CN117628535A - 氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机 - Google Patents
氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117628535A CN117628535A CN202311519921.4A CN202311519921A CN117628535A CN 117628535 A CN117628535 A CN 117628535A CN 202311519921 A CN202311519921 A CN 202311519921A CN 117628535 A CN117628535 A CN 117628535A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stage
- flame
- fuel
- duty
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 89
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 85
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 40
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 44
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 7
- 238000004200 deflagration Methods 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 206010068150 Acoustic shock Diseases 0.000 description 2
- 206010016754 Flashback Diseases 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机，包括以下步骤：在点火级燃烧器中置换阻燃气体后，向点火级燃烧器中通入燃料并点燃以生成点火级火焰；在值班级燃烧器中置换阻燃气体后，向值班级燃烧器中通入燃料并利用点火级火焰点燃以生成值班级火焰；关闭点火级火焰后再次向点火级燃烧器内通入阻燃气体，保持值班级火焰的燃烧；逐步升高值班级燃烧器中通入的燃料的流量；在主燃级燃烧器中置换阻燃气体后，向主燃级燃烧器中通入燃料并利用值班级火焰点燃以生成微混合预混火焰；保持值班级火焰和微混合预混火焰的燃烧。本发明的分级燃烧方法使得氢燃气轮机在低负荷工况下也具有较好的燃烧稳定性，改善了燃烧脉动等热声震荡的情况。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地，涉及一种氢燃料的燃气轮机分级燃烧方法和一种氢燃气轮机。
背景技术
随着全球碳中和进程加快，具备燃氢能力的燃气轮机是当前各个燃机厂商研发的重点，发展氢燃气轮机，一方面可以缓解能源安全问题，另一方面可以引领零碳清洁能源的应用方向，将在“构建以新能源为主体的新型电力***”中发挥关键支撑作用。
相较于传统燃气轮机燃用的以甲烷为主的天然气燃料，氢气燃料的物理和化学性质有着较大不同：①首先同等情况下氢气单位体积热值约为天然气的三分之一，需要更高的体积流量及流速来保持同等的能量流，因此燃烧器通流设计需要与之匹配；②氢气可燃极限范围非常宽，常温常压条件下相较甲烷的可燃当量比范围0.40-1.50，氢气的范围可拓宽至0.10-8.0，同样对传统旋流贫预混燃烧组织模式带来挑战；③氢气极易自点火，常温常压条件下其自动点火延迟时间非常短且最小点火能，仅为.02mJ，相较甲烷的0.28mJ低达14倍，其掺混及燃烧过程的控制更难；④氢气的绝热火焰温度相较于甲烷可高出100-200度，NOx污染物排放控制难度陡增；⑤氢气的火焰传播速度非常高，常温常压条件下其层流火焰传播速度可高达甲烷的10倍，极易回火。
对于目前主流的干式低排放预混燃烧组织模式的燃机，除了优化或改变其预混燃烧器来降低回火风险外，其在不同工作负荷状态下的燃烧组织模式也需要做出调整，以针对上述氢燃料燃烧易回火、爆燃、及高NOx排放问题作出相应对策。
为解决上述问题，公开资料显示相关技术中燃气轮机燃用氢燃料采用较多的一种燃烧组织模式为微混合燃烧，如CN110440290A中所述的微混合燃烧器，主要特征是其头部的喷嘴由大量混合管束组成，这种多管束喷嘴可以形成微尺度混合，使得燃料空气达到均匀的混合，分散火焰面，降低局部热负荷，从而减少污染物排放。
然而，微混合燃烧组织模式，是针对单元燃烧器的改进，其以牺牲火焰稳定性为代价，改善了NOx排放性能和燃料适应性，且微混燃烧器产生的射流火焰，缺少回流区，其低负荷燃烧稳定性明显不如传统天然气燃气轮机旋流火焰，而且热声振荡性能未知。具体表现在燃气轮机运行过程中，在燃气轮机点火、升转速、空载及低负荷工况下，其燃烧稳定性较差，且存在燃烧脉动等热声震荡问题，因此单纯采用微混合燃烧组织模式其工况范围较窄，仅在高负荷下才能体现出其优异特性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明实施例提出一种氢燃气轮机分级燃烧方法，该氢燃气轮机分级燃烧方法使得氢燃气轮机在点火、升转速、空载及低负荷工况下也具有较好的燃烧稳定性，改善了燃烧脉动等热声震荡的情况，使得氢燃气轮机在低负荷下也具有较好的运行优异特性，也避免了在点火过程中容易回火和爆燃的问题，提升了使用的安全性。
本发明实施例还提出一种采用了上述分级燃烧方法的氢燃气轮机。
本发明实施例的一种氢燃气轮机分级燃烧方法包括以下步骤：
S1：在点火级燃烧器中置换阻燃气体后，向所述点火级燃烧器中通入燃料并点燃以生成点火级火焰；
S2：在值班级燃烧器中置换阻燃气体后，向所述值班级燃烧器中通入燃料并利用所述点火级火焰点燃以生成值班级火焰；
S3：关闭所述点火级火焰后再次向所述点火级燃烧器内通入阻燃气体，保持所述值班级火焰的燃烧；
S4：逐步升高所述值班级燃烧器中通入的燃料的流量以实现暖机和将氢燃气轮机升转速至额定空载转速；
S5：在主燃级燃烧器中置换阻燃气体后，向所述主燃级燃烧器中通入燃料并利用所述值班级火焰点燃以生成微混合预混火焰；
S6：保持所述值班级火焰和所述微混合预混火焰的燃烧以实现所述氢燃气轮机不同负荷下的运行。
本发明实施例的氢燃气轮机分级燃烧方法使得氢燃气轮机在点火、升转速、空载及低负荷工况下也具有较好的燃烧稳定性，改善了燃烧脉动等热声震荡的情况，使得氢燃气轮机在低负荷下也具有较好的运行优异特性，也避免了在点火过程中容易回火和爆燃的问题，提升了使用的安全性。
在一些实施例中，在所述步骤S6中，在升高氢燃气轮机的燃料的总流量的同时，通过调整所述值班级燃烧器和所述主燃机燃烧器的燃料分配比例以实现所述氢燃气轮机不同负荷下的运行。
在一些实施例中，当所述氢燃料燃气轮机高负荷运行时，所述主燃级燃烧器内通入的燃料占所述燃料的总流量的比例不小于所述值班级燃烧器内通入的燃料占所述燃料的总流量的比例。
在一些实施例中，所述分级燃烧方法包括：点火阶段、暖机升速阶段和升负荷阶段；
所述点火阶段包括步骤S1和步骤S2，所述暖机升速阶段包括步骤S3和步骤S4，所述升负荷阶段包括步骤S5和步骤S6。
在一些实施例中，在所述步骤S1至步骤S4中，所述主燃级燃烧器中未通入所述燃料。
在一些实施例中，所述阻燃气体为氮气；和/或，所述燃料为氢气。
在一些实施例中，所述点火级燃烧器、所述值班级燃烧器、所述主燃级燃烧器均包括燃料管路和置换管路，所述燃料管路用于实现燃料的通入，所述置换管路用于在所述燃料管路内未通入所述燃料时将所述燃料管路内的气体置换为所述阻燃气体。
在一些实施例中，在步骤S1中，所述点火级燃烧器中的燃料通过火花塞点燃。
在一些实施例中，所述点火级燃烧器的环形喷口环绕在所述值班级燃烧器的外周侧，所述值班级燃烧器的喷孔设于所述值班级燃烧器的端部并沿着所述值班级燃烧器的周向间隔排布，所述主燃级燃烧器的喷孔位于所述主燃级燃烧器的每个微混管的内侧并与所述微混管的内壁面垂直。
本发明实施例的氢燃气轮机采用了如上述任一实施例中所述的氢燃气轮机分级燃烧方法。
附图说明
图1是本发明实施例的氢燃气轮机的点火级燃烧器、值班级燃烧器、主燃级燃烧器的结构示意图。
图2是本发明实施例的氢燃气轮机的点火级燃烧器、值班级燃烧器、主燃级燃烧器在端部的示意图。
图3是本发明实施例的氢燃气轮机的燃烧过程的示意图。
附图标记：
点火级燃烧器1；点火级环形喷口11；
值班级燃烧器2；值班级喷孔21；
主燃级燃烧器3；微混管31，主燃级喷孔32。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例的氢燃气轮机分级燃烧方法基于具有点火级、值班级、主燃级三个燃烧级的氢燃气轮机，且主要针对燃料为氢气的氢燃气轮机。如图2所示，点火级具体可以称为torch火炬点火级(点火级燃烧器1)，值班级具体可以称为pilot值班级(值班级燃烧器2)，主燃级具体可以称为main主燃级(主燃级燃烧器3)，其中点火级和值班级均可以为扩散燃烧组织模式，主燃级可以为微混合预混燃烧组织模式。
需要说明的是，点火级燃烧器1、值班级燃烧器2、主燃级燃烧器3均包括燃料管路和置换管路，其中燃料管路用于实现每个燃烧级处的燃料的通入，从而可以实现点火和燃烧的使用需要。置换管路则用于在燃料管路内未通入燃料时将燃料管路内的气体置换为阻燃气体。
在上述氢燃气轮机的基础上，本发明实施例分级燃烧方法主要包括以下步骤：
S1：在点火级燃烧器1中置换阻燃气体后，向点火级燃烧器1中通入燃料并点燃以生成点火级火焰。具体地，如图1和图2所示，在对点火级燃烧器1点火之前，可以首先向点火级燃烧器1的燃料管路内通入阻燃气体，阻燃气体具体可以为氮气，在其他一些实施例中，也可以采用其他具有阻燃效果的气体。
待阻燃气体通入一定时间后，可以向点火级燃烧器1的燃料管路内通入氢气，然后可以利用火花塞将点火级燃烧器1的燃料点燃，点燃生成的火焰即为点火级火焰，该火焰为扩散火焰，具体如图3中的(a)图所示。
需要说明的是，阻燃气体的通入可以将点火级燃烧器1的燃料管路内的空气排出，从而可以避免氢气在通入燃料管路内后容易与空气混合而自燃的情况。
S2：在值班级燃烧器2中置换阻燃气体后，向值班级燃烧器2中通入燃料并利用点火级火焰点燃以生成值班级火焰。
具体地，待点火级火焰点燃后，可以建立稳定的值班级火焰，建立时，可以首先将氮气通入值班级燃烧器2的燃料管路内，从而可以实现对值班级燃烧器2的燃料管路内的空气的置换，避免了该燃料管路内在通入氢气时容器自燃的情况。
待值班级的燃料管路内的氮气通入一定时间后，可以向该燃料管路内通入氢气，通入的氢气可以借助点火级火焰点燃，值班级被点燃的火焰即为值班级火焰，具体，如图3中的(b)图所示。由此，实现了扩散燃烧模式的点火级火焰对同为扩散燃烧模式的值班级火焰的点燃，方便了点火操作。
S3：关闭点火级火焰后再次向点火级燃烧器1内通入阻燃气体，保持值班级火焰的燃烧。
具体地，待值班级火焰点燃后，可以将点火级火焰关闭，即可以切断点火级燃烧器1的燃料管路内的燃料的供应，待点火级火焰熄灭后，可以再次向点火级的燃料管路内通入氮气，从而可以实现对点火级的燃料管路的置换，起到了阻燃隔离作用。
待点火级火焰熄灭后，可以仅保持值班级火焰的燃烧，此时，即进入值班级火焰的独立扩散燃烧模式。
S4：逐步升高值班级燃烧器2中通入的燃料的流量以实现暖机和将氢燃气轮机升转速至额定空载转速。具体地，待值班级火焰独立燃烧后，可以逐步升高值班级的燃料管路内的燃料的通入流量，从而可以实现对氢燃气轮机的暖机操作，也可以同时将氢燃气轮机的转速提升至额定空载转速，实现了转速的稳定提升，也即使得值班级燃烧器2的负荷可以升至值班级最大负荷。
需要说明的是，氢燃气轮机的转速升至额定空载转速的过程和值班级燃烧器2升至值班级最大负荷的过程可以为两个独立过程，例如，可以首先通过升高燃料流量将氢燃气轮机的额定空载转速提升至额定空载转速，具体如图3中的(c)图所示。然后可以继续升高燃料流量，从而可以将值班级燃烧器2的负荷升至值班级最大负荷，具体如图3中的(d)图所示。从而保证了升速和升负荷过程中的稳定性和相对独立性。
需要说明的是，在升转速和升负荷至值班级最大负荷的过程中，由于仅有值班级火焰独立工作，该值班级火焰整体可控性好，可以有效的解决了现有技术中心微混合预混燃烧组织模式在低负荷下的燃烧不稳定性问题。
S5：在主燃级燃烧器3中置换阻燃气体后，向主燃级燃烧器3中通入燃料并利用值班级火焰点燃以生成微混合预混火焰。
具体地，待完成对氢燃气轮机的升速后，可以继续保持值班级火焰的独立燃烧工作，同时，可以向主燃级燃烧器3的燃料管路内通入氮气，从而可以实现对该燃料管路内的空气的置换，待氮气通入一定时间后，可以向主燃级燃烧器3的燃料管路内通入氢气，利用值班级火焰则可以将主燃级通入的氢气点燃，点燃的氢气生成的火焰即为微混合预混火焰(主燃级火焰)，具体如图3中的(e)图所示。从而实现了扩散燃烧火焰对预混燃烧火焰的点燃。
需要说明的是，本发明实施例的主燃级燃烧器3的喷嘴可以由大量混合管束组成，这种多管束喷嘴可以形成微尺度混合，使得燃料空气达到均匀的混合，借助该混合管束形成的喷嘴所生成的火焰即为微混合预混火焰。
S6：保持值班级火焰和微混合预混火焰的燃烧以实现氢燃气轮机不同负荷下的运行。即在氢燃气轮机运行的过程中，可以同时保持值班级火焰和微混合预混火焰的同时燃烧，即值班级和主燃级的燃料管路内均需要同时通入氢气，这两种火焰可以形成相辅相成的关系，具体地，在氢燃气轮机在高负荷下，可以形成以main主燃级微混合预混燃烧(微混合预混火焰)为主、pilot值班级扩散(值班级火焰)为辅的工作方式，从而可以发挥微混合预混燃烧在高负荷下优异的低NOx排放特性。
本发明实施例的氢燃气轮机分级燃烧方法使得氢燃气轮机在点火、升转速、空载及低负荷工况下也具有较好的燃烧稳定性，改善了燃烧脉动等热声震荡的情况，使得氢燃气轮机在低负荷下也具有较好的运行优异特性，也避免了在点火过程中容易回火和爆燃的问题，提升了使用的安全性。
在一些实施例中，在步骤S6中，在升高氢燃气轮机的燃料的总流量的同时，通过调整值班级燃烧器2和主燃机燃烧器的燃料分配比例以实现氢燃气轮机不同负荷下的运行。具体地，当氢燃气轮机的整体工况负荷下降时，可以调低主燃级燃烧器3的燃料比例，同时，可以调高值班级燃烧器2的燃料比例。当氢燃气轮机的整体工况负荷上升时，则可以调高主燃级燃烧器3的燃料比例，同时，可以调低值班级燃烧器2的燃料比例。从而通过两种燃烧级的燃料通入量调节可以实现不同负荷下的燃烧工况过滤，有利于提升不同工况之间切换的平稳性和稳定性。
在一些实施例中，当氢燃料燃气轮机高负荷运行时，主燃级燃烧器3内通入的燃料占燃料的总流量的比例不小于值班级燃烧器2内通入的燃料占燃料的总流量的比例。例如，当高负荷运行时，主燃级的燃料管路内燃料的占比可以为70％，而值班级燃烧器2的燃料管路内燃料占比可以为30％。从而保证了高负荷下，整体燃烧的低污染物排放。
在一些实施例中，分级燃烧方法包括：点火阶段、暖机升速阶段和升负荷阶段，其中点火阶段可以包括步骤S1和步骤S2，暖机升速阶段可以包括步骤S3和步骤S4，升负荷阶段可以包括步骤S5和步骤S6。从而实现了不同阶段的燃烧的调控需要，也可以通过分阶段的方式实现更为精准和高效的调控。
在一些实施例中，在步骤S1至步骤S4中，主燃级燃烧器3中未通入燃料。因此可有效避免在点火过程中因预混自燃产生的回火及爆燃，以及潜在的爆燃转爆轰带来的更为严重的燃烧安全问题。
在一些实施例中，如图1所示，点火级燃烧器1的喷嘴和值班级燃烧器2的喷嘴均可以为柱型，其中点火级燃烧器1的喷嘴的喷口(点火级环形喷口11)可以环形并环绕在值班级燃烧器2的外周侧，值班级燃烧器2的喷孔(值班级喷孔21)设在值班级燃烧器端部并沿着值班级燃烧的端部的周向均匀排布。由此，当点火级火焰点燃时，点火级火焰会喷向值班级燃烧器2的喷孔处，从而方便了对值班级火焰的点燃。
在一些实施例中，如图1所示，主燃级燃烧器3的喷嘴部分可以通过多个微混管31堆叠成型，且堆叠后的整体为环形，每个微混管31的管壁上均可以设有多个主燃级喷孔32，主燃级喷孔32可以位于微混管31的内侧，且每个主燃级喷孔32的延伸方向均可以与对应的微混管31的内壁面垂直布置，从而方便了燃料沿着径向方向喷出，进而方便了点燃。
下面描述本发明实施例的氢燃气轮机。
本发明实施例的氢燃气轮机包括点火级、值班级、主燃级三个燃烧级，且在操作时采用如上述任一实施例中描述的分级燃烧方法。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在点火级燃烧器中置换阻燃气体后，向所述点火级燃烧器中通入燃料并点燃以生成点火级火焰；
S2：在值班级燃烧器中置换阻燃气体后，向所述值班级燃烧器中通入燃料并利用所述点火级火焰点燃以生成值班级火焰；
S3：关闭所述点火级火焰后再次向所述点火级燃烧器内通入阻燃气体，保持所述值班级火焰的燃烧；
S4：逐步升高所述值班级燃烧器中通入的燃料的流量以实现暖机和将氢燃气轮机升转速至额定空载转速；
S5：在主燃级燃烧器中置换阻燃气体后，向所述主燃级燃烧器中通入燃料并利用所述值班级火焰点燃以生成微混合预混火焰；
S6：保持所述值班级火焰和所述微混合预混火焰的燃烧以实现所述氢燃气轮机不同负荷下的运行。
2.根据权利要求1所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，在所述步骤S6中，在升高氢燃气轮机的燃料的总流量的同时，通过调整所述值班级燃烧器和所述主燃机燃烧器的燃料分配比例以实现所述氢燃气轮机不同负荷下的运行。
3.根据权利要求2所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，当所述氢燃料燃气轮机高负荷运行时，所述主燃级燃烧器内通入的燃料占所述燃料的总流量的比例不小于所述值班级燃烧器内通入的燃料占所述燃料的总流量的比例。
4.根据权利要求3所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，所述分级燃烧方法包括：点火阶段、暖机升速阶段和升负荷阶段；
所述点火阶段包括步骤S1和步骤S2，所述暖机升速阶段包括步骤S3和步骤S4，所述升负荷阶段包括步骤S5和步骤S6。
5.根据权利要求1所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，在所述步骤S1至步骤S4中，所述主燃级燃烧器中未通入所述燃料。
6.根据权利要求1所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，所述阻燃气体为氮气；和/或，所述燃料为氢气。
7.根据权利要求1所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，所述点火级燃烧器、所述值班级燃烧器、所述主燃级燃烧器均包括燃料管路和置换管路，所述燃料管路用于实现燃料的通入，所述置换管路用于在所述燃料管路内未通入所述燃料时将所述燃料管路内的气体置换为所述阻燃气体。
8.根据权利要求1所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，在步骤S1中，所述点火级燃烧器中的燃料通过火花塞点燃。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的氢燃气轮机分级燃烧方法，其特征在于，所述点火级燃烧器的环形喷口环绕在所述值班级燃烧器的外周侧，所述值班级燃烧器的喷孔设于所述值班级燃烧器的端部并沿着所述值班级燃烧器的周向间隔排布，所述主燃级燃烧器的喷孔位于所述主燃级燃烧器的每个微混管的内侧并与所述微混管的内壁面垂直。
10.一种氢燃气轮机，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的氢燃气轮机分级燃烧方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311519921.4A CN117628535A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311519921.4A CN117628535A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117628535A true CN117628535A (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90017363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311519921.4A Pending CN117628535A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117628535A (zh) |
-
2023
- 2023-11-15 CN CN202311519921.4A patent/CN117628535A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4134311B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JP2713627B2 (ja) | ガスタービン燃焼器、これを備えているガスタービン設備、及びこの燃焼方法 | |
| JP5364275B2 (ja) | 燃焼システムにおけるＮＯｘエミッションを低減するのを可能にするための方法及びシステム | |
| JP5775319B2 (ja) | 軸方向多段予混合燃焼室 | |
| JP2009052877A (ja) | 半径方向の多段流路を備えたガスタービン予混合器及びガスタービンにおける空気とガスの混合方法 | |
| JP2006145194A (ja) | ガスタービンエンジン用の閉込め渦式燃焼器空洞マニホールド | |
| JPH0140246B2 (zh) | ||
| CN104870902A (zh) | 适合多种燃料的燃气轮机燃烧器 | |
| JPH10132278A (ja) | ガスタービン | |
| JP2005326144A (ja) | 燃料噴射装置および燃料噴射装置の設計方法 | |
| CN114811581B (zh) | 空气燃料双分级高比例掺氢超低氮燃烧器、方法、锅炉 | |
| JP4882422B2 (ja) | ガスタービン燃焼器および燃焼装置の燃焼方法 | |
| JPH06235519A (ja) | ガスタービン用燃焼器 | |
| JP2016023917A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| CN115597088B (zh) | 燃烧室结构、燃烧调控的方法 | |
| US7127899B2 (en) | Non-swirl dry low NOx (DLN) combustor | |
| JP7270517B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JP7165211B2 (ja) | ガスタービンにおいて燃焼安定性を向上させるシステムおよび方法 | |
| CN117628535A (zh) | 氢燃气轮机分级燃烧方法和氢燃气轮机 | |
| JP7307441B2 (ja) | 燃焼器 | |
| JP3873119B2 (ja) | 円筒内旋回燃焼器 | |
| KR100708805B1 (ko) | 연소기 점화용 가스토치 점화기 | |
| RU2197685C1 (ru) | Горелка | |
| KR101041466B1 (ko) | 다수 연료혼합장치가 구비된 가스터빈 저공해 연소기 | |
| JP2009109067A (ja) | 混焼バーナおよびボイラ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |