本文是针对地面发电机组燃气轮机燃烧室的燃烧不稳定性的监测和控制。对于采用干低式NOx燃烧技术的F型燃气轮机,其燃烧室由于燃料空气比接近贫燃料熄火极限和燃烧温度较低而使其稳定运行区间较小,使得燃料在燃烧时常伴有燃烧不稳定性。由于燃烧不稳定给燃机带来了诸多损害,且燃烧过程和燃烧不稳定性涉及化学反应、传热、传质等复杂的物理过程,如何监测和控制燃烧室燃烧不稳定性是目前国内外燃气轮机制造产商和研究机构所面临的共同重大问题。鉴于此,本文研究了燃烧不稳定性动态监测和控制系统,并取得了如下成果:1.论文分析了由于传统燃气轮机排放了超标的NOx污染气体而采用F型燃气轮机的必要性;深入研究了燃烧机理、燃烧在燃气轮机燃烧室中的表现形式和燃烧不稳定性的产生机制,热声振动使得燃烧过程变得不稳定而产生特有频率的压力振动。其中低频压力振动主要由燃烧室内空气动力场的缓慢变化而引起的,而高频压力振动则是由火焰峰面的快速抖动而造成的。本文从燃烧室不同频率的压力振动的角度监测燃烧室的燃烧不稳定性。2.当燃烧室的特定频率幅值超过限值时,燃烧不稳定性将会影响燃气轮机的正常运行,严重还会引起停机事件。本文基于信号处理方法分析燃烧室压力振动,提出燃烧动态监测算法。基于傅里叶变换分析燃烧室八个特定频段的幅值,并利用单纯形搜索法优化参数,有效并准确地监测燃烧不稳定性。提出了基于小波变换的多尺度分析分解和重构压力信号为高频压力分量、中频压力分量和低频压力分量,在频域和时域上定位燃烧不稳定性。3.研究并实现燃烧不稳定性控制系统,使其能根据燃烧不稳定性动态监测算法的计算结果,实时控制和调整燃气轮机的运行状态,使燃烧不稳定性对燃气轮机所造成的影响最小。对于各个频段的幅值超过限值时燃烧不稳定性控制系统所做的调整不能降低燃烧室的燃烧效率以及燃气轮机的运行性能,对于各频段燃烧动态系统有着不同的控制目标。