气轮机的混氢控制装置，所述装置包括：启动模块：用于在燃气轮机启动时，控制所述燃气轮机以天然气为燃料进行发电；混氢模块：用于在所述燃气轮机的负荷达到第一负荷阈值的情况下，控制所述燃气轮机的负荷不变，并向所述燃气轮机的燃料中添加氢气，以使得所述燃气轮机以天然气和氢气为燃料进行发电；升荷模块：用于在检测所述燃气轮机的燃料中的氢气含量达到预设含量阈值的情况下，控制所述燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并以预设负荷增加速率为所述燃气轮机增加负荷；运行模块：用于在所述燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，控制所述燃气轮机的负荷不变，并控制所述燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变，以使得所述燃气轮机进行稳定运行，其中，所述第二负荷阈值大于所述第一负荷阈值；减氢模块：用于在接收到针对所述燃气轮机的停机指令时，控制所述燃气轮机的负荷不变，并减少向所述燃气轮机的燃料中添加氢气；降荷模块：用于在所述燃气轮机的燃料中的氢气含量降至为零的情况下，降低所述燃气轮机的负荷，并在所述燃气轮机的负荷降至解列负荷的情况下，控制所述燃气轮机停机。

12、本申请实施例提供的燃气轮机的混氢控制方法以及装置，首先在燃气轮机启动时，控制燃气轮机以天然气为燃料进行发电，在燃气轮机的负荷达到第一负荷阈值的情况下，控制燃气轮机的负荷不变，并向燃气轮机的燃料中添加氢气，以使得燃气轮机以天然气和氢气为燃料进行发电，在检测到燃气轮机的燃料中的氢气含量达到预设含量阈值的情况下，控制燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并为燃气轮机增加负荷，在燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，控制燃气轮机的负荷不变，并控制燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变，以使得燃气轮机进行稳定运行，在接收到针对燃气轮机的停机指令时，控制燃气轮机的负荷不变，并减少向燃气轮机的燃料中添加氢气，在燃气轮机的燃料中的氢气含量降至为零的情况下，降低燃气轮机的负荷，并在燃气轮机的负荷降至解列负荷的情况下，控制燃气轮机停机，从而实现对燃气轮机的混氢控制，使得燃气轮机稳定可靠运行。

13、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种燃气轮机的混氢控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设的氢气含量增加速率向所述燃气轮机的燃料中添加氢气。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设负荷增加速率为所述燃气轮机增加负荷。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并为所述燃气轮机增加负荷的同时，所述方法还包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，所述方法还包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述燃气轮机的负荷不变，并控制所述燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变的同时，所述方法还包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以预设的氢气含量减少速率减少向所述燃气轮机的燃料中添加氢气。

8.一种燃气轮机的混氢控制装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述混氢模块，还用于：

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述升荷模块，还用于：

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述控制所述燃气轮机的燃料中的氢气含量保持在预设含量阈值不变，并为所述燃气轮机增加负荷的同时，所述升荷模块，还用于：

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述燃气轮机的负荷达到第二负荷阈值的情况下，所述运行模块，还用于：

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述控制所述燃气轮机的负荷不变，并控制所述燃气轮机中燃料的氢气含量保持在预设含量阈值不变的同时，所述运行模块，还用于：

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述减氢模块，还用于：

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的燃气轮机混氢控制方法。

技术总结
本申请提出一种燃气轮机的混氢控制方法、装置、电子设备和存储介质，其中，方法包括：在燃气轮机启动时，以天然气为燃料对燃气轮机进行发电，在燃气轮机的负荷到达第一负荷阈值的情况下，控制燃气轮机的负荷不变，在燃气轮机的燃料中添加氢气，以使得燃气轮机以天然气和氢气为燃料进行发电，在检测到添加的氢气含量达到预设含量阈值的情况下，以预设负荷增加速率为燃气轮机增加负荷，以达到第二负荷阀值，并在保持第二负荷阀值不变以及氢气含量保持在预设含量阈值不变的情况下，控制燃气轮机稳定运行，在接收到针对燃气轮机的停机指令时，对燃气轮机进行先减少混氢量，再降低负荷的操作，实现了燃气轮机的混氢控制，使得燃气轮机稳定可靠运行。

技术研发人员：王帅,于红伟,张岚,张磊,张俊峰
受保护的技术使用者：国家电投集团北京重燃能源科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22