EP0976914A1 - Installation et procédé pour fournir rapidement une réserve de puissance dans des centrales combinées avec turbines à gaz et à vapeur - Google Patents

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steam turbine
pressure
steam generator
heat
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Erhard Dr. Liebig
Jean-Pierre Rickli
Werner Schmidhofer
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ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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    • 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
    • F01K23/106—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 with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler

Definitions

  • a gas and steam turbine system with a water-steam circuit to drive the steam turbine via at least one inlet valve connected to this, in addition to the heat recovery steam generator at least a heat store on which is coupled to the heat recovery steam generator and from the required saturated water or steam for the heat recovery steam generator rapid provision of power reserves can be fed.
  • the invention is based on the idea of an optimal for the performance data a combined heat and power plant designed waste heat steam generator connect additional heat storage.
  • the possible enthalpy gradient of the steam turbine not fully exploited, so that a power reserve through fast Opening the intake valves is available.
  • the size of the power reserve to be applied depends on the distance of the currently driven power with throttled Inlet valve to power level with the inlet valve fully open from. If an increase in performance according to "primary or secondary response" is required, the system is switched to sliding pressure mode, i.e. the steam turbine inlet valves are fully opened. This means that the entire enthaloie gradient can be immediately the steam turbine become effective. There is an increase in performance the steam turbine.
  • the associated with the opening of the intake valves Pressure reduction enables this in the steam generator drum and additionally in the additional heat accumulator coupled to this pressure level to evaporate the saturated water. This steam becomes the steam turbine fed and enables a further short-term increase in performance.
  • the pump 8 delivers saturated water from Constant pressure accumulator 7 preferably in the steam generator drum 3.
  • Constant pressure accumulator 7 preferably in the steam generator drum 3.
  • Die Pump 8 also serves to empty the cold water content after a Start or saturated water for the purpose of decommissioning.
  • the combined cycle power plant designed according to the invention can be operated in this way by means of an inlet valve 12 of the steam turbine 6 in a fixed-pressure mode.
  • saturated water is conveyed from the heat store 7 via the drum 3 into the steam generator 20, as a result of which the supply via the economizer 2 can be reduced.
  • a connecting line III provides the exit of the economizer 2 with the gradient store 10 via a corresponding valve connects, for filling the gradient store 10 with saturated water.
  • Fig. 2 is for unloading a connecting line between the gradient store 10 and the entrance of the Superheater 5 and the steam turbine provided.
  • the gradient store 10 can also be connected to the steam space of the separator 9 are connected, but this is not directly entered in Fig. 2.
  • FIG. 3a shows with the aid of the first exemplary embodiment of a rotary drum steam generator consisting of constant pressure accumulator 7 and gradient accumulator 10.
  • the constant pressure accumulator 7 is unchanged according to the exemplary embodiment Fig. 1 connected to the drum 3.
  • the following supply lines are provided:
  • a feed line Z1 connects the gradient reservoir 10 to the steam line 11 via the live steam can be fed into the gradient store 10.
  • Another Lead Z2 connects the gradient store 10 to the drum 3 in such a way that 3 saturated steam are introduced into the gradient reservoir 10 from the drum can.
  • Another feed line Z3 connects the gradient reservoir 10 to the saturated water area the drum 3 so that saturated water is introduced into the gradient reservoir can be. All supply lines contain control valves through which the filling process can run regulated.
  • the embodiments shown in Figs. 1 and 3a of a waste heat steam generator correspond to the so-called drum circulation steam generator principle.
  • FIG. 3b a so-called forced-through steam generator arrangement is shown in FIG. 3b shown, in which, as in Fig. 2, the gradient store 10 is arranged accordingly.
  • the arrangement according to FIG. 3b a constant pressure accumulator 7 in front, which for loading via a supply line with Vetil to regulate the loading process.
  • the saturated water required for loading is removed at a suitable point between the economizer and the evaporator.
  • the unloading process of the gradient store takes place via the pressure drop inside the water-steam circuit by opening at least one steam turbine inlet valve 12, which causes the feed water under saturated water conditions immediately evaporated within the gradient store and the steam turbine is additionally fed.
  • the capacity reserves required to increase performance can of course be used also by appropriate dimensioning, for example the Steam generator drum can be achieved. Of course it is possible that Power reserves also at the different pressure levels of the heat recovery steam generator to distribute.

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