[發明專利]一種降低燃氣輪機低功率運行期間NOx

在審

• 申請號: 201911330048.8
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110878715A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 陳明;金敏杰;曹亮;李福興;崔勇;趙文彬
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: F02C7/143
• 分類號: F02C7/143;F01N3/01
• 代理公司: 北京前審知識產權代理有限公司 11760
• 代理人: 陳姍姍;張靜

本公開揭示了一種可降低NO_X排放的燃氣輪機，包括：壓氣機、透平、發電機、冷卻裝置和等離子脫硝裝置。本公開還揭示了一種降低燃氣輪機低功率運行期間NO_X排放的方法。本公開通過在燃氣輪機的進氣口設置冷卻裝置，在排氣口設置等離子體脫硝裝置，能夠有效降低NO_X的排放。

技術領域

本公開屬于電氣工程綜合優化控制領域，具體涉及一種降低燃氣輪機低功率運行期間NO_X排放的方法。

背景技術

隨著電力資源進一步的優化配置,特高壓直流將西部凊潔能源陸續輸送至負荷集中區域,滿足了社會生產的需要，實現了低碳凊潔供電。但直流集中饋入受端電網的規模大幅増加,給受端電網的安全穩定運行帶來了新的挑戰。隨著大規模直流集中饋入,電網的電壓調節控制能力明顯受到影響,這種影響在直流系統換相失敗動態過程和低谷情況下顯的尤為突岀。根據直流設計原則，直流本身不向系統提供動態無功。特高壓直流輸電可大規模輸送有功功率，導致受端電網無功不足，動態過程中需從系統吸收大量無功。

大型燃氣輪機作為一種起停迅速，調節方便的發電機組，比較適用于受端電網動態無功支持的應用，同時不過度增加受端電網的基礎負荷需求，通常稱為燃氣輪機低功率調相運行技術。然而燃氣輪機低功率調相運行期間，會出現NOx排放增加的現象。近年來，NOx排放已經無法滿足新的環保法規的標準。因此，有必要在燃氣輪機的進氣和排氣環節同時增加一定的技術手段，以達到綜合排放降低的效果。

發明內容

針對現有燃氣輪機在低功率運行期間出現NOx排放增加的問題，本公開的目的在于提供一種降低燃氣輪機低功率運行期間NO_X排放的方法，一方面在進氣口設置制冷裝置，通過降低進氣溫度以減少NOx的產量；另一方面在排放口安裝等離子脫硝裝置，以減少NOx的排放量。

本公開的目的是通過以下技術方案實現的：

一種可降低NO_X排放的燃氣輪機，包括：壓氣機、透平、發電機、冷卻裝置和等離子脫硝裝置；其中，

所述壓氣機、透平和發電機安裝在同一主軸上；

所述冷卻裝置安裝于所述壓氣機前，用于對待進入壓氣機的空氣進行散熱制冷；所述等離子脫硝裝置安裝于所述透平后，通過高壓放電產生的等離子體脫除煙氣中所含NO_X。

所述冷卻裝置的制冷量與壓氣機的進氣量1:1匹配。

優選的，所述發電機的一端設有高壓備用變壓器，用于為冷卻裝置和等離子脫硝裝置供電；所述高壓備用變壓器通過第一開關S1和第二開關S2分別與所述冷卻裝置和等離子脫硝裝置相連。

本公開還提供一種降低燃氣輪機低功率運行期間NO_X排放的方法，包括如下步驟：

S100：對待進入壓氣機的空氣進行降溫冷卻；

S200：利用等離子體對所排煙氣中含有的NO_X分子進行氧化、降解。

優選的，所述利用等離子體對NO_X分子進行氧化、降解通過如下任一方式進行：電子束輻照和氣體電暈放電。

附圖說明

圖1是本公開示出的一種可降低NO_X排放的燃氣輪機的結構示意圖。

圖2是本公開示出的電制冷技術對燃氣輪機進氣進行冷卻的組成示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本公開的技術方案進行詳細說明。