[发明专利]基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种基于SCR和喷雾的燃气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；

设置在余热锅炉中的SCR脱硝系统；以及

控制器，用于控制所述喷雾冷却系统以可实现最大喷雾量向燃气轮机入口空气进行喷雾；结合喷雾比例与氮氧化物允许排放浓度的对应关系得到喷雾后氮氧化物允许排放浓度降低量；

获得所述SCR脱硝系统的可实现最大脱硝效率，结合最大脱硝效率与氮氧化物排放限值的对应关系以及所述喷雾后氮氧化物允许排放浓度降低量得到最终氮氧化物允许排放浓度；

根据经验/半经验公式、各检测参数以及最终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，确定所述可实现最大脱硝效率为目标脱硝效率，燃气轮机执行该最佳燃烧室出口温度；否则，修订可实现最大脱硝效率直至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SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统，其特征在于，所述参数检测器包括：

用于测量喷雾前空气温度和喷雾后空气温度的空气温度检测器；以及

用于测量喷雾前空气湿度和喷雾后空气湿度的空气湿度检测器；

所述控制器根据所述喷雾前空气温度和所述喷雾前空气湿度得到喷雾前含湿量；根据所述喷雾后空气温度和喷雾后空气湿度得到喷雾后含湿量；根据喷雾前含湿量、喷雾后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。

3.如权利要求2所述的基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统，其特征在于，所述参数检测器还包括：

用于测量SCR脱硝系统前的第一氮氧化物浓度的第一氮氧化物浓度采集器；以及

用于测量SCR脱硝系统后的第二氮氧化物浓度的第二氮氧化物浓度采集器；

所述控制器根据所述第一氮氧化物浓度和第二氮氧化物浓度得到脱硝效率，并根据脱硝效率与喷氨量的对应关系控制所述SCR脱硝系统动作。

4.如权利要求3所述的基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统，其特征在于，所述参数检测器还包括：

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成分检测值以及理论空气量得到燃烧室的过量空气系数。

5.如权利要求4所述的基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统，其特征在于，

所述经验/半经验公式为：

其中：EINO_X单位为g/kg；

为氮氧化物允许排放浓度，单位为mg/m³；

M_gas为燃气的相对分子质量；

M_NO为NO_X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；

P_in为燃烧室进口压力，单位为psia；

T_in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.如权利要求5所述的基于SCR和喷雾的燃气机组提效的控制系统，其特征在于，还包括：

设置在余热锅炉尾部烟囱用于检测氨逃逸量的氨逃逸检测装置；

设置在余热锅炉尾部烟囱用于喷水的喷水装置；以及

氨逃逸控制装置，当检测到氨逃逸量超标时，所述氨逃逸控制装置控制所述喷水装置喷水。