燃机IGV介绍
基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化核心思路
基于 IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化核心思路摘要：本文主要简单介绍了燃气轮机的相关内容，阐述了分轴联合循环机组布置的特点，探讨了基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化，旨在加强对先进燃气轮机的研究，充分发挥现代科学技术，改变传统的燃气轮机组运行方式，以提高燃气轮机组的运行效率，优化控制燃气轮机组，促进起联合循环效率的提升。
关键词：IGV控制；先进燃气轮机组；联合循环运行；优化近年来，随着科学技术的日新月异，燃气轮机关键技术也不断地创新，取得了一定的突破，燃气轮机的应用越来越广泛，尤其是在天然气发电领域有着极好的发展前景。
在实际应用过程中，为了满足当前的需求，提高能源利用率，应当加强对先进燃气轮机运行的研究，可将其和余热利用系统相结合，形成联合循环运行模式。
相较于传统的低温发电技术来说，ORC这种新型发电技术的优势在于系统操作更为简便，而且具有较高的自动化水平，无需进行维护，占地面积也不打，这种发电方式是未来发展过程中的重要课题，基于此，对先进燃气轮机联合循环运行的研究十分有必要。
一、燃气轮机的相关内容基于燃气轮机的发电供电系统，在能源利用率方面可以达到百分之七十六，具有较大的市场需求。
航改燃气轮机在技术上有一定的优势，相比于汽油机、汽轮机来说，起循环效率更高一些，冷却水耗量比较小，而且体积小，安装便捷，在操作和维护方面都较为简便，所需要花费的投资成本也稍低一些。
这种燃气轮机的研发应用了多种先进技术，能够在长时间下稳定运行，工作年限更长一些，具有一定的安全性[1]。
二、分轴联合循环机组布置的特点分轴联合循环机组布置的特点，主要表现在以下几个方面：一是燃气轮机发电机组、汽轮机发电机组两者具有一定的独立性，燃气轮机可以进行单循环运行，起启动之后二十分钟内便可以达到满负荷状态，具有较高的调峰能力；二是采用分轴顺列布置方法，可使每一套机组都使用统一的设计图，无需再重新设计主厂房，减少了工作量。
IGV故障分析及处理方法
燃气轮机可调进气导叶故障分析及其处理方法许教运(广州明珠电力企业集团 广东 广州 510730)摘 要：介绍燃气轮机可调进气导叶IGV工作原理；介绍2000年6月至9月期间广州明珠C 厂发电有限公司投产初期，#2燃气轮发电机组IGV反复发生的故障以及及其处理过程情况。
关键词：燃气轮机；可调进气导叶；故障处理。
1 可调进气导叶(IGV)的工作原理CW251B11型燃气轮机可调进气导叶(IGV)的工作原理见图1。
当燃气轮发电机组负荷升高至17MW时(或施加一个IGV强制开启的信号)，由仪用空气系统来的压缩空气经管3作用于定位器的导阀执行器上，同时由控制室WDPF来的控制信号控制的压缩空气进入定位器，与通过节流孔而来自管3的压缩空气作用于导阀执行器，共同推动挡板机构的档板和导阀执行器右移，气口1关闭，开启气口2，从管3来的压缩空气通过定位器经气口2从管2进入驱动器的IGV开启气缸，推动活塞右移；而IGV关闭气缸中的空气经管1，通过定位器的排气口排出，通过连杆驱动而使IGV开启，此时，由于挡板右移离开喷嘴，反馈力减小，而调节弹簧的拉力增大，当调节弹簧的拉力与挡板机构的右移力和喷嘴挡板的反馈力相等时，挡板机构和导阀执行器处于平衡，此时IGV迅速开启并处于38°的全开位置；当燃气轮发电机组的负荷下降至17MW时(或施加一个强制IGV关闭的信号)，IGV关闭的控制信号压缩空气作用于定位器(即压缩空气减小)时，由于调节弹簧的拉力而使挡板机构及挡板左移，导阀执行器左移，气口2关闭，气口1打开，来自管3的压缩空气经定位器的气口1通过管1进入IGV关闭气缸，拉动活塞左移，通过连杆驱动而使IGV关闭，同时IGV开启气缸中的压缩空气经管2及定位器的排气口排出，挡板左移而使喷嘴与挡板间的距离减小，其反馈作用力增大，当弹簧的拉力与喷嘴挡扳机构的反馈力和流经节流孔而作用于导阀执行器的合力相等时，定位器处于平衡状态，驱动器中的活塞左移至最大位置，IGV处于-2°的全关状态。
检修及运行中IGV发生的问题及处理
检修及运行中IGV发生的问题及处理摘要：本文主要介绍了高井热电厂9FB机组在运行和检修中IGV（燃机进口可转导叶）发生的各类缺陷和问题。
从理论和实际相结合的角度，阐述了处理的方法。
关键词：燃气轮机；IGV；控制概述：高井热电厂使用的是美国通用电气公司（简称GE公司）生产的9371FB型燃气轮机，容量为3台350MW，分别为一台“二拖一机组”和一台“一拖一机组”，并于2014年6月和10月投产运行。
其中IGV系统（燃机进口可转导叶），是能够将线性冲程转换为转动冲程的驱动组件系统。
1 IGV系统作用1.1在燃机启动或停机时等低转速情况下，由于压气机进气量接近设计的喘振边界，系统自动控制IGV开度，防止压气机喘振的发生；1.2在正常运行中，燃机带部分负荷时，通过控制IGV角度，来控制进气量，从而使燃机的排汽烟温控制在较高的水平，来达到提高机组循环热效率的作用。
1.3采用DLN燃烧器的机组，在增加负荷时减小IGV的最小全速角的设定值，来增大预混燃烧的运行范围。
2 IGV控制原理经电子控制信号，通过压力较低的跳闸油连同11.2MPa的高压抗燃油，协同控制IGV系统的叶片角度，从而改变进气量。
在正常运行和跳闸状态下，通过伺服阀、跳闸油阀、位置传感器96TV-1、96TV-2以及油动机来实现远程控制操作。
正常运行中，跳闸油阀通电，来自一套独立油站的液压油通过伺服阀，再由伺服阀来确定伺服阀的进油量及跳闸油阀放油量，从而确定驱动油动机动作的油量，而油动机动作的位置决定了IGV所处的位置。
跳闸状态下，由跳闸油阀泄放，排掉系统内的液压油，使IGV通过弹簧的回弹作用力弹回IGV的原始位置，关闭状态。
IGV跳闸油阀（图2-2）由于我厂燃机液压油控制系统内存在高温，致使油膜漆化，从而在油温从高温向低温变化的过程中胶质物逐渐析出，堵塞至跳闸油阀芯处，变黑变硬，使跳闸油阀芯无法动作。
处理：立即联系运行程控停止盘车及液压油系统、润滑油系统，就地拆除两个跳闸油阀。
燃气轮机压气机可调进口导叶技术浅析
燃气轮机压气机可调进口导叶技术浅析摘要：燃气轮机的最基础也是最关键的部件是压气机，当然进口导叶技术也是必不可少的一环节，进口的导流叶片发挥至关重要的作用，被安装在首要环节，用来控制进入进入的气流方向，此篇技术简述了导流叶片的控制方式，以及现在目前的现状和未来的发展，对燃气的使用性能的影响，总之，综上所述，采用进口导流叶片技术，可以防止过程中发生的喘振，还能在循环技术中提高整体的工作效率。
关键词：燃气轮机透平；燃气轮机压气机；汽轮机内效率；发电机故障1 进口导叶（简称IGV）内部的结构燃气轮机的根基是压气机，作为基础中要的一个部件，他的工作理念是将外界的大气吸入空气转变为压缩的同时在升压，一直不断的传递高压空气所为燃气机燃烧室提供，在一般的压气机中有固定的叶片被叫做进口导流叶片，它的作用很大，用来控制进入的气流方向，机组的启动、停止、调整负荷是压气机进口导叶的工作任务，控制IGV叶片的角度，控制外界空气进入的流量，做到一个保护的机制，达到安全的运转，高效率的运行完成一系列的工作，IGV型的气压计它不仅能大大减少外界空气的流动量，同时还能规避喘振，还能控制气压计的耗量，从而能更好的有利于启动压气机，更加优化的运转[1]。
下图1为可调节进口导叶的机构示意图，加工成轴径的叶片能更好的使进口导叶进行旋转工作，且与轴套是相匹配，能更好的完成工作，更加灵活运用，还能防止内部气体外流。
从图1（a）就可以看出旋转主要靠的是小齿轮的带动，带随着一起旋转，一起运作；而图1（b）是通过连带作用的移动，带动旋转，也就是说图1（a）是一种联动机构，而图2是一种需要摇臂的可调节导叶的机构示意图，上下端的球头，相互之间的移动摩擦进行运作体制，利用无松动的间隙进行滑移。
还有一种是多列式可调导叶，是一种联动机制和摇臂相结合的形式进行运作，不采用普通的那种齿轮的带动，将转角从前至后的一点一点变小，运用杠杆定理来将转角规律式旋转。
图 1 压气机进口导叶由1—11依次是固定环、导叶内环、轴套、导叶、进气机匣、联动齿轮、小齿轮、外罩、气缸、摇臂、卡圈图 2 可调导叶的联动机构由1—4依次是摇臂、联动环、滑销、球体2、可调进口导叶的控制形式可调进口导叶的作用在压气机中分为两种形式进行控制机制[2]。
基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化研究
基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化研究发布时间：2021-03-26T15:19:56.953Z 来源：《电力设备》2020年第32期作者：唐军[导读] 摘要：IGV是压气机进口导叶控制系统，主要通过IGV叶片转角变化，实现对压气机空气流量有效控制。
（国家电投揭东能源有限公司 515500）摘要：IGV是压气机进口导叶控制系统，主要通过IGV叶片转角变化，实现对压气机空气流量有效控制。
本分析了IGV控制系统在燃气轮机中实践应用，通过构建联合循环模型对控制原理进行解析，并对控制系统设计条件和产生具体结果进行说明，着重论述了燃气轮机参数，旨在说明余热和联合循环运行之间关系，并研究了联合循环运行优化策略，以期达到防喘振、提高联合循环效率目标。
关键词：IGV控制；运行优化；联合循环；先进燃气轮机前言：研究表明，为保证燃气轮机稳定连续运行，达到理想的工作效率，需要将燃机的排气温度控制在较高的温度值，并保证温度值恒定不变。
在实践应用环节，使用IGV控制系统满足相关控制条件是必然选择，即：当汽轮机在部分负荷运行状态下，通过关小IGV的方式减少空气流量，进而保持较高的温度值。
文章结合联合循环模型，对这一控制理论进行了解释。
1建立联合循环模型本文所研究联合循环的顶循环为燃气轮机，底循环为有机朗肯循环，有机工质对蒸发器所提供排气余热进行吸收，达到联合循环的目的。
笔者出于对联合循环特性加以模拟的考虑，遂决定借助模块建模法，对子系统模型进行建立，具体如下： 1.1联合循环1.1.1ORC透平ORC透平对应输出功计算公式为：其中，qm,orc代表有机工质的质量流量，ηorc,t代表ORC透平的效率，ηe,orc代表发电机效率，h5o,s代表ORC透平处于等熵过程的出口焓，h4o代表入口焓。
1.1.2换热器该循环所用换热设备以回热器、冷凝器和蒸发器为主，根据换热器传热系数，估计其运行特性。
单相换热区域可利用j因子对传热系数h进行计算，公式如下：其中，j代表传热系数，Pr代表普朗特数，Aflow代表自由流动面积，cp代表比定压热容，qm代表流体的质量流量。
燃机IGV介绍
• 一.在起、停机过程中，低转速时，控制进气角度
（降低进气功角，功角过大，易引起叶背面进气 气流旋转脱离，压气机喘振），防止压气机喘振。 • 二.用在部分燃机负荷带联合循环中，通过关小 IGV角度，减小进气流量，提高燃机排气温度， 从而提高整体联合循环的热效率。
结构
系统图
逻辑控制
• 2.IGV 没有跟踪CSRGV跳机： CSGV比 CSRGV的值大于7.5度，ห้องสมุดไป่ตู้时5S
• IGV 控制故障跳机：在L14HS为“1”的条件 下，CSGV的角度小于50
TTRX
CSRGVOUT的计算
• CSRGVOUT取决于三个量： • 1.CSRGVPS • 2.CSRGVX • 3.CSRGVMAX 取其中的最小值
CSRGVPS 的计算
CSRGVPS部分转速参考
TNH=(34/6.76+76.5)/0.9913=82.24% 即当燃机转速达到82.24％时，IGV开始参与
调节
TTRXGV
1.IGV反馈信号丢失：当CSGV小于31时，延 时5S
2.IGV 导叶开故障：机组未在水洗时，CSGV 大于35，延时5S
3.IGV 伺服电流报警（负饱和）：机组未在 水洗时，CAGV小于－30％
• 1.IGV 控制故障报警：CSGV与CSRGV的 差值的绝对值小于7.5度，延时5S
IGV介绍
IGV--约翰瑟尔的人造飞碟IGV=Inverse Gravity Vehicles=瑟尔人造飞碟飞碟之父约翰瑟尔正推动人类从电力文明时代迈进到使用永恒清洁新能源的磁力文明和光力文明新时代！IGV的飞行速度达到每小时一万九千公里（19000公里/小时）IGV人造飞碟：从地球飞到月球的飞行时间只需要一小时左右。
IGV越离开地心引力时，其飞行速度就会越快！IGV将是人类未来宇宙飞行器--人造飞碟的首选。
IGV是冷发电永恒能源与永恒动力。
当IGV的负载越大时，IGV的飞行速度反而可以飞行得越快。
IGV--人造飞碟简介：人类最伟大的科学家之一、人造飞碟之父--约翰瑟尔（JOHN SEARL）先生于1932年5月2日出生于英国旺蒂奇(Wantage)的一个贫困的家庭，4岁时离开兄弟姐妹被送到寄养家庭。
他从4岁半时就开始有不寻常的梦境，且都是每年出现2次，持续6年之久。
在他的梦境中详尽地显示了发电机的每一细节，并在他幼小的脑海中留下深刻印象。
在领悟了梦境中的信息之后，约翰·瑟尔在14岁的时候，仅仅使用旋转的磁场就设计出革命化的永恒清洁电能效能机，将梦境付诸了实现。
1946年当他受雇于英国Rewinds公司作为一名电力工程师学徒的时候，他开始设计他的发动机。
1953年，他是Midlands电子板公司的领头人，完成了瑟尔自然能（SEARL SEG）发动机的设计，并且面临着辞去工作去实际建造这项装置的挑战。
Searl先生制造出了瑟尔自然能--SEG，但是由于当时根据对核能和化石能源的利用，英国改组了他们的电力传输系统，而把它的发明当作新奇的事物而放在了一边。
由于独立的或者个人的金融资助，他艰难地继续着瑟尔自然能效能机的研发。
瑟尔自然能SEG被JohnRoy Robert Searl 在1946年发现。
它是一个吸取干净和持续电能的好方法。
环境中的能量一般是无序的，但是，量子能级别是无处不在的--当它通过温度时我们能感知到。
9HA.01燃机IGV角度控制方式分析
9HA.01燃机IGV角度控制方式分析摘要：赫维利项目9HA燃机基本负荷运行状态下在环境温度超过35℃后IGV和VSV不能全开，严重影响机组出力。
关键词：燃机负荷；环境温度；IGV/VSV角度；FSR温控；IGV温控；比功1引言赫维利项目进入商业运行经常出现燃机在基本负荷下IGV和VSV不能全开的情况，每当出现这种情况都会影响我们对负荷的控制，多次出现短发电量现象。
下面我们就困扰大家的几个问题做个简短的分析。
2大气温度对燃气轮机负荷的影响由燃气轮机原理可知，大气温度增加时，燃气轮机的出力和效率都会下降，大气温度下降时燃气轮机的出力和效率都提高。
这是由于三个方面造成的。
2.1当大气温度升高时，即使机组的转速和透平前的燃气初温保持恒定，压气机的压缩比也将有所下降，这将导致透平作的比功减少，而透平的排气温度却有所增高。
2.2由于大气温度的升高，虽然压气机的压比降低，但压气机所消耗的轴功却增高。
2.3空气的比容随大气温度变化而变化，导致压气机吸入的空气流量G发生变化。
大气温度升高时，比容增加，空气流量减少；大气温度下降时，比容减小，空气流量增加。
空气流量的变化将导致燃机的出力变化。
大气温度降低时燃气轮机出力增加，反之减少。
2.4随着大气温度的升高，燃气轮机的相对效率是下降的，但其联合循环的相对效率反而略呈增高的趋势。
当大气温度升高时，燃气轮机排气温度的增高使汽轮机的效率增加，以补偿燃气轮机效率的降低。
3 IGV的作用与运行方式3.1 IGV的作用一级可调静叶有助于限制启动过程中的空气流量和减小进气正冲角，防止压气机喘振。
当燃气轮机用于联合循环部分负荷运行时，通过调小IGV角度，减小进气流量，使燃气轮机的排烟温度保持在较高水平，以满足联合循环需要及提高联合循环装置的总体热效率。
在机组启动时关小IGV，压气机进气流量减小，可以降低机组的启动功率，因而可以配备较小的启动设备，减小设备投资。
3.2 运行方式3.2.1 启动方式运行在启动时，IGV保持全关位直到转子转速达到额定转速的80%。
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一.在起、停机过程中，低转速时，控制进气角度
（降低进气功角，功角过大，易引起叶背面进气 气流旋转脱离，压气机喘振），防止压气机喘振。 二.用在部分燃机负荷带联合循环中，通过关小 IGV角度，减小进气流量，提高燃机排气温度， 从而提高整体联合循环的热效率。
结构
系统图
逻辑控制
CSRGVOUT的计算
CSRGVOUT取决于三个量： 1.CSRGVPS 2.CSRGVX 3.CSRGVMAX 取其中的最小值
CSRGVPS 的计算
CSRGVPS部分转速参考
TNH=(34/6.76+76.5)/0.9913=82.24% 即当燃机转速达到82.24％时，IGV开始参与 调节
TTRXGV
1.IGV反馈信号丢失：当CSGV小于31时， 延时5S 2.IGV 导叶开故障：机组未在水洗时， CSGV大于35，延时5S 3.IGV 伺服电流报警（负饱和）：机组未在 水洗时，CAGV小于－30％
1.IGV 控制故障报警：CSGV与CSRGV的 差值的绝对值小于7.5度，延时5S 2.IGV 没有跟踪CSRGV跳机： CSGV比 CSRGV的值大于7.5度，延时5S
IGV 控制故障跳机：在L14HS为“1”的条 件下，CSGV的角度小于50
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