RU2015139836A - Способ работы газотурбинной установкой со ступенчатым и/или последовательным сгоранием - Google Patents

Claims (42)

1. Способ работы газотурбинной установки со ступенчатым и/или последовательным сгоранием, в котором горелки второй ступени или второй камеры сгорания последовательно включают при нагрузке и выключают при разгрузке, при этом общий массовый расход топлива и впускные направляющие лопатки компрессора регулируют одновременно для обеспечения управления рабочими температурами газотурбинной установки и мощностью двигателя относительно требуемой нормы выброса CO.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при разгрузке газотурбинной установки отдельные горелки второй ступени или последующей камеры сгорания выключают так, что оставшиеся в работе горелки, подвергают работе при той же температуре горячего газа, как и при более высокой нагрузке газотурбинной установки, с уменьшением TAT2_avg для поддержания локальных максимальных температур TAT2_strike на выпуске турбины, и одновременно VIGV регулируют для достижения заданной точки нагрузки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общий массовый расход топлива и входные направляющие лопатки компрессора регулируют в ответ на постоянную выходную мощность в процессе переключения горелки.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что клапаны горелок включают или выключают с гистерезисом.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ включает в себя следующие этапы разгрузки, на которых:

a) выключают по меньшей мере одну горелку,

b) открывают VIGV для поддержания той же нагрузки, как и перед выключением горелки.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ включает в себя следующие этапы нагрузки, на которых

a) включают по меньшей мере одну горелку,

b) закрывают VIGV для поддержания той же нагрузки, как и перед включением горелки.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс в переходном состоянии включает в себя следующие этапы для

достижения целевой нагрузки, на которых:

a) уменьшают нагрузку посредством закрывания VIGV с увеличением CO,

b) выключают отдельные горелки при достижении предела CO,

c) временно увеличивают локальную температуру горячего газа, поскольку общий расход топлива перераспределен на оставшиеся в работе горелки,

d) уменьшают температуру горячего газа до требуемого уровня посредством уменьшения расхода топлива, приводящего к временному уменьшению нагрузки,

e) открывают VIGV для восстановления целевой нагрузки,

f) дополнительно уменьшают нагрузку в соответствии с этапами a)-e) до тех пор, пока не будет достигнута целевая нагрузка.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что точкой включения горелки управляют по одному из или комбинации следующих параметров:

a) нагрузка газотурбинной установки,

b) выбросы CO,

c) пульсации камеры сгорания,

d) температура на впуске турбины,

e) температура на выпуске турбины,

f) самые высокие значения температур на выпуске турбины,

g) массовый расход топлива в зависимости от количества горелок в работе,

h) температура на впуске турбины, определенная после приведения в работу горелки,

i) состав топлива,

j) давление на впуске второй ступени или камеры сгорания,

k) температура на впуске второй ступени или камеры сгорания.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что местоположение включенной горелки основано на

a) идентификации горелки, которая производит самые большие выбросы CO,

b) определении отдельной температуры на выпуске первой или второй камеры сгорания,

c) измерение локальных точек выброса отработавших газов,

d) группировка соседних горелок,

e) повторная регулировка по окружности включенных горелок.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что первая и вторая камера сгорания имеют кольцевую конструкцию или трубчатую конструкцию, или их комбинацию.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для увеличения температуры всасываемого воздуха часть сжатого воздуха из компрессора может быть добавлена к всасываемому воздуху.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частичный поток сжатого или частично сжатого воздуха компрессора добавляют по меньшей мере в местоположение выше по потоку от второй камеры сгорания.

13. Способом по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одной температурой охлаждающего воздуха и/или по меньшей мере одним массовым расходом охлаждающего воздуха управляют в зависимости от нагрузки.

14. Газотурбинная установка по меньшей мере с одним компрессором, первой камерой сгорания, которая соединена ниже по потоку от компрессора, причем горячие газы первой камеры сгорания поступают по меньшей мере в промежуточную турбину или непосредственно или косвенно во вторую камеру сгорания, при этом горячие газы второй камеры сгорания поступают в дополнительную турбину или непосредственно или косвенно на энергетическое устройство, и с контроллером, отличающаяся тем, что контроллер выполнен с возможностью управления газотурбинной установкой по способу по любому из пп. 1-13.

15. Газовая турбина по п. 14, отличающаяся тем, что она содержит отдельный клапан управления или выключения горелки, расположенный по меньшей мере в одной топливной линии к по меньшей мере одной горелке первой и/или второй камеры сгорания газотурбинной установки, при этом система распределения топлива содержит первый топливный регулирующий клапан, а также первый топливный кольцевой магистральный трубопровод для распределения топлива к горелкам.