CN102191955B - 联合循环动力设备起动系统 - Google Patents

联合循环动力设备起动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102191955B
CN102191955B CN201110037723.5A CN201110037723A CN102191955B CN 102191955 B CN102191955 B CN 102191955B CN 201110037723 A CN201110037723 A CN 201110037723A CN 102191955 B CN102191955 B CN 102191955B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
control valve
pressure
turbine
reheater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110037723.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102191955A (zh
Inventor
唐永明
D·F·兰克吕尔
胡泰来
J·D·霍尔特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102191955A publication Critical patent/CN102191955A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102191955B publication Critical patent/CN102191955B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87298—Having digital flow controller
    • Y10T137/87306—Having plural branches under common control for separate valve actuators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87298—Having digital flow controller
    • Y10T137/87306—Having plural branches under common control for separate valve actuators
    • Y10T137/87314—Electromagnetic or electric control [e.g., digital control, bistable electro control, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

本发明涉及用于联合循环动力设备起动的方法和装置。提供了一种联合循环动力设备起动系统(10)。该系统包括蒸汽轮机(12)、HRSG(14)、冷凝器(16)和旁路系统(20)。蒸汽轮机可包括涡轮区段(18)。HRSG可以可操作地连接到蒸汽轮机上，以对蒸汽轮机提供蒸汽。HRSG可包括再热器(15)。旁路系统可构造成以便通过将再热器下游的蒸汽传送到冷凝器来调节再热器下游的蒸汽压力。旁路系统可包括至少一个旁路线路(21)、可操作地连接到该至少一个旁路线路上的至少一个控制阀(22)、构造成以便监测再热器下游的蒸汽压力的压力计(24)，以及构造成以便与该压力计通讯以及操作该至少一个控制阀的控制器(23)。

Description

联合循环动力设备起动系统
技术领域
本文公开的主体大体涉及联合循环动力设备，并且更具体而言，涉及用于联合循环动力设备的起动的方法和装置。 
背景技术
传统的联合循环动力设备一般包括一个或多个燃气轮机、热回收蒸汽发生器(“HRSG”)和蒸汽轮机。因为当燃气轮机以高负荷或满负荷运行时产生的过量的蒸汽压力可在蒸汽轮机起动期间对蒸汽轮机构件加应力，所以传统的联合循环动力设备起动过程需要对燃气轮机施加低负荷保持以及对燃气轮机加载速率施加约束，以在蒸汽轮机起动期间控制蒸汽压力。 
这种保持和约束会助长起动期间的高燃气轮机排气排放、增加的起动和加载时间，以及在起动和加载期间的增加的燃料消耗。因此，通过使燃气轮机保持在低负荷和加载速率下，在蒸汽轮机起动和加载期间，燃气轮机被迫以低效率和高排气排放运行。另外，低的燃气轮机负荷和加载速率导致在蒸汽轮机起动和加载期间由联合循环动力设备产生的收入较低。 
在本领域中已知用于提供联合循环动力设备起动过程的各种策略，它们允许燃气轮机和HRSG在蒸汽轮机起动和加载期间在正常的运行条件下运行。例如，一个策略是在联合循环动力设备中包括额外的管道系统和阀，以通过将多余的蒸汽传送到设计成以便容纳蒸汽的装备(例如冷凝器)来在蒸汽进入蒸汽轮机之前降低蒸汽压力。另外，在联合循环动力设备中可用于额外的管道系统的空间可能有限，并且额外的管道系统的安装可能会困难。但是，为联合循环动力设备增加 管道系统价格昂贵。另外，在联合循环动力设备中构造额外的管道系统可导致大的、不可控制的压降，这可损害动力设备。 
因此，在本领域中，用于联合循环动力设备起动的改进的系统和方法是合乎需要的。例如，将为有利的是这样的系统和方法，该系统和方法用于在蒸汽轮机起动和加载期间传送蒸汽流，以便在蒸汽进入蒸汽轮机之前降低蒸汽压力，同时允许燃气轮机和HRSG在正常的运行条件下运行。另外，可能合乎需要的是使用现有的动力设备管道系统的联合循环动力设备起动系统。另外，在本领域中将接受廉价、易于安装且在所有动力设备运行条件下均可控制的联合循环动力设备起动系统。 
发明内容
将在下面的说明书中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据说明书，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。 
在一个实施例中，提供了一种联合循环动力设备起动系统，其包括蒸汽轮机、HRSG、冷凝器和旁路系统。蒸汽轮机可包括涡轮区段。HRSG可以可操作地连接到蒸汽轮机上，以对蒸汽轮机提供蒸汽。HRSG可包括再热器。旁路系统可构造成以便通过将再热器下游的蒸汽传送到冷凝器来调节再热器下游的蒸汽压力。旁路系统可包括至少一个旁路线路、可操作地连接到该至少一个旁路线路上的至少一个控制阀、构造成以便监测再热器下游的蒸汽压力的压力计，以及构造成以便与压力计通讯以及操作至少一个控制阀的控制器。蒸汽压力可因此被调节到适于进入涡轮区段的压力范围。 
参照以下描述和所附的权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在此说明书中且构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明一起用来阐述本发明的原理。 
附图说明
在说明书中阐述了本发明的与本领域普通技术人员有关的完整的且使得能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书对附图进行了参照，其中： 
图1提供了本发明的联合循环动力设备起动系统的一个实施例的示意图。 
部件列表 
10联合循环动力设备起动系统 
12蒸汽轮机 
14热回收蒸汽发生器 
15再热器 
15.1再热器入口 
16冷凝器 
17涡轮区段 
18涡轮区段 
19涡轮区段 
20第一旁路系统 
21旁路线路 
22控制阀 
22.1第一控制阀 
22.2第二控制阀 
23控制器 
24压力计 
30第二旁路系统 
31旁路线路 
32控制阀 
33控制器 
34压力计 
41第一鼓区段 
42第二鼓区段 
45旁路系统 
46控制阀 
47控制阀 
48调温器 
49调温器 
具体实施方式
现在将对本发明的实施例进行详细参照，实施例的一个或多个实例在图中示出。各个实例是以阐述本发明的方式而非限制本发明的方式提供的。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，可在不偏离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中作出各种修改和变化。例如，被示为或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一个实施例一起用来产生又一个实施例。因此，意图的是本发明覆盖属于所附的权利要求书及其等效物的范围内的这种修改和变化。 
图1是联合循环动力设备起动系统10的一个实施例的示意图。系统10可包括燃气轮机(未显示)、蒸汽轮机12、热回收蒸汽发生器(“HRSG”)14和冷凝器16。例如，HRSG14和冷凝器16可以可操作地连接到蒸汽轮机12上。另外，系统10可包括不止一个燃气轮机、蒸汽轮机12、HRSG14和冷凝器16。 
蒸汽轮机12可包括涡轮区段18。例如，在一个实施例中，涡轮区段18可为中压涡轮。蒸汽轮机12可进一步包括其它涡轮区段，诸如例如涡轮区段17和19。例如，在一个实施例中，涡轮区段17可为低压涡轮。在一个实施例中，涡轮区段19可为高压涡轮。蒸汽轮机12可进一步包括其它涡轮区段。应当理解，本公开的涡轮区段17、18和19不限于低压、中压和高压涡轮，而是可为可在蒸汽轮机中运 行的任何涡轮、涡轮区段或涡轮构件。 
HRSG14可包括第一鼓(drum)区段41、第二鼓区段42和再热器15。第一鼓区段41和第二鼓区段42可构造成以便对系统10的各种构件提供蒸汽。例如，在一个实施例中，第一鼓区段41可为高压鼓区段，高压鼓区段可与下游过热器区段(未显示)联接。高压鼓区段和过热器区段可以高压来供应过热蒸汽。由第一鼓区段41供应的蒸汽可被传送到涡轮区段，例如传送到涡轮区段19。控制阀46可构造成以便控制对涡轮区段19的蒸汽供应。另外，当(例如)涡轮区段19脱机时，蒸汽可被传送到旁路系统45。旁路系统45可为例如级联旁路系统。在通过涡轮区段19和旁路系统45之后，蒸汽就可被传送到再热器15。 
在一个实施例的一个示例性方面，第二鼓区段42可为中压鼓区段，并且中压鼓区段可以中压来供应蒸汽。由第二鼓区段42供应的蒸汽可被传送到再热器15。另外，在一个实施例中，在蒸汽被接纳到再热器15中之前，由第二鼓区段42供应的蒸汽可与涡轮区段19和旁路系统45下游的蒸汽结合。 
再热器15可构造成以便在蒸汽被接纳到涡轮区段18之前加热系统10的各种构件所供应的蒸汽。例如，在第一鼓区段41、涡轮区段19、旁路系统45和第二鼓区段42下游的蒸汽可通过再热器入口15.1被接纳到再热器15。在此蒸汽被接纳到压力涡轮18之前，该蒸汽可在再热器15中被加热到例如热的再热蒸汽温度。控制阀47可构造成以便控制对涡轮区段18的蒸汽供应。 
因此，在一个实施例的一个示例性方面，在正常运行条件下，HRSG14的第一鼓区段41可将蒸汽供应到蒸汽轮机12的涡轮区段19。蒸汽可处于相对高的压力，并且第一鼓区段41和涡轮区段19分别可为高压鼓区段和高压涡轮。例如，在一个实施例中，可在从大约1800至大约2500磅每平方英寸大气(“psia”)的范围中或它们之间的任何子范围中从第一鼓区段供应蒸汽。 
在涡轮区段19从蒸汽中提取能量之后，蒸汽就可被供应到再热器15以进行再加热。在一个实施例中，在蒸汽通过再热器入口15.1进入再热器15之前，蒸汽可与HRSG14的第二鼓区段42供应的蒸汽结合。由第二鼓区段42供应的蒸汽可处于相对中等的压力，并且第二鼓区段42可为中压鼓区段。例如，在一个实施例中，可在从大约100至大约380psia的范围中或它们之间的任何子范围中从第二鼓区段供应蒸汽。 
在第一鼓区段41、涡轮区段19、旁路系统45和第二鼓区段42下游的蒸汽然后可通过再热器入口15.1进入再热器15。再热器15可构造成以便在蒸汽被接纳到涡轮区段18之前将蒸汽加热到例如热的再热蒸汽温度。在正常运行条件下，在蒸汽被再热器15加热之后，蒸汽就可供应到涡轮区段18。在再热器15下游的蒸汽可处于相对中等的压力，并且涡轮区段18可为中压涡轮。在一个实施例中，可以超过120psia的压力从再热器15供应在再热器15下游的蒸汽。例如，在正常运行条件下，可在从大约250至大约380psia的范围中或它们之间的任何子范围中从再热器15供应在再热器15下游的蒸汽。 
在涡轮区段18中从蒸汽中提取能量之后，蒸汽可供应到涡轮区段17。由涡轮区段18供应的蒸汽可处于相对低的压力，并且涡轮区段17可为低压涡轮。例如，在一个实施例中，可在从大约15至大约60psia的范围中或它们之间的任何子范围中将蒸汽从涡轮区段18供应到涡轮区段17。 
在涡轮区段17中从蒸汽中提取能量之后，蒸汽可供应到冷凝器16。冷凝器16可操作来使蒸汽冷凝，然后蒸汽可被供应回到系统10。 
应当理解，针对涡轮区段17、18和19、第一鼓区段41和第二鼓区段42以及再热器15的正常运行条件所公开的压力范围仅说明联合循环动力设备的正常运行条件。涡轮区段17、18和19、第一鼓区段41和第二鼓区段42以及再热器15的运行不限于公开的那些压力范围。相反，涡轮区段17、18和19、第一鼓区段41和第二鼓区段42 以及再热器15可在蒸汽轮机领域中已知的任何压力范围中运行。 
系统10可进一步包括调温器48和49。在一个实施例中，调温器48可构造成以便在蒸汽离开旁路系统45时冷却蒸汽。在一个实施例中，调温器49可构造成以便在蒸汽进入冷凝器16前冷却蒸汽。 
系统10可进一步包括第一旁路系统20。第一旁路系统20可构造成以便通过将再热器15下游的蒸汽传送到冷凝器16来调节再热器15下游的蒸汽的压力。例如，在一个实施例中，第一旁路系统20可为中压旁路系统。将再热器15下游的流传送到冷凝器16可将再热器15下游的蒸汽的压力调节到适于进入涡轮区段18的压力范围。 
在一个实施例的一个示例性方面，第一旁路系统20可构造成以便将再热器15下游的蒸汽的压力调节到适于起动涡轮区段18的压力范围。在一个实施例的另一个示例性方面，第一旁路系统20可构造成以便将再热器15下游的蒸汽的压力调节到适于停止涡轮区段18的压力范围。例如，在一个实施例中，适于起动和停止涡轮区段18的压力范围是相同的。在另一个实施例中，适于起动涡轮区段18的压力范围与适于停止涡轮区段18的压力范围是不同的。在一个实施例中，涡轮区段18的起动或停止可发生在燃气轮机和HRSG14以正常的运行条件运行的同时。 
例如，在一个实施例的一个示例性方面，涡轮区段18可为中压涡轮。可适于进入中压涡轮(诸如，例如适于起动或停止中压涡轮)的蒸汽的压力范围可为从大约90至大约120psia，或它们之间的任何子范围。在再热器15下游的蒸汽的压力例如可超过120psia。例如，在正常运行条件下，可在从大约250至大约380psia的范围中或在它们之间的任何子范围中从再热器15供应再热器15下游的蒸汽。因此，第一旁路系统20可构造成以便将再热器15下游的蒸汽的压力从高于120psia调节到从大约90至大约120psia的范围，该范围可为适于起动或停止中压涡轮的压力范围。但是应当理解，适于进入涡轮区段18的蒸汽压力范围不限于从90至120psia的范围，并且可为涡轮区段18、 蒸汽轮机12或系统10中期望的任何蒸汽压力范围。 
第一旁路系统20可包括至少一个旁路线路21和至少一个控制阀22。另外，在一个实施例中，该至少一个旁路线路21可为多个旁路线路21，并且该至少一个控制阀22可为多个控制阀22。控制阀22可以可操作地连接到旁路线路21上。 
第一旁路系统20可进一步包括控制器23和压力计24。压力计24可以可操作地连接到控制器23上。压力计24可构造成以便监测再热器15下游的蒸汽的压力。控制器23可构造成以便与压力计24通讯以及操作控制阀22，使得第一旁路系统20操作来将再热器15下游的蒸汽的压力调节到适于进入涡轮区段18的压力范围。 
例如，在一个实施例的一个示例性方面，控制器23可构造成以便按顺序操作控制阀22。在一个实施例的另一个示例性方面，控制器23可构造成以便一前一后地操作控制阀22。但是，应当理解，控制器23操作控制阀22的配置不限于按顺序或一前一后地操作控制阀22，而是可为设计成以便调节再热器15下游的蒸汽的压力的任何配置。 
在一个实施例的一个示例性方面，控制器23可构造成以便按顺序操作控制阀22。例如，按顺序操作控制阀22可包括在再热器15下游的蒸汽达到固定的压力极限时打开控制阀22，将第一控制阀22.1设置成自动控制，以及在第一控制阀22.1达到固定的阀行程极限时，将第二控制阀22.2设置成自动控制。在一个实施例中，打开控制阀22的步骤可包括将控制阀22设置成最小行程设置。在一个实施例中，将控制阀22设置成自动控制的步骤可包括将控制阀22设置成可调行程设置，从而使得控制阀22的行程自动进行调节，以便将再热器15下游的蒸汽的压力调节或保持为适于进入涡轮区段18的压力范围。另外，当第一控制阀达到固定的阀行程极限时将第二控制阀设置成自动控制的步骤可对多个控制阀22按顺序重复。应当理解，控制阀22不限于第一控制阀22.1和第二控制阀22.2，而是可包括调节再热器 15下游的蒸汽的压力所必需的任何数量的控制阀22。 
例如，在一个实施例的一个示例性方面，第一旁路系统20的压力计24可感测到再热器15下游的蒸汽的压力在超过固定的压力极限的压力处。压力计24可将这个情况传递给控制器23。然后控制器23可通过将控制阀22打开到最小行程设置和将第一控制阀22.1设置成自动控制来操作控制阀22。第一控制阀22.1的行程因此可自动调节，以便将再热器15下游的蒸汽的压力调节或保持在适于进入涡轮区段18的压力范围中，直到第一控制阀22.1的行程达到固定的阀行程极限为止。如果第一控制阀22.1达到固定的阀行程极限，控制器23可操作来将第二控制阀22.2设置成自动控制。如果第二控制阀22.2达到固定的阀行程极限，控制器23可操作来将另一个控制阀22设置成自动控制，而且可对多个控制阀22重复这个顺序。可遵从这个过程来将再热器15下游的蒸汽的压力调节到适于进入涡轮区段18的压力范围，例如调节到适于起动或停止涡轮区段18的压力范围。 
在一个实施例中，固定的压力极限可为120psia。在一个实施例中，固定的阀行程极限可为90％。在另一个实施例中，固定的阀行程极限可为100％。在又一个实施例中，固定的阀行程极限可为从90％至100％的范围或它们之间的任何子范围。 
在一个实施例的一个示例性方面，可至少部分地从现有的联合循环动力设备装备来构建第一旁路系统20。例如，可对现有的联合循环动力设备构件重定路径(reroute)、进行转变或进行修改，以构建第一旁路系统20。在一个实施例中，可从现有的联合循环动力设备装备来构建第一旁路系统20的不同的旁路线路21和控制阀22。在一个实施例中，可从现有的联合循环动力设备装备来构建控制阀22.1、其相关联的旁路线路21以及控制器23。例如，可对控制阀22.1、其相关联的旁路线路21以及控制器23重定路径、进行转变或进行修改，以在第一旁路系统20中使用。使用现有装备来构建第一旁路系统20可为有利的，因为使用现有装备可使第一旁路系统20安装起来便宜，并 且可允许在有限的空间要求内安装第一旁路系统20。另外，有限度地使用额外的管道系统可(例如)防止有大的、不可控制的压降，大的、不可控制的压降可损害动力设备。应当理解，本发明的现有的联合循环动力设备装备不限于旁路线路21或控制阀22，而是可为可用来构建旁路系统20的任何联合循环动力设备装备。 
在一个实施例中，联合循环动力设备起动系统10可包括第二旁路系统30。第二旁路系统30可构造成以便通过将再热器15上游的蒸汽传送到第一旁路系统20来调节再热器15上游的蒸汽的压力。在一个实施例中，第二旁路系统30可构造成以便将蒸汽从第一鼓区段41传送到第一旁路系统20。在一个实施例中，第二旁路系统30可构造成以便通过第一旁路系统20将蒸汽传送到冷凝器16。在一个实施例的一个示例性方面，第二旁路系统30可为高压旁路系统。 
例如，将再热器15上游的蒸汽传送到第一旁路系统20可调节再热器入口15.1处的蒸汽的压力。调节再热器入口15.1处的蒸汽的压力可调节离开涡轮区段19的蒸汽的温度。例如，降低再热器入口15.1处的蒸汽的压力可降低离开涡轮区段19的蒸汽的温度。调节离开涡轮区段19的蒸汽的温度可减小系统10上的应变。 
另外，将再热器15上游的蒸汽传送到第一旁路系统20可调节涡轮区段19和控制阀46上游的蒸汽的压力。调节涡轮区段19和控制阀46上游的蒸汽的压力可调节跨过控制阀46的压降。例如，降低涡轮区段19和控制阀46上游的蒸汽的压力可降低跨过控制阀46的压降。调节跨过控制阀46的压降可提高控制阀46的可靠性和寿命。 
第二旁路系统30可包括至少一个旁路线路31和至少一个控制阀32。另外，在一个实施例中，该至少一个旁路线路31可为多个旁路线路31，并且该至少一个控制阀32可为多个控制阀32。控制阀32可以可操作地连接到旁路线路31上。 
第二旁路系统30可进一步包括控制器33和压力计34。压力计34可以可操作地连接到控制器33上。压力计34可构造成以便监测再 热器15上游的蒸汽的压力。控制器33可构造成以便与压力计34通讯以及操作控制阀32，从而使得第二旁路系统30操作来调节再热器15上游的蒸汽的压力。例如，在一个实施例中，控制器33可构造成以便在再热器15上游的蒸汽达到固定的压力极限时操作控制阀32，例如，诸如一前一后地或按顺序操作控制阀32，如以上关于第一旁路系统20所论述的那样。例如，在一个实施例中，控制器34可通过将控制阀32打开到最小行程设置以及在控制阀32达到固定的阀行程极限时按顺序将控制阀32设置成自动控制来操作控制阀32，如以上关于第一旁路系统20所论述的那样。在一个实施例中，控制器33可构造成以便在再热器入口15.1的正上游的蒸汽达到固定的压力极限时操作控制阀32。 
例如，在一个实施例的一个示例性方面，压力计34可感测再热器15上游(例如在再热器入口15.1的正上游)的蒸汽的压力处于超过固定的压力极限的压力。压力计34可将这个情况传递给控制器33。然后控制器33可操作来打开控制阀32，以及按顺序将控制阀32设置成自动控制，如以上关于第一旁路系统20所论述的那样。 
在一个实施例中，固定的压力极限可为130psia。在一个实施例中，固定的阀行程极限可为90％。在另一个实施例中，固定的阀行程极限可为100％。在又一个实施例中，固定的阀行程极限可为从90％至100％的范围或在它们之间的任何子范围。 
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利要求书的范围之内。 

Claims (6)

1.一种联合循环动力设备起动系统(10)，包括：
蒸汽轮机(12)，所述蒸汽轮机(12)包括涡轮区段(18)；
热回收蒸汽发生器(14)，其可操作地连接到所述蒸汽轮机(12)上，以对所述蒸汽轮机(12)提供蒸汽，所述热回收蒸汽发生器(14)包括再热器(15)；
冷凝器(16)；以及
旁路系统(20)，其构造成以便通过将所述再热器(15)下游的蒸汽传送到所述冷凝器(16)来调节所述再热器(15)下游的蒸汽压力，所述旁路系统(20)包括多个旁路线路(21)、可操作地连接到所述多个旁路线路(21)上的多个控制阀(22)、构造成以便监测所述再热器(15)下游的蒸汽压力的压力计(24)，以及构造成以便与所述压力计(24)通讯以及按顺序操作所述多个控制阀(22)的控制器(23)，
所述蒸汽压力被调节到适于进入所述涡轮区段(18)的压力范围；
其中，按顺序操作所述多个控制阀(22)包括：当所述再热器(15)下游的蒸汽达到固定的压力极限时，打开多个控制阀(22)；将第一控制阀(22.1)设置成自动控制；以及当所述第一控制阀(22.1)达到固定的阀行程极限时，将第二控制阀(22.2)设置成自动控制；以及
其中，将所述第一控制阀(22.1)或第二控制阀(22.2)设置成自动控制的步骤可包括将所述第一控制阀(22.1)或第二控制阀(22.2)设置成可调行程设置，从而使得所述第一控制阀(22.1)或第二控制阀(22.2)的行程自动进行调节，以便将再热器(15)下游的蒸汽的压力调节或保持为适于进入涡轮区段(18)的压力范围。
2.根据权利要求1所述的联合循环动力设备起动系统(10)，其特征在于，所述固定的压力极限为120磅每平方英寸大气，而所述固定的阀行程极限为90％。
3.根据权利要求1-2中的任一项权利要求所述的联合循环动力设备起动系统(10)，其特征在于，所述蒸汽压力被调节到适于涡轮区段(18)起动的压力范围。
4.根据权利要求3所述的联合循环动力设备起动系统(10)，其特征在于，所述压力范围为90至120磅每平方英寸大气。
5.根据权利要求1-2中的任一项权利要求所述的联合循环动力设备起动系统(10)，其特征在于，所述旁路系统(20)为第一旁路系统(20)，所述联合循环动力设备起动系统(10)进一步包括第二旁路系统(30)，所述第二旁路系统(30)构造成以便通过将所述再热器(15)的上游的蒸汽传送到所述第一旁路系统(20)来调节所述再热器(15)的上游的蒸汽压力，所述第二旁路系统(30)包括至少一个旁路线路(31)、可操作地连接到所述至少一个旁路线路(31)上的至少一个控制阀(32)、构造成以便监测所述再热器(15)的上游的蒸汽压力的压力计(34)，以及构造成以便与所述压力计(34)通讯和调整所述至少一个控制阀(32)的控制器(33)。
6.根据权利要求1所述的联合循环动力设备起动系统(10)，其特征在于，所述固定的压力极限为130磅每平方英寸大气，而所述固定的阀行程极限为90％。
CN201110037723.5A 2010-02-02 2011-01-31 联合循环动力设备起动系统 Active CN102191955B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/698,227 US8528314B2 (en) 2010-02-02 2010-02-02 Method and apparatus for combined cycle power plant startup
US12/698227 2010-02-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102191955A CN102191955A (zh) 2011-09-21
CN102191955B true CN102191955B (zh) 2015-04-01

Family

ID=44316226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110037723.5A Active CN102191955B (zh) 2010-02-02 2011-01-31 联合循环动力设备起动系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8528314B2 (zh)
JP (1) JP5848010B2 (zh)
CN (1) CN102191955B (zh)
CH (1) CH702677B8 (zh)
DE (1) DE102011000300B4 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9074491B2 (en) 2012-09-05 2015-07-07 General Electric Company Steam cycle system with thermoelectric generator
EP2738360B1 (en) 2012-12-03 2019-06-12 General Electric Technology GmbH A warming arrangement for a steam turbine in a power plant
JP5397560B1 (ja) * 2013-04-05 2014-01-22 富士電機株式会社 抽気蒸気タービン発電設備の保安運転方法および装置
CN103256079B (zh) * 2013-04-11 2016-02-03 深圳市广前电力有限公司 解决联合循环机组低压缸冷却蒸汽安全门频繁启停的方法及装置
DE102016204214A1 (de) * 2016-03-15 2017-09-21 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbine
US11008945B2 (en) 2018-10-18 2021-05-18 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Accessory gearbox with oppositely disposed starter/generator and air turbine starter
US11261795B2 (en) 2018-10-18 2022-03-01 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Dual mode starter generator
CN109915221A (zh) * 2019-01-31 2019-06-21 西安西热节能技术有限公司 一种应用于热电联产机组的内旁路汽轮拖动系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4036011A (en) * 1976-01-28 1977-07-19 Westinghouse Electric Corporation Multiple valve sequential control for a combined cycle power plant
US4081956A (en) * 1976-05-13 1978-04-04 General Electric Company Combined gas turbine and steam turbine power plant
US4793162A (en) * 1986-08-07 1988-12-27 Spt, Inc. Method for repairing failed waterstops and products relating to same
US5203160A (en) * 1990-10-18 1993-04-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined generating plant and its start-up control device and start-up control method
US5577377A (en) * 1993-11-04 1996-11-26 General Electric Co. Combined cycle with steam cooled gas turbine

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577733A (en) 1968-07-16 1971-05-04 Gen Electric Rapid loading of steam turbines
US3879616A (en) * 1973-09-17 1975-04-22 Gen Electric Combined steam turbine and gas turbine power plant control system
US3953966A (en) * 1974-08-08 1976-05-04 Westinghouse Electric Corporation Combined cycle electric power plant having a control system which enables dry steam generator operation during gas turbine operation
US4201924A (en) 1974-08-13 1980-05-06 Westinghouse Electric Corp. Combined cycle electric power plant with a steam turbine having a sliding pressure main bypass and control valve system
JPS5187602A (ja) * 1975-01-31 1976-07-31 Hitachi Ltd Fukugosaikurupurantono taabinbaipasu
JPS5936084B2 (ja) * 1980-04-09 1984-09-01 大阪瓦斯株式会社 液化天然ガス冷熱発電装置の停止システム
JPS5838306A (ja) * 1981-08-31 1983-03-05 Toshiba Corp タ−ビンバイパス弁の駆動装置
JPS58217709A (ja) * 1982-06-10 1983-12-17 Toshiba Corp 複合サイクル発電プラント
JPH0678724B2 (ja) * 1986-04-25 1994-10-05 株式会社日立製作所 １軸コンバインドプラントにおける蒸気タービンのクーリング方法及びクーリング装置
JPS6371505A (ja) * 1986-09-12 1988-03-31 Nippon Kokan Kk <Nkk> 蒸気タ−ビン発電装置の制御方法
JPH05209503A (ja) * 1992-01-31 1993-08-20 Hitachi Ltd 蒸気ドラムを有する複合発電プラント
US5267434A (en) * 1992-04-14 1993-12-07 Siemens Power Corporation Gas turbine topped steam plant
JPH09303114A (ja) * 1996-05-14 1997-11-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気冷却型ガスタービンを用いたコンバインドサイクル用蒸気サイクル
JPH10131709A (ja) * 1996-10-29 1998-05-19 Toshiba Corp タービンバイパス装置およびその運転方法
JP2000240405A (ja) * 1999-02-19 2000-09-05 Hitachi Ltd 再熱発電プラントの運転装置
JP2003148111A (ja) * 2001-11-07 2003-05-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気タービンプラント
JP4503995B2 (ja) * 2003-12-02 2010-07-14 株式会社東芝 再熱蒸気タービンプラントおよびその運転方法
US7621133B2 (en) 2005-11-18 2009-11-24 General Electric Company Methods and apparatus for starting up combined cycle power systems
US20090145104A1 (en) 2007-12-10 2009-06-11 General Electric Company Combined cycle power plant with reserves capability
US20090158738A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Tailai Hu Methods and apparatus for starting up combined cycle power system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4036011A (en) * 1976-01-28 1977-07-19 Westinghouse Electric Corporation Multiple valve sequential control for a combined cycle power plant
US4081956A (en) * 1976-05-13 1978-04-04 General Electric Company Combined gas turbine and steam turbine power plant
US4793162A (en) * 1986-08-07 1988-12-27 Spt, Inc. Method for repairing failed waterstops and products relating to same
US5203160A (en) * 1990-10-18 1993-04-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined generating plant and its start-up control device and start-up control method
US5577377A (en) * 1993-11-04 1996-11-26 General Electric Co. Combined cycle with steam cooled gas turbine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Fast Start-up of a Combined-Cycle Power Plant: a Simulation Study with Modelica》;Francesco Casella,Francesco Pretolani;《The Modelica Association》;20060905;3-10 *

Also Published As

Publication number Publication date
US8528314B2 (en) 2013-09-10
DE102011000300A8 (de) 2012-03-15
JP2011157966A (ja) 2011-08-18
DE102011000300A1 (de) 2011-08-04
JP5848010B2 (ja) 2016-01-27
CH702677A2 (de) 2011-08-15
US20110185744A1 (en) 2011-08-04
CH702677B8 (de) 2016-09-15
CN102191955A (zh) 2011-09-21
DE102011000300B4 (de) 2024-03-14
CH702677B1 (de) 2016-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102191955B (zh) 联合循环动力设备起动系统
CN1325770C (zh) 组合式燃气和蒸汽轮机设备中用于预热燃料的装置和方法
US11236640B2 (en) Steam power plant, modification method and operation method of steam power plant
CN102200266A (zh) 用于预加温热回收蒸汽发生器管系的系统和方法
US10337357B2 (en) Steam turbine preheating system with a steam generator
US20090158738A1 (en) Methods and apparatus for starting up combined cycle power system
JP2000161014A5 (zh)
DE112015001364B4 (de) Kombianlage, Verfahren zur Steuerung derselben und Vorrichtung für die Steuerung derselben
CN106988795A (zh) 一种汽轮机系统
US20100263605A1 (en) Method and system for operating a steam generation facility
CN104420995A (zh) 联合循环系统及其操作方法及对应的热回收蒸汽发生器
CN103711532B (zh) 具有蒸汽涡轮机抽汽控制的蒸汽发电设备
CN105765180A (zh) 联合循环系统
US8955321B2 (en) Method for primary control of a steam turbine installation
CN102933801B (zh) 用于快速连接蒸汽发生器的方法
CN101463736A (zh) 用于起动联合循环电力系统的方法和设备
KR20170105028A (ko) 증기 터빈 플랜트, 이것을 구비하고 있는 복합 사이클 플랜트 및 증기 터빈 플랜트의 운전 방법
CN103422921A (zh) 蒸汽兰金装置
JP4718333B2 (ja) 貫流式排熱回収ボイラ
KR101520238B1 (ko) 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법
CN107075977B (zh) 用于联合循环发电设备的低负载调降
EP3318733B1 (en) Feedwater bypass system for a desuperheater
CN205261515U (zh) 一种锅炉系统
DE102011078205A1 (de) Hilfsdampferzeuger als zusätzliche Frequenz- bzw. Primär- und/oder Sekundärregelmaßnahme bei einem Dampfkraftwerk

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant