燃气轮机干式低NOx燃烧DLN2.0+控制系统
9F燃机题库【范本模板】
目录A。
燃机部分 (4)B。
汽机部分 (20)C。
锅炉部分 (40)D。
公用部分 (52)E. 化学部分 (56)F. 电气部分 (60)G. 值长部分 (88)A。
燃机部分一、填空题:※1。
GE公司设计的透平均为大焓降透平，其最大的特点是透平可采用较少的级数和第一级动叶温度相对较低.2。
9FA燃气轮机的燃烧初温为1327℃,这个温度指的是燃气轮机第一级喷嘴环出口处的燃气平均温度。
3. 压气机在线水洗时必须保证CTIM >50℉，此温度是在停运压气机进气加热系统时测得的温度。
4. 燃机FSR控制可分为启动控制FSRSU、加速控制FSRACC、温度控制FSRT、转速控制FSRN、停机控制FSRSD和手动控制FSRMAN，最终参与控制的FSR按最小FSR原则输出.5. 内能是温度和比容两个独立状态参数的函数.※6。
速比阀VSR-1的作用为作为截止阀在机组跳闸或停机时切断燃气供应和调节燃气控制阀VGC上游的P2压力;其允许开启条件为L4=1、火检正常或点火允许、气体燃料运行、阀门本身在关闭位置.7。
流体流动阻力有沿程阻力和局部阻力二类.影响流体流动阻力的外因有流动边界的形状和内壁面的粗糙度。
8。
气体燃料系统中P1指VS4-1前压力;P2指VSR—1后压力。
9. 火灾保护系统中,1区指的是燃气模块和透平间；2区指的是＃2轴承区域.先行排放时间为1分钟；后续排放时间1区为30分钟，2区为60分钟。
※10。
进气加热系统除了改善压气机运行工况外，还有扩展预混燃烧区域和防止压气机进口结冰作用。
※11。
自动情况下进气加热系统在机组转速达到85％TNH修正转速时投运，在进口可转导叶开度大于58.5度时停运。
(我公司资料：L14HS=1、63度）12. 负荷联轴器间采用正压通风系统，透平间采用负压通风系统,＃2轴承区域采用负压通风系统.13。
若压气机在24小时内完成离线水洗并恢复点火，必须在全速空载（FSNL）下运行5分钟。
【涨知识】现代燃气轮机的低污染排放燃烧室设计
【涨知识】现代燃气轮机的低污染排放燃烧室设计摘要燃气轮机工作中要产生大量的污染物, 而污染排放问题已经成为燃气轮机设计过程中的中心课题之一, 燃料燃烧时污染物产生是不可避免的, 只能尽量加以控制, 使污染排放最低, 主要介绍现代应用中主要的低污染排放技术: 干式低排放(DLN) 燃烧室和催化(Xonon) 燃烧室工作与减排原理。
1燃气轮机排放污染物的产生燃气轮机中的燃烧室的实际燃烧过程既是非理想的( 非化学过量配比, 非平衡, 高度不均匀), 又是非常复杂的, 而且有燃料以外的物质(特别是氮)参加。
这些因素都会导致一些不希望的过程和燃烧产物。
空气中的主要成分是氮气和氧气, 氮气在理想状况下属于是惰性气体, 在排气中不会发生变化, 然而在燃烧室的中的高温下, 氮就可以形成少量的氮氧化物, 这是燃气轮机排气中非常主要的污染物。
燃烧中碳在完全燃烧的情况下的燃烧产物是二氧化碳, 然而在实际燃烧过程中会存在不完全燃烧的情况, 这时就会产生少量的一氧化碳。
燃气轮机排气的主要成分是二氧化碳、水、未燃烧的氧气和氮气。
而二氧化碳就是一种温室效应污染气体, 它与一氧化碳和氮氧化物等不同, 是燃烧反应不可避免的产物。
减少二氧化碳的惟一途径就是提高燃气轮机的热效率, 即为产生同样的机械能而消耗较少的燃料。
燃烧过程中产生一氧化碳和氮氧化物的反应过程属于次级反应, 这些次级反应的结构不仅会产生污染物还会导致热损失。
这些次级反应主要在发生在燃烧室的高温区, 而燃烧过程中过量空气系数和温度对污染物的产生起着重要的支配作用。
图1显示了过量空气系数对燃气中污染物含量的影响, 可见在最有利于燃烧过程的化学过量配比下, 氮氧化物的产生也最为严重。
图2 则是燃烧反应区温度的影响, 可见温度越高氮氧化物的产生越严重, 而燃烧温度与当地过量空气系数也是互相关联的。
通过图1、图2还可以知道, 过量空气系数和温度对排放物中氮氧化物和一氧化碳的产生趋势的影响在一定范围内是相反的。
干式低氮DLN2
干式低氮DLN2.0+系统运行GEK 106939D2003.7修订1概要DLN2.0+控制系统调节多喷嘴燃烧室的燃料分配。
分配给每个燃烧室燃料喷嘴组件的燃料量是燃烧温度基准TTRF1和IGV温控模式的函数。
通过改变燃烧室燃料流量的分配来实现扩散燃烧、先导预混、预混燃烧方式。
从点火时的扩散燃烧到高负荷时的完全预混燃烧，通过燃料分段运输和燃烧模式切换的结合，在燃烧温度高于2270F的情形下，实现了氮氧化物的非常低的排放。
2气体燃料系统A.用户或安装者对排放管路的布置。
用户工程师的工作：FG3和FG2是潜在的天然气1类，1区。
安装者应将这些管道隔开并且与其他排放管道隔开，将其排放到建筑物外的自然通风和无火源的区域。
由FG3产生的危险区域范围是1.5米1类，1区GROUPIIA球型半经；1.5米到3米之间是考虑作为1类，2区GROUPIIA球型半经。
由FG2产生的危险区域最小范围是上游1.5米1类，1区GROUPIIA球型半经；FG2终端下游3米半径范围内。
此外，在FG2的1类，1区GROUPIIA危险区域周围上游1.5米和其他方向3米范围作为1类，2区GROUPIIA危险区域。
由FG2产生的危险区域实际范围决定于当手动过滤器排放阀打开时气体的体积和此时FG1处的气体的压力、温度和密度。
非用户工程师的工作：FG3和FG2是潜在的天然气1类，1区。
安装者应将这些管道隔开并且与其他排放管道隔开，将其排放到建筑物外的自然通风和无火源的区域。
由FG3产生的危险区域范围是5英尺1类，1区GROUPD球型半经；5英尺到10英尺之间是考虑作为1类，2区GROUPD 球型半经。
由FG2产生的危险区域最小范围是上游5英尺1类，1区GROUP柱面；FG2终端下游10英尺半径范围内。
此外，在FG2的1类，1区GROUPD危险区域周围上游5英尺和其他方向10英尺范围作为1类，2区GROUPD危险区域。
由FG2产生的危险区域实际范围决定于当手动过滤器排放阀打开时气体的体积和此时FG1处的气体的压力、温度和密度。
PG9351FA燃气轮机DLN2.0+燃烧室烧穿故障分析
涂层 已脱 落 ， ３火焰 筒 已烧 穿 ， 裂 的简 体 碎 片 ＃１ 撕
卡 在对应 的一 级喷 嘴处 。 ＃３ ＃９火 焰 筒也 因鼓 包 、
穿 。决定 对 ＃２机 组进行 燃烧 检查 （ 修 ） 小 。 图 １ 有烧 穿 的 ＃１ 烧 端 盖 ， 孔 邻 近 Ｐ 示 ３燃 穿 Ｍ１ 燃 料喷 嘴 。图 ２示 有烧 损 的 Ｐ 燃 料喷 嘴 。图 ３是 Ｍ１
图 １ 烧 穿 的 ＃１ 燃 烧 端 盖 ３
烧损 的 Ｐ 燃 料 喷 嘴 的燃 烧 器 管 。 图 ４ 图 ５是 火 Ｍ１ 、
赵 丽娟 ， 晓 宇 ， 周 杨 帆
（ 州 华电半 山发 电有 限公 司， 州 ３ ０ １ ） 杭 杭 １０５
摘 要 ： 州 华 电半 山发 电有 限公 司天 然 气 发 电 工 程 的燃 气 轮机 共有 １ 个 燃 烧 室 ， 用 Ｄ Ｎ ． 杭 ８ 采 Ｌ ２０＋燃 烧 器 ， 当
３ ０ Ｗ ， 负 荷 后 情 况 有 所 稳 定 ， 上 机 组 正 常停 ４Ｍ 减 晚
机 。次 日机组 启 动 ， 网后 ９ 机 组 因燃 烧故 障 ， 并 ｓ 排 气温 度 分 散 度 高 跳 机 ， 低 和 次低 温 度 出现 在 撑６ 最
和 ＃７排气 热 电偶处 。 机 组冷 却 后 随 即对 机组 进 行 了检 查 ， 首先 对 部 份 燃料 喷 嘴 Ｐ ，Ｍ４ 行检 查 ， Ｍ１ Ｐ 进 没有发 现喷 嘴堵塞
为 达到 此 目的 ， Ｄ Ｎ一２ ０燃 烧 室相 比 ， 扩 大 了 与 Ｌ ． 它
燃料 喷 嘴 ， 以增 加燃 料 的体 积流量 。另外 ， 该燃 料 喷
H级及先进工业燃气轮机的技术特征与技术演进
H级及賊工业燃气轮机的技术特征与技术演进Chinese Journal of T urbomachineryH级及先进工业燃气轮机的技术特征*与技术演进韩刚(苏州先机动力科技有限公司)摘要：本文对新一代H级重型工业燃气轮机性能与结构特征做概要介绍，对GE公司HA、SIEMENS公司HL等系列典型H级燃气轮机在提升运行经济性与调峰性能、达标排放与燃料兼容性等性能特征作简要分析，对H级燃气轮机结构与部件的特征做概要介绍与对比。
简要介绍了新型燃气轮机的分阶段测试与技术验证、性能提升和产品线的完善过程，有关规律可供燃气轮机研制、服务与用户单位的技术人员参考。
关键词：燃气轮机；低氮燃烧；可靠性增长中图分类号：TK47;TK05文章编号：1006-8155-(2020)06-0064-11文献标志码：A DOI：10.16492/j.坊s.2020.06.0008Technical Characteristics and Technological Evolution of H-class and Advanced Industrial Gas TurbinesGang Han(Suzhou Advanced Integrated Mechanical Solutions)Abstract:This article provides an overview of the performance and structural characteristics of the new generation of H-class heavy industrial gas turbines,and the performance characteristics of typical H-class gas turbines of GE"s HA and SIEMENS'HL series in improving operating economy,peak load regulation accordance, compliance emissions,and fuel compatibility.Make a brief introduction and comparison of the H-class gas turbine structure and characteristics of components.A brief introduction is made to the phase-divided testing and technical verification,performance improvement and product line improvement process of the new gas turbine.The relevant rules can be used for reference by the technical personnel of gas turbine development,service and end-users.Keywords:Gas Turbine,Low Nitrogen Combustion,Reliability Growth・64・第62卷,2020年第6期Http:^ Vol.62,2020,No.6Chinese Journal of Turtxjmachinery0引言2020年起,全新的H级重型燃气轮机开始在中国发电行业中投入运营，鉴于我国还不具备H级重型燃气轮机相应的完整的自主研制和生产能力，因些,对于运营企业需要及时确立针对性的最佳运行维护策略，对于提供设备维护检修和故障分析诊断的服务单位，以及相关产品的研发制造等企业需要及时掌握新产品的技术特性、结构与部件特征。
低污染控制
首先简单介绍下国内外燃机低污染控制系统背景：目前，低污染燃烧技术已经成为了世界上主要燃气轮机制造厂商的标配，包括现在的俄乌燃机也在讲究搞低污染燃烧室；低污染控制设计主要有几种：向燃烧室喷水/喷蒸汽；干式低NOx（DLN）燃烧；选择性催化还原（SCR）：催化燃烧；其中选择性催化还原（SCR）就是：指在催化剂的作用下，利用还原剂（如NH3、液氨、尿素）来“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。
目前来讲，DLN（Dry Low NOx）控制发展得最成熟，综合成本最低。
根据目前的研究，CO和NOx的排放与燃烧过程的火焰温度有关，而火焰温度又可以通过合理调节燃料和空气的混合比来控制。
另一方面，目前，燃机DLN燃烧室设计都是从扩散燃烧慢慢的切换到预混燃烧，如果在燃气轮机燃烧温度不够太早切入，容易熄火。
这个过渡态控制，对DLN控制设计也很重要。
下面结合具体案例讲，就以美国GE公司6FA燃机的DLN2.6。
首先是控制目标控制目标：控制火焰温度，控制手段就是合理调节燃料和空气的混合比来控制，空气流量主要跟燃机工况相关，但也可以通过IGV来适当调节。
因此更具体一点：控制手段就是合理调节燃料各个燃料阀。
这是GE公司6FA燃机的控制界面对于DLN控制设计，此控制工程师要做的，就是根据燃机的工况，通过控制程序把阀门的开度位置计算出来。
这其实是2步：第一步是：根据燃机的工况，把总的燃料量算出来；第二步，再根据当前的火焰温度（间接估计），把总燃料量分到各个阀门上。
IGV(Integrative Genomics Viewer)也是一种控制手段，前面说了，主要是要调节燃料和空气比，调IGV相当于调了空气流量。
IGV调节范围很窄，因为它要匹配燃机的工况。
还是回到DLN控制，它的步骤大概是这个样子：第一步：阀门使能前面说了，燃机是从带污染的扩散燃烧慢慢切换到低排放的预混燃烧的，因此这里有一个调节的过程，DLN燃料控制阀门并不是一直是开的，GE把这个过渡过程分成几个燃烧模式，也就是这4个阀门的不同组合。
R0110重型燃气轮机分级燃烧室NOx排放试验研究
R0110重型燃气轮机分级燃烧室NOx排放试验研究包文飞;李明;牟影;王巍龙【摘要】R0110重型燃气轮机是中国第1台具有自主知识产权的重型燃气轮机,其燃烧室按照干式低排放(Dry Low NOx,DLN)原理设计,采用燃料径向分级的燃烧技术.燃烧室设计包括2种分级燃烧模式,第Ⅰ模式为常规燃烧模式,第Ⅱ模式主要是针对NOx排放问题而设计的.2种燃烧模式试验研究结果表明:第Ⅱ模式较第Ⅰ模式在污染物排放方面有显著降低,但2种模式均未满足设计要求.通过对试验结果做简要的阐述及分析,提出可采取调整各燃烧区的燃料分配比例、改进燃烧室结构等措施和建议,以进一步改善燃烧室NOx排放特性.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2013(039)006【总页数】5页(P59-62,78)【关键词】重型燃机;均匀预混;分级燃烧技术;NOx排放;航空发动机【作者】包文飞;李明;牟影;王巍龙【作者单位】中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳110043;中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳110043;中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳110043;中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳110043【正文语种】中文环保意识的增强和排放标准的制定要求航空发动机和工业燃气轮机必须降低氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）、未燃碳氢化合物（UHC）的排放[1]。
世界发达国家燃气轮机技术较为成熟，在降低污染物排放方面成效显著，其中分级燃烧技术尤其是低NOX燃烧技术应用广泛，现已成功应用于多种燃气轮机机组[2]。
R0110重型燃气轮机燃烧室为逆流环管式结构，采用燃料径向分级燃烧技术，通过向每级燃烧区供入一定量的空气和燃料，燃烧过程按照均匀预混可燃气体的火焰传播方式进行，使燃烧温度被限定在1800 K以下，进而控制高负荷下的NOX生成量[3-4]。
R0110重型燃机第Ⅰ模式为常规燃烧模式，环形区在整个工作范围内不熄火；第Ⅱ模式为减排放燃烧模式，环形区在特定状态熄火，作为燃料预混室使用。
谈燃机DLN—2.0+燃烧器燃烧调整
谈燃机DLN—2.0+燃烧器燃烧调整作者：张莉来源：《科技风》2018年第35期摘要：本文以目前国内9F燃机使用最多DLN-2.0+燃烧系统为例，结合某电厂燃烧调整情况，详细介绍下燃烧调整的过程和原理。
关键词：燃气轮机；DLN燃烧系统；DLN-2.0+型燃烧器；燃烧调整现在国家对环境保护问题的愈发重视，燃气-蒸汽联合循环发电厂为了达到国家对于排放指标的要求，纷纷选择干式低NOX燃烧系统，例如通用电气公司为此研发出了DLN燃烧系统，包括DLN-1.0，DLN-2.0，DLN-2.0+，DLN-2.6，DLN-2.6+，DLN-2.5H，分别针对不同GE型号的燃气轮机，其他燃机厂商也纷纷推出自己的低排放燃烧系统。
该类燃烧系统的设计基础都是采取贫氧-预混燃烧模式，这种燃烧模式的主要问题就是燃烧不稳定，对燃料量和氧量的配比有严格的要求，所以DLN燃烧系统在投产前或检修后都要进行燃烧调整。
一、燃烧调整相关工作（一）设备安装首先是燃烧调整试验设备的安装，该部分设备的核心是动态压力传感器，使用的是压阻式传感器，其由外壳、膜片和引线组成，膜片是核心，一般由硅材料组成，其上有4个相等的电阻连接而成的惠斯登电桥，再与外引线连接。
膜片两侧分别是高、低压腔，低压腔通常与大气相连。
当膜片两侧的压力差发生变化时，膜片上会产生应力，导致电阻发生变化，电桥失去平衡，输出电压，电压大小反映了膜片两侧的压差，从而测量出燃烧器内部因为燃烧而产生的脉动压力。
（二）天然气供给系统概述DLN-2.0+燃气系统有三条天然气管路，分别由三个控制阀控制：扩散阀DGCV（简称D5）、预混阀PM4 GCV（简称PM4）、预混阀PM1 GCV（简称PM1），随着燃机负荷的增加，在TTRF1（燃烧基准温度）达到设定的定值时，三个控制阀相互配合打开或关闭，以达到所需要的燃烧模式，主要有五种燃烧模式：扩散燃烧模式（D5）、亚先导预混模式（D5+PM1，SPPM）、先导预混模式（D5+PM1+PM4，PPM）、预混模式（PM1+PM4，PM）、跳闸模式（PM1），这部分内容在很多书籍和文章中均有介绍，在此不再详述。