[发明专利]基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统和控制方法，采用本发明中一种基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统和控制方法，首先通过喷雾冷却系统降低氮氧化物浓度，之后在此基础之上，通过调节SCR脱硝系统的脱硝效率承担更多降氮任务，使得整个联合循环机组在满足氮氧化物排放要求的前提下，减轻燃机本体降氮压力，便于提高其燃烧室出口温度，最后实现最大限度的提升联合循环机组发电效率。

技术领域

本发明涉及燃气蒸汽联合循环电厂技术领域，更具体地说，涉及一种基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统和控制方法。

背景技术

近年来，随着我国经济飞速发展，能源与环境问题日益突出，节能减排，建设资源节约、环境友好型社会成为我国经济建设的重要目标。

目前，燃气蒸汽联合循环机组中大多采用SCR系统脱硝，可灵活控制氮氧化物浓度，但是燃气蒸汽联合循环机组中燃气轮机控制系统与余热锅炉SCR控制系统分开，难以实现一体化联合脱硝。目前，燃气轮机受限于低氮排放标准，难以提高透平前温来实现机组提效；而独立运行的SCR脱硝系统只能被动接受上游烟气，难以发挥自身高效脱硝的潜力。

同时，燃气蒸汽联合循环机组中大多采用喷雾冷却系统，以提高机组出力，但大部分电厂忽视了该系统的降氮功能，且普遍认为该系统只能用于提高机组出力而难以用于提升机组效率。现有燃气蒸汽联合循环机组中燃气轮机控制系统与进气喷雾冷却的控制系统分开，喷雾冷却系统的功能得不到充分利用。

因此，如何基于三者优势，在最大发挥SCR系统和喷雾冷却系统的脱硝潜力，在实现联合循环机组氮氧化物达标排放基础上，提高机组的发电效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何在氮氧化物达标排放基础上，提高机组的发电效率，为此，本发明提供了一种基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统和控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统，包括：

设置在各检测点的用于检测对应参数的参数检测器；

向燃气轮机进行喷雾的喷雾冷却系统；

设置在燃烧室中SCR脱硝系统；以及

控制器，用于控制所述喷雾冷却系统以可实现最大喷雾量向燃气轮机进行喷雾；结合喷雾比例与氮氧化物允许排放浓度的对应关系得到喷雾后氮氧化物允许排放浓度降低量；

获得所述SCR脱硝系统的可实现最大脱硝效率，结合最大脱硝效率与氮氧化物排放限值的对应关系以及所述喷雾后氮氧化物允许排放浓度降低量得到当前氮氧化物允许排放浓度；

根据经验/半经验公式、各检测参数以及最终氮氧化物允许排放浓度确定最佳燃烧室出口温度；

判断所述最佳燃烧室出口温度是否在燃气轮机的安全阈值内，若在安全阈值内则确定所述可实现最大喷雾量为目标喷雾量，确定所述可实现最大脱硝效率为目标脱硝效率，燃气轮机执行该最佳燃烧室出口温度；否则，修订可实现最大脱硝效率直至燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。

本发明其中一个实施例中，所述参数检测器包括：

用于测量喷雾前空气温度和喷雾后空气温度的空气温度检测器；以及

用于测量喷雾前空气湿度和喷雾后空气湿度的空气湿度检测器；

所述控制器根据所述喷雾前空气温度和所述喷雾前空气湿度得到喷雾前含湿量；根据所述喷雾后空气温度和喷雾后空气湿度得到喷雾后含湿量；根据喷雾前含湿量、喷雾后含湿量以及焓湿图等焓加湿的对应关系确定可实现最大喷雾量。