RU2013129550A - Работа в резервном режиме газовой турбины - Google Patents

Работа в резервном режиме газовой турбины Download PDF

Info

Publication number
RU2013129550A
RU2013129550A RU2013129550/06A RU2013129550A RU2013129550A RU 2013129550 A RU2013129550 A RU 2013129550A RU 2013129550/06 A RU2013129550/06 A RU 2013129550/06A RU 2013129550 A RU2013129550 A RU 2013129550A RU 2013129550 A RU2013129550 A RU 2013129550A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas turbine
compressor
shaft
turbine
generator
Prior art date
Application number
RU2013129550/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2562686C2 (ru
Inventor
Клаус Деббелинг
Мартин ЦАЯДАТЦ
Андреас РУЕТЕР
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2013129550A publication Critical patent/RU2013129550A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2562686C2 publication Critical patent/RU2562686C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/02—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/06—Purpose of the control system to match engine to driven device
    • F05D2270/061—Purpose of the control system to match engine to driven device in particular the electrical frequency of driven generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/08—Purpose of the control system to produce clean exhaust gases
    • F05D2270/082—Purpose of the control system to produce clean exhaust gases with as little NOx as possible
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

1. Способ работы энергоустановки с одновальной газовой турбиной (6), содержащей компрессор (1), который создает давление впускного воздуха (3), который смешивается с топливом (5) и воспламеняется для производства горючих газов в камере (4) сгорания, турбину (7), которая извлекает энергию из горячих газов, выходящих из камеры (4) сгорания, один вал (31), соединяющий компрессор (1) с турбиной (7), и первый генератор (25), который механически соединен с валом (31) газовой турбины (6) с фиксированным передаточным отношением, отличающийся тем, что осуществляют работу газовой турбины (6) с постоянной скоростью вращения, которая ниже скорости вращения, с которой газовая турбина (6) вращается, когда первый генератор (25) синхронизирован с электрической сетью (33).2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют работу газовой турбины (6) со скоростью вращения между 20% и 85% скорости вращения, когда первый генератор (25) синхронизирован с электрической сетью (33).3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управляют скоростью вращения газовой турбины по меньшей мере одним из следующего:прикладывают крутящий момент к валу (11) первым генератором (25), который управляется статическим частотным преобразователем (24),регулируют регулируемые впускные направляющие лопатки (34),регулируют температуру впускного воздуха (3) компрессора,регулируют положение продувочного контрольного клапана (20, 22).4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют работу первого генератора (25) для подачи энергии в электрическую сеть (33) посредством статического частотного преобразователя (24).5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют работу первого генератора (25) для подачи

Claims (14)

1. Способ работы энергоустановки с одновальной газовой турбиной (6), содержащей компрессор (1), который создает давление впускного воздуха (3), который смешивается с топливом (5) и воспламеняется для производства горючих газов в камере (4) сгорания, турбину (7), которая извлекает энергию из горячих газов, выходящих из камеры (4) сгорания, один вал (31), соединяющий компрессор (1) с турбиной (7), и первый генератор (25), который механически соединен с валом (31) газовой турбины (6) с фиксированным передаточным отношением, отличающийся тем, что осуществляют работу газовой турбины (6) с постоянной скоростью вращения, которая ниже скорости вращения, с которой газовая турбина (6) вращается, когда первый генератор (25) синхронизирован с электрической сетью (33).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют работу газовой турбины (6) со скоростью вращения между 20% и 85% скорости вращения, когда первый генератор (25) синхронизирован с электрической сетью (33).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что управляют скоростью вращения газовой турбины по меньшей мере одним из следующего:
прикладывают крутящий момент к валу (11) первым генератором (25), который управляется статическим частотным преобразователем (24),
регулируют регулируемые впускные направляющие лопатки (34),
регулируют температуру впускного воздуха (3) компрессора,
регулируют положение продувочного контрольного клапана (20, 22).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют работу первого генератора (25) для подачи энергии в электрическую сеть (33) посредством статического частотного преобразователя (24).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют работу первого генератора (25) для подачи положительного крутящего момента на вал (11) для приведения в действие газовой турбины (6) посредством частотного преобразователя (24).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовая турбина (6) вместе с паровой турбиной (13) расположены на одном валу, и энергия паровой турбины используется для приведения в действие газовой турбины (6).
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что увеличивают температуру впускного газа (3) компрессора относительно температуры окружающего воздуха (2).
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что температуру впускного газа (3) компрессора увеличивают по меньшей мере одним из следующего:
примешивают отбираемый воздух (16) компрессора к впускному газу (3) компрессора,
нагревают впускной газ (3) посредством теплообмена в предварительном нагревателе (36) воздуха,
примешивают подвергнутый рециркуляции топочный газ (21) к впускным газам (3) компрессора.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что выбросы газовой турбины регулируют по меньшей мере одним из следующего:
регулируют регулируемые впускные направляющие лопатки (34),
регулируют положение продувочного клапана (20, 22),
регулируют скорость газовой турбины (6),
регулируют температуру впускного газа (3) компрессора,
модулируют пространственное распределение температуры пламени регулированием ступенчатого отношения для ступенчатых горелок или подачей топлива к отдельным горелкам.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру на выпуске газовой турбины регулируют по меньшей мере одним из следующего:
регулируют регулируемые впускные направляющие лопатки (34),
регулируют температуру впускного газа (3) компрессора,
регулируют продувочный контрольный клапан (20, 22),
регулируют скорость газовой турбины (6),
регулируют температуру впускного газа (3) компрессора.
11. Способ работы энергоустановки, содержащей одновальную газовую турбину (6) с компрессором (1), который создает давление впускного воздуха (3), который смешивается с топливом (5) и воспламеняется для производства горючих газов в камере сгорания (4), турбину (7), которая извлекает энергию из горячих газов, выходящих из камеры сгорания (4), один вал (31), соединяющий компрессор (1) и турбину (7), и первый генератор (25), который механически соединен с валом (31) газовой турбины (6) с фиксированным передаточным отношением, отличающийся тем, что осуществляют работу камеры сгорания (4) в режиме предварительного смешивания в процессе работы с постоянной скоростью вращения, которая ниже скорости вращения, с которой вращается газовая турбина (6), когда первый генератор (25) синхронизирован с электрической сетью (33), и осуществляют работу камеры сгорания (4) с диффузионным пламенем или в режиме предварительного смешивания с диффузионным пламенем для стабилизации при прогоне до холостого хода, при холостом ходе и при низкой неполной нагрузке, и осуществляют работу камеры сгорания (4) в режиме предварительного смешивания для работы с базовой нагрузкой и с высокой неполной нагрузкой.
12. Энергоустановка, содержащая одновальную газовую турбину (6) с компрессором (1), камеру сгорания (4), турбину (7), один вал (31), соединяющий компрессор (1) и турбину (7), и первый генератор (25), который механически соединен с валом (31) газовой турбины (6) с фиксированным передаточным отношением, отличающаяся тем, что газовая турбина (6) выполнена с возможностью непрерывной работы с камерой сгорания, воспламеняющейся с постоянной скоростью вращения, которая является по меньшей мере на 10% ниже расчетной скорости вращения газовой турбины (6).
13. Энергоустановка по п.12, отличающаяся тем, что вал (31), а также лопасти и лопатки компрессора (1) и турбины (7) выполнены для рабочего диапазона, свободного от собственных частот первого порядка, при скорости вращения, которая является по меньшей мере на 10% ниже расчетной скорости вращения газовой турбины (6).
14. Энергоустановка по п.12 или 13, отличающаяся тем, что вал (31) и лопасти и лопатки компрессора (1) и турбины (7) выполнены освобожденными по меньшей мере от собственных частот первого и второго порядка для рабочего диапазона по меньшей мере ±2% скорости вращения вблизи рабочей точки со скоростью вращения, которая является по меньшей мере на 10% ниже расчетной скорости вращения газовой турбины (6).
RU2013129550/06A 2012-06-28 2013-06-27 Способ работы энергоустановки в резервном режиме (варианты) и энергоустановка RU2562686C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12004854.1 2012-06-28
EP12004854.1A EP2679786A1 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Stand-by operation of a gas turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013129550A true RU2013129550A (ru) 2015-01-10
RU2562686C2 RU2562686C2 (ru) 2015-09-10

Family

ID=46466071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013129550/06A RU2562686C2 (ru) 2012-06-28 2013-06-27 Способ работы энергоустановки в резервном режиме (варианты) и энергоустановка

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140000270A1 (ru)
EP (1) EP2679786A1 (ru)
KR (1) KR101588209B1 (ru)
CN (1) CN103527320B (ru)
RU (1) RU2562686C2 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9297316B2 (en) * 2011-11-23 2016-03-29 General Electric Company Method and apparatus for optimizing the operation of a turbine system under flexible loads
KR20160009741A (ko) * 2014-07-16 2016-01-27 (주)이미지스테크놀로지 착용형 제어장치 및 이를 위한 인증 및 페어링 방법
US9847640B2 (en) * 2014-07-31 2017-12-19 General Electric Company Synchronous condenser
CN104124687A (zh) * 2014-08-08 2014-10-29 南京南瑞继保电气有限公司 一种双sfc***拓扑结构
EP3061919B1 (en) * 2015-02-24 2017-11-22 Ansaldo Energia Switzerland AG A gas turbine arrangement and a method for operating the gas turbine arrangement
GB2536876A (en) * 2015-03-23 2016-10-05 Aurelia Turbines Oy Two-spool gas turbine arrangement
GB2536878A (en) * 2015-03-23 2016-10-05 Aurelia Turbines Oy Multi-spool gas turbine arrangement
US20190017443A1 (en) * 2016-08-02 2019-01-17 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Rapidly available electric power from a turbine-generator system having an auxiliary power source
EP3301268A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Power plant control in coordination with further energy sources, like renewable energy
RU2628851C1 (ru) * 2016-10-25 2017-08-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Газотурбинная установка
US10280844B2 (en) * 2016-11-17 2019-05-07 General Electric Company Control systems for controlling power systems based on fuel consumption and related program products
RU2637345C1 (ru) * 2017-03-16 2017-12-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Устройство управления теплосиловой установкой
NL2019940B1 (en) * 2017-11-20 2019-05-24 Micro Turbine Tech B V Micro gas turbine designed to limit heat losses therefrom
CN109026801B (zh) * 2018-07-20 2020-01-10 西安陕鼓动力股份有限公司 一种单轴离心压缩机组及低能耗操作方法
JP7206143B2 (ja) * 2019-03-28 2023-01-17 三菱重工業株式会社 １軸式ガスタービンの運転制御装置、運転制御方法及びプログラム
US11713723B2 (en) * 2019-05-15 2023-08-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system for operating an engine
CN111255575A (zh) * 2020-03-13 2020-06-09 东方日立(成都)电控设备有限公司 一种用于大容量燃气轮机的调速***及调速方法
JP2023180717A (ja) * 2022-06-10 2023-12-21 三菱重工業株式会社 ガスタービンの制御方法、ガスタービンの制御プログラム、ガスタービンの制御装置、及びガスタービン設備

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1141211A1 (ru) * 1976-02-04 1985-02-23 Краснодарский политехнический институт Способ регулировани энерготехнологической установки
US4271664A (en) * 1977-07-21 1981-06-09 Hydragon Corporation Turbine engine with exhaust gas recirculation
US5402631A (en) 1991-05-10 1995-04-04 Praxair Technology, Inc. Integration of combustor-turbine units and integral-gear pressure processors
GB9122965D0 (en) * 1991-10-29 1991-12-18 Rolls Royce Plc Turbine engine control system
DE69421896T2 (de) 1993-12-22 2000-05-31 Siemens Westinghouse Power Corp., Orlando Umleitungsventil für die Brennkammer einer Gasturbine
FR2718902B1 (fr) * 1994-04-13 1996-05-24 Europ Gas Turbines Sa Ensemble turbine-générateur sans réducteur.
DE4446610A1 (de) 1994-12-24 1996-06-27 Abb Management Ag Verfahren zum Betrieb einer Gasturbogruppe
US6612112B2 (en) * 1998-12-08 2003-09-02 Capstone Turbine Corporation Transient turbine exhaust temperature control for a turbogenerator
US20040131138A1 (en) * 2001-05-25 2004-07-08 Michael Correia Brayton cycle nuclear power plant and a method of starting the brayton cycle
US20040160061A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Capstone Turbine Corporation Gas-turbine engine with catalytic reactor
US6906432B2 (en) * 2003-07-02 2005-06-14 Mes International, Inc. Electrical power generation system and method
US6931856B2 (en) * 2003-09-12 2005-08-23 Mes International, Inc. Multi-spool turbogenerator system and control method
JP2006274868A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Honda Motor Co Ltd ガスタービン発電機の運転制御装置
WO2008098891A1 (de) * 2007-02-14 2008-08-21 Alstom Technology Ltd Kraftwerksanlage sowie verfahren zu deren betrieb
JP5091256B2 (ja) * 2007-02-14 2012-12-05 アルストム テクノロジー リミテッド 発電設備の作動方法
US7891192B2 (en) * 2007-08-28 2011-02-22 General Electric Company Gas turbine engine combustor assembly having integrated control valves
EP2071157B1 (de) * 2007-12-10 2014-01-15 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Regelung einer Gasturbine in einem Kraftwerk
WO2009118332A2 (de) * 2008-03-25 2009-10-01 Alstom Technology Ltd Kraftwerksanlage sowie verfahren zu deren betrieb
JP5221443B2 (ja) * 2009-05-08 2013-06-26 株式会社東芝 一軸型複合サイクル発電プラントの起動方法および一軸型複合サイクル発電プラント
CH702906A1 (de) * 2010-03-26 2011-09-30 Alstom Technology Ltd Verfahren zum betrieb eines integrierten solar-kombikraftwerks sowie solar-kombikraftwerk zur durchführung des verfahrens.

Also Published As

Publication number Publication date
RU2562686C2 (ru) 2015-09-10
EP2679786A1 (en) 2014-01-01
CN103527320A (zh) 2014-01-22
KR101588209B1 (ko) 2016-01-25
CN103527320B (zh) 2017-07-21
KR20140001773A (ko) 2014-01-07
US20140000270A1 (en) 2014-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013129550A (ru) Работа в резервном режиме газовой турбины
US7841186B2 (en) Inlet bleed heat and power augmentation for a gas turbine engine
US8534075B2 (en) Wobbe control and enhanced operability through in-line fuel reforming
CN106762158B (zh) 用于操作燃气涡轮的同时维持排放标准的***和方法
US10415432B2 (en) Power plant with steam generation and fuel heating capabilities
EP3141726A1 (en) Combustor and the method of fuel supply and converting fuel nozzle for advanced humid air turbine
US8490406B2 (en) Method and apparatus for controlling a heating value of a low energy fuel
JP2009197800A (ja) 排気ガスの温度を制御するための排気ガス温度調節デバイス及びシステムを有する発電システム
JP2017110646A (ja) 燃焼器ガス抽出により蒸気を発生する発電プラント
CN109489071B (zh) 一种低NOx排放的燃烧室、燃气轮机***、燃气轮机***的启动方法及负荷调节方法
RU2014129266A (ru) Газотурбинный двигатель, оснащенный теплообменником, и способ запуска такого двигателя
US20170058770A1 (en) System and method for decoupling steam production dependency from gas turbine load level
US20170058771A1 (en) System and method for generating steam during gas turbine low-load conditions
JP2021514038A (ja) 複合サイクル型発電装置のガスタービンエンジンの始動方法
RU2489588C2 (ru) Экологически чистая газотурбинная установка регенеративного цикла с каталитической камерой сгорания и способ управления ее работой
US20230228417A1 (en) Burner with gas turbine for producing a flame for a heat generation system
RU2767677C1 (ru) Способ уменьшения мощности газотурбинной установки ниже её допустимого нижнего предела регулировочного диапазона
JP2013249755A (ja) 高湿分空気利用ガスタービン
JP2018184947A (ja) ガスタービンの制御装置および方法
JP2004308596A (ja) 蒸気噴射ガスタービンの出力制御方法
RU139806U1 (ru) Газотурбинная установка
US11776702B2 (en) System for control of externally heated turbine engine
CN106855017A (zh) 一种应用化工驰放气发电的***及方法
RU2597715C1 (ru) Энергетическая установка
KR20220058351A (ko) 하이브리드 발전설비의 급기장치 및 급기방법

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170426

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180628