[发明专利]一种燃气轮机联合循环机组启动过程NO2排放控制系统和方法

说明书

本发明涉及一种燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统和方法，它属于燃气轮机发电领域。本发明控制系统包括燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机的透平、余热锅炉和透平排气温度测量装置、余热锅炉进口温度测量装置、锅炉排气CO测量装置和喷雾装置，燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机的透平与余热锅炉依次相连，透平排气温度测量装置设在燃气轮机的透平排气出口，余热锅炉进口温度测量装置设在余热锅炉入口，锅炉排气CO测量装置设在余热锅炉排烟处，喷雾装置设在燃气轮机的透平排气出口烟道中。本发明还提供一种控制方法。本发明系统简单合理，运行成本低，降低在燃气轮机启动过程中的NO₂排放，从而缓解或者消除启动黄烟。

技术领域

本发明涉及一种系统和方法，尤其是涉及一种燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统和方法，具体涉及一种重型燃气轮机联合循环启动过程氮氧化物消除的方法和系统，它属于燃气轮机发电领域。

背景技术

以天然气为燃料的燃气轮机联合循环机组具有高效、低排放的特点，且机组启动快。我国大量的燃气轮机联合循环机组用于电网调峰。大量燃气轮机联合循环机组在启动过程中，存在烟囱冒黄烟的现象。

研究表明，黄烟的产生是由于在低负荷工况下机组排烟中NO₂含量过高导致，当排烟中的NO₂达到约10ppm以上时，即会出现肉眼可见的淡黄色排烟。为了减缓或者消除燃气轮机联合循环机组启动过程的黄烟现象，燃气轮机厂家不断的更新其燃烧器。

以GE公司为例，为了解决其F级燃气轮机联合循环机组启动过程中的黄烟问题，开发了完全不带扩散燃烧的全预混DLN2.6+燃烧器，并通过调整机组启动过程的策略等技术，大大减少了启动过程的黄烟现象，但仍不能完全消除NO₂排放带来的黄烟问题。其他去除启动过程中NO₂的办法包括在余热锅炉中通过SCR等催化还原的方法将NO₂和NO还原成N₂。但是，一方面该方法会增加投资和运行成本，另一方面，对于改造机组，需要在余热锅炉烟道中预留有SCR布置的空间，使得该方法的应用受限。

公开日为2016年06月15日，公开号为105674329A的中国专利中，公开了一种名称为“采用合成气燃料的燃气轮机燃烧器及控制方法”的发明专利。该专利燃烧器顶部的多个烧嘴用于输送空气及燃料从上向下进入燃烧室，底部出口通向透平；烧嘴集成了分隔开的空气及燃料通道；在烧嘴空气通道设置压力或者流量测量装置，用于测量空气流量；燃料通道通过外来的合成气混合蒸汽或者其它不可燃气体，在蒸汽或者其它不可燃气体通道上游安装流量调节装置，控制装置根据每个烧嘴空气流量，合成气流量及组分，控制流量调节装置调整蒸汽或者其它不可燃气体的流量，从而改变通过该烧嘴进入燃烧室的燃料流量及组分，使得通过每个烧嘴的空气流量与燃料热值达到适当比例，虽然该专利可使合成气燃料在燃气轮机燃烧器内稳定燃烧，避免烧嘴局部过热，同时降低氮氧化物排放，但是与本申请的系统结构和控制方法不同，本申请系统更简单合理，运行成本低，降低在燃气轮机启动过程中的NO₂排放，从而缓解或者消除启动黄烟。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种系统设计简单合理，运行成本低，降低在燃气轮机启动过程中的NO₂排放，从而缓解或者消除启动黄烟的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统和方法。