[发明专利]降低燃气轮机燃烧系统排放的动态控制系统

权利要求书

1、一种减少燃气轮机燃烧系统氮氧化物排放的方法，所述方法包括：

供给并均匀混合稀释剂和燃料，将混合物注入火焰区域进行燃烧；并且

动态控制将要与所述燃料均匀混合的稀释剂的流量，并且保持所述均匀混合物的稀释剂-燃料比例，使得当燃烧所述混合物时，产生的氮氧化物排放低于一个预定的水平。

2、如权利要求1所述的方法，还包括在负荷状态动态变化以及燃料发热量改变的情况下，控制稀释剂的流量以保持火焰的稳定性。

3、如权利要求1所述的方法，其中所述稀释剂包括蒸汽。

4、如权利要求1所述的方法，其中所述混合包括提供均匀度大于99％的所述混合物。

5、如权利要求1所述的方法，其中所述混合包括提供均匀度大于97.5％的所述混合物。

6、如权利要求1所述的方法，其中所述混合包括提供均匀度大于90％的所述混合物。

7、如权利要求1所述的方法，其中所述稀释剂的温度、压力和流速被动态地测量，并且所得的测量结果被用于所述稀释剂流量的所述控制。

8、如权利要求1所述的方法，其中所述燃料的温度、压力和流速被动态地测量，并且所得的测量结果被用于所述燃料流量的所述控制。

9、如权利要求1所述的方法，其中所述燃料和稀释剂的均匀混合物的温度、压力和流速被动态地测量。

10、如权利要求1所述的方法，其中稀释剂-燃料比例被保持在2.0:1到4.2:1的范围内。

11、如权利要求1所述的方法，其中稀释剂-燃料比例被保持在2.75:1到3.0:1的范围内。

12、如权利要求1所述的方法，其中稀释剂-燃料比例被保持在3.7:1到4.2:1的范围内。

13、如权利要求1所述的方法，其中为了在所述燃气轮机燃烧系统开机阶段保持火焰稳定性，稀释剂与所述燃料的混合将被停止，直到所述燃气轮机的燃烧系统在负载状态下达到稳定条件，之后再逐步增加稀释剂的流量直到达到期望的稀释剂-燃料比例。

14、如权利要求1所述的方法，其中在所述燃气轮机燃烧系统关机阶段，与所述燃料混合的稀释剂的流量将被逐渐减少直到所述燃气轮机燃烧系统中的所述稀释剂残留为零，之后所述燃气轮机的燃烧系统的全面关机才最终完成。

15、一种减少燃气轮机燃烧系统不希望有的排放物的方法，所述方法包括：

供给并均匀混合稀释剂和燃料，将混合物注入火焰区域进行燃烧；并且

动态控制将与所述燃料均匀混合的稀释剂的流量，同时保持所述均匀混合物的稀释剂-燃料比例在3.0:1以上，从而与稀释剂-燃料比例在3.0:1以下的燃料和稀释剂的均匀混合物的燃烧相比，减少一氧化碳、氮氧化物和二氧化碳的排放量。

16、如权利要求15所述的方法，其中将具有所述稀释剂-燃料比例的所述混合物注射入所述燃气轮机的燃烧系统的火焰区域，会导致系统与采用较低稀释剂-燃料比例的不同混合物的燃烧相比有更高的转速。

17、如权利要求16所述的方法，其中与使用较低稀释剂-燃料比例的不同混合物的燃烧相比，所述燃气轮机燃烧系统的动力输出增加。

18、如权利要求16所述的方法，其中与使用较低稀释剂-燃料比例的不同混合物的系统相比，每千瓦时的二氧化碳排放量减少。

19、如权利要求15所述的方法，其中稀释剂-燃料比例被保持在2.0:1到4.2:1的范围内。

20、如权利要求15所述的方法，其中稀释剂-燃料比例被保持在2.75:1到3.0:1的范围内。

21、如权利要求15所述的方法，其中稀释剂-燃料比例被保持在3.7:1到4.2:1的范围内。

22、如权利要求15所述的方法，其中，当所述稀释剂和燃料的均匀混合物燃烧时，所产生的一氧化碳和氮氧化物排放量在15ppm以下。

23、如权利要求15所述的方法，其中，当所述稀释剂和燃料的均匀混合物燃烧时，所产生的一氧化碳和氮氧化物排放量在5ppm以下。