CN109578097B - 一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法 - Google Patents

一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法，采用本发明中一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法，在实现氮氧化物浓度达标要求下，并使得燃气轮机在安全范围内运行，通过调整喷雾量最大限度的提高了燃烧室出口温度，从而提高了燃气蒸汽联合循环机组的发电效率。同时，充分利用了喷雾冷却系统的降低氮氧化物浓度的功能，提高了喷雾冷却系统其利用率。

Description

一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法
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，涉及一种基于喷雾的联合循环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。同时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，如何充分利用喷雾冷却系统，将其与燃机一体化控制，既实现机组降氮又提高机组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充分利用喷雾冷却系统，为此，本发明提供了一种基于喷雾的联合循环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：
一种基于喷雾的联合循环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检测参数的参数检测器；
向燃气轮机入口空气进行喷雾的喷雾冷却系统；以及
控制器，用于根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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；
根据喷雾量与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前氮氧化物允许排放浓度；
根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前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；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。
在本发明其中一个实施例中，还包括：
用于测量喷雾前的空气温度和喷雾后的空气温度的空气温度检测器；
用于测量喷雾前的空气湿度和喷雾后的空气湿度的空气湿度检测器。
在本发明其中一个实施例中，所述参数检测器包括：
用于检测燃料进口处的燃气流量的燃气流量检测器；
用于检测燃料进口处的燃气成分的燃气成分检测器；
用于检测空气进口处的空气成分的空气成分检测器；
用于检测空气进口处的空气流量的空气流量检测器；
用于检测燃烧室进口温度的燃烧室进口温度检测器；以及
用于检测燃烧室的进口压力的燃烧室进口压力检测器；
所述控制器根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述燃气流量与燃气成分得到理论空气量，根据所述空气流量、空气成分和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。
在本发明其中一个实施例中，所述经验/半经验公式为：
Figure GDA0002822496560000031
Figure GDA0002822496560000032
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure GDA0002822496560000033
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
在本发明其中一个实施例中，所述经验/半经验公式为：
Figure GDA0002822496560000034
Figure GDA0002822496560000035
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure GDA0002822496560000036
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
在本发明其中一个实施例中，一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，包括：
根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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；
根据喷雾量与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前氮氧化物允许排放浓度；
获得各检测点的对应检测参数；
根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前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；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。
在本发明其中一个实施例中，所述根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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包括：
测量喷雾前的空气温度和喷雾前的空气湿度；
根据所述喷雾前的空气温度和所述喷雾前的空气湿度得到喷雾前的含湿量；
测量喷雾后的空气温度和空气湿度；
根据所述喷雾后的空气温度的温度和喷雾后的空气湿度得到喷雾后的含湿量。
在本发明其中一个实施例中，所述检测各检测点的对应检测参数包括：
检测燃料进口处的燃气流量；
检测燃料进口处的燃气成分；
检测空气进口处的空气流量；
检测空气进口处的空气成分；
检测燃烧室进口温度；以及
根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述燃气流量与燃气成分得到理论空气量，根据所述空气流量、空气成分和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。
在本发明其中一个实施例中，所述经验/半经验公式为：
Figure GDA0002822496560000051
Figure GDA0002822496560000052
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure GDA0002822496560000053
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
在本发明其中一个实施例中，所述经验/半经验公式为：
Figure GDA0002822496560000061
Figure GDA0002822496560000062
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure GDA0002822496560000063
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
从上述的技术方案可以看出，采用本发明中一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法，在满足氮氧化物浓度的排放要求下，且使得燃气轮机在安全范围内运行，通过调整喷雾量最大限度的提高了燃烧室出口温度，从而提高了燃气蒸汽联合循环机组的发电效率。同时，充分利用了喷雾冷却系统的降低氮氧化物浓度的功能，提高了喷雾冷却系统其利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统的原理图；
图2为本发明实施例所提供的又一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统的原理图；
图3为本发明实施例所提供的喷雾量与氮氧化物允许排放浓度的对应关系图；
图4为本发明实施例所提供的一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法的流程示意图；
图中，100为控制器、200为燃气轮机、300为余热锅炉、400为喷雾冷却系统、500为参数检测器、600为氮氧化物浓度检测装置、501为空气温度检测器、502为空气湿度检测器、503为燃气流量检测器、504为燃气成分检测器、505为空气流量检测器、506为空气成分检测器、507为燃烧室进口温度检测器、508为燃烧室进口压力检测器。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和控制方法，通过协调燃气轮机的控制系统和喷雾冷却系统，在满足氮氧化物允许排放浓度的要求下，且在燃气轮机的安全范围内，最大限度的提高燃气蒸汽联合循环机组的发电效率，即最大限度的提高燃烧室出口温度。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图1，本发明中的一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，包括：参数检测器500、向燃气轮机入口空气进行喷雾的喷雾冷却系统；以及控制器100，其中，
参数检测器500设置在各检测点的用于检测对应的检测参数；其中，参数的选择可以根据经验/半经验公式进行确定，或者，可以理解的是，控制器100可根据经验/半经验公式选取对应的检测参数。
控制器100，根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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；然后根据喷雾比例与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前燃机氮氧化物允许排放浓度；根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前燃机氮氧化物允许排放浓度确定最佳燃烧室出口温度；控制器100将该燃烧室出口温度输入至燃气轮机200的控制系统中，以判断所述最佳燃烧室出口温度是否在燃气轮机200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，燃气轮机执行该最佳燃烧室出口温度；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机200的安全阈值内。
采用本发明中一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，在满足氮氧化物浓度的排放要求下，且使得燃气轮机在安全范围内运行，通过调整喷雾量最大限度的提高了燃烧室出口温度，从而提高了燃气蒸汽联合循环机组的发电效率。同时，充分利用了喷雾冷却系统的降低氮氧化物浓度的功能，提高了喷雾冷却系统其利用率。
需要说明的是，本发明实施例中控制器100基于燃气轮机200、余热锅炉300进行设置，其中，燃气轮机200入口加装有喷雾冷却系统400。
本发明实施例中的喷雾量根据测量喷雾冷却系统400喷雾前后的含湿量进行计算，或者直接检测得到。
当上述喷雾量经过计算得到时，本发明中实施例还包括：用于测量喷雾前的空气温度和喷雾后的空气温度的空气温度检测器501；以及用于测量喷雾前的空气湿度和喷雾后的空气湿度的空气湿度检测器502。根据工程热力学中焓湿图，结合所述喷雾前的空气温度和所述喷雾前的空气湿度得到喷雾前的含湿量，根据工程热力学中焓湿图以及等焓加湿的原理，结合所述喷雾后的空气温度和喷雾后的空气湿度得到喷雾后的含湿量。在喷雾前的含湿量和喷雾后的含湿量确定的前提下，为最终确定喷雾冷却系统400加湿量最大潜力就是喷雾后的含湿量与喷雾前的含湿量的差值，再将该差值乘以喷雾前空气的实际质量流量，即得出该喷雾量。
大体上氮氧化物允许排放浓度随着喷雾冷却系统400的喷雾比例提高而提高。请参阅图3，不同的喷雾比例对应有一个氮氧化物允许排放浓度，所谓喷雾比例为喷雾量占可最大喷雾量的比值。因此，当喷雾量确定时，控制器100可以根据喷雾比例与氮氧化物允许排放浓度的对应关系得到当前氮氧化物允许排放浓度。
该对应关系通过实施检测进行存储，具体的，该控制系统还包括氮氧化物浓度检测装置600设置在余热锅炉300尾部烟囱，用于实时监测余热锅炉的氮氧化物允许排放浓度，喷雾冷却系统400通过改变喷雾量，获得该机组喷雾量与氮氧化物允许浓度的对应关系。例如：假设喷雾冷却系统在最大允许喷雾情况下(即100％投入)，氮氧化物允许排放浓度的降低值可达到10mg/m3，则为精确达到达标排放(50mg/m3)，则燃气轮机出口设定的允许排放浓度可为60mg/m3。
经验/半经验公式是根据不同的机组得到，请参照表1：
表1为经验/半经验公式汇总表
Figure GDA0002822496560000101
Figure GDA0002822496560000111
其中，
Vc为燃烧区体积，单位为m3；
Pin为燃烧室进口压力，单位见表1；
Min为燃烧室空气质量流量，单位kg/s；
Tin为燃烧室进口温度，单位见表1；
T4为燃烧室出口温度，单位见表1；
Tst为化学当量比为1时的火焰温度，单位K；
TPZ为主燃区温度，单位K；
HumFact为湿度因子，取值取决于高度，海平面取值0.0063；
τ1为NOX形成时间，单位ms(推荐取值不超过2ms)；
τ为燃气主燃区停留时间，单位ms；
τev为燃料蒸发所需时间，单位ms；
f为燃空比；
Figure GDA0002822496560000112
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
由此可见，当氮氧化物允许排放浓度、检测参数确定时，选取合适的经验/半经验公式，即可得到燃烧室出口温度。
当选取，经验/半经验公式：
Figure GDA0002822496560000121
Figure GDA0002822496560000122
或者：
Figure GDA0002822496560000123
Figure GDA0002822496560000124
式中：EINOX单位为g/kg；
Figure GDA0002822496560000125
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
请参阅图2，本发明实施例中的基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统中的所述参数检测器500包括：用于检测燃料进口处的燃气流量的燃气流量检测器503；用于检测燃料进口处的燃气成分的燃气成分检测器504；用于检测空气进口处的空气流量的空气流量检测器505；用于检测空气进口处的空气成分的空气成分检测器506；用于检测燃烧室进口温度的燃烧室进口温度检测器507；以及用于检测燃烧室进口压力的燃烧室进口压力检测器508；所述控制器100根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述空气流量和空气成分得到理论空气量，根据所述空气流量和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。
由于燃气轮机200对于振动、冷却等因素对存在安全要求，因此，当有燃烧室出口温度输入至燃气轮机200控制系统中，燃气轮机200的控制系统会根据其内部预设的程序判断该燃烧室出口温度是否在安全阈值内，若在安全阈值内，燃气轮机200不报警，若未在安全阈值内，燃气轮机200报警。
请参阅图4，本发明实施例中公开了一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，包括：
步骤S10、根据喷雾前的含湿量、喷雾后的含湿量以及焓湿图的等焓加湿对应关系确定可实现最大喷雾量。
本发明实施例中的喷雾量根据测量喷雾冷却系统400喷雾前后的含湿量进行计算，或者直接检测得到。当上述喷雾量经过计算得到时，测量喷雾前的空气温度和喷雾后的空气温度的空气温度检测器；测量喷雾前的空气湿度和喷雾后的空气湿度的空气湿度检测器。根据工程热力学中焓湿图，结合所述喷雾前的空气温度和所述喷雾前的空气湿度得到喷雾前的含湿量，根据工程热力学中焓湿图以及等焓加湿的原理，结合所述喷雾后的空气温度的温度和喷雾后的空气湿度得到喷雾后的含湿量。在喷雾前的含湿量和喷雾后的含湿量确定的前提下，为最终确定喷雾冷却系统400加湿量最大潜力就是喷雾后含湿量与喷雾前的含湿量的差值，再将该差值乘以喷雾前空气的实际质量流量，即得出该喷雾量。
该步骤包括：测量喷雾前的空气温度和喷雾前的空气湿度；根据所述喷雾前的空气温度和所述喷雾前的空气湿度得到喷雾前的含湿量；测量喷雾后的空气温度和空气湿度；以及根据所述喷雾后的空气温度的温度和喷雾后的空气湿度得到喷雾后的含湿量。
步骤S20、根据喷雾比例与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前氮氧化物允许排放浓度。
大体上氮氧化物允许排放浓度随着喷雾冷却系统400的喷雾比例提高而提高。不同的喷雾比例对应有一个氮氧化物允许排放浓度，所谓喷雾比例为喷雾量占可最大喷雾量的比值。因此，当喷雾量确定时，控制器100可以根据喷雾比例与氮氧化物允许排放浓度的对应关系得到当前氮氧化物允许排放浓度。
该对应关系通过实施检测进行存储，具体的，该控制系统还包括氮氧化物浓度检测装置设置在燃烧室尾部烟囱，用于实时监测燃烧室的氮氧化物允许排放浓度，喷雾冷却系统400通过改变喷雾量，获得该机组喷雾量与氮氧化物允许浓度的对应关系。例如：假设喷雾冷却系统在最大允许喷雾情况下(即100％投入)，氮氧化物允许排放浓度的降低值可达到10mg/m3，则为精确达到达标排放(50mg/m3)，则燃气轮机出口设定的允许排放浓度可为60mg/m3。
步骤S30、获取各检测点的对应检测参数。检测参数燃烧区体积Vc、燃烧室进口压力Pin、燃烧室空气质量流量Min、燃烧室进口温度Tin、燃烧室出口温度T4、化学当量比1时的火焰温度Tst、主燃区温度TPZ、湿度因子HumFact、NOX形成时间τ1、燃气主燃区停留时间τ、燃料蒸发所需时间τev、燃空比f、氮氧化物允许排放浓度
Figure GDA0002822496560000141
燃气的相对分子质量Mgas、NOX的相对分子质量MNO、理论空气量L0和燃烧室的过量空气系数a中的一个或几个。
由此可见，当氮氧化物允许排放浓度、检测参数确定时，选取合适的经验/半经验公式，即可得到燃烧室出口温度。当选取经验/半经验公式：
Figure GDA0002822496560000151
Figure GDA0002822496560000152
或者：
Figure GDA0002822496560000153
Figure GDA0002822496560000154
式中：EINOX单位为g/kg；
Figure GDA0002822496560000155
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
请参阅图2，本发明实施例中的一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法中各参数通过对应的所述参数检测器进行检测，具体的，包括：用于检测燃料进口处的燃气流量的燃气流量检测器；用于检测燃料进口处的燃气成分的燃气成分检测器；用于检测空气进口处的空气流量的空气流量检测器；用于检测空气进口处的空气成分的空气成分检测器；用于检测燃烧室进口温度的燃烧室进口温度检测器；以及用于检测燃烧室进口压力的燃烧室进口压力检测器；
所述控制器根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述燃气流量与燃气成分得到理论空气量，根据所述空气流量和空气成分和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。
步骤S40、根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前氮氧化物允许排放浓度确定最佳燃烧室出口温度。经验/半经验公式是根据不同的机组得到，请参照表2：
表2为经验/半经验公式汇总表
Figure GDA0002822496560000161
Figure GDA0002822496560000171
其中，Vc为燃烧区体积，单位为m3；
Pin为燃烧室进口压力，单位见表2；
Min为燃烧室空气质量流量，单位kg/s；
Tin为燃烧室进口温度，单位见表2；
T4为燃烧室出口温度，单位见表2；
Tst为化学当量比为1时的火焰温度，单位K；
TPZ为主燃区温度，单位K；
HumFact为湿度因子，取值取决于高度，海平面取值0.0063；
τ1为NOX形成时间，单位ms(推荐取值不超过2ms)；
τ为燃气主燃区停留时间，单位ms；
τev为燃料蒸发所需时间，单位ms；
f为燃空比；
Figure GDA0002822496560000172
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
步骤S50、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，燃气轮机执行该最佳燃烧室出口温度；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。由于燃气轮机对于振动、冷却等因素存在安全要求，因此，当有燃烧室出口温度输入至燃气轮机控制系统中，燃气轮机的控制系统会根据其内部预设的程序判断该燃烧室出口温度是否在安全阈值内，若在安全阈值内，燃气轮机不报警，若未在安全阈值内，燃气轮机报警。
综上所述，采用本发明中的一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统和方法通过对喷雾冷却喷雾量控制、燃机燃烧温度调整，可实现燃气蒸汽联合循环机组在达到氮氧化物排放达标的基础上，燃烧室出口温度的提高，最终实现本发明基于大气污染物达标排放的加装有喷雾冷却系统的联合循环机组发电效率的提升。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，其特征在于，包括：
设置在各检测点的用于检测对应检测参数的参数检测器；
向燃气轮机入口空气进行喷雾的喷雾冷却系统；以及
控制器，用于根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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；
根据喷雾比例与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前氮氧化物允许排放浓度；
根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前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，燃气轮机执行该最佳燃烧室出口温度；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。
2.如权利要求1所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，其特征在于，还包括：
用于测量喷雾前的空气温度和喷雾后的空气温度的空气温度检测器；
用于测量喷雾前的空气湿度和喷雾后的空气湿度的空气湿度检测器。
3.如权利要求2所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，其特征在于，所述参数检测器包括：
用于检测燃料进口处的燃气流量的燃气流量检测器；
用于检测燃料进口处的燃气成分的燃气成分检测器；
用于检测空气进口处的空气成分的空气成分检测器；
用于检测空气进口处的空气流量的空气流量检测器；
用于检测燃烧室进口温度的燃烧室进口温度检测器；以及
用于检测燃烧室的进口压力的燃烧室进口压力检测器；
所述控制器根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述燃气流量与燃气成分得到理论空气量，根据所述空气流量、空气成分和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。
4.如权利要求3所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，其特征在于，
所述经验/半经验公式为：
Figure FDA0002822496550000021
Figure FDA0002822496550000022
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure FDA0002822496550000023
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
5.如权利要求3所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制系统，其特征在于，
所述经验/半经验公式为：
Figure FDA0002822496550000031
Figure FDA0002822496550000032
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure FDA0002822496550000033
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
6.一种基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，其特征在于，包括：
根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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；
根据喷雾比例与氮氧化物允许浓度的对应关系以及所述可实现最大喷雾量得到当前氮氧化物允许排放浓度；
获得各检测点的对应检测参数；
根据经验/半经验公式、各检测参数以及当前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，燃气轮机执行该最佳燃烧室出口温度；否则，修订可实现最大喷雾量直至最佳燃烧室出口温度在燃气轮机的安全阈值内。
7.如权利要求6所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，其特征在于，所述根据喷雾前的含湿量、喷雾后的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包括：
测量喷雾前的空气温度和喷雾前的空气湿度；
根据所述喷雾前的空气温度和所述喷雾前的空气湿度得到喷雾前的含湿量；
测量喷雾后的空气温度和空气湿度；
根据所述喷雾后的空气温度的温度和喷雾后的空气湿度得到喷雾后的含湿量。
8.如权利要求7所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，其特征在于，所述检测各检测点的对应检测参数包括：
检测燃料进口处的燃气流量；
检测燃料进口处的燃气成分；
检测空气进口处的空气流量；
检测空气进口处的空气成分；
检测燃烧室进口温度；以及
检测燃烧室的进口压力；
根据所述燃气成分得到燃气相对分子质量，根据所述燃气流量与燃气成分得到理论空气量，根据所述空气流量、空气成分和理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。
9.如权利要求8所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，其特征在于，所述经验/半经验公式为：
Figure FDA0002822496550000051
Figure FDA0002822496550000052
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure FDA0002822496550000053
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
Pin为燃烧室进口压力，单位为psia；
Tin为燃烧室进口温度，单位为勒氏温标R；
T4为燃烧室出口温度，单位为勒氏温标R。
10.如权利要求8所述的基于喷雾的联合循环机组提效的控制方法，其特征在于，所述经验/半经验公式为：
Figure FDA0002822496550000054
Figure FDA0002822496550000055
其中：EINOX单位为g/kg；
Figure FDA0002822496550000056
为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m3；
Mgas为燃气的相对分子质量；
MNO为NOX的相对分子质量；
L0为理论空气量，单位为kg/s；
a为燃烧室的过量空气系数；
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