燃气轮机启动控制方法及系统的制作方法_2

文档序号:8393504阅读:来源:国知局
温度确定出燃气轮机当前的透平出口温度的温升率;
[0044]第三比较子模块,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出口温度与预设的燃气轮机的透平出口参考温度进行比较,并将所述燃气轮机当前的透平出口温度的温升率与预设的燃气轮机的透平出口温度的参考温升率进行比较;
[0045]第三修正子模块,用于根据所述第三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。
[0046]可选地,在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中,所述振动修正模块包括:
[0047]第四比较子模块,用于将所述燃气轮机监测系统实时反馈的当前燃气轮机的压气机端轴振动信号与预设的燃气轮机启动过程当前阶段燃气轮机的压气机端轴参考振动信号进行比较;
[0048]第四修正子模块,用于根据所述第四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。
[0049]可选地,在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中,所述喘振修正模块包括:
[0050]第五确定子模块,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进口导叶与进气室静压差确定出燃气轮机当前的压气机进口导叶与进气室静压差的变化率;
[0051]第五比较子模块,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进口导叶与进气室静压差与预设的燃气轮机的压气机进口导叶与进气室参考静压差进行比较,并将所述燃气轮机当前的压气机进口导叶与进气室静压差的变化率与预设的燃气轮机的压气机进口导叶与进气室静压差的参考变化率进行比较;
[0052]第五修正子模块,用于根据所述第五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。
[0053]可选地,在本发明燃气轮机启动控制系统的另一实施例中,所述脉动修正模块包括:
[0054]判断子模块,用于判断所述燃气轮机监测系统实时反馈的当前燃气轮机的燃烧室脉动压力是否在预设的燃气轮机启动过程当前阶段所对应的参考脉动压力区间;
[0055]第六修正子模块,用于根据所述判断子模块判断的结果,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。
[0056]如图2所不,本发明实施例公开一种燃气轮机启动控制方法,包括:
[0057]S1、建立自适应修正单元;
[0058]S2、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;
[0059]S3、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;
[0060]S4、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;
[0061]S5、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。
[0062]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。
[0063]下面对本发明燃气轮机启动控制系统一实施例进行详细介绍。
[0064]如图1所示为一种改进的燃气轮机自适应快速启动控制系统,它是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,并结合原有的常规启动控制单元和控制阀控制单元来实现燃气轮机的自适应快速启动控制。
[0065]自适应修正单元用来实现在启动过程中,及时的根据燃气轮机状态变化情况对当前燃料控制阀操作量进行动态自适应调整。其主要包括温升修正模块、振动修正模块、喘振修正模块、脉动修正模块等修正模块和第二最小值选择门。其中,各修正模块是利用燃气轮机监测系统实时反馈的燃气轮机状态信号,根据相应的修正系数对当前燃料控制阀操作量进行修正;各修正模块根据燃气轮机具体情况和监测系统反馈的状态信号来设置和选取相关修正内容、方法及参数等,以进行合适的修正。
[0066]对于温升修正模块,根据燃气轮机监测系统反馈的不同部件不同位置的温度,需要设定不同的修正准则和修正系数。关于压气机出口温度Te4,根据Te4的参考温度RT。4和温升率RTa4 (RTcJP RT 34分别表征允许的温度和温度变化趋势),对当前燃料控制阀操作量Vtjp进行修正。修正过程如下:
[0067]①监测当前的压气机出口温度TcJP温升率T a4(通过计算温度加速度得到)。
[0068]②比较TcJP RT。4、Ta4和RT a4,进行相应修正:
[0069]当Tc4>RTcjP T a4>RTa4时,V op(t+l) = Vop (t)-Vop (t) *K41;
[0070]当Tc4〈RTcjP T a4>RTa4时,V op (t+1) = Vop (t) -Vop (t) *K42;
[0071]当Tc4>RTcjP T a4〈RTa4时,V op(t+l) = Vop (t)-Vop (t) *K43;
[0072]当Tc4〈RTcjP T a4〈RTa4时,V op (t+1) = Vop (t) +Vop (t) *K44;
[0073]其中,Vop (t)是当前燃料控制阀操作量,Vop (t+1)是下一时刻燃料控制阀操作量,K40K42, K43.K44是相应的修正系数,K 41>κ43>κ44>κ42。
[0074]关于透平缸表面温度Ts6,根据温度Ts6和温升率T a6,通过经验计算或基于试验数据插值得到相应的热应力S6,再与参考热应力RS6、温度RTsf^P温升率RTa6比较,对当前燃料控制阀操作量Vtjp进行如下修正:
[0075]当S6>RS6、Ts6>RTsf^ Ta6>RTa6时,Vop(t+l) = Vop(t)-Vop(t)*K61;
[0076]当S6>RS6时,V op (t+1) = Vop (t) -Vop (t) *K62;
[0077]当Ts6>RTs6时,V op (t+1) = Vop (t) -Vop (t) *K63;
[0078]当S6〈RS6和 T s6〈RTs6时,V op (t+1) = Vop (t) +Vop (t) *K64;
[0079]当S6〈RS6、Ts6<RTs6^P T a6〈RTa6时,V op (t+1) = Vop (t) +Vop (t) *K65;
[0080]其中,Vop(t)和Vtjp(t+1)分别是当前和下一时刻燃料控制阀操作量,K61, K62, K63,K64.K65是相应的修正系数,K 61>κ62>κ63>κ65>κ64。
[0081]关于透平出口温度Tt7,类似于压气机出口温度Te4的修正,利用其与参考温度RT t7和温升率RTa7比较,对当前燃料控制阀操作量V巾进行如下修正:
[0082]当Tt7>RTt3 T a7>RTa7时,V op(t+l) = Vop (t)-Vop (t) *K71;
[0083]当Tt7>RTt3 T a7〈RTa7时,V op (t+1) = Vop (t) -Vop (t) *K72;
[0084]当Tt7〈RTt7时,V op (t+1) = Vop (t) +Vop (t) *K73;
[0085]其中,,Vtjp(t)和Vtjp(t+1)分别是当前和下一时刻燃料控制阀操作量,K71、K72和K73是相应的修正系数,κ71>κ72>κ73。
[0086]对于振动修正模块,根据燃气轮机监测系统反馈的压气机端轴振动Ze3,通过与不同阶段的参考振动信号RZe3比较,对当前燃料控制阀操作量V。。进行修正,具体的修正准则和参数设置类似于温度修正模块。
[0087]对于喘振修正模块,根据燃气轮机监测系统反馈的压气机进口导叶与进气室静压差De2,通过监测静压差De2和其变化率D
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