第23卷 第1期
2010年3月
《燃 气 轮 机 技 术》G A ST U R B I N ET E C H N O L O G Y V o l .23 N o .1
M a r .,2010
M 701F 燃气轮机燃烧室的特点和燃烧调整
金晓刚
(深圳市广前电力有限公司,广东 深圳 518052)
摘 要:本文分析了三菱M 701F 燃气轮机燃烧室的特点和燃烧调整的方法,以及这些特点对燃烧室部件的影响。
关 键 词:M 701F 燃气轮机;燃烧室特点;特点;调整
中图分类号:T K 473.2 文献标识码:B 文章编号:1009-2889(2010)01-0058-04
M 701F 燃气轮机的主要参数为:17级轴流式压气机,压比17;20个环管布置D L N 燃烧室;透平入口初温1400℃;采用4级反动式透平,单循环效率38.2%。
M 701F 型燃气轮机的燃烧室采用环管逆流布
置方式,带旁路阀。20个预混干式低N O x (D L N )燃烧器沿机组圆周向均匀地斜插入燃烧室外缸里,燃烧室之间设有联焰管传递火焰。如图1所示,每个燃烧室由燃料喷嘴、火焰筒、过渡段和旁路阀及其它
附件组成。
图1 燃烧室的主要部件
1 燃烧室的结构特点
燃料喷嘴由位于圆心的值班燃料喷嘴和围成一圆圈的8个干式预混主燃料喷嘴组成,如图2所示。干式预混喷嘴可降低燃烧温度,特别是减少局部高温区,减少了N O x 的生成。值班燃料喷嘴采用扩散燃烧方式,形成稳定的值班火焰,用以维持主火焰的稳定。燃烧室设置旁路阀是三菱公司的特有技术,旁路阀装于燃烧室尾部区域,可将压气机的出口空
气直接导入过渡段,根据不同燃烧状态,旁路一部分压气机的排气,以调节进入燃烧系统的空气流量,保证不同预混燃烧状态下的最佳空燃比,保持预混燃烧的稳定。
为满足1400℃透平初温要求,M 701F 机组火焰筒和过渡段均使用了N i 基超合金材质,并采取双层结构,如图3所示。图中a 为火焰筒壁面的空气冷却结构。火焰筒为双层壁面,冷却空气从外壁的小孔进入,并在夹层中沿壁面的沟槽流动形成对流
＊收稿日期:2009-06-07
DOI :10.16120/j .cn ki .issn 1009-2889.2010.01.007
第1期M 701F 燃气轮机燃
烧室的特点和燃烧调整
图2 燃烧
室运行示意图
图3 火焰筒和过渡段冷却结构示意图
换热,然后从沿圆周方向的缝隙中流出,对下游形成气膜式冷却;图中b 为过渡段的壁面的空气冷却结
构。冷却空气通过外壁的多个圆形孔进入夹层,同样沿壁面的沟槽运动,并从下游的出口进入热通道。火焰筒和过渡段的内壁面涂有以Z r O 2为主的热障涂层,进一步降低了火焰筒和过渡段金属壁面的温度。
2 燃烧室的燃烧控制和调整
M 701F 燃气轮机主要采用两种方式来控制燃
烧。一是对值班喷嘴和主喷嘴的燃料比例进行分配,二是通过旁路阀对空燃比进行调整。
如图4所示,控制系统的总燃料控制输出(C S O )是燃机负荷的函数。C S O 又分为值班喷嘴的
燃料控制输出P L C S O 和主喷嘴的燃料控制输出M C S O 两部分,即:C S O =M C S O +P L C S O 。而P L C S O =P L C S O 0-■P L C S O×T P L C S O 。其中:P L C S O 0—值班喷嘴燃料基本输出设置,它是C S O 的函数;■P L C S O —P L C S O 0的温度修正,它是C S O 的函数;
T P L C S O —环境温度修正系数。最终,P L C S O 被设置成为带环境温度修正的与燃机负荷对应的一条曲线。同样,M 701F 燃气轮机的旁路阀也采用类似的预置曲线控制,旁路阀的控制信号为B Y C S O 1,如图5所示。
B Y
C S O 1=B Y C S O 0—■B Y C S O×T
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燃气轮机技术第23卷
B Y
C S O0—旁路阀基本输出设置,它是M W P c s 的函数;
■B Y C S O—B Y C S O0的温度修正系数,它是M W P c s的函数;
T—环境温度。
M W P c s=M W/300/(K×P c s+B)-C×■T
M W—燃机负荷;
P c s—燃烧室压力;
K—增益;
B—偏置;
C—燃料的温度修正常数;
■T—压气机进气温度对燃料的修正量。
最终,B Y C S O也被设置成为带环境温度修正的与燃机负荷和燃烧室压力对应的一条曲线
。
图4 M701F 燃机燃料控制示意图
图5 M701F燃机旁路阀控制示意图
通过对P L C S O和B Y C S O的预置曲线的调整,
M701F燃气轮机可以对值班喷嘴的扩散燃烧的燃
料量和主喷嘴的预混燃烧的空燃比进行调整,从而
实现对机组各个负荷下的火焰稳定性、燃烧压力波
动、N O x排放等参数的综合优化。通过燃烧系统的
调整,找出各个负荷下最佳的P L C S O和B Y C S O值,
得到该机组燃烧系统在各种运行工况下最优化的一
系列修正曲线。
图5给出一次燃烧调整的完整操作:第一步,燃
机带100M W负荷稳定后,通过手动增减P L C S O和
手动调整B Y C S O,试验出一个稳定燃烧的区域,取
这个区域的中间值作为燃烧控制的设定值。然后升
负荷到150M W,继续进行这个工况下的试验,直到
完成所有工况下的试验。第二步,将各个工况下的
设定值连成曲线,在停机后将设定曲线输入到控制
系统中。第三步,进行负荷摆动试验,通过大幅度升
降负荷,检查燃烧压力波动情况,来检验设定曲线在
燃烧室变工况下的效果。
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第1期M701F燃气轮机燃烧室的特点和燃烧调整
图6 M701F燃机燃烧调整过程示意图
3 结论
同为干式低氮燃烧室,M701F燃气轮机的燃烧室采用了与G E公司9F A燃气轮机燃烧室完全不同的调节方式。9F A燃气轮机通过从压气机排气抽气来加热压气机入口空气温度,从而达到调节压气机的质量流量的办法来调节空燃比。而M701F燃气轮机的燃烧室则利用旁路阀,也轻松地达到了调节空燃比的效果。
当然,这套旁路阀系统也存在着一些问题。如旁路阀排放到过渡段的空气容易导致火焰产生局部回流,并引起火焰筒尾部局部过热;而旁路阀的频繁动作,使过渡段旁路弯管也长期处于冷热交变应力的作用,往往会导致过渡段的旁路弯管附近出现裂纹。另外,结合M701F燃气轮机以300次启停或8000当量运行小时两者中先到者为间隔的检修周期上看,M701F燃气轮机燃烧室更适合于基本负荷下连续运行的方式。
T h e C h a r a c t e r s o f M701FG a s T u r b i n e C o m b u s t i o nC h a m b e r a n di t s
C o m b u s t i o nA d j u s t m e n t
J I NX i a o-g a n g
(S h e n z h e n G u a n g q i a nC o.L t d.,G u a n g d o n g S h e n z h e n518052,C h i n a)
A b s t r a c t:T h i s p a p e r i n t r o d u c e d t h e c h a r a c t e r s o f M701Fg a s t u r b i n e c o m b u s t i o nc h a m b e r a n dc o m b u s t i o na d j u s t m e n t,t h e na n a l y z e d t h e i n f l u e n c e f a c t o r s c a u s e d b y t h i s c h a r a c t e r s.
K e yw o r d s:M701Fg a s t u r b i n e;c o m b u s t i o nc h a m b e r;c h a r a c t e r;a d j u s t m e n t
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电站燃气轮机课程复习思考题 1. 词语解释： （1）循环效率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。 （2）装置效率（发电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。 （3）净效率（供电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。 （4）比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功（或电功）l s（kJ/kg）,或净功l e（kJ/kg）. （5）压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。 （6）透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。 （7）压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。 （8）燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。 （9）透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。 （10）压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说，为了压缩达到同样大小的压缩比，等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。 （11）透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说，为了实现同样的膨胀比，燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。 （12）温度比:循环的最高温度与最低温度之比。 （13）回热循环:在简单循环回路中加入回热器，当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时，可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。这样，就能降低排气温度，而使进到燃烧室燃料量减少，从而提高机组的热效率。 （14）热耗率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q，转化成机械功（或电工）
第三章燃气轮机 3.1概述 （1）燃烧室功用及重要性 1.保证燃机在各种工况下，将燃料化学能转换为热能，加 热压气机压缩的空气，用于涡轮膨胀做功。 2.燃烧室是燃机的主要部件之一，燃机的性能、可靠性、寿命 皆与它有密切关系。 （2）燃烧室的工作条件 ①燃烧室在高温、大负荷下工作 ②燃烧室在变工况下工作 ③燃烧室在具有腐蚀性的环境下工作 ④燃烧室内的燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程 ⑤燃烧室中的燃烧在高速气流及贫油混合气情况下进行 （“空气分股”、“减速扩压”、“反向回流”） （3）燃烧室的设计要求 ①不同工况下，燃烧室工作应稳定 ②燃烧要安全 ③燃烧室具有最小的流体阻力 ④燃烧室出口温度场应能满足涡轮的要求 ⑤在任何使用条件下，燃烧室都应该迅速、可靠地启动点火，且联 焰性好 ⑥工作寿命长 ⑦燃烧室的尺寸和质量要小 ⑧排气污染应能满足国家标准要求 ⑨检视、装拆和维修应当方便 3.2三种基本类型燃烧室 的结构概述 （1）分管燃烧室 1.结构特点 管形火焰筒的外围包有一个单独的壳体，构成一个分管，沿燃气轮机周围6-16 个这样的分管，各分管用传焰管连通，以传播火焰和均衡压力。 2.优点： ①装拆、维修、检修方便 ②因各个分管的工质流量不大，调试容易，实验结果比较接近实际 情况 3.缺点： ①装拆、维修、检修方便 ②因各个分管的工质流量不大，调试容易，实验结果比较接近实际 情况
（2）环管燃烧室 1 .结构特点： 若干个火焰筒均匀排列安装在同一个壳体内，相邻火焰燃烧区 之间用传焰管连通。 2.优点： ①适合与轴流式压气机配合，布局紧凑、尺寸小、刚性小； ②气流转弯小，流体阻力小，热散失亦小； ③调试比较容易，加工制造的工作量比分管小。 3.缺点： ①燃烧室出口温度场沿周向不够均匀； ②燃烧室的流体损失较大； ③耗费的材料、工时较多； ④质量较重。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 燃气轮机合成气燃烧室燃烧稳定性的实验研究Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1217-35 燃气轮机合成气燃烧室燃烧稳定性 的实验研究 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 燃气轮机是通过燃烧将化学能转化为机械能的装置，目前燃气轮机广泛的应用到发电、管道输送、船舶动力等领域。对于燃气轮机，燃烧室是燃气轮机最重要的部位，实现稳定安全的燃烧是十分重要的，只有保证燃烧室的稳定燃烧，才能保证燃气轮机的安全稳定的运行。本文通过理论和实验研究，对燃烧室稳定性燃烧进行分析，并且提出了相应促进燃烧稳定的方法，希望为燃气轮机的安全稳定运行提供理论参考。 由于燃气轮机具有功率大、体积小、效率高、污染低等特点，燃气轮机在多种领域具有广阔的应用前景。保证燃气轮机的稳定燃烧，就必须保证燃烧室在任何工况下的稳定燃烧。燃烧室燃烧稳定性关系到燃气轮机的寿命以及安全运行，因此对燃烧室燃烧稳定
第23卷 第1期 2010年3月 《燃 气 轮 机 技 术》G A ST U R B I N ET E C H N O L O G Y V o l .23 N o .1 M a r .,2010 M 701F 燃气轮机燃烧室的特点和燃烧调整 金晓刚 (深圳市广前电力有限公司,广东 深圳 518052) 摘 要:本文分析了三菱M 701F 燃气轮机燃烧室的特点和燃烧调整的方法,以及这些特点对燃烧室部件的影响。 关 键 词:M 701F 燃气轮机;燃烧室特点;特点;调整 中图分类号:T K 473.2 文献标识码:B 文章编号:1009-2889(2010)01-0058-04 M 701F 燃气轮机的主要参数为:17级轴流式压气机,压比17;20个环管布置D L N 燃烧室;透平入口初温1400℃;采用4级反动式透平,单循环效率38.2%。 M 701F 型燃气轮机的燃烧室采用环管逆流布 置方式,带旁路阀。20个预混干式低N O x (D L N )燃烧器沿机组圆周向均匀地斜插入燃烧室外缸里,燃烧室之间设有联焰管传递火焰。如图1所示,每个燃烧室由燃料喷嘴、火焰筒、过渡段和旁路阀及其它 附件组成。 图1 燃烧室的主要部件 1 燃烧室的结构特点 燃料喷嘴由位于圆心的值班燃料喷嘴和围成一圆圈的8个干式预混主燃料喷嘴组成,如图2所示。干式预混喷嘴可降低燃烧温度,特别是减少局部高温区,减少了N O x 的生成。值班燃料喷嘴采用扩散燃烧方式,形成稳定的值班火焰,用以维持主火焰的稳定。燃烧室设置旁路阀是三菱公司的特有技术,旁路阀装于燃烧室尾部区域,可将压气机的出口空 气直接导入过渡段,根据不同燃烧状态,旁路一部分压气机的排气,以调节进入燃烧系统的空气流量,保证不同预混燃烧状态下的最佳空燃比,保持预混燃烧的稳定。 为满足1400℃透平初温要求,M 701F 机组火焰筒和过渡段均使用了N i 基超合金材质,并采取双层结构,如图3所示。图中a 为火焰筒壁面的空气冷却结构。火焰筒为双层壁面,冷却空气从外壁的小孔进入,并在夹层中沿壁面的沟槽流动形成对流 ＊收稿日期:2009-06-07 DOI :10.16120/j .cn ki .issn 1009-2889.2010.01.007
图说燃气涡轮发动机的原理与结构 曹连芃 摘要：文章介绍燃气涡轮发动机的工作原理；对燃气轮机的主要部件轴流式压气机、环管形燃烧室、轴流式涡轮分别进行了原理与结构介绍；对燃气涡轮发动机的整体结构也进行了介绍。 关键字：燃气涡轮发动机，燃气轮机，轴流式压气机，燃烧室，轴流式涡轮 1. 燃气涡轮发动机的工作原理 燃气涡轮机发动机（燃气轮机）的原理与中国的走马灯相同，据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮，就像风车一样，当灯点燃时，灯内空气被加热，热气流上升推动灯上面的叶轮旋转，带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧室产生的高压高速气体推动燃气叶轮旋转，见图1。 图1-走马灯与燃气涡轮 燃气轮机属热机，空气是工作介质，空气中的氧气是助燃剂，燃料燃烧使空气膨胀做功，也就是燃料的化学能转变成机械能。图2是一台燃气轮机原理模型剖面，通过它来了解燃气轮机的工作原理。 从外观看燃气轮机模型：整个外壳是个大气缸，在前端是空气进入口；在中部有燃料入口，在后端是排气口（燃气出口）。 燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，左边四排叶片构成压气机的四个叶轮，把进入的空气压缩为高压空气；中间部分是燃烧器段（燃烧室），内有燃烧器，把燃料与空气混合进行燃烧；右边是涡轮（透平），是空气膨胀做功的部件；右侧是燃气排出口。
图2-模型燃气轮机结构 在图3中表示了燃气轮机的简单工作过程：空气从空气入口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气，其流向见浅蓝色箭头线；燃料在燃烧室燃烧，产生高温高压空气；高温高压空气膨胀推动涡轮旋转做功；做功后的气体从排气口排出，其流向见红色箭头线。 图3-燃气轮机工作过程 在燃气轮机中压气机是由涡轮带动旋转，压气机的叶轮与涡轮安装在同一根主轴上组成燃气轮机转子，如图4所示。
28 2008年第3期 9E 型燃气轮机燃烧事故分析及预防 A n al y si s a n d P r ev e n t i on M e a s u r e s f o r C o m b u s t i on E v e n t o f 9E G a s T ur bi n e 摘要：针对一起9E 燃气轮机组的燃烧事故，详细分析了事故的起因与过程，对9E 机组的火焰监测保护存在的问题进行了探讨，并提出防止燃烧事故的技术措施，对运行与维护提出了建议。关键词：燃气轮机；分散度；燃烧；监测中图分类号：TK 477 文献标识码：B 文章编号：1007－1881（2008） 03－0026－03叶仁杰 （台州电厂龙湾发电，浙江 台州318016） 图18号火焰筒烧灼情况 温州300M W 燃气—蒸汽联合循环发电工 程有3台100M W 联合循环机组。在一次运行巡检中发现1号燃气轮机冒黑烟，即手动停 机。经检查， 2只火焰筒、1只过渡段完全烧毁，其余4只火焰筒和7只过渡段经修复后可以使用。事故造成直接经济损失约150万元，抢修时间3天，企业损失电量约900万k W h 。虽然燃烧部件局部已严重损坏，但G E 燃烧监测保护并未动作切断燃料，围绕该起事故进行深入分析，探讨事故发生的原因，可为今后的运行提供借鉴。 1 事故经过 事故发生在当日23时45分，因电气原因，1号燃机满负荷跳机。在其后重新启动过程中，因机务、控制等各方面原因历经了4次高速清吹、点火，直至次日3时28分并列。3时52分机组负荷80M W ，排气分散度 （通常默认是第一分散度） 26．7℃。22时54分负荷100M W ，排气分散度升至38． 3℃，约1h 后升至50℃，减负荷至90M W ，第2日0时54分分散度升至59℃，运行人员再次减负荷至85M W ，排气分散度降至40℃，此后机组一直维持该负荷运行，排气分散度基本 稳定在40． 5℃。凌晨6时20分运行人员巡回检查时发现烟囱冒黑烟，立即停运机组。 经检查，设备损坏情况如下： （1） 7－8和8－9联焰管严重损坏，其中阳联焰管烧穿，管身因高温严重变形，靠7号、9号火焰筒一侧的联焰管头部烧灼情况稍轻，其余燃烧单元的联焰管正常。 （2） 8号火焰筒严重损坏，筒体尾部全部溶化，密封裙环全部丧失，筒体除顶部颜色基本正常外，其余大部分颜色变黑，筒身部分冷却气孔被溶化的金属重新凝固后堵塞，见图1。 （3） 2号、7号、12号过渡段正常，3号、4号、6号过渡段内部表面（气流转弯处）有不同程度的斑坑，但未穿透。其余7只过渡段内有大小和范围不同的穿孔，未穿透的斑坑内部及其他部位有明显结垢。8号过渡段严重溶化、烧穿，见图2。 （4） 8号过渡段对应的3片静叶凹弧表面浙江电力 ZH E J I AN G ELECT R I C P O W E R
燃气轮机等效运行小时计算分析 【摘要】：燃气轮机制造商都有一个预先制定好的维修计划，以便获得最佳的设备可用率和最经济的维修成本，计算燃气轮机的等效运行小时（EOH ）就是为了判燃气轮机机在何时应该进行维修。本文对三菱重工、西门子、GE 三大燃气轮机制造商的燃气轮机等效运行小时的计算公式进行了分析，以便充分了解他们的维修计划。 【关键词】：燃气轮机 等效运行小时 EOH 1 前言 从2003年开始，我国新开工建设了一大批F 级的重型燃气-蒸汽联合循环电站，主要作为调峰机组。热力机械疲劳是影响调峰机组寿命的主要因素，蠕变、氧化和腐蚀是影响连续运行机组寿命的主要因素。F 级重型燃气轮机的初温已达1300～1400℃之间，燃气轮机高温部件（热通道部件）的工作条件越来越恶劣。为了保证燃气轮机运行可靠性，就必须定期地检查、检修或更换这些热通道部件。燃气轮机的高温部件是指暴露在从燃烧系统排出的高温气体中的部件，包括燃烧室、火焰筒、过渡段、喷嘴、联焰管和透平动、静叶等。 燃气轮机的高温部件必须要有一个预先制定好的合理的检查维修计划，可以减少电站非计划故障停机，提高机组起动可靠性。高温部件的检查维修计划根据计算机组的等效运行小时EOH （Equivalent Operating Hours ）来制定。在国家标准GB/T 14099.9 《燃气轮机 采购》第9部分 （等效国际标准 ISO 3977-9:1999）中，对EOH 的计算公式做出了规定。但三大燃气轮机制造商（GE 、西门子、三菱重工）在各自的运行经验基础上，都规定了各自的EOH 计算公式，制定了相应的高温部件检修计划。 2 国家（国际）标准EOH 计算 在国家标准GB/T 14099 《燃气轮机 采购》第9部分中，对EOH 的计算公式做出了规定，见公式（1），公式中考虑了各种运行过程影响机组寿命的加权系数。 )(22111 2211t b t b f t n a n a T n i i eq ++++=∑=ω （1） 其中：
GE公司9F重型燃气轮机的演化 . 简介 作为一家拥有130年能源创新历史，并在160多个国家拥有机组运行经验的公司，在发电设备，能源服务及能源管理系统领域中，GE业已成为世界最大、产品最多样化的供应商之一。事实上, 在今天，GE产品承担着全世界四分之一的发电量。作为世界燃气轮机技术的领跑者，GE推出的F级燃气轮机实现了多项业界第一，其中包括：第一家机组交运过1000台，第一家机组在世界范围内运行服役超过3500万小时，同时也是第一家为整体煤气化联合循环发电(IGCC)设计并制造F级燃气轮机的厂商。 融汇大量成熟产品技术，紧跟全球不断变化的电力生产需求，GE 9F燃气轮机持续革新改进，在保持原有F级机组运行灵活性的同时，不断改善发电出力，效率，排放并拓展其应用领域。如今，F级燃气轮机产品线下的9FA和9FB两款机型，拥有着世界领先的技术及性能。 II. 产品的演化 9F级50Hz重型燃气轮机家族已有超过20年的发展历史，1991年，GE推出简单循环出力达212MW，效率达35.0%的9F型燃气轮机。随后，很快又推出了增加了14.5MW出力和更高效率的9FA燃机(01版)。如图1所示，9FA燃机持续改进，接着推出了9FA燃机(02版)以及现在的03版设计。目前，9FA燃机(03版)做了多种针对客户需求的改进，包括了机组性能的提高，运行灵活性的增强和机组可用率的提升。这些技术中包括了增强型压气机，干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 热通道部件冷却技术升级及叶片状态监测等。 图1：9F重型燃气轮机的演化
随着客户需求的不断发展，9F燃机家族推出了更高出力和效率的9FB燃机。作为GE最先进的50Hz空冷燃机，9FB燃机应用了与9FA燃机相同的压气机设计并提高压比，使用了新型的可适应更高燃烧温度的热通道部件。从干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+)，到更高性能的新型部件，再到可减少安装时间的模块化辅助系统，9FB燃气轮机正用不断的技术革新来满足客户日益发展的需求。 2011年，为满足客户一直以来对机组运行灵活性的需求，GE推出了FlexEfficiency* 50联合循环电厂，该电厂以全面革新的9FB燃机为基础，结合压气机和透平升级技术, 继续采用干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 单轴配置下额定出力可达510MW，满负荷下效率大于60%。FlexEfficiency* 50联合循环电厂设计和燃机设计平行进行，整体优化，确保了机组高水平的运行灵活性。9FB 燃机(05版)，9FA燃机，9FB燃机(03版)性能对比，请参见表1。 9FA和9FB燃机系列运行效率高且兼顾运行灵活性。在考虑燃料成本时，9FB燃机的高效率缓解了燃料成本高企给电厂带来的压力，而在考虑机组成本时，9FA 燃机为简单循环调峰运行和联合循环电厂提供了经济的解决方案。9FA和9FB燃机的运行灵活性可满足当今电网调峰及平衡可再生能源供电波动的快速响应的需求。拥有灵活起停及更低的部分负荷运行能力的9FA和9FB燃机为电厂操作人员提供了适应电力需求波动的最佳选择。此外，9FA和9FB燃气轮机还可满足部分区域电网对于频率波动和欠频运行的要求(具体的偏频运行水平需要根据具体现场和地方法规要求而定。) 机群数据统计 目前，9F燃机累计装机240台，总计运行超过9百万小时和9万次启动。9F机组于20年前推出，目前已遍布世界各地。除了在像西欧这样的发达国家市场上运行(如英国，意大利，西班牙等)， 9FA和9FB燃机市场亦扩展到了新兴市场，例如东欧(拉脱维亚，立陶宛)，北非(阿尔及利亚，埃及)，中东，南美(智利，阿根廷)和中国。图2，图3是一些机组的现场安装照片。
第28卷第3期2015年9月《燃气轮机技术》GAS TUＲBINE TECHNOLOGY Vol.28No.3Sep．，2015 收稿日期：2015-01-10改稿日期：2015-02-10 作者简介：张亚平（1982—），女，江苏盐城人， 主要从事燃气轮机本体结构设计及技术服务工作，E-mail ：zhangyaping@ntc-china．com 。 GE 公司6F．01燃气轮机DLN 2．5H 燃烧系统 张亚平 （南京汽轮电机（集团）有限公司，南京210037） 摘 要：介绍了GE 公司的6F．01燃气轮机及其主要技术特点， 阐述了在6F．01燃气轮机上应用的DLN 2．5H 燃烧系统的各种燃烧模式，并与GE 公司其它的DLN 燃烧系统进行了比较，分析了各个DLN 燃烧系统在燃烧室结构、喷嘴布置及燃烧模式上的主要技术特点和区别。关 键 词：DLN ；燃烧系统；燃气轮机；燃烧室；燃料喷嘴；燃烧模式 中图分类号：TK473 文献标志码：B 文章编号：1009-2889（2015）03-0014-04 为了降低NO x 排放量，电厂之前普遍采取向燃烧区注水或水蒸汽的措施来降低NO x 的排放水平。但随着环保要求越来越严格，通过注水或水蒸汽来进一步降低NO x 排放水平，会对燃气轮机的性能、部件寿命及检修间隔等产生较大的负面影响，并且 CO 和UHC （未完全燃烧碳氢化合物）等污染物的排放量开始大幅增加。基于这些因素，各大燃气轮机生产厂商开始寻求其它NO x 排放控制技术，目前广泛采用的是干式低NO x （DLN ）燃烧技术，即通过对燃气轮机燃料和空气的预混，并合理控制掺混比例，使燃烧室内进行贫燃料燃烧，且燃烧火焰面温度低于1650?（空气里N 2氧化生成NO x 的起始温度），从而控制NO x 排放。 1GE 公司6F．01燃气轮机简介 GE 公司地面发电用燃气轮机以7系列燃气轮 机为基础，模化发展出6系列和9系列燃气轮机，涵盖了各个功率等级。源自GE 大量的运行经验和技术，6F．01燃气轮机应运而生，其在热力回收应用领域提供低成本发电产品，包括针对流程工业的热电联供，市政区域供热和中型联合循环电网支持。6F．01燃气轮机即最早于2004年在土耳其安装运行的6C 燃气轮机，该型燃气轮机在6B 燃气轮机技术的性能和经验基础上又发展了一步，是GE 公司F 级技术经验在40MW 燃气轮机上的运用成果。它吸取了F 级技术的燃料适应性广、可靠性高、可用性强、可维护性好等特点。6C 燃气轮机设计功率为42MW ，在通过一系列的系统升级和冷却密封等技术的研发改进后重新命名为6F．01，原机型已经累计运行超过11万小时。 6F．01燃气轮机燃烧温度达1370?，透平排气温度602?，单机输出功率51MW ，热效率38%；“1+1”联合循环输出功率75MW ，热效率接近56%，是迄今为止100MW 以下燃气轮机在联合循环领域可以企及的最高效率。和6C 相比，6F．01燃气轮机出力增加，热效率提高，联合供热后效率更可超过80%。 6F．01燃气轮机的技术特点如下： 1）燃气轮机和辅机模块化设计，易于安装、调试、检修和维护，配备50/60Hz 高效率负荷齿轮箱，Mark Ⅵe 控制系统。 2）12级轴流压气机，全三维气动设计，3级进口可调导叶，压比20．7，贯穿拉杆螺栓结构，所有叶片现场可换。 3）6个环管型燃烧室，先进DLN 燃烧系统，NO x 排放的体积分数为25?10－6，燃烧室设置了检修人孔，过渡段和火焰筒的检修更换无需开缸。 4）3级高效率透平，全三维气动设计，第1级 DOI:10.16120/https://www.doczj.com/doc/8d11099117.html,ki.issn1009-2889.2015.03.003
航空发动机 1引言 燃气轮机燃烧室的传统设计 方法主要是依靠经过分析、总结的大量试验数据后，得到的经验公式，而由此设计出的方案还要再通过反复试验来验证 、完善及筛选。因此，传统燃烧室设计需要耗费大量时间、 人力、物力和财力[1]。近来，计算流体力学和计算燃烧学的迅速发展以及计算机商业软件的广泛应用，使得以计算机模拟、诊断技术研究为主的新型设计方法逐步趋向成熟，虽然 目前还不能替代传统的设计方法，但可作为辅助设计手段，以缩短燃烧室设计周期，减少设计费用。 本文在已有燃烧室试验结果 的基础上，使用Fluent 软件，对R0110重型燃气轮机逆流环管型燃烧室单个火焰筒内部的流场进行了全尺寸的三维数值模拟计算，并与试验结果进行了比较分 齐兵（1981），男，主要从事燃气轮机燃烧室设计工作。 收稿日期：2008-05-13 R0110重型燃气轮机燃烧室 三维数值模拟 齐兵，金 戈，顾铭企 （沈阳发动机设计研究所，沈阳110015） 摘要:采用SIM PL E 算法，应用带有旋流修正的k-ε双方程湍流模型及有限速率/涡耗散化学反应模型，对R 0110重型燃气轮机逆流环管型燃烧室单个火焰筒进行了三维数值模拟计算。将计算出的燃烧室出口温度场的分布、 品质及火焰筒壁温与试验结果进行了对比分析。燃烧室进口流量、温度、压力等气动参数均与试验时保持一致，火焰筒各部分空气流量也均按火焰筒空气流量分配试验结果给定。计算和对比分析的结果表明，计算得到的燃烧室出口温度场的分布、品质及火焰筒壁温分布与试验结果比较接近。 关键词：燃烧室；数值模拟；重型燃气轮机；温度场；品质；壁温 3D Numerical Simulation of R0110Heavy Duty Gas Turbine Combustor QI Bing,JIN Ge,GU Ming-qi (Shenyang Aeroengine Research Institute,Shenyang 110015,China) Abstract:3D numerical simulation of the single liner was performed for the R0110heavy duty gas turbine reverse-flow cannular combustor using SIMPLE algorithm based on k-εtwo-equation turbulent model with turbulent corrected and finite-rate/eddy dissipation chemistry reaction model.The comparative analyses between the calculation and experiment results with the distribution and quality of the combustor exist temperature field and the liner wall temperature were conducted.The aerodynamic parameters of the combustor inlet flow,temperature and pressure etc.were consistent with the test values.The air flow distributions of the liner were determined according to the experimental results.The results of the calculation and comparative analysis show that calculation results of the distribution and quality of the combustor exist temperature field and the distribution of liner wall temperature approach to the experimental results. Key words:combustor;numerical simulation;heavy duty gas turbine;temperature field;quality;wall temperature 28/29 2009年第35卷第4期Vol.35No.4Aug.2009
南京工程学院继续教育学院 毕业论文 9FA燃气轮机干式低NOx燃烧系统及燃 烧监视 姓名：时永兴 学号： 专业：热动 学历：大学 指导教师：赵雅菊 函授站：戚电 中国·南京 2008 年 12 月
目录 前言 (3) 9FA燃气轮机干式低NOx燃烧系统及燃烧监视 (4) 摘要 (4) 一、燃气轮机燃烧系统概况 (4) 1.1燃烧室布置 (4) 1.2气体燃料供给系统 (5) 二、燃烧控制系统 (5) 2.1燃烧模式 (6) 2.1.1扩散模式(L83FXP) (7) 2.1.2次先导预混模式(L83FXL) (7) 2.1.3先导预混(L83FXH) (7) 2.1.4预混(L83FXM) (7) 2.2燃烧模式转换 (8) 2.3实践问题 (9) 三、控制功能的实现 (12) 3.1燃烧基准温度 (12) 3.2进口导叶控制 (12) 3.3进气加热 (13) 3.4气体清吹系统 (13) 四、燃烧监视 (14) 五、造成排烟分散度大的一般原因 (14) 5.1测量 (14) 5.2燃气系统 (15) 5.3燃气喷嘴 (15) 5.4承压室总成 (15) 5.5燃烧系统 (15) 5.6一级喷嘴 (15) 六、排烟分散度大对燃机的影响 (16) 七、排烟分散度允许值TTXSPL的算法 (17) 八、报警与遮断 (18) 九、实例分析 (19) 十、总结 (21) 参考文献： (22) 致谢 (22)
前言 燃气轮机的燃烧调整是一个复杂的过程，需要在不同的负荷段作出相应的调整，最终得出一个最佳的燃料燃烧控制曲线。而且燃气轮机燃烧室的动态特性跟燃料温度、压气机入口空气温度、燃料的成分等有很大的关系，在实际的运行中需要不断总结，努力得到最好的燃烧效果。 燃烧监视就是通过检测反映排烟温度场均匀程度的排烟分散度，来反映燃烧系统或透平的状况的。当排烟分散度大或者说排烟温度场不均匀时，控制系统及时发出报警，提醒运行人员采取措施，或者直接发出遮断指令，这样以防止事故进一步扩大，危及燃烧室、过渡段或透平的寿命。 我们对燃机燃烧过程应有充分的认识，同时在运行中应加以足够的重视。因为，当燃烧真正发生故障时，如果任其发展，将直接导致燃烧室和透平的严重损坏，而对排烟分散度的监视，是我们发现问题的一个极其重要的手段。 我们应注意排烟分散度的变化情况，经常把目前的值与以前类似状况下的值作比较，当发现其变化较大时应及时查明原因。因为，当排烟分散度达到或接近允许值时，很可能燃烧室或透平已经有所损坏了，因此，一旦发现排烟分散度有异常的情况，我们就必须积极地采取有效的方法进行检查，把故障排除在萌芽状态。 本文在撰写过程中，结合9FA燃机实际运行经验，查阅了《燃机控制规范》、《MK-Ⅵ控制程序图》等资料。有不完善之处，欢迎批评指正。
燃气轮机燃烧室性能指标的衡量 （1）燃烧效率。目前，一般燃气轮机组中燃烧室的燃烧效率都能达到95％～99％，航空发动机的燃烧效率更高。 （2）总压保持系数。定义为=P3/P2，是衡量燃烧室气动性能好坏的指标，目前一般燃烧室在设计工况的在0.95～0.97左右。对于连续流动的工质，总压下降有两个原因。一是热力学上的“热阻”，它随工质加热程度（用燃烧室出口总温与进口总温之比τ=T3/T2来表示）的增加而增加，是不可避免的；另一个就是摩擦、掺混等不可逆流动的因素导致的损失，其中有的是为了有效组织燃烧过程而不得不付出的代价。燃气轮机燃烧室研制中要致力于最大限度地减少不必要的总压损失。 （3）出口温度均匀度。在许多燃气轮机中，燃烧室的出口是与透平的入口很靠近的，如果出口处燃气的温度不均匀，即有些地方温度高，有些地方温度低。这样就有可能使透平叶片受热不均，甚至有被烧坏的危险。一般希望燃气的最高温度不能比出口平均温度t3高60～80℃。此外，在装有许多个燃烧室的机组中，还应力争每个燃烧室出口温度场的平均值相互之间的偏差不超过15～20℃。 此外，出口温度沿燃气轮机半径方向的分布有一种中间高，两端低的自然趋势，这正是发挥透平叶片材料的潜力所要求的，因为透平叶片尖部（外径处）受气流加热最严重，容易局部金属温度高；而叶片根部（内径处）则应力最大，希望金属温度低些以保证更好的强度。这样叶片中径处气流温度相对高一些正好满足叶片等强度的要求。 （4）污染物排放。随着环境保护要求的提高，控制燃烧污染物的排放已成为燃气轮机燃烧室研制中首要解决的问题之一。目前我国对燃气轮机的燃烧污染物排放还没有制定限制规范，但国际上对燃气轮机特别是航空燃气轮机排放已做出严格的限制。 （5）火焰筒壁温度水平和梯度。火焰筒壁面温度的高低及其均匀程度对于燃烧室的工作寿命有决定性的影响。一般规定，火焰筒的壁面温度不应超过金属材料长期工作所能承受的温度水平。对于工作寿命要求较长的燃烧室来说，希望能把火焰筒的最高壁温控制在650~700℃左右，但在工作寿命较短的燃烧室中，其最高壁温则有可能超过800～850℃，甚至局部有可能达到900℃左右。火焰筒壁面上温度分布的均匀程度也是一个很重要的安全性指标，因为局部温度梯度是导致热应力的原因，特别是在受冷、热气流冲击和接缝、边缘等传热条件不均匀的部位，容易发生金属温度的差异；必须在调试时严密注意和控制。 （6）燃烧室的变工况特性。随着燃气轮机运行工况的变化，燃烧室也往往会在偏离设计工况的条件下工作。这时，流经燃烧室的空气流量、温度、压力、速度以及燃料消耗量都会发生变化。由于燃烧室没有运动部件，因此供入空气的任何变化对燃烧室内部流动的影响只表现在量的方面。简单地说，不同工况下的流动基本上是“相似”的，即气流的模式相同，只是速度大小成比例地加大或减小。供入燃料量的变化，则会从另一方面对燃烧过程产生重要的影响。一般而言，决定燃烧室工况的独立变量有两个，即特征流动状态（例如入口流动状态）和相对燃料量（用过量空气系数表示）。对于在具体燃气轮机中应用的燃烧室而言，这二者之间有一定的函数关系，一般而言燃烧室的值随燃气轮机负荷的升高而下降。燃烧室的变工况特性可以用燃烧室性能参数，即燃烧效率、总压保持系数，壁面温度、出口温度场等随过量空气系数 的变化来表示。 现有对于燃烧室变工况特性的认识远不如对压气机和透平那样清楚和完整，而且都是通过
燃气轮机燃烧室（机械工程学燃气轮机领域术语） 编辑 燃气轮机燃烧室是燃气涡轮发动机（简称燃气轮机）中必不可少的部件之一，在这里燃料中含有的化学能通过燃烧化学反应，转变成热能，形成高温（通常也是高压的）燃烧产物，推动涡轮做功，随后燃气根据不同的用途，采用不同方式将热能转变为机械能。 目录 1燃烧室简介 2燃烧室特性参数 3燃烧室效率的计算 4总压损失的计算 5参考文献 6燃气轮机简介 1燃烧室简介编辑 燃烧室是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。在整台燃气轮机中，它位于压气机与涡轮之间。燃气轮机运行时，燃烧室在宽广的工况范围内工作。在燃气轮机变工况的过程中，燃烧室进口的空气流量、温度、压力、速度以及燃油消耗量都会发生变化，这些变化反过来又会影响整台燃气轮机的性能。所以，弄清燃烧室的变工况特性，对整台燃气轮机的变工况运行有积极地意义。 燃气轮机燃烧室
2燃烧室特性参数编辑 表征燃烧室性能指标的参数主要有燃烧室效率、压力损失、稳定性、点火范围、出口温度分布和容热强度等，但与燃气轮机变工况密切相关的参数主要是燃烧室效率和压力损失，前者直接关系到燃气轮机的燃料消耗量（影响燃气轮机的效率），而且还影响到流经涡轮的燃气流量；而后者直接影响到涡轮的膨胀比。由于燃烧室内部燃烧过程的复杂性，人们还不能全部用理论计算的方法给出燃烧室效率和压力损失随工况的变化关系，这些的关系式主要还是以实验为基础的经验公式。 燃气轮机燃烧室（爆炸图） 3燃烧室效率的计算编辑 由于燃烧室壁散热、燃料燃烧不完全以及燃料产物的离解，燃料的热值不能完全利用。燃烧室效率就是用来表征燃料燃烧完全程度的物理量。 燃料室效率的定义是燃油实际用于加热工质的热量与燃油完全燃烧时放出的热量之比。 其表达式 式中： —燃烧室进口空气质量流量 —燃烧室出口燃气质量流量 —燃油流量 —燃烧室出口每千克燃气的焓 —燃烧室入口每千克空气的焓 —每千克燃油的焓 —燃油热值 在已知燃烧室结构尺寸的情况下，燃烧室主要与燃烧室进口压力、进口温度、进口速度和油气比（余气系数）有关，因此燃烧室效率应该具有以下形式 由定性分析可得，随着增加，燃烧室效率逐渐增加，在达到一定温度后，效率基本保持不变。这是因为在温度较低时，燃料与空气的热交换和质量交换不够充分，即燃烧不够充分。温度的升高对燃料的燃烧过程有改善作用，但温度增加到某一值后，燃烧室中混流区的影响远远大于温度提高的影响，所以效率不再明
M701F燃气轮机燃烧室压力波动大跳机原因分析 摘要：本文对M701F燃气轮机燃烧室压力波动大跳机进行简要分析，并提出相 应处理措施。 关键词：燃气轮机；燃烧室；压力波动 1 基于CPFM的燃烧调整 M701F燃气轮机除了常规的通过排气温度进行燃烧监测以外，还采用了燃烧 室压力波动监视系统（CPFM）直接对燃烧状况进行监测。严重超限的燃烧室压力波动可能会导致热部件的损坏，因此CPFM还为燃气轮机提供了连锁保护功能， 在压力波动初期监测到变化，提前快速减负荷或及时跳机来阻止热部件的损坏。 随着大气条件、燃气参数的变化，以及长时间运行后，燃烧状况都可能出现 劣化的趋势，为了能够实现燃烧空燃比的最优化调节，调整燃烧至最佳的状况， M701F燃气轮机专门设置了独立于主控制系统的的自动燃烧调节系统（ACPFM） 对燃烧进行调整。 2 事件描述 2017/9/28 7：18 ，某燃气电厂机组负荷在CC=200MW （联合循环） /GT=115MW（燃气轮机）时，出现#1/#2/#3 CPFM HH2频段的报警，ACPFM系统 没有进行自动修正，压力波动值超过TRIP值（2.0KPa）（见图1）, 触发燃气轮机的保护动作，机组发生跳闸停机。 图1 3 原因分析 图2是事件发生时，ACPFM系统画面状态。ACPFM系统没有进行修正，同时 出现了5项报警（红色模块）：过程信号异常；压力波动传感器异常；不能修正；燃烧振动超限；裕度小。分析认为HH2燃烧振动是真正的燃烧振动，不是噪音， 燃气轮机运行参数无异常，认为是压气机劣化造成空气量的减少，导致HH2燃烧 振动的发生。裕度小可能与保留之前出现过的错误数据有关，同样会造成ACPFM 系统不能修正。 图3 5 实施效果 实施后机组运行正常，稳定区域显示恢复，MARGIN SMALL报警消失，ACPFM系统恢复修正功能，见图4： 图4 6 结束语 基于以上原因分析和实施后的效果，为了避免再次出现类似问题，建议在M701F燃气轮 机日常运行维护过程中应做好以下几点： 1）运行人员在机组运行过程中应密切监视各种报警信号，如遇到不清楚报警内容的应及 时与专业技术人员联系，以防出现不必要的损失。 2）ACPFM系统正常情况可以自动调整使得燃气轮机处于最佳运行工况。但是，由于该 系统的调整范围是有限度的，不能完全依赖该系统的自调性能，运行人员应该做好日常的数 据分析、比较，以便及时发现问题，按照燃气轮机说明书做好相关维护工作，比如按期进行 压气机水洗等。 3）热控人员在机组运行过程中应检查ACPFM系统是否处于正常工作状态，如遇到
重型燃气轮机燃烧系统和控制系统升级改造分析 发表时间：2018-12-27T10:25:30.557Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：胡智勇 [导读] 摘要：近年来天然气燃料越发丰富，使得燃烧稳定程度、环保排放等问题得到社会广泛关注。 （珠海深能洪湾电力有限公司） 摘要：近年来天然气燃料越发丰富，使得燃烧稳定程度、环保排放等问题得到社会广泛关注。想要消除风险隐患，满足排放标准以及稳定燃烧，必须及时展开重型燃气轮机燃烧系统、控制系统的升级与改造，从而实现能源电力体系的可持续健康发展等目标。 关键词：重型燃气轮机；燃烧系统；控制系统；燃烧室 因为各种因素的影响下，使得我国燃气轮机核心技术开发等方面有着较大不足，针对技术性人才、核心技术的储备工作更是严重欠缺，无法有效服务于整个行业的进步和创新。针对这种情况，要求我们必须提高投资和扶持力度，促使重型燃气轮机的自主研发工作顺利开展，增强行业竞争能力。同时，相关研发团队也需要实时关注和学习国际范围的科学发展形势，探索科学发展方向，基于基础研究学习的条件上更全面的掌握核心技术，实现前瞻性研究方向。 1.重型燃气轮机的燃烧系统改造实施 1.1DLN 2.6+燃烧室本体硬件 燃烧系统的改造和升级包括全新DLN2.6+全套部件，针对18个燃烧室全部更换，确保燃烧室各部件及时升级。若喷嘴末端的尺寸出现变化，需要增加至18.5英寸且相关部件均应该使用全新产品。过渡段、燃烧筒、联焰管以及燃料喷嘴在结构设计、基材、耐磨处理、涂层等方面展开优化，将燃烧部件检修间隔调整成24000小时，过渡段、燃料喷嘴、燃烧筒以及端盖使用寿命增加为8000小时。概况来讲，硬件升级包括：一是，燃料喷嘴。前端缸体，进一步扩大结构进行增大前端的匹配。PM1（中心喷嘴），相较于DLN2.0而言，PM1的铸造一致，但是扩散燃烧的尖端明显不同。端盖，将环管升级为适合PM3内外管道以及PM1扩散管道。5个外围喷嘴，为满足PM3设计标准，法兰应该包含额外的两个螺栓孔；二是，火焰筒。采取增提高参数进行稳定性的维护；三是，过渡段。包含了内外部密封件，在过渡段的后端套筒增设片装密封，使用更加现代化的密封手段；四是，导流衬套。借助于热传递优化、完善环体设计控制压降；五是，波纹型联焰管。增强系统可靠性的同时降低零件的使用数量，进而缩短安装的时间、减少现场维修费用；六是，后端缸体。设计为锥形，有效匹配增大前端；七是，端盖装配。防漏碟片、后端碟片进行中心喷嘴的匹配调整。 1.2独立燃气模块与内部组件 因为增加管理系统、阀门，使得全新设计相较于现有配置更大，长度更是提高1.5m，合理扩大内部作业有效空间，为后续维护和检修提供便利条件。对比于原配置，为充分提高运行可靠程度，四个控制阀门应用高复原设计，阀门增加行程实现了上游气压的降低。采取P2滑压设计进一步保障运行稳定程度，燃气控制阀尺寸为2个六寸阀、1个四寸阀、1个三寸阀。在模块中及时增加吹扫空气、天然气的管道并且要求吹扫管路的数量增加到3路。 1.3燃气管道系统 正式运行燃气以及燃油时，管路系统为多喷嘴燃烧室带来充足燃料与清吹空气。新型DLN2.6+燃烧系统包含18个燃烧室，燃料管路连接着燃烧室外端盖与控制模块，各燃烧室需要一个独立性控制系统与4级燃料管路，并且各管路配备独立环管与控制阀门。 2.重型燃气轮机的控制系统改造实施 2.1MarkVI升级为MarkVIe 对于硬件设施，保留现有的控制柜条件上增设嵌入式面板，更换全部原控制设备与IO卡件、电源模块。同步更换或移除端子板与模件、电源模块与分配板、控制器、接地铜牌、连接块以及内部电缆，保留现场电缆、接地电缆、机柜外壳以及电源进线等。设定现场全部电缆长度充足，能够直接连接在新端子板，如果长度不足则采取中间端子方式进行连接。控制器中应用全新设计逻辑和算法，主要涉及到新型燃机排气温度控制线、DLN2.6+、OPFLEXREADYSTRATUPNOX等控制软件。此外，人机界面也需要进行升级，更换全部计算机设备（四台操作员站、四台工程师工作站、一台历史站）。安装并使用WIN7系统，选择GE的CIMPLICITY操作软件与TOOLBOXST组态软件。 2.2危险气体保护系统的升级 把燃料模块与透平间现行的催化危险气体传感设备替换为高温适应性强、抽气取样性、自动化修定以及可判定漂移的红外线监测系统，抽气传感器原理是由燃机中通风管道进行样品抽取，至高浓度的燃气泄漏保护系统中展开监测，而仪表气主要用来低压区取样。同时，红外检测机理则是使用烃类物质进行红外能量吸收，对比收回和发出红外能量，从而监测出高浓度的燃气泄漏保护可能程度。各传感器借助于导管或者插入通风管道、进行燃机间取样器的连接。取样器携带高温性过滤器，能够有效抵御细小性颗粒落入取样系统内。其中，高浓度燃气传感器上游由粒子聚合物过滤设备进行气体净化并且把过滤物质沉降下来，传感器下游带有流量开关，保证流量大于等于允许值。升级之后燃料模块探头机组跳闸的保护逻辑应该符合以下任一条件：第一，9B、9A两探头持续6秒探测可燃气体的浓度超出25%；第二，1B、1A两探头持续6秒探测可燃气体超出18%；第三，1B、1A若一个出现故障但另外一个探测值超出18%并且持续6秒；第四，9B、9A若一个出现故障但另外一个探测值超出25%并且持续6秒，上述条件的故障指探头处于流量消失或则校验模式，探测值-6.25%以下。 2.3升级机组性能检测系统 机组性能检测系统（EMPA）主要应用在电厂机组性能监督和控制、工厂运营优化软件包，帮助用户更加快捷的检测各层系统设备性能，由部件级至设备级、最终到达厂级，定量研究各级设备性能是否出现下降状况。机组性能检测系统借助于能量、质量平衡的GC模型计算，验证和修正压力、流量以及温度。同时，性能计算过程中对各设备建立起热力模型，更加准确的测算设备期望值。综合分析模型性能，可以监测出性能变化的诱因是设备性能还是环境因素，为后续设备维护和运行管理、机组运营的经济分析与决策提供参考依据。 结束语 总而言之，本文综合性分析了重型燃气轮机的燃烧系统、控制系统升级改造的实施内容，采取现代化工艺设备与控制算法、系统，促使系统升级和改造之后在运行稳定程度、燃料适应性以及环保排放等方面得到大幅度提升，最终获得更加理想的社会效益和经济效益。