DE102009026324A1 - Steam turbine coupling and method for disconnecting a steam turbine from a generator - Google Patents

Steam turbine coupling and method for disconnecting a steam turbine from a generator Download PDF

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Abstract

Ein Stromerzeugungssystem (10), das umfasst: zumindest eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine (elevated steam turbine) (14, 16), die Eingangsdampf mit erhöhtem Druck aufnimmt und Dampf als Niederdruckdampf abgibt; eine Niederdruck-Dampfturbine (20, 42, 66), die von der Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine abgegebenen Niederdruckdampf aufnimmt, und eine Antriebswelle (22, 70) für die Niederdruck-Dampfturbine, wobei die Welle mit einer Kupplung (24, 46, 74) verbunden ist, die mit einem Generator (12, 72) gekoppelt ist, und wobei die Kupplung eine erste Position aufweist, bei der der Generator mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird, und eine zweite Position aufweist, bei der der Generator nicht mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird.A power generation system (10) comprising: at least one elevated and / or medium pressure steam turbine (14, 16) receiving input steam at elevated pressure and delivering steam as low pressure steam; a low-pressure steam turbine (20, 42, 66) which receives low-pressure steam emitted by the high-pressure and / or medium-pressure steam turbine, and a drive shaft (22, 70) for the low-pressure steam turbine, the shaft being provided with a clutch (24, 46, 74) coupled to a generator (12, 72), and wherein the clutch has a first position in which the generator is energized by the low pressure steam turbine and has a second position, in which the generator is not energized by the low-pressure steam turbine.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft Stromerzeugungssysteme mit mehreren Dampfturbinen und insbesondere die Kopplung von Dampfturbinen an derartige Systeme.The The present invention relates to multiple generation power systems Steam turbines and in particular the coupling of steam turbines to such Systems.

Bei großen Generatorsystemen werden oft zwei oder mehr Dampfturbinen eingesetzt, um die Generatoren anzutreiben, damit diese Strom erzeugen. Die Dampfturbinen werden üblicherweise zusammengekoppelt, um die Generatoren anzutreiben. Zum Beispiel können mehrere Dampfturbinen durch eine gemeinsame Welle verbunden sein, die einen Generator antreibt. Bei einer Mehrwellen-Turbinenanordnung zwei oder mehrere Generatoren vorhanden, die jeweils von einer oder mehreren Dampfturbinen angetrieben sind. Zu einem Stromerzeugungssystem mit Mehrwellenturbinen gehört typischerweise ein Generator für die Hochdruck-Mitteldruck-Dampfturbine und ein separater Generator für die Niederdruck-Dampfturbinen.at huge Generator systems often use two or more steam turbines, to drive the generators to generate electricity. The Steam turbines are usually coupled together to power the generators. For example can several steam turbines are connected by a common shaft, which drives a generator. In a multi-shaft turbine arrangement two or more generators present, each of one or more are driven by several steam turbines. To a power generation system heard with multi-shaft turbines typically a generator for the high pressure medium pressure steam turbine and a separate generator for the Low-pressure steam turbines.

Die Stromnachfrage-Lasten, mit denen Generatorsysteme beaufschlagt werden, schwanken oft im Verlauf eines Tages oder mehrerer Wochen oder Monate. Es ist wünschenswert, dass Stromerzeugungssysteme sich an die Schwankungen der Stromerzeugungsnachfrage anpassen. Insbesondere existiert ein Bedarf an Generatorsystemen, deren Dampfturbinen abhängig von der Stromnachfrage an- oder abgekoppelt werden.The Power Demand Loads Applied to Generator Systems often fluctuate over the course of a day or several weeks or months. It is desirable that power generation systems respond to fluctuations in power generation demand to adjust. In particular, there is a need for generator systems their steam turbines dependent be coupled or disconnected from the electricity demand.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Es wurde ein System aus Ventilen und einer Kupplung entwickelt, um einen oder mehrere Dampfturbinenabschnitte von einem Stromerzeugungssystem ab- oder an dieses anzukoppeln. Das System kann beispielsweise eine Planetenkupplung zwischen einer Niederdruck-Dampfturbine und anderen Dampfturbinen sowie zugehörige Ventile zum An- und Abstellen des Dampfstroms zu der Niederdruck-Turbine (abhängig davon, ob durch die Kupplung die Niederduck-Dampfturbine an- oder abgekoppelt wird) umfassen. Die Niederdruck-Dampfturbine kann abgekoppelt sein, so lange die Nachfrage nach Generatorstrom gering ist, und kann bei hoher Stromnachfrage angekoppelt werden.It a system of valves and a clutch was developed to one or more steam turbine sections from a power generation system to connect or to this. The system can, for example, a Planetary clutch between a low-pressure steam turbine and other steam turbines as well as associated ones Valves for turning on and off the steam flow to the low-pressure turbine (dependent of whether or not the low-pressure steam turbine is activated by the clutch is decoupled). The low-pressure steam turbine can be decoupled be as long as the demand for generator power is low, and can be connected at high power demand.

Ein Stromerzeugungssystem umfasst: zumindest eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine (Turbine für Dampf mit erhöhtem Druck), die Eingangsdampf bei erhöhtem Druck aufnimmt und Dampf als Niederdruckdampf abgibt; eine Niederdruck-Dampfturbine, die von der Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine abgegebenen Niederdruckdampf aufnimmt, und eine Antriebswelle für die Niederdruck-Dampfturbine, wobei die Welle mit einer Kupplung verbunden ist, die einen Generator lösbar angekoppelt, wobei die Kupplung eine erste Position aufweist, bei der der Generator mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird, und eine zweite Position aufweist, bei der der Generator nicht mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird.One Power generation system comprises: at least one high and / or medium-pressure steam turbine (Turbine for Steam with elevated Pressure), which receives input steam at elevated pressure and steam as low pressure steam gives off; a low-pressure steam turbine, by the high and / or Medium pressure steam turbine discharged low-pressure steam, and a drive shaft for the low-pressure steam turbine, wherein the shaft is connected to a coupling which is a generator releasably coupled, wherein the clutch has a first position at which the generator with energy from the low-pressure steam turbine is applied, and has a second position in which the Generator not energized by the low-pressure steam turbine becomes.

Die zumindest eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine kann eine Hochdruck-Dampfturbine umfassen, die Hochdruckdampf aufnimmt, und eine Mitteldruck-Dampfturbine, die von der Hochdruck-Dampfturbine abgegebenen Dampf aufnimmt, wobei Dampf, der von der Mitteldruck-Dampfturbine abgegeben wird, als Niederdruckdampf für die Niederdruck-Dampfturbine verwendet wird. Das Stromerzeugungssystem kann ferner ein erstes Niederdruck-Dampfventil in einer Leitung für zu der Niederdruck-Dampfturbine strömenden Niederdruckdampf umfassen, und ein zweites Niederdruck-Dampfventil in einer Leitung für zu einer Dampfentnahmevorrichtung strömenden Niederdruckdampf umfassen, wobei das erste Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist, wenn das zweite Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, und das erste Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, wenn das zweite Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist.The at least one high- and / or medium-pressure steam turbine can a High-pressure steam turbine, which receives high-pressure steam, and a Medium-pressure steam turbine, the output from the high-pressure steam turbine Vapor absorbs, with steam being released from the medium-pressure steam turbine is, as low-pressure steam for the low-pressure steam turbine is used. The power generation system may further include a first low pressure steam valve in a conduit for too the low-pressure steam turbine flowing Include low-pressure steam, and a second low-pressure steam valve in a line for comprise low-pressure steam flowing to a vapor extraction device, wherein the first low-pressure steam valve is open when the second Low-pressure steam valve is closed, and the first low-pressure steam valve is closed when the second low-pressure steam valve is open.

Es wurde ein Stromerzeugungssystem entwickelt, das umfasst: eine Hochdruck-Dampfturbine, die Hochdruckdampf aufnimmt und Dampf bei mittlerem Druck abgibt; eine Mitteldruck-Dampfturbine, die von der Hochdruck-Dampfturbine abgegebenen Dampf aufnimmt und Niederdruckdampf abgibt; eine Niederdruck-Dampfturbine, die von der Mitteldruck-Dampfturbine abgegebenen Niederdruckdampf aufnimmt, und eine Antriebswelle für die Niederdruck-Dampfturbine, wobei die Welle mit einer Kupplung verbunden ist, die lösbar mit einem Generator gekoppelt ist, wobei die Kupplung eine erste Position aufweist, bei der der Generator mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird, und eine zweite Position aufweist, bei der der Generator nicht mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird.It For example, a power generation system has been developed that includes: a high pressure steam turbine Absorbs high pressure steam and releases vapor at medium pressure; a Medium pressure steam turbine, absorbs the steam emitted by the high-pressure steam turbine and Low pressure steam gives off; a low pressure steam turbine coming from the medium pressure steam turbine discharged low-pressure steam, and a drive shaft for the low-pressure steam turbine, wherein the shaft is connected to a clutch releasably with coupled to a generator, wherein the clutch has a first position in which the generator is powered by the low-pressure steam turbine is applied, and has a second position in which the Generator not energized by the low-pressure steam turbine becomes.

Es wurde ein Verfahren zur Stromerzeugung entwickelt, bei dem ein Generator, eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine, eine Niederdruck-Dampfturbine und eine Kupplung verwendet werden, die mit einer Antriebswelle der Niederdruck-Dampfturbine gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: Beaufschlagung der Niederdruck-Dampfturbine mit Niederdruckdampf; Antreiben des Generators bei geschlossener Kupplung durch die Niederdruck-Dampfturbine und Öffnen der Kupplung, um die Niederdruck-Dampfturbine von dem Generator abzukoppeln.It A method of generating electricity has been developed in which a generator, a high and / or medium pressure steam turbine, a low-pressure steam turbine and a clutch are used which is coupled to a drive shaft of the low-pressure steam turbine, wherein the Method comprises: Acting on the low-pressure steam turbine with Low pressure steam; Driving the generator with the clutch closed the low-pressure steam turbine and opening the clutch to the To decouple low-pressure steam turbine from the generator.

Das Verfahren kann es ferner umfassen, ein erstes Ventil zu schließen, um die Beaufschlagung der Niederdruck-Dampfturbine mit Niederdruckdampf zu beenden, und ein zweites Ventil zu öffnen, um Niederdruckdampf zu einer Dampfentnahmevorrichtung zu leiten, wobei das erste Ventil geschlossen ist und das zweite Ventil bei geöffneter Kupplung geöffnet ist. Bei dem Verfahren kann die Niederdruck-Dampfturbine eine erste Niederdruck-Dampfturbine sein, wobei das Verfahren ferner umfasst: die Beaufschlagung der zweiten Niederdruck-Dampfturbine mit Niederdruckdampf während der Beaufschlagung der ersten Niederdruck-Dampfturbine mit Niederdruckdampf; Antreiben des Generators durch die zweite Niederdruck-Dampfturbine zusätzlich zum Antreiben des Generators durch die erste Niederdruck-Dampfturbine und fortlaufendes Antreiben des Generators durch die zweite Niederdruck-Dampfturbine, während die Kupplung geöffnet ist. Ferner kann die Öffnung der Kupplung eine Antriebswelle der ersten Niederdruck-Dampfturbine von einer Antriebswelle für die zweite Niederdruck-Dampfturbine abkoppeln.The The method may further include closing a first valve to the application of low-pressure steam to the low-pressure steam turbine to finish, and open a second valve to low pressure steam to lead to a steam extraction device, wherein the first valve is closed and the second valve is open with the clutch open. In the method, the low-pressure steam turbine may be a first low-pressure steam turbine The method further comprises: loading the second low pressure steam turbine with low pressure steam during the Charging the first low pressure steam turbine with low pressure steam; Driving the generator through the second low-pressure steam turbine additionally for driving the generator through the first low-pressure steam turbine and continuously driving the generator through the second low-pressure steam turbine, while the clutch is opened is. Furthermore, the opening the coupling a drive shaft of the first low-pressure steam turbine from a drive shaft for decouple the second low-pressure steam turbine.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist ein Schemadiagramm eines Stromerzeugungssystems mit Dampfturbinen mit einer Schaltkupplung. 1 is a schematic diagram of a power generation system with steam turbines with a clutch.

2 ist ein Schemadiagramm eines anderen Stromerzeugungssystems, das dem in 1 gezeigten Stromerzeugungssystem ähnelt, mit dem Unterschied, dass das andere System ein einziges Paar Niederdruckdampfturbinen aufweist. 2 FIG. 12 is a schematic diagram of another power generation system similar to that in FIG 1 similar to the power system shown, with the difference that the other system has a single pair of low-pressure steam turbines.

3 ist ein Schemadiagramm eines Mehrwellen-Stromerzeugungssystems mit einer oder mehreren ersten Antriebswel le(n), mit einer Hochdruck-Dampfturbine und einer Mitteldruck-Dampfturbine, die zusammen einen ersten Generator antreiben, und mit einer oder mehreren zweiten Antriebswelle(n) mit Niederdruck-Dampfturbinen, die einen zweiten Generator antreiben, wobei zumindest eine der Niederdruck-Dampfturbinen durch eine Kupplung an die zweite(n) Antriebswelle(n) gekoppelt ist. 3 FIG. 12 is a schematic diagram of a multi-shaft power generation system having one or more first drive axles (n), a high pressure steam turbine, and a medium pressure steam turbine that together drive a first generator and one or more second drive shafts (n) with low pressure steam turbines driving a second generator, wherein at least one of the low-pressure steam turbines is coupled by a clutch to the second (n) drive shaft (s).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION THE INVENTION

1 ist ein Schemadiagramm eines Stromerzeugungssystems 10, das einen elektrischen Generator 12 umfasst, der eine Last 13 mit Strom versorgt, wie beispielsweise ein Stromversorgungsunternehmen oder ein Stromnetz. Der Generator wird durch eine Reihe von Dampfturbinen drehend angetrieben, darunter eine Hochdruck-Dampfturbine (HD) 14, eine Mitteldruck-Dampfturbine (MD) 16, ein erstes Paar Niederdruck-Dampfturbinen (NDA) 18 und ein zweites Paar Niederdruck-Dampfturbinen (NDB) 20. Der Generator und die Dampfturbinen sind entlang einer gemeinsamen Antriebswellen-Baugruppe 22 verbunden, wobei es sich um zwei oder mehr zusammengekoppelte koaxiale Antriebswellen handeln kann. 1 is a schematic diagram of a power generation system 10 that has an electric generator 12 that includes a load 13 powered, such as a power company or a power grid. The generator is driven in rotation by a series of steam turbines, including a high-pressure steam turbine (HD) 14 , a medium-pressure steam turbine (MD) 16 , a first pair of low-pressure steam turbines (NDA) 18 and a second pair of low-pressure steam turbines (NDB) 20 , The generator and steam turbines are along a common drive shaft assembly 22 connected, which may be two or more coupled coaxial drive shafts.

Hochdruckdampf mit z. B. 2.500 psi bei einer Temperatur von 1.050 Grad Fahrenheit (566 Grad Celsius) aus einem Dampfkessel 13 wird dem Einlass der Hochdruck-Dampfturbine zugeführt. Die Reaktionsschaufeln (Laufschaufeln) und Dampfwege in der Hochdruck-Dampfturbine sind tendenziell im Vergleich zu den Reaktionsschaufeln und Dampfwegen in der Mitteldruck-Dampfturbine klein. Die Reaktionsschaufeln und Dampfwege in den Niederdruck-Dampfturbinen sind tendenziell größer als die in der Mitteldruck-Dampfturbine. Von der Hochdruckturbine abgegebener Dampf passiert einen Zwischenüberhitzer 15, um z. B. auf 1.050 Grad Fahrenheit (ca. 565,55 Grad Celsius) erhitzt zu werden, und strömt zur Mitteldruck-Dampfturbine. Niederdruck dampf, z. B. mit einem Druck unter 700 psi und bevorzugt mit einem Druck von oder unter 200 psi und mit einer Temperatur von 700 Grad Fahrenheit (370 Grad Celsius), wird von der Mitteldruck-Dampfturbine 16 durch eine Niederdruckdampfleitung 30 den Niederdruck-Dampfturbinen 18, 20 zugeführt.High pressure steam with z. B. 2500 psi at a temperature of 1050 degrees Fahrenheit (566 degrees Celsius) from a steam boiler 13 is supplied to the inlet of the high-pressure steam turbine. The reaction blades (blades) and steam paths in the high pressure steam turbine tend to be small compared to the reaction blades and steam paths in the medium pressure steam turbine. The reaction blades and steam paths in the low-pressure steam turbines tend to be larger than those in the medium-pressure steam turbine. Steam discharged from the high-pressure turbine passes through a reheater 15 to B. to 1050 degrees Fahrenheit (about 565.55 degrees Celsius) to be heated, and flows to the medium-pressure steam turbine. Low pressure steam, z. At a pressure below or below 200 psi and at a temperature of 700 degrees Fahrenheit (370 degrees Celsius), is provided by the medium pressure steam turbine 16 through a low-pressure steam line 30 the low-pressure steam turbines 18 . 20 fed.

Eine Planetenkupplung 24 koppelt die Antriebswellen des Paars Niederdruckturbinen (NDA, NDB) 18, 20. Die Planetenkupplung ermöglicht, dass das zweite Paar Niederdruck-Dampfturbinen (NDB) von dem ersten Paar Niederdruck-Dampfturbinen (NDA) 18 und den anderen Dampfturbinen und dem Generator 12 in dem Energieerzeugungssystem 10 abgekoppelt wird.A planetary clutch 24 couples the drive shafts of the pair of low-pressure turbines (NDA, NDB) 18 . 20 , The planetary clutch allows the second pair of low-pressure steam turbines (NDB) from the first pair of low-pressure steam turbines (NDA) 18 and the other steam turbines and the generator 12 in the power generation system 10 is decoupled.

Ein erstes Niederdruck-Dampfventil 32 und ein Absperr-Niederdruck-Dampfventil 34 in der Leitung 30 können geöffnet werden, damit Dampf zu dem zweiten Paar Niederdruckdampfturbinen 20 strömen kann, und können geschlossen werden, um den Dampfstrom zu dem zweiten Paar Niederdruckdampfturbinen abzusperren. Das Absperrventil 34 kann über eine geöffnete Position und eine geschlossene Position verfügen, aber über keine Zwischenpositionen. Das erste Niederdruck-Dampfventil kann über eine offene und eine geschlossene Position sowie Zwischenpositionen verfügen, um den Strom des Niederdruckdampfs durch die Leitung 30 und zu der Niederdruck-Dampfturbine zu regulieren. Diese Niederdruckdampfventile 32, 34 können in Verbindung mit dem Öffnen der Kupplung 24 geschlossen werden, um die Antriebswelle des zweiten Paars Niederdruckdampfturbinen von den Antriebswellen der anderen Dampfturbinen abzukoppeln. Das zweite Paar Niederdruckdampfturbinen 18 kann abgekoppelt werden, wenn die Last 13 relativ gering ist und von dem zweiten Paar Dampfturbinen keine Leistung benötigt wird.A first low-pressure steam valve 32 and a shut-off low pressure steam valve 34 in the pipe 30 can be opened to allow steam to the second pair of low-pressure steam turbines 20 can be closed and shut off to shut off the flow of steam to the second pair of low pressure steam turbines. The shut-off valve 34 may have an open position and a closed position but no intermediate positions. The first low pressure steam valve may have an open and closed position and intermediate positions to control the flow of low pressure steam through the line 30 and to regulate the low-pressure steam turbine. These low pressure steam valves 32 . 34 can in conjunction with opening the clutch 24 be closed to decouple the drive shaft of the second pair of low-pressure steam turbines from the drive shafts of the other steam turbines. The second pair of low-pressure steam turbines 18 can be decoupled when the load 13 is relatively low and no power is needed by the second pair of steam turbines.

2 zeigt ein Stromerzeugungssystem 40, das dem Stromerzeugungssystem 10 ähnelt, außer im Hinblick auf die Nieder druck-Dampfturbinen 42. Das System 40 verfügt über ein einziges Paar Niederdruck-Dampfturbinen 42 mit einer Antriebswelle 44, die mit einer Planetenkupplung 46 gekoppelt ist, die mit der Antriebswelle 22 der Mitteldruck-Dampfturbine 16 in Eingriff steht. Ein erstes Ventil 48 regelt den Dampfstrom zu dem Paar Niederdruck-Dampfturbinen 42. Ein zweites Ventil 50 leitet Dampf zu einem externen Prozess 52, während das erste Ventil geschlossen ist. 2 shows a power generation system 40 that the power generation system 10 similar, except with regard to the low-pressure steam turbines 42 , The system 40 has a single pair of low-pressure steam turbines 42 with a drive shaft 44 that with a planetary clutch 46 coupled with the drive shaft 22 the medium-pressure steam turbine 16 engaged. A first valve 48 regulates the flow of steam to the pair of low-pressure steam turbines 42 , A second valve 50 directs steam to an external process 52 while the first valve is closed.

Beim Betrieb ist das erste Ventil geöffnet und das zweite Ventil geschlossen, wenn die Kupplung geschlossen ist, um die Antriebswelle 44 der Niederdruck-Dampfturbinen 42 anzukoppeln, um den Generator 12 zusammen mit der Hochdruck-Dampfturbine 14 und der Mitteldruck-Dampfturbine 16 anzutreiben. Wenn die Lastanforderung an den Generator gering ist, werden die Niederdruck-Dampfturbinen 42 abgekoppelt, indem die Kupplung geöffnet wird, das erste Ventil 48 geschlossen wird, um den Niederdruckdampfstrom zu den Niederdruck-Dampfturbinen abzusperren, und indem das zweite Ventil 50 geöffnet wird, um den Niederdruckdampf zu einer Dampfentnahmevorrichtung 52 zu leiten, wie beispielsweise Dampf-Rückführleitungen, die durch einen Kessel verlaufen, der Dampf für die Hochdruck-Dampfturbine oder eine andere dampfbeheizte oder dampfgetriebene Vorrichtung in der Nähe der Niederdruck-Dampfturbine liefert.In operation, the first valve is open and the second valve is closed when the clutch is closed to the drive shaft 44 the low-pressure steam turbines 42 dock to the generator 12 together with the high-pressure steam turbine 14 and the medium pressure steam turbine 16 drive. When the load request to the generator is low, the low-pressure steam turbines become 42 uncoupled by opening the clutch, the first valve 48 is closed to shut off the low-pressure steam flow to the low-pressure steam turbine, and by the second valve 50 is opened to the low pressure steam to a steam extraction device 52 such as steam return lines passing through a boiler supplying steam to the high pressure steam turbine or other steam heated or steam driven device near the low pressure steam turbine.

3 ist ein Schemadiagramm eines Mehrwellen-Stromerzeugungssystems 60 mit einer oder mehreren ersten Antriebswelle(n) 62, mit einer Hochdruck-Dampfturbine 14 und einer Mitteldruck-Dampfturbine, die gemeinsam einen ersten Generator 64 antreiben. Die Niederdruck-Dampfturbinen umfassen ein erstes Paar Niederdruck-Dampfturbinen 66, und ein zweites Paar Niederdruck-Dampfturbinen 68 ist mit einer oder mehreren gemeinsamen Antriebswelle(n) 70 verbunden, die einen zweiten Generator 72 antreiben. Eine Planetenkupplung 74 ermöglicht, dass das erste Paar Niederdruck-Dampfturbinen 66 von dem zweiten Paar Niederdruck-Dampfturbinen und dem Generator abgekoppelt werden kann. Das erste Paar Niederdruck-Dampfturbinen kann abgekoppelt werden, wenn die Lastanforderung an den zweiten Generator 72 gering ist. 3 Fig. 10 is a schematic diagram of a multi-wave power generation system 60 with one or more first driveshaft (s) 62 , with a high-pressure steam turbine 14 and a medium pressure steam turbine, which together form a first generator 64 drive. The low pressure steam turbines include a first pair of low pressure steam turbines 66 , and a second pair of low-pressure steam turbines 68 is with one or more common driveshaft (s) 70 connected to a second generator 72 drive. A planetary clutch 74 allows the first pair of low-pressure steam turbines 66 can be decoupled from the second pair of low-pressure steam turbine and the generator. The first pair of low pressure steam turbines may be decoupled when the load request to the second generator 72 is low.

In Verbindung mit der Betätigung der Kupplung 74 werden Ventile betätigt, um den Strom von Niederdruckdampf von der Mitteldruck-Dampfturbine 16 zu den Niederdruck-Dampfturbinen 66, 68 und zu einer Dampfentnahmevorrichtung 52 zu steuern. Die ersten und zweiten Dampfventile 76, 78 stellen den Niederdruckdampfstrom zu dem ersten und zweiten Paar Niederdruck-Dampfturbinen an und ab. Beide Dampfventile 76, 78 sind geöffnet, damit Dampf zu beiden Paaren Niederdruck-Dampfturbinen 66, 68 strömen kann, während die Kupplung geschlossen ist, sodass die gemeinsame(n) Antriebswelle(n) 70 zusammengekoppelt ist/sind und beide Paare Niederdruck-Dampfturbinen 66, 68 den zweiten Generator 72 antreiben. Um das erste Paar Niederdruck-Dampfturbinen abzukoppeln, wird die Kupplung 74 geöffnet und das erste Dampfventil 76 geschlossen, um den Niederdruckdampfstrom zu dem ersten Paar Niederdruck-Dampfturbinen 66 abzusperren. Wenn das erste Dampfventil 76 geschlossen wird, bleibt das zweite Dampfventil 78 geöffnet, und das dritte Dampfventil 80 wird geöffnet, um Niederdruckdampf zu der Dampfentnahmevorrichtung zu leiten.In conjunction with the operation of the clutch 74 Valves are actuated to control the flow of low-pressure steam from the medium-pressure steam turbine 16 to the low-pressure steam turbines 66 . 68 and to a steam extraction device 52 to control. The first and second steam valves 76 . 78 adjust the low pressure steam flow to and from the first and second pairs of low pressure steam turbines. Both steam valves 76 . 78 are open to allow steam to both pairs low-pressure steam turbines 66 . 68 can flow while the clutch is closed so that the common drive shaft (s) 70 coupled together and are both pairs and low-pressure steam turbines 66 . 68 the second generator 72 drive. To decouple the first pair of low-pressure steam turbines, the clutch becomes 74 opened and the first steam valve 76 closed to the low pressure steam flow to the first pair of low pressure steam turbines 66 shut off. If the first steam valve 76 is closed, the second steam valve remains 78 opened, and the third steam valve 80 is opened to direct low-pressure steam to the steam extraction device.

Die hier offenbarte Kupplung und die offenbarten Niederdruckdampfventile können so eingerichtet sein, dass sie Niederdruck-Dampfturbinen während bestimmter Betriebszustände abkoppeln, beispielsweise, wenn die Lastanforderung für den oder die Generator(en) deutlich unter der Kapazität der Dampfturbinen liegt, die den oder die Generator(en) antreiben. Liegt die Last unterhalb der Kapazität, können die Kupplung und die Niederdruckdampfventile betätigt werden, um zumindest eine Nie derdruck-Dampfturbine von dem Stromerzeugungssystem abzukoppeln. Der Wirkungsgrad des Systems wird erhöht, indem man die verbleibenden Niederdruck-Dampfturbine(n), wenn solche vorhanden sind, mit einer höheren Ausgangsleistung und damit mit einer höheren Kapazität arbeiten lässt, als wenn alle der Niederdruck-Dampfturbinen angekoppelt wären und unterhalb der Kapazität und somit mit einem geringeren Wirkungsgrad arbeiten würden. Die abgekoppelte Dampfturbine kann im Leerlauf gefahren werden, sodass sie bei Bedarf leicht wieder an das Stromsystem angekoppelt werden kann, wenn beispielsweise die Lastanforderung steigt.The Coupling disclosed herein and the disclosed low pressure steam valves can be set up so that they have low-pressure steam turbines during certain operating conditions decouple, for example, when the load request for the or the generator (s) is well below the capacity of the steam turbines, which power the generator (s). If the load is below the capacity can the clutch and the low pressure steam valves are actuated to at least one never-pressure steam turbine disconnect from the power generation system. The efficiency of the system will be raised, by taking the remaining low-pressure steam turbine (s), if such are present, with a higher Output power and thus work with a higher capacity leaves, as if all of the low-pressure steam turbines were coupled and below the capacity and thus would work with a lower efficiency. The uncoupled steam turbine can be run at idle, so that they can easily be reconnected to the power system when needed can, for example, if the load request increases.

Während die Erfindung in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wurde, die gegenwärtig als die praktikabelste und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und gleichwertige Anordnungen abdecken soll, wie sie in dem Geist und Anwendungsbereich der angefügten Ansprüche enthalten sind.While the Invention has been described in connection with the embodiment, the present is considered the most practical and preferred embodiment, it should be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment but on the contrary various modifications and equivalent Arrangements should cover, as they are in the spirit and scope the attached claims are included.

Ein Stromerzeugungssystem 10, das umfasst: zumindest eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine (elevated steam turbine) 14, 16, die Eingangsdampf mit erhöhtem Druck aufnimmt und Dampf als Niederdruckdampf abgibt; eine Niederdruck-Dampfturbine 20, 42, 66, die von der Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine abgegebenen Niederdruckdampf aufnimmt, und eine Antriebswelle 22, 70 für die Niederdruck-Dampfturbine, wobei die Welle mit einer Kupplung 24, 46, 74 verbunden ist, die mit einem Generator 12, 72 gekoppelt ist, und wobei die Kupplung eine erste Position aufweist, bei der der Generator mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird, und eine zweite Position aufweist, bei der der Generator nicht mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird.A power generation system 10 comprising: at least one high and / or medium pressure steam turbine (elevated steam turbine) 14 . 16 which receives input steam at elevated pressure and releases steam as low pressure steam; a low-pressure steam turbine 20 . 42 . 66 receiving low pressure steam discharged from the high and / or medium pressure steam turbine, and a drive shaft 22 . 70 for the low-pressure steam turbine, wherein the Shaft with a clutch 24 . 46 . 74 connected to a generator 12 . 72 and wherein the clutch has a first position where the generator is energized by the low pressure steam turbine and has a second position where the generator is not energized by the low pressure steam turbine.

Claims (10)

Stromerzeugungssystem (10), umfassend: zumindest eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine (Turbine für erhöhten Druck) (14, 16), die Eingangsdampf mit erhöhtem Druck aufnimmt und Dampf als Niederdruckdampf abgibt; eine Niederdruck-Dampfturbine (20, 42, 66), die von der Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine abgegebenen Niederdruckdampf aufnimmt, und eine Antriebswelle (22, 70) für die Niederdruck-Dampfturbine, wobei die Welle mit einer Kupplung (24, 46, 74) verbunden ist, die mit einem Generator (12, 72) gekoppelt ist, wobei die Kupplung eine erste Position aufweist, bei der der Generator mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird und eine zweite Position aufweist, bei der der Generator nicht mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird.Power generation system ( 10 ), comprising: at least one high and / or medium pressure steam turbine (turbine for increased pressure) ( 14 . 16 ) which receives input steam at elevated pressure and releases steam as low pressure steam; a low-pressure steam turbine ( 20 . 42 . 66 ), which receives low-pressure steam emitted by the high-pressure and / or medium-pressure steam turbine, and a drive shaft ( 22 . 70 ) for the low-pressure steam turbine, wherein the shaft with a coupling ( 24 . 46 . 74 ) connected to a generator ( 12 . 72 ), the clutch having a first position in which the generator is energized by the low pressure steam turbine and has a second position where the generator is not energized by the low pressure steam turbine. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein erstes Niederdruck-Dampfventil (76) in einer Leitung für Niederdruckdampf, der zu der Niederdruck-Dampfturbine strömt, und ein zweites Niederdruck-Dampfventil (68) in einer Leitung für Niederdruckdampf, der zu einer Dampfentnahmevorrichtung (52) strömt, wobei das erste Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist, wenn das zweite Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, und das erste Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, wenn das zweite Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist.Power generation system according to claim 1, further comprising: a first low-pressure steam valve ( 76 ) in a line for low-pressure steam, which flows to the low-pressure steam turbine, and a second low-pressure steam valve ( 68 ) in a line for low-pressure steam, which leads to a steam extraction device ( 52 ), wherein the first low pressure steam valve is opened when the second low pressure steam valve is closed, and the first low pressure steam valve is closed when the second low pressure steam valve is opened. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die Niederdruck-Dampfturbine eine erste Niederdruck-Dampfturbine (18, 68) und eine zweite Niederdruck-Dampfturbine (20, 66) umfasst und die Kupplung die zweite Niederdruck-Dampfturbine an die erste Niederdruck-Dampfturbine ankoppelt und sie von dieser abkoppelt und die erste Niederdruck-Dampfturbine mit dem Generator gekoppelt ist.Power generation system according to claim 1, wherein the low-pressure steam turbine, a first low-pressure steam turbine ( 18 . 68 ) and a second low-pressure steam turbine ( 20 . 66 ) and the clutch couples the second low pressure steam turbine to the first low pressure steam turbine and decouples therefrom and the first low pressure steam turbine is coupled to the generator. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 3, das ferner umfasst: ein erstes Niederdruck-Dampfventil (32, 34, 78) in einer Leitung für Niederdruckdampf, der zu der zweiten Niederdruck-Dampfturbine strömt, wobei das erste Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist, während die Kupplung die zweite Niederdruck-Dampfturbine an die erste Niederdruck-Dampfturbine koppelt, und das erste Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, während die Kupplung die zweite Niederdruck-Dampfturbine von der ersten Niederdruck-Dampfturbine abkoppelt.The power generation system of claim 3, further comprising: a first low pressure steam valve (10); 32 . 34 . 78 ) in a low-pressure steam line flowing to the second low-pressure steam turbine, the first low-pressure steam valve being opened while the clutch couples the second low-pressure steam turbine to the first low-pressure steam turbine, and the first low-pressure steam valve is closed, while the clutch decouples the second low-pressure steam turbine from the first low-pressure steam turbine. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 4, wobei das erste Ventil ein Absperrventil (34) ist.Power generation system according to claim 4, wherein the first valve is a shut-off valve ( 34 ). Stromerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Hoch- und/oder Mitteldruck-Dampfturbine eine Hochdruck-Dampfturbine (14) umfasst, die Hochdruckdampf aufnimmt, und eine Mitteldruck-Dampfturbine (16) umfasst, die von der Hochdruck-Dampfturbine abgegebenen Dampf aufnimmt, wobei Dampf, der von der Mitteldruck-Dampfturbine abgegeben wird, als Niederdruckdampf für die Niederdruck-Dampfturbine verwendet wird.Power generation system according to claim 1, wherein the at least one high- and / or medium-pressure steam turbine is a high-pressure steam turbine ( 14 ), which receives high-pressure steam, and a medium-pressure steam turbine ( 16 ), which receives steam discharged from the high-pressure steam turbine, wherein steam discharged from the medium-pressure steam turbine is used as low-pressure steam for the low-pressure steam turbine. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die Kupplung (24, 46, 74) eine Planetenkupplung ist.A power generation system according to claim 1, wherein the clutch ( 24 . 46 . 74 ) is a planetary clutch. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Position der Kupplung (24, 46, 74) eine offene Position ist und die zweite Position der Kupplung eine geschlossene Position ist.Power generation system according to claim 1, wherein the first position of the clutch ( 24 . 46 . 74 ) is an open position and the second position of the clutch is a closed position. Stromerzeugungssystem (10), das umfasst: eine Hochdruck-Dampfturbine (14), die Hochdruckdampf aufnimmt und Dampf bei mittlerem Druck abgibt; eine Mitteldruck-Dampfturbine (20, 42, 66), die von der Hochdruck-Dampfturbine abgegebenen Dampf aufnimmt und Niederdruckdampf abgibt; eine Niederdruck-Dampfturbine (20, 42, 66), die von der Mitteldruck-Dampfturbine abgegebenen Niederdruckdampf aufnimmt, und eine Antriebswelle (22, 70) für die Niederdruck-Dampfturbine, wobei die Welle mit einer Kupplung (24, 46, 74) verbunden ist, die lösbar mit einem Generator (12, 72) gekoppelt ist, wobei die Kupplung eine erste Position aufweist, bei der der Generator mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird, und eine zweite Position aufweist, bei der der Generator nicht mit Energie von der Niederdruck-Dampfturbine beaufschlagt wird.Power generation system ( 10 ), comprising: a high-pressure steam turbine ( 14 ), which absorbs high pressure steam and releases vapor at medium pressure; a medium-pressure steam turbine ( 20 . 42 . 66 ) receiving steam discharged from the high-pressure steam turbine and discharging low-pressure steam; a low-pressure steam turbine ( 20 . 42 . 66 ), which receives low-pressure steam emitted by the medium-pressure steam turbine, and a drive shaft ( 22 . 70 ) for the low-pressure steam turbine, wherein the shaft with a coupling ( 24 . 46 . 74 ) releasably connected to a generator ( 12 . 72 ), the clutch having a first position where the generator is energized by the low pressure steam turbine and having a second position where the generator is not energized by the low pressure steam turbine. Stromerzeugungssystem nach Anspruch 9, das ferner umfasst: ein erstes Niederdruck-Dampfventil (76) in einer Leitung für Niederdruckdampf, der zu der Niederdruck-Dampfturbine strömt, und ein zweites Niederdruck-Dampfventil (68) in einer Leitung für Niederdruckdampf, der zu einer Dampfentnahmevor richtung (52) strömt, wobei das erste Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist, wenn das zweite Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, und das erste Niederdruck-Dampfventil geschlossen ist, wenn das zweite Niederdruck-Dampfventil geöffnet ist.The power generation system of claim 9, further comprising: a first low pressure steam valve ( 76 ) in a line for low-pressure steam, which flows to the low-pressure steam turbine, and a second low-pressure steam valve ( 68 ) in a line for low pressure steam, the direction to a Dampfentnahmevor ( 52 ), wherein the first low pressure steam valve is opened when the second low pressure steam valve is closed, and the first low pressure steam valve is closed when the second low pressure steam valve is opened.
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