[发明专利]用于生产电能的燃气涡轮机设备以及用于操作所述燃气涡轮机设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产电能的燃气涡轮机设备及用于操作所述设备的方法。

背景技术

在夜间，电网对于电能的需求显著减小并且电能售价急剧下降。

因此，在夜间，电能设备的管理者或者关闭输出功率或者使输出功率最小。

具体地，由于过长的重起时间，因此联合循环型的燃气涡轮机设备在夜间并不关闭。因此在这种设备中，夜间使输出功率最小。

通过联合循环型的燃气涡轮机设备可实现的最小功率通常等于额定功率的10％。然而，在该功率水平下会发生超过法律限制污染物质排放(NOx和CO)过高的增加。

为了将污染排放物质排放维持在可接受的水平，最小功率必须高于额定功率的40％。

此外，为了顾及由于例如环境条件的改变、燃料成分等引起的可能的污染排放的波动，工厂管理者会储备另外的功率裕度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产电能的燃气涡轮机设备，其能够产生与至今为止可获得的最小功率相比低的最小功率并且能够充分考虑与污染物质排放相关的法律限制。

根据这种目的，本发明涉及一种用于生产电能的燃气涡轮机设备，包括：

-燃气涡轮机；

-燃烧室，其供应有燃料；

-探测模块，其构造为在燃气涡轮机的排气处探测指示一氧化碳浓度的至少第一参数；

-控制装置，控制装置构造为基于参考功率值来调节对燃烧室的燃料供应；

设备的特征在于，控制装置包括计算装置，计算装置构造为至少基于指示一氧化碳浓度的第一参数来计算参考功率值的校正值并且基于计算的校正值来修正参考功率值。

本发明的另一目的是提供一种用于操作用于生产电能的燃气涡轮机设备的方法，其能够产生与至今为止可获得的最小功率相比低的最小功率并且能够充分考虑与污染物质排放相关的法律限制。

根据这种目的，本发明涉及一种用于操作用于生产电能的燃气涡轮机设备的方法；设备包括：燃气涡轮机；供应有燃料的燃烧室；以及探测模块，探测模块构造为在燃气涡轮机的排气处探测指示一氧化碳浓度的至少第一参数；方法包括如下步骤：

-基于参考功率值来调节供应至燃烧室的燃料；

-至少基于指示一氧化碳浓度的第一参数来计算校正值；

-基于计算的校正值来修正参考功率值。

附图说明

参照附图的各图，通过本发明的非限制性实施方式的下面的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

-图1示意性地示出了根据本发明的用于生产电能的燃气轮机设备；

-图2是图1中的设备的第一细节的示意性方块图。

具体实施方式

图1示出了用于生产电能的燃气涡轮机设备1。

设备1借助于主开关3选择性地可连接至电能分配网2并且包括燃气涡轮机组件5、发电机6、探测模块7、控制装置8以及参考值选择模块9。

燃气涡轮机组件5包括压缩机10、燃烧室11以及燃气涡轮机12。燃烧室11通过供给阀13接收燃料。

发电机6机械地连接至与涡轮机12和压缩机10相同的轴线，并且以与涡轮机12和压缩机10相同的旋转角速度进行旋转式地供给。发电机6将由涡轮机12供应的机械动力转换成下文中简称为传输功率P的有功电能，并且使得该有功电能以给定的频率可由分配网2使用。

在本发明的变型(未示出)中，燃气涡轮机组件5联接至蒸汽涡轮机组件，该蒸汽涡轮机组件构造成使用燃气涡轮机12排出的废烟气的热量来产生能够转动一个或更多个蒸汽涡轮机的蒸汽。

探测模块7与设备1的多个传感器(未示出)连通并且为控制装置8提供一系列与设备1相关的参数，诸如指示在涡轮机12的排气处的一氧化碳的浓度CO％的参数、指示在涡轮机12的排气处的氮氧化物的浓度NO_X％的参数、设备频率f_I、传输功率P、涡轮机12的排气处的气体温度等。

参考值选择模块9产生待供应至控制装置8的参考信号。具体地，参考值选择模块9将称为SPDEF的至少一个功率值供应至控制装置8。

控制装置8使用来自探测模块7和来自参考值选择模块9的参数来产生适于对对燃烧室11的燃料供应和供给至压缩机10的空气流动速率进行调节的控制信号。

具体地，控制装置8产生发送至阀13的、用以对燃烧室11的燃料供应进行调节的控制信号U_FV。