[發(fā)明專利]操作燃氣輪機的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210461815.0
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103047009A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·居特;D·斯坦科維奇;M·貢普雷希特-利鮑
• 申請（專利權(quán)）人: 阿爾斯通技術(shù)有限公司
• 主分類號: F02C3/34
• 分類號: F02C3/34;F02C9/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 苗征;于輝

1.操作燃氣輪機(10)的方法，其中在壓縮機(13)中壓縮含有CO₂的氣體，壓縮后的氣體用于在至少一個隨后的燃燒室(14，18)中燃燒燃料，熱燃燒氣體用于驅(qū)動至少一個渦輪機(17，21)，其特征在于，利用分布式布置的多個物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)在燃氣輪機(10)內(nèi)的數(shù)個點處測量流過燃氣輪機(10)的氣體混合物的物質(zhì)濃度，所測量的濃度值用于控制燃氣輪機(10)和/或優(yōu)化所述燃氣輪機(10)的燃燒性能。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于至少O₂濃度是利用所述多個物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)測量的。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于使用ZrO₂傳感器作為所述物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)。

4.如權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于燃氣輪機(10)是連續(xù)-燃燒型，其分別具有兩個燃燒器(14，15；18，19)和兩個渦輪機(17，21)，并具有煙氣再循環(huán)，從而在燃氣輪機(10)出口處的至少一部分煙氣被再循環(huán)并在與新鮮氣體混合后進入壓縮機(13)中，測量O₂和優(yōu)選其他的物質(zhì)，尤其是CO₂、CO、NOx和H₂O的物質(zhì)濃度，并基于所測量的物質(zhì)濃度值控制進入到第二燃燒器(18，19)的燃料流。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在測量第一渦輪機出口溫度(TAT1)的位置附近測量第一渦輪機(17)后的O₂分布，以辨別第一燃燒室(14，15)中的富區(qū)和貧區(qū)。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在大氣壓力下參考新鮮空氣來進行所述物質(zhì)濃度的測量。

7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在第一燃燒器(14，15)內(nèi)測量O₂分布。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述測量用于獲取火焰溫度的局部值(T_火焰)。

9.用于進行根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的方法的燃氣輪機(10)，其包括壓縮機(13)、具有第一燃燒室(14)和第一燃燒嘴(15)的第一燃燒器(14，15)、位于所述第一燃燒器(14，15)下游的第一渦輪機(17)、位于所述第一渦輪機(17)下游的具有第二燃燒室(18)和第二燃燒嘴(19)的第二燃燒器(18，19)、位于所述第二燃燒器下游的第二渦輪機(21)、以及用于再循環(huán)燃氣輪機(10)出口的部分煙道氣體到其進口的構(gòu)件，其特征在于，多個物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)布置在燃氣輪機(10)的氣流中，所述物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)連接至控制單元(24)，其控制燃氣輪機(10)的運行。

10.如權(quán)利要求9所述的燃氣輪機，其特征在于燃料供應(yīng)閥(25)設(shè)置在第二燃燒嘴(19)的燃料供應(yīng)處，所述燃料供應(yīng)閥(25)由所述控制單元(24)根據(jù)所述物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)的測量來操作。

11.如權(quán)利要求10所述的燃氣輪機，其特征在于所述物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1)布置在相對于燃氣輪機的軸的圓周分布位置處，并位于測量第一渦輪機出口溫度(TAT1)附近的第一渦輪機(17)后。

12.如權(quán)利要求10所述的燃氣輪機，其特征在于所述物質(zhì)濃度傳感器(23)布置在相對于燃氣輪機的軸(26)的圓周分布位置處，并位于第一燃燒器(14，15)內(nèi)。

13.如權(quán)利要求9-12任一項所述的燃氣輪機，其特征在于所述物質(zhì)濃度傳感器(22；22a-1；23)是ZrO₂傳感器。