專利名稱：用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)的方法和系統(tǒng)以及用于執(zhí)行此方法的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
廢氣的再循環(huán)是一種原則上可用于實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)不同目的的技木。建議廢氣再循環(huán)用于例如減少NOx排放或減少排出的廢氣。在燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣再循環(huán)的情況下，廢氣的主要部分從總的廢氣流中分流，并典型地在冷卻和浄化后輸送至燃?xì)廨啓C(jī)的輸入質(zhì)量流或壓縮機(jī)，其中，回輸?shù)膹U氣流與新鮮空氣混合，而混合物隨后輸送給壓縮機(jī)。有利的是，可以通過廢氣再循環(huán)提高廢氣的ニ氧化碳-分壓力，由此降低帶有ニ 氧化碳分離功能的發(fā)電裝置的功率損耗和效率損耗。此外建議使用以減小燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)吸入氣體氧濃度為目的的燃?xì)廨啓C(jī)，以便由此減小NOx排放。為了廢氣再循環(huán)，例如US 7536252B1描述了調(diào)整渦輪機(jī)的廢氣再循環(huán)氣流的方法，該廢氣再循環(huán)氣流通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)被引回至渦輪機(jī)的進(jìn)ロ。在這一方法中確定額定廢氣再循環(huán)的份額，其中，廢氣再循環(huán)份額定義為廢氣流在進(jìn)入渦輪機(jī)的氣流中所占的比重，并且將實(shí)際值調(diào)節(jié)至額定值。由US 2009/0145126公知了用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)的方法，其中，確定廢氣組分，而且檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)允許根據(jù)被測量的廢氣組分調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)。尤其在啟動(dòng)該燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)，快速地短暫處于低負(fù)荷范圍時(shí)，這種調(diào)節(jié)可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，這是因?yàn)閺U氣組分在很大程度上取決于其在經(jīng)過再循環(huán)的廢氣中的份額。此外，廢氣組分，或者燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)入氣體的允許組分的份額在很大程度上取決于燃?xì)廨啓C(jī)的工作點(diǎn)，從而使得對于特定的運(yùn)行狀態(tài)來說，具有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)的可靠運(yùn)行難度増大。為確保沒有可以燃燒的或易爆炸的燃料混合空氣殘留在再循環(huán)管道中，典型地建議在啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)前清洗再循環(huán)管道，該再循環(huán)管道為此需要附加的閥門和管道。例如EP2060772公開了用于清洗廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的凈化系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供ー種具有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)低負(fù)荷情況下可靠運(yùn)行的方法以及用于啟動(dòng)和停止燃?xì)廨啓C(jī)以及廢氣再循環(huán)的方法。依據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以解決。本發(fā)明的核心是用于運(yùn)行具有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)的方法，在該方法中，在啟動(dòng)和關(guān)停燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)切斷廢氣再循環(huán)，并且在該方法中，根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)開啟或切斷廢氣再循環(huán)。尤其是根據(jù)本方法，在具有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置中，該燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置包括燃?xì)廨啓C(jī)、余熱蒸汽發(fā)生器和廢氣分配器(該廢氣分配器將燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的廢氣分為用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)吸入流中的第一廢氣流和用于排放至周圍環(huán)境的第二廢氣流)以及調(diào)整第一廢氣流的調(diào)整元件，所述調(diào)整元件在超過接通負(fù)荷之前都保持在閉合位置，這樣就沒有廢氣進(jìn)入再循環(huán)管道并且燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的全部廢氣流作為第二廢氣流排放至周圍環(huán)境。只有在達(dá)到釋放條件后一例如在超過開啟負(fù)荷后，根據(jù)本方法打開調(diào)整元件，以便將廢氣的一部分作為第一廢氣流再循環(huán)到吸入流中。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，規(guī)定壓力極限值(尤其是燃燒室或壓縮機(jī)最終壓力的極限值)、熱氣溫度的極限值或燃料質(zhì)量流或者燃料調(diào)節(jié)閥位置的限度作為釋放條件。根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的啟動(dòng)過程，加速至額定轉(zhuǎn)數(shù)的過程中的燃燒不穩(wěn)定并且不希望出現(xiàn)邊界條件的額外變化。因此根據(jù)本方法的設(shè)計(jì)方案，廢氣再循環(huán)只有在達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)后才接通。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)設(shè)計(jì)方案，為了避免廢氣再循環(huán)管道被燃料殘?jiān)廴?，要在燃?xì)廨啓C(jī)停止運(yùn)行前或停止時(shí)切斷廢氣再循環(huán)。根據(jù)ー個(gè)設(shè)計(jì)方案，廢氣再循環(huán)在關(guān)斷條件被低于后減小負(fù)荷時(shí)被關(guān)斷。這在另一個(gè)實(shí)施方式中是關(guān)斷負(fù)荷。
根據(jù)其他實(shí)施方式，規(guī)定壓力極限值(尤其是燃燒室或壓縮機(jī)最終壓力的極限值)、熱氣溫度的界限值或燃料質(zhì)量流或者燃料調(diào)節(jié)閥位置的限度作為釋放條件。尤其是如果廢氣再循環(huán)管道從廢氣管分岔出來，則設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)整元件，該調(diào)整元件在燃料殘?jiān)M(jìn)入廢氣再循環(huán)管道前關(guān)閉。由于廢氣再循環(huán)通過風(fēng)扇和冷卻器消耗輔助能量，因此在ー個(gè)實(shí)施方式中，規(guī)定只有在發(fā)電機(jī)同步起或自某ー個(gè)特定負(fù)荷點(diǎn)起開始廢氣再循環(huán)。與之相適應(yīng)的是，在確定的負(fù)荷點(diǎn)之下，也就是在低于關(guān)斷負(fù)荷時(shí)，廢氣再循環(huán)被切斷。如果減小負(fù)荷，低于該關(guān)斷負(fù)荷時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的全部廢氣流作為第二廢氣流排放至周圍環(huán)境。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式，只有在開啟發(fā)電機(jī)開關(guān)時(shí)才關(guān)斷廢氣再循環(huán)。在本方法的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，關(guān)斷條件小于接通條件。例如關(guān)斷負(fù)荷小于接通負(fù)荷，由此避免在低部分負(fù)荷的情況下，廢氣再循環(huán)被經(jīng)常地接通和切斷。根據(jù)本方法的另ー個(gè)實(shí)施方式，接通負(fù)荷小于或等于燃?xì)廨啓C(jī)的最小負(fù)荷。一旦燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)同歩，而且發(fā)電機(jī)開關(guān)關(guān)閉，則在本方法中，廢氣再循環(huán)的調(diào)整元件才被打開，由此將廢氣的一部分作為第一廢氣流再循環(huán)到吸入流中。根據(jù)另ー個(gè)實(shí)施方式，廢氣再循環(huán)的調(diào)整元件在打開發(fā)電機(jī)開關(guān)時(shí)關(guān)閉。在此，一旦發(fā)電機(jī)開關(guān)打開，就將燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的全部廢氣流作為第二廢氣流被排放至周圍環(huán)境。在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置低負(fù)荷的情況下，低的熱氣溫度可能導(dǎo)致不完全燃燒，而CO排放(ー氧化碳排放)增多。為了避免通過廢氣再循環(huán)進(jìn)一步增大CO排放，而CO排放增大導(dǎo)致缺氧的燃料氣體，則在ー個(gè)實(shí)施方式中，只有自某個(gè)負(fù)荷起才激活廢氣再循環(huán)，而在此廢氣再循環(huán)過程中，發(fā)電裝置更長時(shí)間地穩(wěn)定運(yùn)行。典型地，這大約是20%至30%的相對負(fù)荷。在這種負(fù)荷下，發(fā)電裝置能夠以足夠的效率工作，熱氣溫度也足夠高到允許通過廢氣再循環(huán)進(jìn)行干凈地燃燒。根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的類型，用于激活廢氣再循環(huán)的極限值最多是50%或60%的相對負(fù)荷，其中，相對負(fù)荷是在相應(yīng)環(huán)境條件下，釋放出的功率與可能的全負(fù)荷功率之間的比例。在燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)斷時(shí)，燃料殘留物可能進(jìn)入廢氣。如果廢氣再循環(huán)開啟，那么燃料殘留物也可以進(jìn)入再循環(huán)管道，從而在新啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)前必須通過空氣或其他氣體費(fèi)事地清洗該管道。為避免這種污染以及清洗過程，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方法，與廢氣所需要的從渦輪機(jī)流經(jīng)HRSG并進(jìn)入廢氣分配器的速度相比，要更快地關(guān)閉調(diào)整元件。通過這種相應(yīng)地快速閉合避免燃料殘留物進(jìn)入廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。因此也就不需要為新啟動(dòng)該系統(tǒng)而清理該系統(tǒng)。燃?xì)廨啓C(jī)典型地包括壓縮機(jī)、燃燒室和驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)并釋放有用功率的渦輪機(jī)。在本方法的另ー種實(shí)施方式(該實(shí)施方式應(yīng)用在帶有連續(xù)燃燒的燃?xì)廨啓C(jī)，也就是燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)有壓縮機(jī)、第一燃燒室、高壓渦輪機(jī)、第二燃燒室(連續(xù)燃燒室)和低壓渦輪機(jī))中，在斷開第二燃燒室時(shí)或之前要關(guān)閉所述用于調(diào)整再循環(huán)氣流的調(diào)整元件。第二燃燒室典型地在部分負(fù)荷時(shí)關(guān)斷，而第一燃燒室為保證穩(wěn)定且干凈的燃燒而繼續(xù)運(yùn)行。如果部分負(fù)荷低，進(jìn)入第二燃燒室的進(jìn)氣溫度較低，那么關(guān)閉第二燃燒室時(shí)，沒有燃燒的燃料可離開燃燒室以及由此離開低壓渦輪機(jī)。如果關(guān)斷燃燒室后還沖洗燃燒器中的燃料管道，那么例如在減少負(fù)荷時(shí)，可以使用液體燃料驅(qū)動(dòng)完成上述過程。為了防止燃料殘?jiān)ㄟ^再循環(huán)管道進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)入口，再循環(huán)的調(diào)整元件要在第二燃燒室關(guān)斷前關(guān)閉。作為可供選擇的另 ー種方案，調(diào)整元件可以在第二燃燒室關(guān)斷時(shí)或關(guān)斷后不久這樣迅速關(guān)閉，使得可能的燃料殘?jiān)陉P(guān)閉前還不能走完從燃燒室到調(diào)整元件的路程。根據(jù)另ー個(gè)實(shí)施方式，在清洗第二燃燒室的燃料分配系統(tǒng)的油管前關(guān)閉調(diào)整再循環(huán)的調(diào)整元件，由此在清洗過程中，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流作為第二廢氣流被排到周圍環(huán)境。清洗過程結(jié)束后，可以重新開啟調(diào)整元件，并且使廢氣的一部分再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)口中。除了所述方法之外，用于執(zhí)行所述方法并且具有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置是本發(fā)明的主題。這種發(fā)電裝置包括帶有調(diào)整器的燃?xì)廨啓C(jī)、余熱蒸汽發(fā)生器和廢氣分配器，該廢氣分配器將廢氣分為用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)的吸入流中的第一廢氣流以及用于排入周圍環(huán)境的第二廢氣流，該發(fā)電裝置還包括調(diào)整第一廢氣流的調(diào)整元件。這種發(fā)電裝置的特征是調(diào)整第一廢氣流的調(diào)整元件能夠在ー個(gè)時(shí)間內(nèi)關(guān)閉，所述時(shí)間比廢氣從渦輪機(jī)出ロ經(jīng)過HRSG到達(dá)調(diào)整元件所需的時(shí)間短。典型的是，調(diào)整元件為此必須能夠在30秒內(nèi)關(guān)閉。所需的關(guān)閉時(shí)間由廢氣體積流和容器容積以及渦輪機(jī)與廢氣分配器之間的廢氣管道給出。關(guān)閉時(shí)間例如甚至可以少于10秒鐘。在一個(gè)實(shí)施例中，為保證再循環(huán)管道的快速關(guān)閉，除調(diào)整第一廢氣流的調(diào)整元件夕卜，在再循環(huán)管道的進(jìn)入?yún)^(qū)域內(nèi)設(shè)置快關(guān)閥或快關(guān)活瓣。這對于橫截面大的再循環(huán)管道有利，這是因?yàn)榭捎玫恼{(diào)整元件典型地只能慢速開動(dòng)，単獨(dú)的快關(guān)閥可能比需要一定關(guān)閉速度的調(diào)整元件更為有利。典型的是，快關(guān)活瓣或快關(guān)閥可在30秒內(nèi)關(guān)閉。例如甚至可在10秒內(nèi)關(guān)閉。再循環(huán)管道的進(jìn)入?yún)^(qū)域可理解為直接連接在流體分配器上的區(qū)域。優(yōu)選應(yīng)將快關(guān)閥與分配器之間的距離設(shè)置為小于再循環(huán)管道直徑的二倍至三倍。如果沒有単獨(dú)的快關(guān)閥，那么調(diào)整元件優(yōu)選設(shè)置在再循環(huán)管道的進(jìn)入?yún)^(qū)域內(nèi)。上述所有優(yōu)點(diǎn)不僅存在于分別給出的組合中，而且適用于其他組合或単獨(dú)使用，而不超出本發(fā)明的范圍。例如為替代允許再循環(huán)管道閉合的調(diào)整元件(例如可控的活瓣或閥)，也可以設(shè)計(jì)使用可控的廢氣風(fēng)扇或升壓器作為調(diào)整元件與快關(guān)閥組合起來。簡化地一般性描述了調(diào)整元件的調(diào)整。這當(dāng)然也可以理解為調(diào)整或控制。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知不同的調(diào)整方式，例如兩點(diǎn)調(diào)整、用比例調(diào)節(jié)器、積分控制器或IP控制器進(jìn)行調(diào)整。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員還熟知不同的經(jīng)過再循環(huán)的廢氣的凈化和制備方法，例如洗氣法。


下面借助于附圖進(jìn)ー步說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，實(shí)施例只是用于解釋本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于所述實(shí)施例。圖示圖I :帶有廢氣回輸?shù)娜細(xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的示意圖；圖2 :帶有燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的示意圖，具有廢氣連續(xù)燃燒和回輸；圖3 :帶有燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的示意圖，具有廢氣連續(xù)燃燒和回輸以及ニ氧化碳分離系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
圖I以示意圖的方式示出依據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的主要部件。燃?xì)廨啓C(jī)6包括壓縮機(jī)I (壓縮器)，在壓縮機(jī)內(nèi)經(jīng)過壓縮的燃燒用空氣被輸送給燃燒室2并在那里通過燃料5燃燒。隨后，熱的燃燒后氣體在渦輪機(jī)7內(nèi)膨脹。渦輪機(jī)7內(nèi)產(chǎn)生的有用能量然后例如通過ー個(gè)設(shè)置在同一根軸上的第一發(fā)電機(jī)25轉(zhuǎn)化為電能。為了在余熱蒸汽發(fā)生器9 (Heat recovery steam generator, HRSG)中最優(yōu)地使用熱廢氣中還保留的能量，使用自渦輪機(jī)7中排出的熱廢氣8產(chǎn)生用于蒸汽渦輪機(jī)13或其他設(shè)備的新鮮蒸汽30。蒸汽渦輪機(jī)13內(nèi)產(chǎn)生的有用能量例如通過ー個(gè)設(shè)置在同一根軸上的第二發(fā)電機(jī)25轉(zhuǎn)化為電能。水蒸汽循環(huán)回路39在本實(shí)施例中簡化，只示意性地通過冷凝器14和給水管線16給予表示。不同的壓カ級、給水泵等沒有表示，因?yàn)檫@些都不是本發(fā)明的主題。余熱蒸汽發(fā)生器19的廢氣在余熱蒸汽發(fā)生器9下游在分配器29內(nèi)分為第一廢氣支流21和第二廢氣支流24。第一廢氣支流21回輸至燃?xì)廨啓C(jī)6的吸入管道并在那里與環(huán)境空氣2混合。沒有回輸?shù)牡诙U氣支流24通過煙囪32輸出至周圍環(huán)境。為了消除廢氣管道的壓カ損耗并作為廢氣流分流的其他調(diào)控可能性，可以選擇性地設(shè)置ー個(gè)廢氣風(fēng)扇11或可調(diào)控的廢氣風(fēng)扇11。在所示的實(shí)施例中，分配器29實(shí)施為調(diào)整元件，其允許關(guān)閉進(jìn)入再循環(huán)管道的進(jìn)ロ，由此阻止燃料殘?jiān)M(jìn)入再循環(huán)管道。在帶有再循環(huán)的運(yùn)行過程中，回送的廢氣流21在廢氣再冷卻器27內(nèi)冷卻至稍高于環(huán)境溫度，該廢氣再冷卻器27可以配有冷凝器。在廢氣再冷卻器27下游，可以設(shè)置用于再循環(huán)氣流21的升壓器或廢氣風(fēng)扇11。在混合氣體作為吸入流經(jīng)由壓縮機(jī)進(jìn)ロ 3供應(yīng)給燃?xì)廨啓C(jī)6前，回輸?shù)膹U氣流21與環(huán)境空氣2混合。圖I所示實(shí)施例示出帶有簡單燃燒室4的燃?xì)廨啓C(jī)6。本發(fā)明也可以不受限制地在帶有連續(xù)燃燒的燃?xì)廨啓C(jī)中應(yīng)用，例如就像EP0718470所公開的那樣。圖2示意性表示了帶有廢氣連續(xù)燃燒和再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的實(shí)施例。在這種燃?xì)廨啓C(jī)中，高壓渦輪機(jī)33跟隨在燃燒室4后面。燃料5再一次在第二燃燒室34內(nèi)輸送至高壓渦輪機(jī)33的在做功的情況下部分膨脹的排出氣體并燃燒。第二燃燒室34的熱的燃燒氣體在輸出功的情況下在低壓渦輪機(jī)35內(nèi)進(jìn)ー步膨脹。余熱的利用以及再循環(huán)與圖I所示實(shí)施例相似。為了調(diào)整和阻截再循環(huán)氣流，除廢氣分配器29 (該廢氣分配器28不可移動(dòng)地實(shí)施)タト，還可以設(shè)置調(diào)整元件36。圖3所示實(shí)施例以圖I為基礎(chǔ)，另外還示出ニ氧化碳分離系統(tǒng)18。沒有回輸?shù)牡讠藦U氣支流20典型地在廢氣再冷卻器23內(nèi)繼續(xù)冷卻并供應(yīng)給ニ氧化碳分離系統(tǒng)18。從此處，缺乏ニ氧化碳的廢氣22通過煙囪32被排放至周圍環(huán)境。為消除ニ氧化碳分離系統(tǒng)18和廢氣管道的壓カ損耗，可以設(shè)置廢氣風(fēng)扇11。ニ氧化碳分離系統(tǒng)18內(nèi)分離出的ニ氧化碳31典型地在壓縮機(jī)(未示出)內(nèi)壓縮并被排出用于儲藏或進(jìn)ー步的處理。ニ氧化碳分離系統(tǒng)18通過蒸汽萃取裝置15供應(yīng)蒸汽，典型的是中壓蒸汽或低壓蒸汽，該蒸汽是從蒸汽渦輪機(jī)13中分出來的。在ニ氧化碳分離系統(tǒng)18內(nèi)釋放能量后，蒸汽再次回輸至水蒸汽循環(huán)回路。在所示的實(shí)施例中，蒸汽冷凝并且通過冷凝物回輸管路17供應(yīng)至給水裝置。第二廢氣支流也可以直接通過包括旁通活瓣或閥門的廢氣旁通裝置24輸送至煙囪32。

除了圖I所示實(shí)施例之外，圖3所示實(shí)施例的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)還包括ー個(gè)用于調(diào)整再循環(huán)氣流的単獨(dú)的調(diào)整元件36和一個(gè)快關(guān)閥或快關(guān)活瓣37。附圖標(biāo)記列表I 壓縮機(jī)2 環(huán)境空氣3 壓縮機(jī)-進(jìn)ロ4 燃燒室，第一燃燒室5 燃料6 燃?xì)廨啓C(jī)7 渦輪機(jī)8 燃?xì)廨啓C(jī)的熱的廢氣9 余熱蒸汽發(fā)生器(HRSG)10 用于第二部分廢氣流的廢氣風(fēng)扇(通向ニ氧化碳分離系統(tǒng)或煙囪)11 用于第一廢氣支流的廢氣風(fēng)扇(廢氣再循環(huán))12 旁通活瓣或閥門13 蒸汽渦輪機(jī)14 冷凝器15 用于ニ氧化碳分離系統(tǒng)的蒸汽萃取16 給水管道17 回流物冷凝管道18 ニ氧化碳分離系統(tǒng)19 余熱蒸汽發(fā)生器的廢氣20 第二廢氣支流(通往ニ氧化碳分離系統(tǒng)的廢氣管道)21 第一廢氣支流(廢氣再循環(huán))22 缺少ニ氧化碳的廢氣23 廢氣再冷卻器(用于第二廢氣支流)24 通向煙囪的廢氣旁通裝置
25第一發(fā)電機(jī)26第二發(fā)電機(jī)27廢氣再冷卻器(用于第一廢氣支流)28發(fā)電機(jī)開關(guān)29廢氣分配器30新鮮蒸汽
31分離出的ニ氧化碳32 煙囪33 高壓渦輪機(jī)34 第二燃燒室35 低壓渦輪機(jī)36 調(diào)整元件37 快關(guān)閥或快關(guān)活瓣P(guān)on接通負(fù)荷Poff關(guān)斷負(fù)荷
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的方法，該燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置包括燃?xì)廨啓C(jī)￠)、余熱蒸汽發(fā)生器(9)和廢氣分配器(29)以及用于調(diào)整第一廢氣流(21)的調(diào)整元件(11，29)，該廢氣分配器將燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的廢氣(19)分為用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)(6)的吸入流中的第一廢氣流(21)和用于排放到周圍環(huán)境的第二廢氣流(24)，其特征在于，在達(dá)到釋放條件之前，調(diào)整元件(11，29)都保持在閉合位置，在該閉合位置中，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流(19)作為第二廢氣流(24)被排放至周圍環(huán)境，只有達(dá)到釋放條件后才開啟調(diào)整元件，由此使得廢氣(19)的一部分作為第一廢氣流(21)再循環(huán)到所述吸入流中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述釋放條件是超過接通負(fù)荷(PtJ并且所述用于調(diào)整第一廢氣流(21)的調(diào)整元件(11，29)只有在開啟負(fù)荷(PJ被超過后才打開，以便將廢氣(19)的一部分作為第一廢氣流(21)再循環(huán)到吸入流中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，在超過關(guān)斷條件時(shí)，調(diào)整元件(11，29)關(guān)閉，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流(19)作為第二廢氣流(24)被排放至周圍環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，關(guān)斷條件是超過關(guān)斷負(fù)荷(P-)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，關(guān)斷負(fù)荷(Ptjff)小于接通負(fù)荷(PJ。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，接通負(fù)荷(Pm)小于或等于燃?xì)廨啓C(jī)(6)的最小負(fù)荷，只要燃?xì)廨啓C(jī)(6)的發(fā)電機(jī)(25)和電網(wǎng)同步并且發(fā)電機(jī)開關(guān)(28)關(guān)閉，則調(diào)整元件(11，29)打開，以便將廢氣(19)的一部分作為第一廢氣流(21)再循環(huán)到吸入流中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6其中任一所述的方法，其特征在于，調(diào)整元件(11，29)在發(fā)電機(jī)開關(guān)(28)打開時(shí)關(guān)閉，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流(19)作為第二廢氣流(24)被排放至周圍環(huán)境。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一所述的方法，其特征在于，調(diào)整元件(11，29)關(guān)閉的速度比從渦輪機(jī)(7)排出的廢氣流經(jīng)HRSG(9)所需的速度快。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一所述的用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的方法，其特征在于，燃?xì)廨啓C(jī)包括第一燃燒室和第二燃燒室，調(diào)整元件(11，29)在第二燃燒室關(guān)斷前或關(guān)斷時(shí)閉合，由此將燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流(19)作為第二廢氣流(24)排放至周圍環(huán)境。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一所述的用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的方法，其特征在于，在燃?xì)廨啓C(jī)使用液體燃料運(yùn)行時(shí)，調(diào)整元件(11，29)在清洗燃燒室(4)的燃料分配系統(tǒng)的油管之前關(guān)閉，由此在清洗過程中，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流(19)作為第二廢氣流(24)被排放至周圍環(huán)境。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至8其中任一所述的用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的方法，其特征在于，燃?xì)廨啓C(jī)包括第一燃燒室和第二燃燒室，在燃?xì)廨啓C(jī)使用液體燃料運(yùn)行時(shí)，調(diào)整元件(11，29)在清洗燃燒室(4)的燃料分配系統(tǒng)的油管前關(guān)閉，由此在清洗過程中，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的所有廢氣流(19)作為第二廢氣流(24)被排放至周圍環(huán)境。
12.帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置，該燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置包括具有調(diào)整器的燃?xì)廨啓C(jī)出)、余熱蒸汽發(fā)生器(9)和廢氣分配器(29)以及用于調(diào)整第一廢氣流(21)的調(diào)整元件(29、36)，該廢氣分配器將廢氣(19)分為用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)￠)的吸入流的第一廢氣流(21)和用于排放到周圍環(huán)境的第二廢氣流(24)，其特征在于，調(diào)整元件(36)的關(guān)閉速度快到足以讓調(diào)整元件(29，36)能夠在一定時(shí)間內(nèi)關(guān)閉，該時(shí)間小于廢氣從渦輪機(jī)(7、35)流經(jīng)HRSG(9)并到達(dá)廢氣分配器(29)的時(shí)間。
13.帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置，該燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置包括具有調(diào)整器的燃?xì)廨啓C(jī)出)、余熱蒸汽發(fā)生器(9)和廢氣分配器(29)以及 用于調(diào)整第一廢氣流(21)的調(diào)整元件(29、36)，該廢氣分配器將燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的廢氣(19)分為用于再循環(huán)到燃?xì)廨啓C(jī)(6)的吸入流中的第一廢氣流(21)和用于排放到周圍環(huán)境的第二廢氣流(24)，其特征在于，在再循環(huán)管道的接頭區(qū)域內(nèi)設(shè)置快關(guān)閥或快關(guān)活瓣(37)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于運(yùn)行帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的方法，其中，廢氣再循環(huán)在燃?xì)廨啓C(jī)(6)啟動(dòng)或關(guān)閉時(shí)斷開，根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)(6)的運(yùn)行狀態(tài)接通或關(guān)斷廢氣再循環(huán)。本發(fā)明此外還涉及帶有廢氣再循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置為執(zhí)行本方法包括調(diào)整元件(29、36)，該調(diào)整元件的關(guān)閉速度快到足以讓調(diào)整元件(36)能夠在一定時(shí)間內(nèi)關(guān)閉，該時(shí)間小于廢氣從渦輪機(jī)(7、35)流經(jīng)HRSG(9)的時(shí)間。
文檔編號F02C9/18GK102767431SQ20121019522
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者E·本茨, F·桑德爾, J·赫夫曼, M·尼克爾斯, S·羅夫卡 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司