燃氣輪機AGC控制研究與燃燒穩(wěn)定性控制
本文選題:燃氣輪機 切入點:聯(lián)合循環(huán) 出處:《華北電力大學(北京)》2016年碩士論文
【摘要】:燃氣輪機及其燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術近年來得到了大力的發(fā)展,國家從國外引進了大量燃氣機組。然而由于國外廠家對燃機的技術壁壘,國內燃氣電廠對燃氣輪機多方面的控制仍存在很多問題。國內燃氣電廠的運行仍然處于一個不斷摸索和不斷研究的階段。與燃煤機組不同,燃氣輪機的出力受環(huán)境溫度和大氣壓力等因素的限制。機組在低負荷階段因排氣溫度控制器(OTC)動作導致機組升負荷閉鎖,AGC試驗不達標;夏季高溫天氣時,機組無法達到額定負荷。這些問題都會影響機組出力。另外,大部分燃氣輪機均采用低NOx貧燃預混燃燒,貧燃技術由于其當量比過低接近熄火極限,燃燒的穩(wěn)定性容易受到當量比微小變化以及燃料組分變化的影響,燃燒的震蕩會對燃燒室隔熱瓦片產生沖擊性的破壞。西門子F型燃機除了通過主保護遮斷燃機之外,并沒有其他控制燃燒穩(wěn)定的措施,有必要進行燃燒穩(wěn)定性研究。論文從OTC控制器的設計理念出發(fā),對控制器內部限制鍋爐超溫部分的排氣設定值進行優(yōu)化,取消了低負荷期間OTC控制器對負荷的限制。依據(jù)廠家給定曲線,找出限制機組負荷的多個因素,通過對現(xiàn)場曲線的擬合,計算出該機組負荷的動態(tài)上限。電網利用該上限對機組進行AGC控制,解決了AGC指令大于機組最大出力的問題,為同類型機組提供了借鑒意義。論文對燃機加速度信號進行傅里葉變換,通過數(shù)據(jù)分析,總結出了一套燃機燃燒穩(wěn)定性的判定規(guī)則。經過對燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象的分析,驗證了該規(guī)則在燃燒惡化之前能提前做出正確判斷。并針對西門子F型燃機,提出了燃燒穩(wěn)定性控制策略。
[Abstract]:Gas turbine and gas-steam combined cycle power generation technology has been greatly developed in recent years, the country has imported a large number of gas units from abroad. However, due to the technical barriers of foreign manufacturers to the gas turbine, There are still many problems in the control of gas turbines in domestic gas power plants. The operation of domestic gas power plants is still in a stage of constant exploration and study. The output force of gas turbine is limited by the environmental temperature and atmospheric pressure. During the low load stage, the exhaust temperature controller (OTCC) action causes the unit to fail to meet the standard of load locking AGC test, and in the high temperature weather in summer, The unit can not reach the rated load. These problems will affect the unit output. In addition, most gas turbines are premixed combustion with low NOx lean combustion. The lean combustion technology is close to the flameout limit due to its low equivalent ratio. The stability of combustion is easy to be affected by the small change of equivalent ratio and the change of fuel composition, and the shock of combustion will destroy the thermal insulation tile of the combustor. There are no other measures to control combustion stability, so it is necessary to study the combustion stability. Based on the design concept of OTC controller, this paper optimizes the exhaust setting value of the boiler overheated part of the controller. The limitation of OTC controller on load during low load period is removed. According to the curve given by the manufacturer, several factors limiting the load of the unit are found out, and the field curve fitting is carried out. The dynamic upper limit of the unit load is calculated. The AGC control of the unit is carried out by using the upper limit, which solves the problem that the AGC instruction is greater than the maximum generating force of the unit. The paper carries on the Fourier transform to the acceleration signal of the gas turbine, through the data analysis, summarizes a set of judging rules of the combustion stability of the gas turbine. It is verified that the rule can make correct judgment before combustion deteriorates, and a combustion stability control strategy is proposed for Siemens F type gas turbine.
【學位授予單位】:華北電力大學(北京)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TK477
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,本文編號:1675895
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