CN105765180B - 联合循环系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及联合循环系统，其包括燃气涡轮、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器，其中从水分离单元排出的蒸汽通过高压出口线路被引导到成组的过热器且从成组的过热器通过热回收蒸汽发生器的主出口线路排出，以引入蒸汽涡轮中，保温线路连接在热回收蒸汽发生器的高压出口线路和主出口线路之间，以将从水分离单元排出的一部分蒸汽引入从成组的过热器排出的蒸汽，并且控制阀设置在保温线路中。利用本发明的解决方案，跨越用于蒸汽温度的控制阀的压力差在联合循环系统的低负载或高负载应用中保持较低。

Description

联合循环系统
技术领域
本发明涉及联合循环系统，特别地，涉及联合循环系统的热回收蒸汽发生器中的蒸汽温度控制。
背景技术
其中具有下游热回收蒸汽发生器的燃气涡轮组和具有燃烧的锅炉和对应的蒸汽涡轮的水/蒸汽循环彼此联合的功率装置概念在现有技术中已经已知一段时间，并且使用得越来越多，最重要是因为增加了总体效率、额外功率输出(燃气涡轮组)以及低投资和运行灵活性。
这种联合功率装置概念的变型为联合-循环功率装置，其中燃气涡轮组和水/蒸汽循环在水/蒸汽侧彼此联接。燃气涡轮组排出的烟道气被引导通过热回收蒸汽发生器，以产生蒸汽，并且然后排出到环境中。热回收蒸汽发生器中产生的蒸汽例如作为流通蒸汽以及/或者再热器蒸汽在适当的点馈送到水/蒸汽循环中。另外或备选地，热回收蒸汽发生器还可用于冷凝物以及/或者供给水的预热。在例如G Bauer等人在VGB Kraftwerkstechnik 73(1993年)，第2卷，第120页的文章“Das Verbundkraftwerk-eine neue Variante deskombinierten Kraftwerkes(“联合-循环功率装置-联合功率装置的新的变型”)”中描述了各种类型的联合-循环功率装置，其在燃气涡轮系统和水/蒸汽系统之间具有不同的连接。
典型的热回收蒸汽发生器包括用于接收来自燃气涡轮的排气的入口和在已经从排气抽取热能之后排出从燃气涡轮接收的气体的出口。在入口和出口之间为流路径，多个加热交换器装置位于其中。在来自燃气涡轮的排气从入口行进到出口时，加热交换器装置从来自燃气涡轮的排气抽取热。
热回收蒸汽发生器内的加热交换器装置在入口和出口之间的流路径内以特定型式或顺序组织。典型地，加热交换器装置包括低压蒸发器、中压蒸发器和高压蒸发器。热回收蒸汽发生器可还包括一个或多个节热器，其在水输送到一个蒸发器中之前预热水。进一步，热回收蒸汽发生器可包括一个或多个过热器，其进一步加热一个蒸发器产生的蒸汽。最终，出于各种原因，诸如再热器的各种额外热交换元件还可设置在沿着流路径的各种位置处。
必须根据蒸汽涡轮需求(设定值)而控制蒸汽温度，以用于瞬变运行，诸如起动、停机和装置加载和卸载。在过去，由于低燃气涡轮排气温度和少装置灵活性的需求(装置循环少和起动时间长的需求)，所以借助于出口级减热器控制蒸汽温度是足够的。随着燃气涡轮排气温度升高和装置灵活性增加，在最终过热器上游引入额外减热器变成强制性的。这对装置成本有影响，仍然有与出口级减热器相关的问题没解决：最小流需求、阀的腐蚀和可控制性。
出口级减热器必须始终以最小流量运行，以确保跨越阀的小温差。在一些运行状况中，诸如在低环境温度下的基本负载(BL)和低负载运行(LLO)，不需要对流进行减热，因为燃气涡轮排气温度低。最小流量导致不必要的温度降低，这导致性能降低(基本负载)或在蒸汽涡轮上的热应力(低负载运行)。对于出口级减热器，从高压节热器抽取水，这导致减热器阀上游的高压，特别是在起动、停机和LLO期间。这导致腐蚀阀。在装置瞬变期间(例如起动)，最小流量导致不必要的温度降低。出口级减热器控制HRSG出口处的温度，而不对具有厚壁的构件进行温度控制，诸如最终过热器入口/出口加热器和歧管。最小流量和阀腐蚀的问题利用双喷射减热器阀解决。一个用于较大流量需求而另一个用于小流量需求。这个解决方案增加成本并且关于对蒸汽温度的影响，最小流量仍然太高。在大多数情况下，检测到对小阀的腐蚀。级联减热器站、一个上游最终过热器和另一个下游最终过热器解决具有厚壁的构件的寿命问题，但是会增加装置成本。
在EP2584157A1中公开了热回收蒸汽发生器使用从燃气涡轮的排气抽取的热能，以产生蒸汽。蒸汽提供给联合循环功率装置的蒸汽涡轮。中压蒸发器产生的中压蒸汽被引导到第一和第二中压过热器。而且，从联合循环功率装置的高压蒸汽涡轮排出的蒸汽由热回收蒸汽发生器的第一和第二再热器再加热。中压过热器输出的蒸汽提供给中压蒸汽涡轮的级间进入端口，并且第一和第二再热器输出的蒸汽作为主输入蒸汽提供给联合循环功率装置的中压蒸汽涡轮。
EP 0736669 A2中公开了联合循环系统，其包括燃气涡轮、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器(HRSG)，其中燃气涡轮排气在热回收蒸汽发生器中用于加热用于蒸汽涡轮的蒸汽，燃气涡轮排气从HRSG的进口端流到出口端，并且其中HRSG包括至少一个高压蒸发器，其布置成将蒸汽供应给包括多个通道的过热器，通道包括在过热器的邻近蒸发器的一端处的第一通道，以及邻近过热器的相反的端且邻近热回收蒸汽发生器的进口端的最终通道，以及在第一和最终通道之间的一个或多个中间通道，改进包括保温管道未暴露于燃气涡轮排气，连接过热器的一端和相反的端，绕过中间通道从而将来自一端的较冷的过热蒸汽在相反的端处引入过热器。
US6578352B2中公开了联合循环功率装置，其包括燃气涡轮装置、热回收蒸汽发生器和蒸汽涡轮装置。热回收蒸汽发生器包括主流侧蒸汽管路、旁路侧蒸汽管路、使从热回收蒸汽发生器中的之前的级流出的蒸汽分流成两个蒸汽(一个为主流侧蒸汽而另一个为减热蒸汽)的蒸汽分支，以及蒸汽合并部分，蒸汽合并部分合并高压过热器过热的主流侧蒸汽和传送通过旁路侧蒸汽管路的减热蒸汽。热回收蒸汽发生器设有防止阻塞主流侧蒸汽管路和旁路侧蒸汽管路的防止阻塞功能和热应力产生保护功能。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于联合循环系统的蒸汽温度控制布置，其可至少缓解上面提到的问题。
这个目标通过一种联合循环系统获得，联合循环系统包括燃气涡轮、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器，其中燃气涡轮排气从热回收蒸汽发生器的进口端流到热回收蒸汽发生器的出口端，以形成流路径，用于在其中加热用于蒸汽涡轮的蒸汽，并且其中热回收蒸汽发生器包括高压节热器、水分离单元和成组的过热器，从水分离单元排出的蒸汽通过高压出口线路被引导到成组的过热器且从成组的过热器通过热回收蒸汽发生器的主出口线路排出，以引入蒸汽涡轮，保温线路连接在热回收蒸汽发生器的高压出口线路和主出口线路之间，以将从水分离单元排出的一部分饱和蒸汽引入从成组的过热器排出的蒸汽，并且控制阀设置在保温线路中。
根据本发明的一个示例实施例，成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，其沿着流路径布置，第一过热器布置在第二和第三过热器上游，系统进一步包括连接在高压节热器的出口端和第一过热器的进口端之间的高压冷却线路，高压级间减热器设置在其中，以将从高压节热器排出的一部分水引入输入第一过热器中的蒸汽。
根据本发明的一个示例实施例，成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，其沿着流路径布置，第一过热器布置在第二和第三过热器上游，系统进一步包括高压冷却线路，其连接在水分离单元的出口端和第一过热器的进口端之间，以将从水分离单元排出的一部分水引入输入第一过热器中的蒸汽，并且级间控制阀设置在高压冷却线路中。
根据本发明的一个示例实施例，系统进一步包括中压节热器、第二水分离单元(例如中压鼓)和成组的再热器，并且从第二水分离单元排出的蒸汽与通过蒸汽涡轮的高压部分膨胀的蒸汽混合，并且然后通过中压出口线路被引导到成组的再热器且从成组的再热器通过热回收蒸汽发生器的二级出口线路排出，以引入蒸汽涡轮，系统进一步包括二级保温线路，其连接在热回收蒸汽发生器的中压出口线路和二级出口线路之间，以将从第二水分离单元和蒸汽涡轮的高压部分排出的一部分蒸汽引入从成组的再热器排出的蒸汽，并且二级控制阀设置在二级保温线路中。
根据本发明的一个示例实施例，成组的再热器包括第一再热器和第二再热器，第二再热器在流路径中设置在第一再热器下游，系统进一步包括连接在中压节热器的出口端和第一再热器的进口端之间的中压冷却线路，中压级间减热器设置在其中，以将从中压节热器排出的一部分水引入输入第一再热器中的蒸汽。
根据本发明的一个示例实施例，保温线路直接在水分离单元之后连接到热回收蒸汽发生器的主出口线路。
根据本发明的一个示例实施例，水分离单元为水分离器或高压鼓。
本发明的其它实施例提供一种运行联合循环系统的方法，联合循环系统包括燃气涡轮、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器，热回收蒸汽发生器包括高压节热器、水分离单元和成组的过热器，其中燃气涡轮排气从热回收蒸汽发生器的进口端流到热回收蒸汽发生器的出口端，以形成流路径，以在其中加热用于蒸汽涡轮的蒸汽，方法包括以下步骤：在高压节热器中预热水且将水传送到水分离单元，在高压蒸发器中产生饱和蒸汽且将饱和蒸汽传送到水分离单元，以及将一些饱和蒸汽从水分离单元排出到成组的过热器中，在成组的过热器中使饱和蒸汽过热以产生过热蒸汽，并且将过热蒸汽排出到蒸汽涡轮中，并且从水分离单元排出的一部分饱和蒸汽通过保温线路从水分离单元排出到从成组的过热器排出的过热蒸汽中。可通过控制被允许通过保温线路的饱和蒸汽的质量流量控制被允许进入蒸汽涡轮的过热蒸汽的温度。
根据本发明的一个示例实施例，成组的过热器包括第一、第二和第三过热器，其沿着热烟道气的流路径布置，第一过热器布置在第二和第三过热器上游，方法另外包括以下步骤：将从高压节热器排出的一部分水引入高压冷却线路，高压冷却线路连接在高压节热器的出口端和第一过热器的进口端之间。可通过控制通过保温线路掺合的饱和蒸汽的质量流量，控制被允许进入蒸汽涡轮的过热蒸汽的温度。
根据本发明的一个示例实施例，成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，其沿着流路径布置，第一过热器布置在第二和第三过热器上游，系统进一步包括高压冷却线路，其连接在水分离单元的出口端和第一过热器的进口端之间，方法另外包括将从水分离单元排出的一部分蒸汽引入输入第一过热器中的蒸汽。从而可控制第一过热器排出的被允许进入高压蒸汽涡轮的过热蒸汽的温度。
根据本发明的一个示例实施例，系统进一步包括中压节热器、第二水分离单元(例如中压鼓)和成组的再热器，方法另外包括混合从第二水分离单元排出的蒸汽和来自高压蒸汽涡轮的蒸汽，来自高压蒸汽涡轮的蒸汽通过中压出口线路被引导到成组的再热器且从成组的再热器通过热回收蒸汽发生器的二级出口线路排出，以引入中间蒸汽涡轮，并且其中系统进一步包括二级保温线路，其连接在热回收蒸汽发生器的中压出口线路和二级出口线路之间，方法另外包括将从中压出口线路排出的一部分蒸汽引入从成组的再热器排出的蒸汽。从而可控制被允许进入中压蒸汽涡轮的经再加热的蒸汽的温度。
根据本发明的一个示例实施例，成组的再热器包括第一再热器和第二再热器，第二再热器在流路径中设置在第一再热器下游，系统进一步包括连接在中压节热器的出口端和第一再热器的进口端之间的中压冷却线路，中压级间减热器设置在其中，并且方法进一步包括将从中压节热器排出的一部分水引入输入第一再热器中的蒸汽。从而可控制被允许进入中压蒸汽涡轮的经再加热的蒸汽的温度。
根据本发明的一个示例实施例，水分离单元为水分离器或高压鼓。
利用本发明的解决方案，跨越用于蒸汽温度的控制阀的压力差在联合循环系统的低负载或高负载应用中保持较低。
附图说明
在参照附图阅读本发明的优选实施例的以下非限制性描述时，本发明的目标、优点和其它特征将变得更加显而易见，实施例仅提供来用于例示，在附图中，类似参考标号可用来表示类似元件，并且其中：
图1显示根据本发明的一个实施例的联合循环系统的示意图；和
图2显示根据本发明的一个实施例的其它联合循环系统的示意图。
具体实施方式
图1显示联合循环系统10的示意图，其包括燃气涡轮102、蒸汽涡轮106和热回收蒸汽发生器20。在本发明的一个实施例中，燃气涡轮102与发电机104连接，并且蒸汽涡轮106与发电机113连接。应当理解，在某些应用中，发电机104和发电机113可集成在一个公共发电机中。蒸汽涡轮106由高压蒸汽涡轮108、中压蒸汽涡轮110和低压蒸汽涡轮112构成。燃气涡轮102产生的高温排气被引导到热回收蒸汽发生器20。这里，排气加热从蒸汽涡轮106馈送的供给水(未显示)且在热回收蒸汽发生器20中产生蒸汽之后，排气通过烟囱经由烟道(未显示)排出到外部。
作为示例，热回收蒸汽发生器20采用高压、中压和低压的3-压力系统。分别针对三个压力部分中的一个安装水分离单元(在这个情况下，高压鼓126)、中压鼓130和低压鼓(未显示)。替代压力鼓中的一个或多个，还可提供其它水分离单元，诸如水分离器。下面提供水分离单元的另外的细节。
在热回收蒸汽发生器20中，高压节热器132、高压蒸发器124和成组的过热器通过蒸汽线路与高压鼓126连接，成组的过热器包括第一过热器114、第二过热器116和第三过热器118，这将在下面详细阐述。中间节热器134、中间蒸发器128和成组的再热器通过蒸汽线路与中压鼓130连接，成组的再热器包括第一再热器120和第二再热器122，这在下面详细阐述。在热回收蒸汽发生器20中，传统上限定的是，邻近燃气涡轮102的端称为上游端或进口端，而远离燃气涡轮102的端称为下游端或出口端。燃气涡轮排出的排气沿着限定在上游/进口端和下游/出口端之间的流路径穿过热回收蒸汽发生器20。传统上，第一过热器114设置在热回收蒸汽发生器20的上游端处。因而，第一过热器114中的蒸汽被排气加热到最高温度。大体上，第一过热器114称为出口级。第二过热器116和第三过热器118沿着流路径设置在第一过热器114下游。类似地，第一再热器120在流路径中设置在第二再热器122上游。本领域技术人员应当理解，即使未显示，但是额外节热器、再热器可与低压鼓连接。此外，应当理解，额外过热器和再热器和其它热交换装置可设置在流路径中，用于其它有利于运行热回收蒸汽发生器20的功能。本领域技术人员应当理解，在图1中显示且在本文阐述仅用来阐述本发明的概念的相关构件。这不表示上面提到的构件是排它的。未显示完成联合循环系统所需要的其它构件，诸如冷凝器和泵。
在下面详细阐述根据本发明的一个实施例的热回收蒸汽发生器20的运行。在高压节热器132中预热的水通过水线路204传送到高压鼓126，其中高压蒸发器124产生的饱和蒸汽通过蒸汽线路216排出到成组的过热器中，特别地，排出到第三过热器118中。为了清楚，蒸汽线路216可限定为高压出口线路。被第三、第二和第一过热器118、116和114过热的蒸汽通过蒸汽线路226排出到高压蒸汽涡轮108中，在那里，蒸汽膨胀，以驱动发电机113。为了清楚，蒸汽线路226可限定为热回收蒸汽发生器20的主出口线路。为了控制输入蒸汽涡轮106的蒸汽的温度，较冷蒸汽被引入蒸汽线路226。在本发明的一个示例实施例中，来自高压鼓126的一部分蒸汽被引入热回收蒸汽发生器20的最终级。如图1中显示，将蒸汽从高压鼓126排出的蒸汽线路216分支成两个蒸汽线路228和230，其中蒸汽线路228用来将蒸汽传送到成组的过热器中，并且蒸汽线路230用来将高压鼓126排出的一部分蒸汽引入成组的过热器118、116和114排出的蒸汽中。换句话说，保温线路(蒸汽线路230)连接在热回收蒸汽发生器20的高压出口线路和主出口线路之间，保温线路从高压鼓126排出到成组的过热器排出的蒸汽中。控制阀144设置在蒸汽线路230中，以调节引入蒸汽线路226中的蒸汽的量，以调节输入高压蒸汽涡轮108的蒸汽温度。如图1中显示，蒸汽线路230和蒸汽线路226合并到蒸汽线路232中，蒸汽线路232被引导到高压蒸汽涡轮108。根据本发明的实施例的这个布置可称为出口级蒸汽喷射，其与传统水喷射相比，可显著减小跨越控制阀144的压力差。
在本发明的其它实施例中，如图1中显示，从高压节热器排出的一部分水被引入通过减热器进入第一过热器的蒸汽，以进一步控制蒸汽循环中的蒸汽温度。特别地，离开高压节热器132的水线路204分支成两个水线路210和212，其中水线路212用来将水传送到高压鼓126中，水线路210用来将高压节热器132排出的一部分水引入离开第二过热器的蒸汽线路222。这里，为了清楚，水线路210可限定为高压冷却线路。换句话说，高压冷却线路连接在高压节热器132的出口端和第一过热器114的进口端之间。高压级间减热器142设置在蒸汽线路222中，以便冷却蒸汽线路222中的蒸汽，并且控制阀140设置在水线路210中，以调节进入蒸汽线路222的水的量。如图1中显示，水线路210和蒸汽线路222合并到蒸汽线路224中，蒸汽线路224被引导到第一过热器114。这个布置可允许足够的蒸汽流通过所有过热器。
如图1中显示，中压节热器134中预热的水通过水线路202传送到中压鼓130，其中中压蒸发器128产生的饱和蒸汽通过蒸汽线路214排出且在与来自蒸汽涡轮108的膨胀蒸汽混合之后，通过蒸汽线路215排出到成组的再热器中，特别地，排出到第二再热器122中。这里，为了清楚，蒸汽线路215可限定为中压出口线路。被第二和第一再热器122和120过热的蒸汽通过蒸汽线路236排出到中压蒸汽涡轮110中，在那里，蒸汽膨胀，以驱动发电机113。这里，为了清楚，蒸汽线路236可限定为热回收蒸汽发生器20的二级出口线路。为了控制输入蒸汽涡轮110的蒸汽的温度，较冷蒸汽被引入蒸汽线路236。在本发明的一个示例实施例中，来自中压鼓130的一部分蒸汽和来自蒸汽涡轮108的膨胀蒸汽引入热回收蒸汽发生器20的出口级中。作为一个示例，离开中压鼓130的蒸汽线路214与离开蒸汽涡轮108的蒸汽线路240连结到蒸汽线路215中。蒸汽线路215分支成两个蒸汽线路218和220，其中蒸汽线路220用来将蒸汽引入成组的再热器122和120，并且蒸汽线路218用来使中压鼓130和蒸汽涡轮108排出的一部分蒸汽旁通，而进入第一再热器120排出的蒸汽。换句话说，二级保温线路(蒸汽线路218)连接在热回收蒸汽发生器20的中压出口线路和二级出口线路之间，以将从中压出口线路215排出的一部分蒸汽引入成组的再热器120、122排出的蒸汽。控制阀146设置在蒸汽线路218中，以调节输入蒸汽线路236的蒸汽的量，使得根据运行需求控制输入中压蒸汽涡轮110的蒸汽线路238中的蒸汽的温度。
在本发明的另一个实施例中，如图1中显示，从中压节热器134排出的一部分水被引入通过减热器136进入第一再热器的蒸汽，以进一步控制蒸汽循环中的蒸汽温度。特别地，离开中压节热器134的水线路202分支成两个水线路206和208，其中水线路208用来将水传送到中压鼓130，水线路206用来将中压节热器134排出的一部分水引入离开第二再热器122的蒸汽线路234。这里，为了清楚，水线路206可限定为中压冷却线路。换句话说，中压冷却线路连接在中压节热器134的出口端和第一再热器120的进口端之间。中压级间减热器136设置在水线路206中，以产生水来冷却蒸汽线路234中的蒸汽，并且控制阀138设置在水线路206中，以调节进入蒸汽线路234的水的量，使得根据运行需求控制输入第一再热器120的蒸汽线路234中的蒸汽的温度。利用联合级间水喷射和出口级蒸汽喷射，其针对较大温度差异阻止大量减少通过过热器的蒸汽流。其减小级间水喷射的大小。
出口级蒸汽喷射具有以下优点：
1)蒸汽线路可针对较低压力而设计；
2)跨越控制阀的压力比水喷射控制阀(阀未腐蚀)低得多；
3)最小流量小得多且对主蒸汽温度具有较小影响；
4)增大温度控制的可用性和可靠性；
5)主蒸汽温度可布置成更靠近减热器(主蒸汽线路长度减小)。
图2显示根据本发明的联合循环系统的其它实施例的示意图。图2中显示的大多数布置与图1的布置相同，只是级间冷却布置如下面详细阐述。
不是从高压节热器排出的一部分水被引入通过减热器进入第一过热器的蒸汽，而是从高压鼓126排出的一部分蒸汽被引入进入第一过热器114的蒸汽。特别地，进入第三过热器118的蒸汽线路228分支成两个蒸汽线路229和2101，其中蒸汽线路229用来将蒸汽传送到第三过热器118中，并且蒸汽线路2101用来将高压鼓126排出的一部分蒸汽通过控制阀140传送到第一过热器114中。在这个情况下，高压级间减热器被取消。这里，蒸汽线路2101还可限定为高压冷却线路。换句话说，高压冷却线路2101连接在高压鼓126的出口端和第一过热器114的进口端之间，以将高压鼓126排出的一部分蒸汽引入输入第一过热器114的蒸汽中。类似地，不是中压节热器134排出的一部分水不引入通过减热器136进入第一再热器的蒸汽，而是从中压鼓130排出的一部分蒸汽和来自蒸汽涡轮108的膨胀蒸汽被引入进入第一再热器的蒸汽。特别地，蒸汽线路215分支成两个蒸汽线路220和2061，其中蒸汽线路220用来将蒸汽传送到第二再热器122，并且蒸汽线路2061用来将通过蒸汽线路215的排出的一部分蒸汽通过控制阀138传送到第一再热器120中。在这个情况下，中压级间减热器被取消。对于这个布置，在热回收蒸汽发生器20的级间区段中实现蒸汽喷射温度控制。这个布置最多地减小功率装置成本。
虽然上面描述了压力鼓，但是任何压力鼓可由其它水分离单元替代，诸如水分离器。水分离器为机械物体，用于收集散布在蒸汽流中的水滴。其可例如为分离瓶或蒸汽瓶。水分离单元避免对涡轮的本来可由水滴导致的损害。照这样，可使用最冷的可用蒸汽(例如来自具有鼓的热回收蒸汽发生器，如图中显示，或在直通热回收蒸汽发生器中的水分离器之后)。
虽然结合了仅有限数量的实施例来详细描述本发明，但是应当容易地理解，本发明不限于这样的公开的实施例。而是可修改本发明，以结合此前未描述但与本发明的精神和范围相当的任何数量的变型、更改、替换或等效布置。另外，虽然已经描述了本发明的多种实施例，但要理解的是，本发明的各方面可包括仅一些所描述的实施例。因此，本发明不应视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。
参考标号列表：
10联合循环系统
20热回收蒸汽发生器
102燃气涡轮
104发电机
106蒸汽涡轮
108高压蒸汽涡轮
110中压蒸汽涡轮
112低压蒸汽涡轮
113发电机
114第一过热器
116第二过热器
118第三过热器
120第一再热器
122第二再热器
124高压蒸发器
126高压鼓
128中压蒸发器
130中压鼓
132高压节热器
134中压节热器
136中压级间减热器
138控制阀
140控制阀
142高压级间减热器
144控制阀
146控制阀
202水线路
204水线路
206水线路
2061蒸汽线路
208水线路
210水线路
2101蒸汽线路
212水线路
214蒸汽线路
215蒸汽线路
216蒸汽线路
218蒸汽线路
220蒸汽线路
222蒸汽线路
224蒸汽线路
226蒸汽线路
228蒸汽线路
230蒸汽线路
232蒸汽线路
234蒸汽线路
236蒸汽线路
238蒸汽线路。

Claims (13)

1.一种联合循环系统，其包括燃气涡轮、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器，其中燃气涡轮排气从所述热回收蒸汽发生器的进口端流到所述热回收蒸汽发生器的出口端，以形成流路径，用于在其中加热用于所述蒸汽涡轮的蒸汽，并且其中所述热回收蒸汽发生器包括水分离单元和成组的过热器，从所述水分离单元排出的蒸汽通过高压出口线路被引导到所述成组的过热器且从所述成组的过热器通过所述热回收蒸汽发生器的主出口线路排出，以引入所述蒸汽涡轮中，其特征在于，
保温线路连接在所述热回收蒸汽发生器的所述高压出口线路和所述主出口线路之间，以将从所述水分离单元排出的一部分饱和蒸汽引入从所述成组的过热器排出的蒸汽，并且控制阀设置在所述保温线路中。
2.根据权利要求1所述的联合循环系统，其特征在于，所述成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，它们沿着所述流路径布置，所述第一过热器布置在所述第二过热器和所述第三过热器的上游，所述系统进一步包括连接在所述高压节热器的出口端和所述第一过热器的进口端之间的高压冷却线路，高压级间减热器设置在其中，以将从所述高压节热器排出的一部分水引入输入所述第一过热器中的蒸汽。
3.根据权利要求1所述的联合循环系统，其特征在于，所述成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，其沿着所述流路径布置，所述第一过热器布置在所述第二过热器和所述第三过热器的上游，所述系统进一步包括高压冷却线路，其连接在所述水分离单元的出口端和所述第一过热器的进口端之间，以将从所述水分离单元排出的一部分蒸汽引入输入所述第一过热器中的蒸汽，并且级间控制阀设置在所述高压冷却线路中。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的联合循环系统，其特征在于，所述系统进一步包括第二水分离单元和成组的再热器，并且从所述第二水分离单元排出的蒸汽与来自高压蒸汽涡轮的蒸汽在中压出口线路中混合，混合蒸汽通过所述中压出口线路被引导到所述成组的再热器且从所述成组的再热器通过所述热回收蒸汽发生器的二级出口线路(236)排出，以便引入中间蒸汽涡轮，所述系统进一步包括二级保温线路，其连接在所述热回收蒸汽发生器的所述中压出口线路和所述二级出口线路之间，以将从所述中压出口线路排出的一部分蒸汽引入从所述成组的再热器排出的蒸汽，并且二级控制阀设置在所述二级保温线路中。
5.根据权利要求4所述的联合循环系统，其特征在于，所述成组的再热器包括第一再热器和第二再热器，所述第二再热器在所述流路径中设置在所述第一再热器下游，所述系统进一步包括连接在所述中压节热器的出口端和所述第一再热器的进口端之间的中压冷却线路，中压级间减热器设置在其中，以将从所述中压节热器排出的一部分水引入输入所述第一再热器中的蒸汽。
6.根据权利要求1所述的联合循环系统，其特征在于，所述保温线路直接在所述水分离单元之后连接到所述热回收蒸汽发生器的所述主出口线路。
7.根据权利要求1所述的联合循环系统，其特征在于，所述水分离单元为水分离器或高压鼓。
8.一种运行联合循环系统的方法，所述联合循环系统包括燃气涡轮、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生器，所述热回收蒸汽发生器包括高压节热器、水分离单元和成组的过热器，其中燃气涡轮排气从所述热回收蒸汽发生器的进口端流到所述热回收蒸汽发生器的出口端，以形成流路径，用于在其中加热用于所述蒸汽涡轮的蒸汽，所述方法包括以下步骤：
-在所述高压节热器中预热水且将所述水传送到所述水分离单元，
-在高压蒸发器中产生饱和蒸汽且将所述饱和蒸汽传送到所述水分离单元，
-将一些饱和蒸汽从所述水分离单元排出到成组的过热器中，
-在所述成组的过热器中使所述饱和蒸汽过热，以产生过热蒸汽，以及
-将所述过热蒸汽排出到所述蒸汽涡轮中，
-其特征在于，从所述水分离单元排出的一部分饱和蒸汽通过保温线路从所述水分离单元排出到从所述成组的过热器排出的过热蒸汽中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，其沿着所述流路径布置，所述第一过热器布置在所述第二过热器和所述第三过热器的上游，所述方法另外包括以下步骤：将从所述高压节热器排出的一部分水引入高压冷却线路，所述高压冷却线路连接在所述高压节热器的出口端和所述第一过热器的进口端之间。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成组的过热器包括第一过热器、第二过热器和第三过热器，其沿着所述流路径布置，所述第一过热器布置在所述第二过热器和所述第三过热器的上游，所述系统进一步包括高压冷却线路，其连接在所述水分离单元的出口端和所述第一过热器的进口端之间，
所述方法另外包括将从所述水分离单元排出的一部分蒸汽引入输入所述第一过热器中的蒸汽中。
11.根据权利要求8到10中的任一项所述的方法，其特征在于，所述系统进一步包括第二水分离单元和成组的再热器，
所述方法另外包括混合从所述第二水分离单元排出的蒸汽与从所述高压蒸汽涡轮排出的蒸汽，混合蒸汽通过中压出口线路被引导到所述成组的再热器且从所述成组的再热器通过所述热回收蒸汽发生器的二级出口线路排出，以引入中间蒸汽涡轮，
并且其中所述系统进一步包括二级保温线路，其连接在所述热回收蒸汽发生器的所述中压出口线路和所述二级出口线路之间，
所述方法另外包括将从所述中压出口线路排出的一部分蒸汽引入从所述成组的再热器排出的蒸汽。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述成组的再热器包括第一再热器和第二再热器，所述第二再热器在所述流路径中设置在所述第一再热器下游，所述系统进一步包括连接在所述中压节热器的出口端和所述第一再热器的进口端之间的中压冷却线路，中压级间减热器设置在其中，并且所述方法进一步包括将从所述中压节热器排出的一部分水引入输入所述第一再热器中的蒸汽。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述水分离单元为水分离器或高压鼓。
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