DE102009059316A1 - Vorrichtung zum Starten einer Dampfturbine gegen Nenndruck - Google Patents

Vorrichtung zum Starten einer Dampfturbine gegen Nenndruck Download PDF

Info

Publication number
DE102009059316A1
DE102009059316A1 DE102009059316A DE102009059316A DE102009059316A1 DE 102009059316 A1 DE102009059316 A1 DE 102009059316A1 DE 102009059316 A DE102009059316 A DE 102009059316A DE 102009059316 A DE102009059316 A DE 102009059316A DE 102009059316 A1 DE102009059316 A1 DE 102009059316A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam
turbine
bypass
control valve
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009059316A
Other languages
English (en)
Inventor
David Ernest Welch
Dileep Sathyanarayana
James C. Mondello
Edward L. Kudlacik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE102009059316A1 publication Critical patent/DE102009059316A1/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/85—Starting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Es wird ein externer Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerkreis (45) bereitgestellt, der dazu genutzt wird, eine bei vollem Druck arbeitende schnell reagierende/schnell anfahrende Kombinationszyklus-Energieerzeugungsanlage (10) zu ermöglichen. Der Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerkreis enthält insbesondere ein Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48), welches die Implementation eines Hauptdampf-Steuerventils mit hohem Wirkungsgrad und niedrigem Druckabfall zulässt, welches ansonsten nicht in der Lage wäre, die schwere Drosselungsaufgabe während eines Dampfturbinenanfahrvorgangs bei vollem Druck zu handhaben, und das die Steuerbarkeit der Dampfturbine (14) verbessert, indem sie die hoch genauen Steuerungen ermöglicht, die zur Minimierung der Beanspruchungen des Dampfturbinenrotors erforderlich sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft allgemein Kombinationszyklus-Energieerzeugungssysteme und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Starten einer Dampfturbine gegen Nenndruck.
  • Bekanntermaßen enthalten Kombinationszyklus-Energieerzeugungssysteme eine oder mehrere Gasturbinen und Wärmerückgewinnungsdampfgeneratoren (HRSG's) und eine Dampfturbine. Herkömmliche Kombinationszyklussystem-Anfahrprozeduren beinhalten Niederlast-Wartezustände der Gasturbine und Einschränkungen bezüglich der Gasturbinenbelastungsrate zur Steuerung der Anstiegsrate in der Dampftemperatur. Diese Wartezustände und Einschränkungen tragen zu Luftemissionen während des Anfahrvorgangs bei, können die Anfahr- und Belastungszeit verlängern und können den Brennstoffverbrauch während des Anfahr- und Belastungsvorgangs erhöhen.
  • Insbesondere wird bei Kombinationszyklussystemen während des Anfahr- und Belastungsvorgangs, und bevor die Gasturbine Volllast erreicht, die Gasturbine in einen Wartezustand versetzt, bis die Temperatur des von dem HRSG erzeugten Dampfes der Metalltemperatur des Dampfturbinenhochdruck- und Niederdruckmantels entspricht, und/oder sich der HRSG mit einer zulässigen Rate erwärmt und/oder der HRSG bis zu dem Punkt aufgewärmt ist, dass er für Brennstoffbeheizung bereit ist. Weil die Gasturbine bei niedriger Belastung gehalten wird, arbeitet die Gasturbine bei einem niedrigen Wirkungsgrad und mit hohen Abgasemissionen.
  • Derartige herkömmliche Anfahrprozeduren wurden in der Vergangenheit wenigstens teilweise deswegen toleriert, weil Anfahrvorgänge selten waren. Mit Schwankungen des Tag/Nacht-Energiepreises wurden jedoch derartige Anfahrvorgänge häufiger.
  • In der U.S. Offenlegung 2007/0113562 von Tomlinson et al. (an General Electric Co. übertragen) sind Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, um während des Anfahr- und Belastungsvorgangs in Bezug auf Emissionen bei bekannten herkömmlichen Kombinationszyklussystemen verringerte Emissionen zu ermöglichen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen ermöglichten im Vergleich zu bekannten herkömmlichen Kombinationszyklussystemen auch eine verringerte Anfahr- und Belastungszeit und verringerten Brennstoffverbrauch während des Anfahr- und Belastungsvorgangs.
  • Das Verfahren beinhaltet auch die Belastung der Gasturbine mit maximaler Rate und die Belastung der Dampfturbine mit maximaler Rate, wobei überschüssiger Dampf an den Kondensator umgeleitet wird, während gleichzeitig die Temperatur von der Dampfturbine zugeführtem Dampf ab der anfänglichen Dampfeinführung in die Dampfturbine im Wesentlichen auf einer konstanten Temperatur gehalten wird, bis der gesamte von dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator erzeugte Dampf, während die Gasturbine bis zu ihrer maximalen Belastung arbeitet, der Dampfturbine zugeführt wird.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystems 10, das für die Implementation eines schnellen Anfahrvorgangs angepasst ist. Bekanntermaßen enthält das System eine Gasturbine 12 und eine Dampfturbine 14, die mit einem Generator 16 gekoppelt sind. Die Dampf turbine 14 ist mittels mehrerer Leitungen mit einem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (HRSG) 18 verbunden und ihr Auslass ist mit einem Kondensator 20 verbunden.
  • Das System 10 enthält Dampfkühler 22 an dem Auslassanschluss des Hochdrucküberhitzers und einen an dem Auslassanschluss des Überhitzers im HRSG 18 befindlichen Dampfkühler 24. Der HRSG 18 kann einen Einfachdurchlauf- oder Trommeltyp-Verdampfer enthalten, welcher einen täglichen Anfahr- und Belastungsvorgang einer Gasturbine 12 bei einer optimierten Rate mit normaler Lebensdauer und Wartung tolerieren kann.
  • Während des Anfahr- und Belastungsvorgangs der Gasturbine und der Dampfturbine können die Dampfkühler 22 und 24 so arbeiten, dass sie die Temperatur des von dem HRSG 18 erzeugten Hochdruck- und des heißen Zwischenerhitzerdampfes, der an die Dampfturbine 14 geliefert wird, verringern. Insbesondere ermöglicht der Dampfkühler 22 die Einhaltung von Dampfturbinenkriterien für die Dampftemperatur/Hochdruckmantelmetalltemperatur-Übereinsteimmung mit der Gasturbine 12 bei jeder Belastung. Die Temperatur des heißen Zwischenerhitzerdampfes zum Einführen in den Zwischendruckabschnitt der Dampfturbine wird durch den Dampfkühler 24 des Zwischenerhitzeranschlusses auf die Dampf/Metall-Temperaturübereinstimmungskriterien gesteuert.
  • Das System 10 enthält ferner Umgehungspfade 28, 30 und 32 aus dem HRSG 18 zum Kondensator 20 und einen Umgehungspfad 33 aus der Hochdruckdampfleitung zu dem kalten Zwischenerhitzerdampfrohrnetz, das alternative Hochdruckdampfströmungspfade bereitstellt, während die Dampfturbinenzuführungsventile 40 moduliert werden, um die Dampfturbine mit ihrer schnellst möglichen Rate zu belasten. Die Umgehungspfade 28 und 33 enthalten Ventile, die moduliert werden, um den Druck des Hochdruck dampfes und die Zunahmerate des Hochdruckdampfdruckes zu steuern. Der Umgehungspfad 30 stellt einen alternativen Pfad für den heißen Zwischenerhitzerdampf bereit, während das Zwischendruck-Steuerventil während der Dampfturbinenbelastung moduliert wird. Der Umgehungspfad 30 enthält ein Ventil, das moduliert wird, um den Zwischenerhitzerdampfdruck zu steuern, während das Zwischendruck-Steuerventil der Dampfturbine während der Dampfturbinenbelastung moduliert wird. Der Dampfumgehungspfad 32 stellt einen alternativen Pfad für den Niederdruckdampf bereit, während das Niederdruckzuführungsventil der Dampfturbinen während der Dampfturbinenbelastung moduliert wird. Diese Umgehungsanordnung ermöglicht 100 Prozent oder mehr Dampferzeugung durch den HRSG 18, wobei die Gasturbine 12 bis zur maximalen Belastung mit Dampf der Turbine bei jeder Belastung von Nulllast bis zu einer maximalen Last betrieben wird.
  • Zusätzlich wird eine Dampfturbinenbelastungsprozedur genutzt, die eine Dampftemperatur von einer anfänglichen Dampfeinführung an konstant hält, bis der gesamte durch den HRSG erzeugte Dampf, während die Gasturbine 12 bis zur maximalen Belastung arbeitet, eingeführt wird und eine Dampfturbinenbelastung bei jeder Gasturbinenbelastung bis zur maximalen Last durchgeführt werden kann. Dieses kann erreicht werden, indem eine Einstelltemperatur des Dampfkühlers 22 des Hochdruckdampfanschlusses entweder auf der niedrigst zulässigen Temperatur (z. B. bei etwa 371°C (700°F)), oder, wenn die Mantelmetalltemperatur höher als die minimale ist, leicht über der gemessenen Temperatur der Hochdruckmantelmetalltemperatur der Dampfturbinen gehalten wird, wenn ein Hochdruckdampfdruck zu Beginn der Dampfturbine zugeführt wird. Ebenso wird der Einstellpunkt des Dampfkühlers 24 am heißen Zwischenerhitzerdampfanschluss entweder auf der niedrigst zulässigen Temperatur, oder, wenn die Zwischendruck-Mantelmetalltemperatur der Dampfturbine über der minimalen liegt, wenn die Dampfzufuhr gestartet wird, bei einer Temperatur auf oder etwas über der Mantelmetalltemperatur gehalten wird. Diese Anfahrprozedur ermöglicht eine Dampfturbinenbelastung, während sie gleichzeitig eine minimale sich aus der Erwärmung des Turbinenmantels oder des Rotors ergebende Beanspruchung ermöglicht.
  • Das Hauptdampf-Steuerventil 40 ist für die Dampfturbine 14 zur Steuerung des Dampfstroms zu der Turbine vorgesehen. Das Hauptdampf-Absperrventil 41 ist zum aktiven Sperren des Dampfstroms zu der Turbine und für ein schnelles Schließen zum Schutz der Dampfturbine vorgesehen. Nachdem der gesamte Dampfstrom der Turbine 14 zugeführt wird, wird die Dampftemperatur mit einer Rate gesteigert, die mit einer zulässigen Dampfturbinenbeanspruchung und unterschiedlichen Ausdehnung kompatibel ist, um normale Dampfturbinenausgangsleistung und Wirkungsgrad zu erzielen. Das Hauptdampf-Steuerventil 40 und das Hauptdampf-Absperrventil 41 können in einem Ventilkörper eingebaut sein. Die Anschlussdampfkühler 22 und 24 stellen eine Steuerung der Dampftemperatur während dieses Dampfturbinenanfahrvorgangs bereit.
  • Herkömmlicherweise wurden Hauptabsperrventil- und Steuerventile für Kombinationszyklusanwendungen für die nachstehenden Anforderungen ausgelegt: 1) schnelles Schließen zum Schutz der Turbine vor Überdrehzahl; 2) niedrigen Druckabfall für optimierte(s) Turbinenausgangsleistung und Betriebsverhalten; und 3) geringfügige kurzfristige Drosselung in Verbindung mit dem Anfahrvorgang der Dampfturbine. Daher sind die Drosselungsanforderungen relativ harmlos.
  • Zur Implementation eines schnellen Anfahrprofils von Tomlinson et al. muss das Hauptsteuerventil eine verstärkte Drosselung gegenüber dem vollen stromaufwärts vorhandenen Nenn druck durchzuführen. Die Erfahrung der Vergangenheit bei Anwendung mit weniger starker, aber noch signifikanter Drosselung für Kombinationszyklus-Hauptdampf-Steuerventile (MSCV's) war ungünstig. Sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Niederlaststeuerbarkeit dieser Hochleistungs-MSCV's waren Probleme.
  • Demzufolge besteht ein Bedarf, eine Drosselungsmöglichkeit für starke Druckabfälle bereitzustellen, während gleichzeitig eine Niederlaststeuerung für Dampf zur Dampfturbine erhalten bleibt. Ferner muss eine derartige Vorrichtung einen raschen Schließvorgang zum Turbinenschutz und niedrigen Druckabfall für das Turbinenbetriebsverhalten gewährleisten.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Kurz zusammengefasst wird gemäß einem Aspekt ein Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem bereitgestellt. Das System enthält einen elektrischen Generator, eine mit dem elektrischen Generator gekoppelte Gasturbine und eine mit dem elektrischen Generator gekoppelte Dampfturbine. Das System enthält ferner einen für die Lieferung von Dampf an die Dampfturbine angepassten Wärmerückgewinnungsdampfgenerator und wenigstens einen mit dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator gekoppelten Dampfkühler. Zusätzlich enthält das System ein für die Steuerung der Zuführung von Dampf zu der Dampfturbine während des normalen Betriebs der Dampfturbine angepasstes Hauptdampf-Steuerventil und einen für die Steuerung der Zuführung von Dampf zu der Dampfturbine während eines schnellen Anfahrvorgangs angepassten Hauptdampfsteuerungs-Umgehungskreis.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, welche für die Steuerung eines Dampfstroms zu einer Dampfturbine bei einem schnellen Anfahrvorgang einer Kombinationszyklusanlage angepasst ist. Die Kombinationszyklusanlage enthält eine Gasturbine, einen für die Zuführung von Dampf zu der Dampfturbine angepassten Wärmerückgewinnungsdampfgenerator, wenigstens einen für die Steuerung der Temperatur von Dampf zu einer Dampfturbine angepassten Dampfkühler und wenigstens einen für die Steuerung der Temperatur des Dampfes für die Dampfturbine angepassten Umgehungspfad zu einem Kondensator. Die Vorrichtung enthält einen Anfahrvorgang-Umgehungssteuerkreis mit einem Hauptdampfumgehungs-Absperrventil und einem Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum schnellen Starten eines Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystems bereit. Das System umfasst eine Gasturbine, eine Dampfturbine; einen Wärmerückgewinnungsdampfgenerator, der Abwärme aus der Gasturbine aufnimmt und mit Dampfkühlern an den Auslassanschlüssen des Hochdrucküberhitzers und Zwischenerhitzers ausgestattet und mit der Dampfturbine verbunden ist; einen mit der Dampfturbine verbundenen Kondensator; und Umgehungspfade von dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator zu dem Kondensator und von dem Hockdruckdampfrohrnetz zu dem heißen Zwischenerhitzerdampfrohrnetz; und das Hauptdampfrohrnetz enthält ein Hauptdampf-Steuerventil und ein Hauptdampf-Umgehungssteuerventil.
  • Das Verfahren beinhaltet die Belastung der Gasturbine bis zu ihrer maximalen Rate, während gleichzeitig die Dampftemperatur des der Dampfturbine zugeführten Dampfes im Wesentlichen auf konstanter Temperatur von einer anfänglichen Dampfzufuhr in die Dampfturbine an gehalten wird, bis der gesamte von dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator erzeugte Dampf, bei bis zu ihrer maximalen Belastung arbeitender Gasturbine, der Dampfturbine durch die Hauptdampf-Anfahrumgehungsventile zugeführt wird. Das Verfahren beinhaltet auch die Modulation des Dampf stroms durch die Umgehungspfade, um so den Hochdruckdampfdruck, den Zwischenerhitzerdruck und den Niederdruckdampfdruck aus dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator zu steuern und alternative Pfade für den Dampf bereitzustellen, während die Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventile während der Belastung moduliert werden.
  • Die Steuerung der Dampfzufuhr zu der Dampfturbine aus dem Hauptdampf-Umgehungssteuerventil wird an das Hauptdampf-Steuerventil übertragen. Nachdem der gesamte Dampfstrom der Dampfturbine zugeführt wird, wird dann die Dampftemperatur mit einer Rate erhöht, die mit der Dampfturbinenbeanspruchung und unterschiedlichen Ausdehnung kompatibel ist, um die (den) normale(n) Dampfturbinenausgangsleistung und Wirkungsgrad zu erzielen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich, wenn die nachstehende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile durchgängig durch die Zeichnungen bezeichnen, in welchen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystems 10 ist, das zur Implementation eines schnellen Anfahrvorgangs angepasst ist;
  • 2 eine exemplarische Darstellung einer linearen Strömungskennlinie für das Anfahrsteuerungs-Umgehungsventil veranschaulicht;
  • 3A und 3B eine detailliertere schematische Darstellung eines exemplarischen Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystems sind, das eine Ausführungsform eines Anfahrumgehungs-Steuerkreises enthält;
  • 4 eine Aufrissansicht für eine Ausführungsform einer Anordnung für einen Anfahrumgehungs-Steuerkreis veranschaulicht;
  • 5 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform für das Anfahrumgehungs-Absperrventil veranschaulicht; und
  • 6 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform für das Anfahrumgehungs-Steuerventil veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die nachfolgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben viele Vorteile einschließlich der Ermöglichung einer Implementation eines schnell reagierenden Anfahrvorgangs in Kombinationszyklus-Gasturbinenanlagen.
  • Diese Erfindung betrifft die Hinzufügung eines externen Dampfturbinen-Hauptdampf-Anfahrsteuerventil-Umgehungskreises, der dazu genutzt wird, eine bei vollem Druck arbeitende schnell reagierende/schnell anfahrende Kombinationszyklus-Energieerzeugungsanlage zu ermöglichen. Der Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerkreis enthält insbesondere ein Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil, welches folgendes leistet:
    • 1) die Implementation von MSCV's mit hohem Wirkungsgrad und niedrigem Druckabfall zulässt, welche ansonsten nicht in der Lage wären, die schwere Drosselungsaufgabe während eines Dampfturbinenanfahrvorgangs bei vollem Druck zu handhaben, und
    • 2) die Steuerbarkeit der Dampfturbine verbessert, indem sie die hoch genauen Steuerungen ermöglicht, zur Minimierung der Beanspruchungen des ST-Rotors erforderlich sind. Der Hauptvorteil dieser Art von Hauptdampfventilsteuerungskonfiguration besteht darin, dass er die Entkopplung einer Gasturbine (GT) von der Dampfturbine (ST) während eines Kombinationszyklus-Anfahrvorgangs ermöglicht. Durch Entkoppeln der ST von der GT hat die GT die Möglichkeit, schneller zu starten, was zu stark verringerten Emissionen beim GT-Start und einem verbesserten Kundenerlös führt. Für den Fall, dass eine in Betrieb befindliche Kombinationszyklusanlage umgebaut wird, um sie zu einer schnell anfahrenden/schnell reagierenden Energieerzeugungsanlage zu machen, kann die Benutzung dieser Anfahrumgehungsventile hinzugefügt werden, um die für das Anfahren und Belasten der ST bei vollem Druck erforderliche Steuerungsgenauigkeit und robuste Drosselung bereitzustellen, die zur vollständigen Entkopplung der ST von der GT stattfinden müssen.
  • Ein wichtiges Merkmal dieser Erfindung ist die Hinzufügung zu und/oder die Anwendung eines Anfahrumgehungs-Steuerkreises auf eine Kombinationszyklusanwendung für den Zweck zuverlässigerer und besser gesteuerter Anfahrbelastungskennlinien, wenn gegen die vollen Nennarbeitsbedingungen gearbeitet wird. Die in einer Ausführungsform dieser Erfindung enthaltenen Komponenten sind ein schnell schließendes leitungsinternes Umgehungsabsperrventil, ein lineares Umgehungsventil und ein leitungsinternes korbartiges oder Y-förmiges Dampfsieb.
  • Die Anordnung ermöglicht eine Auslegung der MSCV's auf optimales Betriebsverhalten, während gleichzeitig die zum genauen Steuern der Turbine erforderliche Zuverlässigkeit und die Anfahr- und Belastungskennlinien bereitgestellt werden. Ohne diese Erfindung wären robuste Einrichtungen in der MSCV-Konstruktion erforderlich, welche zu Ventilkonstruktionen führen würden, die unvermeidlich zu höheren Druckverlusteigenschaften führen würden, die nicht hinnehmbar sind.
  • Der Anfahrumgehungs-Steuerkreis wird dem vorhandenen MSCV hinzugefügt. Während von dem vorhandenen MSCV die Funktion eines schnell schließenden Absperrventils für den Turbinenschutz und eines Drosselungsventils für die Steuerung der Dampfzufuhr im Lastbetrieb der ST-Turbine erwartet wird, wird auch die Bereitstellung einer guten Drosselungssteuerung für niedrige Dampfzuführungspegel während der Gasturbinenaufwärmung bereitstellt. Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anfahrumgehungs-Steuerkreises beinhaltet ein schnell arbeitendes Anfahrumgehungs-Absperrventil (SBSV) zum Turbinenschutz. Das Anfahrumgehungs-Steuerventil (SBCV) stellt eine verbesserte Strömungssteuerung mit linearer Cv-Kennlinie über dem Ventilhub für eine verbesserte Steuerung während eines raschen Anfahrvorgangs bereit. 2 veranschaulicht eine exemplarische Darstellung einer linearen Strömungskennlinie 210 für das Anfahrumgehungs-Steuerventil. Weitere repräsentative Strömungskennlinien, die für ein Anfahrsteuerungs-Umgehungsventil verwendet werden können, können Kennlinien 220 mit gleichem Prozentsatz und Kennlinien 230 zum schnellen Öffnen enthalten. Das SBSV und SBCV können jeweils nur einen einzelnen hydraulischen Aktuator zum Öffnen enthalten und auf einem mechanischen Federverschluss beruhen. Ein Korbsieb stromaufwärts vor dem schnell wirkenden Hauptdampf-Absperrventil und dem Anfahrumgehungs-Steuerventil schützt die Ventilkombination vor Fremdmaterialien, die deren Betriebsverhalten und Betriebszuverlässigkeit verschlechtern könnten. Das Korbsieb kann alternativ in dem SBCV-Ventil oder dem SBSV-Ventil enthalten sein.
  • 3A und 3B sind eine detailliertere schematische Darstellung eines exemplarischen Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystems, das eine Ausführungsform eines Anfahrumgehungs- Steuerkreises enthält. Abgaswärme aus der Gasturbine 12 kann an den Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (HRSG) 10 geliefert werden. Der HRSG 10 kann Dampf an eine Dampfturbine 14 über einen Dampfkühler 22 liefern. Ein Teil des Dampfes kann durch eine HD-Umleitung 32 zu einem Entgasungskondensator 20 umgeleitet werden. Am Einlass zur Dampfturbine 14 sind das für die Steuerung der Dampfturbine während des Volllastbetriebs angepasste Hauptdampf-Steuerventil 40 und das Hauptdampf-Absperrventil 41 positioniert. Das Hauptdampf-Steuerventil 40 und das Hauptdampf-Absperrventil 41 können hydraulische Steuerungen 42 mit von einem (nicht dargestellten) Turbinensteuerungssystem gelieferten Steuersignalen enthalten. Das Hauptdampf-Absperrventil 41 stellt eine schnell schließende Einrichtung und aktive Abtrennung des Dampfes von der Dampfturbine 14 bereit. Das Hauptdampf-Steuerventil 42 stellt eine Dampfzufuhr gemäß der Steuerung des (nicht dargestellten) Turbinensteuerungssystems bereit. Der Anfahrumgehungs-Steuerkreis 45 enthält ein Anfahrumgehungs-Absperrventil 47 und ein Anfahrumgehungs-Steuerventil 48. Der Anfahrumgehungs-Steuerkreis 45 kann ferner ein Anfahrumgehungssieb 46 enthalten. Das Anfahrumgehungssieb 46 kann alternativ in einem von dem Anfahrumgehungs-Absperrventil 47 und dem Anfahrumgehungs-Steuerventil 48 enthalten sein. Die Steuerungen für das Anfahrumgehungs-Absperrventil und das Anfahrumgehungs-Steuerventil können mit einem hydraulischen Aktuator erzeugt werden, der Signale aus dem (nicht dargestellten) Turbinensteuerungssystem verwendet. Die Ventile und das Sieb der Anfahrumgehungs-Steuerkreis können von dem bestehenden Dampfrohrnetz unterstützt werden.
  • 4 stellt eine Aufrissansicht für eine Ausführungsform einer Anordnung für einen Anfahrumgehungs-Steuerungskreis zur Versorgung einer Dampfturbine dar. Dampfturbinen können abhängig von ihrer Größe und anderen Faktoren mehr als nur einen Dampfeinlass enthalten. Die Dampfturbine 14 enthält gemäß Darstellung zwei Dampfeinlässe 51 und 53. Demzufolge ist ein doppeltes Dampfrohrnetz 50, 52 für die Versorgung der zwei Einlässe vorgesehen. Ferner können in dieser Konfiguration das vorhandene MSBV 41 und das MSCV 42 in nur einem Körper 49 enthalten sein. Somit kann das MSBV/MSCV 49 eine erste Dampfrohrnetzleitung 50 der zwei Dampfrohrnetzleitungen versorgen. Ein zweites vorhandenes MSBV/MSCV 49 versorgt die zweite Dampfrohrnetzleitung 92.
  • Der Anfahrumgehungs-Steuerkreis 45 ist parallel zu den zwei MSBV/MSCV 49. Der Anfahrumgehungs-Steuerkreis 45 kann ein Sieb 46, ein Anfahrumgehungs-Absperrventil 47 und ein Anfahrumgehungs-Steuerventil 48 enthalten. Das Auslassrohrnetz stromabwärts des Anfahrumgehungs-Steuerventils 48 kann zwei Dampfrohrleitungen 50, 52 enthalten, die die zwei Dampfeinlässe 51, 53 zur Dampfturbine 14 versorgen. Die Dampfturbine 14 kann mittels einer gemeinsamen Welle mit dem elektrischen Generator 16 verbunden sein.
  • Ein Verfahren für einen schnellen Anfahrvorgang kann das Belasten der Gasturbine bis zu ihrer maximalen Rate beinhalten. Dann das Halten der Dampftemperatur des der Dampfturbine zugeführten Dampfes im Wesentlichen auf einer konstanten Temperatur von einer anfänglichen Dampfzufuhr in die Dampfturbine an, bis der gesamte von dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator erzeugte Dampf bei bis zu ihrer maximalen Belastung arbeitenden Gasturbine der Dampfturbine durch Steuerung des Hauptdampf-Umgehungsventils zugeführt wird. Ferner beinhaltet das Verfahren die Modulation des Dampfstroms durch die Umgehungspfade zu dem Kondensator, um so den Hochdruckdampfdruck, den Zwischenerhitzerdruck und Niederdruckdampfdruck aus dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator zu steuern und alternative Pfade für den Dampf bereitzustellen, während die Dampfturbi nenumgehungs-Steuerventile während der Belastung moduliert werden. Nachdem eine vorbestimmte Dampfmenge der Dampfturbine unter Erhöhung der Dampftemperatur mit einer Rate mit zulässiger Dampfturbinenbelastung und unterschiedlichen Ausdehnung zur Erzielung einer normalen Dampfturbinenausgangsleistung und Wirkungsgrades zugeführt wurde, wird der Dampfstrom zu der Dampfturbine von dem Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil auf das Hauptdampf-Steuerventil umgeschaltet.
  • 5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform für das Anfahrumgehungs-Absperrventil. Das Anfahrumgehungs-Absperrventil enthält einen Körper 310, der für rasches und aktives Schließen als Reaktion auf einen Dampfturbinen-, Generator- oder anderen Fehler angepasst ist. Der Steuerungskopf 320 kann ein (nicht dargestelltes) Federsystem enthalten, um die Steuerstange 330 zu zwingen, die Scheibe 340 gegen den Sitz 345 bei Fehlen eines das Ventil offen haltenden (nicht dargestellten) hydraulischen Steuersignals aus dem Turbinensteuerungssystem geschlossen zu halten. Das interne Sieb 350 ist in dieser Ausführungsform zur Verhinderung vorgesehen, dass Fremdmaterialien die Sitzoberfläche in dem Absperrventil oder in stromabwärts befindlichen Komponenten verschmutzen oder beschädigen.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Anfahrumgehungs-Steuerventils. Das Anfahrumgehungs-Steuerventil 400 enthält einen Körper 410. Die Steuerstange 420 wird an einem oberen Ende durch (nicht dargestellte) hydraulische Steuerungen zum Öffnen gegen (nicht dargestellte) Federschließeinrichtungen betrieben. Die Steuerstangenscheibe 425 betätigt die Steuerhülse 430 in der gestaffelten Scheibe 440, um den Dampfstrom durch den Körper 410 gemäß einer im Wesentlichen linearen Strömungskennlinie zu regeln.
  • Obwohl verschiedene Ausführungsformen hierin beschrieben sind, wird man aus der Beschreibung erkennen, dass verschiedene Kombinationen von Elementen, Veränderungen oder Verbesserungen darin durchgeführt werden können und innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen.
  • Es wird ein externer Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerkreis 45 bereitgestellt, der dazu genutzt wird, eine bei vollem Druck arbeitende schnell reagierende/schnell anfahrende Kombinationszyklus-Energieerzeugungsanlage 10 zu ermöglichen. Der Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerkreis enthält insbesondere ein Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil 48, welches die Implementation eines Hauptdampf-Steuerventils mit hohem Wirkungsgrad und niedrigem Druckabfall zulässt, welches ansonsten nicht in der Lage wäre, die schwere Drosselungsaufgabe während eines Dampfturbinenanfahrvorgangs bei vollem Druck zu handhaben, und das die Steuerbarkeit der Dampfturbine 14 verbessert, indem sie die hoch genauen Steuerungen ermöglicht, zur Minimierung der Beanspruchungen des Dampfturbinenrotors erforderlich sind.
    • 10
    Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem
    12
    Gasturbine
    14
    Dampfturbine
    16
    Generator
    18
    Wärmerückgewinnungsdampfgenerator
    20
    Kondensator
    22
    Heißgaskühler
    24
    Kühler am Zwischenerhitzerdampfanschluss
    28, 30, 32
    Umgehungspfad vom HRSG zum Kondensator
    33
    Hochdruckdampfleitung zum Umgehungspfad des kalten Zwischenerhitzer-Dampfrohrnetzes
    40
    Dampfturbinenzufuhr-Steuerventil
    41
    Hauptdampf-Absperrventil
    42
    hydraulische Steuerungen
    45
    Sieb
    45
    Anfahrumgehungs-Steuerkreis
    47
    Anfahrumgehungs-Absperrventil
    48
    Anfahrumgehungs-Steuerventil
    49
    MSBV/MSCV
    50, 52
    zweifache Dampfrohrleitung
    51, 53
    zweifache Dampfeinlässe
    210
    lineare Strömungskennlinie
    220
    gleichprozentige Strömungskennlinie
    230
    Schnellöffnungskennlinie
    300
    Anfahrumgehungs-Absperrventil
    310
    Hauptkörper
    320
    Steuerkopf
    330
    Steuerstange
    340
    Scheibe
    345
    Sitz
    350
    internes Sieb
    400
    Anfahrumgehungs-Steuerventil
    410
    Hauptkörper
    420
    Steuerstange
    425
    Steuerstangenscheibe
    430
    Steuerhülse
    440
    Stapelscheibe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2007/0113562 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Tomlinson et al. [0014]

Claims (10)

  1. Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem (10), aufweisend: einen elektrischen Generator (16), eine mit dem elektrischen Generator gekoppelte Gasturbine (12), eine mit dem elektrischen Generator gekoppelte Dampfturbine (14), einen für die Lieferung von Dampf an die Dampfturbine (14) angepassten Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (18), wenigstens einen mit dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator gekoppelten Dampfkühler (22), (24), ein für die Steuerung der Zuführung von Dampf zu der Dampfturbine (14) während des normalen Betriebs der Dampfturbine angepasstes Hauptdampf-Steuerventil; und einen ein Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) enthaltenden Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerkreis (45); und ein Hauptdampfrohrnetz, das stromaufwärts von dem Hauptdampf-Steuerventil mit dem Einlass des Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventils (48) verbunden ist, und ein Dampfrohrnetz, das von einem Auslass des Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventils (48) aus mit dem stromabwärts befindlichen Bereich des Hauptdampf-Steuerventils (40) verbunden ist, wobei es für die Steuerung der Zuführung von Dampf zu der Dampfturbine (14) während eines schellen Anfahrvorgangs angepasst ist.
  2. Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, wobei die Hauptdampfrohrnetz von dem Auslass des Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventils (48) aus für wenigstens einen von einem einzelnen Eintritt oder einem zweifachen Eintritt zu der Dampfturbine (14) konfiguriert ist.
  3. Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem nach Anspruch 1, das ferner aufweist: ein Hauptdampfumgehungs-Absperrventil (47) stromaufwärts vor dem Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) in dem Anfahrumgehungs-Steuerkreis (45).
  4. Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem nach Anspruch 3, das ferner aufweist: ein stromaufwärts befindliches Sieb (46) aus dem Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48).
  5. Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem nach Anspruch 3, wobei wenigstens eines von dem Hauptdampfumgehungs-Absperrventil (47) und dem Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) bei Ausfall einer hydraulischen Steuerung schließt.
  6. Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystem nach Anspruch 3, wobei das Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil aufweist: wenigstens eine von einer linearen Strömungskennlinie und einer gleichprozentigen Strömungskennlinie über einen vollen Betriebsbereich.
  7. Vorrichtung, die zum Steuern eines Dampfstroms zu einer Dampfturbine (14) in einem schnellen Anfahrvorgang einer Kombinationszyklusanlage (10) angepasst ist, die eine Gasturbine (12), einen für die Zuführung von Dampf zu der Dampfturbine angepassten Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (18), wenigstens einen für die Steuerung der Temperatur eines Dampfes zu einer Dampfturbine angepassten Dampfkühler (22), (24) und wenigstens einen Umgehungspfad (28), (30), (32) zu einem Kondensator (20), der zur Steuerung der Temperatur des Dampfes für die Dampfturbine (14) angepasst ist, enthält, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Anfahrumgehungs-Steuerkreis (45), der ein Hauptdampfumgehungs-Absperrventil (47) und ein Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) enthält.
  8. Vorrichtung, die zum Steuern eines Dampfstroms zu einer Dampfturbine (14) in einem schnellen Anfahrvorgang einer Kombinationszyklusanlage (10) angepasst ist, nach Anspruch 7, wobei das Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) aufweist: eine lineare Strömungskennlinie bei einem Dampfstrom eines schnellen Anfahrvorgangs.
  9. Vorrichtung, die zum Steuern eines Dampfstroms zu einer Dampfturbine (14) in einem schnellen Anfahrvorgang einer Kombinationszyklusanlage (10) angepasst ist, nach Anspruch 7, wobei wenigstens eines von dem Hauptdampfumgehungs-Absperrventil (47) und dem Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) ferner eine hydraulische Steuerung aus einer Turbinensteuerung aufweist, die eine Federschließung bei Ausfall der hydraulischen Steuerung beinhaltet.
  10. Verfahren zum Starten eines Kombinationszyklus-Energieerzeugungssystems (10), das eine Gasturbine (12), eine Dampfturbine (14) und einen Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (18) enthält, der Abgaswärme aus der Gasturbine aufnimmt und mit Dampfkühlern (22), (24) und mit dem Hauptdampfrohrnetz ausgestattet ist, das ein Hauptdampf-Steuerventil (40) und ein Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) enthält, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Belasten der Gasturbine (12) mit bis zu ihrer maximalen Rate; Halten der Dampftemperatur des der Dampfturbine (14) zugeführten Dampfes auf einer im Wesentlichen konstanten Temperatur von einer anfänglichen Dampfzufuhr in die Dampfturbine, bis der gesamte von dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (18) erzeugte Dampf bei bis zu ihrer maximalen Belastung arbeiten der Gasturbine der Dampfturbine (14) durch Steuerung des Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventils (48) zugeführt wird. Modulieren des Dampfstroms durch die Umgehungspfade (28), (30), (32), um so den Hochdruckdampfdruck, den Zwischenerhitzerdruck und den Niederdruckdampfdruck aus dem Wärmerückgewinnungsdampfgenerator (18) zu steuern und alternative Pfade für den Dampf bereitzustellen, während das Hauptdampf-Anfahrumgehungs-Steuerventil (48) während der Belastung moduliert wird; Umschalten der Steuerung der Dampfzufuhr zu der Dampfturbine (14) von dem Hauptdampf-Umgehungssteuerventil (48) auf das Hauptdampf-Steuerventil (40); und nachdem der ganze Dampfstrom der Dampfturbine (14) zugeführt wird, Erhöhen der Dampftemperatur mit einer Rate, die mit der zulässigen Dampfturbinenbeanspruchung und der unterschiedlichen Ausdehnung kompatibel ist, um normale Dampfturbinenausgangsleistung und Wirkungsgrad zu erreichen.
DE102009059316A 2008-12-31 2009-12-23 Vorrichtung zum Starten einer Dampfturbine gegen Nenndruck Granted DE102009059316A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/347,353 2008-12-31
US12/347,353 US8176723B2 (en) 2008-12-31 2008-12-31 Apparatus for starting a steam turbine against rated pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009059316A1 true DE102009059316A1 (de) 2010-07-01

Family

ID=42221133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009059316A Granted DE102009059316A1 (de) 2008-12-31 2009-12-23 Vorrichtung zum Starten einer Dampfturbine gegen Nenndruck

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8176723B2 (de)
JP (1) JP5638237B2 (de)
CN (1) CN101769202B (de)
DE (1) DE102009059316A1 (de)
RU (1) RU2506440C2 (de)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8616323B1 (en) 2009-03-11 2013-12-31 Echogen Power Systems Hybrid power systems
US9014791B2 (en) 2009-04-17 2015-04-21 Echogen Power Systems, Llc System and method for managing thermal issues in gas turbine engines
JP5221443B2 (ja) * 2009-05-08 2013-06-26 株式会社東芝 一軸型複合サイクル発電プラントの起動方法および一軸型複合サイクル発電プラント
JP5681711B2 (ja) 2009-06-22 2015-03-11 エコージェン パワー システムズ インコーポレイテッドＥｃｈｏｇｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ． １または２以上の工業プロセスでの熱流出物処理方法および装置
WO2011017476A1 (en) 2009-08-04 2011-02-10 Echogen Power Systems Inc. Heat pump with integral solar collector
US8613195B2 (en) * 2009-09-17 2013-12-24 Echogen Power Systems, Llc Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control
US8794002B2 (en) 2009-09-17 2014-08-05 Echogen Power Systems Thermal energy conversion method
US8869531B2 (en) 2009-09-17 2014-10-28 Echogen Power Systems, Llc Heat engines with cascade cycles
US8813497B2 (en) 2009-09-17 2014-08-26 Echogen Power Systems, Llc Automated mass management control
US8387356B2 (en) * 2009-11-02 2013-03-05 General Electric Company Method of increasing power output of a combined cycle power plant during select operating periods
US8857186B2 (en) 2010-11-29 2014-10-14 Echogen Power Systems, L.L.C. Heat engine cycles for high ambient conditions
US8783034B2 (en) 2011-11-07 2014-07-22 Echogen Power Systems, Llc Hot day cycle
US8616001B2 (en) 2010-11-29 2013-12-31 Echogen Power Systems, Llc Driven starter pump and start sequence
US8843240B2 (en) * 2010-11-30 2014-09-23 General Electric Company Loading a steam turbine based on flow and temperature ramping rates
US9062898B2 (en) 2011-10-03 2015-06-23 Echogen Power Systems, Llc Carbon dioxide refrigeration cycle
EP2642084A1 (de) * 2012-03-22 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Ventilanordnung für die Regelung der Dampfzufuhr zu einer geothermischen Dampfturbine
BR112015003646A2 (pt) 2012-08-20 2017-07-04 Echogen Power Systems Llc circuito de fluido de trabalho supercrítico com uma bomba de turbo e uma bomba de arranque em séries de configuração
US9341084B2 (en) 2012-10-12 2016-05-17 Echogen Power Systems, Llc Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery
US9118226B2 (en) 2012-10-12 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof
US9341113B2 (en) * 2012-10-23 2016-05-17 General Electric Company Atomizing air heat exchange for heating attemperation feed water in a combined cycle turbine
US9638065B2 (en) 2013-01-28 2017-05-02 Echogen Power Systems, Llc Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup
KR20150122665A (ko) 2013-01-28 2015-11-02 에코진 파워 시스템스, 엘엘씨 초임계 이산화탄소 랭킨 사이클 중에 동력 터빈 스로틀 밸브를 제어하기 위한 프로세스
BR112015021396A2 (pt) 2013-03-04 2017-08-22 Echogen Power Systems Llc Sistemas de motor de calor com circuitos de dióxido de carbono supercrítico de alto potência útil
US9382848B2 (en) 2013-03-15 2016-07-05 General Electric Company System and method for start-up of a combined cycle power plant
EP2918796A1 (de) * 2014-03-13 2015-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftanlage mit Dampferzeuger umfassend eine Trommeldruckhaltearmatur
EP3012419A1 (de) * 2014-10-20 2016-04-27 Siemens Aktiengesellschaft Kuppeln einer Gasturbine und einer Dampfturbine mit Zielkuppelwinkel mit Verstellen des Polradwinkels
US10570777B2 (en) 2014-11-03 2020-02-25 Echogen Power Systems, Llc Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system
US9732635B2 (en) * 2015-04-29 2017-08-15 General Electric Company Method for enhanced cold steam turbine start in a supplementary fired multi gas turbine combined cycle plant
US10781723B2 (en) * 2015-07-24 2020-09-22 Emerson Process Management Power And Water Solutions, Inc. Methods and apparatus to optimize steam header blending and gas turbine loading in combined cycle power plants
US10100679B2 (en) 2015-08-28 2018-10-16 General Electric Company Control system for managing steam turbine rotor stress and method of use
CN106523044B (zh) * 2016-12-22 2019-02-22 广东核电合营有限公司 核电站汽轮机高中压缸的缸温加速冷却方法
CN107191778B (zh) * 2017-07-17 2023-09-19 湖南鸿远高压阀门有限公司 疏水管道装置
JP6884721B2 (ja) * 2018-03-16 2021-06-09 株式会社東芝 プラント制御装置、プラント制御方法、および発電プラント
US10883388B2 (en) 2018-06-27 2021-01-05 Echogen Power Systems Llc Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system
DE102019216179A1 (de) * 2019-10-21 2021-04-22 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Verfahren zur Regelung der Eintrittstemperatur eines Arbeitsfluides einer Dampfturbine bei schwankender Bereitstellung thermischer Energie
US11435120B2 (en) 2020-05-05 2022-09-06 Echogen Power Systems (Delaware), Inc. Split expansion heat pump cycle
AU2021397292A1 (en) 2020-12-09 2023-07-06 Supercritical Storage Company, Inc. Three reservoir electric thermal energy storage system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070113562A1 (en) 2005-11-18 2007-05-24 General Electric Company Methods and apparatus for starting up combined cycle power systems

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3286466A (en) * 1964-04-24 1966-11-22 Foster Wheeler Corp Once-through vapor generator variable pressure start-up system
US3392712A (en) * 1966-06-30 1968-07-16 Gen Electric Vortex desuperheater
US3577733A (en) * 1968-07-16 1971-05-04 Gen Electric Rapid loading of steam turbines
US4208882A (en) * 1977-12-15 1980-06-24 General Electric Company Start-up attemperator
JPS5572608A (en) * 1978-11-29 1980-05-31 Hitachi Ltd Driving process of cross-compound turbine bypath system and its installation
US4274438A (en) * 1979-02-21 1981-06-23 Westinghouse Electric Corp. Method of diagnostic valve testing
US4391101A (en) * 1981-04-01 1983-07-05 General Electric Company Attemperator-deaerator condenser
JPS57188709A (en) * 1981-05-15 1982-11-19 Toshiba Corp Turbine starter
JPS6193208A (ja) * 1984-10-15 1986-05-12 Hitachi Ltd タ−ビンバイパス系統
US4875436A (en) * 1988-02-09 1989-10-24 W. R. Grace & Co.-Conn. Waste heat recovery system
US5042246A (en) * 1989-11-06 1991-08-27 General Electric Company Control system for single shaft combined cycle gas and steam turbine unit
DE4138264A1 (de) * 1991-11-21 1993-09-23 Siemens Ag Dampfkraftwerk
US5630314A (en) * 1992-09-10 1997-05-20 Hitachi, Ltd. Thermal stress relaxation type ceramic coated heat-resistant element
RU2129661C1 (ru) * 1994-07-19 1999-04-27 Домен Вен Ливен Паросиловой двигатель (варианты)
JPH08334005A (ja) * 1995-06-06 1996-12-17 Toshiba Corp タービン起動制御装置
JPH09112215A (ja) * 1995-10-16 1997-04-28 Toshiba Corp ガスタービンプラントおよびその運転方法
DE19719725A1 (de) * 1997-05-09 1998-11-19 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen einer Ventilanordnung
WO1998053184A1 (de) * 1997-05-16 1998-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Gas- und dampfturbinenanlage und verfahren zur kühlung des kühlmittels der gasturbine einer derartigen anlage
JP2001108202A (ja) * 1999-10-05 2001-04-20 Babcock Hitachi Kk 排熱回収ボイラ
US6782703B2 (en) * 2002-09-11 2004-08-31 Siemens Westinghouse Power Corporation Apparatus for starting a combined cycle power plant
JP2004169625A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Toshiba Corp コージェネレーションプラントおよびその起動方法
US6767178B2 (en) * 2002-12-31 2004-07-27 Compressor Controls Corporation Response time of a steam turbine speed-control system
EP1710400A1 (de) * 2005-04-05 2006-10-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten einer Gas- und Dampfturbinenanlage
US20060254280A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Combined cycle power plant using compressor air extraction
JP5022853B2 (ja) * 2007-10-03 2012-09-12 株式会社東芝 蒸気弁および発電設備

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070113562A1 (en) 2005-11-18 2007-05-24 General Electric Company Methods and apparatus for starting up combined cycle power systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tomlinson et al.

Also Published As

Publication number Publication date
CN101769202B (zh) 2014-08-13
JP5638237B2 (ja) 2014-12-10
JP2010156332A (ja) 2010-07-15
CN101769202A (zh) 2010-07-07
RU2506440C2 (ru) 2014-02-10
US20100162721A1 (en) 2010-07-01
RU2009148415A (ru) 2011-07-10
US8176723B2 (en) 2012-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009059316A1 (de) Vorrichtung zum Starten einer Dampfturbine gegen Nenndruck
DE102008029941B4 (de) Dampfkraftanlage und Verfahren zur Regelung der Leistung einer Dampfkraftanlage
DE102010061449A1 (de) Verfahren zum Anfahren einer Dampfturbine
EP2366062B1 (de) Verfahren zur stabilisierung der netzfrequenz eines elektrischen stromnetzes
EP2100010B1 (de) Verfahren zur Steigerung des Dampfmassenstroms einer Hochdruck-Dampfturbine eines Dampfkraftwerks während einer Hoch-Phase des Dampfkraftwerks
DE102008064060A1 (de) Verfahren für eine primäre Frequenzregelung durch gemeinsame Kontrolle bei kombinierten Gas-und Dampfturbinen
DE102009026053A1 (de) Überlastventil für eine Dampfturbine und zugehöriges Verfahren
EP1854964A1 (de) Nutzung der Dampfturbine zur primären Frequenzregelung in Energieerzeugungsanlagen
CH702163A2 (de) Verfahren zur Steigerung der Leistungsabgabe eines Gas- und Dampf-Kombikraftwerks während ausgewählter Betriebszeiträume.
DE102011000300B4 (de) System zum Anfahren eines Kombikraftwerks
EP2326800B1 (de) Dampfkraftanlage zur erzeugung elektrischer energie
DE102012102368A1 (de) Kombikraftwerk
DE102017104091A1 (de) System und Verfahren zum Aufheizen von Komponenten eines Abhitzedampferzeugers
DE102019219505B4 (de) Kondensat- und Speisewassersystem eines Dampfkraftwerks und Betriebsverfahren dafür
EP2362073A1 (de) Dampfkraftwerk umfassend eine Tuning-Turbine
CH698282B1 (de) Kombikraftwerkssystem.
EP2556218B1 (de) Verfahren zum schnellen zuschalten eines dampferzeugers
DE102014113328A1 (de) Dampfturbinensystem mit Dampfturbinenkupplung
EP2805031B1 (de) Kraftwerk und verfahren zum betreiben einer kraftwerksanlage
EP2738458B2 (de) Kraftwerksanlage und Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom
EP3497307B1 (de) Kraftwärmekopplungs-gas und dampfturbinen-kraftwerk
EP2642090B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Dampfturbine und assoziiertes Steuer- oder Regelungssystem
DE112018001941T5 (de) Gasturbinenkombikraftwerk und verfahren zum steuern des gasturbinenkombikraftwerks
EP1953351A1 (de) Konzept zum Vorwärmen und Anfahren von Dampfturbinen mit Eintrittstemperaturen über 650°C
EP2918796A1 (de) Dampfkraftanlage mit Dampferzeuger umfassend eine Trommeldruckhaltearmatur

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC CO., SCHENECTADY, N.Y., US

R018 Grant decision by examination section/examining division