EP2611995A1 - Dampfturbinenanlage mit variabler dampfeinspeisung - Google Patents

Dampfturbinenanlage mit variabler dampfeinspeisung

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EP2611995A1
EP2611995A1 EP11771088.9A EP11771088A EP2611995A1 EP 2611995 A1 EP2611995 A1 EP 2611995A1 EP 11771088 A EP11771088 A EP 11771088A EP 2611995 A1 EP2611995 A1 EP 2611995A1
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EP
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steam
steam turbine
feed
pressure
turbine
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Michael Wechsung
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Siemens AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a steam turbine plant with variable steam feed.
  • steam is generated at several pressure stages, for example live steam, medium pressure steam and low pressure steam in the three-pressure process. Frequently, this is a fuel with a high
  • the invention has for its object to provide a steam turbine ⁇ plant, in which the above-mentioned problems over-. are wounds and in particular throttle losses are largely avoided. It is another object of the invention to propose a method for operating the steam turbine plant, in which throttle losses are largely avoided.
  • the steam collecting line at a steam feed inlet point of the steam collecting line section is in the exhaust steam flow
  • the Einspeisedampf- device is integrally Schlos ⁇ sen to the Zudampfsammel effetsabites and which is driven in such a switchable, that if the exhaust steam pressure is lower than a target pressure in the Zudampfsammel effetsabites is, the Zudampfsammeltechnischs- section with the feed steam device connected vapor-conducting and is interrupted between the changeover valve and the Zudampfein- leitstelle, and otherwise the feed steam device is separated from the Zudampfsammititungsabites.
  • the changeover valve is switched in such a way that the steam turbine is subjected to a feed steam via the feed steam device when the desired pressure in the Zudampfsammel Obersab ⁇ falls below the target pressure. If the exhaust steam pressure of the steam turbine is equal to or higher than the desired value, the feed steam device is separated from the steam manifold line section and the steam turbine receives no feed steam via the feed steam. steam device.
  • said low pressure steam ⁇ pressure is usually increased to a condensation of sulfurous acid and thus to prevent corrosion of components of the waste heat boiler can be introduced by means of Umschaltarma ⁇ tur the Zudampf upstream of the feed steam device and relaxed in the steam turbine.
  • the feed steam device preferably has a plurality of steam feed parts at different stages of the steam turbine and the feed steam device is controllable such that the feeding of the feed steam takes place only at those Dampfeinspeisesteile at which the pressure at the inlet position within the steam turbine is higher than that of the feed steam itself However, the pressure difference is minimal.
  • the feed vapor is thus fed into the steam turbine in such a way that an optionally erforder ⁇ Liche throttling of Einspeisedampfs is unnecessary, whereby the steam turbine plant according to the invention is free from unnecessary throttling losses.
  • the feed steam device is preferably controlled such that starting from the Dampfeinspeisesteile, which is formed on a steam side arranged stage of the steam turbine, the Einspeeamampf- device controls that Dampfeinspeisesteile which is formed at an adjacent, upstream stage of the steam turbine.
  • said feeder ⁇ steam device at load increase of the steam turbine is so controlled at ⁇ that is, starting from a Dampfeinspeisesteile forming excluded at an upstream arranged stage of the steam turbine, which EinspeisedampfVorides drives that Dampfeinspeisestelle, which exhaust steam to an adjacent-side stage the steam turbine is formed.
  • a steam consumer of the steam turbine plant is preferably a medium or low pressure steam turbine provided.
  • the opening degree characteristic curve of the switching valve for connecting and disconnecting the feed steam device and / or the opening degree characteristic for connecting and disconnecting the steam collecting line section are preferably linear, pro ⁇ gressive or degressive.
  • a method for operating the steam turbine plant preferably has the steps of: providing the steam turbine plant; Setting a desired pressure for the ZudampfSammellei ⁇ tion; Switching the changeover valve so that, when the exhaust pressure is smaller than the target pressure in the Zudampfsull- line section, the Zudampfsammelleitabites is vapor-connected to the feed steam device and is interrupted between the changeover valve and the Zudampfeinleitstelle; or switching the reversing valve so that if the exhaust steam pressure is equal to or greater than the target pressure in the inlet steam header portion, the EinspeisedampfVorrich ⁇ tung separated from the change-over valve and the control center to the Zudampfein- Zudampf conveyed directly from the Zudampfsammel effets
  • the method preferably further comprises the Einspeisedampf- device a plurality of Dampfeinspeises former at different stages of the steam turbine and the feeder ⁇ steam device is driven such that the feed-solution of Einspeisedampfes place only at those Dampfeinspeise- takes place at which the pressure difference between the Infeed position within the steam turbine and the feed ⁇ steam is minimal.
  • the EinspeisedampfVorraum when the load lowering of the steam turbine, preferably such angesteu ⁇ ert that, starting from the Dampfeinspeisesteile which is formed on an exhaust-mounted stage of the steam turbine from ⁇ that EinspeisedampfVorides drives that Dampfeinspeisestelle attached to an adjacent current ⁇ on arranged step of Steam turbine is formed.
  • the feed steam orrich ⁇ tion is preferably controlled such that, starting from a Dampfeinspeisesteile, which is formed at an upstream stage of the steam turbine, the Einlraineddedampf- device controls that Dampfeinspeisestelle formed on an adjacent, steam side arranged stage of the steam turbine ,
  • a steam turbine plant 1 is shown, which is coupled via a waste heat boiler 2 with a gas turbine plant 3.
  • the waste heat boiler 2 comprises a high-pressure steam system 4 with a live steam collecting line 14, a medium-pressure steam system 5 with a medium-pressure steam feed line 15, a low-pressure steam system 6 with a low-pressure steam feed line 16 and a plurality of heat exchangers 7.
  • the heat energy of the hot Ab ⁇ gases of the gas turbine plant 3 is discharged by means of the heat exchanger 7 to a respective associated boiler system 8, 9 and 10 for generating steam.
  • the steam generated in the boiler systems 8, 9 and 10 is used for operating a high-pressure steam turbine 11, a medium-pressure steam turbine 12 and a low pressure steam turbine ⁇ . 13
  • the high-pressure steam turbine 11 and the medium-pressure steam turbine 12 are each coupled by means of one of the steam collecting lines 14 and 15 to the respectively corresponding steam system 4 or 5.
  • the medium-pressure ZudampfSammeltechnisch 15 further includes a reheater 20, by means of which a medium-pressure steam to increase the efficiency of the steam turbine plant 1 in the waste heat boiler 2 is overheated.
  • the medium-pressure steam is composed of the generated in the boiler system 9 Medium pressure steam and the exhaust steam of the high pressure steam turbine 11. From the reheater 20, the superheated medium pressure steam flows via the medium pressure steam manifold 22 to the medium pressure steam turbine 12th
  • the low-pressure Zudampf from the boiler system 10 flows through a low-pressure ZudampfSammeltechnisch 16 to a changeover valve 17.
  • the pressure of the Zudampfs in the low-pressure to ⁇ steam collecting line 16 is presently 4.2 bar.
  • the pressure of Nie ⁇ derdruck-Zudampfs is increased such that a condensation of sulfurous acid on the heat exchanger surfaces of the heat exchanger 7 and thus corroding the heat exchanger surfaces is prevented. This results in the low pressure ZudampfSammeltechnisch 16, a pressure of for example 8 bar.
  • the low-pressure ZudampfSammeltechnisch 16 also has a low-pressure Zudampfsammel effetsabites 19, on which a Zudampfeinleitstelle 21 is formed.
  • the low-pressure Zudampf via the low-pressure Zudampfsammel effetsabites 19 with the exhaust steam of the medium-pressure turbine 12 is fed via the inlet steam inlet 21.
  • the reversing valve 17 is a (not shown) Steue ⁇ reasoner assigned which is arranged at a below the Abdampfdrucks the medium-pressure steam turbine 12 from a predetermined desired value, for example 4 bar, caused especially by a partial load operation of with ⁇ telyakdampfturbine 12, the change-over valve 17 to switch so that the Zudampf via the switching valve 17 to a feed steam device 18 flows. For example, falls the operating condition of the medium-pressure steam turbine 12 from a full load operation to a partial load operation of 60% of
  • the Abdampfdruck falls accordingly, ie the Abdampfdruck drops to 60% of the exhaust steam pressure at full load.
  • the setpoint value is fallen short of and the Umschaltar- matur 17 is switched, whereby the Zudampf flows to the feed steam device 18, via which it flows as feed steam into the medium-pressure turbine 12.
  • the Zudampf from the pressure level in the low pressure ZudampfSammel effet 16 is relaxed to the pressure level at the Zudampfeinleitstelle 21 in the central ⁇ pressure turbine 12 and thus energetically utilized.
  • the feed steam device 18 has a plurality
  • the changeover valve 17 is switched such that the exhaust steam flow flows via the low pressure steam manifold line section 19 to the low pressure steam turbine 13.
  • the low pressure Zudampfsammel effetesabites 19 then flow at the Zudampfeinleitstelle 21 of the exhaust steam of the medium-pressure turbine 12, which was previously relaxed to 4 bar, and the steam of the low-pressure ZudampfSammeline 16, which in the present case also has a pressure of 4 bar together and to the low-pressure turbine thirteenth ,

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Abstract

Eine Dampfturbinenanlage (1) weist eine Dampfturbine (12) und eine einen Zudampfsammelleitungsabschnitt (19) aufweisende Zudampfsammelleitung (16) zur Versorgung eines Dampfverbrauchers auf, wobei die Zudampfsammelleitung (16) an einer Zudampfeinleitstelle (21) des Zudampfsammelleitungsabschnitts (19) in den Abdampfstrom der Dampfturbine (12) eingeleitet ist und eine Einspeisedampfvorrichtung (18) an der Dampfturbine (12) mit einer Umschaltarmatur (17) vorgesehen ist, mit der stromauf der Zudampfeinleitstelle (21) die Einspeisedampfvorrichtung (18) an den Zudampfsammelleitungsabschnitt (19) angeschlossen ist und die derart angesteuert umschaltbar ist, dass, wenn der Abdampfdruck kleiner einem Soll-Druck in dem Zudampfsammelleitungsabschnitt (19) ist, der Zudampfsammelleitungsabschnitt (19) mit der Einspeisedampfvorrichtung (18) dampfleitend verbunden und zwischen der Umschaltarmatur (17) und der Zudampfeinleitstelle (21) unterbrochen ist, sowie sonst die Einspeisedampfvorrichtung (18) von dem Zudampfsammelleitungsabschnitt (19) getrennt ist.

Description

Beschreibung
Dampfturbinenanlage mit variabler Dampfeinspeisung
Die Erfindung betrifft eine Dampfturbinenanlage mit variabler Dampfeinspeisung .
Dampfturbinenanlagen werden in der Regel unter ökonomischen Gesichtspunkten dimensioniert. Insbesondere bei Dampfturbi¬ nenanlagen, die in der elektrischen Energieerzeugung eingesetzt werden, wird zum Erreichen höchster Wirkungsgrade mit sehr großen Leistungseinheiten gearbeitet. Der Wirkungsgrad soll zudem über einen möglichst großen Leistungsbereich kon- stant sein. Dazu ist es bekannt einen Zudampf, insbesondere einen Niederdruck-Zudampf, in eine Mittel- oder Niederdruck- Dampfturbine einzuspeisen. Wird die Dampfturbine beispiels¬ weise im Teillastbetrieb gefahren, muss der Zudampf an der Einspeisestelle angedrosselt werden, sofern dieser bei kon- stantem Druck zur Verfügung steht.
In kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlagen wird Dampf auf mehreren Druckstufen erzeugt, beispielsweise Frischdampf, Mitteldruck-Zudampf und Niederdruck-Zudampf beim Drei-Druck- Prozess. Häufig wird dabei ein Brennstoff mit einem hohen
Schwefelgehalt verwendet. Dabei kann es notwendig sein, den Druck des Niederdruck-Zudampfs zu erhöhen, um ein Auskondensieren von schwefliger Säure an den Wärmeübertragerflächen eines Dampferzeugers aufgrund des hohen Schwefelgehalts des Brennstoffs zu verhindern. Im Gegenzug muss der Niederdruck- Zudampf entsprechend an der Einspeisestelle angedrosselt wer¬ den. Nachteilig dabei ist, dass mit dem Androsseln des Zu- dampfs Energie vernichtet wird, also die Fähigkeit des Dampfs abnimmt im Kreisprozess Arbeit zu verrichten, wodurch der Wirkungsgrad des gesamten Dampfkraftprozesses sinkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampfturbinen¬ anlage zu schaffen, bei der die oben genannten Probleme über- wunden sind und insbesondere Drosselverluste weitestgehend vermieden sind. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Dampfturbinenanlage vorzuschlagen, bei dem insbesondere Drosselverluste weitestgehend vermieden werden.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Dampfturbinenanlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner ist die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun- gen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Bei einer Dampfturbinenanlage mit einer Dampfturbine und einer einen Zudampfsammelleitungsabschnitt aufweisende Zu- dampfSammelleitung zur Versorgung eines DampfVerbrauchers ist die ZudampfSammelleitung an einer Zudampfeinleitstelle des ZudampfSammelleitungsabschnitts in den Abdampfstrom der
Dampfturbine eingeleitet und eine EinspeisedampfVorrichtung ist an der Dampfturbine mit einer Umschaltarmatur vorgesehen, mit der stromauf der Zudampfeinleitstelle die Einspeisedampf- vorrichtung an den Zudampfsammelleitungsabschnitt angeschlos¬ sen ist und die derart angesteuert umschaltbar ist, dass, wenn der Abdampfdruck kleiner einem Soll-Druck in dem Zudampfsammelleitungsabschnitt ist, der Zudampfsammelleitungs- abschnitt mit der EinspeisedampfVorrichtung dampfleitend verbunden und zwischen der Umschaltarmatur und der Zudampfein- leitstelle unterbrochen ist, sowie sonst die Einspeisedampf- vorrichtung von dem Zudampfsammelleitungsabschnitt getrennt ist .
Erfindungsgemäß wird die Umschaltarmatur bei einem Unterschreiten des Soll-Drucks in dem Zudampfsammelleitungsab¬ schnitt derart geschaltet, dass die Dampfturbine mit einem Einspeisedampf via die EinspeisedampfVorrichtung beaufschlagt wird. Entspricht der Abdampfdruck der Dampfturbine dem Soll- Wert, oder liegt er darüber, ist die EinspeisedampfVorrichtung von dem Zudampfsammelleitungsabschnitt getrennt und die Dampfturbine erhält keinen Einspeisedampf via die Einspeise- dampf orrichtung . Wird die Dampfturbinenanlage in Teillast betrieben, wodurch der Druck im Dampfturbineninneren entsprechend abfällt, oder wird ein stark schwefelhaltiger Brennstoff beim Betrieb einer an die Dampfturbinenanlage gekoppel- ten Gasturbinenanlage verwendet, wobei der Niederdruckdampf¬ druck in der Regel erhöht wird, um ein Auskondensieren von schwefliger Säure und somit ein Korrodieren von Bauteilen des Abhitzekessels zu verhindern, kann mittels der Umschaltarma¬ tur der Zudampf über die EinspeisedampfVorrichtung stromauf eingeleitet und in der Dampfturbine entspannt werden.
Die EinspeisedampfVorrichtung weist bevorzugt eine Mehrzahl an Dampfeinspeisesteilen an unterschiedlichen Stufen der Dampfturbine auf und die EinspeisedampfVorrichtung ist derart ansteuerbar, dass die Einspeisung des Einspeisedampfes nur an derjenigen Dampfeinspeisesteile erfolgt, an der der Druck an der Einleitposition innerhalb der Dampfturbine zwar höher ist als der des Einspeisedampfs selbst, die Druckdifferenz jedoch minimal ist. Der Einspeisedampf wird folglich derart in die Dampfturbine eingespeist, dass eine gegebenenfalls erforder¬ liche Drosselung des Einspeisedampfs entbehrlich ist, wodurch die erfindungsgemäße Dampfturbinenanlage frei von unnötigen Drosselverlusten ist. Bei Lastabsenkung der Dampfturbine ist die EinspeisedampfVorrichtung bevorzugt derart angesteuert, dass ausgehend von der Dampfeinspeisesteile, die an einer abdampfseitig angeordneten Stufe der Dampfturbine ausgebildet ist, die Einspeisedampf- vorrichtung diejenige Dampfeinspeisesteile ansteuert, die an einer angrenzenden, stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine ausgebildet ist. Bevorzugtermaßen ist die Einspeise¬ dampfVorrichtung bei Lastzunahme der Dampfturbine derart an¬ gesteuert, dass ausgehend von einer Dampfeinspeisesteile, die an einer stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine ausge- bildet ist, die EinspeisedampfVorrichtung diejenige Dampfeinspeisestelle ansteuert, die an einer angrenzenden, abdampf- seitig angeordneten Stufe der Dampfturbine ausgebildet ist. Als Dampf erbraucher der Dampfturbinenanlage ist bevorzugt eine Mittel- oder Niederdruckdampfturbine vorgesehen.
Ferner sind bevorzugt die Öffnungsgradkennlinie der Umschalt- armatur für das Verbinden und Trennen der EinspeisedampfVorrichtung und/oder die Öffnungsgradkennlinie für das Verbinden und Trennen des ZudampfSammelleitungsabschnitts linear, pro¬ gressiv oder degressiv. Ein Verfahren zum Betreiben der Dampfturbinenanlage weist bevorzugt die Schritte auf: Bereitstellen der Dampfturbinenanlage; Festlegen eines Soll-Drucks für die ZudampfSammellei¬ tung; Schalten der Umschaltarmatur so, dass, wenn der Ab- dampfdruck kleiner dem Soll-Druck in dem Zudampfsammellei- tungsabschnitt ist, der ZudampfSammelleitungsabschnitt mit der EinspeisedampfVorrichtung dampfleitend verbunden und zwischen der Umschaltarmatur und der Zudampfeinleitstelle unterbrochen ist; oder Schalten der Umschaltarmatur so, dass, wenn der Abdampfdruck gleich oder größer dem Soll-Druck in dem Zu- dampfSammelleitungsabschnitt ist, die EinspeisedampfVorrich¬ tung von der Umschaltarmatur getrennt und an die Zudampfein- leitstelle Zudampf direkt von dem Zudampfsammelleitungsab¬ schnitt gefördert wird. Bei dem Verfahren weist ferner bevorzugt die Einspeisedampf- vorrichtung eine Mehrzahl an Dampfeinspeisesteilen an unterschiedlichen Stufen der Dampfturbine auf und die Einspeise¬ dampfVorrichtung wird derart angesteuert, dass die Einspei- sung des Einspeisedampfes nur an derjenigen Dampfeinspeise- stelle erfolgt, an der die Druckdifferenz zwischen der Einspeiseposition innerhalb der Dampfturbine und dem Einspeise¬ dampf minimal ist. Dabei wird bei Lastabsenkung der Dampfturbine die EinspeisedampfVorrichtung bevorzugt derart angesteu¬ ert, dass ausgehend von der Dampfeinspeisesteile, die an einer abdampfseitig angeordneten Stufe der Dampfturbine aus¬ gebildet ist, die EinspeisedampfVorrichtung diejenige Dampfeinspeisestelle ansteuert, die an einer angrenzenden, strom¬ auf angeordneten Stufe der Dampfturbine ausgebildet ist. Bei Lastzunahme der Dampfturbine wird die Einspeisedampf orrich¬ tung bevorzugt derart angesteuert, dass ausgehend von einer Dampfeinspeisesteile, die an einer stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine ausgebildet ist, die Einspeisedampf- Vorrichtung diejenige Dampfeinspeisestelle ansteuert, die an einer angrenzenden, abdampfseitig angeordneten Stufe der Dampfturbine ausgebildet ist.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Aus führungs form einer er- findungsgemäßen Gas- und Dampfturbinenanlage anhand der bei¬ gefügten schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigt die Figur eine Gas- und Dampfturbinenanlage mit variabler Dampf¬ einspeisung . In der Figur ist eine Dampfturbinenanlage 1 gezeigt, die via einen Abhitzekessel 2 mit einer Gasturbinenanlage 3 gekoppelt ist. Der Abhitzekessel 2 umfasst ein Hochdruckdampfsystem 4 mit einer FrischdampfSammelleitung 14, ein Mitteldruckdampfsystem 5 mit einer Mitteldruck-ZudampfSammelleitung 15, ein Niederdruckdampfsystem 6 mit einer Niederdruck-ZudampfSammelleitung 16 sowie mehrere Wärmeübertrager 7.
In dem Abhitzekessel 2 wird die Wärmeenergie der heißen Ab¬ gase der Gasturbinenanlage 3 mittels der Wärmeübertrager 7 an eine jeweils zugehörige Kesselanlage 8, 9 und 10 zum Erzeugen von Dampf abgegeben. Der in den Kesselanlagen 8, 9 und 10 erzeugte Dampf dient zum Betreiben einer Hochdruckdampfturbine 11, einer Mitteldruckdampfturbine 12 und einer Niederdruck¬ dampfturbine 13.
Die Hochdruckdampfturbine 11 und die Mitteldruckdampfturbine 12 sind mittels je einer der DampfSammelleitungen 14 und 15 mit dem jeweils entsprechenden Dampfsystem 4 bzw. 5 gekoppelt. Die Mitteldruck-ZudampfSammelleitung 15 weist ferner einen Zwischenüberhitzer 20 auf, mittels dem ein Mitteldruck- Dampf zum Erhöhen des Wirkungsgrades der Dampfturbinenanlage 1 im Abhitzekessel 2 überhitzt wird. Der Mitteldruck-Dampf setzt sich zusammen aus dem in der Kesselanlage 9 erzeugten Mitteldruck-Zudampf und dem Abdampf der Hochdruckdampfturbine 11. Von dem Zwischenüberhitzer 20 strömt der überhitzte Mitteldruck-Dampf via die MitteldruckdampfSammelleitung 22 zur Mitteldruckdampfturbine 12.
Via eine Niederdruck-ZudampfSammelleitung 16 strömt der Niederdruck-Zudampf von der Kesselanlage 10 zu einer Umschaltarmatur 17. Der Druck des Zudampfs in der Niederdruck-Zu¬ dampfSammelleitung 16 beträgt vorliegend 4,2 bar. Im Falle einer Verwendung eines stark schwefelhaltigen Brennstoffs beim Betrieb der Gasturbinenanlage 3 wird der Druck des Nie¬ derdruck-Zudampfs derart erhöht, dass ein Auskondensieren von schwefliger Säure an den Wärmeübertragerflächen der Wärmeübertrager 7 und somit ein Korrodieren der Wärmeübertrager- flächen verhindert wird. Dadurch ergibt sich in der Niederdruck-ZudampfSammelleitung 16 ein Druck von beispielsweise 8 bar .
Die Niederdruck-ZudampfSammelleitung 16 weist ferner einen Niederdruck-Zudampfsammelleitungsabschnitt 19 auf, an dem eine Zudampfeinleitstelle 21 ausgebildet ist. Via die Zu- dampfeinleitstelle 21 wird der Niederdruck-Zudampf über den Niederdruck-Zudampfsammelleitungsabschnitt 19 mit dem Abdampf der Mitteldruckturbine 12 eingespeist.
Der Umschaltarmatur 17 ist eine (nicht dargestellte) Steue¬ rungseinrichtung zugeordnet, die eingerichtet ist, bei einem Unterschreiten des Abdampfdrucks der Mitteldruckdampfturbine 12 von einem vorgegebenen Soll-Wert, beispielsweise 4 bar, verursacht insbesondere durch einen Teillastbetrieb der Mit¬ teldruckdampfturbine 12, die Umschaltarmatur 17 derart zu schalten, dass der Zudampf via die Umschaltarmatur 17 zu einer EinspeisedampfVorrichtung 18 strömt. Fällt beispielsweise der Betriebszustand der Mitteldruckdampfturbine 12 von einem Volllastbetrieb auf einen Teillastbetrieb von 60% der
Volllast, fällt auch der Abdampfdruck entsprechend, d. h. der Abdampfdruck fällt auf 60% des Abdampfdrucks bei Volllast. Dadurch wird der Soll-Wert unterschritten und die Umschaltar- matur 17 wird geschaltet, wodurch der Zudampf zur EinspeisedampfVorrichtung 18 strömt, via die er als Einspeisedampf in die Mitteldruckturbine 12 strömt. Somit wird der Zudampf vom Druckniveau in der Niederdruck-ZudampfSammelleitung 16 auf das Druckniveau an der Zudampfeinleitstelle 21 in der Mittel¬ druckturbine 12 entspannt und somit energetisch verwertet.
Die EinspeisedampfVorrichtung 18 weist eine Mehrzahl an
Dampfeinspeisestellen (nicht dargestellt) auf, von denen nur maximal eine angesteuert wird. Das heißt, die Dampfzufuhr er¬ folgt immer nur an einer Dampfeinspeisestelle . Dabei wird diejenige Dampfeinspeisestelle angesteuert, an der der Druck des Dampfturbinenprozessdampfs in etwa gleich dem Druck des Einspeisedampfs ist. Dies ermöglicht ein nahezu ungedrossel- tes Einspeisen des Einspeisedampfs, wodurch ein zusätzlicher Drosselverlust durch Androsseln vermieden ist. Aufgrund von Strömungsverlusten weist der Zudampf nach Passieren der Umschaltarmatur 17 an der Dampfeinspeisestelle einen geringfü¬ gig niedrigeren Druck auf, als in der Niederdruck-Zudampfsam- melleitung 16, beispielsweise 4 bar.
Ist der von der Steuerungseinrichtung gemessene Abdampfdruck über bzw. gleich dem Soll-Wert, wird die Umschaltarmatur 17 derart geschaltet, dass der Zudampfstrom via den Niederdruck- Zudampfsammelleitungsabschnitt 19 zur Niederdruckdampfturbine 13 strömt. In dem Niederdruck-Zudampfsammelleitungsabschnitt 19 strömen dann an der Zudampfeinleitstelle 21 der Abdampf der Mitteldruckturbine 12, der zuvor auf 4 bar entspannt wurde, und der Dampf der Niederdruck-ZudampfSammelleitung 16, der vorliegend ebenfalls einen Druck von 4 bar hat, zusammen und zur Niederdruckturbine 13.

Claims

Patentansprüche
Dampfturbinenanlage (1) mit einer Dampfturbine (12) und einer einen ZudampfSammelleitungsabschnitt (19) aufweisende ZudampfSammelleitung (16) zur Versorgung eines Dampfverbrauchers,
wobei die ZudampfSammelleitung (16) an einer Zudampfein- leitstelle (21) des ZudampfSammelleitungsabschnitts (19) in den Abdampfström der Dampfturbine (12) eingeleitet ist und eine Einspeisedampf orrichtung (18) an der Dampfturbine
(12) mit einer Umschaltarmatur (17) vorgesehen ist, mit der stromauf der Zudampfeinleitstelle (21) die Einspeisedampf- vorrichtung (18) an den ZudampfSammelleitungsabschnitt (19) angeschlossen ist und die derart angesteuert umschaltbar ist, dass, wenn der Abdampfdruck kleiner einem Soll-Druck in dem ZudampfSammelleitungsabschnitt (19) ist, der Zu¬ dampfSammelleitungsabschnitt (19) mit der Einspeisedampf- vorrichtung (18) dampfleitend verbunden und zwischen der Umschaltarmatur (17) und der Zudampfeinleitstelle (21) unterbrochen ist, sowie sonst die EinspeisedampfVorrichtung
(18) von dem ZudampfSammelleitungsabschnitt (19) getrennt ist .
2. Dampfturbinenanlage (1) gemäß Anspruch 1,
wobei die EinspeisedampfVorrichtung (18) eine Mehrzahl an Dampfeinspeisesteilen an unterschiedlichen Stufen der
Dampfturbine (12) aufweist und die EinspeisedampfVorrich¬ tung (18) derart ansteuerbar ist, dass die Einspeisung des Einspeisedampfes nur an derjenigen Dampfeinspeisesteile er¬ folgt, an der die Druckdifferenz zwischen dem Druck an der Einleitposition innerhalb der Dampfturbine und dem Einspei¬ sedampf selbst minimal ist.
3. Dampfturbinenanlage (1) gemäß Anspruch 2,
wobei bei Lastabsenkung der Dampfturbine (12) die Einspei¬ sedampfVorrichtung (18) derart angesteuert ist, dass ausge¬ hend von der Dampfeinspeisesteile, die an einer abdampfsei- tig angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist, die EinspeisedampfVorrichtung (18) diejenige Dampfeinspeisestelle ansteuert, die an einer angrenzenden, stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist.
4. Dampfturbinenanlage (1) gemäß Anspruch 2 oder 3,
wobei bei Lastzunahme der Dampfturbine (12) die Einspeise¬ dampfVorrichtung (18) derart angesteuert ist, dass ausge¬ hend von einer Dampfeinspeisesteile, die an einer stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist, die EinspeisedampfVorrichtung (18) diejenige Dampfeinspeisesteile ansteuert, die an einer angrenzenden, abdampfsei- tig angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist .
5. Dampfturbinenanlage (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der DampfVerbraucher eine Mittel- oder Niederdruck- dampfturbine (13) ist.
6. Dampfturbinenanlage (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die Öffnungsgradkennlinie der Umschaltarmatur (17) für das Verbinden und Trennen der Einspeisedampfvorrichtun (18) und/oder die Öffnungsgradkennlinie für das Verbinden und Trennen des Zudampfsammelleitungsabschnitts (19) linear, progressiv oder degressiv sind.
7. Verfahren zum Betreiben einer Dampfturbinenanlage (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den Schritten:
- Bereitstellen der Dampfturbinenanlage (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6;
- Festlegen eines Soll-Drucks für die ZudampfSammelleitung (16) ;
- Schalten der Umschaltarmatur (17) so, dass, wenn der Ab- dampfdruck kleiner dem Soll-Druck in dem Zudampfsammellei- tungsabschnitt (19) ist, der ZudampfSammelleitungsabschnitt (19) mit der Einspeisedampf orrichtung (18) dampfleitend verbunden und zwischen der Umschaltarmatur (17) und der Zudampfeinleitstelle (21) unterbrochen wird; oder
- Schalten der Umschaltarmatur (17) so, dass, wenn der Ab- dampfdruck gleich oder größer dem Soll-Druck in dem Zu- dampfSammelleitungsabschnitt (19) ist, die Einspeisedampf- vorrichtung (18) von der Umschaltarmatur (17) getrennt und an die Zudampfeinleitstelle (21) Zudampf direkt von dem Zu¬ dampfSammelleitungsabschnitt (19) gefördert wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
wobei die EinspeisedampfVorrichtung (18) eine Mehrzahl an Dampfeinspeisesteilen an unterschiedlichen Stufen der
Dampfturbine (12) aufweist und die Einspeisedampfvorrich- tung (18) derart angesteuert wird, dass die Einspeisung des
Einspeisedampfes nur an derjenigen Dampfeinspeisesteile er¬ folgt, an der die Druckdifferenz zwischen der Einspeiseposition innerhalb der Dampfturbine und dem Einspeisedampf minimal ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8,
wobei bei Lastabsenkung der Dampfturbine (12) die Einspei¬ sedampfVorrichtung (18) derart angesteuert wird, dass aus¬ gehend von der Dampfeinspeisesteile, die an einer abdampf- seitig angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist, die EinspeisedampfVorrichtung (18) diejenige Dampfeinspeisestelle ansteuert, die an einer angrenzenden, stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9,
wobei bei Lastzunahme der Dampfturbine (12) die Einspeise¬ dampfVorrichtung (18) derart angesteuert wird, dass ausge¬ hend von einer Dampfeinspeisesteile, die an einer stromauf angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist, die EinspeisedampfVorrichtung (18) diejenige Dampfeinspeisesteile ansteuert, die an einer angrenzenden, abdampfsei- tig angeordneten Stufe der Dampfturbine (12) ausgebildet ist .
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