一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法转让专利

申请号 : CN201810984284.0

文献号 : CN109140493B

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发明人 : 王世宏张建伟安升朱云上王彦琛罗宾李克冬王晓虎潘志晨

申请人 : 苏州工业园区蓝天燃气热电有限公司

摘要 :

本发明公开了一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法,具体包括以下步骤:(1)设计探测管:将14支探测管分别插入14个燃烧室火焰筒内,将少量高温、高压的气体从燃气轮机火焰筒内引出,便于测量与分析火焰筒内燃气压力波动;(2)装设铜管:从14个燃烧室上插入的探测管分别连接铜管至动态压力测量仪,压力测量仪上安装压力采样探头,采样频率500Hz;铜管长度应相同,避免因铜管长度不同造成压力损耗不同,进而对压力测量产生偏差;(3)氮气吹扫:测量前需使用氮气对铜管进行吹扫,清除异物;测量过程中每隔20分钟对铜管进行吹扫,且当压力存在异常波动时进行额外吹扫,防止压力采样探头积灰,保证压力测量准确性。

权利要求 :

1.一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法,具体包括以下步骤:(1)设计探测管:将14支探测管分别插入14个燃烧室火焰筒内,将少量高温、高压的气体从燃气轮机火焰筒内引出,便于测量与分析火焰筒内燃气压力波动;

(2)装设铜管:从14个燃烧室上插入的探测管分别连接铜管至动态测量仪,动态测量仪上安装压力采样探头,采样频率500Hz;铜管长度应相同,避免因铜管长度不同造成压力损耗不同,进而对压力测量产生偏差;

(3)氮气吹扫:测量前需使用氮气对铜管进行吹扫,清除异物;测量过程中每隔20分钟对铜管进行吹扫,且当压力存在异常波动时进行额外吹扫,防止压力采样探头积灰,保证压力测量准确性;

(4)检查NOx、CO等污染物排放监测仪表状态良好并已经标定,确保试验过程中NOx和CO的浓度的在线监测信号及时、准确;

(5)将机组负荷升至基本负荷BASELOAD,即当前运行条件下机组最大负荷;

(6)调整满负荷时的燃烧一区与燃烧二区的燃料分配比FXKSPM,并确保机组稳态运行

5min;

对14个火焰筒内压力的采样数据进行频域分析,经离散傅里叶变换,可得火焰筒内压力波动在整个频率域下的强弱分布图;观察火焰筒内压力波动情况,寻找14个火焰筒压力波动较小的点,要求所有火焰筒内压力波动在频域图中均应小于1.75psi;

查看排放监测仪表,核对烟气中污染物排放是否达标,要求氮氧化物排放量小于

15ppmv,一氧化碳排放量小于20ppmv;

如果压力波动与污染物排放均合格,执行步骤(7);如果压力波动与污染物任意一项不合格,再次执行步骤(6);

(7)更改透平排烟温度控制曲线,即温控线TTK_C,检查在排烟温度波动的情况下,火焰燃烧是否稳定,污染物排放是否合格;

(8)将负荷降至预混燃烧模式下最低负荷,即约80%基本负荷,调整燃料配比FXKSPM,并确保机组稳态运行5min;

对14个火焰筒内压力的采样数据进行频域分析,经离散傅里叶变换,可得火焰筒内压力波动在整个频率域下的强弱分布图, 观察火焰筒内压力波动情况,寻找14个火焰筒压力波动较小的点,要求所有火焰筒内压力波动在频域图中均应小于1.75psi;

查看排放监测仪表,核对烟气中污染物排放是否达标,要求氮氧化物排放量小于

15ppmv,一氧化碳排放量小于20ppmv;

如果压力波动与污染物排放均合格,执行步骤(9);如果压力波动与污染物任意一项不合格,再次执行步骤(8);

(9)从80%基本负荷开始,每增加5MW负荷值,记录各个负荷点火焰筒内压力波动和污染物排放参数,直至基本负荷,确保该段负荷下机组振动与排放满足要求;

(10)燃烧调整结束,完成对燃料配比FXKSPM的更改。

2.如权利要求1所述一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法,其特征为:所述探测管包括细长的长筒状管身,直径为9.525mm、长度为305mm,前端设置有收缩的采样口,所述采样口前端直径为6.5mm,后端直径为9.525mm,长度为3-5mm ,尾端设置有转换接头,管身设置有定位螺母,尾端还设置有碗状密封环和与转换接头匹配的固定螺母,所述转换接头前端设置有和碗状密封环匹配的凹环,材料为316不锈钢。

说明书 :

一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法。

背景技术

[0002] 燃气轮机及其联合循环发电作为一种环保、清洁、高效、调峰性能好的先进发电技术,在全世界范围内得到了广泛的发展和应用。燃气轮机稳定燃烧需要进行燃烧调整,保证燃烧稳定、不熄火、不会火,同时确保污染物排放量符合国家要求。
[0003] 如今燃机的燃烧调整基本都是由国外相关企业完成,因为燃机本身关键技术具有封闭性,核心技术掌握在国外企业手中,其他人员很难介入。由此,一种可以掌握的燃烧调整方法显得尤为重要,能够及时调控燃气轮机燃烧效率。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种降低排放污染的GE燃机燃烧调整的方法,并对探测管进行设计,达到了降低燃气轮机污染排放,提高运行稳定性的目的。
[0005] 一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法,具体包括以下步骤:
[0006] (1)设计探测管:将14支探测管分别插入14个燃烧室火焰筒内,将少量高温、高压的气体从燃气轮机火焰筒内引出,便于测量与分析火焰筒内燃气压力波动;
[0007] (2)装设铜管:从14个燃烧室上插入的探测管分别连接铜管至动态测量仪,动态测量仪上安装压力采样探头,采样频率500Hz;铜管长度应相同,避免因铜管长度不同造成压力损耗不同,进而对压力测量产生偏差;
[0008] (3)氮气吹扫:测量前需使用氮气对铜管进行吹扫,清除异物;测量过程中每隔20分钟对铜管进行吹扫,且当压力存在异常波动时进行额外吹扫,防止压力采样探头积灰,保证压力测量准确性;
[0009] (4)检查NOx、CO等污染物排放监测仪表状态良好并已经标定,确保试验过程中NOx和CO的浓度的在线监测信号及时、准确;
[0010] (5)将机组负荷升至基本负荷BASELOAD,即当前运行条件下机组最大负荷;
[0011] (6)调整满负荷时的燃烧一区与燃烧二区的燃料分配比,并确保机组稳态运行5min;
[0012] 对14个火焰筒内压力的采样数据进行频域分析,经离散傅里叶变换,可得火焰筒内压力波动在整个频率域下的强弱分布图;观察火焰筒内压力波动情况,寻找14个火焰筒压力波动较小的点,要求所有火焰筒内压力波动在频域图中均应小于1.75psi;
[0013] 查看排放监测仪表,核对烟气中污染物排放是否达标,要求氮氧化物排放量小于15ppmv,一氧化碳排放量小于20ppmv;
[0014] 如果压力波动与污染物排放均合格,执行步骤(7);如果压力波动与污染物任意一项不合格,再次执行步骤(6);
[0015] (7)更改透平排烟温度控制曲线,即温控线TTK_C,检查在排烟温度波动的情况下,火焰燃烧是否稳定,污染物排放是否合格;
[0016] (8)将负荷降至预混燃烧模式下最低负荷,即约80%基本负荷,调整燃料配比FXKSPM,并确保机组稳态运行5min;
[0017] 对14个火焰筒内压力的采样数据进行频域分析,经离散傅里叶变换,可得火焰筒内压力波动在整个频率域下的强弱分布图。观察火焰筒内压力波动情况,寻找14个火焰筒压力波动较小的点,要求所有火焰筒内压力波动在频域图中均应小于1.75psi;
[0018] 查看排放监测仪表,核对烟气中污染物排放是否达标,要求氮氧化物排放量小于15ppmv,一氧化碳排放量小于20ppmv;
[0019] 如果压力波动与污染物排放均合格,执行步骤(9);如果压力波动与污染物任意一项不合格,再次执行步骤(8);
[0020] (9)从80%基本负荷开始,每增加5MW负荷值,记录各个负荷点火焰筒内压力波动和污染物排放参数,直至基本负荷,确保该段负荷下机组振动与排放满足要求;
[0021] (10)燃烧调整结束,完成对燃料配比FXKSPM的更改。

附图说明

[0022] 图1为本发明的流程图。
[0023] 图2为本发明探测管的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 如图2,一种燃烧室探测管,包括细长的长筒状管身1,直径为9.525mm(3/8〃)、长度为305mm,前端设置有收缩的采样口3,所述采样口3前端直径为6.5mm,后端直径为9.525mm(3/8〃),长度为3-5mm,尾端设置有转换接头6,管身1上设置有定位螺母2,所述定位螺母2用于限制探测管前端插入燃烧室的深度,并且可以将探测管固定在燃烧室外壁上。尾端还设置有碗状密封环4和与转换接头6匹配的固定螺母5,所述转换接头6前端设置有和碗状密封环4匹配的凹环(图中未画出),所述固定螺母5用于将转换接头6固定在碗状密封环4上,材料为316不锈钢。
[0025] 如图1,一种降低燃烧脉动与排放污染的GE燃机燃烧调整的方法,具体包括以下步骤:
[0026] (1)设计探测管:将14支探测管分别插入14个燃烧室火焰筒内,将少量高温、高压的气体从燃气轮机火焰筒内引出,便于测量与分析火焰筒内燃气压力波动;
[0027] (2)装设铜管:从14个燃烧室上插入的探测管分别连接铜管至动态测量仪,动态测量仪上安装压力采样探头,采样频率500Hz;铜管长度应相同,避免因铜管长度不同造成压力损耗不同,进而对压力测量产生偏差;
[0028] (3)氮气吹扫:测量前需使用氮气对铜管进行吹扫,清除异物;测量过程中每隔20分钟对铜管进行吹扫,且当压力存在异常波动时进行额外吹扫,防止压力采样探头积灰,保证压力测量准确性;
[0029] (4)检查NOx、CO等污染物排放监测仪表状态良好并已经标定,确保试验过程中NOx和CO的浓度的在线监测信号及时、准确;
[0030] (5)将机组负荷升至基本负荷BASELOAD,即当前运行条件下机组最大负荷;
[0031] (6)调整满负荷时的燃烧一区与燃烧二区的燃料分配比,并确保机组稳态运行5min;
[0032] 对14个火焰筒内压力的采样数据进行频域分析,经离散傅里叶变换,可得火焰筒内压力波动在整个频率域下的强弱分布图;观察火焰筒内压力波动情况,寻找14个火焰筒压力波动较小的点,要求所有火焰筒内压力波动在频域图中均应小于1.75psi;
[0033] 查看排放监测仪表,核对烟气中污染物排放是否达标,要求氮氧化物排放量小于15ppmv,一氧化碳排放量小于20ppmv;
[0034] 如果压力波动与污染物排放均合格,执行步骤(7);如果压力波动与污染物任意一项不合格,再次执行步骤(6);
[0035] (7)更改透平排烟温度控制曲线,即温控线TTK_C,检查在排烟温度波动的情况下,火焰燃烧是否稳定,污染物排放是否合格;
[0036] (8)将负荷降至预混燃烧模式下最低负荷,即约80%基本负荷,调整燃料配比FXKSPM,并确保机组稳态运行5min;
[0037] 对14个火焰筒内压力的采样数据进行频域分析,经离散傅里叶变换,可得火焰筒内压力波动在整个频率域下的强弱分布图。观察火焰筒内压力波动情况,寻找14个火焰筒压力波动较小的点,要求所有火焰筒内压力波动在频域图中均应小于1.75psi;
[0038] 查看排放监测仪表,核对烟气中污染物排放是否达标,要求氮氧化物排放量小于15ppmv,一氧化碳排放量小于20ppmv;
[0039] 如果压力波动与污染物排放均合格,执行步骤(9);如果压力波动与污染物任意一项不合格,再次执行步骤(8);
[0040] (9)从80%基本负荷开始,每增加5MW负荷值,记录各个负荷点火焰筒内压力波动和污染物排放参数,直至基本负荷,确保该段负荷下机组振动与排放满足要求;
[0041] (10)燃烧调整结束,完成对燃料配比FXKSPM的更改。