EP2942493A1 - Steam circuit and a method for operating a steam circuit - Google Patents
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- EP2942493A1 EP2942493A1 EP14167157.8A EP14167157A EP2942493A1 EP 2942493 A1 EP2942493 A1 EP 2942493A1 EP 14167157 A EP14167157 A EP 14167157A EP 2942493 A1 EP2942493 A1 EP 2942493A1
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Definitions
- the present invention relates to a steam cycle for a power plant and a method for operating a steam cycle.
- the starting line In order to convert steam turbines from the prior art of starting operation or idling in the power operation, the starting line is closed. Closing the starting line is necessary because the mass flow of the steam, which is supplied to the condenser via the starting line, is not available for cooling the intermediate superheating.
- the pressure at the outlet from the high-pressure turbine increases and thus the outlet temperature the high-pressure turbine.
- An impermissible temperature increase after closing the starting line can be prevented by a simultaneous increase in the mass flow through the high-pressure turbine.
- Too fast closing of the starting line leads to pressure fluctuations in the water / steam cycle, which can lead to a turbine short circuit.
- the object of the invention is to make the start-up process "smoother" and more fluid and thus lower the load on the components.
- the controller for closing the starting valve and the controller for opening the live steam valves are integrated in a common module.
- the common controller can control the opening of the live steam valves and the closing of the starting valve.
- a further advantageous development is that in a line section between the high-pressure turbine and the reheater a check device is provided which prevents backflow of the steam in the direction of the high-pressure turbine.
- a check-back device reliably ensures that in no operating state steam flows back from the reheater into the high-pressure turbine and possibly favors a turbine quick-closing.
- a particularly simple and effective check device is a check valve.
- a further advantageous development consists in that, at least in sections, a further line is arranged parallel to the starting line, which likewise connects the high-pressure turbine or the exhaust-steam region to the condenser.
- An inventive development of the method is that the pressure of the steam prior to entry into the high-pressure turbine, in particular in a blading space of the high-pressure turbine, time-delayed and ramped raised. By gradually increasing the pressure, the mass flow through the high pressure turbine can be easily controlled.
- a further advantageous development is that an increase in the pressure of the steam before entering the high-pressure turbine, in particular before entering the blading space, takes place at a defined position of the starting valve.
- a defined position of the starting valve which partially closes the starting line, can limit the mass flow through the starting line and thus be used as a further controlled variable.
- an opening of the live steam valves can be controlled via the increase in the desired pressure value at a pressure limiting regulator before entry into the high-pressure turbine or into the blading space.
- Fig. 1 shows a steam cycle 10 with a high pressure turbine 12, a medium pressure turbine 50 and a low pressure turbine 60.
- the turbines (12,50,60) are arranged on a common shaft, which is coupled to a generator, not shown.
- the steam circuit 10 further includes a steam generator 30, a condenser 40 and a feed pump 70.
- the steam generator 30 is connected via a first line 17 to the high-pressure turbine 12, wherein the first line 17 live steam valves 14,15 are arranged, via which a steam supply the steam generator 30 can be prevented.
- the main steam valve 14 acts as a live steam quick-closing valve and the main steam valve 15 as a main steam control valve.
- a pressure limiting controller 29 is arranged, via which the mass flow of steam from the steam generator 30 to the high-pressure turbine 12 can be limited.
- the high-pressure turbine 12 is followed in the flow direction of the steam, a Abdampf Suite 13, which is supplied with steam leaving the high-pressure turbine 12 at the outlet.
- the exhaust steam region 13 is connected to a reheater 20 via a line section 18, in which a non-return valve 19 is arranged.
- the reheater 20 is arranged via a line 37, in the main steam valves 38,39 for shut-off or regulation of the steam supply, connected to the medium pressure turbine 50.
- the reheater 20 is further connected via a line 35 to the condenser 40, wherein in the line 35, a medium-pressure Umleitstation 36 is arranged downstream with Abspritz worn 33, with which the pressure supply of the medium-pressure turbine 50 can be controlled.
- the steam generator 30 is further connected via a line 21, in which a high-pressure Umleitstation 22 and a sprayer 55 are arranged, with the reheater 20.
- the exhaust steam region 13 is connected to the condenser 40 via a starting line 23, 25.
- a starting valve 27 and a spraying device 34 are arranged in the starting line 25.
- the starting valve 27 can be regulated via a controller 26 and can be partially opened between the positions "completely open” and "completely closed” at least in discrete intermediate stages. Alternatively, a completely controllable starting valve 27 would be possible.
- a discharge line 28 is arranged parallel to the starting line 25, which also opens into the condenser 40.
- the drain line can be opened via a drain valve 24.
- the steam generator 30 is connected via a line 52 to the low-pressure turbine 60, wherein in the line 52, a control valve 53 is arranged, which controls the steam supply into the low-pressure turbine 60.
- the medium-pressure turbine 50 is connected via a line 51 to the low-pressure turbine 60, wherein the line 52 opens into the conduit 51.
- a line 54 leads to the condenser 40, which in turn is connected via a line 41 to the feed pump 70.
- the feed pump 70 is connected via a line 42 to the steam generator 30.
- the steam generator 30 is supplied via the pressure-increasing feed pump 70 and the line 42 with water.
- the water is evaporated and overheated.
- This steam is over the first line 17 of the high-pressure turbine 12 is supplied, wherein the steam is partially relaxed.
- the steam is again supplied with energy in the reheater 20, which it delivers via the medium-pressure turbine 50 and the low-pressure turbine 60.
- the expanded steam then condenses in the condenser 40 and is returned via the line 41 as water to the steam generator 30, whereby the circuit is closed.
- water can be supplied to the steam in the lines 21, 25 and 28 in order to lower the temperature of the steam when entering the condenser 40 or into the reheater 20.
- a controller 26 is provided which opens the starting valve 27 in response to temperature, pressure and speed of the high-pressure turbine 12.
- the corresponding sensors for detecting the rotational speed are not shown, but can easily on the shaft, which carries the turbine stages 12,50,60 and is connected to the generator, are arranged.
- the sensors for detecting the temperature and the pressure are expediently arranged prior to entry into the blading chamber of the high-pressure turbine 12 or at the outlet of the high-pressure turbine 12 or in the exhaust steam region 13.
- Fig. 2 a flow chart for starting a steam cycle with a steam turbine is shown.
- a starting process of the steam turbine 12, 50, 60 is started.
- the steam turbine 12, 50, 60 is accelerated by complete opening of the live steam quick-closing valves 14, 38 and subsequent opening of the live steam valves 15, 39.
- the starting line 25 is opened by opening the starting valve 27 and the pressure limiting controller 29 is switched on.
- a heating-up speed is achieved and the steam turbine 12,50,60 is further accelerated to rated speed.
- the power of the steam turbine 12,50,60 is further increased until a mass flow of steam through the high-pressure turbine 12 without pressure limiting controller 29 would be so large that when the Anfahrtechnisch 25 an evaporating temperature after the high-pressure turbine 12 is barely allowed .
- the closing operation of the starting valve 27 for closing the starting line 25 begins. From a defined position of the starting valve 27, a pressure setpoint value of the pressure limiting controller 29 becomes in the subsequent method steps [170], [171], [172], [173] time-delayed and ramped and raised at a certain speed. This results in a defined opening of the live steam valves 15,39. This process continues until the mass flow of steam through the high pressure turbine 12 has exceeded a threshold.
- the starting line 25 or the starting valve 27 is completely closed and the steam turbine 12, 50, 60 is transferred into the power mode.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wasserdampfkreislauf (10) für ein Kraftwerk, sowie ein Verfahren zum Betrieb, insbesondere zum Anfahren, eines Wasserdampfkreislaufes (10). Dabei weist der Wasserdampfkreislauf (10) eine Hochdruckturbine (12), einen Kondensator (40) sowie einen Dampferzeuger (30) auf. Der Dampferzeuger (30) ist über eine erste Leitung (17) mit der Hochdruckturbine (12) verbunden. In Strömungsrichtung des Dampfes zwischen Dampferzeuger (30) und Hochdruckturbine (12) sind Frischdampfschnellschlussventile (14) und Frischdampfregelventile (15) zur Versorgung der Hochdruckturbine (12) angeordnet. In Strömungsrichtung des Dampfes ist hinter der Hochdruckturbine (12) eine Anfahrleitung (23,25) angeordnet, welche einen Abdampfbereich (13) hinter der Hochdruckturbine (12) mit dem Kondensator (40) verbindet. Es ist mindestens ein Regler (26,29) vorgesehen, welcher in Abhängigkeit von Drehzahl, einer Temperatur und Lastzustand der Hochdruckturbine (12) ein Schließen eines Anfahrventils (27) zum Verschließen der Anfahrleitung (25) und ein Öffnen der Frischdampfventile (15) regelt.The invention relates to a steam cycle (10) for a power plant, and to a method for operating, in particular for starting, a steam cycle (10). In this case, the steam circuit (10) has a high-pressure turbine (12), a condenser (40) and a steam generator (30). The steam generator (30) is connected via a first line (17) to the high-pressure turbine (12). In the flow direction of the steam between the steam generator (30) and the high-pressure turbine (12), live steam quick-closing valves (14) and live steam control valves (15) are arranged to supply the high-pressure turbine (12). In the flow direction of the steam, a starting line (23, 25) is arranged behind the high-pressure turbine (12) and connects an exhaust-steam region (13) behind the high-pressure turbine (12) to the condenser (40). At least one controller (26, 29) is provided, which regulates a closing of a starting valve (27) for closing the starting line (25) and opening of the live steam valves (15) as a function of speed, a temperature and load condition of the high-pressure turbine (12) ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wasserdampfkreislauf für ein Kraftwerk sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wasserdampfkreislaufs.The present invention relates to a steam cycle for a power plant and a method for operating a steam cycle.
Beim Anfahren einer Dampfturbine kann es im Abdampfbereich der Hochdruckturbine zu unzulässig hohen Temperaturen kommen, wenn die Dampfturbine unter Schwachlast bzw. im Leerlauf betrieben wird und nur eine geringe bzw. gar keine elektrische Leistung in das Verbrauchernetz eingespeist wird. Um die Temperatur abzusenken, sind potenziell zwei Maßnahmen denkbar:
- 1.) Ein Absenken des Gegendrucks der Hochdruckturbine
- 2.) Eine Steigerung des Massenstroms durch die Hochdruckturbine
- 1.) A lowering of the backpressure of the high-pressure turbine
- 2.) An increase in mass flow through the high-pressure turbine
Eine Steigerung des Massenstroms ist jedoch im Anfahrbetrieb, bei Schwachlast bzw. im Leerlauf nicht möglich, da eine Erhöhung des Massenstroms zu einer Steigerung der Turbinenleistung führen würde. Daher ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Dampfturbinen für den Anfahrbetrieb eine sogenannte Anfahrleitung vorgesehen, welche einen Bereich hinter der Hochdruckturbine (auch als Abdampfraum bezeichnet) mit dem Kondensator der Dampfturbine verbindet und dadurch ein Absenken des Gegendrucks der Hochdruckturbine ermöglicht.However, an increase in the mass flow is not possible in start-up operation, under light load or during idling, since an increase in the mass flow would lead to an increase in the turbine output. Therefore, in known from the prior art steam turbines for the starting operation, a so-called Anfahrleitung is provided which connects an area behind the high-pressure turbine (also referred to as Abdampfraum) with the condenser of the steam turbine, thereby enabling a lowering of the back pressure of the high-pressure turbine.
Um Dampfturbinen aus dem Stand der Technik von Anfahrbetrieb bzw. Leerlauf in den Leistungsbetrieb zu überführen, wird die Anfahrleitung geschlossen. Ein Schließen der Anfahrleitung ist notwendig, weil der Massenstrom des Dampfes, der über die Anfahrleitung dem Kondensator zugeführt wird, nicht zur Kühlung der Zwischenüberhitzung zur Verfügung steht.
Beim Schließen der Anfahrleitung steigt der Druck am Austritt aus der Hochdruckturbine und damit die Austrittstemperatur der Hochdruckturbine. Ein unzulässiger Temperaturanstieg nach Schließen der Anfahrleitung kann durch eine gleichzeitige Steigerung des Massenstroms durch die Hochdruckturbine verhindert werden.In order to convert steam turbines from the prior art of starting operation or idling in the power operation, the starting line is closed. Closing the starting line is necessary because the mass flow of the steam, which is supplied to the condenser via the starting line, is not available for cooling the intermediate superheating.
When closing the start-up line, the pressure at the outlet from the high-pressure turbine increases and thus the outlet temperature the high-pressure turbine. An impermissible temperature increase after closing the starting line can be prevented by a simultaneous increase in the mass flow through the high-pressure turbine.
Dabei führt ein zu schnelles Schließen der Anfahrleitung zu Druckschwankungen im Wasser-/Dampfkreislauf, was bis zu einem Turbinenschnellschluss führen kann.Too fast closing of the starting line leads to pressure fluctuations in the water / steam cycle, which can lead to a turbine short circuit.
Eine zu langsame Steigerung des Massenstroms durch die Hochdruckturbine während des Schließens der Anfahrleitung führt zu unzulässig hohen Temperaturen im Abdampfbereich hinter der Hochdruckturbine.Too slow an increase in the mass flow through the high-pressure turbine during the closing of the starting line leads to unacceptably high temperatures in the exhaust steam area behind the high-pressure turbine.
Die beiden genannten Anforderungen bedingen eine optimale Abstimmung von Schließen der Anfahrleitung und Öffnen der Frischdampfventile, um einerseits den Massenstrom des Dampfes über die Frischdampfventile schnell steigern zu können und damit die Temperatur niedrig zu halten, und andererseits den Massenstrom über die Anfahrleitung zu begrenzen, damit die Zwischenüberhitzung ausreichend versorgt ist und eine sogenannte Hochdruckumleitstation den Frischdampfdruck ausregeln kann.The two mentioned requirements require an optimal coordination of closing the starting line and opening the live steam valves, on the one hand to increase the mass flow of steam through the steam valves quickly and thus keep the temperature low, and on the other hand limit the mass flow through the Anfahrleitung so that the Intermediate superheating is sufficiently supplied and a so-called Hochdruckumleitstation can regulate the live steam pressure.
Bislang wurde diese Aufgabe durch ein schnelles Schließen der Anfahrleitung und eine Vorsteuerung auf die Hochdruckumleitstation gelöst. Diese Vorgehensweise führt jedoch zu starken Transienten der Temperatur im Abdampfbereich der Hochdruckturbine sowie starken Transienten beim Massenstrom in der Turbine, in der Frischdampfleitung sowie in der Leitung zur Zwischenüberhitzung.So far, this task has been solved by a fast closing of the starting line and a feedforward control on the Hochdruckumleitstation. However, this procedure leads to strong transients of the temperature in the exhaust-steam region of the high-pressure turbine and strong transients in the mass flow in the turbine, in the main steam line and in the line for reheating.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Anfahrprozess "sanfter" und fließender zu gestalten und somit die Belastung für die Bauteile abzusenken.The object of the invention is to make the start-up process "smoother" and more fluid and thus lower the load on the components.
Der erfindungsgemäße Wasserdampfkreislauf gemäß Anspruch 1 sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Wasserdampfkreislaufs nach Anspruch 8 bieten gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass ein Regler vorgesehen ist, welcher ein Schließen des Ventils zum Versperren der Anfahrleitung und ein Öffnen der Frischdampfventile derart regelt, dass
- 1.) Die Abdampftemperatur hinter der Hochdruckturbine stets innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt.
- 2.) Die Anforderungen an die Hochdruck-Umleitstation nicht erhöht werden.
- 3.) Der Zwischenüberhitzer stets hinreichend mit Dampf versorgt wird.
- 4.) Der Wasser-/Dampfkreislauf nur geringen Massenstromschwankungen unterliegt.
- 1.) The evaporation temperature behind the high-pressure turbine always remains within the permissible limits.
- 2.) The requirements for the high pressure diverter station can not be increased.
- 3.) The reheater is always sufficiently supplied with steam.
- 4.) The water / steam cycle is subject to only minor mass flow fluctuations.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Dampfturbine sowie des Verfahrens zum Betrieb einer Dampfturbine möglich.Advantageous refinements and improvements of the steam turbine specified in the independent claim and of the method for operating a steam turbine are possible by the measures specified in the dependent claims.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Wasserdampfkreislaufs besteht darin, dass der Regler zum Schließen des Anfahrventils und der Regler zum Öffnen der Frischdampfventile in einem gemeinsamen Modul integriert sind. In Abhängigkeit der Betriebsgrößen "Druck", "Temperatur" und "Drehzahl", welche über entsprechende Sensoren erfasst werden, kann der gemeinsame Regler das Öffnen der Frischdampfventile und das Schließen des Anfahrventils steuern.An advantageous development of the steam cycle is that the controller for closing the starting valve and the controller for opening the live steam valves are integrated in a common module. Depending on the operating variables "pressure", "temperature" and "speed", which are detected by corresponding sensors, the common controller can control the opening of the live steam valves and the closing of the starting valve.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Anfahrleitung zwischen der Hochdruckturbine und dem Zwischenüberhitzer entspringt und in den Kondensator mündet. Damit stellt die Anfahrleitung eine direkte Verbindung des Abdampfbereichs mit dem Kondensator sicher, so dass der Dampf aus dem Abdampfbereich ohne weitere Zwischenelemente abgeführt werden kann.A further advantageous development is that the starting line between the high-pressure turbine and the reheater springs and opens into the condenser. Thus, the Anfahrleitung ensures a direct connection of the Abdampfbereichs with the condenser, so that the steam can be removed from the Abdampfbereich without further intermediate elements.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass in einem Leitungsabschnitt zwischen der Hochdruckturbine und dem Zwischenüberhitzer eine Rückschlageinrichtung vorgesehen ist, welche ein Rückströmen des Dampfes in Richtung Hochdruckturbine verhindert. Eine solche Rückschlageinrichtung stellt zuverlässig sicher, dass in keinem Betriebszustand Dampf aus dem Zwischenüberhitzer in die Hochdruckturbine zurückströmt und ggf. einen Turbinenschnellschluss begünstigt. Eine besonders einfache und wirksame Rückschlageinrichtung stellt eine Rückschlagklappe dar.A further advantageous development is that in a line section between the high-pressure turbine and the reheater a check device is provided which prevents backflow of the steam in the direction of the high-pressure turbine. Such a check-back device reliably ensures that in no operating state steam flows back from the reheater into the high-pressure turbine and possibly favors a turbine quick-closing. A particularly simple and effective check device is a check valve.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass zumindest abschnittsweise parallel zu der Anfahrleitung eine weitere Leitung angeordnet ist, welche ebenfalls die Hochdruckturbine bzw. den Abdampfbereich mit dem Kondensator verbindet.A further advantageous development consists in that, at least in sections, a further line is arranged parallel to the starting line, which likewise connects the high-pressure turbine or the exhaust-steam region to the condenser.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass der Druck des Dampfes vor Eintritt in die Hochdruckturbine, insbesondere in einen Beschaufelungsraum der Hochdruckturbine, zeitverzögert und rampenförmig angehoben wird. Durch eine stufenweise Anhebung des Drucks kann der Massenstrom durch die Hochdruckturbine einfach geregelt werden.An inventive development of the method is that the pressure of the steam prior to entry into the high-pressure turbine, in particular in a blading space of the high-pressure turbine, time-delayed and ramped raised. By gradually increasing the pressure, the mass flow through the high pressure turbine can be easily controlled.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass eine Erhöhung des Drucks des Dampfes vor Eintritt in die Hochdruckturbine, insbesondere vor Eintritt in den Beschaufelungsraum, bei einer definierten Stellung des Anfahrventils erfolgt. Eine definierte Stellung des Anfahrventils, welche die Anfahrleitung teilweise verschließt, kann den Massestrom durch die Anfahrleitung begrenzen und somit als weitere Regelgröße genutzt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann über die Erhöhung des Druck-Sollwertes an einem Druckbegrenzungsregler vor Eintritt in die Hochdruckturbine bzw. in den Beschaufelungsraum ein Öffnen der Frischdampfventile gesteuert werden. Durch ein definiertes Öffnen der Frischdampfventile bei gleichzeitig definierter Stellung des Anfahrventils kann der Massenstrom durch die Hochdruckturbine genauer geregelt werden.A further advantageous development is that an increase in the pressure of the steam before entering the high-pressure turbine, in particular before entering the blading space, takes place at a defined position of the starting valve. A defined position of the starting valve, which partially closes the starting line, can limit the mass flow through the starting line and thus be used as a further controlled variable.
Alternatively or additionally, an opening of the live steam valves can be controlled via the increase in the desired pressure value at a pressure limiting regulator before entry into the high-pressure turbine or into the blading space. By a defined opening of the live steam valves at the same time defined position of the Anfahrventils the mass flow can be controlled by the high-pressure turbine in more detail.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dampfturbine sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb, insbesondere zum Anfahren, einer solchen Dampfturbine anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wasserdampfkreislaufs.
- Fig. 2
- zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Wasserdampfkreislaufs.
- Fig. 1
- shows a schematic representation of a steam circuit according to the invention.
- Fig. 2
- shows a flow diagram of a method according to the invention for operating a steam cycle.
Der Dampferzeuger 30 ist ferner über eine Leitung 21, in der eine Hochdruck-Umleitstation 22 sowie eine Abspritzeinrichtung 55 angeordnet sind, mit dem Zwischenüberhitzer 20 verbunden. Der Abdampfbereich 13 ist über eine Anfahrleitung 23,25 mit dem Kondensator 40 verbunden. Dabei sind in der Anfahrleitung 25 ein Anfahrventil 27 und eine Abspritzeinrichtung 34 angeordnet. Das Anfahrventil 27 ist über einen Regler 26 regelbar und kann zwischen den Positionen "komplett geöffnet" und "komplett geschlossen" zumindest in diskreten Zwischenstufen teilweise geöffnet werden. Alternativ wäre auch ein vollständig regelbares Anfahrventil 27 möglich. Zusätzlich ist parallel zu der Anfahrleitung 25 eine Entleerungsleitung 28 angeordnet, welche ebenfalls in den Kondensator 40 mündet. Die Entleerungsleitung kann über ein Entleerungsventil 24 geöffnet werden.The
Der Dampferzeuger 30 ist über eine Leitung 52 mit der Niederdruckturbine 60 verbunden, wobei in der Leitung 52 eine Regelklappe 53 angeordnet ist, welche die Dampfzufuhr in die Niederdruckturbine 60 steuert. Die Mitteldruckturbine 50 ist über eine Leitung 51 mit der Niederdruckturbine 60 verbunden, wobei die Leitung 52 in die Leitung 51 mündet. Von der Niederdruckturbine 60 führt eine Leitung 54 zum Kondensator 40, der seinerseits über eine Leitung 41 mit der Speisepumpe 70 verbunden ist. Die Speisepumpe 70 ist über eine Leitung 42 mit dem Dampferzeuger 30 verbunden.The
Im Betrieb des Wasserdampfkreislaufes 10 wird der Dampfererzeuger 30 über die druckaufbauende Speisepumpe 70 und die Leitung 42 mit Wasser versorgt. Im Dampferzeuger 30 wird das Wasser verdampft und überhitzt. Dieser Dampf wird über die erste Leitung 17 der Hochdruckturbine 12 zugeführt, wobei sich der Dampf teilweise entspannt. Dem Dampf wird im Zwischenüberhitzer 20 nochmal Energie zugeführt, welche er über die Mitteldruckturbine 50 und die Niederdruckturbine 60 abgibt. Der entspannte Dampf kondensiert dann im Kondensator 40 und wird über die Leitung 41 wieder als Wasser dem Dampferzeuger 30 zugeführt, womit der Kreislauf geschlossen ist.During operation of the
Über die jeweiligen Abspritzeinrichtungen 33,34,55 kann dem Dampf in den Leitungen 21, 25 und 28 Wasser zugeführt werden, um die Temperatur des Dampfes beim Eintritt in den Kondensator 40 bzw. in den Zwischenüberhitzer 20 abzusenken. An dem Anfahrventil 27 ist ein Regler 26 vorgesehen, welcher das Anfahrventil 27 in Abhängigkeit von Temperatur, Druck und Drehzahl der Hochdruckturbine 12 öffnet. Die entsprechenden Sensoren zur Erfassung der Drehzahl sind nicht dargestellt, können aber einfach an der Welle, welche die Turbinenstufen 12,50,60 trägt und mit dem Generator verbunden ist, angeordnet werden.
Die Sensoren zur Erfassung der Temperatur und des Drucks werden sinnvollerweise vor dem Eintritt in den Beschaufelungsraum der Hochdruckturbine 12 bzw. am Ausgang der Hochdruckturbine 12 oder im Abdampfbereich 13 angeordnet.Via the
The sensors for detecting the temperature and the pressure are expediently arranged prior to entry into the blading chamber of the high-
In
Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt [100] damit begonnen, einen Anfahrvorgang der Dampfturbine 12,50,60 zu starten. In einem weiteren Verfahrensschritt [110] wird die Dampfturbine 12,50,60 durch vollständiges Öffnen der Frischdampfschnellschlussventile 14,38 und anschließendes Öffnen der Frischdampfventile 15,39 beschleunigt. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt [120] wird die Anfahrleitung 25 durch Öffnen des Anfahrventils 27 geöffnet und der Druckbegrenzungsregler 29 eingeschaltet. Im nächsten Verfahrensschritt [130] wird eine Anwärmdrehzahl erreicht und die Dampfturbine 12,50,60 weiter auf Nenndrehzahl beschleunigt. Im folgenden Verfahrensschritt [140] erfolgen der Betrieb der Dampfturbine im Leerlauf und die Synchronisation mit dem Stromnetz. Im nächsten Verfahrensschritt [150] wird die Leistung der Dampfturbine 12,50,60 weiter gesteigert, bis ein Massenstrom des Dampfes über die Hochdruckturbine 12 ohne Druckbegrenzungsregler 29 so groß wäre, dass bei geschlossener Anfahrleitung 25 eine Abdampftemperatur nach der Hochdruckturbine 12 gerade noch zulässig ist. Im nachfolgenden Verfahrensschritt [160] beginnt der Schließvorgang des Anfahrventils 27 zum Verschließen der Anfahrleitung 25. Ab einer definierten Position des Anfahrventils 27 wird in den nachfolgenden Verfahrensschritten [170],[171],[172],[173] ein Drucksollwert des Druckbegrenzungsreglers 29 zeitverzögert und rampenförmig und mit einer bestimmten Geschwindigkeit angehoben. Dadurch erfolgt ein definiertes Öffnen der Frischdampfventile 15,39. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Massenstrom des Dampfes durch die Hochdruckturbine 12 einen Schwellenwert überschritten hat. In einem abschließenden Verfahrensschritt [180] wird die Anfahrleitung 25 bzw. das Anfahrventil 27 komplett geschlossen und die Dampfturbine 12,50,60 in den Leistungsbetrieb überführt.In this case, in a first method step [100], a starting process of the
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited to the disclosed embodiment, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Claims (11)
wobei der Dampferzeuger(30) über eine erste Leitung (17) mit der Hochdruckturbine (12) verbunden ist,
wobei in Strömungsrichtung des Dampfes zwischen Dampferzeuger (30) und Hochdruckturbine (12) mindestens ein Frischdampfventil (15) angeordnet ist, und
wobei in Strömungsrichtung des Dampfes nach der Hochdruckturbine (12) eine Anfahrleitung (23,25) angeordnet ist, welche einen Abdampfbereich (13) hinter der Hochdruckturbine (12) mit dem Kondensator (40) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Regler (26,29) vorgesehen ist, welcher in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Hochdruckturbine (12) ein Schließen eines Anfahrventils (27) zum Verschließen der Anfahrleitung (25) und ein Öffnen des mindestens einen Frischdampfventils (15) regelt.Steam circuit (10) for a power plant, comprising a high-pressure turbine (12), a condenser (40) and a steam generator (30),
the steam generator (30) being connected to the high-pressure turbine (12) via a first line (17),
wherein in the flow direction of the steam between the steam generator (30) and high-pressure turbine (12) at least one live steam valve (15) is arranged, and
wherein in the flow direction of the steam after the high-pressure turbine (12) a starting line (23,25) is arranged, which connects a Abdampfbereich (13) behind the high-pressure turbine (12) with the capacitor (40),
characterized in that
at least one regulator (26, 29) is provided which, depending on operating parameters of the high-pressure turbine (12), controls closing of a starting valve (27) for closing the starting line (25) and opening the at least one live steam valve (15).
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betriebsparameter der Hochdruckturbine eine Drehzahl, eine Temperatur, insbesondere der Temperatur im Abdampfbereich (13),ein Druck und/oder ein Lastzustand der Hochdruckturbine (12) sind.Steam circuit according to claim 1,
characterized in that
the operating parameters of the high-pressure turbine are a rotational speed, a temperature, in particular the temperature in the exhaust-steam region (13), a pressure and / or a load state of the high-pressure turbine (12).
dadurch gekennzeichnet, dass
die Regler (26,29) in einem gemeinsamen Modul integriert sind.Steam circuit according to claim 1 or 2,
characterized in that
the regulators (26, 29) are integrated in a common module.
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Hochdruckturbine (12) und einer weiteren Turbinenstufe (50,60) ein Zwischenüberhitzer (20) vorgesehen ist.Steam circuit according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
between the high-pressure turbine (12) and a further turbine stage (50,60), a reheater (20) is provided.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anfahrleitung (23,25) zwischen der Hochdruckturbine (12) und dem Zwischenüberhitzer (20) entspringt und in den Kondensator (40) mündet.Steam circuit according to claim 4,
characterized in that
the starting line (23, 25) springs between the high-pressure turbine (12) and the reheater (20) and discharges into the condenser (40).
dass in einem Leitungsabschnitt (18) zwischen der Hochdruckturbine (12) und dem Zwischenüberhitzer (20) eine Rückschlageinrichtung (19), insbesondere eine Rückschlagklappe, vorgesehen ist, welche ein Rückströmen des Dampfes in Richtung Hochdruckturbine (12) verhindert.Steam circuit according to claim 4,
that in a line section (18) between the high-pressure turbine (12) and the reheater (20) is provided a check means (19), in particular a non-return valve, which prevents a backflow of the steam in the direction of the high-pressure turbine (12).
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest abschnittsweise parallel zu der Anfahrleitung (23,25) eine weitere Leitung (28), insbesondere eine Leitung zum Entleeren der Hochdruckturbine (12), angeordnet ist, welche ebenfalls die Hochdruckturbine (12) mit dem Kondensator (40) verbindet.Steam circuit according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
at least in sections, parallel to the starting line (23, 25), a further line (28), in particular a line for emptying the high-pressure turbine (12), is arranged, which likewise connects the high-pressure turbine (12) to the condenser (40).
wobei der Druck vor Eintritt in die Hochdruckturbine (12) zeitverzögert und rampenförmig angehoben wird [171].Method according to claim 8,
wherein the pressure before time of entry into the high-pressure turbine (12) is raised in a time-delayed and ramped manner [171].
wobei eine Erhöhung des Drucks vor Eintritt in die Hochdruckturbine (12) bei einer definierten Stellung des Anfahrventils (27) erfolgt ([72].Method according to claim 9,
wherein an increase in the pressure before entering the high-pressure turbine (12) takes place at a defined position of the starting valve (27) ([72].
wobei über die Erhöhung eines Druck-Sollwerts am Druckbegrenzungsregler (29) vor Eintritt in die Hochdruckturbine (12) ein Öffnen der Frischdampfventile (15) gesteuert wird [173].Method according to claim 10,
wherein an opening of the live steam valves (15) is controlled via the increase in a desired pressure value at the pressure limiting regulator (29) before entry into the high-pressure turbine (12) [173].
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