CN104514584A - 蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法 - Google Patents

蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104514584A
CN104514584A CN201410505248.3A CN201410505248A CN104514584A CN 104514584 A CN104514584 A CN 104514584A CN 201410505248 A CN201410505248 A CN 201410505248A CN 104514584 A CN104514584 A CN 104514584A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
steam
pressure section
engaging
low
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.)
Pending
Application number
CN201410505248.3A
Other languages
English (en)
Inventor
C.S.赖利
T.R.里普利
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 CN104514584A publication Critical patent/CN104514584A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/165Controlling means specially adapted therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/18Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbine being of multiple-inlet-pressure type
    • F01K7/20Control means specially adapted therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02Controlling, e.g. stopping or starting
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法,所述蒸汽涡轮机系统包括蒸汽发生器,所述蒸汽发生器连接到高压部分和低压部分。所述蒸汽涡轮机系统可以进一步包括:驱动轴的第一部分,所述驱动轴的所述第一部分连接到所述高压部分;以及离合装置,所述离合装置可释放地连接到电力发电机,所述电力发电机连接到所述驱动轴的所述第一部分。所述蒸汽涡轮机系统还可以包括所述驱动轴的第二部分,用于连接到所述电力发电机,所述电力发电机连接到所述低压部分。所述方法可以使用所述蒸汽涡轮机系统的控制器实施。

Description

蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法
技术领域
本发明总体上涉及一种蒸汽涡轮机,所述蒸汽涡轮机包括离合器,用于从蒸汽涡轮机的电力发电机接合或分离一个或多个高压部分,具体取决于运行模式。
背景技术
许多现代蒸汽涡轮机可以在多种运行模式下运行。例如,许多涡轮机将在高峰运行时间中使用高压蒸汽运行并且可以在低产能模式下切换到低压蒸汽。典型的蒸汽涡轮机具有高压部分和低压部分。但是,当涡轮机以低压运行时,高压部分仍在使用。在许多情况下,这将导致高压部分被设计成也适应低压蒸汽,因此适应低温蒸汽。这些构造可能改变高压部分的性能,因此需要改变性能特征并且需要在高压部分中安置脱水设备。
此外,与在高压高温蒸汽与低压低温蒸汽之间来回切换相关的温度变化可能导致蒸汽涡轮机的部件上出现热应力和热增长。
发明内容
本说明书中公开的本发明的实施例可以包括一种蒸汽涡轮机系统,所述蒸汽涡轮机系统包括:蒸汽发生器,所述蒸汽发生器连接到高压部分和低压部分;驱动轴的第一部分,其连接到所述高压部分;离合装置,用于可释放地连接到电力发电机,所述电力发电机连接到所述驱动轴的所述第一部分;以及驱动轴的第二部分,用于连接到所述电力发电机,所述电力发电机连接到所述低压部分。
其中,响应于所述离合装置的接合,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于所述离合装置的分离,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
所述的蒸汽涡轮机系统进一步包括:高压节流阀,所述高压节流阀位于所述蒸汽发生器与所述高压部分之间;高压旁通阀,所述高压旁通阀位于所述蒸汽发生器与所述低压部分之间;以及低压节流阀,所述低压节流阀位于所述高压部分与所述低压部分之间。
其中,响应于所述离合装置的接合,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于所述离合装置的分离,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
其中,响应于所述离合装置的接合,所述高压节流阀和所述低压节流阀被打开并且所述高压旁通阀被关闭。
其中,响应于所述离合装置的分离,所述高压节流阀和所述低压节流阀被关闭并且所述高压旁通阀被打开。
其中,所述离合装置在高能供应运行条件期间接合并且所述离合装置在低能供应运行条件期间分离。
其中,所述高能供应运行条件包括其中蒸汽包括以下项中的至少一项的时间段:高压蒸汽和高温蒸汽;并且其中所述低能供应运行条件包括其中蒸汽包括以下项中的至少一项的时间段:低压蒸汽和低温蒸汽。
所述的蒸汽涡轮机系统进一步包括聚光太阳能系统,所述聚光太阳能系统可操作地连接到所述蒸汽涡轮机系统。
其中,所述离合装置在日间运行条件期间接合,并且所述离合装置在夜间运行条件期间分离。
本发明的实施例还可以包括一种用于操作蒸汽涡轮机系统的方法,所述方法包括:将蒸汽从蒸汽发生器输送到高压部分和低压部分中的至少一个;通过控制器接合或分离离合装置,所述离合装置通过驱动轴的第一部分可释放地从高压部分连接到电力发电机;以及通过所述驱动轴的第二部分向所述电力发电机供应动力,所述驱动轴的第二部分从所述低压部分连接到所述电力发电机。
其中,响应于通过所述控制器接合所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于通过所述控制器分离所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
所述的方法进一步包括:使用高压节流阀,所述高压节流阀位于所述蒸汽发生器与所述高压部分之间;使用高压旁通阀,所述高压旁通阀位于所述蒸汽发生器与所述低压部分之间;以及使用低压节流阀,所述低压节流阀位于所述高压部分与所述低压部分之间。
其中,响应于通过所述控制器接合所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于通过所述控制器分离所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
其中,响应于所述离合装置的接合,通过所述控制器打开所述高压节流阀和所述低压节流阀并且通过所述控制器关闭所述高压旁通阀。
其中,响应于所述离合装置的分离,通过所述控制器关闭所述高压节流阀和所述低压节流阀并且通过所述控制器打开所述高压旁通阀。
其中,所述离合装置在高能供应运行条件期间通过所述控制器接合并且所述离合装置在低能供应运行条件期间通过所述控制器分离。
其中,所述高能供应运行条件包括以下项中的至少一项:高压蒸汽和高温蒸汽;并且其中所述低能运行条件包括以下项中的至少一项:低压蒸汽和低温蒸汽。
所述的方法进一步包括提供聚光太阳能系统,所述聚光太阳能系统可操作地连接到所述蒸汽涡轮机系统。
其中,所述离合装置在日间运行条件期间接合,并且所述离合装置在夜间运行条件期间分离。
附图说明
通过参考描绘了本发明各个方面的附图阅读以下对本发明各个方面做出的详细描述,将更容易地了解本发明的这些和其他特征。
图1示出了根据现有技术的传统构造中的说明性蒸汽涡轮机系统。
图2示出了具有根据本发明一些实施例接合的蒸汽涡轮机离合器的说明性蒸汽涡轮机。
图3示出了具有根据本发明一些实施例分离的蒸汽涡轮机离合器的说明性蒸汽涡轮机。
图4示出了包括根据本发明一些实施例的蒸汽涡轮机系统的说明性聚光太阳能系统。
应注意,附图可以不按比例绘制。附图旨在仅描绘本发明的典型方面,并且因此不应视为限制本发明的范围。在附图中,相同编号表示附图间的相同元件。具体实施方式参考附图来以示例方式介绍本发明的各实施例以及优点和特征。
具体实施方式
本说明中公开了一种蒸汽涡轮机系统,所述蒸汽涡轮机系统包括蒸汽涡轮机离合系统(steam turbine clutching device),用于在低供能运行期间将高压部分从电力发电机分离。转向图1,在现有技术中,蒸汽发生器110向蒸汽涡轮机系统100的高压部分120提供蒸汽。蒸汽将在高压部分120内膨胀并且从高压部分120中排出,随后输送到低压部分130。在低压部分130中,蒸汽将再次膨胀,排出到冷凝器140。在此运行期间,来自高压部分120的驱动轴的第一部分150以及来自低压部分130的驱动轴的第二部分155始终向电力发电机160提供轴动力。
仍然参见图1,鉴于驱动轴的第一部分150和第二部分155始终向电力发电机160供应轴动力,高压部分120和低压部分130均同时使用高能蒸汽和低能蒸汽工作。但是,无法针对这两种运行条件优化这些部分。
转向图2,根据一个实施例,公开了一种用于发电的蒸汽涡轮机系统200,所述蒸汽涡轮机系统具有蒸汽涡轮机离合机构。在一个实施例中,类似于现有技术,蒸汽涡轮机系统200包括蒸汽发生器210。蒸汽发生器210仍然连接到高压部分220,但是蒸汽发生器210还通过管道系统连接到低压部分230,所述管道系统可以包括阀门,如下文更详细地描述。尽管蒸汽涡轮机系统200在图2中被图示为仅具有两个部分,但是本发明的实施例适用于任意数量的多个相连部分。根据一些实施例,冷凝器240连接到低压部分230。可以将任意已知的冷凝器用于蒸汽涡轮机中。与现有技术不同,高压部分220连接到驱动轴的第一部分250,所述驱动轴的第一部分250还连接到蒸汽涡轮机离合器或离合装置270,所述离合装置270可释放地连接到电力发电机260。离合装置270可以包括任意已知的离合器。但是,例如,离合装置270可以包括单板或多板干式离合器、湿式离合器或任意行星离合器。
进一步参见图2,低压部分230连接到驱动轴的第二部分255,所述驱动轴的第二部分255还连接到电力发电机260。可释放地连接是指离合装置270可以在一个位置中与电力发电机260接合,或者在第二位置中与所述电力发电机260分离,这两个操作均在仍然连接到电力发电机260时执行,所述离合装置的功能将在下文进一步描述。尽管本发明的实施例被描述为包括具有两个部分250和255的单个驱动轴,离合装置270可释放地连接在驱动轴的第一部分250与电力发电机260之间,因此驱动轴的第二部分255连接到低压部分230且在离合装置270与电力发电机260之间,但这仅为说明性的。应了解,可以使用两个单独的驱动轴来替代驱动轴的两个部分250和255,或者如果使用除了高压部分220和低压部分230之外的其他部分,则可以使用更多驱动轴。
仍然参见图2,离合装置270允许在不同运行模式下有效地使用蒸汽涡轮机系统200。例如,当离合装置270接合时,驱动轴的第一部分250从高压部分220向电力发电机260供应轴动力。但是,当离合装置270分离时,驱动轴的第一部分250不从高压部分220向电力发电机260提供动力。但是,在这两种情况下,驱动轴的第二部分255均可以从低压部分230向电力发电机260提供轴动力。
离合装置270可以用于多个实施例中。例如,离合装置270可以在蒸汽涡轮机系统200的较高能输出期间接合,所述较高能输出期间称为高能运行条件。高能运行条件可以包括高压蒸汽、高温蒸汽或者它们的组合的时间段。高能运行条件可以包括约370℃到约600℃的温度范围以及约6,895kPa(1000PSI)到约20,684kPa(3000PSI)或约6,895kPa(1000PSI)到约13,790kPa(2000PSI)的压力范围。此外,离合装置270可以在蒸汽涡轮机系统200的较低能输出期间分离,所述较低能输出期间称为低能运行条件。应了解,低能运行条件可以包括低压蒸汽、低温蒸汽或者它们的一些组合的时间段。低能运行条件可以包括约100℃到约300℃的温度范围以及约414kPa(60PSI)到约5,516kPa(800PSI)或约689kPa(100PSI)到约2,413kPa(350PSI)的压力范围。
通过将离合装置270并入蒸汽涡轮机系统200中,可以针对每种情况下的适当运行条件同时优化高压部分220和低压部分230。例如,由于在一些实施例中,高压部分220可能不暴露于任何低能蒸汽中,因此可以将高级性能特征并入此部分中并且不需要安装脱水系统。这可以提高高压部分220的能量转换效率。此外,可以针对低能蒸汽的处理进一步优化低压部分230。本发明的另一特征在于,通过将低能蒸汽直接移动到低压部分230中,而所述低压部分通常已经以与低能蒸汽相当的温度存在,高压部分220中可以避免高能条件与低能条件之间切换时可能出现的迅速温度变化。
仍然参见图2,蒸汽涡轮机系统200可以进一步包括阀门系统,用于辅助离合装置270的运行。例如,蒸汽涡轮机系统200可以包括位于蒸汽发生器210与高压部分220之间的高压节流阀280、位于蒸汽发生器210与低压部分230之间的高压旁通阀285以及高压部分220与低压部分230之间的低压节流阀290。当与离合装置270结合使用时,所述阀门系统可以进一步帮助在不同运行条件下使蒸汽改道。
例如,如图2所示,在离合装置270接合时,高压节流阀280和低压节流阀290均打开,如黑色阀门所示。高压旁通阀285相应地关闭,如白色阀门所示,从而不绕过高压部分220。在此实施例中,将允许蒸汽从蒸汽发生器210流动到高压部分220,然后再流动到低压部分230。如上所述,这在高能运行条件下十分有用。转到图3,在离合装置270分离时,高压节流阀280和低压节流阀290均关闭。另一方面,高压旁通阀285打开,从而绕过高压部分220。在本实施例中,蒸汽可以从蒸汽发生器210绕过高压部分220并且直接流向低压部分230。如上所述,这在低能运行条件下十分有效,可减小高压部分220的应变或损坏。
如上所述,在利用阀门系统的实施例中,当离合装置270接合时,驱动轴的第一部分250从高压部分220向电力发电机260供应动力。但是当离合装置270分离时,驱动轴的第一部分250不从高压部分220向电力发电机260供应动力。但在这两种情况下,驱动轴的第二部分255均可以从低压部分230向电力发电机260提供轴动力。尽管被描述为三个阀门的阀门系统,但是应了解,可以有更多个阀门,尤其是在包括除了公开的两个部分,即高压部分220和低压部分230以外的其他部分的实施例中。
在进一步实施例中,公开了一种操作蒸汽涡轮机系统200的方法。例如,如图2和图3所示,蒸汽涡轮机系统200可以包括连接到蒸汽涡轮机系统200的控制器295。控制器295可以直接连接到蒸汽发生器210,如图所示。但是,还应了解,控制器295可以连接到蒸汽涡轮机系统200的任何部分,包括直接硬连线到系统逻辑中,所述系统逻辑未图示。在任何情况下,可以使用控制器295实施所述方法。控制器295可以是自动化的,其中所述控制器能够检测蒸汽涡轮机系统200的运行条件并且相应地调整。控制器295还可以是可编程的,以编程为基于许多因素,例如时刻、当前季节、月份或年度、平均温度或者可能影响蒸汽涡轮机系统200的运行条件的其他任何变量在特定条件下运行蒸汽涡轮机系统200。
在任何条件下,所述方法可以包括从蒸汽发生器210输送蒸汽。可以使用具有蒸汽发生器210的任何已知类型的蒸汽涡轮机系统200。随后将蒸汽输送到高压部分220和低压部分230中的至少一个。可以通过任何已知机构将蒸汽输送到部分220和230,所述已知机构包括但不限于典型地安装在蒸汽涡轮机系统200内的管道。所述蒸汽单独地膨胀穿过低压部分230,或者也穿过高压部分220。所述方法还可以包括通过控制器295接合或分离离合装置270,所述离合装置270通过来自高压部分220的驱动轴的第一部分250可释放地连接到电力发电机260,如上所述。通过驱动轴的第二部分255向电力发电机260供应动力,所述驱动轴的第二部分255从低压部分230连接到电力发电机260。所述方法还可以包括将蒸汽排出到冷凝器240,所述冷凝器240可以连接到低压部分230。
在所公开的方法中,当离合装置270接合时,如图2所示,所述方法可以包括通过驱动轴的第一部分250从高压部分220向电力发电机260供应轴动力,因为蒸汽可以穿过高压部分220和低压部分230。此外,当离合装置270分离时,如图3所示,驱动轴的第一部分250不从高压部分220向电力发电机260供应动力。
所述方法可以进一步包括使用位于蒸汽发生器210与高压部分220之间的高压节流阀280、使用位于蒸汽发生器210与低压部分230之间的高压旁通阀285以及使用位于高压部分220与低压部分230之间的低压节流阀290。在此类实施例中,当通过控制器295接合离合装置270时,驱动轴的第一部分250从高压部分220向电力发电机260供应动力,并且当通过控制器295分离离合装置270时,驱动轴的第一部分250不从高压部分220向电力发电机260供应动力。但是,无论离合装置270是接合还是分离,驱动轴的第二部分255均从低压部分230向电力发电机260供应动力。
进一步参考所公开方法的这些实施例,当通过控制器295接合离合装置270时,如图2所示,通过控制器295打开高压节流阀280和低压节流阀290,以允许蒸汽穿过,并且通过控制器295关闭高压旁通阀285。但是,当通过控制器295分离离合装置270时,如图3所示,通过控制器295关闭高压节流阀280和低压节流阀290,从而阻止蒸汽穿过高压部分220,并且通过控制器295打开高压旁通阀285,以仅允许蒸汽穿过低压部分230。
如上文仅一步详述,在所述方法的实施例中,离合装置270可以在高能运行条件期间接合,同时离合装置270可以在低能运行件期间分离。
此方法的实施例可以有利于许多蒸汽涡轮机系统。作为一个实例,此方法可以有利于聚光太阳能系统,其中离合装置270可以在日间运行条件期间接合,或者离合装置270可以再夜间运行条件期间分离。
例如,在一个实施例中,蒸汽涡轮机系统200用于聚光太阳能(Concentrated solar power;简称CSP)系统300中,如图4所示。CSP系统300可以包括任何类型的聚光太阳能系统(CSPS),例如CSP蒸汽涡轮机(CSPST)或CSP蒸发器(CSPE)300,其可以包括任意已知构造的多个太阳能接收器310。例如,太阳能接收器310可以包括反射和/或吸收太阳能表面,例如镜子、棱镜、光电面板,或者从诸如太阳等太阳能源吸收或重定向太阳能的半透明表面,以便产生用于驱动蒸汽涡轮机系统200的蒸汽,所述蒸汽涡轮机系统被图示为包括在CSP系统300中。如果CSP系统300包括CSPST,则应了解,CSPST可以采用任何传统太阳能蒸汽涡轮机的形式,因为它可以包括一个或多个抛物线型槽、聚焦锅炉或此类CSPST系统中存在的其他部件。本说明书中对CSP系统300的图示仅用于说明根据本发明多个实施例所述能够与控制系统和/或计算机系统交互的聚光太阳能蒸汽涡轮机的一种形式。
仍然参见图4,CSP系统300用于说明典型CSP系统,但是可以包括目前已知或者后续开发出的任意其他CSP系统,所述CSP系统可以经历高能运行条件和低能运行条件。例如,在典型情况下,由于日照充足,日间运行条件将包括较高能运行条件。例如,此类高能运行条件可以包括约900℃和约6,205kPa(1500PSI)。在此期间,离合装置270将接合(图2),以允许通过高能部分220和低能部分230处理较高能蒸汽。但是,由于日照不足,夜间运行条件通常可以导致较低能运行条件,此时,离合装置270可以分离(图3),以直接通过低压部分230更有效地处理较低能蒸汽,绕过高压部分220。夜间运行条件可以包括约400℃和约1724kPa(250PSI)。应了解,不是所有的日间运行条件都可以是高能运行条件。例如,在多云或阴天时,最好以低能夜间运行条件运行。
应了解,尽管本发明已被描述为仅使用一个高压部分220、一个低压部分230、一个冷凝器240、一个离合装置270和三个阀门,但是可以在蒸汽涡轮机系统200使用更多个这些元件中的每种元件。例如,可以使用多个低压部分230,或者多个高压部分220,每个部分均可以可释放地独自连接。此外,目前已知或后续开发出的具有多个部分的任何蒸汽涡轮机系统200均可受益于本发明的特征,尤其是在多个运行条件下,这些运行条件基于能量、压力、温度或它们的任意组合。每个部分可以优化,以基于涡轮机构造和蒸汽输出在特定条件下运行。
尽管仅结合有限数量的实施例来详细描述本发明,但应易于理解,本发明并不限于所公开的此类实施例。相反,本发明可通过修改以涵盖之前并未描述、但与本发明的精神和范围相符合的任意数量的变化、更改、替代或等效布置。此外,尽管已描述本发明的各个实施例,但应理解,本发明的各方面可仅包括所述实施例中的一些实施例。因此,本发明不应视为受前述说明限制,而是仅受随附权利要求书的范围限制。

Claims (20)

1.一种蒸汽涡轮机系统,其特征在于,所述蒸汽涡轮机系统包括:
蒸汽发生器,所述蒸汽发生器连接到高压部分和低压部分;
驱动轴的第一部分,其连接到所述高压部分;
离合装置,用于可释放地连接到电力发电机,所述电力发电机连接到所述驱动轴的所述第一部分;以及
所述驱动轴的第二部分,用于连接到所述电力发电机,所述电力发电机连接到所述低压部分。
2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,响应于所述离合装置的接合,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于所述离合装置的分离,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
3.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,进一步包括:
高压节流阀,所述高压节流阀位于所述蒸汽发生器与所述高压部分之间;
高压旁通阀,所述高压旁通阀位于所述蒸汽发生器与所述低压部分之间;以及
低压节流阀,所述低压节流阀位于所述高压部分与所述低压部分之间。
4.根据权利要求3所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,响应于所述离合装置的接合,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于所述离合装置的分离,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
5.根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,响应于所述离合装置的接合,所述高压节流阀和所述低压节流阀被打开并且所述高压旁通阀被关闭。
6.根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,响应于所述离合装置的分离,所述高压节流阀和所述低压节流阀被关闭并且所述高压旁通阀被打开。
7.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,所述离合装置在高能供应运行条件期间接合并且所述离合装置在低能供应运行条件期间分离。
8.根据权利要求7所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,所述高能供应运行条件包括其中蒸汽包括以下项中的至少一项的时间段:高压蒸汽和高温蒸汽;并且其中所述低能供应运行条件包括其中蒸汽包括以下项中的至少一项的时间段:低压蒸汽和低温蒸汽。
9.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,进一步包括聚光太阳能系统,所述聚光太阳能系统可操作地连接到所述蒸汽涡轮机系统。
10.根据权利要求9所述的蒸汽涡轮机系统,其特征在于,所述离合装置在日间运行条件期间接合,并且所述离合装置在夜间运行条件期间分离。
11.一种用于操作蒸汽涡轮机系统的方法,其特征在于,所述方法包括:
将蒸汽从蒸汽发生器输送到高压部分和低压部分中的至少一个;
通过控制器接合或分离离合装置,所述离合装置通过驱动轴的第一部分可释放地从所述高压部分连接到电力发电机;以及
通过所述驱动轴的第二部分向所述电力发电机供应动力,其中所述驱动轴的所述第二部分从所述低压部分连接到所述电力发电机。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,响应于通过所述控制器接合所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于通过所述控制器分离所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,进一步包括:
使用高压节流阀,所述高压节流阀位于所述蒸汽发生器与所述高压部分之间;
使用高压旁通阀,所述高压旁通阀位于所述蒸汽发生器与所述低压部分之间;以及
使用低压节流阀,所述低压节流阀位于所述高压部分与所述低压部分之间。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,响应于通过所述控制器接合所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分从所述高压部分向所述电力发电机供应动力,并且响应于通过所述控制器分离所述离合装置,所述驱动轴的所述第一部分不从所述高压部分向所述电力发电机供应动力。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,响应于所述离合装置的接合,通过所述控制器打开所述高压节流阀和所述低压节流阀并且通过所述控制器关闭所述高压旁通阀。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,响应于所述离合装置的分离,通过所述控制器关闭所述高压节流阀和所述低压节流阀并且通过所述控制器打开所述高压旁通阀。
17.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述离合装置在高能供应运行条件期间通过所述控制器接合并且所述离合装置在低能供应运行条件期间通过所述控制器分离。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述高能供应运行条件包括以下项中的至少一项:高压蒸汽和高温蒸汽;并且其中所述低能运行条件包括以下项中的至少一项:低压蒸汽和低温蒸汽。
19.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,进一步包括提供聚光太阳能系统,所述聚光太阳能系统可操作地连接到所述蒸汽涡轮机系统。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述离合装置在日间运行条件期间接合,并且所述离合装置在夜间运行条件期间分离。
CN201410505248.3A 2013-09-26 2014-09-26 蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法 Pending CN104514584A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/038,210 US20150082791A1 (en) 2013-09-26 2013-09-26 Steam turbine system with steam turbine clutch
US14/038210 2013-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104514584A true CN104514584A (zh) 2015-04-15

Family

ID=52623743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410505248.3A Pending CN104514584A (zh) 2013-09-26 2014-09-26 蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150082791A1 (zh)
JP (1) JP2015068339A (zh)
CN (1) CN104514584A (zh)
CH (1) CH708647A2 (zh)
DE (1) DE102014113328A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10641239B2 (en) * 2016-05-09 2020-05-05 Sunnyco Inc. Pneumatic engine and related methods
US10465518B2 (en) * 2016-05-09 2019-11-05 Sunnyco Inc. Pneumatic engine and related methods
US10260377B2 (en) * 2017-02-03 2019-04-16 Woodward, Inc. Generating steam turbine performance maps

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4753077A (en) * 1987-06-01 1988-06-28 Synthetic Sink Multi-staged turbine system with bypassable bottom stage
ES2608490T3 (es) * 2007-09-11 2017-04-11 Siemens Concentrated Solar Power Ltd. Centrales termoeléctricas solares
US9003798B2 (en) * 2012-03-15 2015-04-14 Cyclect Electrical Engineering Pte. Organic rankine cycle system
EP2647841B1 (en) * 2012-04-02 2020-09-23 General Electric Technology GmbH Solar thermal power system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014113328A1 (de) 2015-03-26
US20150082791A1 (en) 2015-03-26
CH708647A2 (de) 2015-03-31
JP2015068339A (ja) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102216613B (zh) 太阳热能发电设施
US8881528B2 (en) System for the generation of mechanical and/or electrical energy
WO2008154599A1 (en) Solar receiver
CN104514584A (zh) 蒸汽涡轮机系统和用于操作蒸汽涡轮机系统的方法
KR101790294B1 (ko) 복수개의 축열조와 태양열 집열기를 구비한 히트 펌프 구동 지역난방 열공급 시스템
CA2841753C (en) Method for providing a frequency response for a combined cycle power plant
Turchi et al. Co-located gas turbine/solar thermal hybrid designs for power production
CN202613414U (zh) 热电厂锅炉生火排汽利用系统
Filippov et al. Demand of the power industry of Russia for gas turbines: The current state and prospects
CN104100312A (zh) 用于燃气轮机联合循环机组锅炉并解汽控制的方法
US20190010830A1 (en) System and method for managing heat duty for a heat recovery system
Morrone et al. Investigation of integrated organic rankine cycles and wind turbines for micro-scale applications
US10190443B2 (en) Steam accumulator comprising a latent heat accumulator and a steam thermocompressor
CN207184066U (zh) 基于变参数供热的热电厂高机动调峰辅助系统
CN103244277B (zh) 用于电厂的燃料加热系统
CN208982123U (zh) 一种实现热电机组三种状态切换运行的系统
EP3245389B1 (en) Thermal energy storage plant
CN104594964B (zh) 一种新型单轴天然气联合循环供热机组系统
EP3051129A1 (en) Solar thermal power system
US20110146280A1 (en) System and method for heating feedwater using a solar heating system
RU137999U1 (ru) Маневренная теплофикационная турбоустановка
CN103883364A (zh) 解决热电联产的方法、分轴供热汽轮发电机组及运行方法
Boumedjirek et al. Performance evaluation of parabolic trough power plants on direct steam generation and integrated solar combined cycle system in Algeria
CN103899503A (zh) 热电站
EP3209867B1 (en) System and method for increasing the responsiveness of a duct fired, combined cycle, power generation plant

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150415

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication