。该第一测量部位位于燃气轮机的出口下游。刚好在燃气轮机非静态运行时，由于烟气流动中的波动引起第一测量部位的大的测量不确定性。因此，通过第二测量部位附加地测量烟气通道的端部处的温度，在那里燃气的流动中的波动变得较小。在非静态的状态下，通过第二测量值修正第一测量值。
[0025]优选地，在温度测量部位下游进行根据本发明的水喷入。但是当允许燃气轮机调控时，也能够有利的是:在第一和第二温度测量部位之间进行水的喷入。这具有下述优点:燃料轮机扩散器同样被冷却，所述燃气轮机扩散器的最大设计温度通常在600°C和630°C之间。因此不需要附加的在调节方面复杂的校正。
[0026]喷嘴应装入到烟气通道中，使得其从废气扩散器的环周向废气扩散器的中央进行喷入。将去离子水等供给给喷嘴，其方式是:喷嘴要么直接地连接到蒸汽部件的水系统(水蒸汽循环，例如凝结物)上。将水喷嘴安置在烟气通道中，使得进入第一加热面中的废气区关于温度和速度保持尽可能均匀。
[0027]在一个特别的改进方案中，为了进一步提高燃气和蒸汽轮机设施的可用性和灵活性，除了在调控方面将水注射装置结合到燃起轮机废气中，还将水注射装置引入到水-蒸汽循环的、尤其蒸汽发生器的引导蒸汽的蒸汽管中。
[0028]进入蒸汽发生器的引导蒸汽的蒸汽管中的水注射装置作为用于调控蒸汽温度的单一措施是已经是已知的。然而在与根据本发明的调控共同作用时，由此能够相对于蒸汽温度调控的已知的方法显著地提高蒸汽和燃气发电厂设施的可用性和灵活性。此外，提高GuD(主要是燃气轮机)的各个组成部分的改进可行性。进入水-蒸汽循环中的水注射装置通过根据本发明的调控减负，优化并且在全部注射装置共同作用时(废气中的水喷入和水-蒸汽循环中的水注射)更好地与所述设施的运行方式相配合。由此，操作者获得更多的调控可行性，以便即使在复杂的物理过程(例如起动、负载变化)的情况下也借助于现有的调度技术快速且有效地运行水-蒸汽循环中的所期望的参数。根据本发明调控进入燃气轮机废气中的水注射和进入水-蒸汽循环的引导蒸汽的蒸汽管中的水注射彼此联接并且结合到总设施的调度技术中。
[0029]为了在该扩展中确定待引入到烟气通道中的水量，除了燃气轮机的平均的燃烧温度之外，附加地在调控函数中一起考虑进入水-蒸汽循环中的相应的水注射冷却器上游和下游的蒸汽温度和至部分蒸汽轮机的新鲜蒸汽温度。此外，也能够在调节函数中一起考虑对燃气或蒸汽轮机的负荷瞬态的其它要求、对所述循环的不同的组成部分的起动要求或对模块的频率调控的专门的要求以及操作者的干预。在此，此外确保计算燃气轮机中的燃烧温度的精确性和不相关性。
[0030]基本上，本发明相对于现有技术所描述的改进方案提供如下优点:在进入蒸汽发生器管中的水喷入和水-蒸汽循环中的注射冷却装置之间存在调控方面的连接。在没有这两个系统的这种连接的情况下，设施运行是高度复杂的，极其易受干扰影响的并且极其可能无法没有干扰。这主要基于:具有每个系统对于温度调控具有受限制的使用领域，所述使用领域在单独受控时快速地达到界限。仅这两个系统的彼此组合和彼此配合实现总设施的应用领域和在调控方面的能力显著的扩展。系统的连接显著地放松各个界限，或者将其设置得高，使得通过设施运行完全不再达到所述界限。该范围中的干扰情况和损害显著被最小化并且所述设施的动力显著地提高。
[0031]本发明的针对设备的目的通过如下蒸汽和燃气轮机设施来实现，所述蒸汽和燃气轮机设施具有蒸汽发生器和喷嘴，所述蒸汽发生器经由烟气通道连接在燃气轮机下游用于在蒸汽轮机的水-蒸汽循环中产生蒸汽，所述喷嘴用于将水引入到烟气通道中，其中在烟气的流动方向上设置在用于确定燃烧温度的至少一个第一温度测量部位的下游。
[0032]根据本发明的设备的优点类似地从根据本发明的方法中得出。
【附图说明】
[0033]下面，根据附图详细阐述本发明。
[0034]图1示出蒸汽和燃气轮机设施I和改进方案，所述蒸汽和燃气轮机具有进入烟气通道中的根据本发明来调控的水喷入和进入水-蒸汽循环中的水注射，所述改进方案具有进入蒸汽发生器的管中的水注射。
【具体实施方式】
[0035]示出烟气通道6，所述烟气通道从左向右可由烟气穿流。在此未示出在流动方面连接在烟气通道6上游的燃气轮机。
[0036]燃气通道6包括蒸汽发生发生器20，所述蒸汽发生器具有多个压力级21、22、23，所述压力级又分别具有多个加热面7。在烟气通道6中沿着流动方向设置有第一温度传感器2、喷嘴装置24和第二温度传感器3，使得第一温度传感器定位在喷嘴装置24上游，并且第二温度传感器定位在喷嘴装置下游。
[0037]根据本发明，通过喷嘴装置24进入烟气通道6中的水喷射首先通过调控函数控制，所述调控函数作为控制算法存储在控制柜4中。为了执行调控信号设有多个呈阀形式的调控元件5。喷嘴装置24包括多个喷嘴，所述喷嘴分别借助自身相应的调控元件5调控。
[0038]调节算法根据外部参数16还有内部信号的确定的分析来确定。
[0039]内部信号包括:第一温度传感器2和第二温度传感器3的温度，以及出自压力级21、22、23(尤其高压级、中间过热器和最终和中间注射冷却器)的调控输出的信号。
[0040]通过在控制中应用温度信号2和3并且在烟气通道6中将水喷入设置在温度测量部位2下游，使得燃气轮机调控不受影响。
[0041]图1还示出本发明的实施方式的特征，所述实施方式具有进入蒸汽发生器的管中的附加的水注射装置。水注射进入到压力级21的蒸汽管中。水注射装置设置在高压部件8上游，水注射装置设置在高压部件12下游，水注射装置设置在中间过热器15上游并且水注射装置设置在中间过热器17下游。
[0042]水注射设备8、12、15和17中的每个经由相应的执行元件控制，其中每个执行元件都具有与之相应的调控元件。调控元件分别获得受控制柜4影响的信号。为此，全部调控元件都与控制柜4连接。
[0043]用于控制相应的执行元件的调控元件中的每个还分别具有在相应的注射部位上游的温度传感器和在相应的注射部位下游的温度传感器。
[0044]因此，高压部件8上游的水注射装置例如在水注射装置8上游具有温度传感器9并且在水注射装置8下游具有温度传感器10。高压部件12下游的水注射装置在水注射装置12上游具有温度传感器13并且在水注射装置12下游具有温度传感器14。
[0045]烟气通道6中的水喷嘴的数量、设计和设置以及最大的和最小的注射水量、温度和压强被选择为，使得第一压力级21的第一加热面上的烟气高在温度、速度和浓度方面尽可能均匀。
【主权项】
1.一种用于运行蒸汽和燃气轮机设施(I)的方法，其中将包含在燃气轮机的减压的烟气中的热量用来产生用于蒸汽轮机的蒸汽，其中为了避免临界的运行状态，通过将水引入到减压的所述烟气中来降低减压的所述烟气的温度，其中减压的所述烟气位于所述燃气轮机和在流动方面连接在下游的废热蒸汽发生器(20)之间的烟气通道(6)中，其中根据所述烟气温度确定待引入的水的量， 其特征在于，在流动方面，在将水引入到所述烟气中之前测量至少一个第一烟气温度，从所述烟气温度中确定所述燃气轮机的燃烧室的平均的燃烧温度，并且根据平均的所述燃烧温度设置待引入的水的量。2.根据权利要求1所述的方法，其中根据如下函数设置所述燃烧温度，所述函数从所述烟气通道中的平均的烟气温度、从所述废热蒸汽发生器(20)的不同的压力级中的蒸汽的一个或多个温度、从所述蒸汽和燃气轮机设施(I)的旋转机器的负载瞬态中以及从所述蒸汽轮机的调节方面的要求中得出。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中为了进一步提高所述蒸汽和燃气轮机设施(I)的可用性和灵活性，除了将水引入到所述烟气通道(6)中之外，还将水引入到水-蒸气循环的引导蒸汽的蒸汽管中。4.一种用于执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法的蒸汽和燃气轮机设施(I)，所述蒸汽和燃气轮机设施具有蒸汽发生器(20)和喷嘴装置(24)，所述蒸汽发生器经由烟气通道(6)连接在燃气轮机下游用于在蒸汽轮机的水-蒸汽循环中产生蒸汽，所述喷嘴装置用于将水引入到所述烟气通道出)中， 其特征在于，所述喷嘴装置(24)在所述烟气的流动方向上设置在用于确定燃烧温度的温度测量部位(2)和用于所述烟气通道￠)的保护装置的下游。5.根据权利要求4所述的蒸汽和燃气轮机设施(I)，其特征在于，所述喷嘴装置(24)构成用于在全部运行状态下完全地蒸发能喷入的水并且避免沉淀。
【专利摘要】一种用于调控水到蒸汽和燃气轮机设施的烟气通道中的喷入的设备和方法。本发明涉及一种用于运行蒸汽和燃气轮机设施(1)的方法，其中将包含在燃气轮机的减压的烟气中的热量用来产生用于蒸汽轮机的蒸汽，在出现临界的运行状态时，通过将水(W)引入到燃气轮机和流动方面连接在下游的废热蒸汽发生器之间的烟气通道中的减压的烟气(RG)中来降低减压的烟气(RG)的温度(T)，其中根据烟气温度确定待引入的水(W)的量。根据本发明，在将水引入烟气(RG)中之前测量烟气温度，从烟气温度中确定燃气轮机的燃烧室的平均的燃烧温度，并且根据燃烧温度设置待引入的水的量。
【IPC分类】F01K23/10, F01D25/30, F22B35/00, F02C6/18
【公开号】CN105339603
【申请号】CN201480034301
【发明人】托尔斯滕·洛扎, 丹尼斯·切特希克
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年6月4日
【公告号】DE102013211376A1, DE102013211376B4, EP3011144A2, US20160146059, WO2014202384A2, WO2014202384A3