燃气轮机启动控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机控制领域，具体涉及一种燃气轮机启动控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]通常，在燃气轮机启动过程中，开始由启动机拖动燃气轮机启动，同时燃气轮机启动控制系统控制燃料调节阀(控制阀)提供给燃气轮机合适的燃料进行燃烧产生动力，随着燃气轮机转速不断的上升，当达到一定转速后，启动机退出工作，燃气轮机完全由燃烧燃料产生的动力驱动运转到额定转速(工作转速)，至此，完成了燃气轮机的启动。在燃气轮机启动过程中，提供合适的燃料是保证正常启动的关键，同时还要保证在启动过程中，燃气轮机转速不超速，排气温度不超温，部件的热应力、气缸的胀差、机组的振动等都符合要求。
[0003]现有的常规启动控制是按照预先依据经验(或试验)设定的“转速-开度”曲线对燃料调节阀进行控制，同时辅以超速、超温等保护限制。该“转速-开度”曲线是指一组在不同转速下对应不同阀门开度的数据，一般通过特定的条件下的运行经验(或试验)获得。这种常规的启动控制，仅是根据设定的“转速-开度”曲线来供给燃料，未考虑启动过程中燃气轮机状态的变化，不能够实时的根据当前燃气轮机的状态变化情况进行自适应控制和调整，在外部环境条件和燃气轮机自身情况发生变化时，容易导致启动过程时间过长或启动失败。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是常规燃气轮机启动过程中存在的启动过程固化，启动时间长和启动成功率低的问题。
[0005]为此目的，本发明提出一种燃气轮机启动控制系统，包括:
[0006]自适应修正单元、启动控制单元、第一最大值选择门、第一最小值选择门、燃料控制阀控制单元、燃气轮机监测系统和燃料控制阀；
[0007]所述自适应修正单元，用于在燃气轮机启动过程中，根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机状态信号对当前燃料控制阀操作量进行动态自适应调整；
[0008]所述第一最大值选择门，用于选取所述自适应修正单元输出的燃料控制阀操作量与所述启动控制单元输出的燃料控制阀操作量中的较大值；
[0009]所述第一最小值选择门，用于选取所述第一最大值选择门选取的所述较大值与预设的超限保护值中的较小值；
[0010]所述燃料控制阀控制单元，用于根据所述第一最小值选择门选取的所述较小值，驱动所述燃料控制阀调节当前的燃料供给量。
[0011]另一方面，本发明提出一种燃气轮机启动控制方法，包括:
[0012]建立自适应修正单元；
[0013]在燃气轮机启动过程中，根据燃气轮机的燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机状态信号，利用所述自适应修正单元对当前燃料控制阀操作量进行动态自适应调整；
[0014]通过燃气轮机的第一最大值选择门选取所述自适应修正单元输出的燃料控制阀操作量与燃气轮机的启动控制单元输出的燃料控制阀操作量中的较大值；
[0015]通过燃气轮机的第一最小值选择门选取所述第一最大值选择门选取的所述较大值与预设的超限保护值中的较小值；
[0016]根据所述第一最小值选择门选取的所述较小值，利用燃气轮机的燃料控制阀控制单元，驱动燃气轮机的燃料控制阀调节当前的燃料供给量。
[0017]本发明实施例燃气轮机启动控制方法及系统，基于在役的燃气轮机控制与监测系统，通过建立自适应修正单元，能够及时根据燃气轮机状态变化情况，对当前的燃料供给量进行自适应动态调整，实现启动过程的自适应性和智能化，从而能够缩短启动时间，提高启动成功率，而且利用常规启动控制单元来判别和约束自适应修正单元的输出，从而保证改进的自适应启动控制系统的可靠运行，同时避免改进系统带来的潜在风险。
【附图说明】
[0018]图1为本发明一种燃气轮机启动控制系统一实施例的方框结构示意图；
[0019]图2为本发明一种燃气轮机启动控制方法一实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]如图1所示，本发明实施例公开一种燃气轮机启动控制系统，包括:
[0022]自适应修正单元1、启动控制单元2、第一最大值选择门3、第一最小值选择门4、燃料控制阀控制单元5、燃气轮机监测系统6和燃料控制阀7 ；
[0023]所述自适应修正单元I，用于在燃气轮机启动过程中，根据所述燃气轮机监测系统6实时反馈的燃气轮机状态信号对当前燃料控制阀操作量进行动态自适应调整；
[0024]所述第一最大值选择门3，用于选取所述自适应修正单元I输出的燃料控制阀操作量与所述启动控制单元2输出的燃料控制阀操作量中的较大值；
[0025]所述第一最小值选择门4，用于选取所述第一最大值选择门3选取的所述较大值与所述启动控制单元2输出的超限保护值中的较小值；
[0026]所述燃料控制阀控制单元5，用于根据所述第一最小值选择门4选取的所述较小值，驱动所述燃料控制阀7调节当前的燃料供给量。
[0027]可选地，在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中，所述自适应修正单元包括:温升修正模块、振动修正模块、喘振修正模块、脉动修正模块和第二最小值选择门；
[0028]其中，所述温升修正模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机不同部件的不同位置的温度，利用预设的修正准则和修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正；
[0029]所述振动修正模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机启动过程不同阶段的燃气轮机的压气机端轴振动信号，利用预设的修正准则和修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正；
[0030]所述喘振修正模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机的压气机进口导叶与进气室静压差，利用预设的修正准则和修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正；
[0031]所述脉动修正模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机的燃烧室脉动压力，利用预设的修正准则和修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正；
[0032]所述第二最小值选择门，用于选取所述温升修正模块、振动修正模块、喘振修正模块和脉动修正模块输出的燃料控制阀操作量中的最小值，并将所述最小值作为所述自适应修正单元的输出。
[0033]可选地，在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中，所述温升修正模块包括:
[0034]第一确定子模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机的压气机出口温度确定出燃气轮机当前的压气机出口温度的温升率；
[0035]第一比较子模块，用于将所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机当前的压气机出口温度与预设的燃气轮机的压气机出口参考温度进行比较，并将所述燃气轮机当前的压气机出口温度的温升率与预设的燃气轮机的压气机出口温度的参考温升率进行比较；
[0036]第一修正子模块，用于根据所述第一比较子模块比较的结果，利用预设的修正准则和修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正。
[0037]可选地，在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中，所述温升修正模块包括:
[0038]第二确定子模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机的透平缸表面温度确定出燃气轮机当前的透平缸表面温度的温升率；
[0039]第三确定子模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机当前的透平缸表面温度和所述燃气轮机当前的透平缸表面温度的温升率确定出当前燃气轮机的透平缸表面的热应力；
[0040]第二比较子模块，用于将所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机当前的透平缸表面温度与预设的燃气轮机的透平缸表面参考温度进行比较，将所述燃气轮机当前的透平缸表面温度的温升率与预设的燃气轮机的透平缸表面温度的参考温升率进行比较，并将所述当前燃气轮机的透平缸表面的热应力与预设的参考热应力进行比较；
[0041]第二修正子模块，用于根据所述第二比较子模块比较的结果，利用预设的修正准则和修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正。
[0042]可选地，在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中，所述温升修正模块包括:
[0043]第四确定子模块，用于根据所述燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机的透平出口