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西门子V94.2型燃机燃烧自动调整系统研发及应用

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成果主要完成人

苏 达、张佳伟、戴云飞、吴有伟、王建梁、赵子文、秦健健

项目概况

本项目以西门子V94.2型燃机为切入点,以仪征热电#1在运机组为研究试验平台,先通过查阅相关产品手册、调取#1号机组燃烧控制和燃烧工况历史数据以及适当的燃烧摸底试验,对现有燃机的燃烧特性进行研究,重点分析机组燃烧参数、燃料及环境因素对其燃烧工况(稳定性、排放)的影响;再对西门子V94.2型燃机现有燃烧控制逻辑和控制设备进行梳理、分析,对其控制原理与控制策略进行归纳总结;最后,基于现有控制系统,通过适当改造,设计并开发一套可灵活投退的燃烧自动调整系统,实现对燃机燃烧的闭环控制,提高燃烧对边界条件的适应性,达到动态最优燃烧控制。由于燃烧不稳定现象只是在部分负荷段或者部分特殊工况下出现,因此通过对嗡鸣测点数据进行分析,实现对燃烧参数的动态调整,当燃烧开始出现不稳定迹象,燃烧自动调整系统能够识别燃烧不稳定的类型,并对燃烧控制参数进行动态调整,使燃烧尽快恢复稳定。 通过本项目研究,共产生3项知识产权成果,其中:专利1项(已申请受理),论文2篇(已录用)。 本系统投运后,可实时自动调整燃机稳定性和NOx排放,各负荷段和各种工况下的Humming有效值均低于10mbar,平均可降低NOx排放3mg/Nm3; 该项目的成功实施主要是通过对西门子V94.2型燃机燃烧控制系统进行研发改造,达到稳定燃烧、降低NOx排放目的,为全球首创,一举打破了OEM在燃机重大技术升级中的垄断地位,该解决方案在技术上比OEM方案更加先进,在成本上比OEM更低,处于全球技术领先。 该科技项目在1号燃机上取得成功后,后续将在公司3、5号燃机上推广应用。此外,江苏华电通州热电有限公司也有2台西门子V94.2型燃机,也需要进行燃烧调整。该项目在公司3、5号燃机和通州热电2台机组上推广应用,将对华电江苏能源有限公司提质增效有明显成效。 该项目后续还可在国内其他公司的西门子V94.2型燃机以及三菱公司9E燃机上进一步推广,对减轻国内其他兄弟单位经营压力有重大意义,对我国早日达成“双碳”目标具有重大意义。