2024年4月5日发(作者：贵媛)
9E燃机燃烧系统简介
燃机燃烧系统简介
一 概述
压气机出口的高压空气流入过渡段的周围，然后进入包围14个火焰筒的环形空间，
空气通过小孔、火焰筒上的冷却空气槽和其他控制燃烧过程的小孔进入燃烧室
供给每个燃烧室的燃料通过喷嘴与燃烧室内一定量的燃烧空气混合，在燃烧室燃烧产
生的燃气用于驱动透平。 二 基本组成
14个火焰筒 过渡段 导流衬套 联焰管 燃料喷嘴 2个可回缩式火花塞 4个紫外线
火焰探测器 结构型式为分管回流 三 火焰筒
压气机排气在导流衬套导流下，沿火焰筒外部从前端流入，部分空气通过火焰筒罩壳
孔和旋流板从前部流入且进入火焰筒的反应区。
反应区的高温燃气通过热掺混区，然后进入掺混区与其他的空气混合。掺混区的计量
孔允许适量空气进入，将燃气冷却到所希望的温度。沿火焰筒长度方向分布的环形槽，其
作用是为冷却火焰筒壁提供空气膜，而火焰筒的罩壳是由其上的鱼鳞片冷却的。 1 火焰
筒空气的划分：
燃烧空气（一次空气） 掺混空气（二次空气） 冷却空气 2 火焰筒的工作特点：
高温 高速 高燃烧强度 高过量空气系数（4-5左右） 四 过渡段：
过渡段将火焰筒的高温燃气直接导入透平喷嘴 过渡段侧面密封 过渡段浮动密封 五
燃料喷嘴（双燃料）：
每一火焰筒内都配置有燃油喷嘴，燃油喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒； 液体燃料通
过高压空气雾化后进入燃烧区；
气体燃料通过位于旋流器内边的计量孔直接进入每一火焰筒。 天然气和液体燃料在
双燃料设计的燃机中可以同时燃烧，每种燃料的百分比由运行人员和控制系统决定。
1 双燃料喷嘴组成（从外到内）：
旋流器 雾化空气锥 雾化空气环 过渡件 外壳 2 气体燃料的燃烧：
气体燃料 燃烧空气 雾化空气（少量） 3 燃料喷嘴检查与试验：
燃料喷嘴过渡件壁厚检查 燃料喷嘴雾化空气锥壁厚检查 燃料喷嘴试验 流量检查
流量分布均匀度检查 雾化角度检查 泄露检查 六 火花塞
燃机点火是通过两个15000V可伸缩电极的火花塞放电来实现的。
点火时，一个或两个火花塞的火花使燃烧室点燃，余下的火焰筒通过联焰管点燃。随
着燃机转子转速和空气流量增加，火焰筒内的压力也随之提高，导致火花塞回缩离开反应
区。
数量：2个
分布：#13和#14火焰筒
型式：自回缩式 七 火焰探测器
4个火焰探测器安装在4个不同的火焰筒内。 火焰探测器由一小充气管组成，充气
管内有两个相离很近的电极。内置电源的电气模块为两电极提供高压直流电源。
当紫外线存在时，将引起充气管放电，这样就会产生一个脉冲电流和引起电源的放电。
紫外线存在时，电源就会连续不断地重复充电和放电过程，且将火焰的状态转换到燃机控
制系统。点火失败或火焰丢失是由信号装置显示的。
分布：#4、#5、#10和#11型式：紫外线火焰探测器
八 燃烧监测
燃烧监测的任务有二个：一是监视燃气轮机进口温度是否超过规定的最高温度
（1124℃），二是监视燃烧部件的热偏差，目的是保证燃烧部件的安全。燃烧监测最有效
最直接的途径是在每个燃烧单元出口（通流部分入口）加装温度测量，这样燃烧监测就变
得非常简单，而且功率调节也用不着那么复杂。但目前测量技术还无法对如此高的温度实
现高精度的有效测量。因此GE在透平排气扩压器后的环行空间均匀安装了24支热电偶
用于测量排气温度，再通过对排气温度的运算来判别燃气轮机进口是否超温或出现不允许
的热偏差。由于分管回流式燃气轮机在运行中会出现热偏差（变工况时这种热偏差会严重
的多），因此GE给出了允许的分散度。
允许分散度（TTXSPL）＝0.145×TTXM－0.08×CTD+30°F 式中：TTXM排气温度
平均值；CTD压气机出口温度。
当工况变动（或功率为预选方式）时，允许的分散度为TTXSPL＋200°F，实质上是
让燃烧监测暂时退出。
当燃烧监测出现下列情况时，燃气轮机将被遮断： ①排气温度超过温控
（TTXM+40°F。）
②温度最高点与最低第2点差值超过允许分散度0.8倍、最高点与最低点的差超过允
许分散度的5倍且最低第2、3点相邻。
③最高点与最低第2点的差超过允许分散度、最高点与最低点的差超过允许分散度的
0.8倍且最低1、2点相邻。
④最高点与最低第3点超过允许分散度。 九 火焰保护逻辑的设定
以天然气为燃料的燃机，火焰保护逻辑如下：
1在机组点火前如任一火焰检测有信号，则禁止启动。
2在机组点火时，在10S内有任意两个火焰探测器检测到火焰强度大于20%，则认
为点火成功。
3在正常运行情况下，四个火检信号（L28FD-A、B、C、D）若有两个探测到火焰，
则控制系统认为着火正常。如有超过2个火焰信号检测低于20%强度，则熄火保护动作。
机组跳闸。
4而在停机过程中，若脱网后（L52G为“0”）有一个或以上的火焰信号消失并超过
6秒的延时，机组熄火保护动作。机组跳闸。
5.在发停机信号脱网后，如果8分钟内燃机不熄火，则保护动作熄火。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
2024年4月5日发(作者：贵媛)
9E燃机燃烧系统简介
燃机燃烧系统简介
一 概述
压气机出口的高压空气流入过渡段的周围，然后进入包围14个火焰筒的环形空间，
空气通过小孔、火焰筒上的冷却空气槽和其他控制燃烧过程的小孔进入燃烧室
供给每个燃烧室的燃料通过喷嘴与燃烧室内一定量的燃烧空气混合，在燃烧室燃烧产
生的燃气用于驱动透平。 二 基本组成
14个火焰筒 过渡段 导流衬套 联焰管 燃料喷嘴 2个可回缩式火花塞 4个紫外线
火焰探测器 结构型式为分管回流 三 火焰筒
压气机排气在导流衬套导流下，沿火焰筒外部从前端流入，部分空气通过火焰筒罩壳
孔和旋流板从前部流入且进入火焰筒的反应区。
反应区的高温燃气通过热掺混区，然后进入掺混区与其他的空气混合。掺混区的计量
孔允许适量空气进入，将燃气冷却到所希望的温度。沿火焰筒长度方向分布的环形槽，其
作用是为冷却火焰筒壁提供空气膜，而火焰筒的罩壳是由其上的鱼鳞片冷却的。 1 火焰
筒空气的划分：
燃烧空气（一次空气） 掺混空气（二次空气） 冷却空气 2 火焰筒的工作特点：
高温 高速 高燃烧强度 高过量空气系数（4-5左右） 四 过渡段：
过渡段将火焰筒的高温燃气直接导入透平喷嘴 过渡段侧面密封 过渡段浮动密封 五
燃料喷嘴（双燃料）：
每一火焰筒内都配置有燃油喷嘴，燃油喷嘴将等量的燃料喷入火焰筒； 液体燃料通
过高压空气雾化后进入燃烧区；
气体燃料通过位于旋流器内边的计量孔直接进入每一火焰筒。 天然气和液体燃料在
双燃料设计的燃机中可以同时燃烧，每种燃料的百分比由运行人员和控制系统决定。
1 双燃料喷嘴组成（从外到内）：
旋流器 雾化空气锥 雾化空气环 过渡件 外壳 2 气体燃料的燃烧：
气体燃料 燃烧空气 雾化空气（少量） 3 燃料喷嘴检查与试验：
燃料喷嘴过渡件壁厚检查 燃料喷嘴雾化空气锥壁厚检查 燃料喷嘴试验 流量检查
流量分布均匀度检查 雾化角度检查 泄露检查 六 火花塞
燃机点火是通过两个15000V可伸缩电极的火花塞放电来实现的。
点火时，一个或两个火花塞的火花使燃烧室点燃，余下的火焰筒通过联焰管点燃。随
着燃机转子转速和空气流量增加，火焰筒内的压力也随之提高，导致火花塞回缩离开反应
区。
数量：2个
分布：#13和#14火焰筒
型式：自回缩式 七 火焰探测器
4个火焰探测器安装在4个不同的火焰筒内。 火焰探测器由一小充气管组成，充气
管内有两个相离很近的电极。内置电源的电气模块为两电极提供高压直流电源。
当紫外线存在时，将引起充气管放电，这样就会产生一个脉冲电流和引起电源的放电。
紫外线存在时，电源就会连续不断地重复充电和放电过程，且将火焰的状态转换到燃机控
制系统。点火失败或火焰丢失是由信号装置显示的。
分布：#4、#5、#10和#11型式：紫外线火焰探测器
八 燃烧监测
燃烧监测的任务有二个：一是监视燃气轮机进口温度是否超过规定的最高温度
（1124℃），二是监视燃烧部件的热偏差，目的是保证燃烧部件的安全。燃烧监测最有效
最直接的途径是在每个燃烧单元出口（通流部分入口）加装温度测量，这样燃烧监测就变
得非常简单，而且功率调节也用不着那么复杂。但目前测量技术还无法对如此高的温度实
现高精度的有效测量。因此GE在透平排气扩压器后的环行空间均匀安装了24支热电偶
用于测量排气温度，再通过对排气温度的运算来判别燃气轮机进口是否超温或出现不允许
的热偏差。由于分管回流式燃气轮机在运行中会出现热偏差（变工况时这种热偏差会严重
的多），因此GE给出了允许的分散度。
允许分散度（TTXSPL）＝0.145×TTXM－0.08×CTD+30°F 式中：TTXM排气温度
平均值；CTD压气机出口温度。
当工况变动（或功率为预选方式）时，允许的分散度为TTXSPL＋200°F，实质上是
让燃烧监测暂时退出。
当燃烧监测出现下列情况时，燃气轮机将被遮断： ①排气温度超过温控
（TTXM+40°F。）
②温度最高点与最低第2点差值超过允许分散度0.8倍、最高点与最低点的差超过允
许分散度的5倍且最低第2、3点相邻。
③最高点与最低第2点的差超过允许分散度、最高点与最低点的差超过允许分散度的
0.8倍且最低1、2点相邻。
④最高点与最低第3点超过允许分散度。 九 火焰保护逻辑的设定
以天然气为燃料的燃机，火焰保护逻辑如下：
1在机组点火前如任一火焰检测有信号，则禁止启动。
2在机组点火时，在10S内有任意两个火焰探测器检测到火焰强度大于20%，则认
为点火成功。
3在正常运行情况下，四个火检信号（L28FD-A、B、C、D）若有两个探测到火焰，
则控制系统认为着火正常。如有超过2个火焰信号检测低于20%强度，则熄火保护动作。
机组跳闸。
4而在停机过程中，若脱网后（L52G为“0”）有一个或以上的火焰信号消失并超过
6秒的延时，机组熄火保护动作。机组跳闸。
5.在发停机信号脱网后，如果8分钟内燃机不熄火，则保护动作熄火。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。