CN106460566A - 用于启动蒸汽轮机系统的方法 - Google Patents

用于启动蒸汽轮机系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106460566A
CN106460566A CN201580033602.XA CN201580033602A CN106460566A CN 106460566 A CN106460566 A CN 106460566A CN 201580033602 A CN201580033602 A CN 201580033602A CN 106460566 A CN106460566 A CN 106460566A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
turbine
stage
temperature
steam turbine
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.)
Granted
Application number
CN201580033602.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106460566B (zh
Inventor
埃德温·戈布雷希特
扬·格雷斯
马蒂亚斯·霍伊
托比亚斯·霍根
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 Energy Global GmbH and Co KG
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 CN106460566A publication Critical patent/CN106460566A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106460566B publication Critical patent/CN106460566B/zh
Active 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
    • F01K7/00—Steam 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
    • F01K7/16—Steam 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
    • F01K7/22—Steam 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 turbines having inter-stage steam heating
    • 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
    • F01K7/00—Steam 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
    • F01K7/16—Steam 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于启动蒸汽轮机系统(1)的方法，所述蒸汽轮机系统具有：蒸汽发生器(2)；与蒸汽发生器(2)连接的蒸汽轮机(3)，所述蒸汽轮机包括至少两个涡轮级(4，5，6)，所述涡轮级在启动蒸汽轮机系统(1)的时间点具有不同的初始温度；与蒸汽轮机(3)连接的冷凝器(7)；和由蒸汽轮机(3)驱动的消耗器(10)，其中借助于在蒸汽发生器(2)中产生的蒸汽启动蒸汽轮机(3)，其中仅运行较低初始温度的涡轮级(5，6)，直至达到在蒸汽发生器(2)中产生的蒸汽的预定温度，所述预定温度至少满足较高初始温度的涡轮级(4)的温度要求，以及从达到预定温度起才接入较高初始温度的涡轮级(4)。

Description

用于启动蒸汽轮机系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于启动蒸汽轮机系统的方法，所述蒸汽轮机系统具有：蒸汽发生器；与蒸汽发生器连接的蒸汽轮机，所述蒸汽轮机包括至少两个涡轮级，所述涡轮级在蒸汽轮机系统启动的时间点具有不同的初始温度；与蒸汽轮机连接的冷凝器；和由蒸汽轮机驱动的消耗器，其中借助于在蒸汽轮机中产生的蒸汽启动蒸汽轮机。
背景技术
在现有技术中，已知不同设计方案的蒸汽轮机系统。所述蒸汽轮机系统包括蒸汽轮机、所述蒸汽轮机划分为多个涡轮级。因此，例如能够设有高压级、中压级和低压级。在蒸汽轮机系统运行期间，为蒸汽轮机输送在蒸汽发生器中产生的蒸汽并且使所述蒸汽在所述蒸汽轮机中膨胀。在这种情况下，热能转换为机械能，所述机械能用于驱动消耗器，例如驱动发电机。
对蒸汽轮机系统在热启动时更短和更平缓的启动时间方面的要求不断增长。通常，当蒸汽被加热到高于最热的涡轮级的温度时，蒸汽轮机才被在蒸汽发生器中产生的蒸汽穿流。因为蒸汽发生器在蒸汽轮机系统停机之后，通常与相应的涡轮级相比更快地被冷却，所以这个过程持续数分钟，这导致不期望的长的等候时间。
减少等候时间的已知的可能性在于，当蒸汽轮机温度仍低于最热的涡轮级的温度时，已经启动蒸汽轮机系统。当蒸汽温度足够快地升高时，这原则上是允许的。然而，所述启动方式伴随蒸汽轮机的使用寿命的缩短，这是要避免的。
发明内容
基于现有技术，本发明的目的是提供一种用于启动开始提到的类型的蒸汽轮机系统的替代方法，借助于该替代方法实现在等候时间较短的情况下的热启动，而不缩短蒸汽轮机的使用寿命。
为了实现所述目的，本发明提供一种用于启动开始提到的类型的蒸汽轮机系统的方法，所述方法的特征在于，仅运行较低初始温度的涡轮级，直至达到在蒸汽发生器中产生的蒸汽的预定温度，以及从达到预定温度起才接入较高初始温度的涡轮级，所述预定温度至少满足较高初始温度的涡轮级的温度要求。因此，根据本发明，在启动时首先仅以在蒸汽发生器中产生的蒸汽加载较冷的涡轮级，接着蒸汽轮机系统吸收部分功率。由于如下实际情况：与用于按照规定地穿流较热的涡轮级的蒸汽相比，用于按照规定地穿流较冷的涡轮级的蒸汽必须具有更低的温度，根据相应的涡轮级之间的温度差能够相应更早地启动蒸汽轮机系统，这通常伴随着等候时间的显著的降低。根据本发明，只有当在蒸汽发生器中产生的蒸汽的温度达到预定温度时，所述蒸汽才穿流较热的涡轮级，接着蒸汽轮机系统能够吸收所有的功率，所述预定温度至少满足较高初始温度的涡轮级的温度要求。除了已述的等候时间的缩短，根据本发明的启动方式的另一优点在于，所述启动方式不具有对蒸汽轮机系统的使用寿命的不利影响。
优选地，较高初始温度的涡轮级为了减小通风功率而与冷凝器连接，使得导入较高初始温度的涡轮级的阻隔蒸汽导入冷凝器中并且在那里被冷凝，直至达到预定温度。以这种方式确保：通风功率是允许的小的。
依照根据本发明的方法的一个设计方案，在蒸汽发生器中产生的蒸汽通过旁路管路传导至较低初始温度的涡轮级，直至达到预定温度，所述旁通管路绕过较高初始温度的涡轮级。
有利的是，蒸汽轮机系统设计为，使得较高初始温度的涡轮级是高压级。
附图说明
参考附图，借助根据本发明的一个实施方式的用于启动蒸汽轮机系统的方法的下面的描述使本发明的其他特征和优点更加清楚，所述附图示意地示出蒸汽轮机系统。
具体实施方式
在附图中示出的蒸汽轮机系统1包括：蒸汽发生器2；具有高压级4、中压级5和低压级6的蒸汽轮机3；冷凝器7；再热器8；第二蒸汽发生器9和消耗器10，在此所述消耗器例如是发电机。
蒸汽发生器2经由蒸汽管路11与高压级4连接，其中蒸汽管路11设有关断阀12，所述关断阀设计为用于选择性地关断或打开蒸汽管路11。高压级4经由冷的再热器管路13与再热器8连接。设置在冷的再热器管路13中的止回阀14确保：阻止朝向高压级4的方向的体积流。从冷的再热器管路13分出排空管路15，所述排空管路引向冷凝器7并且能够经由关断阀16选择性地打开或关断。在蒸汽管路11和冷的再热器管路13之间延伸有同样设有关断阀17的旁通管路18，所述旁通管路设置为，使得所述旁通管路在蒸汽管路11的关断阀12上游分出并且在止回阀14的下游通入冷的再热器管路13中。再热器8经由热的再热器管路19与中压级5连接，所述热的再热器管路经由关断阀20选择性地打开或关断。从热的再热器管路19分出同样设有关断阀21的旁通管路22，所述旁通管路引向冷凝器7。中压级5经由连接管路23与低压级6连接。蒸汽管路24通入连接管路23中，经由蒸汽管路能够将由第二蒸汽发生器9产生的蒸汽导入到通向低压级6的连接管路23中。蒸汽管路24设有止回阀25，所述止回阀关断朝向第二蒸汽发生器9的蒸汽流。从蒸汽管路26分出设有关断阀26的旁通管路27，所述旁通管路通入冷凝器7中。低压级6经由连接管路28与冷凝器7连接。冷凝器7再经由冷凝器管路29与蒸汽发生器系统连接。
在蒸汽轮机系统1停机之后，高压级4的温度或所述高压级的金属部件的温度高于中压级5的和低压级6的温度。在重新启动蒸汽轮机系统1时，关闭蒸汽管路11的关断阀12。此外，打开旁通管路18的关断阀17。因此，在蒸汽发生器2中产生的蒸汽经由旁通管路18传导至再热器8，在该处进一步加热并且从该处起经由热的再热器管路19输送给中压级5。在此，再热器管路19的关断阀20打开，而旁通管路22的关断阀21关闭。相应地，中压级5被穿流，使得蒸汽轮机系统1吸收部分功率。从中压级5中排出的蒸汽经由连接管路23传导至低压级6。在这种情况下，蒸汽根据需要经由蒸汽管路24混入在第二蒸汽发生器9中产生的蒸汽。相应地，低压级6也被穿流。离开低压级6的蒸汽经由连接管路28导入冷凝器7中并且在该处冷凝。冷凝物经由冷凝物管路29向回引导至蒸汽发生器系统。为了在此期间减少通风功率，高压级4通过打开关断阀16经由排空管路15与冷凝器7连接，使得导入高压级4中的阻隔蒸汽导入冷凝器7中并且在该处被冷凝。
一旦在蒸汽发生器2中产生的蒸汽达到预定蒸汽温度，所述预定蒸汽温度至少对应于高压级4的温度、优选高于高压级4的温度大约30℃，就关闭旁通管路18的关断阀17以及排空管路15的关断阀16，并且打开蒸汽管路11的关断阀12。从现在起，在蒸汽发生器2中产生的蒸汽经由蒸汽管路11流向高压级4，以便穿流所述高压级。离开高压级4的冷的蒸汽经由冷的再热器管路13传导至再热器8，所述冷的蒸汽在所述再热器中加热。引向冷凝器7的排空管路15的关断阀16在该时间点关闭。然后，在再热器8中加热的蒸汽，如其之前已经描述那样，经由热的再热器管路19输送给中压级5并且随后输送给低压级6。
由于如下实际情况：在蒸汽发生器2中产生的蒸汽经过高压级4传导至中压级5，直至达到对于按照规定穿流高压级4所需的预定的蒸汽温度，所以在吸收小的功率的情况下能够缩短等候时间。一旦在蒸汽发生器2中产生的蒸汽达到预定温度，就接通高压级4，使得蒸汽轮机系统1吸收期望的功率。这种启动方式不会导致蒸汽轮机系统1的使用寿命的减少。
尽管本发明的细节通过优选的实施例详细阐述和描述，但是本发明不限于所公开的实例，并且本领域技术人员能够从这些实例中推导出其他变型方案，而不会脱离本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于启动蒸汽轮机系统(1)的方法，所述蒸汽轮机系统具有：蒸汽发生器(2)；与所述蒸汽发生器(2)连接的蒸汽轮机(3)，所述蒸汽轮机包括至少两个涡轮级(4，5，6)，所述涡轮级在所述蒸汽轮机系统(1)启动的时间点具有不同的初始温度；与所述蒸汽轮机(3)连接的冷凝器(7)；和由所述蒸汽轮机(3)驱动的消耗器(10)，其中借助于在所述蒸汽发生器(2)中产生的蒸汽启动所述蒸汽轮机(3)，
其特征在于，
仅运行较低初始温度的所述涡轮级(5，6)，直至达到在所述蒸汽发生器(2)中产生的蒸汽的预定温度，所述预定温度至少满足较高初始温度的所述涡轮级(4)的温度要求，以及从达到所述预定温度起才接入较高初始温度的所述涡轮级(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
较高初始温度的所述涡轮级(4)为了减小通风功率而与所述冷凝器(7)连接，使得导入较高初始温度的所述涡轮级(4)的阻隔蒸汽导入所述冷凝器(7)中并且在该处冷凝，直至达到所述预定温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
在所述蒸汽发生器(2)中产生的蒸汽通过旁通管路(18)传导至较低初始温度的所述涡轮级(5，6)，直至达到所述预定温度，所述旁通管路绕过较高初始温度的所述涡轮级(4)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
较高初始温度的所述涡轮级(4)是高压级。
CN201580033602.XA 2014-06-23 2015-04-30 用于启动蒸汽轮机系统的方法 Active CN106460566B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211976.6A DE102014211976A1 (de) 2014-06-23 2014-06-23 Verfahren zum Anfahren eines Dampfturbinensystems
DE102014211976.6 2014-06-23
PCT/EP2015/059466 WO2015197238A1 (de) 2014-06-23 2015-04-30 Verfahren zum anfahren eines dampfturbinensystems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106460566A true CN106460566A (zh) 2017-02-22
CN106460566B CN106460566B (zh) 2018-09-18

Family

ID=53015812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580033602.XA Active CN106460566B (zh) 2014-06-23 2015-04-30 用于启动蒸汽轮机系统的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10385733B2 (zh)
EP (1) EP3129611A1 (zh)
CN (1) CN106460566B (zh)
DE (1) DE102014211976A1 (zh)
WO (1) WO2015197238A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111075522A (zh) * 2019-12-17 2020-04-28 广州中电荔新电力实业有限公司 无辅助汽源的单机热态启动方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226086A (en) * 1979-05-21 1980-10-07 Westinghouse Electric Corp. Automatic restart control for a power plant boiler
JPS5847105A (ja) * 1981-09-11 1983-03-18 Toshiba Corp コンバインドプラントの起動装置
GB2166200A (en) * 1984-10-25 1986-04-30 Westinghouse Electric Corp Control system for the supply of steam to a steam turbine
US20030024248A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 Stefan Klatt Method for controlling a low-pressure bypass system
EP1744020A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage
EP2644840A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbinensystem und Verfahren zum Anfahren einer Dampfturbine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3601617A (en) * 1970-05-28 1971-08-24 Gen Electric Turbine control system with early valve actuation under unbalanced conditions
US4518207A (en) * 1983-10-14 1985-05-21 Pitney Bowes Inc. Module latching mechanism
JPS6193208A (ja) * 1984-10-15 1986-05-12 Hitachi Ltd タ−ビンバイパス系統
JPS62206203A (ja) * 1986-03-07 1987-09-10 Hitachi Ltd 蒸気タ−ビン運転制御方法
US4873827A (en) * 1987-09-30 1989-10-17 Electric Power Research Institute Steam turbine plant
US5361585A (en) * 1993-06-25 1994-11-08 General Electric Company Steam turbine split forward flow
DE19848748A1 (de) * 1998-10-22 2000-04-27 Asea Brown Boveri Verfahren zum Anfahren eines Dampfsystems und Dampfsystem zur Durchführung des Verfahrens
EP1285150B1 (de) * 2000-05-31 2006-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer dampfturbine mit mehreren stufen im leerlauf oder schwachlastbetrieb
EP1992794A1 (de) * 2007-03-06 2008-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Kombi-Kraftwerksanlage und Verfahren zum Betriebsstart einer Kombi-Kraftwerksanlage
DE102008029941B4 (de) * 2007-10-16 2009-11-19 E.On Kraftwerke Gmbh Dampfkraftanlage und Verfahren zur Regelung der Leistung einer Dampfkraftanlage
US8448439B2 (en) * 2009-01-30 2013-05-28 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Electric power plant, and method for running electric power plant
CN104314627B (zh) * 2009-02-25 2017-05-17 三菱日立电力系统株式会社 蒸汽涡轮发电设备的冷却方法及装置
JP5734792B2 (ja) * 2011-08-30 2015-06-17 株式会社東芝 蒸気タービンプラントおよびその運転方法
KR101692164B1 (ko) * 2015-08-24 2017-01-02 두산중공업 주식회사 증기터빈

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4226086A (en) * 1979-05-21 1980-10-07 Westinghouse Electric Corp. Automatic restart control for a power plant boiler
JPS5847105A (ja) * 1981-09-11 1983-03-18 Toshiba Corp コンバインドプラントの起動装置
GB2166200A (en) * 1984-10-25 1986-04-30 Westinghouse Electric Corp Control system for the supply of steam to a steam turbine
US20030024248A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 Stefan Klatt Method for controlling a low-pressure bypass system
EP1744020A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage
EP2644840A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbinensystem und Verfahren zum Anfahren einer Dampfturbine

Also Published As

Publication number Publication date
US10385733B2 (en) 2019-08-20
CN106460566B (zh) 2018-09-18
US20170096914A1 (en) 2017-04-06
DE102014211976A1 (de) 2015-12-24
WO2015197238A1 (de) 2015-12-30
EP3129611A1 (de) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7987675B2 (en) Provision for rapid warming of steam piping of a power plant
JP6291499B2 (ja) 再圧縮蒸気の利用方法及びプラント
CN102200266B (zh) 用于预加温热回收蒸汽发生器管系的系统和方法
CN101846311A (zh) 预热热回收蒸汽发生器及相关联的蒸汽管道的系统和方法
TWI619878B (zh) Power generation system and its operation method
CN110454769A (zh) 一种大型发电机组高背压汽动给水泵控制系统与控制方法
CN106871104A (zh) 二次再热火电机组的高压加热器控制系统及其控制方法
EP3124755A1 (en) Generator device
CN104204422B (zh) 蒸汽轮机系统和用于起动蒸汽轮机的方法
US10100665B2 (en) Method for heating up a steam turbine or for keeping a steam turbine hot
CN105765180B (zh) 联合循环系统
CN106460566A (zh) 用于启动蒸汽轮机系统的方法
CN102933801B (zh) 用于快速连接蒸汽发生器的方法
JP2007224883A (ja) 蒸気タービンの過速防止装置
US11346245B2 (en) Method for cooling down a steam turbine
CN101351621A (zh) 用于加热蒸汽轮机的方法
CN209277954U (zh) 一种蒸汽轮机的启动装置
JP6302725B2 (ja) ヒートポンプ式給湯機、および、ヒートポンプユニット
CN208920040U (zh) 一种超超临界锅炉再热器用二级减温器保护系统
JP2017072101A (ja) 蒸気タービンシステム及びその制御方法
RU2529748C1 (ru) Способ консервации теплового состояния остановленного барабанного парового котла
RU2600655C2 (ru) Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой и устройство для его осуществления
JP2007285196A (ja) ガス燃料機関装置
JPS59134307A (ja) 蒸気タ−ビンプラント
WO2017046145A1 (en) A flash vessel arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220830

Address after: Munich, Germany

Patentee after: Siemens energy Global Ltd.

Address before: Munich, Germany

Patentee before: SIEMENS AG

TR01 Transfer of patent right