DE102009026053A1 - Overload valve for a steam turbine and associated method - Google Patents

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Douglas Carl Hofer
Gregory L. Diantonio
William Parry
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Abstract

Ein System zum Betreiben einer Dampfturbine enthält: wenigstens einen Hochdruck-Turbinenabschnitt und einen Niederdruckabschnitt; ein oder mehrere Steuerventile, die eingerichtet sind, um Dampf von einem Kessel in den Hochdruck-Turbinenabschnitt einzulassen; einen Kondensator, der eingerichtet ist, um aus dem Niederdruckabschnitt abgegebenen Dampf zu empfangen und den Dampf in eine Flüssigkeit zu wandeln; einen Obererhitzer, der eingerichtet ist, um Flüssigkeit von dem Kondensator zu empfangen und die Flüssigkeit über einen Wärmeaustausch mit einem Dampf von dem Hochdruckabschnitt zu erhitzen und um die erhitzte Flüssigkeit zu dem Kessel zurückführen; und ein Bypass-Überlastventil, das eingerichtet ist, um an dem einen oder den mehreren Steuerventilen vorbei umgeleiteten Dampf unmittelbar dem Obererhitzer zuzuführen.A system for operating a steam turbine includes: at least one high pressure turbine section and a low pressure section; one or more control valves configured to introduce steam from a boiler into the high pressure turbine section; a condenser configured to receive steam discharged from the low pressure section and to convert the steam into a liquid; a top heater arranged to receive liquid from the condenser and to heat the liquid via heat exchange with a vapor from the high pressure section and to return the heated liquid to the boiler; and a bypass overload valve configured to supply steam bypassed past the one or more control valves directly to the top heater.

Description

Diese Erfindung betrifft den Betrieb einer Dampfturbine unter Nutzung der Turbinenleistungsreserve für einen Betrieb unter erhöhten Lasten.These The invention relates to the operation of a steam turbine using the turbine power reserve for operation under increased Loads.

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNGBACKGROUND TO THE INVENTION

Große Dampfturbinen der Bauart, die in der elektrischen Energieversorgungsindustrie verwendet wird, sind großzügigerweise ausgelegt, um ein gewisses zusätzliches Lastleistungspotential über die Nennleistung, einen Betriebspunkt, der üblicherweise als der „Garantiepunkt” bezeichnet wird, zu bieten. Die Nennleistung wird anhand der Ausgangsleistung angegeben, und dieser Zustand wird herkömmlich mit einem oder mehreren Steuerventilen erreicht, die nicht ganz vollständig geöffnet sind, so dass das zusätzliche Leistungsvermögen durch vollständiges Öffnen der Steuerventile erhalten wird. Wenn die Turbinenauslegung derart ist, dass die Nennleistung auftritt, wenn die Dampfeinlassventile vollständig offen sind, wird die Turbineneffizienz an diesem Punkt im Hinblick auf die Energienutzung oder Wärmerate deutlich verbessert. Jedoch stehen bei vollständig geöffneten Steuerventilen nur begrenzte Mittel zur Verfügung, mit denen eine Reservekapazität bzw. Leistungsreserve einer Dampfturbine erreicht werden kann.Size Steam turbines of the type used in the electrical power industry are used generously, by a certain additional load power potential over the rated power, an operating point that is usually as the "warranty point" is called to offer. The Nominal power is indicated by the output power, and this Condition becomes conventional with one or more control valves reached, which is not completely open are, so the extra power obtained by fully opening the control valves becomes. If the turbine design is such that the rated power occurs when the steam inlet valves are fully open, The turbine efficiency is at this point in terms of energy use or heat rate significantly improved. However, stand at fully open Control valves have limited funds available, with which a reserve capacity or reserve of a Steam turbine can be achieved.

Ein bekanntes Verfahren zur Erzielung eines Leistungsüberschusses in einer Turbine, wenn die Nennleistung bei vollständig geöffneten Steuerventilen auftritt, besteht darin, ein Bypassventil vorzusehen und dadurch zusätzlichen Dampf um die Steuerventile herum zu einer späteren, einen niedrigeren Druck aufweisenden Stufe der Turbine strömen zu lassen. Dieses Ver fahren (wie es in der Vergangenheit eingesetzt worden ist) weist drei Nachteile auf. Zuerst wird es als erforderlich erachtet, das Bypassventil in das Turbinensteuersystem zu integrieren, wodurch das Bypassventil im Effekt zu einem zusätzlichen Steuerventil gemacht wird, das auf eine gesteuerte und koordinierte Weise gemeinsam mit den Einlasssteuerventilen gedrosselt wird. Dies erhöht deutlich die Komplexität des Steuersystems. Zweitens ist es, um steigende Regulierungsanforderungen der Industrie bei einem drosselnden Bypassventil zu erfüllen, erforderlich, eine gewisse Überlappung zwischen den Steuerventilen und dem Bypassventil vorzusehen. In anderen Worten wird es erforderlich, mit dem Öffnen des Bypassventils anzufangen, bevor die Steuerventile vollständig offen sind. Dies verringert die Effizienz der Turbine bei ihrer Nennleistung. Drittens ist aufgrund der kleinen Leistungsfähigkeit eines derartigen Bypassventils eine beträchtliche Hubbewegung des Ventils erforderlich, um die Turbine an der Frequenzsteuerung in dem Stromversorgungssystem, an das sie angeschlossen ist, partizipieren zu lassen. Diese große Bewegung kann starken Verschleiß hervorrufen und zu einem frühzeitigen Ausfall des Ventils führen.One known method for obtaining a surplus power in a turbine when the rated power is at full open control valves occurs, is a Provide bypass valve and thereby additional steam around the control valves around at a later, a lower pressure flow stage of the turbine to flow. This Ver drive (as it has been used in the past) points three disadvantages. First, it is considered necessary that Bypass valve to integrate into the turbine control system, thereby the bypass valve in effect to an additional control valve in a controlled and coordinated way throttled with the intake control valves. This increases significantly the complexity of the tax system. Second, it's about increasing regulatory requirements of the industry in a throttling To meet bypass valve, required a certain overlap between to provide the control valves and the bypass valve. In other words It becomes necessary with the opening of the bypass valve begin before the control valves are fully open. This reduces the efficiency of the turbine at its rated output. thirdly is due to the small capacity of such Bypass valve a considerable lifting movement of the valve required to power the turbine to the frequency control in the power system, to which she is connected to participate. This size Movement can cause severe wear and tear lead to premature failure of the valve.

In einem anderen Verfahren wird ein Bypass-Überlastventil verwendet, um eine Leistungsreserve der Turbine ohne wesentliche Änderung an dem Turbinensteuersystem zu erreichen, wobei der umgeleitete oder Bypassdampf in eine stromabwärtige Turbinenstufe wieder eingeführt wird. Dieses Verfahren ist in der auf die gemeinsame Anmelderin lautenden US-Patentschrift Nr. 4 403 476 beschrieben.In another method, a bypass overload valve is used to achieve a power reserve of the turbine without significant change to the turbine control system, wherein the bypass steam is reintroduced to a downstream turbine stage. This procedure is in the name of the common denominator U.S. Patent No. 4,403,476 described.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

In der beispielhaften, jedoch keineswegs beschränkenden Ausführungsform, wie sie hierin offenbart ist, wird der durch den Kessel gelieferte und zu dem Überlastventil stromaufwärts des Dampfturbineneinlasses hin umgeleitete Dampf zu dem Obererhitzer zurückgeführt, anstatt zu einer stromabwärtigen Turbinenstufe geführt zu werden.In the exemplary but by no means limiting embodiment, as disclosed herein, the one supplied by the kettle and to the overload valve upstream of the steam turbine inlet redirected steam back to the upper heater, instead of being led to a downstream turbine stage to become.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein System zum Betreiben einer Dampfturbine, das aufweist: wenigstens einen Hochdruck-Turbinenabschnitt und einen Niederdruckabschnitt; ein oder mehrere Steuerventile, die eingerichtet sind, um Dampf von einem Kessel zu dem Hochdruck-Turbinenabschnitt zuzulassen; einen Kondensator, der eingerichtet ist, um von dem Niederdruckabschnitt ausgegebenen Dampf zu empfangen und den Dampf in eine Flüssigkeit umzuwandeln; einen Obererhitzer, der eingerichtet ist, um Flüssigkeit von dem Kondensator zu empfangen und die Flüssigkeit über einen Wärmeaustausch mit einem Dampf von dem Hochdruckabschnitt zu erhitzen und um die erhitzte Flüssigkeit zu dem Kessel zurückzuführen; sowie ein Überlast-Bypassventil, das eingerichtet ist, um an dem einen Steuerventil oder den mehreren Steuerventilen vorbei umgeleiteten Dampf unmittelbar dem Obererhitzer zuzuführen.Accordingly, the present invention in one aspect, a system for operating a steam turbine, comprising: at least one high pressure turbine section and a low pressure section; one or more control valves, configured to draw steam from a boiler to the high pressure turbine section permit; a condenser that is set up to be of that Low-pressure section to receive steam output and the steam to convert into a liquid; a top heater, the is set up to liquid from the condenser receive and the liquid through a heat exchange with a steam from the high pressure section to heat and around the returned heated liquid to the boiler; and an overload bypass valve that is set up to pass the one or more control valves redirected steam directly to the top heater.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbine, die Leistung zu einer angeschlossenen Last liefert und eingerichtet ist, um Dampf von einer Dampferzeugungsquelle zu empfangen, wobei die Turbine ein oder mehrere Steuerventile zur Steuerung der Zugabe von Dampf zu einen höheren Druck aufweisenden Stufen der Turbine aufweist und ein Bypass-Überlastventil aufweist, das angeschlossen ist, um Dampf von der Dampfquelle zu empfangen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

  • (a) Halten des Bypass-Überlastventils im Schließzustand, während die Steuerventile in gesteuerter Weise positioniert werden, um Dampf der Turbine zuzugeben, um eine vorausgewählte Lastleistung zu erhalten;
  • (b) wenigstens teilweises Öffnen des Bypass-Überlastventils; und
  • (c) Rückführen von Dampf, der durch das Bypass-Überlastventil hindurchtritt, zu dem Obererhitzer.
In yet another aspect, the invention relates to a method of operating a steam turbine that supplies power to a connected load and is configured to receive steam from a steam generation source, the turbine having one or more control valves for controlling the addition of steam to a higher one Having pressurized stages of the turbine and having a bypass overload valve which is connected to receive steam from the steam source, the method comprising the steps of:
  • (a) maintaining the bypass overload valve in the closed state while the control valves are positioned in a controlled manner to add steam to the turbine to obtain a preselected load power;
  • (b) at least partially opening the bypass overload valve; and
  • (c) returning steam passing through the bypass overload valve to the top heater.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt eine vereinfachte schematisierte Darstellung einer Dampfturbinen-Stromerzeugungsanlage, bei der die Turbine ein Bypass-Überlastventil nutzt, gemäß einer bekannten Einrichtung; und 1 shows a simplified schematic representation of a steam turbine power plant in which the turbine uses a bypass overload valve, according to a known device; and

2 zeigt eine vereinfachte schematisierte Darstellung, die ähnlich der 1, jedoch modifiziert ist, um den Gegenstand der hier offenbarten beispielhaften, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsform zu enthalten. 2 shows a simplified schematic representation similar to the 1 However, it is modified to include the subject matter of the exemplary but non-limiting embodiment disclosed herein.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION THE INVENTION

In der Stromerzeugungsanlage nach 1 dient ein Kessel 10 als die Quelle von Hochdruckdampf, die das Antriebsfluid liefert, um eine Dampfturbine 12 mit Zwischenüberhitzung anzutreiben, die einen Hochdruckabschnitt (HD-Abschnitt) 14, einen Mitteldruckabschnitt (MD-Abschnitt) 16 und einen Niederdruckabschnitt (ND-Abschnitt) 18 enthält. Obwohl die Turbinenabschnitte 14, 16 und 18 veranschaulicht sind, wie sie in einer Hintereinanderanordnung miteinander und mit einem Generator 20 über eine Welle 22 gekoppelt sind, können auch andere Koppelanordnungen verwendet werden. Es ist auch zu verstehen, dass die hierin weiter offenbarte Erfindung in gleicher Weise und ebenso gut auf Turbinen ohne Zwischenüberhitzung, die keinen MD-Abschnitt aufweisen, anwendbar ist.In the power plant after 1 serves a kettle 10 as the source of high pressure steam that supplies the drive fluid to a steam turbine 12 to drive with reheat, which is a high-pressure section (HD section) 14 , a medium-pressure section (MD section) 16 and a low pressure section (ND section) 18 contains. Although the turbine sections 14 . 16 and 18 are illustrated as they are in a series arrangement with each other and with a generator 20 over a wave 22 coupled, other coupling arrangements can be used. It is also to be understood that the invention further disclosed herein is equally applicable and equally applicable to non-reheat turbines having no MD section.

Der Dampfflusspfad von dem Kessel 10 verläuft über eine Dampfleitung 24, von der Dampf zu der HD-Turbine 14 über ein oder mehrere Einlasssteuerventile entnommen werden kann (wobei mehrere Ventile bei 2528 veranschaulicht sind). Jedes Steuerventil 2528 ist angeschlossen, um Dampf zu dem HD-Abschnitt 14 entweder über längs des Umfangs angeordnete Düsenbögen in einer Teilbeaufschlagungskonfiguration oder zu einem einzelnen Raum vor den Düsen der ersten Stufe in einer Voll- bzw. Einzelbeaufschlagungskonfiguration abzugeben. Diese beiden Konfigurationen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Ferner können die Steuerventile einer Turbine mit der Teilbeaufschlagungseinrichtung entweder simultan betätigt werden, in dem Vollbogenmodus, wobei in diesem Fall Dampf dem HD-Abschnitt 14 in einem über die Anordnung hinweg gleichmäßigen Umfangsmuster zugegeben wird, so dass die Turbine wie eine Voll- bzw. Einzelbeaufschlagungsturbine arbeitet, oder sie können sequentiell betätigt werden, und zwar in dem Teilbogenmodus, wobei in diesem Fall Dampf zuerst einem oder mehreren Düsenbögen und anschließend den anderen der Reihe nach, wenn die Turbinenlast steigt, zugegeben wird.The steam flow path from the boiler 10 runs over a steam line 24 , from the steam to the HD turbine 14 can be removed via one or more inlet control valves (with multiple valves at 25 - 28 are illustrated). Each control valve 25 - 28 is connected to steam to the HD section 14 either via circumferentially arranged nozzle arcs in a sub-application configuration or to a single space in front of the first-stage nozzles in a single-feed configuration. These two configurations are well known in the art. Further, the control valves of a turbine may be operated with the Teilbeaufschlagungseinrichtung either simultaneously, in the full-arc mode, in which case steam to the HD section 14 in a uniform circumferential pattern across the array, such that the turbine operates as a single-acting turbine, or they may be actuated sequentially in the partial arc mode, in which case steam is directed first to one or more nozzle arcs and then to the nozzle Others in turn, when the turbine load increases, is added.

Aus dem HD-Abschnitt 14 abgegebener Dampf strömt durch einen Zwischenüberhitzer 30, in dem die Temperatur des Dampfes erhöht wird. Anschließend wird Dampf von dem Zwischenüberhitzer zu dem MD-Abschnitt 16 und danach über einen Verbindungskanal 32 zu dem ND-Abschnitt 18 geleitet. Aus dem ND-Abschnitt 18 abgegebener Dampf strömt zu dem Kondensator 34, der den Zustand des Fluids von einem Dampfzustand, d. h. Dampf, zu einem Flüssigzustand, d. h. Wasser, verändert. Das Wasser wird anschließend zu dem Kessel zurückgeführt, in dem es zurück zu Dampf gewandelt und über das eine oder die mehreren Steuerventile zu der Turbine zurückgeführt wird.From the HD section 14 discharged steam flows through a reheater 30 in which the temperature of the steam is increased. Subsequently, steam from the reheater to the MD section 16 and then via a connection channel 32 to the ND section 18 directed. From the LP section 18 discharged steam flows to the condenser 34 which changes the state of the fluid from a vapor state, ie steam, to a liquid state, ie water. The water is then returned to the boiler, where it is converted back to steam and returned to the turbine via the one or more control valves.

Obwohl die Steuerung einer Dampfturbine einen sehr komplexen und komplizierten Prozess darstellt, liegen die Hauptgesichtspunkte bei der Turbine, die in einem im Wesentlichen stationären Betriebszustand arbeitet, darin, die Drehzahl und Last der Turbine aufrecht zu erhalten. Unter Bezugnahme auf 1 werden diese Variablen durch ein Regelsystem 38 mit Rückführung gesteuert/geregelt, das die Steuerventile 2528 positioniert (d. h. ihren Öffnungsgrad festlegt), um mehr oder weniger Dampf in die Turbine 12 einzulassen. Derartige Steuersysteme sind allgemein bekannt, und das Regel-/Steuersystem 38 kann beispielsweise von der Bauart sein, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 3 097 488 beschrieben ist.Although the control of a steam turbine is a very complex and complicated process, the main issues with the turbine operating in a substantially steady-state operating condition are maintaining the speed and load of the turbine. With reference to 1 These variables are controlled by a rule system 38 with feedback controlled / regulated, the control valves 25 - 28 positioned (ie determines its degree of opening) to more or less steam in the turbine 12 involved. Such control systems are well known and the control system 38 can be, for example, of the type as used in the U.S. Patent No. 3,097,488 is described.

Nahezu jede Turbine ist dazu ausgelegt, eine Leistungsreserve (Reservekapazität) zur Erzeugung von Leistung über die nominelle Kapazität bzw. Nennleistung hinaus zu liefern. Um zusätzliche Leistung von der Turbine zu gewinnen, nachdem die Steuerventile ihre Grenzstellung oder vollständig offene Position erreicht haben, ist ein Bypass-Überlastventil 40 zwischen der Dampfzufuhrleitung 24 und der Zwischenüberhitzungsstelle vor dem Zwischenüberhitzer 30 angeschlossen. Zur Steuerung des Bypass-Überlastventils 40 ist eine einfache (manuelle oder automatische) Auf-Zu-Steuerung 42 vorgesehen, die das Ventil 40 ansteuert um zu öffnen, wenn die Lastanforderung größer ist als die Nennleistung. Für eine manuelle Betätigung des Überlastventils 40 kann eine einfache Umschalteinrichtung eingesetzt und das Ventil 40 je nach Ermessen des Betriebspersonals jedes Mal, wenn die Steuerventile 2528 vollständig offen sind, geöffnet werden.Nearly every turbine is designed to provide a reserve capacity to generate power beyond nominal capacity. To gain extra power from the turbine after the control valves have reached their limit position or fully open position is a bypass overload valve 40 between the steam supply line 24 and the reheat point before the reheater 30 connected. For controlling the bypass overload valve 40 is a simple (manual or automatic) on-off control 42 provided the valve 40 to open when the load request is greater than the rated power. For manual operation of the overload valve 40 can use a simple switching device and the valve 40 at the discretion of the operating staff each time the control valves 25 - 28 are completely open, open.

Beispielsweise wird, wenn die Steuerventile 2528 vollständig geöffnet sind und die Turbine 12 mit ihrer Nennleistung arbeitet, zusätzliche Leistung erhalten, indem anschließend das Überlast-Bypassventil 40 geöffnet wird. Dies ermöglicht einer Dampfmenge, die höheren Druck aufweisenden Abschnitte der Turbine zu umströmen und auf der Niedertemperaturseite des Zwischenüberhitzers 30 einzutreten. Alternativ kann jedoch der durch das Überlastventil 40 umgeleitete Dampf einer einen niedrigeren Druck aufweisenden Stufe des Hochdruckabschnitts 14 zugegeben werden, wie dies durch die Strichlinie 44 angezeigt ist. In jedem Fall kommt es zu einer Vergrößerung des gesamten Dampfflusses in die Turbine hinein, der, wenn er aufrecht erhalten wird, der Turbine 12 ermöglicht, eine größere Ausgangsleistung zu erzeugen.For example, when the control valves 25 - 28 are completely open and the turbine 12 with their rated power working, get extra power by then adding the overload bypass valve 40 is opened. This allows a quantity of steam, the higher pressure sections to bypass the turbine and on the low temperature side of the reheater 30 enter. Alternatively, however, the through the overload valve 40 redirected steam of a lower pressure stage of the high pressure section 14 be added as indicated by the dashed line 44 is displayed. In either case, there is an increase in the total flow of steam into the turbine, which, when maintained, is the turbine 12 allows to generate a larger output power.

Indem nun auf 2 Bezug genommen wird, in der ähnliche Bezugszeichen, denen jedoch die Ziffer 1 vorangestellt ist, verwendet werden, um entsprechende Komponenten zu bezeichnen, wird der von dem Kessel 110 zu dem Überlastventil 140 hin umgeleitete Dampf nicht wie bei der Anordnung nach 1 zu einer stromabwärtigen Turbinenstufe zurückgeführt, sondern er wird vielmehr über eine Leitung 46 zu einem Obererhitzer 48 der Turbine zurückgeführt. Somit kombinieren der Dampf, der in den Obererhitzer 48 von dem HD-Abschnitt 114 aus eingeleitet wird (oder Dampf, der von einer anderen Stelle über einen durch die HD-Turbine führenden Weg entnommen wird) und der Bypass-Dampf, der in den Obererhitzer über die Leitung 46 eintritt, miteinander, um das flüssige Kondensat von dem Kondensator 134 zu erhitzen. Das erhitzte Kondensat läuft zu dem Kessel 110 zurück, in dem es zurück zu Dampf umgewandelt und zu der Turbine rückgeführt wird, während der nun gekühlte Dampf aus dem HD-Abschnitt 114 und der Leitung 46 einfach aus dem Obererhitzer abgelassen wird. Es wird ferner verständlich, dass das Oberlastventil (im Gegensatz zu der einfachen Ein/Aus-Betätigung) durch jede beliebige geeignete bekannte Steuereinrichtung inkrementell geöffnet und/oder geschlossen, d. h. auf eine gedrosselte Weise eingesetzt werden und somit auf Kreislaufbedingungen besser ansprechen kann.By now on 2 Reference is made, in the like reference numerals, which, however, the numeral 1 is prefixed to be used to designate corresponding components, that of the boiler 110 to the overload valve 140 not diverted steam as in the arrangement after 1 rather, it is returned to a downstream turbine stage, but rather via a conduit 46 to a superheater 48 returned to the turbine. Thus, combine the steam, which in the upper heater 48 from the HD section 114 off (or steam taken from another location via a pathway leading through the HP turbine) and the bypass steam entering the top heater via the line 46 enters, with each other, around the liquid condensate from the condenser 134 to heat. The heated condensate runs to the boiler 110 back, where it is converted back to steam and returned to the turbine, while the now cooled steam from the HD section 114 and the line 46 simply drained from the top heater. It will further be understood that the upper load valve (as opposed to the simple on / off operation) may be incrementally opened and / or closed by any suitable known control means, ie, used in a throttled fashion and thus more responsive to cycling conditions.

Die beispielhafte, jedoch in keinem Sinne beschränkende Einrichtung löst Probleme, die mit den konventionelleren Einrichtungen verbunden sind. Beispielsweise beseitigt diese Einrichtung den Bedarf nach einer weiteren Steuerstufe innerhalb der Dampfturbine, die normalerweise sehr kostspielig ist. Das Umleiten des Dampfs unmittelbar zu dem Obererhitzer verhindert auch, dass der Dampfpfad unterbrochen bzw. gestört wird. Die Einrichtung beseitigt ferner Probleme im Zusammenhang mit Temperaturabweichungen in der Turbinenstruktur, die eine Temperaturbelastung bzw. thermische Verformung an der Stelle hervorrufen, an der der Bypassstrom in den Dampfpfad eintritt. Temperaturbelastungen bzw. thermische Verformungen können zu größeren Spielräumen zwischen umlaufenden und feststehenden Komponenten führen, die zu erhöhten Dampfleckströmen und geringerer Effizienz führen können.The exemplary, but in no sense limiting device solves problems with the more conventional facilities are connected. For example, this device eliminates the need after another control stage within the steam turbine, the usually very expensive. Diverting the steam immediately To the top heater also prevents the steam path from being interrupted or is disturbed. The device also eliminates problems in the context of temperature deviations in the turbine structure, the one temperature load or thermal deformation at the site cause the bypass stream enters the vapor path. temperature loads or thermal deformations can lead to larger Clearances between rotating and stationary components lead to increased steam leakage currents and lower efficiency.

Während die Erfindung in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, das momentan als die prakti kabelste und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern dass sie im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfassen soll, die in dem Rahmen und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind.While the invention in conjunction with an embodiment has been described currently as the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that that the invention is not limited to the disclosed embodiment should be limited, but that on the contrary different Modifications and equivalent arrangements include should be included in the scope and scope of the attached Claims are included.

Ein System zum Betreiben einer Dampfturbine enthält: wenigstens einen Hochdruck-Turbinenabschnitt und einen Niederdruckabschnitt; ein oder mehrere Steuerventile, die eingerichtet sind, um Dampf von einem Kessel in den Hochdruck-Turbinenabschnitt einzulassen; einen Kondensator, der eingerichtet ist, um aus dem Niederdruckabschnitt abgegebenen Dampf zu empfangen und den Dampf in eine Flüssigkeit zu wandeln; einen Obererhitzer, der eingerichtet ist, um Flüssigkeit von dem Kondensator zu empfangen und die Flüssigkeit über einen Wärmeaustausch mit einem Dampf von dem Hochdruckabschnitt zu erhitzen und um die erhitzte Flüssigkeit zu dem Kessel zurückzuführen; und ein Bypass-Überlastventil, das eingerichtet ist, um an dem einen oder den mehreren Steuerventilen vorbei umgeleiteten Dampf unmittelbar dem Obererhitzer zuzuführen.One System for operating a steam turbine includes: at least a high pressure turbine section and a low pressure section; one or more control valves that are set up to steam from a boiler into the high-pressure turbine section; a condenser configured to discharge from the low pressure section To receive steam and to pour the vapor into a liquid convert; a superheater set up for liquid from the condenser to receive and the liquid over a heat exchange with a vapor from the high pressure section to heat and add the heated liquid to the kettle due; and a bypass overload valve, configured to be connected to the one or more control valves Passed bypassed steam immediately to the upper heater.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 4403476 [0004] US 4403476 [0004]
  • - US 3097488 [0013] - US 3097488 [0013]

Claims (9)

System zum Betreiben einer Dampfturbine, das aufweist: wenigstens einen Hochdruck-Turbinenabschnitt (114) und einen Niederdruckabschnitt (118); ein oder mehrere Steuerventile (125128), die eingerichtet sind, um Dampf von einem Kessel (110) dem Hochdruck-Turbinenabschnitt zuzugeben; einen Kondensator (134), der eingerichtet ist, um von dem Niederdruckabschnitt (118) ausgelassenen Dampf zu empfangen und den Dampf in eine Flüssigkeit umzuwandeln; einen Obererhitzer (48), der eingerichtet ist, um Flüssigkeit von dem Kondensator (134) zu empfangen und diese Flüssigkeit über einen Wärmeaustausch mit einem Dampf von dem Hochdruckabschnitt (114) zu erhitzen und um die erhitzte Flüssigkeit zu dem Kessel (110) zurückzuführen; und ein Bypass-Überlastventil (140), das eingerichtet ist, um um das eine oder die mehreren Steuerventile umgeleiteten Dampf unmittelbar dem Obererhitzer (48) zuzuführen.A system for operating a steam turbine, comprising: at least one high-pressure turbine section ( 114 ) and a low pressure section ( 118 ); one or more control valves ( 125 - 128 ), which are designed to draw steam from a boiler ( 110 ) to the high pressure turbine section; a capacitor ( 134 ) arranged to move from the low pressure section ( 118 ) to receive discharged steam and convert the steam into a liquid; a top heater ( 48 ) arranged to remove liquid from the condenser ( 134 ) and receive this liquid via a heat exchange with a vapor from the high pressure section ( 114 ) and to heat the heated liquid to the boiler ( 110 ); and a bypass overload valve ( 140 ) arranged to direct the steam diverted around the one or more control valves directly to the superheater ( 48 ). System zum Betreiben nach Anspruch 1, wobei der Bypass-Dampf von dem Überlastventil (140) und Dampf von dem Hochdruck-Turbinenabschnitt (114) aus dem Obererhitzer (48) abgeleitet werden.A system for operating according to claim 1, wherein the bypass steam from the overload valve ( 140 ) and steam from the high pressure turbine section (FIG. 114 ) from the upper heater ( 48 ) be derived. System zum Betreiben nach Anspruch 1, wobei das Bypass-Überlastventil (140) zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegbar ist.System for operating according to claim 1, wherein the bypass overload valve ( 140 ) is movable between an open and a closed position. System zum Betreiben nach Anspruch 3, wobei das Bypass-Überlastventil (140) inkrementell in einer drosselnden Weise bewegbar ist.System for operating according to claim 3, wherein the bypass overload valve ( 140 ) is incrementally movable in a throttling manner. System zum Betreiben nach Anspruch 3, wobei das Bypassüberlastventil (140) nach Ermessen eines Betriebspersonals manuell bewegbar ist.System for operating according to claim 3, wherein the bypass overload valve ( 140 ) is manually movable at the discretion of an operating staff. System zum Betreiben nach Anspruch 3, wobei das Bypass-Überlastventil (140) in Abhängigkeit von einem die Turbinenlast anzeigenden Signal automatisch bewegbar ist.System for operating according to claim 3, wherein the bypass overload valve ( 140 ) is automatically movable in response to a turbine load indicating signal. Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbine (112), die Leistung zu einer angeschlossenen Last liefert und eingerichtet ist, um Dampf von einer Dampferzeugungsquelle zu empfangen, wobei die Turbine aufweist: ein oder mehrere Steuerventile (125128) zur Steuerung der Zugabe von Dampf zu einen höheren Druck aufweisenden Stufen der Turbine; einen Kondensator (134), der eingerichtet ist, um von der Turbine abgegebenen Dampf zu empfangen und den Dampf in eine Flüssigkeit umzuwandeln; und ein Bypass-Überlastventil (140), das angeschlossen ist, um Dampf von der Dampfquelle zu empfangen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Halten des Bypass-Überlastventils (140) im geschlossenen Zustand, während die Steuerventile (125128) in gesteuerter Weise positioniert werden, um Dampf der Turbine zuzugeben, um eine vorausgewählte Lastleistung zu erhalten; (b) wenigstens teilweises Öffnen des Bypass-Überlastventils (140); und (c) Rückführen von Dampf, der durch das Bypass-Überlastventil strömt, zu einem Obererhitzer (48), der eingerichtet ist, um Flüssigkeit von dem Kondensator zu empfangen.Method for operating a steam turbine ( 112 ) which supplies power to a connected load and is arranged to receive steam from a steam generating source, the turbine comprising: one or more control valves ( 125 - 128 ) for controlling the addition of steam to higher pressure stages of the turbine; a capacitor ( 134 ) configured to receive steam discharged from the turbine and to convert the vapor into a liquid; and a bypass overload valve ( 140 ) connected to receive steam from the steam source, the method comprising the steps of: (a) maintaining the bypass overload valve (12); 140 ) in the closed state, while the control valves ( 125 - 128 ) are positioned in a controlled manner to add steam to the turbine to obtain a preselected load power; (b) at least partially opening the bypass overload valve ( 140 ); and (c) returning steam passing through the bypass overload valve to a superheater (FIG. 48 ) configured to receive liquid from the condenser. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Bypass-Überlastventil (140) je nach Belieben eines Bedieners von Hand veranlasst wird, geöffnet und geschlossen zu werden.Method according to claim 7, wherein the bypass overload valve ( 140 ) is manually caused to be opened and closed at the discretion of an operator. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Bypass-Überlastventil (140) als Reaktion auf ein Signal, das die Turbinenlast anzeigt, automatisch veranlasst wird, geöffnet und geschlossen zu werden.Method according to claim 7, wherein the bypass overload valve ( 140 ) is automatically caused to open and close in response to a signal indicative of the turbine load.
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