专利摘要

本实用新型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，它属于燃气轮机发电领域。本实用新型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。本实用新型系统简单合理，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。

权利要求

1.一种燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，包括发电机、低压缸、中压缸、高压缸、燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机的透平、余热锅炉和高压给水泵，所述发电机、低压缸、中压缸、高压缸、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，余热锅炉与燃气轮机匹配，高压给水泵与余热锅炉连通，其特征在于：还包括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，所述透平排气温度测量装置设置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置在余热锅炉入口，锅炉排气CO测量装置设置在余热锅炉排烟处，喷雾装置设置在燃气轮机的透平排气出口烟道中，喷雾装置的给水通过高压给水泵。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，其特征在于：还包括喷雾给水流量调节阀，所述喷雾给水流量调节阀设置在高压给水泵与喷雾装置的连通管路上。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，其特征在于：还包括除氧器，所述余热锅炉的输出端设置除氧器。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，其特征在于：所述锅炉排气CO测量装置设置在余热锅炉尾部排烟处。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种系统，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，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等催化还原方式将NO₂和NO还原成N₂。但是，一方面该方式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，使得该方式的应用受限。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该燃气轮机联合循环机组启动过程NO2排放控制系统包括发电机、低压缸、中压缸、高压缸、燃气轮机压气机、燃气轮机燃烧室、燃气轮机的透平、余热锅炉和高压给水泵，所述发电机、低压缸、中压缸、高压缸、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，余热锅炉与燃气轮机匹配，高压给水泵与余热锅炉连通，其特征在于：还包括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，所述透平排气温度测量装置设置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置在余热锅炉入口，锅炉排气CO测量装置设置在余热锅炉排烟处，喷雾装置设置在燃气轮机的透平排气出口烟道中，喷雾装置的给水通过高压给水泵；系统简单，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。

作为优选，本实用新型所述的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，其特征在于：还包括喷雾给水流量调节阀，所述喷雾给水流量调节阀设置在高压给水泵与喷雾装置的连通管路上；喷雾给水流量调节阀，调节喷雾装置的喷雾水量，快速降低烟气温度。

作为优选，本实用新型所述的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，其特征在于：还包括除氧器，所述余热锅炉的输出端设置除氧器。

作为优选，本实用新型所述的燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统，其特征在于：所述锅炉排气CO测量装置设置在余热锅炉尾部排烟处。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：缓解甚至消除燃气轮机联合循环启动过程的黄烟问题；系统简单，运行成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图中：燃气轮机压气机1，燃气轮机燃烧室2，燃气轮机的透平3，余热锅炉4，高压给水泵5，喷雾装置6，喷雾给水流量调节阀7，透平排气温度测量装置8，余热锅炉进口温度测量装置9，锅炉排气CO测量装置10，发电机11，低压缸12，中压缸13，高压缸14，冷凝器15，凝结水泵16，除氧器17，低压给水泵18，中压给水泵19，高压过热蒸汽A，中压过热蒸汽B，低压过热蒸汽C，排烟D，空气E，燃料气F，补水G。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，燃气轮机联合循环机组启动过程NO₂排放控制系统包括发电机11、低压缸12、中压缸13、高压缸14、燃气轮机压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机的透平3、余热锅炉4、高压给水泵5、透平排气温度测量装置8、余热锅炉进口温度测量装置9、锅炉排气CO测量装置10和喷雾装置6，

本实施例的发电机11、低压缸12、中压缸13、高压缸14、燃气轮机压气机1、燃气轮机燃烧室2、燃气轮机的透平3与余热锅炉4依次相连，余热锅炉4分别与低压缸12、中压缸13和高压缸14相连，余热锅炉4与燃气轮机匹配，高压给水泵5与余热锅炉4连通，，所述透平排气温度测量装置8设置在燃气轮机的透平3排气出口，余热锅炉进口温度测量装置9设置在余热锅炉4入口，锅炉排气CO测量装置10设置在余热锅炉4排烟处，喷雾装置6设置在燃气轮机的透平3排气出口烟道中，喷雾装置6的给水连通于高压给水泵5。

本实施例的喷雾给水流量调节阀7设置在高压给水泵5与喷雾装置6的连通管路上。

本实施例的锅炉排气CO测量装置10设置在余热锅炉4尾部排烟处。

本实施例中低压缸12的出口依次串接冷凝器15和凝结水泵16后与余热锅炉4相连，余热锅炉4的输出端与除氧器17相连，该除氧器17的出口端分别通过低压给水泵18、中压给水泵19、高压给水泵5与余热锅炉4的输入端相连，余热锅炉4输出高压过热蒸汽A进入高压缸14，余热锅炉4输出中压过热蒸汽B进入中压缸13，余热锅炉4输出低压过热蒸汽 C进入低压缸12，余热锅炉4的后端用于排烟D，空气E进入燃气轮机压气机1，燃料气F进入燃气轮机燃烧室2，补水G根据需求补入余热锅炉4和凝结水泵16。

本实施例目的是这样实现的：通过研究发现，燃气轮机联合循环机组在启动过程中，尤其是在启动过程的低负荷状态下，由于燃气轮机燃烧室2温度低，燃烧不完全，燃机的排气中含有大量的CO，一般CO的排放会达到数百ppm。而且在启动过程的低负荷状态下，燃机排气中的NOx含量也会达到数十ppm，当燃气轮机的透平3排气进入到余热锅炉4以后，在合适的温度下，燃机排气中的NO会快速的被氧化为NO₂，这是燃气轮机联合循环烟囱NO₂排放高的重要原因之一，当NO₂的排放达到约10ppm以上时，就会看到烟囱排气呈淡黄色。申请人通过研究发现，在燃气轮机透平排气的氧浓度和水蒸气含量下，温度是影响NO向NO₂转化的最重要因素，当透平排气温度高于约500℃时，燃气轮机排气在余热锅炉4中的停留就会导致排气中NO向NO₂的转化。本实施例采用在透平出口喷雾结构，快速的对透平排气出口气体进行冷却，从而阻止排气中的NO在余热锅炉4中向NO₂转化。

本实施例在燃气轮机的透平3排气口处和余热锅炉4的扩张段出口设置透平排气温度测量装置8，余热锅炉进口温度测量装置9。在燃气轮机的透平3出口的烟道中设置喷雾装置6。在燃气轮机启动过程中或者低负荷状态下，当检测到透平出口温度高于约500℃，联合循环排烟的CO排放高于约30ppm时，从联合循环蒸汽底循环的给水泵出口引少量给水，通过燃气轮机透平出口烟道中设置的喷雾装置6，向透平出口烟气中喷水，高压水经过喷嘴以后雾化，进入透平排气的烟道，对燃气轮机的透平3排气进行快速降温，将透平排气温度降低到500℃以下；通过快速降低透平排气温度，避免燃气轮机透平排气中的NO在余热锅炉4中转化为NO₂，从而减缓联合循环机组启动过程中的NO₂排放造成的黄烟问题。

本实施例降低燃气轮机联合循环启动过程的NO2排放的工作过程是：随着燃气轮机联合循环启动，通过透平排气温度测量装置8监测燃气轮机的透平3排气温度，同时通过锅炉排气CO测量装置10监测燃气轮机的透平3的CO排放，当监测到燃气轮机的透平3排气温度超过500℃，且余热锅炉4的排气CO浓度大于30ppm时，打开喷雾给水流量调节阀7，调节喷雾装置6的喷雾水量，快速降低烟气温度；监测余热锅炉进口温度测量装置9所测得的余热锅炉进口温度，通过喷雾给水流量调节阀7调整水流量，使得余热锅炉进口温度测量装置9测得的烟气温度低于500℃。

本实施例中的喷雾装置6所需的水既可以来自于锅炉的给水泵，也可以有其他来源。对燃气轮机的透平3排烟中CO浓度的测量既可以如本实施例一样设置在余热锅炉4尾部，也可以设置在透平排气到烟囱的任何方便实施的位置或者直接从电厂的污染物检测设备的在线检测结果中读取。

本实施例中通过喷雾降低透平排烟的温度至500℃以下， 500℃是一个典型值，具体的温度可根据每个机组的情况调试确定，本实施例的核心在于通过喷雾快速降温抑制燃气轮机透平排气中的NO在余热锅炉4中向NO₂的转化，降低机组的NO₂排放，从而缓解甚至消除烟囱黄烟。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

一种燃气轮机联合循环机组启动过程NO2排放控制系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。