CN102770625B - 火力发电站和用于运行其中的调整式涡轮机的方法 - Google Patents

火力发电站和用于运行其中的调整式涡轮机的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102770625B
CN102770625B CN201180010808.2A CN201180010808A CN102770625B CN 102770625 B CN102770625 B CN 102770625B CN 201180010808 A CN201180010808 A CN 201180010808A CN 102770625 B CN102770625 B CN 102770625B
Authority
CN
China
Prior art keywords
turbo machine
water pump
steam
adjustment type
feed
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180010808.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102770625A (zh
Inventor
蒂尔曼·弗吕
德特勒夫·哈耶
迈克尔·韦希松
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN102770625A publication Critical patent/CN102770625A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102770625B publication Critical patent/CN102770625B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
    • 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
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有进水泵驱动涡轮机（18）的火力发电站（1），所述进水泵驱动涡轮机在输出侧附加地与主冷凝器（15）连接。

Description

火力发电站和用于运行其中的调整式涡轮机的方法
技术领域
本发明涉及一种火力发电站，包括主涡轮发电机组、冷凝器、给水泵、用于驱动给水泵的调整式涡轮机，其中调整式涡轮机构造为蒸汽轮机，其中排汽口与来自涡轮机组的蒸汽输送部流体地连接。
背景技术
在火力发电站中或者在电厂过程中使用给水，以便在蒸汽发生器中压缩并且转换成高温的蒸汽，所述高温蒸汽接下来在蒸汽主涡轮发电机组中进行热转换。给水借助于所谓的锅炉进水泵克服新鲜蒸汽压力的阻力泵入到锅炉中或者蒸汽发生器中。通常，通过蒸汽轮机驱动所述锅炉进水泵并且所述蒸汽轮机称作进水泵驱动涡轮机(SPAT)。在设计所述泵驱动系统时必须考虑，锅炉进水泵在极端情况下需要提高20％至30％的功率需求(主涡轮发电机组的旁通运行)。所述提高的功率需求必须通过进水泵驱动涡轮机来提供，为此，在进水泵驱动涡轮机的构造和接通方面考虑并且提供相应的储备。
在具有单中间再热单元或者双中间再热单元的传统的或者典型的电厂过程中，进水泵驱动涡轮机由主蒸汽轮机的分接头进行供给(在10bar和15bar之间的压力水平的情况下)并且接下来扩展到冷凝器水平上。在此，进水泵驱动涡轮机能够具有自身的冷凝器，或者进水泵驱动涡轮机的排汽被导引到主蒸汽涡轮机的冷凝器上。在提高的功率需求的情况下，进水泵驱动涡轮机附加地由分接头进行供给，所述分接头具有更高的压力(典型地来自冷的中间再热器中)。
麻烦的是，进水泵驱动涡轮机构造为具有来自主蒸汽轮机的最上部的分接头中的供给和到再生式预热器上的排汽的所谓的调整式涡轮机。那么在所述情况下，通过转接到压力更高的分接头上来提高功率是不可能的。用于确保功率储备的在技术上可行的解决方案为在额定工况下对进水泵驱动涡轮机进行充分的预节流。但是，这种节流从效率的观点来看在长期运行中是不利的。
在US5,404,724中公开了一种具有调整式涡轮机的火力发电站。
发明内容
本发明的目的是，更好地充分利用进水泵驱动涡轮机。
该目的通过根据本发明的火力发电站实现，所述火力发电站包括主涡轮发电机组、主冷凝器、给水泵、用于驱动所述给水泵的调整式涡轮机，其中所述调整式涡轮机构造为蒸汽轮机，其中所述调整式涡轮机的新鲜蒸汽侧与来自所述主涡轮发电机组的蒸汽输送部流体地连接，所述调整式涡轮机的排汽管道与所述主冷凝器连接，其中排汽管道与预热器连接；以及通过根据本发明的用于运行在火力发电站中的调整式涡轮机的方法来实现，其中所述调整式涡轮机驱动给水泵，所述调整式涡轮机的新鲜蒸汽侧与来自所述主涡轮发电机组的蒸汽输送部流体地连接，其中所述调整式涡轮机构造为蒸汽轮机，并且所述调整式涡轮机的排汽管道与主涡轮发电机组的主冷凝器流体地连接，其中排汽管道与预热器流体地连接。
对进水泵驱动涡轮机的提高的功率需求在下述情况下实现，在进水泵驱动涡轮机上游的节流机构已经通过将排汽转接到主冷凝器上而完全地或者全部地打开。在此，在进水泵驱动涡轮机排汽和冷凝器之间的节流机构还必须建立背压，使得所述节流机构承担功率或转速调节或者降低在进水泵驱动涡轮机排汽处的压力，使得一方面进水泵驱动涡轮机的叶片组没有过负荷并且另一方面在进水泵驱动涡轮机上游的节流机构再次具有调节储备。由此可能的是，为进水泵驱动涡轮机提供提高的焓降，使得能够达到更高的功率。这根据本发明通过降低排汽压力来实现。在现有技术中，这通过增加进汽压力来实现，这在所提出的应用中由于将进水泵驱动涡轮机有利地连接到主涡轮发电机组上部的分接头上而不再可行。
在一个替选的实施形式中，代替主冷凝器，还能进行转接到(在压力方面)置于更低的预热器上。
在另一替选的实施形式中，进水泵驱动涡轮机的排汽能够被导入到主蒸汽轮机的管道部段或者涡轮机壳体中。在该情况下，能够执行控制技术上的措施，这些措施在主蒸汽轮机紧急停止的情况下确保安全的停机，例如通过双重的阻隔器、符合安全技术的重要性的控制技术上的构造来确保安全的停机。
在另一有利的实施形式中，作为进水泵功率要求的功能而有针对性地选择预热器或者供给位置。这还能够称作为“迁移排汽”。
在本发明的一个扩展方案中，调整式涡轮机或者进水泵驱动涡轮机构造有分接头，所述分接头用于火力发电设备的再生式给水预热。由此，达到分接蒸汽的适当的温度并且避免用于给水预热的能量损失，这有利地对整个设备的总效率产生影响。
一个重要的优点为，新的解决方案能够提供用于额定工况的效率优化的连接，其中调整式涡轮机或者进水泵驱动涡轮机能够在没有显著的节流的情况下运行(由此在持续长时间的额定工况下或者在上面的部分负载运行的情况下以高效率运行)。此外，该优点表现为在如主蒸汽轮机的旁通运行的特殊负载情况下，主涡轮发电机组和调整式涡轮机或者进水泵驱动涡轮机的可靠运行性的维护。
在所谓的最终的工作点由于转接而达到更高的功率，所述更高的功率当然与更低的效率联系在一起，这在旁通运行中由于短的运行时间而完全能够被接受。
为了即使在主涡轮发电机组的不同的要求的情况下也实现调整式涡轮机或者进水泵驱动涡轮机的安全和可靠的运行，从主涡轮发电机组中或者从水-蒸汽-循环中提供包括给水容器的单独的或者多个预热器的并行的支持，所述预热器通过进水泵驱动涡轮机的分接或者排汽来供应。在适当地提高进水泵驱动涡轮机或者调整式涡轮机的功率要求的情况下，分接质量流能够降低并且由辅助质量流来代替。有利地，调整式涡轮机或者进水泵驱动涡轮机设有节流储备，在没有转接到冷凝器的情况下，所述节流储备能够覆盖典型的长的长期运行类型。
根据本发明，由提高焓降而导致的功率要求不是通过提高入口处的压力来实现，而是通过降低背压来实现。入口处压力的提高仅通过由新鲜蒸汽辅助进水泵驱动涡轮机来实现，但是这导致，进水泵驱动涡轮机必须承受大的温度跃变并且必须设计用于相对高的入口温度。
本发明的优点在于，火力发电设备的构件要求和效率以及可运行性得到改进。本发明能够以特殊的方式使用在具有单或者双中间再热器的效率关键的大型电厂设备中。
附图说明
根据实施例详细阐明本发明。附图在下面示意地示出：
图1示出根据现有技术的火力发电站；
图2示出根据本发明的火力发电站；
图3示出功率关于阀行程的曲线图。
具体实施方式
图1示出根据现有技术的火力发电站1。火力发电站1包括主涡轮发电机组2、高压分涡轮机3、第一中压分涡轮机4和第二中压分涡轮机5以及低压分涡轮机6。高压分涡轮机3经由新鲜蒸汽管道7借助蒸汽发生器或者锅炉8供应有新鲜蒸汽。从高压分涡轮机3中流出的蒸汽在冷的中间再热器管道9中被引至第一中间再热器10。在第一中间再热器10中加热蒸汽并且接下来经由热的中间再热器管道11被引至第一中压分涡轮机4处。从第一中压分涡轮机4中流出的蒸汽经由另一冷的中间再热器管道12被引入到第二中间再热器13中。所述蒸汽被再次加热并且经由另一热的中间再热器管道14引至第二中压分涡轮机5处。从第二中压分涡轮机5中流出的蒸汽在低压分涡轮机6中膨胀并且接下来流入到主冷凝器15中。在主冷凝器15中膨胀的蒸汽凝结成水并且经由第一管道16引至给水泵17中。通过给水泵17将水克服新鲜蒸汽压力压入到蒸汽发生器或者锅炉8中。给水泵通过还能够称作调整式涡轮机的进水泵驱动涡轮机(SPAT)来驱动。进水泵驱动涡轮机18构造为蒸汽轮机并且在新鲜蒸汽侧19经由节流机构20与冷的中间再热器管道19流体地连接。位于冷的中间再热器管道9中的冷的中间再热器蒸汽的热能在进水泵驱动涡轮机18中膨胀，并且驱动没有详细示出的转子21，所述转子接下来驱动给水泵17。进水泵驱动涡轮机18具有分接头22，从所述分接头中将蒸汽引至另一冷凝器23处。在另一冷凝器23中导入的蒸汽凝结成水并且经由第二管道24流至预热器25处。输出侧的排汽26经由排汽管道27同样流到预热器25处并且预热给水。在现有技术中，为了进行功率或者转速控制，节流机构22在正常工作中强烈地节流。进水泵驱动涡轮机18的排汽在正常工作中被引导到预热器25上。主涡轮发电机组2最终驱动发电机28，以用于产生电能。
图2示出根据本发明的火力发电站设备1。与根据现有技术的火力发电设备1的不同之处在于，蒸汽管道27附加地经由冷凝器排汽管道29被引至主冷凝器15。这意味着，从进水泵驱动涡轮机18中流出的蒸汽既能够流至预热器25还能够流至主冷凝器15处。在冷凝器排汽管道29中设有第二节流机构30。
节流机构30在特定的运行状态下打开至100％并且因此给予在进水泵驱动涡轮机18上游的第一节流机构20更大的调整间隙范围。在给水泵的功率需求提高的情况下，进水泵驱动涡轮机18的排汽被引导到主冷凝器15上。
在有利的改进形式中，能够设有辅助管道31，所述辅助管道将冷的中间再热器管道12与预热器25的输入端32连接。
图3示出功率33和阀行程34之间的关系。第一直线35示出当打开冷凝器转接器时功率关于阀行程34的变化曲线。第二直线36示出当关闭冷凝器转接器时功率关于阀行程34的变化曲线。

Claims (3)

1.火力发电站(1)，所述火力发电站包括主涡轮发电机组(2)、主冷凝器(15)、给水泵(17)、用于驱动所述给水泵(17)的调整式涡轮机(18)，
其中所述调整式涡轮机(18)构造为蒸汽轮机，
其中所述调整式涡轮机(18)的新鲜蒸汽侧(19)与来自所述主涡轮发电机组(2)的蒸汽输送部(9)流体地连接，
其特征在于，所述调整式涡轮机(18)的排汽管道(27)与所述主冷凝器(15)连接，其中排汽管道(27)与预热器(25)连接。
2.根据权利要求1所述的火力发电站(1)，其中在所述排汽管道(27)和所述主冷凝器(15)之间设有节流机构(30)。
3.用于运行在火力发电站(1)中的调整式涡轮机(18)的方法，
其中所述调整式涡轮机(18)驱动给水泵(17)，
所述调整式涡轮机(18)的新鲜蒸汽侧(19)与来自主涡轮发电机组(2)的蒸汽输送部(9)流体地连接，
其中所述调整式涡轮机(18)构造为蒸汽轮机，并且
所述调整式涡轮机(18)的排汽管道(27)与主涡轮发电机组(2)的主冷凝器(15)流体地连接，
其中排汽管道(27)与预热器(25)流体地连接。
CN201180010808.2A 2010-02-23 2011-02-22 火力发电站和用于运行其中的调整式涡轮机的方法 Expired - Fee Related CN102770625B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010009130.8 2010-02-23
DE201010009130 DE102010009130A1 (de) 2010-02-23 2010-02-23 Dampfkraftwerk umfassend eine Tuning-Turbine
EP10164091.0 2010-05-27
EP10164091A EP2362073A1 (de) 2010-02-23 2010-05-27 Dampfkraftwerk umfassend eine Tuning-Turbine
PCT/EP2011/052583 WO2011104223A1 (de) 2010-02-23 2011-02-22 Dampfkraftwerk umfassend eine tuning-turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102770625A CN102770625A (zh) 2012-11-07
CN102770625B true CN102770625B (zh) 2015-12-02

Family

ID=42989443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180010808.2A Expired - Fee Related CN102770625B (zh) 2010-02-23 2011-02-22 火力发电站和用于运行其中的调整式涡轮机的方法

Country Status (4)

Country Link
EP (2) EP2362073A1 (zh)
CN (1) CN102770625B (zh)
DE (1) DE102010009130A1 (zh)
WO (1) WO2011104223A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5912323B2 (ja) * 2010-10-19 2016-04-27 株式会社東芝 蒸気タービンプラント
CN103485849A (zh) * 2013-09-30 2014-01-01 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 与二次再热主汽轮机同轴布置的背压抽汽小汽轮机热力系统
CN103485848A (zh) * 2013-09-30 2014-01-01 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 与一次再热主汽轮机同轴布置的背压抽汽小汽轮机热力系统
GB2519129A (en) * 2013-10-10 2015-04-15 Ide Technologies Ltd Pumping Apparatus
DE102016214960B3 (de) * 2016-07-11 2017-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerksanlage mit optimierter Vorwärmung von Speisewasser für tiefaufgestellte Turbosätze

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3972196A (en) * 1974-05-10 1976-08-03 Westinghouse Electric Corporation Steam pressure increasing device for drive turbines
US5404724A (en) * 1994-04-07 1995-04-11 Westinghouse Electric Corporation Boiler feedpump turbine drive/feedwater train arrangement
DE19507167C1 (de) * 1995-03-01 1996-05-02 Siemens Ag Dampfturbinenanlage

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043130A (en) * 1975-02-10 1977-08-23 Westinghouse Electric Corporation Turbine generator cycle for provision of heat to an external heat load
US4087860A (en) * 1977-07-08 1978-05-02 Westinghouse Electric Corp. System for multi-mode control of a boiler feedpump turbine
JPS58143106A (ja) * 1982-02-19 1983-08-25 Toshiba Corp 給水ポンプタ−ビン装置
ES2116139B1 (es) * 1993-05-14 1999-04-16 Rosado Serafin Mendoza Perfeccionamientos introducidos en la patente de invencion n- 9301044 titulada un procedimiento de mejora para centrales electricas de ciclo combinado con aporte paralelo de energia al ciclo de vapor en una caldera de combustible fosil.
JP3279740B2 (ja) * 1993-07-23 2002-04-30 株式会社日立製作所 発電プラントの給水装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3972196A (en) * 1974-05-10 1976-08-03 Westinghouse Electric Corporation Steam pressure increasing device for drive turbines
US5404724A (en) * 1994-04-07 1995-04-11 Westinghouse Electric Corporation Boiler feedpump turbine drive/feedwater train arrangement
DE19507167C1 (de) * 1995-03-01 1996-05-02 Siemens Ag Dampfturbinenanlage

Also Published As

Publication number Publication date
EP2539550A1 (de) 2013-01-02
DE102010009130A1 (de) 2011-08-25
WO2011104223A1 (de) 2011-09-01
EP2362073A1 (de) 2011-08-31
CN102770625A (zh) 2012-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107246286B (zh) 一种并联高压缸的一次再热汽轮机
EP3011146B1 (en) Steam power plant turbine and control method for operating at low load
US8186142B2 (en) Systems and method for controlling stack temperature
KR102305811B1 (ko) 기력 발전 플랜트, 기력 발전 플랜트의 개조 방법 및 기력 발전 플랜트의 운전 방법
CN102770625B (zh) 火力发电站和用于运行其中的调整式涡轮机的方法
CN206035553U (zh) 联合循环的热电联供系统
CN103291391A (zh) 一种具有双运行模式的汽轮机发电供热系统
JP6195299B2 (ja) 排熱回収システム、船舶及び排熱回収方法
CN107339128B (zh) 一种并联超高压缸的二次再热汽轮机
CN207813667U (zh) 基于不同蒸汽端口的低压缸冷却系统
EP3047210B1 (en) Flue gas heat recovery integration
US9677430B2 (en) Combined cycle power plant
CN110925730A (zh) 一种基于燃煤发电机组停机不停炉的应急工业供热系统
JP2007016791A (ja) コンバインド発電プラントおよびクローズド空気冷却ガスタービンシステム
KR101520238B1 (ko) 가스 터빈 냉각 시스템 및 가스 터빈 냉각 방법
RU137999U1 (ru) Маневренная теплофикационная турбоустановка
JP2006161698A (ja) 蒸気タービンの過負荷運転装置および蒸気タービンの過負荷運転方法
JP6354923B1 (ja) 発電補助システム及び火力発電プラント
JP4381242B2 (ja) 舶用蒸気タービンプラント
CN214887267U (zh) 一种可冷却电动执行器的燃气–蒸汽联合循环机组
CN108487954B (zh) 一种基于工业拖动的煤气增效发电系统
CN113153469A (zh) 基于中排及低压抽汽冷却的耦合调峰系统及其运行方法
CN118829778A (zh) 具有热回收蒸汽发生器的热能存储系统和方法
CN113153470A (zh) 机组间基于中排及其冷却的耦合调峰系统及其运行方法
JP2012117767A (ja) ボイラ給水ポンプ設備

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151202

Termination date: 20160222