專利名稱：操作燃氣輪機組的方法及實施該方法的燃氣輪機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃氣輪機領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種操作燃氣輪機的方法，在燃氣輪機中，壓縮空氣從壓縮機中被抽取并用作冷卻熱負載部件的冷氣流，本發(fā)明還涉及一種用于實施該方法的燃氣輪機組。
背景技術(shù)：
為了冷卻熱部件，尤其是燃燒室以及有熱氣體流經(jīng)的渦輪機，燃氣輪機(燃氣輪機組)一般使用在適當?shù)膲毫ο聫膲嚎s機抽取的冷卻流體，將其不時進行再冷卻，并且在對熱部件的冷卻完成后將其補充入渦輪機流中。在此情況下，燃氣輪機的高熱負載部件的冷卻一般根據(jù)一個固定的程序執(zhí)行。在最簡單的情況下，該冷卻空氣比例在一個較寬的運行范圍下保持為一個較大的常數(shù)。例如，機器在熱氣體溫度降低的部分負荷運行時同樣如此?！榱烁鶕?jù)實際環(huán)境和工況成比例地改變和控制冷卻空氣量，EP1028230提出通過可變冷卻空氣補給的方式實現(xiàn)對受冷卻部件的材料溫度的控制。為此，其提出為熱負載部件裝備熱電偶或其他用于溫度測量的裝置。如果測得的溫度大于一個預(yù)設(shè)的參考值，則增加冷卻空氣量。反之亦然，如果測得的材質(zhì)溫度小于預(yù)設(shè)參考值，則冷卻空氣量被額外限制。US6615574解決了另一個問題。為了實現(xiàn)以相匹配的輸送壓力進行靈活送氣，其提出在壓縮機的不同級分流出壓縮空氣，然后以受控制的方式將其混合從而以足夠的輸送壓力提供冷卻所需的冷卻空氣量。此外，EP1967717還公開了用于在帶部分負載運行期間使用可控輔助空氣系統(tǒng)來提高熱燃氣溫度。根據(jù)預(yù)設(shè)的運行方式對運行中冷卻空氣流進行具體調(diào)節(jié)在本領(lǐng)域是已知的。但是，上述這些方式靈活性較小并且不允許運行方式隨著運行目標進行改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種用于燃氣輪機組的操作方法以及一種實施該方法的燃氣輪機組，其避免了已知方法或燃氣輪機的缺點，特別是通過冷卻空氣系統(tǒng)的靈活調(diào)整的方式使燃氣輪機的運行適應(yīng)于運行目標。本發(fā)明的一個方面是使用以運行目標為依據(jù)的控制元件來對冷卻空氣質(zhì)量流進行控制以實現(xiàn)特定的運行目標。為此，在操作燃氣輪機組的方法中一所述燃氣輪機組包括壓縮機，其從入口側(cè)引入進口空氣并對其壓縮以在排出側(cè)提供壓縮機排出空氣；燃燒室，在其中通過使用前述壓縮機排出空氣來燃燒燃料形成熱燃氣；以及還包括渦輪機，在其中熱燃氣膨脹做功——氣從壓縮機中抽取并受控制的壓縮機排出空氣作為冷卻空氣流被引導(dǎo)流入燃燒室和/或渦輪機中以冷卻熱負載部件。該方法的獨特之處在于對冷卻空氣流的控制不依據(jù)固定的程序進行，而是為了獲得特定的運行目標，使用控制元件依據(jù)運行目標來控制冷卻空氣流。此外，一個實施例允許在燃氣輪機組的控制過程中選擇不同的運行目標。為了控制的目的，兩組或多組可選擇的目標值一般被存儲在控制器中。冷卻空氣流的控制所要適應(yīng)的運行目標包括使用壽命延長的運行、為了提高低混和溫度下的熱燃氣溫度而具有增加的冷卻空氣流的低排放低部分負載運行，以及具有受控制的或受限制的壓縮機出口壓力的運行、具有余熱鍋爐的聯(lián)合循環(huán)電廠中的運行，在其中，渦輪機廢氣溫度被保持在高溫，從而在較低的部分負載下進入到余熱鍋爐的入口具有良好工況，還包括具有受控制的渦輪機廢氣溫度的部分負載運行。例如，在相對于標準運行方式延長了使用壽命的方法的一個實施例中，所述渦輪機入口溫度TIT或所述燃燒室中的熱燃氣溫度被降低，與此同時至少一股冷卻空氣流增力口。這種結(jié)合具有兩個優(yōu)點。第一，通過增加冷卻空氣流，冷卻效果以及相應(yīng)的使用壽命都得以增強，第二，避免熱燃氣溫度急劇地降低，這在不改變能獲得相同使用壽命延長的冷卻空氣流量的情況下是必需的。由于冷卻空氣流的增加，渦輪機入口質(zhì)量流量減少。這致使 整個渦輪機的壓力比減小，進而使溫度比降低。作為這樣組合的結(jié)果相比簡單地降低熱燃氣溫度，所導(dǎo)致的廢氣溫度的降低得以減小。這使對于下游的余熱鍋爐的負面影響最小化并允許以聞的總體效率運行。所用的渦輪機入口溫度是例如根據(jù)IS02314(1989)的所謂混和溫度，其描述了一種在熱燃氣與輸送到燃燒室和渦輪機的未膨脹的所有質(zhì)量流混合所得到的理論溫度，或者是根據(jù)ANSIB133. 1/1978的轉(zhuǎn)子入口溫度，或者是根據(jù)API616/1992的“標稱點火溫度”。根據(jù)延長使用壽命的方法的另一個實施例，相對于標準運行方式，所述燃燒室中的TIT被降低，與此同時增加至少一股高壓冷卻空氣流，并且低壓冷卻空氣流保持不變或者減少。該特定實施例避免了冷卻空氣流在渦輪機的尾級中的不必要地被消耗。由于所述TIT降低以及所述高壓系統(tǒng)中冷卻空氣流輸送量的增加，被低壓冷卻空氣流所冷卻的部件區(qū)域的熱燃氣溫度已經(jīng)被降低到再進行額外冷卻也不會延長使用壽命的程度。相反，可以在不影響使用壽命的情況下實現(xiàn)低壓冷卻空氣總流量的減小。殘留在主流中的被限制的冷卻空氣在燃燒室中被加熱到降低后的熱燃氣溫度，由此能夠做功并提高功率和效率。在本方法的另一個實施例中，根據(jù)壓縮機出口壓力來控制冷卻空氣流。特別地，在低溫時壓縮機入口質(zhì)量流量增加，壓縮機出口壓力隨之增大。例如零下15°C以下的環(huán)境溫度被視為低溫。但是，根據(jù)優(yōu)化目標，燃氣輪機可以設(shè)計為將低于(TC的溫度、或者壓縮機有結(jié)冰危險的溫度，即一般低于大約TC的溫度也視為低溫。此時壓縮機出口壓力可以高于燃氣輪機的設(shè)計壓力，特別是殼體或冷卻空氣冷卻器的設(shè)計壓力。為了避免為應(yīng)對極端的高壓而進行繁復(fù)和昂貴的設(shè)計或避免在傳統(tǒng)的運行方式下部分負載運行引起的壓力減少，即TIT降低及壓縮機進口導(dǎo)向葉片的閉合，根據(jù)本文提出的方法的實施例，在壓縮機出口壓力的限定值之后增加冷卻空氣，從而減小所述壓縮機出口壓力。特別地，該壓縮機出口壓力通過控制至少一個冷卻空氣流而保持在所述限定值。根據(jù)權(quán)利要求之一，根據(jù)所述方法的另一個實施例，在低部分負載情況下，根據(jù)渦輪機廢氣溫度(TAT)控制冷卻空氣質(zhì)量流量，從而將TAT保持在高水平。從滿負載開始，一般通過將TIT首先減小到部分負載限定值來實現(xiàn)燃氣輪機的部分負載。隨后關(guān)閉至少一排壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片。隨著所述排的壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片的閉合，質(zhì)量流量下降，貫穿渦輪機的壓力比也隨之下降。這首先引起了 TAT的升高。一旦它達到部分負載限定值，TAT就降低。所述排的壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片的開口和熱燃氣溫度隨后被進一步減小和降低直到所卻的壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片在部分負載限定值時閉合。一般通過進一步單獨降低熱燃氣溫度來實現(xiàn)負載的進一步減小，這直接引起TAT降低。為了提高具有下游余熱鍋爐的發(fā)電廠的總效能，TAT必須保持在最小值。在極低的部分負載期間，該最小值低于傳統(tǒng)的運行條件，因此幾乎不可能實現(xiàn)經(jīng)濟地運行。所述低部分負載運行一般是40%以下的相對負載，即相對負載是相對于滿負載輸出的負載。根據(jù)設(shè)計，所述低部分負載的范圍一般是25%以下的相對負載。此時冷去空氣系統(tǒng)中的質(zhì)量流不受控制的運行方式被稱為傳統(tǒng)運行方式。通過關(guān)閉壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片和減小熱燃氣溫度，所述輸出從滿負載開始減小。在高負載范圍下，熱燃氣溫度一般從滿負載值減小到部分負載值(可選)。隨后壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片閉合直到達到TAT限定值。一旦它達到限定值，則熱燃氣溫度隨著壓縮機同變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片的關(guān)閉而平行地降低并且被控制以使TAT保持在TAT限定值處。一旦壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片已經(jīng)到達閉合位置(負載運行的最小位置)，則只能通過熱燃氣溫度來控制所述負載。熱燃氣溫度的降低隨 后直接引起TAT的降低，并且一般會迅速導(dǎo)致出現(xiàn)低TAT和上述提到的下游汽水流程中的問題。在逆向的順序中則增加負載。本方法建議的實施例允許通過降低冷卻空氣的消耗來提高TAT。具體地，控制中壓冷卻空氣流和/或低壓冷卻空氣流直接引起在低部分負載下TAT的升高，同時也不損害使用壽命。由于熱燃氣溫度和TAT已被大幅降低，因此在實踐中不需要進行冷卻。中壓冷卻空氣流和/或低壓冷卻空氣流可被很大程度地限制。極端情況下低壓冷卻空氣流甚至能被完全切斷。但是，一般情況下維持一個最小氣流以起到清洗和避免回流的作用。除了所述方法之外，適于實施該方法的燃氣輪機組也是本發(fā)明的一個主題。該種燃氣輪機組包括至少一個壓縮機，其在入口側(cè)引入進口空氣并對其進行壓縮以在排出側(cè)提供壓縮機出口空氣；至少一個燃燒室，使用壓縮機出口空氣在其中燃燒燃料，形成熱燃氣；以及還包括至少一個渦輪機，熱燃氣在其中膨脹做功。為了冷卻燃燒室和/或渦輪機的熱負載部件，從壓縮機的抽氣點和/或壓縮機的出口到熱負載部件之間設(shè)置第一冷卻管線。另外，在從壓縮機的抽氣點和/或壓縮機的出口到熱負載部件之間的第一冷卻管線中，根據(jù)本發(fā)明的燃氣輪機包括至少一個用來控制到達熱負載部件的冷卻空氣質(zhì)量流的控制元件，以及還包括一個燃氣輪機控制器。根據(jù)本發(fā)明，至少一組額外的控制參數(shù)，即操作者能夠選擇用來實現(xiàn)特定運行方式的參數(shù)，存儲于控制器中。為了確保到達熱負載部件的最小冷卻空氣流，根據(jù)一個實施例控制元件具有一個最小開口。該控制元件能夠例如被配置為在機械上不可能沿流動方向閉合。特別地，最小冷卻空氣流防止回流到冷卻空氣系統(tǒng)中。被冷卻的渦輪機葉片一般由耐高溫材料組成。輸送管線系統(tǒng)，以及這些輸送管線所穿過的葉片持環(huán)或殼體一般由不同于渦輪葉片的材料制成。它們一般都不耐高溫，所以即使熱燃氣溫度已經(jīng)降低到低于實際待冷卻的熱負載部件所允許的溫度以下，也要阻止熱燃氣回流進入這些部件中。根據(jù)一個實施例，用于控制冷卻空氣流的控制元件具有一個最小開口，其確保具有滿負載下的通流量的至少10%的通流量，從而阻止熱燃氣流入。傳統(tǒng)上，熱負載部件的冷卻空氣開口是為全負載運行設(shè)計，因為該運行狀態(tài)對于使用壽命至關(guān)重要。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相反，根據(jù)一個實施例的燃氣輪機組包括至少一個具有冷卻空氣開口的熱負載部件，所述開口的通流量比滿負載下設(shè)計點所需的通流量大。這樣就允許冷卻空氣流可以在較寬的范圍內(nèi)根據(jù)運行動作進行控制。根據(jù)一個實施例，熱負載部件的冷卻空氣開口具有一個至少大于在滿負載設(shè)計點下獲得設(shè)計使用壽命所需的通流量的30%的通流量。根據(jù)另一個實施例，熱負載部件的冷卻空氣開口具有一個至少大于在滿負載的設(shè)計點下可靠運行所需的通流量的50%的通流量。冷卻空氣的冷卻效果以及其對燃氣渦輪工序的影響不僅由冷卻空氣質(zhì)量流量確定，還由再冷卻器中的再冷卻溫度所確定。在本方法的一個實施例中，所述再冷卻溫度依據(jù)運行目標或者冷卻空氣質(zhì)量流量另外進行控制。在一個特定的實施例中，再冷卻溫度隨著冷卻空氣質(zhì)量流量的增加而升高。在本例中溫度升高是可選擇的，從而使使用壽命的損耗不受冷卻空氣流量增加的影響?！?br> 在另一個實施例中，所述再冷卻溫度隨著冷卻空氣質(zhì)量流量的增加而降低。例如對于TAT控制而言，在質(zhì)量流量減小的同時降低再冷卻溫度可以在中壓部的低負載下實現(xiàn)，而不會損害使用壽命。在另一個實施例中，所述再冷卻溫度在部分負載下被降低，以便例如增加在對應(yīng)于一個負載點的給定TIT下的熱燃氣溫度。本發(fā)明所述的實施例的帶有一個燃燒室的燃氣輪機僅用做解釋而不能被認為是限制。例如，本發(fā)明也適用于具有兩個或多個燃燒室的燃氣輪機和/或EP0620363B1或EP0718470 A2的實例中的渦輪機，其在隨后的示例性實施例中進行說明。進一步的，本方法還有利于針對特定類型的運行進行優(yōu)化。例如，在高度水霧化的燃氣輪機運行過程中，即水噴入到壓縮機中以增大動力，與干燥運行的設(shè)計相比其在壓縮機中的壓力積聚能被轉(zhuǎn)移。由于在高度水霧化運行期間噴射水的冷卻效應(yīng)，壓力積聚一般向壓縮機出口傳遞。所以，在低壓冷卻空氣抽取和中壓冷卻空氣抽取期間，壓力相對于壓縮機出口壓力下降。然而，熱燃氣通道中的壓力與壓縮機出口壓力成比例，所以在高度水霧化運行期間低壓冷卻空氣系統(tǒng)和中壓冷卻空氣系統(tǒng)中的有效壓差減小?？刂颇鼙徽{(diào)節(jié)為與高度水霧化運行相適應(yīng)從而使低壓抽取或中壓抽取期間通過冷卻空氣管線中的控制元件來補償與壓縮機出口壓力相關(guān)的壓力的變化。


下文對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，其中配圖僅作為解釋應(yīng)用而不應(yīng)被視為對其進行限制。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明示例性的實施例的極大簡化的示意框圖。
具體實施例方式圖I示出了具有順序燃燒用來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的燃氣輪機。其包括壓縮機1，第一燃燒室4，第一渦輪機7，第二燃燒室9和第二渦輪機12。其一般包括一個在燃氣輪機冷端的發(fā)電機19，即在壓縮機I端，它與燃氣輪機的軸18相連接。燃料，即燃氣或油，通過燃料輸送管線5進入到第一燃燒室4，與在壓糊I中被壓縮的空氣相混合，并燃燒。熱燃氣6在隨后的第一渦輪機7中部分地膨脹，做功。
一旦第二燃燒室投入運行，通過燃料輸送管線10添加輔助燃料到第二燃燒室9的燃燒器中的部分膨脹的燃氣8中，并且在第二燃燒室9中進行燃燒。燃燒室9例如形成為環(huán)形燃燒室。熱燃氣11在隨后的第二渦輪機12中膨脹并故功。廢氣13可以輸送到聯(lián)合循環(huán)電廠的余熱鍋爐中或可產(chǎn)生效益的余熱用戶。為了控制入口質(zhì)量流，壓縮機I具有至少一排壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片14。壓縮空氣3的一部分分支為高壓冷卻空氣22，通過高壓冷卻空氣冷卻器33再冷卻并作為冷卻空氣22被輸送到第一燃燒室4 (冷卻空氣管線未示出)以及第一渦輪機。被輸送到高壓渦輪機7的高壓冷卻空氣22的質(zhì)量流在本實施例中可利用高壓冷卻空氣控制閥21進行控制。高壓冷卻空氣22的一部分被作為所胃的攜帶空氣24被輸送到燃燒器噴槍并被用于冷卻燃燒器噴槍和/或用于協(xié)助吸入燃料到燃燒器中并進行混合。攜帶空氣 24的質(zhì)量流能通過攜帶空氣控制閥17進行控制。被部分壓縮的空氣的一部分，從壓縮機I中分支出來，通過低壓冷卻空氣冷卻器34被再冷卻并作為中壓冷卻空氣23輸送到第二燃燒室9以及第二渦輪機中。中壓冷卻空氣23的質(zhì)量流在本實，例中可以通過中壓冷卻空氣控制閥16進行控制。進一步的，被部分壓縮的空氣的一部分，從壓縮機I處作為低壓冷卻空氣20被分支出并被輸送到第二渦輪機12中。低壓冷卻空氣20的質(zhì)量流在本實例中可以利用低壓冷卻空氣控制閥15進行控制。燃氣輪機組還包括用于控制目的的控制器31，其通過傳統(tǒng)的控制管線32與燃氣輪機相連接并通過控制管線(25，. . . ,30)連接到冷卻空氣系統(tǒng)的控制元件。所述傳統(tǒng)的控制管線在實施根據(jù)本發(fā)明的方法的發(fā)明范圍內(nèi)有必要予以說明，其包括用于將重要的過程變量輸送給燃氣輪機的測量管線，特別用于測量第一渦輪機7和第二渦輪機12的渦輪機廢氣溫度、壓縮機出口壓力、燃燒室壓力、入口空氣2和壓縮機出口空氣3的溫度、壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片14的位置以及發(fā)電機19的終端功率。此外，它們包括用于控制燃料控制閥的控制管線，所述控制閥用于控制燃料輸送管線5、10，還包括用于控制壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片14的控制管線。為了控制冷卻空氣溫度，控制器31通過連接到中壓冷卻空氣冷卻器30的控制管線和連接到高壓冷卻空氣冷卻器29的控制管線連接到冷卻空氣冷卻器33，34。為了控制冷卻空氣流，控制器31通過連接到低壓冷卻空氣控制閥25的控制管線25連接到低壓冷卻空氣控制閥15，通過連接到中壓冷卻空氣控制閥16的控制管線28連接到中壓冷卻空氣閥16，通過連接到高壓冷卻空氣控制閥26的控制管線連接到高壓冷卻空氣控制閥21。為了控制攜帶空氣流24，控制器31還與攜帶空氣控制閥17相連接。存儲于控制器31中的，除了標準運行方式的控制參數(shù)外，至少還有一組用于特定運行方式的與標準方式不同的控制參數(shù)，其中，操作者可以通過人機界面，例如控制室或“使用者界面”，進行選擇。該控制參數(shù)組包括，例如，熱燃氣溫度的修正目標值、冷卻空氣流、冷卻空氣再冷卻溫度以及TAT。這些控制參數(shù)能夠以表格或函數(shù)的方式存儲。附圖標記列表I壓縮機2入口空氣
3壓縮機出口空氣4第一燃燒室5燃料輸送管線6熱燃氣7第一渦輪機8部分膨脹的熱燃氣9第二燃燒室
10燃料輸送管線11熱燃氣12第二渦輪機13廢氣(到余熱鍋爐)14壓縮機可變?nèi)肟趯?dǎo)向葉片15低壓冷卻空氣控制閥16中壓冷卻空氣控制閥17攜帶空氣控制閥18 軸19發(fā)電機20低壓冷卻空氣21高壓冷卻空氣控制閥22高壓冷卻空氣23中壓冷卻空氣24攜帶空氣25連接到低壓冷卻空氣控制閥的控制管線26連接到高壓冷卻空氣控制閥的控制管線27連接到攜帶空氣控制閥的控制管線28連接到中壓冷卻空氣控制閥的控制管線29連接到高壓冷卻空氣冷卻器的控制管線30連接到中壓冷卻空氣冷卻器的控制管線31燃氣輪機控制器32連接到燃汽輪機的控制和測量管線33高壓冷卻空氣冷卻器34中壓冷卻空氣冷卻器TAT渦輪機廢氣溫度TIT渦輪機入口溫度
權(quán)利要求
1.一種操作燃氣輪機組的方法，所述燃氣輪機組包括壓縮機(I)，其在入口側(cè)引入入口空氣(2)并將其壓縮從而在排氣側(cè)提供壓縮機出口空氣(3)，燃燒室(4，9)，使用壓縮機出口空氣(3)在其中燃燒燃料(5，10)形成熱燃氣(6，11)，以及渦輪機(7，12)，熱燃氣(6，11)在其中膨脹做功，在該方法中，壓縮空氣從壓縮機(I)中被抽取并作為冷卻空氣流(20，22，23，24)被引導(dǎo)入燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)中以冷卻熱負載部件，其特征在于，為獲得指定運行目標，至少一股冷卻空氣流(20，22，23，24)通過控制元件(15，16，17，21)依據(jù)所述運行目標進行控制。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于利用該方法，根據(jù)下面至少一個運行目標執(zhí)行控制 -增加使用壽命的運行， -具有增加冷卻空氣流(20，22，23，24)的低排放低部分負載運行，以便在低混和溫度(TIT)下增加熱燃氣溫度， -具有受控制的或受限制的壓縮機出口壓力的運行， -具有高渦輪機廢氣溫度(TAT)的低部分負載運行，以良好的入口工況進入余熱鍋爐， -控制渦輪機廢氣溫度(TAT)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，為了提高使用壽命，所述燃燒室(4，9)中的熱燃氣溫度被降低，用于冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)中熱負載部件的冷卻空氣流(20，22，23，24)被增加。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，為了增加使用壽命，所述燃燒室(4，9)中的熱燃氣溫度被降低，高壓冷卻空氣流(22)被增加，中壓冷卻空氣流(23)和/或低壓冷卻空氣流(20)保持不變或者減小。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，對于低部分負載運行，所述混和溫度(TIT)被降低，用于冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)的熱負載部件的至少一股冷卻空氣流(20，22，23，24)被增加。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，對于部分負載運行，所述混和溫度(TIT)被降低，用于冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)的熱負載部件的高壓冷卻空氣流(22)被增加，用于冷卻熱負載部件的中壓冷卻空氣流(23)和/或低壓冷卻空氣流(20)保持不變或者減小。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，根據(jù)壓縮機出口壓力來控制用于冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)的熱負載部件的冷卻空氣流(20，22，23，24)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在低環(huán)境溫度下增加用于冷卻所述燃燒室(4,9)和/或渦輪機(7，12)的熱負載部件的冷卻空氣流(20，22，23，24)以減小壓縮機出口壓力。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，根據(jù)渦輪機廢氣溫度(TAT)來控制用于冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)中熱負載部件的中壓冷卻空氣流(23)和/或低壓冷卻空氣流(20)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在低部分負載條件下，根據(jù)渦輪機廢氣溫度(TAT)來減小用于冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)的熱負載部件的中壓冷卻空氣流(23)和/或低壓冷卻空氣流(20)，從而保持渦輪機廢氣溫度(TAT)不變。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，不考慮渦輪機廢氣溫度(TAT)，所述中壓冷卻空氣流(23)和/低壓冷卻空氣流(20)都不減少到最小流量以下。
12.如在前權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述冷卻空氣流(22，23，24)在其中被再冷卻的再冷卻器(33，34)的再冷卻溫度根據(jù)冷卻空氣流(22，23，24)進行控制。
13.一種燃氣輪機組，其包括壓縮機(I)，其在入口側(cè)引入入口空氣(2)并將其壓縮從而在排氣側(cè)提供壓縮機出口空氣(3)，燃燒室(4，9)，使用壓縮機出口空氣(3)在其中燃燒燃料(5，10)形成熱燃氣(6，11)，以及渦輪機(7，12)，熱燃氣(6，11)在其中膨脹做功，其中，為了冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)中的熱負載部件，冷卻空氣流(20，22，23，24)從壓縮機(I)和/或壓縮機(I)的出口被引導(dǎo)至所述熱負載部件，以及用于控制所述冷卻空氣流(20，22，23，24)的至少一個控制元件(15，16，17，21)，以及燃氣輪機控制器(31)，在其中存儲用來實現(xiàn)傳統(tǒng)運行方式的控制參數(shù)，其特征在于在所述燃氣輪機控制器(31)中存儲至少一組額外控制參數(shù)，其能由操作人員來選擇以實現(xiàn)指定的運行方式。
14.如權(quán)利要求13所述的燃氣輪機組，其特征在于，所述至少一組控制元件(15，16，17，21)具有一個最小開口，其確保一個最小冷卻空氣流(20，21，23，24)流至熱負載部件。
15.如權(quán)利要求13或14所述的燃氣輪機組，其特征在于，所述至少一組熱負載部件包括冷卻空氣開口，所述冷卻空氣開口具有一個至少大于在滿負載的設(shè)計點下獲得設(shè)計使用壽命所必需的通流量的30%的通流量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種操作燃氣輪機組的方法，在其中壓縮空氣從壓縮機被抽取并被供給以冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，12)中的熱負載部件。該方法的不同之處在于，為獲得特定運行目標，至少一股冷卻空氣流(20，22，23，24)通過控制元件(15，16，17，21)依據(jù)所述運行目標進行控制。此外，本發(fā)明還涉及一種燃氣輪機組，其中，為了冷卻所述燃燒室(4，9)和/或渦輪機(7，11)的熱負載部件，冷卻空氣流(20，22，23，24)被從壓縮機(1)和/或壓縮機(1)的出口引導(dǎo)至熱負載部件，所述燃氣輪機組包括用于控制所述冷卻空氣流(20，22，23，24)的至少一個控制元件(15，16，17，21)，以及還包括渦輪機控制器(31)，其根據(jù)可選擇的控制參數(shù)組來控制所述燃氣輪機組。
文檔編號F02C7/18GK102953836SQ20121037504
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者M·阿里亞斯查奧, B·維佩爾, C·巴爾默, R·雅各比 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司