[发明专利]操作带有单轴燃气涡轮的功率设备的方法及功率设备

权利要求书

1.一种用于操作带有单轴燃气涡轮(6)的功率设备的方法，其中，所述单轴燃气涡轮(6)包括：压缩机(1)，其对入口空气(3)加压，所述入口空气在燃烧器(4)中与燃料(5)混合并点燃以用于生成燃烧气体；涡轮(7)，其从离开所述燃烧器(4)的热气体提取能量；一个轴(31)，其将所述压缩机(1)连接至所述涡轮(7)；以及第一发电机(25)，其以固定传动比机械地联接至所述燃气涡轮(6)的所述轴(31)，其特征在于，所述燃气涡轮(6)在低负载或无负载下以恒定速度操作，所述恒定速度低于当所述第一发电机(25)与电网(33)同步时所述燃气涡轮(6)转动的速度，其中所述第一发电机(25)经由静态频率转换器(24)和升压变压器(23)连接到所述电网(33)，并且至少对于高部分负载和基本负载，所述第一发电机(25)经由所述升压变压器(23)直接连接到所述电网，而且所述燃气涡轮(6)以当所述第一发电机(25)与所述电网(33)同步时所述燃气涡轮(6)转动的速度操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮(6)以当所述第一发电机(25)与电网(33)同步时的速度的20%与85%之间的速度操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过以下中的至少一个来控制所述燃气涡轮速度：

通过由所述静态频率转换器(24)控制的所述第一发电机(25)在所述轴(31)上施加扭矩，

调节可变入口导叶(34)，

调节所述压缩机入口空气(3)的温度，

调节吹除控制阀(20，22)位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一发电机(25)操作以经由所述静态频率转换器(24)将功率传送至所述电网(33)。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一发电机(25)操作以在所述轴(31)上施加正扭矩，以经由所述静态频率转换器(24)驱动所述燃气涡轮(6)。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，燃气涡轮(6)与蒸汽涡轮(13)布置在单个轴上，并且使用蒸汽涡轮功率来驱动所述燃气涡轮(6)。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述压缩机入口空气(3)的温度相对于周围空气(2)的温度提高。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过以下中的至少一个来提高所述压缩机入口空气(3)的温度：

将压缩机泄放空气(16)掺和至所述压缩机入口空气(3)，

通过空气预热器(36)中的热交换来加热所述入口空气(3)，

将再循环烟气(21)掺和至所述压缩机入口空气(3)。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下中的至少一个来控制所述燃气涡轮排放：

调节所述可变入口导叶(34)，

调节所述吹除控制阀(20，22)的位置，

调节所述燃气涡轮(6)的速度，

调节所述压缩机入口空气(3)的温度，

通过调节用于分级燃烧炉的级比或通向单独燃烧炉的燃料供应而调整火焰温度空间分布。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下中的至少一个来控制所述燃气涡轮排气温度：

调节所述可变入口导叶(34)，

调节所述吹除控制阀(20，22)，

调节所述燃气涡轮(6)的速度，

调节所述压缩机入口空气(3)的温度。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述燃烧器(4)针对所述燃气涡轮(6)在恒定速度下的备用操作以预混模式操作，所述恒定速度低于当所述第一发电机(25)与电网(33)同步时所述燃气涡轮(6)转动的速度，并且在于，所述燃烧器(4)在加速至空转期间、在空转下以及在低部分负载下利用扩散火焰或以利用扩散火焰稳定的预混模式操作，并且在于，所述燃烧器(4)对于基本负载和高部分负载操作以预混模式操作。