ГАЗОТУРБИННАЯ СИСТЕМА, СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ ГАЗОТУРБИННОЙ СИСТЕМЫ, СПОСОБ РАСШИРЕНИЯ ДИАПАЗОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОЙ СИСТЕМЫ, СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ

1. Способ изменения выходной мощности газотурбинной системы, имеющей компрессор, камеру сгорания и турбину, включающий:
определение существующей выходной мощности;
определение требуемой выходной мощности;
измерение существующих параметров компрессора и параметров камеры сгорания;
вычисление коэффициента расхода компрессора для требуемой выходной мощности;
вычисление интенсивности выбросов для требуемой выходной мощности;
если коэффициент расхода для требуемой выходной мощности меньше заранее заданного предела диапазона регулирования, то вычисление новых параметров компрессора с получением в результате коэффициента расхода, который выше заранее заданного предела диапазона регулирования;
если вычисленная интенсивность выбросов превышает заранее заданный предельный уровень выбросов, то вычисление новых параметров камеры сгорания с получением в результате интенсивности выбросов, которая ниже заранее заданного предельного уровня выбросов;
изменение выходной мощности на требуемую выходную мощность;
изменение параметров компрессора на новые параметры компрессора и
изменение параметров камеры сгорания на новые параметры камеры сгорания.
2. Способ по п.1, в котором параметры компрессора включают коэффициент расхода.
3. Способ по п.1, в котором параметры компрессора включают температуру воздуха на входе.
4. Способ по п.1, в котором параметры компрессора включают угол лопаток направляющего аппарата.
5. Способ по п.1, в котором параметр камеры сгорания представляет собой соотношение компонентов топливовоздушной смеси.
6. Способ по п.1, в котором заранее заданный предел диапазона регулирования представляет собой минимальное значение коэффициента расхода, при котором возникают аэромеханические напряжения в компрессоре.
7. Способ по п.1, в котором заранее заданный предельный уровень выбросов представляет собой предельный уровень мгновенных выбросов.
8. Способ по п.1, в котором заранее заданный предельный уровень выбросов представляет собой предельный уровень выбросов за период времени.
9. Способ по п.1, в котором изменение параметров компрессора на новые параметры компрессора включает отведение выхлопных газов к компрессору.
10. Способ по п.1, в котором компрессор имеет вход и выход и изменение параметров камеры сгорания включает изменение соотношения компонентов топливовоздушной смеси путем отбора сжатого воздуха с выхода компрессора на вход компрессора.
11. Способ по п.1, в котором газотурбинная система также содержит котел-утилизатор и способ также включает регулирование температуры выхлопных газов камеры сгорания.
12. Способ по п.11, в котором регулирование температуры выхлопных газов включает прохождение выхлопных газов через увлажнитель.
13. Газотурбинная система, содержащая:
компрессор;
камеру сгорания;
турбину;
подсистему защиты компрессора;
подсистему спящего режима и
подсистему управления, которая управляет подсистемой компрессора и подсистемой спящего режима.
14. Газотурбинная система по п.13, в которой подсистема защиты компрессора содержит:
линию отбора воздуха из компрессора;
линия отвода выхлопных газов и
смешивающий узел, соединенный с линией отбора воздуха из компрессора и линией отвода выхлопных газов.
15. Газотурбинная система по п.14, также содержащая:
регулирующий клапан отбора воздуха, расположенный на линии отбора воздуха из компрессора; и
регулирующий клапан рециркуляции, расположенный на линии отвода выхлопных газов.
16. Газотурбинная система по п.14, также содержащая:
датчик расхода отобранного воздуха, расположенный на линии отбора воздуха из компрессора;
датчик расхода рециркуляции, расположенный на линии отвода выхлопных газов.
17. Газотурбинная система по п.14, в которой смешивающий узел включает эжектор.
18. Газотурбинная система по п.13, также содержащая:
подсистему регулирования температуры, соединенную с камерой сгорания; и
подсистему котла-утилизатора, соединенную с подсистемой регулирования температуры.
19. Газотурбинная система по п.18, в которой подсистема регулирования температуры содержит:
источник рабочей текучей среды;
узел профилированных отражателей и
множество впрыскивающих форсунок увлажнителей, соединенных с источником рабочей текучей среды и расположенных в узле профилированных отражателей.
20. Газотурбинная система по п.19, в которой узел профилированных отражателей содержит множество отражателей, расположенных ниже по потоку от впрыскивающих форсунок увлажнителей.
21. Способ расширения диапазона регулирования газотурбинной системы, содержащей компрессор и камеру сгорания, включающий:
установление минимальных параметров воздушного потока, протекающего через компрессор;
подачу выхлопных газов турбины из турбины в смешивающий узел с первой величиной расхода;
подачу сжатого воздуха из компрессора в смешивающий узел со второй величиной расхода и
управление первой величиной расхода и второй величиной расхода для поддержания воздушного потока компрессора выше минимальных параметров воздушного потока компрессора.
22. Способ по п.21, в котором подача выхлопных газов турбины включает протекание выхлопных газов турбины по линии отвода выхлопных газов.
23. Способ по п.21, в котором подача сжатого воздуха включает протекание сжатого воздуха из компрессора по линии отбора воздуха из компрессора.
24. Способ по п.22, в котором управление первой величиной расхода включает:
измерение первой величины расхода по линии отвода выхлопных газов и
управление регулирующим клапаном на линии отвода выхлопных газов.
25. Способ по п.23, в котором управление второй величиной расхода включает:
измерение второй величины расхода по линии отбора воздуха из компрессора и
управление регулирующим клапаном на линии отбора воздуха из компрессора.
26. Способ по п.21, в котором набор минимальных относительных параметров воздушного потока включает набор коэффициентов воздушного потока, углов лопаток и температур окружающей среды, при которых в компрессоре возникают аэромеханические напряжения.
27. Способ по п.21, также включающий:
установление набора параметров предельных выбросов и
управление первой величиной расхода для поддержания выбросов выхлопных газов турбины ниже параметров предельных выбросов.
28. Способ по п.27, в котором параметры предельных выбросов основаны на соотношении компонентов топливовоздушной смеси.
29. Способ повышения эффективности газовой турбины комбинированного цикла при частичной нагрузке, включающий:
поддержание воздушного потока через компрессор с коэффициентом расхода воздушного потока для частичной нагрузки выше минимального коэффициента расхода, когда в компрессоре возникают аэромеханические напряжения;
поддержание соотношения компонентов топливовоздушной смеси в камере сгорания, когда компоненты выбросов выхлопных газов из турбины сохраняются ниже заранее заданного уровня выбросов компонентов; и
поддержание температуры выхлопных газов на входе котла-утилизатора ниже заранее заданной максимальной температуры на входе.
30. Способ по п.29, в котором поддержание воздушного потока через компрессор включает подачу смеси сжатого воздуха из компрессора и выхлопных газов из турбины.
31. Способ по п.29, в котором поддержание соотношения компонентов топливовоздушной смеси включает отведение сжатого воздуха из компрессора к воздухозаборнику компрессора.
32. Способ по п.29, в котором поддержание температуры выхлопных газов включает протекание выхлопных газов через увлажнитель для регулирования температуры выхлопных газов.
33. Способ по п.29, в котором поддержание воздушного потока через компрессор включает управление соотношением компонентов в смеси сжатого воздуха из компрессора и выхлопных газов из турбины с использованием первого регулирующего клапана в линии отбора воздуха из компрессора и второго регулирующего клапана в линии отвода выхлопных газов.
34. Способ по п.29, также включающий одновременное управление воздушным потоком через компрессор, соотношением компонентов топливовоздушной смеси и температурой выхлопных газов на входе в котел-утилизатор.
35. Система для повышения эффективности газовой турбины комбинированного цикла при частичной нагрузке, содержащая:
подсистему диапазона регулирования;
подсистему спящего режима;
подсистему изотермы комбинированного цикла и
подсистему управления, которая выдает команды в подсистему диапазона регулирования для поддержания в воздушном потоке через компрессор внутреннего коэффициента расхода для частичной нагрузки выше минимального коэффициента расхода, когда в компрессоре возникают аэромеханические напряжения.
36. Система по п.35, в которой подсистема управления выдает команды в подсистему спящего режима для поддержания соотношения компонентов топливовоздушной смеси в камере сгорания таким, чтобы компоненты выбросов выхлопных газов из турбины поддерживались ниже заранее заданного уровня выбросов компонентов.
37. Система по п.35, в которой подсистема управления выдает команды в подсистему изотермы комбинированного цикла для поддержания температуры выхлопных газов на входе в котел-утилизатор ниже заранее заданной максимальной температуры на входе.