[发明专利]一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法，采用本发明中一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法，在实现氮氧化物浓度达标要求下，并使得燃气轮机在安全范围内运行，通过调整喷雾量最大限度的提高了燃烧室出口温度，从而提高了燃气蒸汽联合循环机组的发电效率。同时，充分利用了喷雾冷却系统的降低氮氧化物浓度的功能，提高了喷雾冷却系统其利用率。

技术领域

本发明涉及燃气蒸汽联合循环电厂技术领域，更具体地说，涉及一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法。

背景技术

近年来，随着我国经济飞速发展，能源与环境问题日益突出，节能减排，建设资源节约、环境友好型社会成为我国经济建设的重要目标。

目前，燃气蒸汽联合循环机组中大多采用喷雾冷却系统，以提高机组出力，但大部分电厂忽视了该系统的降氮功能，且普遍认为该系统只能用于提高机组出力而难以用于提升机组效率。同时现有燃气蒸汽联合循环机组中燃气轮机控制系统与进气喷雾冷却的控制系统分开，喷雾冷却系统的功能得不到充分利用。

因此，如何充分利用喷雾冷却系统，将其与燃机一体化控制，既实现机组降氮又提高机组效率成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何充分利用喷雾冷却系统，为此，本发明提供了一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，包括：

设置在各检测点的用于检测对应检测参数的参数检测器；

向燃气轮机入口空气进行喷雾的喷雾冷却系统；以及

控制器，用于根据喷雾前的含湿量、喷雾后的含湿量以及焓湿图等焓加湿的对应关系确定可实现最大喷雾量；

根据喷雾量与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前氮氧化物允许排放浓度；

根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前氮氧化物允许排放浓度确定最佳燃烧室出口温度；

判断所述最佳燃烧室出口温度是否在燃气轮机的安全阈值内，若在安全阈值内则确定所述可实现最大喷雾量为目标喷雾量；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。

在本发明其中一个实施例中，还包括：

用于测量喷雾前的空气温度和喷雾后的空气温度的空气温度检测器；

用于测量喷雾前的空气湿度和喷雾后的空气湿度的空气湿度检测器。

在本发明其中一个实施例中，所述参数检测器包括：

用于检测燃料进口处的燃气流量的燃气流量检测器；

用于检测燃料进口处的燃气成分的燃气成分检测器；

用于检测空气进口处的空气成分的空气成分检测器；

用于检测空气进口处的空气流量的空气流量检测器；

用于检测燃烧室进口温度的燃烧室进口温度检测器；以及

用于检测燃烧室的进口压力的燃烧室进口压力检测器；

所述控制器根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述燃气流量与燃气成分得到理论空气量，根据所述空气流量、空气成分和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。

在本发明其中一个实施例中，所述经验/半经验公式为：