CN1109957A - 具有至少两个分开的压力系统的废热锅炉的起动 - Google Patents

Abstract

一种起动一个废热锅炉(10)的方法，特别是涉及 一个燃气轮机组合循环发电厂内的废热锅炉，该锅炉 具有至少两个不同压力水平的分开的压力系统(12、 14)，其中产生的蒸汽只有在达到规定的压力和温度 参数之后才用于运转一个汽轮机，具有较高压力的压 力系统(12)中产生的蒸汽在达到规定压力和温度参 数之前被输入到至少一个具有较低压力的压力系统 (14)中，以对其加热，本发明还涉及一种实施上述方 法的装置。

Description

本发明涉及一种起动废热锅炉的方法，特别是涉及在一个燃气轮机组合循环发电厂中的废热锅炉，该锅炉具有至少两个不同压力水平的分开的压力系统，所产生的蒸汽只有在达到规定的压力和温度参数之后才输入到一个汽轮机中，并且本发明还涉及一种实施该方法的装置。

通常一个燃气轮机废气的废热的利用是通过如下所述方式进行的，即将废气流供给到一个换热器内，在该换热器内流动着所要加热的介质。通常这种情况是在所谓组合循环发电厂内进行，这些发电厂除了已提到的燃气轮机外还有一个汽轮机。在这种情况下，将燃气轮机的废气供给到一个所谓废热锅炉中，该锅炉用于产生蒸汽，而且如果必要的话，还用来使蒸汽过热以用于运转汽轮机。对于一个具有两个或多个压力系统的废热锅炉来说，每个系统的蒸汽是分别产生的。

在起动锅炉的过程中，所产生的蒸汽通常分别经由各自的旁路站在透平冷凝器内冷凝。这种情况一直进行到锅炉的输出提高到使各个系统产生的蒸汽条件能满足于汽轮机的最低要求为止。只有达到这些规定的压力和温度参数时，可以用作为工作介质的蒸汽才能为汽轮机所接受。

在现有装置中实际应用的这种工作方式产生的效果是为了使废热锅炉在起动过程中达到所需的蒸汽条件，一方面使大量的能量或多或少地未被利用，即蒸汽在透平冷凝器中冷凝时，而与此同时还对环境有不良影响，因为在冷凝器中冷凝的过程中对该处冷凝所用冷却水消耗的热量可能导致冷却水的汽化，从而使发电厂的环境受到蒸汽以及热空气的影响。

本发明的目的是以上述现有技术为基础而提出的一种运行方式，在该方式中使用已用过的能量来尽量缩短起动过程所需的时间。此外，还要提出一种装置，该装置适用于实施改进后的运行方式。

按照本发明这一目的是这样来实现的，其中，将较高压力的压力系统中所产生的蒸汽在达到规定的压力和温度参数之前供应给至少一个具有较低压力的压力系统，为的是对其加热。换句话说，尚未达到用于驱动汽轮机的运行水平的且否则就会被旁路到冷凝器的高压蒸汽的热量被用来加热低压区、即在低压系统内的蒸汽。通过这种方式一方面可以加速整个起动过程，而另一方面可以显著地减少前面所述的对环境的不良影响。

这一方法的另一发展是，将来自具有较高压力的压力系统的蒸汽的热量经由换热器供应给具有较低压力的压力系统。这种运行方式在每个可供使用的压力系统都有封闭的回路时显然是可能的。

按照本发明方法另一个实施例，对来自具有较高压力的压力系统的蒸汽的热量的利用也可以由如下所述方式进行，即将蒸汽导入到具有较低压力的压力系统中，这样就通过直接传热来使低压系统中的水汽化。

实现本发明方法的一种装置具有至少两个分开的处于不同压力的管道系统，一个对每一个管道系统带有至少一个汽化器和一个过热器的蒸汽发生器，一个至少两级的汽轮机和一个与其相连接的冷凝器。

为能用实质上已知的装置来实施本发明的方法，本发明设有一个旁路站将较高压力管道系统的锅炉出口连接到较低压力管道系统的锅炉出口，从而使来自较高压力的压力系统的蒸汽将其热量传递给较低压力的压力系统中。

在本发明另一个有利的结构中设有的旁路站被制作成可切断的，以便能够中断不同压力系统之间的蒸汽流动。

按照本发明的另一个优选实施例，旁路站被制作成一个安全装置来替代较高压力管道系统中的安全阀。为此，经由一个旁路将压力释放到较低压力的压力系统中，在本发明的又一实施例中，该较低压力的压力系统可以具有一个安全阀，最好设在锅炉出口处。

如前所述的一种循环安排实现了这样的效果，即可以取消较高压力的压力系统中的旁路站，同样可以取消较高压力的压力系统中的安全阀。这样就使装置较小，并且对控制技术的要求较低。

以一种有利的方式，可以采取措施，借助于所述的旁路站将较高压力的压力系统和较低压力的压力系统的过热器的各个出口管路相互连接起来。

按照本发明另一个有利的实施例，对废热锅炉中的每个管道系统设置一个预热器，从而可以另外地利用燃气轮机的透平排气的排出热。

本发明的这些和其他一些有利的实施例均为权利要求所述的内容。

借助于一个在附图中所示的本发明的实施例，对本发明一些有利的实施例和具体的优点作更详细的阐述。

唯一的附图表示按照本发明的一个循环布置。

如图所示，其表示一个（未详细示出的）组合循环发电厂的一个废热锅炉10，其内因为由组合循环发电厂的一个（未详细示出的）燃气轮机的废气输出废热的散热而在两个本质上相互分离的管道系统12、14内产生蒸汽。废气在入口16流向废热锅炉10，而在出口18离开废热锅炉10，从而流向一个排气烟囱。

将废热锅炉10设计成适合使用来自燃气轮机的可供使用的废热的量，其使用方式是使两个所述管道系统12、14可以连接起来分开产生蒸汽。邻近燃气入口16的系统是设计成有较高压力的压力系统，而沿燃气流动方向位于其后面的管道系统14则设计成有较低压力的压力系统。

高压管道系统12具有一个高压供水管路20，该管路将要被汽化的水输入到一个配置在废热锅炉10内的预热器22中。该预热器22在其出口侧与一个也同样配置在废热锅炉内的汽化器24相连接。汽化器24的出口侧直接连接到一个过热器26上，该过热器设置在废热锅炉10内靠近燃气进口16处。过热器26的出口管路28则通向一个（图中未详细示出的）蒸汽轮机中。

以相应的方式对低压回路14也设置了一个低压供水管路30。该低压供水管路30通向一个预热器32，该预热器在其出口端与一个汽化器回路34连接，其出口端通向一个过热器36，其出口管路38通向一个（也同样未示出的）低压蒸汽轮机中。

在这种类型的传统布置的起动运行的过程，在达到规定的工作参数以前，从废热锅炉10经由各个透平管路28、38排出的蒸汽通过一个旁路站越过各自所属的透平或透平级，在这里（也同样未示出的）冷凝器内被冷凝。然而，按照本发明，如图所示的循环线路布置中，在两个称作透平管路的出口管路28、38之间经由一个具有安全功能、即具有通过一个旁路把压力释放进入较低压力的压力系统的功能的旁路站40设置一个连接。按照本发明，该旁路站40除为了安全的目的对高压系统进行减压外，还特别用于在起动运行过程中把在高压系统12内产生的且还未达到规定的工作参数的蒸汽按照图中所示箭头Ⅰ或Ⅱ供应给低压系统。一方面，以这种方式加速了起动过程，而另一方面，这样避免了对环境形成过量的热负荷。高压透平管路28的热的高压蒸汽经由旁路站40按照箭头Ⅰ所示流入到低压系统的过热器支路中，从而可对其进行加热。当低压系统的加热已经足够时，高压蒸汽就按箭头Ⅱ向低压透平方向流动（图中未示出）。一旦在低压侧达到某个压力水平，旁路站就强制冷却并且自动地闭合。

此外，在透平管路28，38中设置了截止阀，在每个管路中，该阀在共同连接管41的出口的下游。靠这样的方式，这些截止阀就可以截断通向有关的透平或透平级的入口。

Claims (8)

1、一种起动废热锅炉(10)的方法，特别是用于一个燃气轮机组合循环发电厂中的锅炉，该锅炉具有至少两个不同压力水平的分开的压力系统(12、14)，所产生的蒸汽只有在达到规定的压力和温度参数之后才用于运转一个汽轮机，其特征在于，在达到规定的压力和温度参数以前把在较高压力的压力系统(12)中产生的蒸汽供给到至少一个具有较低压力的压力系统(14)中来对其加热。

2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，来自具有较高压力的压力系统（12）的蒸汽的热量经由换热器被供给到较低压力的压力系统（14）。

3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，来自具有较高压力的压力系统（12）的蒸汽的热量通过将由其引入到系统（14）中而供给到较低压力的压力系统（14）。

4、按照前述权利要求中任何一个实施所述方法的装置，该装置具有至少两个不同压力的分开的管道系统（12，14），还有一个废热锅炉（10），该锅炉对每一个管道系统（12、14）具有至少一个汽化器（24、34）和一个过热器（26、36），其特征在于，设有一个旁路站（40），该旁路站把具有较高压力的管道系统（12）的锅炉出口（透平管路28）与具有较低压力的管道系统（14）的锅炉出口（透平管路38）连接起来，因而来自具有较高压力的系统（12）的蒸汽流入到具有较低压力的系统（14）中。

5、按照权利要求4所述的装置，其特征在于，旁路站（40）可以被关闭，从而中断不同压力系统（12、14）之间的蒸汽流动。

6、按照权利要求4或5其中一个所述的装置，其特征在于，旁路站（40）被制作成安全装置来替代在较高压力管道系统（12）中的一个安全阀。

7、按照权利要求6所述的装置，其特征在于，在具有较低压力的系统（14）的透平管路（38）中配置有一个安全阀（39）。

8、按照权利要求4至7其中一个所述的装置，其特征在于，每个管道系统（12、14）都另有一个预热器（22、32），其出口进入有关的汽化器回路（24、34）。

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