[发明专利]用于操作联合循环发电站的系统和方法

说明书

本公开中描述的系统和方法的实施例针对操作联合循环发电站。在某些实施例中，可提供系统和方法用于并入控制系统的联合循环发电站，该控制系统使用整体途径来连续地且自动地调整联合循环发电站的热率且实现期望效率。根据本公开的一个实施例，控制系统可用于动态地控制联合循环发电站的各种操作，包括解决某些冲突的要求，诸如避免在保温器中生成过热蒸汽而同时将排气排放维持在可允许的规章限制内且将排气温度维持在可允许的材料能力限制内。此控制系统的使用允许联合循环发电站的增加的调低能力，连同联合循环发电站的联合循环热率的改进。

技术领域

本公开涉及发电站，且更具体地涉及用于操作联合循环发电站的系统和方法。

背景技术

联合循环发电站典型地包括燃气涡轮、热回收系统和蒸汽涡轮。燃气涡轮燃烧压缩空气-燃料混合物，其在燃气涡轮中移动经过涡轮叶片，以使涡轮叶片自旋。涡轮叶片的移动使燃气涡轮的轴旋转，其继而驱动生成电的生成器。热回收系统捕获来自燃气涡轮的排热，且产生输送至蒸汽涡轮的蒸汽。蒸汽涡轮驱动生成器来产生额外的电。

由联合循环发电站生成的电量可根据由称为负载提取的电量而改变。用语“负载”指各种类型的元件，诸如家用电器和商业/工业装备，其使用由联合循环发电站提供的电操作。典型地，由联合循环发电站提供的电量紧密跟踪负载。然而，由于各种原因，太经常且/或太快速地改变燃气涡轮和/或蒸汽涡轮的操作是不实际的。因此，在若干传统系统中，通过调整联合循环发电站的某些操作来达成操作平衡，例如，通过修改热回收系统的操作。

然而，调整热回收系统的操作鉴于冲突的要求可为困难的程序，该冲突的要求诸如为避免生成过热蒸汽而同时防止来自燃气涡轮的排气排放超过可允许的规章限制，以及防止来自燃气涡轮的排气温度超过可允许的热回收蒸汽生成器材料能力限制。传统地，此调整已经通过使用经验数据和次优构造来执行。次优构造的一个示例可包括以独立方式监测燃气涡轮的各种参数(诸如，空气流率和排气温度)和热回收系统的各种参数(诸如，蒸汽温度、水流率等)，且调整这些参数，而不考虑此动作可对联合循环发电站的一些其他构件的操作具有的反作用。

发明内容

本公开的实施例大体上针对用于操作联合循环发电站的系统和方法。在某些实施例中，系统和方法可提供成自动地构造联合循环发电站以相对高效地操作。

根据本公开的一个示例性实施例，联合循环发电站可包括燃气涡轮、热回收蒸汽生成器、蒸汽涡轮和控制系统。热回收蒸汽生成器联接至燃气涡轮且包括保温器，其以由联合循环发电站的负载状况确定的喷洒速率来分配流体。蒸汽涡轮联接至热回收蒸汽生成器且构造成接收热回收蒸汽生成器中生成的蒸汽。控制系统构造成探测喷洒速率，且根据联合循环发电站的喷洒速率和负载状况经由在可允许限制内调整燃气涡轮空气流率和排气温度来自动地调整联合循环发电站的热率。

根据本公开的另一个示例性实施例，一种操作联合循环发电站的方法，包括：当联合循环发电站在完全负载状况下操作时，探测保温器中的流体的第一喷洒速率；操作控制系统来根据第一喷洒速率设定联合循环发电站的第一热率，第一热率和第一喷洒速率允许联合循环发电站在完全负载状况下且在联合循环发电站的操作规格内操作；当联合循环发电站在完全调低状况下操作时，探测保温器中的流体的第二喷洒速率；以及操作控制系统来将联合循环发电站的第一热率改变至至少第二热率，第二热率和第二喷洒速率允许联合循环发电站以完全调低状况且在联合循环发电站的操作规格内操作。

根据本公开的又一个示例性实施例，一种非瞬时性计算机可读存储介质包含指令，该指令可由至少一个计算机运行来执行操作，该操作包括：当联合循环发电站在完全负载状况下操作时，探测保温器中的流体的第一喷洒速率；操作控制系统来根据第一喷洒速率设定联合循环发电站的第一热率，第一热率和第一喷洒速率允许联合循环发电站在完全负载状况下且在联合循环发电站的操作规格内操作；当联合循环发电站在完全调低状况下操作时，探测保温器中的流体的至少第二喷洒速率；以及操作控制系统来将联合循环发电站的第一热率改变至至少第二热率，第二热率和第二喷洒速率允许联合循环发电站在完全调低状况下无中断地且在联合循环发电站的操作规格内操作。