[發明專利]組合設備的運行方法

無效

• 申請號: 97110568.5
• 申請日: 1997-04-22
• 公開（公告）號: CN1084831C
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: Ｈ·弗魯茲徹
• 申請（專利權）人: 亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司
• 主分類號: F02C6/18
• 分類號: F02C6/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 趙辛,蔡民軍

本發明涉及一種組合設備的運行方法。

現有技術中的現代組合設備通常采取下列調節措施進行工作：由功率或轉速調節器控制的調節機構，亦即壓縮機導流排調整裝置、進氣預熱裝置和來自余熱蒸汽發生器的蒸汽量的蒸汽注入裝置，引起循環的熱力學改變，諸如質量流量和壓力比變化。這些改變本身又要求有適配的燃料量。這通過相應的調節機構來實現，調節機構促使燃料計量。當壓縮機系統中存在中間冷卻器時，為了優化壓縮機分部的空氣動力學狀況，冷卻水量可以通過冷卻水計量裝置加以改變。

因此，例如局部關閉壓縮機導流排和/或預熱進氣，導致減少循環空氣流量，基于渦輪的通流原理，這種減少使得壓比下降。為了在這時防止在兩個燃燒室中溫度上升，必須減少燃料量。實現這一點最好借助于使用兩個能方便和可靠測量的參數，即渦輪出口溫度和壓縮機系統的出口壓力。然而，直接測量高溫氣體溫度和高壓渦輪的出口溫度是有困難的，因為那里的溫度水平很高。

反之，當進一步打開壓縮機導流排時，必須增加供給燃燒室的兩個燃料量，這通過前面所述的同一個調節機構實現。由此獲得的功率增加，是基于提高了燃燒室和渦輪的質量流量，與此同時也提高了壓力比。由此引起的低壓端渦輪出口溫度的下降，只是在一定程度上減少因提高質量流量而增加了的蒸汽產量，所以有效功率大體上與壓縮機輸送的空氣流量的增加成正比提高。由此可見，不可能大量提高蒸汽輪機的使用功率。

本發明將提供在這方面的補救辦法。本發明的目的是，在前言所述類型的方法中建議了一種調節方法，按這種調節方法促使提高使用功率，與此同時它還使效率最高以及有害物質的排放降到最低程度。

通過在壓力恰當的部位從蒸汽輪機抽取一定量的蒸汽并將這一蒸汽量注入燃氣輪機過程中適當的地方，使燃氣輪機功率的提高遠大于蒸汽輪機功率的下降。因此在總體上可以使功率增加10-15％。

蒸汽的注入最好在高壓燃燒室燃燒器上游進行，在這種情況下，將這些蒸汽摻混在燃料中在熱力學方面是等效的。因為注入的蒸汽要被置于在燃燒室中制備的高溫氣體的溫度水平，這當然需要附加的燃料量，所以在余熱蒸汽發生器中產生附加的蒸汽。盡管這種功率增加確定包含有此組合設備的效率略有下降，因為潛熱在煙囪中的損失比在蒸汽輪機冷凝器中的量更大，但因為注入燃氣輪機的蒸汽是在壓力適當的部位從蒸汽輪機抽取的，所以它不會成比例地降低整個蒸汽輪機的功率。

上面提到的效率略有下降可以按以下所述加以彌補：插入一個中間冷卻器，通過將壓縮機至少再分為兩個壓縮機分部，提高燃氣輪機的功率，并因而也提高了此組合設備的功率。在恰當地選擇循環壓力比以及按壓力恰當分配壓縮機分部的兩個分壓力比時燃氣輪機的效率增加了，但就組合系統而言效率卻略有下降。這是因為在中間冷卻器中損失的燃料能量部分沒有在余熱蒸汽發生器中用于生產蒸汽。不過，這一效率下降可通過在中間冷卻器中保持盡可能小的冷卻水量加以抑制，由此形成的高溫的壓力水在一個階式蒸發器中轉變為蒸汽，然后引入蒸汽輪機并在那里作功。

因此通過改變冷卻水量，可以影響在第二個壓縮機分部的進口溫度，所以，當工作點偏離額定點時這兩個壓縮機分部可加以校正，使它們的效率最大，這又會對組合設備的總效率產生影響。

下面借助于附圖表示本發明的一種實施例并詳細說明。所有對于直接理解本發明無關的部分均省略。介質的流動方向用箭頭表示。

唯一的圖表示了一種組合設備的線路，它的燃氣輪機組按順序燃燒設計。