燃气轮机及其燃烧室的控制方法和控制装置与流程

1.本发明涉及燃气轮机技术领域，特别涉及一种燃气轮机燃烧室的控制方法、一种燃气轮机燃烧室的控制装置和一种具有该控制装置的燃气轮机。


背景技术：

2.燃气轮机(gas turbine)是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
3.目前，燃气轮机的燃烧室在运行过程中，容易产生燃烧不稳定，部分负荷只有少数喷嘴工作时，造成火焰筒温度不均匀，燃烧室产生局部变形等问题，影响燃气轮机燃烧室的寿命。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的一个目的在于提出一种燃气轮机燃烧室的控制方法，该方法能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
6.本发明的第二个目的在于提出一种燃气轮机燃烧室的控制装置。
7.本发明的第三个目的在于提出一种燃气轮机。
8.本发明的第四个目的在于提出一种计算机设备。
9.本发明的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
10.为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种燃气轮机燃烧室的控制方法，该方法包括以下步骤：获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取所述燃烧室的转子转速和所述燃烧室的热负荷；根据所述燃烧室的所处过程、所述燃烧室的转子转速和所述燃烧室的热负荷，对所述燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。
11.根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法，先获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，然后根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。由此，该方法能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
12.另外，根据本发明上述实施例提出的燃气轮机燃烧室的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
13.根据本发明的一个实施例，所述根据所述燃烧室的所处过程、所述燃烧室的转子转速和所述燃烧室的热负荷，对所述燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制，包括：如果
所述燃烧室所处过程为点火开机过程，则从点火开始到第一转子转速的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第一转子转速到第一热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述中心预混燃料通道、所述中心半预混燃料通道和所述外围半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第一热负荷升至第二热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第二热负荷升至目标热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述外围预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；其中，所述第一热负荷小于所述第二热负荷，所述第二热负荷小于所述目标热负荷。
14.根据本发明的一个实施例，所述从所述第一热负荷升至第二热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料，包括：从所述第一热负荷升至第三热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第三热负荷升至所述第二热负荷的过程中，控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴的逐渐关闭，并控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；其中，所述第一热负荷小于所述第三热负荷，所述第三热负荷小于所述第二热负荷。
15.根据本发明的一个实施例，所述根据所述燃烧室的所处过程、所述燃烧室的转子转速和所述燃烧室的热负荷，对所述燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制，包括：如果所述燃烧室所处过程为熄火停机过程，则从目标热负荷降至第二热负荷到的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述外围预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第二热负荷降至第一热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的
外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第一热负荷到第一转子转速的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道、所述中心半预混燃料通道和所述外围半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第一转子转速到熄火的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料。
16.根据本发明的一个实施例，所述从所述第二热负荷降至第一热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料，包括：从所述第二热负荷降至第三热负荷的过程中，控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴逐渐打开，并控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；从所述第三热负荷降至所述第一热负荷的过程中，控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴完全打开，并控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料。
17.根据本发明的一个实施例，第一转子转速为目标转速的90％，第一热负荷为目标热负荷的20％，第二热负荷为目标热负荷的50％，第三热负荷为目标热负荷的40％。
18.为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种燃气轮机燃烧室的控制装置，该装置包括：获取模块，用于获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取所述燃烧室的转子转速和所述燃烧室的热负荷；控制模块，用于根据所述燃烧室的所处过程、所述燃烧室的转子转速和所述燃烧室的热负荷，对所述燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。
19.根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制装置，通过获取模块获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，以便控制模块根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。由此，该装置能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
20.另外，根据本发明上述实施例提出的燃气轮机燃烧室的控制装置还可以具有如下附加的技术特征：
21.根据本发明的一个实施例，所述控制模块，包括：第一控制单元，用于在所述燃烧室所处过程为点火开机过程时，从点火开始到第一转子转速的过程中，控制所述中心预混
燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第二控制单元，用于从所述第一转子转速到第一热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述中心预混燃料通道、所述中心半预混燃料通道和所述外围半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第三控制单元，用于从所述第一热负荷升至第二热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第四控制单元，用于从所述第二热负荷升至目标热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述外围预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；其中，所述第一热负荷小于所述第二热负荷，所述第二热负荷小于所述目标热负荷。
22.根据本发明的一个实施例，所述第三控制单元，包括：第一子控制单元，用于从所述第一热负荷升至第三热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第二子控制单元，用于从所述第三热负荷升至所述第二热负荷的过程中，控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴的逐渐关闭，并控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；其中，所述第一热负荷小于所述第三热负荷，所述第三热负荷小于所述第二热负荷。
23.根据本发明的一个实施例，所述控制模块，包括：第五控制单元，用于在所述燃烧室所处过程为熄火停机过程时，从目标热负荷降至第二热负荷到的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述外围预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第六控制单元，用于从所述第二热负荷降至第一热负荷的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第七控制单元，用于从所述第一热负荷到第一转子转速的过程中，控制所述中心预混燃料通道的喷嘴、所述中心半预混燃料通道的喷嘴和所述外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道、所述中心半预混燃料通道和所述外围半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第八控制单元，用于从所述第一转子转速到熄火的过程中，控制所
述中心预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制所述外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料。
24.根据本发明的一个实施例，所述第七控制单元，包括：第三子控制单元，用于从所述第二热负荷降至第三热负荷的过程中，控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴逐渐打开，并控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，以通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料；第四子控制单元，用于从所述第三热负荷降至所述第一热负荷的过程中，控制所述外围半预混燃料通道的喷嘴和所述中心半预混燃料通道的喷嘴完全打开，并控制所述中心预混燃料通道的喷嘴和所述外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过所述燃烧室的外围预混燃料通道、所述外围半预混燃料通道、所述中心预混燃料通道和所述中心半预混燃料通道，为所述燃烧室提供燃料。
25.根据本发明的一个实施例，第一转子转速为目标转速的90％，第一热负荷为目标热负荷的20％，第二热负荷为目标热负荷的50％，第三热负荷为目标热负荷的40％。
26.为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种燃气轮机，其包括上述的燃气轮机燃烧室的控制装置。
27.本发明实施例的燃气轮机，能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
28.为实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机设备，其至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的燃气轮机燃烧室的控制方法。
29.本发明实施例的计算机设备，通过执行上述的燃气轮机燃烧室的控制方法，能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
30.为实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的燃气轮机燃烧室的控制方法。
31.本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的燃气轮机燃烧室的控制方法，能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
32.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
33.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
34.图1是根据本发明一个实施例的燃料分级示意图；
35.图2是根据本发明一个实施例的燃料通道的示意图；
36.图3是根据本发明一个实施例的外围喷嘴和中心喷嘴的示意图；
37.图4是根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法的流程图；
38.图5是根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
39.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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。
40.下面结合附图来描述本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法、燃气轮机燃烧室的控制装置、燃气轮机、计算机设备和非临时性计算机可读存储介质。
41.在介绍本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法之前，先来介绍下本发明实施例的燃气轮机燃烧的喷嘴是如何设置的。
42.图1是根据本发明一个实施例的燃料分级示意图，图2是根据本发明一个实施例的燃料通道的示意图，图3是根据本发明一个实施例的外围喷嘴和中心喷嘴的示意图。
43.结合图1
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图3，本发明实施例的燃气轮机燃烧室的喷嘴包括中心喷嘴(图3中标号为5的喷嘴为中心喷嘴)1个，外围喷嘴(图3中标号为6的喷嘴为外围喷嘴)n个(如6个)，外围喷嘴6均匀分布在中心喷嘴5周围。中心喷嘴5和外围喷嘴6均具有预混燃料通道和半预混燃料通道，其中，图2中标号为1的燃料通道为外围预混燃料通道，图2中标号为2的燃料通道为外围半预混燃料通道，图2中标号为3的燃料通道为中心预混燃料通道，图2中标号为4的燃料通道为中心半预混燃料通道，通过端盖供给燃料，一共4路燃料。其中，外围预混燃料通道1为燃烧室提供外围预混燃料o，外围半预混燃料通道1为燃烧室提供外围半预混燃料op，中心预混燃料通道3为燃烧室提供中心预混燃料c，中心半预混燃料通道4为燃烧室提供中心半预混燃料cp。
44.图4是根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法的流程图。
45.如图4所示，本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法，包括以下步骤：
46.s1，获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷。
47.其中，燃气轮机燃烧室所处过程可为点火开机过程、熄火停机过程或开机之后直至停机运行过程中的一种；燃烧室的转子转速通过转速传感器获取；热负荷通过热负荷获取模块获取。
48.s2，根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。
49.根据本发明的一个实施例，根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制，包括：如果燃烧室所处过程为点火开机过程，则从点火开始到第一转子转速的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第一转子
转速到第一热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制外围半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过中心预混燃料通道、中心半预混燃料通道和外围半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第一热负荷升至第二热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第二热负荷升至目标热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和外围预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；其中，第一热负荷小于第二热负荷，第二热负荷小于目标热负荷。
50.其中，第一转子转速为目标转速的90％，第一热负荷为目标热负荷的20％，第二热负荷为目标热负荷的50％。
51.也就是说，从点火到90％目标转速，中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道这两个通道流通对应的燃料，其他燃料通道不流通燃料，90％目标转速开始，开启外围半预混燃料通道流通对应燃料，一直到20％热负荷，开启外围预混燃料通道流通对应燃料，到50％热负荷，关闭外围半预混燃料通道和中心半预混燃料通道，即在50％热负荷以上(即开机之后直至停机运行过程)，保持外围预混燃料通道和中心预混燃料通道流通对应的燃料，即可实现全预混燃烧。由于半预混喷嘴燃烧稳定性强，在该过程中，半预混喷嘴可以增强燃烧稳定性，并且，火焰筒热负荷均是比较均匀的，这样可以避免燃烧室的火焰筒局部受热，导致热应力过高导致燃烧室局部变形，提高燃气轮机燃烧室的寿命。
52.根据本发明的一个实施例，从第一热负荷升至第二热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料，包括：从第一热负荷升至第三热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第三热负荷升至第二热负荷的过程中，控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴的逐渐关闭，并控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；其中，第一热负荷小于第三热负荷，第三热负荷小于第二热负荷。
53.其中，第三热负荷为目标热负荷的40％。
54.也就是说，从点火到90％目标转速，中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道这两个通道流通对应的燃料，其他燃料通道不流通燃料，90％目标转速开始，开启外围半预混燃料通道流通对应燃料，一直到20％热负荷，开启外围预混燃料通道流通对应燃料，到40％热负荷，逐渐关闭外围半预混燃料通道和中心半预混燃料通道，到50％热负荷，完全关闭外围半预混燃料通道和中心半预混燃料通道，保持外围预混燃料通道和中心预混燃料通道流通对应的燃料，即可实现全预混燃烧。由于半预混喷嘴燃烧稳定性强，在该过程中，半预混
喷嘴可以增强燃烧稳定性，在40％热负荷升至50％热负荷的过程中，通过缓慢关闭外围半预混燃料通道和中心半预混燃料通道的方式，保持火焰稳定性，此时在50％热负荷时，空气温度较高，有利于预混燃料的稳定性。并且，在该过程中，火焰筒热负荷均是比较均匀的，这样可以避免燃烧室的火焰筒局部受热，导致热应力过高导致燃烧室局部变形，提高燃气轮机燃烧室的寿命。
55.根据本发明的一个实施例，根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制，包括：如果燃烧室所处过程为熄火停机过程，则从目标热负荷降至第二热负荷到的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和外围预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第二热负荷降至第一热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第一热负荷到第一转子转速的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道、中心半预混燃料通道和外围半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第一转子转速到熄火的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料。
56.也就是说，从满负荷向50％热负荷下降过程中，保持外围预混燃料通道和中心预混燃料通道流通对应的燃料，到50％热负荷时，开启外围半预混燃料通道和中心半预混燃料通道流通对应的燃料，到20％热负荷时，关闭外围预混燃料通道，到90％目标转速时，关闭外围半预混燃料通道，以通过中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道流通燃料，直至熄火。由此，在该过程中，半预混喷嘴可以增强燃烧稳定性，并且，火焰筒热负荷均是比较均匀的，这样可以避免燃烧室的火焰筒局部受热，导致热应力过高导致燃烧室局部变形，提高燃气轮机燃烧室的寿命。
57.根据本发明的一个实施例，从第二热负荷降至第一热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料，包括：从第二热负荷降至第三热负荷的过程中，控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴逐渐打开，并控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；从第三热负荷降至第一热负荷的过程中，控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴完全打开，并控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料。
58.也就是说，从满负荷向50％热负荷下降过程中，保持外围预混燃料通道和中心预混燃料通道流通对应的燃料，到50％热负荷时，逐渐开启外围半预混燃料通道和中心半预混燃料通道流通对应的燃料，到40％热负荷时，关闭外围预混燃料通道，到20％热负荷时，关闭外围半预混燃料通道，到90％目标转速时，通过中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道流通燃料，直至熄火，则关闭中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道。由此，在该过程中，半预混喷嘴可以增强燃烧稳定性，并且，火焰筒热负荷均是比较均匀的，这样可以避免燃烧室的火焰筒局部受热，导致热应力过高导致燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
59.综上所述，根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法，先获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，然后根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。由此，该方法能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
60.图5是根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制装置的方框示意图。
61.如图5所示，本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制装置500，包括：获取模块501和控制模块502。
62.其中，获取模块501用于获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷。控制模块502用于根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。
63.根据本发明的一个实施例，控制模块502，包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和第四控制单元。其中，第一控制单元，用于在燃烧室所处过程为点火开机过程时，从点火开始到第一转子转速的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第二控制单元，用于从第一转子转速到第一热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制外围半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过中心预混燃料通道、中心半预混燃料通道和外围半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第三控制单元，用于从第一热负荷升至第二热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第四控制单元，用于从第二热负荷升至目标热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和外围预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；其中，第一热负荷小于第二热负荷，第二热负荷小于目标热负荷。
64.根据本发明的一个实施例，第三控制单元，包括：第一子控制单元和第二子控制单元。其中，第一子控制单元，用于从第一热负荷升至第三热负荷的过程中，控制中心预混燃
料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第二子控制单元，用于从第三热负荷升至第二热负荷的过程中，控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴的逐渐关闭，并控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；其中，第一热负荷小于第三热负荷，第三热负荷小于第二热负荷。
65.根据本发明的一个实施例，控制模块502，包括：第五控制单元、第六控制单元、第七控制单元和第八控制单元。其中，第五控制单元，用于在燃烧室所处过程为熄火停机过程时，从目标热负荷降至第二热负荷到的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和外围预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第六控制单元，用于从第二热负荷降至第一热负荷的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第七控制单元，用于从第一热负荷到第一转子转速的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴、中心半预混燃料通道的喷嘴和外围半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道、中心半预混燃料通道和外围半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第八控制单元，用于从第一转子转速到熄火的过程中，控制中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴保持打开，并控制外围预混燃料通道的喷嘴保持关闭，以及控制外围半预混燃料通道的喷嘴关闭，以通过中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料。
66.根据本发明的一个实施例，第七控制单元，包括：第三子控制单元和第四子控制单元。其中，第三子控制单元，用于从第二热负荷降至第三热负荷的过程中，控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴逐渐打开，并控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，以通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料；第四子控制单元，用于从第三热负荷降至第一热负荷的过程中，控制外围半预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴完全打开，并控制中心预混燃料通道的喷嘴和外围预混燃料通道的喷嘴保持打开，继续通过燃烧室的外围预混燃料通道、外围半预混燃料通道、中心预混燃料通道和中心半预混燃料通道，为燃烧室提供燃料。
67.根据本发明的一个实施例，第一转子转速为目标转速的90％，第一热负荷为目标热负荷的20％，第二热负荷为目标热负荷的50％，第三热负荷为目标热负荷的40％。
68.需要说明的是，本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制装置中未披露的细节，请参考本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制方法中所披露的细节，具体这里不再详述。
69.根据本发明实施例的燃气轮机燃烧室的控制装置，通过获取模块获取燃气轮机燃烧室所处过程，并获取燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，以便控制模块根据燃烧室的所处过程、燃烧室的转子转速和燃烧室的热负荷，对燃烧室的外围预混燃料通道的喷嘴、外
围半预混燃料通道的喷嘴、中心预混燃料通道的喷嘴和中心半预混燃料通道的喷嘴进行控制。由此，该装置能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
70.基于上述实施例，本发明还提出了一种燃气轮机，其包括上述的燃气轮机燃烧室的控制装置。
71.本发明实施例的燃气轮机，能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
72.基于上述实施例，本发明还提出了一种计算机设备，其至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的燃气轮机燃烧室的控制方法。
73.本发明实施例的计算机设备，通过执行上述的燃气轮机燃烧室的控制方法，能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
74.基于上述实施例，本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的燃气轮机燃烧室的控制方法。
75.本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的燃气轮机燃烧室的控制方法，能够提高燃烧室燃烧的稳定性，使得火焰筒受热均匀，避免了局部热应力过高导致的燃烧室局部变形，提高了燃气轮机燃烧室的寿命。
76.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。
77.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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
78.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；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。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。
79.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。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述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。
81.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，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，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。