DE10116387A1 - Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage sowie ein Verfahren zum Vorwärmen einer Dampfturbine - Google Patents
Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage sowie ein Verfahren zum Vorwärmen einer DampfturbineInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage (1), die mindestens einen Dampferzeuger (2) und mindestens eine Dampfturbine (3) aufweist, DOLLAR A mit folgenden Merkmalen: DOLLAR A - Hochfahren des Dampferzeugers (2) zur Erhöhung der Dampftemperatur und des Dampfdruckes, DOLLAR A - Starten eines Anfahrverfahrens zum Anfahren der Dampfturbine (3) sobald für den Dampf eine vorbestimmte Starttemperatur und ein vorbestimmter Startdruck stabil vorliegen, DOLLAR A - vor Erreichen der Starttemperatur und des Startdrucks wird ein Vorwärmverfahren zum Vorwärmen der Dampfturbine gestartet, derart, daß die Dampfturbine (3) beim nachfolgenden Anfahrverfahren vorgewärmt ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage, die
mindestens einen Dampferzeuger und mindestens eine Dampfturbine aufweist.
Insbesondere bei Kraftwerken, die zur Stromerzeugung mit einer
Dampfturbinenanlage ausgestattet sind, kann es in Abhängigkeit des aktuellen
Strombedarfs erforderlich sein, eine einzelne Dampfturbine oder mehrere
Dampfturbinen abzuschalten und bedarfsabhängig wieder zuzuschalten. Hierbei
ist ein schnelles Starten der jeweiligen Dampfturbinenanlage von entscheidender
Bedeutung. Dies gilt für Kaltstarts und für Warmstarts, z. B. nach einem
Wochenendstillstand. Üblicherweise wird zum Starten einer Dampfturbinenanlage
zunächst ein Dampferzeuger hochgefahren, um die Dampftemperatur und den
Dampfdruck zu erhöhen. Sobald für den Dampf eine vorbestimmte
Starttemperatur und ein vorbestimmer Startdruck sowie eine vorbestimmte
Startqualität stabil vorliegen, wird ein Anfahrverfahren zum Anfahren der
Dampfturbine gestartet. Hierzu werden unter anderem Frischdampfventile mehr
oder weniger stark geöffnet. Dabei sind die Werte für die Starttemperatur, den
Startdruck und die Startqualität des Dampfes so gewählt, daß nach dem
Anfahren der Dampfturbine ein Leerlaufbetrieb oder ein Lastbetrieb mit geringer
Last für die Dampfturbine realisierbar ist. Bis diese Parameter stabil vorliegen,
also bis zum Start des eigentlichen Anfahrverfahrens, können je nach
Kraftwerkstyp und Kesselbauart oder Kraftwerksgröße regelmäßig etwa 1 bis 3
Stunden vergehen. Darüber hinaus ist das Anfahrverfahren störanfällig. Beim
Anfahren aus einem kalten Maschinenzustand werden durch die Beaufschlagung
mit heißem Dampf regelmäßig hohe Materialbelastungen durch die auftretenden
Wärmedehnungsspannungen erreicht. Typischerweise erfolgt heute eine
meßtechnische Überwachung der Komponentenwärmespannungen. Zum Schutz
gegen mögliche Überlastung kann auch ein Abbruch des Starts erfolgen,
wodurch nach Abbau der Spannungen ein erneuter Start erforderlich ist. Es
besteht daher ein erhöhtes Interesse, die Startzeiten für eine solche
Dampfturbinenanlage zu verkürzen, um dadurch die Wirtschaftlichkeit der
Dampfturbinenanlage bzw. eines damit ausgestatteten Kraftwerks zu erhöhen.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen
gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, Möglichkeiten für einen
schnelleren Start einer Dampfturbinenanlage aufzuzeigen.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die unabhängigen Ansprüche
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen
beschrieben.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Dampfturbine vor dem
Start des Anfahrverfahrens vorzuwärmen. Durch diese Maßnahme gestaltet sich
das nachgeschaltete Anfahrverfahren erheblich einfacher, da durch das erhöhte
Temperaturniveau die thermische Belastung der Komponenten der Dampfturbine
beim Anfahren reduziert ist. Gleichzeitig kann das Anfahrverfahren schneller
ablaufen.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform wird zum Vorwärmen der
Dampfturbine überhitzter Dampf mit einer Vorwärmtemperatur verwendet, die
kleiner ist als die Starttemperatur. Beim Hochfahren des Dampferzeugers wird
die Vorwärmtemperatur erheblich früher erreicht als die Starttemperatur, so daß
das Vorwärmverfahren ohne zeitlichen Verlust vor das Anfahrverfahren
vorgeschaltet werden kann.
Des weiteren ist es zweckmäßig, zum Vorwärmen der Dampfturbine nur einen
relativ kleinen Dampfstrom zu verwenden. Einerseits reicht ein relativ kleiner
Dampfstrom aus, die gewünschte Vorwärmung der Dampfturbine zu erreichen,
andererseits wird dadurch der Hochfahrprozess des Dampfgenerators nicht oder
nur geringfügig durch die Dampfentnahme gestört.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der zum Vorwärmen der
Dampfturbine überhitzter Dampf in die Dampfturbine intermittierend eingeleitet
wird, wobei Einleitphasen, in denen Dampf in die Dampfturbine eintritt, relativ
kurzzeitig sind. Durch diese Maßnahme wird die Dampfturbine bzw. der gesamte
Dampfpfad, einschließlich Frischdampfventile und Zuströmleitung, in jeder
Einleitphase nur mit einer relativ kleinen Dampfmenge beaufschlagt, die sich an
den kälteren Wänden, insbesondere Metallwänden, der Dampfturbine bzw. des
Dampfpfades niederschlägt. Dabei werden der hohe Wärmeübergang und die
Kondensationswärme zur Vorwärmung ausgenutzt, wobei vergleichsweise große
Wärmemengen bei einem relativ niedrigen Temperaturniveau zum Vorwärmen
nutzbar sind. Niedrige Temperaturen verursachen nur relativ kleine
Wärmedehnungen auf den Oberflächen, wobei außerdem die zulässigen
Wärmedehnungsspannungen bei niedrigen Temperaturen größer sind. Darüber
hinaus weist die intermittierende Vorgehensweise zusätzlich den Vorteil auf, daß
in kurzen Zeitabständen das sich bildende Kondensat durch einen erneuten
Dampfstoß aus dem Turbinenbereich heraustransportiert wird. Des weiteren ist
die eingebrachte Dampfmenge jeweils so klein, daß keine größeren
Partikelmengen eingetragen werden. Die intermitterende Dampfbeaufschlagung
hat außerdem den Vorteil, daß sich der in den Einleitphasen bildende
Kondensatfilm mit zunehmender Erwärmung des Turbinenbereichs in den
Sperrphasen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Einleitphasen ablaufen
und in denen kein Dampf in die Dampfturbine eintritt, wieder verdampft, wodurch
gezielt mögliche lokale Überhitzungen auf den Bauteiloberflächen verhindert
werden.
Üblicherweise wird das Anfahrverfahren nur dann gestartet, wenn für den Dampf
eine vorbestimmte Startqualität, insbesondere hinsichtlich Reinheit und pH-Wert,
vorliegt. Vorzugsweise wird auch das Vorwärmverfahren nur dann gestartet,
wenn der Dampf eine vorbestimmte Vorwärmqualität aufweist, wobei die
Startqualität höher ist als die Vorwärmqualität. Regelmäßig korreliert die
Dampfqualität mit der Reinheit des Dampfes und ist unter anderem reziprok
proportional zum Anteil an Fremstoffen im Wasserdampf. Der Aufwand zur
Erzielung einer hohen Dampfqualität ist relativ hoch. Durch den
erfindungsgemäßen Vorschlag, die Vorwärmqualität geringer zu wählen als die
Startqualität, liegt eine zur Durchführung des Vorwärmverfahren hinreichende
Dampfqualität deutlich früher vor als eine für das Anfahrverfahren ausreichende
Dampfqualität.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Dampfturbinenanlage, die
mit dem erfindungsgemäßen Startverfahren gestartet werden kann,
Fig. 2 ein Prinzipschaubild nach Art eines Flussdiagramms zur Darstellung des
erfindungsgemäßen Startverfahrens und
Fig. 3 ein Prinzipschaubild nach Art eines Flussdiagramms für das
erfindungsgemäße Vorwärmverfahren.
Entsprechend Fig. 1 weist eine Kraftwerksanlage 1 wenigstens einen
Dampferzeuger 2 und zumindest eine Dampfturbine 3 auf. Überlicherweise
handelt es sich hierbei um eine Hoch- und/oder Mitteldruckturbine. Eine
Frischdampfleitung 4 verbindet den Dampferzeuger 2 mit der Dampfturbine 3.
Eine Austrittsleitung 5 führt den entspannten Dampf einer Nachbehandlung, einer
weiteren Turbine oder wieder dem Dampferzeuger 2 zu. In der
Frischdampfleitung 4 sind Frischdampfventilmittel 6 angeordnet, die
üblicherweise stufenlos einstellbar sind. Des weiteren ist in Fig. 1 eine Steuerung
7 dargestellt, die über eine Signalleitung 8 mit dem Dampferzeuger 2
kommuniziert, so daß die Steuerung 7 insbesondere den aktuellen Dampfdruck,
die aktuelle Dampftemperatur sowie die aktuelle Dampfqualität kennt. Über eine
Steuerleitung 9 ist die Steuerung 7 mit den Frischdampfventilmitteln 6 verbunden,
um Stellsignale an diese zu übertragen. Des weiteren ist die Steuerung 7 über
Signalleitungen 10 und 11 mit einer Sensorik 12 zur Ermittlung der
Wärmedehnungsspannungen von Komponenten der Dampfturbine 3 sowie mit
einer Sensorik 13 zur Ermittlung der Drehzahl eines Rotors 14 der Dampfturbine
3 verbunden. Bevorzugt wird für die Sensorik 12 zur Ermittlung der
Wärmedehnungsspannungen ein Temperatursensor, wobei über seine
Anordnung die Wärmespannungen im jeweils zugeordneten Bauteil, z. B. im
Rotor 14, berechnet werden können. Diese Vorgehensweise zur indirekten
Bestimmung der Wärmedehnungsspannungen ist an sich bekannt und muß
daher nicht näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt außerdem ein Drehwerk 15, mit dem der Rotor 14 bei abgeschalteter
Dampfturbine 3, insbesondere beim Abkühlen, mit niedrigen Drehzahlen
angetrieben wird, um bleibende Verformungen des Rotors 14 zu vermeiden.
Entsprechend Fig. 2 umfaßt ein erfindungsgemäßes Startverfahren 16 im
wesentlichen drei Verfahrensblöcke, nämlich ein Hochfahrverfahren 17, ein
Vorwärmverfahren 18 und ein Anfahrverfahren 19. Wenn die
Dampfturbinenanlage 1 gemäß Fig. 1 gestartet werden soll, wird das
Hochfahrverfahren 17 initiiert, was durch einen Pfeil 20 symbolisiert ist. Dieses
Hochfahrverfahren 17 aktiviert und betreibt den Dampferzeuger 2 zur Erhöhung
der Dampftemperatur und des Dampfdruckes. Darüber hinaus können
Zusatzfunktionen, wie z. B. die Erhöhung der Dampfqualität, realisiert werden.
Sobald ein überhitzter Dampf mit einer vorbestimmten Vorwärmtemperatur sowie
mit einer vorbestimmten Vorwärmqualität vorliegt, wird das Vorwärmverfahren 18
gestartet. Das Vorwärmverfahren 18 bewirkt dabei eine Erwärmung der
Dampfturbine 3 bzw. des kompletten Dampfpfades von den Frischdampfventilen
6 bis zur Austrittsleitung 5. Nach dem Vorwärmen der Dampfturbine 3 wird,
sobald der Dampf eine vorbestimmte Starttemperatur, einen vorbestimmten
Startdruck sowie eine vorbestimmte Startqualität besitzt und sobald diese
Parameter stabil vorliegen, das Anfahrverfahren 19 gestartet. Während des
Anfahrverfahrens 19 wird die Dampfturbine 3 angefahren und auf eine
Betriebstemperatur sowie eine Betriebsdrehzahl gebracht, die einen
Leerlaufbetrieb bzw. einen geringen Lastbetrieb der Dampfturbine 3 ermöglichen.
Durch die Vorwärmung der Dampfturbine 3 kann das Anfahrverfahren 19 relativ
sicher und vergleichsweise rasch durchgeführt werden. Insgesamt ergibt sich
dadurch beim Start der Dampfturbinenanlage ein erheblicher Zeitvorteil
gegenüber herkömmlichen Startverfahren. Das Vorwärmverfahren 18
unterscheidet sich vorn Anfahrverfahren 19 vor allem dadurch, daß mit den
Dampfparametern des Vorwärmverfahrens 18 kein Leerlaufbetrieb für die
Dampfturbine realisierbar ist.
Die Überwachungen wichtiger Parameter während den einzelnen Verfahren
17, 18, 19 sind in Fig. 2 durch Pfeile 21 symbolisiert.
Entsprechend Fig. 3 werden für die Durchführung des Vorwärmverfahrens 18
mehrere Parameter überwacht. Beispielsweise muß gewährleistet sein, daß der
Dampfturbine 3 zum Vorwärmen ausschließlich überhitzter Dampf zugeführt wird.
Dementsprechend überprüft eine erste Abfrage 22, ob die Dampftemperatur im
Hinblick auf den Dampfdruck oberhalb der Sättigungslinie liegt, wobei
überlicherweise ein Sicherheitsabstand von z. B. 20 K bis 50 K zugeschlagen
wird. Des weiteren wird in einer zweiten Abfrage 23 beispielsweise überwacht, ob
überhaupt eine Vorwärmung der Dampfturbine 3 erforderlich ist. Diese Abfrage
ist besonders wichtig, da Dampfturbinen relativ langsam auskühlen, so daß bei
einer erneuten Inbetriebnahme, nach einer relativ kurzen Ausschaltzeit die
Temperatur der Dampfturbine 3 noch so hoch sein kann, daß eine
Dampfbeaufschlagung mit Vorwärmtemperatur eine Abkühlung der Dampfturbine
3 bewirken würde. Die zweite Abfrage 23 stellt somit sicher, daß eine derartige
Vorgehensweise unterbleibt.
In einer dritten Abfrage 24 wird beispielsweise überprüft, ob sich die
Wärmedehnungsspannungen innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs
befinden. Dieser vorbestimmte Spannungsbereich kann beispielsweise eine
untere Grenze von 60% und eine obere Grenze von 75% aufweisen, wobei
100% etwa der Grenzspannung entsprechen, welche die Dampfturbine 3 im
Anfahrbetrieb erreichen darf. Des weiteren überprüft eine vierte Abfrage 25 die
Drehzahl des Rotors 14, die sich ebenfalls in einem vorbestimmten
Drehzahlfenster, von z. B. 100 U/min bis 200 U/min. befinden soll. Auf diese
Weise wird gewährleistet, daß eine hinreichende Durchströmung der
Dampfturbine 3 stattfindet, wobei außerdem unter anderem kritische Drehzahlen
mit Eigenschwingungen vermieden werden.
In einer fünften Abfrage 26 kann beispielsweise die Wasserdampfqualität
abgefragt werden. Des weiteren muß eine sechste Abfrage 27 klarstellen, ob die
Dampfturbine 3 betriebsbereit ist. Beispielsweise werden Kühlung, Schmierung,
Sperrdampf und dgl. überwacht.
Die genannten Abfragen 22 bis 27 werden in einer ersten UND-Verknüpfung 28
miteinander verknüpft und einer zweiten UND-Verknüpfung 29 zugeführt. Dabei
ist klar, daß die hier vorliegende Aufzählung der Abfragen 22 bis 27 nicht
vollständig sein muß. Der zweiten UND-Verknüpfung 29 wird außerdem über
einen Schalteingang 30 der Befehl mitgeteilt, ob das Vorwärmverfahren 28
durchgeführt werden soll. Wenn für die zweite UND-Verknüpfung 29 beide
Bedingungen gegeben sind, veranlaßt die Steuerung 7 das Öffnen der
Frischdampfventilmittel 6. Dieser Öffnungsbefehl ist in Fig. 3 durch einen Pfeil 31
symbolisiert. Es ist klar, daß anstelle von zwei UND-Verknüpfungen auch eine
einzige UND-Verknüpfung ausreichen kann, bei der sämtliche Bedingungen
zusammengefaßt sind.
Die Dampfbeaufschlagung mit der Vorwärmtemperatur erfolgt vorzugsweise
intermittierend, d. h. die Frischdampfventilmittel 6 werden abwechslend geöffnet
und gesperrt. Dabei ist eine Einleitphase, in der die Frischgasventilmittel 6
geöffnet sind und eine Frischdampfbeaufschlagung der Dampfturbine 3
stattfindet, vergleichsweise kurzzeitig ausgestaltet, z. B. etwa 5 bis 10 Sekunden.
Die Sperrphasen, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einleitphasen
ablaufen und in denen die Frischdampfventilmittel 6 geschlossen sind, können
vorzugsweise länger sein als die Einleitphasen. Beispielsweise dauern die
Sperrphasen etwa 20 Sekunden. Der überhitzte Dampf tritt mit seiner
Vorwärmtemperatur in den Dampfpfad der Dampfturbine 3 ein und erwärmt
diese. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, daß der intermittierende Betrieb nur
zu relativ kurzzeitigen Erwärmungen führt, denen jeweils wieder eine
Abkühlphase oder Ruhephase folgt. Hierdurch werden unzulässige
Wärmedehnungsspannungen vermieden. Des weiteren kommt es zu
Kondensationen, die eine sehr hohe Wärmeübertragung zwischen Dampf bzw.
Wasser und den Oberflächen der Turbinenbauteile ermöglicht. Von besonderem
Vorteil ist hierbei die Tatsache, daß sich diese Kondensation bevorzugt an den
Stellen lokal ausbildet, die noch vergleichsweise kalt sind. Insgesamt kann somit
eine homogene Erwärmung des gesamten Strömungsphades erzielt werden.
Ebenso können lokale Überhitzungen vermieden werden, da der Kondensatfilm
in den Ruhephasen oder Sperrphasen an besonders heißen Stellen verdampft
und eine entsprechend Kühlung bringt. Die intermittierende Betriebsweise sorgt
außerdem dafür, daß das Kondensat während den Einleitphasen wieder aus der
Dampfturbine 3 ausgetragen wird.
Die intermittierende Dampfbeaufschlagung im Vorwärmverfahren 18 kann
regelmäßig ausgebildet sein, ebenso ist es möglich, die Zeitdauer der
aufeinanderfolgenden Einleitphasen und Sperrphasen während des
Vorwärmverfahrens 18 zu variieren.
Vorzugsweise wird das Vorwärmverfahren 18 in Abhängigkeit einer
vorbestimmten, insbesondere empirisch oder rechnerisch ermittelten
Vorwärmroutine gesteuert. Die Steuerung 7 berücksichtigt dabei entsprechend
den Abfragen 24 und 25 den Spannungsbereich sowie den Drehzahlbereich als
Steuergrenzen. Die Steuerung 7 unterbricht diese Vorwärmroutine, wenn ein
oberer Grenzwert, z. B. Wärmedehnungsspannungen von mehr als 75% der
zulässigen Maximalspannung oder Rotordrehzahlen von mehr als 200 U/min.
überschritten ist. Die Unterbrechung der Vorwärmroutine dauert dann solange,
bis die jeweilige untere Grenze des zugehörigen Bereichs, also etwa 60% der
maximalen Wärmedehnungsspannungen bzw. etwa 100 U/min. erreicht ist. Die
Berücksichtigung der Rotordrehzahl sowie der Wärmedehnungsspannungen bei
der Steuerung 7 erfolgt demnach im Sinne einer Überlastsicherung. Alternativ ist
auch eine Regelung möglich, die mit den Wärmedehnungsspannungen und/oder
mit der Rotordrehzahl als Führungsgröße arbeitet.
Die steuerbaren Frischdampfventilmittel 6 werden für das Vorwärmverfahren 18
vorzufsweise nur relativ geringfügig geöffnet, um einen vergleichsweise kleinen
Dampfstrom zu erzeugen. Beispielsweise werden die Frischdampfventilmittel 6
mit etwa 5% bis 10% ihres maximalen Öffnungsgrades geöffnet. Im Laufe des
Vorwärmverfahrens 18 kann der Dampfstrom bzw. der Öffnungsgrad der
Frischdampfventilmittel 6 variiert werden.
Der erzielbare wirtschaftliche Vorteil der vorliegenden Erfindung soll anhand
eines Zahlenbeispiels erläutert werden. Eine Turbogruppe leistet im Betrieb z. B.
300 MW. Pro Jahr fallen durchschnittlich 5 Kaltstarts und 30 Warmstarts an.
Durch die Erfindung beträgt der Zeitgewinn pro Kaltstart etwa 30 min und pro
Warmstart etwa 20 min. Dies entspricht einem Zeitgewinn pro Jahr von etwa 750 min.
was eine zusätzliche Stromproduktion von etwa 3.750 MWh ermöglicht. Bei
einem Strompreis von z. B. 30 EURO (50 CHF) pro MWh ergibt dies einen
Gewinn von etwa 112.500 EURO (187.500 CHF) pro Jahr.
1
Dampfturbinenanlage
2
Dampferzeuger
3
Dampfturbine
4
Frischdampfleitung
5
Austrittsleitung
6
Frischdampfventilmittel
7
Steuerung
8
Signalleitung
9
Steuerleitung
10
Signalleitung
11
Signalleitung
12
Sensorik
13
Sensorik
14
Rotor
15
Drehwerk
16
Startverfahren
17
Hochfahrverfahren
18
Vorwärmverfahren
19
Anfahrverfahren
20
Startbefehl
21
Parameter
22
Abfrage
23
Abfrage
24
Abfrage
25
Abfrage
26
Abfrage
27
Abfrage
28
erste UND-Verbindung
29
zweite UND-Verbindung
30
Schalteingang
31
Steuerbefehl
Claims (15)
1. Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage (1), die mindestens einen
Dampferzeuger (2) und mindestens eine Dampfturbine (3) aufweist,
mit folgenden Merkmalen:
Hochfahren (17) des Dampferzeugers (2) zur Erhöhung der Dampftemperatur und des Dampfdrucks,
sobald für den Dampf eine vorbestimmte Starttemperatur und ein vorbestimmter Startdruck stabil vorliegen, wird ein Anfahrverfahren (19) zum Anfahren der Dampfturbine (3) gestartet,
vor Erreichen der Starttemperatur und des Startdrucks wird ein Vorwärmverfahren (18) zum Vorwärmen der Dampfturbine (3) gestartet, derart, daß die Dampfturbine (3) beim nachfolgenden Anfahrverfahren (19) vorgewärmt ist.
Hochfahren (17) des Dampferzeugers (2) zur Erhöhung der Dampftemperatur und des Dampfdrucks,
sobald für den Dampf eine vorbestimmte Starttemperatur und ein vorbestimmter Startdruck stabil vorliegen, wird ein Anfahrverfahren (19) zum Anfahren der Dampfturbine (3) gestartet,
vor Erreichen der Starttemperatur und des Startdrucks wird ein Vorwärmverfahren (18) zum Vorwärmen der Dampfturbine (3) gestartet, derart, daß die Dampfturbine (3) beim nachfolgenden Anfahrverfahren (19) vorgewärmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Vorwärmverfahren (18) zum Vorwärmen der Dampfturbine (3)
überhitzter Dampf mit einer Vorwärmtemperatur verwendet wird, die kleiner ist als
die Starttemperatur.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Vorwärmverfahren (18) zum Vorwärmen der Dampfturbine (3) nur ein
relativ kleiner Dampfstrom verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Vorwärmverfahren (18) zum Vorwärmen der Dampfturbine (3)
überhitzter Dampf in die Dampfturbine intermittierend eingeleitet wird, wobei
Einleitphasen, in denen Dampf in die Dampfturbine (3) eintritt, relativ kurzzeitig
sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einleitphasen der intermittierenden Dampfeinleitung kürzer sind als
Sperrphasen, die jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einleitphasen
ablaufen und in denen kein Dampf in die Dampfturbine (3) eintritt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Vorwärmverfahren (18) zum Vorwärmen der Dampfturbine (3)
Frischdampfventilmittel (6), die in einer, den vom Dampferzeuger (2) generierten
Dampf der Dampfturbine (3) zuführenden Frischdampfleitung (4) angeordnet
sind, intermittierend zumindest teilweise kurzzeitig geöffnet und wieder
geschlossen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Anfahrverfahren (19) nur dann gestartet wird, wenn für den Dampf eine
vorbestimmte Startqualität vorliegt, und daß das Vorwärmverfahren (18) nur dann
gestartet wird, wenn für den Dampf eine vorbestimmte Vorwärmqualität vorliegt,
wobei die Startqualität höher ist als die Vorwärmqualität.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorwärmverfahren (18) innerhalb eines vorbestimmten
Spannungsbereichs zulässiger Wärmdehnungsspannungen abläuft, die in den
Komponenten der Dampfturbine (3), z. B. Gehäuse, Rotor (14), auftreten.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorwärmverfahren (18) innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs
zulässiger Rotordrehzahlen abläuft.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorwärmverfahren (18) in Abhängigkeit einer vorbestimmten
Vorwärmroutine gesteuert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (7) den Spannungsbereich und/oder den Drehzahlbereich als
Steuergrenzen berücksichtigt, derart, daß die Steuerung (7) die Vorwärmroutine
unterbricht, wenn ein oberer Grenzwert überschritten ist, und erst dann
weiterführt, wenn ein unterer Grenzwert erreicht ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorwärmverfahren (18) in Abhängigkeit vorbestimmter Parameter
geregelt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12 und nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelung die in den Komponenten der Dampfturbine (3) auftretenden
Wärmedehnungsspannungen und/oder die Rotordrehzahl als Führungsgröße
verwendet, wobei die Regelung den Spannungsbereich und/oder den
Drehzahlbereich als Regelgrenzen berücksichtigt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Starttemperatur und der Startdruck und gegebenenfalls die Startqualität
so gewählt sind, daß damit nach dem Anfahren der Dampfturbine (3) ein
Leerlaufbetrieb oder ein relativ geringer Lastbetrieb für die Dampfturbine (3)
realisierbar ist.
15. Verfahren zum Vorwärmen einer Dampfturbine (3), insbesondere für ein
Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet
durch die kennzeichnenden Merkmale eines der Ansprüche 2 bis 14.
Priority Applications (1)
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DE2001116387 DE10116387A1 (de) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage sowie ein Verfahren zum Vorwärmen einer Dampfturbine |
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DE2001116387 DE10116387A1 (de) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | Verfahren zum Starten einer Dampfturbinenanlage sowie ein Verfahren zum Vorwärmen einer Dampfturbine |
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DE10116387A1 true DE10116387A1 (de) | 2002-10-10 |
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