[發明專利]運行聯合循環功率裝置的方法和執行該方法的裝置

有效

• 申請號: 201310087699.5
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103321750A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: A.布里格亨蒂;D.S.利利;K.弗拉尼察;A.內梅特
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C7/057;F01K15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;嚴志軍

1.?一種用于運行聯合循環功率裝置的方法，包括，

燃氣渦輪(11)，其具有：影響入口溫度式空氣入口系統(12a-c)，其用于調節入口空氣的溫度；在所述影響入口溫度式空氣入口系統(12a-c)下游的壓縮機(14)，其用于提高所述空氣的壓力，并且配備有用于調節入口質量流量的可變入口導葉(13)；在所述壓縮機下游的至少一個燃燒器(15，15’)，其用于燃燒燃料與來自所述壓縮機(14)的壓縮空氣；以及在所述燃燒器(15，15’)下游的至少一個渦輪(16，16’)，其用于使熱的燃燒氣體膨脹，從而產生機械功率；

在所述燃氣渦輪(11)下游的HRSG(18)，其用于產生流通蒸汽；

蒸汽渦輪(19)，其用于使所述流通蒸汽膨脹，從而產生機械功率；以及

控制系統(22)，其特征在于，在閉環控制方案中，產生指示流通蒸汽溫度(T_steam)的控制變量，并且根據所述控制變量來控制所述影響入口溫度式空氣入口系統(12a-c)和/或所述可變入口導葉(13)，使得所述流通蒸汽溫度(T_steam)保持在期望目標蒸汽溫度(T_steam,t)處或在所述期望目標蒸汽溫度(T_steam,t)之上。

2.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于，直接測量所述流通蒸汽溫度(T_steam)，并且測量的溫度用作所述控制變量。

3.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述渦輪出口溫度(TAT2)用作指示所述流通蒸汽溫度(T_steam)的變量，而所述渦輪出口溫度(TAT2)用作所述控制變量。

4.?根據權利要求3所述的方法，其特征在于，直接測量所述渦輪出口溫度(TAT2)。

5.?根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據在線熱平衡計算來計算所述渦輪出口溫度(TAT2)。

6.?根據權利要求3所述的方法，其特征在于，測量所述燃氣渦輪(11)的出口處的排放，并且將所述排放用作所述控制變量。

7.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述燃氣渦輪(11)的其它部分處，尤其在所述渦輪(16，16’)的最后一級導葉處測量溫度，并且將這個測量的溫度用作控制變量。

8.?根據權利要求1至8中的任一項所述的方法，其特征在于，所述入口空氣在所述影響入口溫度式空氣入口系統(12a)中被加熱，直到所述流通蒸汽溫度(T_steam)在所述目標蒸汽溫度(T_steam,t)處或在所述目標蒸汽溫度(T_steam,t)之上為止。

9.?根據權利要求8所述的方法，其特征在于，來自所述壓縮機的后級的壓縮空氣用來加熱所述影響入口溫度式空氣入口系統(12a)中的入口空氣。

10.?根據權利要求8所述的方法，其特征在于，煙道氣的一部分被再循環，并且被混合到所述影響入口溫度式空氣入口系統(12d)中的入口空氣，以加熱所述入口空氣。

11.?根據權利要求1至10中的任一項所述的方法，其特征在于，在部分負載運行期間，減小所述燃氣渦輪(11)的冷卻空氣質量流量，并且/或者提高冷卻空氣冷卻器的再冷卻溫度，以提高所述流通蒸汽溫度(T_steam)。

12.?根據權利要求1至7中的任一項所述的方法，其特征在于，吸入空氣在所述影響入口溫度式入口系統(12b)中冷卻，以使所述流通蒸汽溫度(T_steam)降低到所述目標蒸汽溫度(T_steam,t)。

13.?根據權利要求1至12中的任一項所述的方法，其特征在于，通過控制所述可變入口導葉(13)的位置和所述渦輪入口溫度來控制所述裝置的輸出功率，以及，通過調節所述影響入口溫度式空氣入口系統(12)中的入口溫度來控制所述流通蒸汽溫度(T_steam)。

14.?根據權利要求1至13中的任一項所述的方法，其特征在于，根據蒸汽渦輪轉子和/或蒸汽渦輪定子部分的溫度來確定所述流通蒸汽溫度(T_steam)。

15.?一種聯合循環功率裝置，包括，

燃氣渦輪(11)，其具有：影響入口溫度式空氣入口系統(12a-c)，其用于調節入口空氣的溫度；在所述影響入口溫度式空氣入口系統(12a-c)下游的壓縮機(14)，其用于提高所述空氣的壓力，并且配備有用于調節入口質量流量的可變入口導葉(13)；在所述壓縮機下游的至少一個燃燒器(15，15’)，其用于燃燒燃料與來自所述壓縮機的壓縮空氣；在所述燃燒器下游的至少一個渦輪(16，16’)，其用于使熱的燃燒氣體膨脹，從而產生機械功率；

在所述燃氣渦輪(11)下游的HRSG(18)，其用于產生流通蒸汽；

蒸汽渦輪(18)，其用于使所述流通蒸汽膨脹，從而產生機械功率；以及

控制系統(22)，其特征在于，所述控制系統(22)包括閉環控制方案，所述閉環控制方案構造成產生指示所述流通蒸汽溫度(T_steam1)的控制變量，以及根據所述控制變量來控制所述影響入口溫度式空氣入口系統(12a-c)和/或所述可變入口導葉(13)，使得在所述聯合循環功率裝置的運行期間，所述流通蒸汽溫度(T_steam)保持在期望目標蒸汽溫度(T_steam,t)處或在期望目標蒸汽溫度(T_steam,t)之上。