CN1159509A - 电站设备的操作方法 - Google Patents

电站设备的操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1159509A
CN1159509A CN96122405A CN96122405A CN1159509A CN 1159509 A CN1159509 A CN 1159509A CN 96122405 A CN96122405 A CN 96122405A CN 96122405 A CN96122405 A CN 96122405A CN 1159509 A CN1159509 A CN 1159509A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam
heat recovery
generator
gas turbine
turbine group
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
CN96122405A
Other languages
English (en)
Inventor
M·费特斯库
H·尼尔森
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.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Original Assignee
Asea Brown Boveri AG Switzerland
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 Asea Brown Boveri AG Switzerland filed Critical Asea Brown Boveri AG Switzerland
Publication of CN1159509A publication Critical patent/CN1159509A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • 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
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
    • F01K21/042—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas pure steam being expanded in a motor somewhere in the plant
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

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)

Abstract

电站设备的操作方法和装置，电站设备主要由燃气涡轮机组(40，41，46)，余热蒸汽发生器(8)和连接在一起的蒸汽消耗设备(例如带有发电机(2)的汽轮机(1))构成，由燃气涡轮机组(40，41，46)产生的热废气馈入余热蒸汽发生器(8)，并且与由给水管管线(15)供给单程流入其中的水流方向相逆馈入，在余热蒸汽发生器中产生的蒸汽通过至少一根蒸汽管道(6)送入蒸汽消耗设备(1)中。在燃气涡轮机组(40，41，46)每次运行工况中产生的废气送入余热蒸汽发生器(8)中。当蒸汽消耗设备(1)关机时，在余热蒸汽发生器(8)中产生的蒸汽则经由一喷雾蒸汽管道(23)送入燃气涡轮机组(40，41，46)中。

Description

电站设备的操作方法
本发明涉及一种操作电站设备的方法和装置，主要包括一台燃气涡轮机组、一台余热蒸汽发生器和一个串接在其后的蒸汽消耗装置，例如一个带有发电机的蒸汽透平，其中由燃气涡轮机组产生的热能中的余热输送到一条给水管线，并且逆流地通过流水的余热蒸汽发生器，由至少一条蒸汽管道产生的蒸汽输送至蒸汽消耗装置中。
目前已存在这样的操作电站设备的方法和装置，即在余热蒸汽发生器内，取出由燃气涡轮机组的余热中荻得的热能，用其将水变为蒸汽，再将这些蒸汽输送到蒸汽消耗设备中。这里蒸汽消耗设备是指发出电功率的发电机及其涡轮机，或者是指工业设备。如果蒸汽消耗设备处于停机状态，例如正在检修阶段，这里不再需要供给蒸汽。于是在汽轮机和余热蒸汽发生之间的废气管线上分支出一条旁通管线，用于将废气直接从烟囱排出。采用一个分配阀—例如一个活门—可以将废气流送入余热蒸汽发生器中，也可以直接引到烟囱中排出。汽轮机也可以开环运行，即不产生蒸汽，处于空载运行状态。废热于是没有经过余热回收直接排到环境中。这表明大量热能白白浪费掉了，并且显著增加了烟囱和分配阀等的设备投资费用。况且废气流的分配阀不可能实现完全的密封，一般会产生百分之几的废气流损失，导致汽轮机的功率损失。用于分配阀的保养费用相当贵，因为它是高热负荷易损件。
本发明的目的是提高本文开头所述的操作电站设备的方法和装置的可用性和电站设备的效率。
本发明的目的是这样实现的，由给水管线提供的水在其行程中经过余热蒸汽发生器，在每个点燃时间点，汽轮机组的废热通过余热蒸汽发生器加工，当蒸汽消耗设备停机时，在余热蒸汽发生器中所产生的蒸汽可经过一个喷雾蒸汽管道输送到燃气涡轮机组中。
本发明的优点在于，在废气管道中不再需要加装分配阀，因为对于燃气涡轮组的每个点燃时间点而言，都能实现蒸汽的能量回收。这样可减小设备投资，和避免有关使用分配阀的缺陷。当蒸汽消耗设备停机时，废气能量可部分回收，其中蒸汽送回燃气涡轮机组中。所导入的蒸汽转变成去矿质作用的水。由此提高了燃气涡轮机组的效率。在此过程中的水由余热蒸汽发生器加热，蒸汽量和蒸汽温度可以通过在给水管线内的水量加以调节。
值得一提的是，如果在喷雾蒸汽管道内加装测量光缆及在给水管线内加装调节阀的话，则利用调节阀可调整水量，从而调节了流入燃气涡轮机内的蒸汽量。
在表示的本发明实施例的唯一的附图中图示说明了一种汽轮机和涡轮机设备组合装置。
图中只表示了有助于理解本发明的主要部件。图中未示出的部件例如余热蒸汽发生器的详细构造以及水/蒸汽循环的调节。工作液体的流向是用箭头表示的。
图中所示的燃汽涡轮机组主要由一压缩机40，一涡轮机41和一发电机46组成，它们三者通过一根轴相连接，以及还包括一个燃烧室43。空气从进气口44被吸入压缩机40中，经过压挤处理后，被压缩的空气输送到燃烧室43内，在那里还投入燃料45，于是燃料和空气混合燃烧。燃烧所产生的烟气送入涡轮机41中，在那里膨胀，使一部分烟气能量转变成转动能量，这些转动能量通过轴42带动发电机46工作。
仍然处于高温状态的废气经由废气管道47直接送入余热蒸汽发生器8。在燃气涡轮41的每个点燃时间点，这些热废气被送入余热蒸汽发生器8中，这就是说，没有为废气提供旁通管道。在余热蒸汽发生器8中回收热废气中的热能，用于使流过其中的水蒸发，变成蒸汽，之后，已被回收热能的废气从烟囱48排出到大气中。水流则与气流逆向地通过(英语意指单循环流过)余热蒸汽发生器8。在余热蒸所发生器8中产生的高热蒸汽经由蒸汽管道6送入汽轮机1中。这些蒸汽在汽轮机1内作功膨胀，所获得的能量通过轴3带动发电机2转动。从废气管道4中输出的废蒸汽送入冷凝器5中冷凝，然后存入有关的热井内。冷凝后的水经由泵10和冷凝液管11输送到一个除气罩(Entgaserdom)12内。添加的去矿质的水经由水管17送入除气罩12中，这个除气罩12安装在给水储箱13之上。冷凝液通过一个图中未示出的分配阀喷射入除气罩12中。采用一根供气管道16将来自汽轮机1的废气送入除气罩12内，加热在除气罩12内的冷凝液，并且进行除气处理。惰性的和未冷凝的气体可以从冷凝液中被析出。被加热的冷凝液在给水储箱13内暂存，用作存水。这些水将通过给水泵14和给水管线15送入余热蒸汽发生器8中。如果要求汽轮机1能快速退出运行，一般应装有旁管线18。在蒸气管道6中的阀门7关闭，同时在旁通管道18中的阀门19打开。蒸汽直接送入冷凝器5中。在启动汽轮机1时也可使用这个旁通并行管道18，以便防止湿蒸汽进入汽轮机。
从蒸汽管道6或如图所示从旁通管道18分支出一条喷雾蒸汽管道23。蒸汽可从这个喷雾蒸汽管道23喷入涡轮机的燃烧室43中，或直接喷入涡轮机41内。在喷雾蒸汽管道23内，还接有一个节流阀22和一个测量光缆21。采用测量光缆21可控制装在给水管线15上的位于余热蒸汽发生器8之前的调节阀20的工作。
当带有汽轮机1的电站设备正常运行时，阀门7打开，而阀门19以及节流阀20关闭。蒸汽管道6中的温度和蒸汽量通过调节阀20调节，所述调节是根据位于蒸汽管道6中的余热蒸汽发生器8出口侧的蒸汽状态进行的。如果在蒸汽管道6中的蒸汽温度上升超过了预定的数据，调节阀20则打开，于是流过余热蒸汽发生器8的给水通流量加大，从而降低了蒸汽管道6中蒸汽的温度。当蒸汽的温度下降到一个确定值以下时，调节阀20再次关闭，如此往复操作。当要求汽轮机1脱离运行时，例如检修，关闭阀门7，打开节流阀22。对喷入燃气涡轮机组的蒸汽量的调节现在通过测量光缆21和调节阀20实现。当喷雾蒸汽管道23中的蒸汽量超过预定值时，调节阀20则关闭，这时流过余热蒸汽发生器8的水流量减小，使喷雾蒸汽管道23中的蒸汽量下降。当这一蒸汽量下降到一确定值以下时，再次打开调节阀20，如此往复操作。喷入燃气涡轮机组内的蒸汽自然丢失掉了，因此必须从水管17注入去矿质的水。
本发明的方法是通过余热蒸汽发生器8实现的，水流一次性通过(英语意指单循环流)该余热蒸汽发生器8。在每次运行工况时可用调节阀20调节蒸汽量，当只需少量蒸汽时，未被利用的热能简单地从余热蒸汽发生器8的出口侧排出，这时的废气具有较高的温度。
显然，本发明不仅局限于图示的和所描述的实施例的情况。如果去掉旁通管道，同样不影响本发明的效果。在汽轮机工作时，节能阀22也可打开，这样可提高燃气涡轮机组的功率。本文中的汽轮机及其相关的附件可以采用任意的蒸汽消耗设备代替。

Claims (6)

1.一种电站设备的操作方法，该电站设备主要包括燃气涡轮机组(40，41，46)，余热蒸汽发生器(8)和接在一起的蒸汽消耗设备，例如带发电机(2)的汽轮机(1)，其中燃气涡轮机组(40，41，46)的热废气馈入余热蒸汽发生器(8)中，并且与经供水管线(15)供给的水流逆向地送入余热蒸汽发生器中，所产生的蒸汽通过至少一条蒸汽管道6输送至蒸汽消耗设备(1)中，
其特征在于，
由给水管线(15)供给的水单程地流入余热蒸汽发生器(8)内，
燃气涡轮机组(40，41，46)在每次运行时间产生的废气送入余热蒸汽发生器(8)内，
当汽轮机(1)停机时，在余热蒸汽发生器(8)内所产生的蒸汽经由一个喷雾蒸汽管道(23)送入燃气涡轮机组(40，41，46)内。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，利用一个装在喷雾蒸汽管道(23)内的测量光缆(21)和装在给水管线(15)中的阀门(20)可以调节馈入燃气涡轮机组(40，41，46)中的蒸汽量。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，当蒸汽消耗设备(1)关机时，关闭在蒸汽管道(6)中的阀门(7)，打开在喷雾蒸汽管道(23)中的节流阀门(22)。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，蒸汽通过喷雾蒸汽管道(23)送入燃烧室(43)或燃气涡轮机组(40，41，46)的涡轮机(41)内。
5.一种实现根据权利要求1的方法的装置，其特征在于，燃气涡轮机(40，41，46)经过一喷雾蒸汽管道(23)与蒸汽管道(6)或与旁通管道(18)相连接，并且燃气涡轮机组(40，41，46)通过一废气管道(47)直接连接余热蒸汽发生器(8)。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于，在喷雾蒸汽管道(23)内安装有一个节流阀(22)和一个测量光缆(21)。
CN96122405A 1995-09-22 1996-09-21 电站设备的操作方法 Pending CN1159509A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19535228A DE19535228C2 (de) 1995-09-22 1995-09-22 Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
DE19535228.9 1995-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1159509A true CN1159509A (zh) 1997-09-17

Family

ID=7772866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96122405A Pending CN1159509A (zh) 1995-09-22 1996-09-21 电站设备的操作方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5727377A (zh)
EP (1) EP0764768A1 (zh)
JP (1) JPH09125911A (zh)
CN (1) CN1159509A (zh)
DE (1) DE19535228C2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102094686A (zh) * 2010-12-14 2011-06-15 哈尔滨工程大学 发电用燃气蒸汽热气流联合循环装置
CN102822451A (zh) * 2010-08-02 2012-12-12 三菱重工业株式会社 发电厂设备及其运转方法
CN103628939A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种提高汽轮机组余热利用的方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19615911A1 (de) * 1996-04-22 1997-10-23 Asea Brown Boveri Verfahren zum Betrieb einer Kombianlage
DE19720881A1 (de) * 1997-05-17 1998-11-19 Asea Brown Boveri Kombikraftwerk mit Kraftwärmekopplung
DE19918346A1 (de) * 1999-04-22 2000-10-26 Asea Brown Boveri Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Leistungssteigerung und Sicherstellung einer Zusatzleistung einer Gasturbinenanlage
US6357218B1 (en) 2001-06-20 2002-03-19 General Electric Company Steam generation system and method for gas turbine power augmentation
US7104069B2 (en) * 2003-06-25 2006-09-12 Power Systems Mfg., Llc Apparatus and method for improving combustion stability
GB2436128B (en) 2006-03-16 2008-08-13 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
JP4371278B2 (ja) * 2007-08-07 2009-11-25 株式会社日立製作所 高湿分利用ガスタービン設備
EP2067940B2 (de) * 2007-09-07 2023-02-15 General Electric Technology GmbH Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerks sowie Kombikraftwerk zur Durchführung des Verfahrens
EP2204553A1 (de) * 2008-06-23 2010-07-07 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftanlage
EP2918792A1 (de) * 2014-03-13 2015-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftanlage mit Spindelleckdampfleitung
CN106523779B (zh) * 2016-12-30 2019-01-25 天津燃洁斯工业设备有限公司 一种旁通管路混合装置
JP7190373B2 (ja) * 2019-03-07 2022-12-15 三菱重工業株式会社 ガスタービン排熱回収プラント

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1002293A (fr) * 1946-09-03 1952-03-04 Rateau Soc Installation à turbine à gaz pour production combinée de chaleur et d'énergie et réglage de cette installation
DE2660680C1 (de) * 1976-10-27 1985-05-02 Joachim 4600 Dortmund Schwieger Verfahren zum Betreiben einer Gas-Dampfturbinenanlage
JPS585415A (ja) * 1981-06-30 1983-01-12 Toshiba Corp コンバインドサイクル発電プラントの蒸気圧力制御装置
CA1240890A (en) * 1983-04-08 1988-08-23 John P. Archibald Steam generators and combined cycle power plants employing the same
HU202958B (en) * 1984-01-11 1991-04-29 Energiagazdalkodasi Intezet Method for combined electric power and heat producing at power plants operating with boilers of heat utilization
DE3524882C1 (de) * 1985-07-12 1986-09-11 Joachim 4600 Dortmund Schwieger Verfahren zum Betreiben einer Heizkraftwerksanlage zur Fernwärme- und Stromerzeugung
US4928478A (en) * 1985-07-22 1990-05-29 General Electric Company Water and steam injection in cogeneration system
JP2519727B2 (ja) * 1987-06-23 1996-07-31 株式会社東芝 ガスタ−ビン噴射蒸気制御装置
DE3815993A1 (de) * 1988-05-10 1989-11-23 Rudolf Dr Wieser Zweistoff-turbinenanlage
US4969324A (en) * 1988-07-13 1990-11-13 Gas Research Institute Control method for use with steam injected gas turbine
DE4223528A1 (de) * 1992-07-17 1994-01-20 Gas Elektrizitaets Und Wasserw Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine
US5566542A (en) * 1994-08-24 1996-10-22 Westinghouse Electric Corporation Method for regulating and augmenting the power output of a gas turbine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102822451A (zh) * 2010-08-02 2012-12-12 三菱重工业株式会社 发电厂设备及其运转方法
CN102822451B (zh) * 2010-08-02 2015-08-05 三菱重工业株式会社 发电厂设备及其运转方法
CN102094686A (zh) * 2010-12-14 2011-06-15 哈尔滨工程大学 发电用燃气蒸汽热气流联合循环装置
CN103628939A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种提高汽轮机组余热利用的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5727377A (en) 1998-03-17
JPH09125911A (ja) 1997-05-13
EP0764768A1 (de) 1997-03-26
DE19535228A1 (de) 1997-03-27
DE19535228C2 (de) 2003-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6363711B2 (en) Combined-cycle power plant with feed-water preheater bypass
US5799481A (en) Method of operating a gas-turbine group combined with a waste-heat steam generator and a steam consumer
US6530208B1 (en) Steam cooled gas turbine system with regenerative heat exchange
JP4705018B2 (ja) ガスタービン組の運転方法
US8505309B2 (en) Systems and methods for improving the efficiency of a combined cycle power plant
US4896500A (en) Method and apparatus for operating a combined cycle power plant having a defective deaerator
CN1159509A (zh) 电站设备的操作方法
JP2008545945A (ja) 蒸気発生設備および蒸気発生設備の運転方法とその追加装備方法
US20040003583A1 (en) Combined cycle gas turbine system
JPH08114104A (ja) 複合ガス・蒸気タ−ビン動力プラント
US6434925B2 (en) Gas and steam turbine plant
US5840130A (en) Cleaning of the water/steam circuit in a once-through forced-flow steam generator
CN109653875B (zh) 用于燃烧涡轮发动机的燃料预热系统
CN1119517C (zh) 一台复合装置的运行方法
US6301873B2 (en) Gas turbine and steam turbine installation
US6446440B1 (en) Steam injection and inlet fogging in a gas turbine power cycle and related method
RU2273741C1 (ru) Газопаровая установка
JP3836199B2 (ja) 多段圧力式廃熱ボイラ及びその運転法
CA2337485C (en) Gas and steam turbine plant
JPH09502233A (ja) 地熱／化石燃料併用発電プラント
RU2335641C2 (ru) Способ повышения кпд и мощности двухконтурной атомной станции
CA2289546A1 (en) Gas-and steam-turbine plant and method of cooling the coolant of the gas turbine of such a plan
US6672069B1 (en) Method and device for increasing the pressure of a gas
RU2650238C1 (ru) Способ работы энергетической установки газораспределительной станции или газорегуляторного пункта
CZ120894A3 (en) Device with a combination of gas and steam turbine for generating electric power

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication