[发明专利]用于运行燃气涡轮发电厂的方法及燃气涡轮发电厂

说明书

一种用于运行燃气涡轮发电厂的方法；燃气涡轮发电厂包括压缩机、顺序燃烧器组件和布置在燃烧器组件下游的涡轮；顺序燃烧器组件包括第一燃烧器和布置在第一燃烧器下游的第二燃烧器；其中混合器或高压涡轮布置在第一燃烧器和第二燃烧器之间；其中第二燃烧器包括至少一个燃烧级；该方法包括：在部分负载下运行燃气涡轮发电厂；在部分负载运行期间，向第一燃烧器供应第一燃料流速，并随后点燃或关闭第二燃烧器的至少一个燃烧级；在第二燃烧器的燃烧级点燃或关闭时改变第一燃料流速，以使燃气涡轮发电厂的功率输出的变化保持被包括在补偿范围内；补偿范围包括在零和由顺序燃烧器组件的运行极限限定的上限之间。

与相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年1月15日提交的欧洲专利申请No.19151980.0的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于运行燃气涡轮发电厂的方法以及用于产生电能的燃气涡轮发电厂。该发电厂可为单循环或联合循环发电厂。

背景技术

已知类型的燃气涡轮发电厂包括压缩机、燃烧器组件和涡轮，涡轮布置在燃烧器组件的下游。

压缩机设有可变的入口导叶(VIGV)，可变的入口导叶是设在压缩机的入口处的可调式叶片，以便调节进入压缩机的空气量。在其最大开度位置下，可变入口导叶允许最大空气质量流进入压缩机，且反之亦然，在其最小开度位置下，可变入口导叶允许最小量空气质量流进入压缩机。

燃气涡轮功率可通过调节可变入口导叶位置和涡轮入口温度来调整。在恒定的涡轮入口温度下，可调整第一燃烧器与第二燃烧器之间的负载来在给定排气温度和可变入口导叶位置下得到所需的排放。

如果发电厂是联合类型，则发电厂还包括蒸汽循环，蒸汽循环具有供有来自燃气涡轮的排气的再热锅炉(热回收蒸汽发生器)、蒸汽涡轮、冷凝器和泵。通常，这种发电厂还具有用于排放已经通过再热锅炉的排气的烟囱，以及连接到燃气涡轮和/或蒸汽涡轮的一个或多个发电机。

这些发电厂的运行必须满足机械和热约束以及排放限制。

为了降低这些排放并增加运行灵活性，可使用顺序燃烧器组件。

顺序燃烧器组件包括第一燃烧器和布置在第一燃烧器下游的第二燃烧器。第一燃烧器和第二燃烧器可具有相同或不同的设计(即环形或筒形设计)。

在第一燃烧器和第二燃烧器之间，可设置混合器或高压涡轮。

燃气涡轮发电厂可通过在转子朝标称速度加速期间引入并运行具有顺序燃烧的燃气涡轮的第一燃烧器来启动。在同步后，燃气涡轮发电厂开始从最小负载加载到基本负载。在加载的早期阶段，第二燃烧器投入运行。第二燃烧器应通过为其供应最小燃料流速来启用，以避免热气体在流体分配系统中再循环。类似地，第二燃烧室的停用也应从最小燃料流速到零而逐步进行。在这些情况(启用和停用)下，可能会发生几MW的非受控的功率跳变。

非受控的功率跳变可能会损害燃气涡轮发电厂某些部件的寿命，如转子部件或燃烧室组件的部件，以及通常与热气接触的涡轮的部件。

此外，非受控功率跳变可能会损害燃气涡轮发电厂的排放合规性和频率响应能力。

发明内容

因此，本发明目的在于提供一种运行燃气涡轮发电厂的方法，其允许避免或至少减轻所描述的缺点。

具体而言，本发明的目的在于提供一种用于运行燃气涡轮发电厂的方法，该方法能够减轻在第一级之后的一个燃烧级启用或停用时发生的功率跳变。鉴于上述目的，本发明涉及一种用于运行燃气涡轮发电厂的方法；燃气涡轮发电厂包括压缩机、顺序燃烧器组件和布置在燃烧器组件下游的涡轮；顺序燃烧器组件包括第一燃烧器和布置在第一燃烧器下游的第二燃烧器；其中在第一燃烧器和第二燃烧器之间布置混合器或高压涡轮；其中第二燃烧器包括至少一个燃烧级；该方法包括：