[發明專利]一種控制熱電聯產中燃氣輪機進氣溫度的系統及方法

有效

• 申請號: 201710311632.3
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107420204B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 李亞軍;譚榮帥
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00;F02C7/16;F02C7/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

1.一種利用余熱控制熱電聯產供能系統中燃氣輪機進氣溫度方法，其特征在于，包括控制熱電聯產中燃氣輪機進氣溫度的系統，該系統包括：

與電網、天然氣管網相連的熱電聯產系統（A1）；

與熱電聯產系統（A1）和進口空氣相連的進氣溫度控制系統（A2）；

所述熱電聯產系統（A1）提供熱源，并驅動進氣溫度控制系統（A2）運行；

所述進氣溫度控制系統（A2）負責獲得進口空氣的溫度，并對進口空氣進行加熱或冷卻；

所述進氣溫度控制系統（A2）包括如下部件：

溫度控制器（a2）；

換熱器（a3）；

空氣流量閥（V₁）；

供水流量閥（V₂）；

余熱型溴化鋰雙工況機組（a1）；

所述換熱器（a3）中的循環水通過一管路進入余熱型溴化鋰雙工況機組（a1）實現換熱后，再通過安裝有供水流量閥V₂的另一管路返回換熱器（a3）；

該溫度控制器（a2）的溫度傳感器設置在換熱器（a3）的出口管路上，用于獲取進入換熱器（a3）出口空氣的溫度數據；溫度控制器（a2）的控制端連接供水流量閥（V₂），用于控制供水流量閥（V₂）的開度；

溫度傳感器獲取進口空氣的溫度數據后，傳送給溫度控制器（a2），由內置在溫度控制器（a2）內的信號放大模塊對其進行放大，并A/D轉換后，通過控制模塊實現對供水流量閥（V₂）的閥門開度進行控制，由余熱型溴化鋰雙工況機組（a1）提供熱或冷水到換熱器（a3）中與進口空氣換熱，從而實現對進口空氣加熱或冷卻；

所述熱電聯產系統（A1）包括如下部件：

燃氣輪機；

余熱鍋爐；

抽凝式汽輪機；

在換熱器（a3）中實現換熱的空氣進入燃氣輪機，由透平產生的煙氣進入余熱鍋爐，余熱鍋爐內的循環水被該煙氣加熱后進入抽凝式汽輪機；

所述余熱型溴化鋰雙工況機組（a1）是煙氣型溴化鋰雙工況機組和/或蒸汽型溴化鋰雙工況機組；

當采用煙氣型溴化鋰雙工況機組時，其驅動煙氣來自余熱鍋爐；

當采用蒸汽型溴化鋰雙工況機組時，其驅動蒸汽來自抽凝式汽輪機；

利用余熱控制熱電聯產供能系統中燃氣輪機進氣溫度方法，包括如下兩個控制步驟：

冬季期間控制步驟

通過控制空氣流量閥（V₁）閥門開度，獲得穩定的空氣流量F₁；

溫度傳感器獲得空氣中相應的溫度信號t₁，再由內置在溫度控制器（a2）內的信號放大模塊對其進行放大，并A/D轉換后傳遞給單片機；

由單片機設定或給定一個不會使燃氣輪機在工作過程中出現濕堵和冰堵現象的溫度t₂后，獲得空氣的焓值、密度、質量流量參數性質及將空氣加熱到t₂所需要的熱量Q，再得到此時供水流量閥V₂需要多大的閥門開度才能提供相應的熱量；最后通過溫度控制器（a2）內置的控制模塊實現對供水流量閥（V₂）的閥門開度進行控制，由余熱型溴化鋰雙工況機組提供熱水到換熱器（a3）中與進口空氣換熱；

當t₁大于設定的t₂時，則溫度控制器（a2）內置的控制模塊減小供水流量閥（V₂）的閥門開度，進而減少熱水的流量F₂；當t₁小于設定的t₂時，則溫度控制器（a2）內置的控制模塊執行增大供水流量閥（V₂）的閥門開度，進而增加熱水的流量F₂；

夏季期間控制步驟

通過控制空氣流量閥（V₁）閥門開度，獲得穩定的空氣流量F₁；

溫度傳感器獲得空氣中相應的溫度信號t₁，再由內置在溫度控制器（a2）內的信號放大模塊對其進行放大，并A/D轉換后傳遞給單片機；

由單片機設定或給定一個ISO條件下的溫度t₂后，獲得空氣的焓值、密度、質量流量參數性質及將空氣冷卻到t₂所需要的冷量Q，再得到此時供水流量閥（V₂）需要多大的閥門開度才能提供相應的冷量；最后通過溫度控制器（a2）內置的控制模塊實現對供水流量閥（V₂）的閥門開度進行控制，由余熱型溴化鋰雙工況機組提供冷水到換熱器（a3）中與進口空氣換熱；

當t₁大于設定的t₂時，則溫度控制器（a2）內置的控制模塊增大供水流量閥（V₂）的閥門開度，進而增加冷水的流量F₂；

當t₁小于設定的t₂時，則溫度控制器（a2）內置的控制模塊減小供水流量閥（V₂）的閥門開度，進而減少冷水的流量F₂。