WO2015024886A1 - Steam power plant and method for operating a steam power plant - Google Patents

Steam power plant and method for operating a steam power plant Download PDF

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WO2015024886A1
WO2015024886A1 PCT/EP2014/067531 EP2014067531W WO2015024886A1 WO 2015024886 A1 WO2015024886 A1 WO 2015024886A1 EP 2014067531 W EP2014067531 W EP 2014067531W WO 2015024886 A1 WO2015024886 A1 WO 2015024886A1
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WO
WIPO (PCT)
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line
turbine
steam
expansion
power plant
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/067531
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German (de)
French (fr)
Inventor
Carsten Graeber
Georg Haberberger
Michael Wechsung
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/02Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of multiple-expansion type
    • F01K7/025Consecutive expansion in a turbine or a positive displacement engine

Definitions

  • the invention relates to a steam power plant, comprising at least a first turbine part with a first turbine outlet conduit and a second turbine part, each of which can be traversed by steam and whereby the steam flowing through in a first and second, comprising several stages expansion area of the turbine sections, wherein in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first part turbine, a line is provided for a steam extraction. Furthermore, the invention comprises a method for operating such a steam power plant.
  • a first object of the invention is therefore to provide a steam power plant, in which large amounts of steam can be coupled, which avoids the above problems. Another object is the specification of a method for operating such a steam power plant.
  • the first object is achieved with the specification of a steam power plant, which comprises at least a first turbine part with a first turbine outlet line and a second turbine part, each of which can be traversed by steam and wherein the steam flowing in a first and second expansion stages comprising several stages of the partial turbines expands ,
  • a line to a Dampfentnähme is provided in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first turbine part.
  • the line opens at least on the one hand into an expansion line to which a consumer is connected.
  • the line leads to the other in a bypass line, which is at least fluidically connected to the second expansion region of the second turbine part, so that the steam of the bypass line in the expansion region of the second turbine part is inflowed, wherein the respectively supplied amount of steam is adjustable.
  • the line preferably flows fluidly into a bypass line which opens into an overflow line, wherein the overflow line is fluidically connected at least to the second partial turbine.
  • the overflow line is also fluidly connected to the first turbine part.
  • at least the line, the bypass line and the expansion line at least one control valve for regulating the amount of steam flowing through.
  • the first turbine part is a medium-pressure turbine section
  • the second turbine part is a low-pressure turbine section
  • the medium-pressure turbine section has a first stage comprising a plurality of stages and a second stage comprising several stages.
  • the first flood has a first flood outlet line and the second flood a second flood outlet line.
  • the overflow line is fluidically connected to the second flood outlet line, and the first flood outlet line is connected to the line.
  • the line terminates on the one hand in an expansion line, wherein in the expansion line a consumer is provided with an end user, and wherein the line to another opens into a bypass line, which is at least fluidically connected to the second expansion region of the low-pressure turbine section, so that the steam of the bypass line can be flowed into the expansion region of the low-pressure turbine section.
  • the second flood outlet line is preferably connected to the overflow line.
  • a preheating line branches off from the bypass line.
  • the extracted steam can also be used for preheating, in particular for preheating the condensate water.
  • the second expansion area of the second sub-turbine preferably has a bleed line, wherein the bypass line opens into this bleed line.
  • the consumer comprises at least one expansion turbine, which is connected via a process steam line to an end user.
  • the expansion turbine is also preferably connected to a generator.
  • the extracted steam is expanded to a desired level for the consumer while performing work. This can be accomplished, for example, by using a generator.
  • the second object is achieved by specifying a method for operating such a steam power plant, comprising at least a first turbine part with a first turbine outlet line and a second turbine part, each of which can be traversed by steam and whereby the steam flowing through in a first and second, expansion stage of the sub-turbines comprising several stages expands, wherein in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first sub-turbine a line is provided to a Dampfentnähme which at least one consumer to be supplied with steam via an expansion line, in which the line opens at least can, and via a bypass line, in which the line opens to the other, at least the second expansion region of the second turbine part can be supplied with steam, wherein the respectively supplied amount of steam is adjustable.
  • FIG. 2 schematically shows a first example of a steam power plant with a number of sub-turbines
  • FIG. 3 schematically shows a second example of a steam power plant with a number of sub-turbines.
  • FIG. 1 shows a steam power plant according to the prior art with a number of sub-turbines, which are designed for different pressures.
  • the sub-turbines are assigned one behind the other to a common shaft 5.
  • water is heated in a steam boiler 7 and steam is generated via a live steam superheater 9.
  • the superheated steam is introduced as working steam via a piping in a high-pressure turbine section 13, where the steam is released.
  • a portion of the steam is passed via a first reheat line 14 into a reheater 15 where it is reheated and then passed into a double-flow medium-pressure turbine section 17.
  • the steam expands again to a predetermined, now lower pressure level.
  • the steam expanded in the medium-pressure turbine section 17 to the lower pressure level is conducted via a connected overflow line 21 into a likewise double-flow low-pressure turbine section 25.
  • a generator 29 is driven to generate electricity.
  • the low pressure partial turbine 25 leaving, relaxed and cooled steam flows into a condenser 31, where he by heat transfer to the environment condenses and collects as liquid water.
  • the water is temporarily stored in a feedwater tank 37 and then fed via a feedwater pump 39 and a preheater 35 again to the steam boiler 7.
  • the high-pressure turbine part 13 is connected to the expansion stage in the turbine outlet line 99, and in terms of flow before the reheater 15, a bleed line 41 according to the prior art.
  • a bleed line 41 according to the prior art, the system for the expansion of the high-pressure turbine section 13 of the required steam for a consumer 49 is removed (removal after the cold expansion).
  • the bleed line 41 according to the prior art opens into an expansion device 43 according to the prior art, which is thus connected to the high-pressure turbine section 13.
  • the prior art expansion device 43 may be configured as a separate expansion turbine 44 to which a second generator 45 is connected.
  • the extracted steam is ideally expanded to a desired level for the consumer 49 (pressure, temperature) while performing work for the entire system.
  • the relaxed process steam is passed on via a process steam line 47 directly to a consumer 49. This is designed for example as a fuel treatment or as a flue gas treatment.
  • the separate expansion turbine 44 is used in counter-pressure operation.
  • the expansion end corresponds as possible in this case directly to the required process steam pressure, so that the expansion turbine 44 provides the required pressure and temperature level for the connected load 49 in an ideal manner.
  • a line 101 is provided downstream of the expansion stage in the turbine outlet line 199 of the high-pressure turbine 13, which opens into an expansion line 102 to which a consumer 170 is connected.
  • the consumer 170 includes an expansion turbine 144, which may also be connected to a generator 160.
  • the expansion device is connected via a process steam line 147 to an end user 149.
  • the line 101 leads to another in a bypass line 103, which opens into an expansion region of the low-pressure turbine section 25. Steam can now be led on the one hand to the consumer 170, on the other hand and in particular in the case of incidents, to the expansion area of the second low-pressure turbine part 25.
  • the supplied amount of steam can be adjusted by control valves 100, so that a secure operation can be accomplished.
  • the line 101 also opens into a bypass line 105, which is connected to the overflow line 21, which leads from the medium-pressure turbine section 17 in the low-pressure turbine section 25.
  • a preheating line 150 branches off from the bypass line 103, which is here connected to one of the preheaters 35, for preheating the
  • the preheating line 150 is preferably connected to the preheater 35 after the condensate pump 33 (solid line). Alternatively / additionally, the preheating line 150 may also be connected to the preheater 35 in front of the boiler 7 (dashed line).
  • the preheating line 105 may also be / alternatively connected to the feedwater tank 37 or other components of the steam power plant. Both the conduit 101, the bypass 105, the
  • Bypass line 103 as well as the expansion line 102 and the preheating line 150 have at least one control valve 100, for regulating the amount of steam flowing through.
  • the excess steam of the line 101 via the bypass line 103 of the low pressure turbine part 25 can be supplied.
  • the excess steam can be flowed into the overflow line 21 in front of the low-pressure part-turbine 25 via a bypass line 105 according to the invention.
  • the excess steam can be used via a preheating 150 according to the invention for preheating the Kondesatwassers.
  • FIG. 3 shows another example of a steam power plant according to the invention.
  • the steam power plant is also designed here as a steam power plant with a number of sub-turbines.
  • the working steam is conducted via a first reheat line 14 and via the first reheater 15 into the first single-flow medium-pressure turbine section 20 and expanded there.
  • the second reheatening line 73 the expanded steam after the first medium-pressure sub-turbine 20 is passed through a second reheater 75. leads and led from there into a second medium-pressure turbine section 44.
  • the expansion turbine 44 assigned to the common shaft 5 is configured according to FIG. 3 as an asymmetric medium-pressure turbine section 44, which has a first expansion section, namely the first flow 77 and a second expansion section, namely the second flow 78.
  • the second flood 78 is designed as a medium pressure turbine. After the expansion, the steam flows via a overflow line 210 into a double-flow low-pressure turbine section 25.
  • the second flood 78 is connected on the input side to the second intermediate superheat line 73.
  • the first medium-pressure turbine part 20 is connected by a cold expansion line 74 15 with the first flood 77.
  • the first trough 77 relaxes the steam into a turbine exhaust passage 299b while performing work for the entire system.
  • a line 201 is provided after the expansion stage in the turbine outlet line 299b of the first flow 77 of the second medium-pressure turbine section 44.
  • the expanded steam is supplied via the line 201 to the load 270 via an expansion line 202.
  • the consumer 270 comprises an expansion turbine 244, which may also be connected to a generator 260.
  • the expansion turbine 244 is connected via a process steam line 247 to an end user 249.
  • the line 201 leads to another in a bypass line 203, which opens into the expansion region of the low-pressure turbine section 25.
  • the line 201 also flows into a bypass line 205, which is connected to the overflow line 210, which fluidically couples the second flow 78 to the low-pressure part-turbine 25.
  • a preheating line 250 which is also connected here to one of the preheater 35, for preheating the Condensate water.
  • the preheating line 250 is preferably connected to the preheater 35 after the condensate pump 33 (solid line).
  • the preheat line 250 may also be connected to the preheater 35 in front of the boiler 7 (dashed line).
  • the preheat line 250 may additionally or alternatively be connected to the feed water tank 37 or other components
  • Both the line 201, the bypass line 205, the bypass line 203 and the expansion line 202 and the preheating line 250 have at least one control valve 100, which regulates the amount of steam flowing through.
  • the excess steam of the line 201 via the bypass line 203 of the low-pressure turbine section 25 can be supplied.
  • the excess steam can be flowed into the overflow line 210 upstream of the low-pressure turbine section 25 via a bypass line 205 according to the invention.
  • the excess steam can be used via a Vormérmtechnisch 250 according to the invention for preheating the condensate water.
  • the invention is therefore in the occurrence of special load cases such as load jumps due to a primary control requirement or certain incidents in case of failure of the process steam consumer, then existing excess steam from the cold expansion, that is the steam from the line 201,101 not on the reheater 15th or 75, that is, about a hot expansion. Rather, the problem of excess steam from the cold expansion is achieved according to the invention by the excess is then at least partially fed directly into the expansion region of the existing low-pressure turbine section 25 via the bypass line 103, 203. In this case, the steam of the bypass line 103, 203 can be fed via so-called tapping nozzles (not shown) into the expansion area of the existing low-pressure turbine part 25.
  • the steam behind the cold expansion via a preheating 150,250 which is fluidically connected to the bypass line 103, 203, be used for a preheater 35 for the load cases described above.
  • the excess steam of the line 201,101 via a line 101,201 connected to the bypass line 105, 205, directly into the overflow 21,210 before the low-pressure turbine part 25 and thus bypassed via the reheater 15,75 are flowed.
  • the proposed solution according to the invention succeeds in eliminating a serious disadvantage for concepts with a cold expansion for a consumer 270, 170 with an end user 249.149.
  • the feeding of the requested steam, or vapor, e.g. in the event of failure of the desorber, from the cold expansion, can be done without additional design requirements for the reheater 15,75 or to the consumer 170,270 under Häverraum in the low-pressure turbine section 25.
  • the serious problems in the thrust design are limited.
  • the full potential for increased primary control performance can be exploited.
  • Line 201,101 to the low-pressure turbine part 25 provides an additional degree of freedom for the control of the turbines with each other, in particular for the regulation of the medium-pressure turbine section 17,44 in the power plant.
  • no throttling is necessary for dimming the mass flows of the reheaters 12, 75.
  • the steam turbines and in particular the vane ring in steam power plants, are subject to building tolerances in their manufacture. If the flow cross-section and thus the actual swallowing capacity deviate from the quantity originally used in the design of the steam turbine, the absorption capacity of the steam turbine is too great or too small.
  • a deviation of the construction tolerance and thus a deviation of the ability to swallow through the bypass line 103, 203 and a quantity of steam guided through this bypass line can now be solved.
  • the invention can now on the one hand due to the in Normal operation of very high Prozeßdampfentnähme provided considerable potential for the provision of primary control power, as well as a safe operation in case of failure are ensured.

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Abstract

The invention relates to a steam power plant comprising at least one first partial turbine with a first turbine outlet line and a second partial turbine, each permeated by steam, the permeating steam expanding in a first and second expansion area, comprising several steps, of the partial turbines. In the expansion area and/or in the first turbine outlet line of the first partial turbine, a line (101, 201) is provided to bleed the steam. Said line leads to at least one control valve in an expansion line (102, 202) which is connected to a load (170, 270). Said line (101, 201) leads to the other control valve in a bypass line (103, 203) which is joined, at least in terms of flow, to the second expansion area of the second partial turbine such that the steam of the bypass line can run into the expansion area of the second partial turbine. The amount of steam respectively supplied can be adjusted. The invention also relates to a method for operating said type of steam power plant.

Description

Beschreibung description
Dampfkraftwerk und Verfahren zum Betrieb eines Dampfkraftwerks Steam power plant and method for operating a steam power plant
Die Erfindung betrifft ein Dampfkraftwerk, umfassend zumindest eine erste Teilturbine mit einer ersten Turbinenaustrittsleitung und eine zweite Teilturbine, die jeweils von Dampf durchströmbar sind und wodurch der durchströmende Dampf in einem ersten und zweiten, mehrere Stufen umfassenden, Expansionsbereich der Teilturbinen expandiert, wobei in dem Expansionsbereich und/oder in der ersten Turbinenaustrittsleitung der ersten Teilturbine eine Leitung zu einer Dampfentnahme vorgesehen ist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Dampfkraftwerks. The invention relates to a steam power plant, comprising at least a first turbine part with a first turbine outlet conduit and a second turbine part, each of which can be traversed by steam and whereby the steam flowing through in a first and second, comprising several stages expansion area of the turbine sections, wherein in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first part turbine, a line is provided for a steam extraction. Furthermore, the invention comprises a method for operating such a steam power plant.
Besonders bei Dampfkraftwerken mit sehr hohen Wirkungsgradanforderungen wird nach geeigneten Möglichkeiten gesucht, große Dampfmengen geeignet auszukoppeln. Große Dampfmengen benötigt man beispielsweise zur Fernwärmeauskopplung, zur Brennstoffaufbereitung, wie insbesondere einer Braunkohlentrocknung, oder zur Rauchgaswäsche, wie insbesondere einer C02-Abschei- dung . Diese Verbraucher benötigen neben den großen Dampfmengen, die bis zur Hälfte der in einem konventionellen Dampf- kraftwerk einer Niederdruck-Teilturbine zugeleiteten Dampfmenge betragen kann, den Dampf zudem auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau von 100 °C bis 150 °C in der Nähe der Kondensationstemperatur. Durch die Reduzierung des Massenstroms vor der eigentlichen Zwischenüberhitzung können die verbindenden Rohrleitungen und die Überhitzungsheizflächen im Kessel deutlich kleiner ausgeführt werden. Das führt allerdings bei besonderen Lastfällen wie z.B. Lastsprüngen wegen Primärregelungsanforderung oder bestimmten Störfällen bei Ausfall der ProzessdampfVerbraucher zu Problemen. Especially in steam power plants with very high efficiency requirements is looking for suitable ways to decouple large amounts of steam suitable. Large quantities of steam are required, for example, for district heating extraction, for fuel treatment, in particular lignite drying, or for flue gas scrubbing, in particular a CO 2 separation. These consumers, in addition to the large amounts of steam, which may be up to half of the steam supplied in a conventional steam power plant of a low pressure turbine section, the steam at a relatively low temperature level of 100 ° C to 150 ° C in the vicinity of the condensation temperature. By reducing the mass flow before the actual reheat, the connecting pipes and the Überhitzungsheizflächen in the boiler can be made significantly smaller. However, this leads to problems in special load cases such as load jumps due to primary control requirement or certain incidents in case of failure of the process steam consumers.
Eine erste Aufgabe der Erfindung ist daher, die Angabe eines Dampfkraftwerks, bei welchem große Dampfmengen ausgekoppelt werden können, welches die oben genannten Probleme vermeidet. Eine weitere Aufgabe ist die Angabe eines Verfahrens zum Betrieb eines solchen Dampfkraftwerks . A first object of the invention is therefore to provide a steam power plant, in which large amounts of steam can be coupled, which avoids the above problems. Another object is the specification of a method for operating such a steam power plant.
Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe mit der Angabe eines Dampfkraftwerks gelöst, welches zumindest eine erste Teilturbine mit einer ersten Turbinenaustrittsleitung und eine zweite Teilturbine umfasst, die jeweils von Dampf durchströmbar sind und wobei der durchströmende Dampf in einem ersten und zweiten mehrere Stufen umfassenden Expansionsbereich der Teilturbinen expandiert. Dabei ist in dem Expansionsbereich und/oder in der ersten Turbinenaustrittsleitung der ersten Teilturbine eine Leitung zu einer Dampfentnähme vorgesehen. Erfindungsgemäß mündet die Leitung zumindest zum einen in eine Expansionsleitung, welcher ein Verbraucher angeschlossen ist. Erfindungsgemäß mündet die Leitung zum anderen in eine Bypassleitung, welche zumindest strömungstechnisch mit dem zweiten Expansionsbereich der zweiten Teilturbine verbunden ist, so dass der Dampf der Bypassleitung in den Expansionsbereich der zweiten Teilturbine einströmbar ist, wobei die je- weils zugeführte Dampfmenge einstellbar ist. According to the invention, the first object is achieved with the specification of a steam power plant, which comprises at least a first turbine part with a first turbine outlet line and a second turbine part, each of which can be traversed by steam and wherein the steam flowing in a first and second expansion stages comprising several stages of the partial turbines expands , In this case, a line to a Dampfentnähme is provided in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first turbine part. According to the invention, the line opens at least on the one hand into an expansion line to which a consumer is connected. According to the invention, the line leads to the other in a bypass line, which is at least fluidically connected to the second expansion region of the second turbine part, so that the steam of the bypass line in the expansion region of the second turbine part is inflowed, wherein the respectively supplied amount of steam is adjustable.
Somit kann in Lastfällen der überschüssige Dampf der Leitung über die Bypassleitung dem Expansionsbereich der zweiten Teilturbine, welche insbesondere eine Niederdruck-Teilturbine ist, zugeführt werden. Mit der Erfindung kann nun zum einen aufgrund der im Normalbetrieb sehr hohen Prozessdampfentnähme ein erhebliches Potenzial zur Bereitstellung von Primärregelleistung als auch ein gesicherter Betrieb im Störfall gewährleistet werden. Thus, in load cases, the excess steam of the line via the bypass line to the expansion region of the second turbine part, which is in particular a low-pressure turbine part, are supplied. With the invention, on the one hand a considerable potential for the provision of primary control power as well as a secured operation in the event of a fault can be ensured on the one hand due to the very high process steam intake during normal operation.
Bevorzugt mündet die Leitung zudem strömungstechnisch in eine Umgehungsleitung, welche in eine Überströmleitung mündet, wobei die Überströmleitung zumindest mit der zweiten Teilturbine strömungstechnisch verbunden ist. Somit kann zumindest teilweise der Dampf der Leitung in einem Störfall der zweiten Teilturbine, insbesondere zum Eingang der zweiten Teilturbine, zugeführt werden. Somit können große Dampfmenge in der Leitung gesichert abgeführt werden. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Überströmleitung zudem mit der ersten Teilturbine strömungstechnisch verbunden. In bevorzugter Ausgestaltung weisen zumindest die Leitung, die Bypassleitung als auch die Expansionsleitung zumindest ein Regelventil zum Regeln der durchströmenden Dampfmenge auf. Somit können die Dampfmengen, welche in einem Störfall auftreten, auf die verschiedenen Leitungen, aufgeteilt wer- den. Somit wird ein sicherer Betrieb gewährleistet. In addition, the line preferably flows fluidly into a bypass line which opens into an overflow line, wherein the overflow line is fluidically connected at least to the second partial turbine. Thus, at least partially, the steam of the line in an accident of the second turbine part, in particular to the input of the second turbine part, are supplied. Thus, large amount of steam can be safely removed in the line. In a preferred embodiment, the overflow is also fluidly connected to the first turbine part. In a preferred embodiment, at least the line, the bypass line and the expansion line at least one control valve for regulating the amount of steam flowing through. Thus, the amounts of steam that occur in a fault, on the different lines, be divided. This ensures safe operation.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die erste Teilturbine eine Mitteldruck-Teilturbine, und die zweite Teilturbine eine Niederdruck-Teilturbine, wobei die Mitteldruck-Teilturbine eine mehrere Stufen umfassende erste Flut und eine mehrere Stufen umfassende zweite Flut aufweist. Dabei weist die erste Flut eine erste Flutaustrittsleitung und die zweite Flut eine zweite Flutaustrittsleitung auf. Dabei ist die Überströmleitung strömungstechnisch mit der zweiten Flutaustrittsleitung verbunden, und die erste Flutaustrittsleitung mit der Leitung verbunden. Dabei mündet die Leitung zum einen in eine Expansionsleitung, wobei in der Expansionsleitung ein Verbraucher mit einem Endverbraucher vorgesehen ist, und wobei die Leitung zum anderen in eine Bypassleitung mündet, welche zumin- dest strömungstechnisch mit dem zweiten Expansionsbereich der Niederdruck-Teilturbine verbunden ist, so dass der Dampf der Bypassleitung in den Expansionsbereich der Niederdruck- Teilturbine einströmbar ist. Bevorzugt ist die zweite Flutaustrittsleitung mit der Überströmleitung verbunden. In a preferred embodiment, the first turbine part is a medium-pressure turbine section, and the second turbine part is a low-pressure turbine section, wherein the medium-pressure turbine section has a first stage comprising a plurality of stages and a second stage comprising several stages. In this case, the first flood has a first flood outlet line and the second flood a second flood outlet line. In this case, the overflow line is fluidically connected to the second flood outlet line, and the first flood outlet line is connected to the line. In this case, the line terminates on the one hand in an expansion line, wherein in the expansion line a consumer is provided with an end user, and wherein the line to another opens into a bypass line, which is at least fluidically connected to the second expansion region of the low-pressure turbine section, so that the steam of the bypass line can be flowed into the expansion region of the low-pressure turbine section. The second flood outlet line is preferably connected to the overflow line.
In bevorzugter Ausgestaltung zweigt von der Bypassleitung eine Vorwärmleitung ab. Somit kann der entnommene Dampf auch zur Vorwärmung, insbesondere zur Vorwärmung des Kondensat- wassers verwendet werden. Bevorzugt weist der zweite Expansionsbereich der zweiten Teilturbine eine Anzapfleitung auf, wobei die Bypassleitung in diese Anzapfleitung mündet. Somit ist ein Einströmen von Dampf, welcher in der Bypassleitung ist, in den Expansionsbe- reich der zweiten Teilturbine problemlos bewerkstelligbar. In a preferred embodiment, a preheating line branches off from the bypass line. Thus, the extracted steam can also be used for preheating, in particular for preheating the condensate water. The second expansion area of the second sub-turbine preferably has a bleed line, wherein the bypass line opens into this bleed line. Thus, an inflow of steam, which is in the bypass line, in the expansion range of the second turbine part can be easily accomplished.
Bevorzugt umfasst der Verbraucher zumindest eine Expansionsturbine, welche über eine Prozessdampfleitung an einen Endverbraucher angeschlossen ist. Weiterhin ist die Expansions- turbine zudem bevorzugt mit einem Generator verbunden. Preferably, the consumer comprises at least one expansion turbine, which is connected via a process steam line to an end user. Furthermore, the expansion turbine is also preferably connected to a generator.
Innerhalb der Expansionsturbine wird der entnommene Dampf unter Verrichtung von Arbeit auf ein für den Verbraucher gewolltes Niveau expandiert. Dies kann beispielsweise mithilfe eines Generators bewerkstelligt werden.  Within the expansion turbine, the extracted steam is expanded to a desired level for the consumer while performing work. This can be accomplished, for example, by using a generator.
Erfindungsgemäß wird die zweite Aufgabe mit der Angabe eines Verfahrens zum Betrieb eines solchen Dampfkraftwerks gelöst, umfassend zumindest eine erste Teilturbine mit einer ersten Turbinenaustrittsleitung und eine zweite Teilturbine, die je- weils von Dampf durchströmbar sind und wodurch der durchströmende Dampf in einem ersten und zweiten, mehrere Stufen umfassenden, Expansionsbereich der Teilturbinen expandiert, wobei in dem Expansionsbereich und/oder in der ersten Turbinenaustrittsleitung der ersten Teilturbine eine Leitung zu einer Dampfentnähme vorgesehen ist, welcher über eine Expansionsleitung, in welche die Leitung zumindest mündet, zumindest ein Verbraucher mit Dampf versorgt werden kann, und wobei über eine Bypassleitung, in welche die Leitung zum anderen mündet, zumindest der zweite Expansionsbereich der zweiten Teilturbine mit Dampf versorgt werden kann, wobei die jeweils zugeführte Dampfmenge einstellbar ist. According to the invention, the second object is achieved by specifying a method for operating such a steam power plant, comprising at least a first turbine part with a first turbine outlet line and a second turbine part, each of which can be traversed by steam and whereby the steam flowing through in a first and second, expansion stage of the sub-turbines comprising several stages expands, wherein in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first sub-turbine a line is provided to a Dampfentnähme which at least one consumer to be supplied with steam via an expansion line, in which the line opens at least can, and via a bypass line, in which the line opens to the other, at least the second expansion region of the second turbine part can be supplied with steam, wherein the respectively supplied amount of steam is adjustable.
Durch die vorgeschlagene, erfindungsgemäße Lösung gelingt es, einen gravierenden Nachteil für Konzepte mit einer kalten Expansion für einen Verbraucher mit einem Endverbraucher aufzuheben. Die Einspeisung des angeforderten Dampfes, bzw. des entstehenden Dampfes, aus der kalten Expansion, kann ohne zu- sätzliche Auslegungsanforderungen an die Zwischenüberhitzung unter Arbeitsverrichtung in der zweiten Teilturbine erfolgen. By the proposed solution according to the invention, it is possible to remove a serious disadvantage for concepts with a cold expansion for a consumer with an end user. The feeding of the requested steam, or the resulting steam, from the cold expansion, can be carried out without additional design requirements for the reheat under Arbeitsverrichtung in the second part of the turbine.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:
FIG 1 schematisch ein Dampfkraftwerk nach dem Stand der 1 shows schematically a steam power plant according to the prior
Technik, FIG 2 schematisch ein erstes Beispiel eines Dampfkraftwerks mit einer Anzahl von Teilturbinen,  2 schematically shows a first example of a steam power plant with a number of sub-turbines,
FIG 3 schematisch ein zweites Beispiel eines Dampfkraftwerks mit einer Anzahl von Teilturbinen. 3 schematically shows a second example of a steam power plant with a number of sub-turbines.
FIG 1 zeigt ein Dampfkraftwerk nach dem Stand der Technik mit einer Anzahl von Teilturbinen, die für unterschiedliche Drücke ausgelegt sind. Die Teilturbinen sind hintereinander einer gemeinsamen Welle 5 zugeordnet. Zum Betrieb wird in einem Dampfkessel 7 Wasser erwärmt und über einen FrischdampfÜberhitzer 9 Dampf erzeugt. Der überhitzte Dampf wird als Arbeitsdampf über eine Verrohrung in eine Hochdruck-Teilturbine 13 eingeleitet, wo der Dampf entspannt wird. Nach der Expansion in der Hochdruck-Teilturbine 13 wird ein Teil des Damp- fes über eine erste Zwischenüberhitzungsleitung 14 in einen Zwischenüberhitzer 15 geleitet, dort erneut erhitzt und dann in eine doppelflutige Mitteldruck-Teilturbine 17 geleitet. Hier expandiert der Dampf bis zu einem vorgegebenen, nun niedrigeren Druckniveau erneut. Im Anschluss wird der in der Mitteldruck-Teilturbine 17 auf das niedrigere Druckniveau entspannte Dampf über eine angeschlossene Überströmleitung 21 in eine ebenfalls doppelflutige Niederdruck-Teilturbine 25 geleitet . Über die gemeinsame Welle 5 wird ein Generator 29 zur Stromerzeugung angetrieben. Der die Niederdruck-Teilturbine 25 verlassende, entspannte und abgekühlte Dampf strömt in einen Kondensator 31, wo er durch Wärmeübertragung an die Umgebung kondensiert und sich als flüssiges Wasser sammelt. Über eine Kondensatpumpe 33 und einen Vorwärmer 35 wird das Wasser in einem Speisewasserbehälter 37 zwischengespeichert und dann über eine Speisewasserpumpe 39 und einem Vorwärmer 35 erneut dem Dampfkessel 7 zugeführt. Der Hochdruck-Teilturbine 13 ist nach deren Expansionsstufe in der Turbinenaustrittsleitung 99, und zwar strömungstechnisch vor dem Zwischenüberhitzer 15, eine Anzapfleitung 41 nach dem Stand der Technik angeschlossen. Über diese Anzapfleitung 41 nach dem Stand der Technik wird dem System nach der Expansion in der Hochdruck- Teilturbine 13 der für einen Verbraucher 49 benötigte Dampf entnommen (Entnahme nach der kalten Expansion) . 1 shows a steam power plant according to the prior art with a number of sub-turbines, which are designed for different pressures. The sub-turbines are assigned one behind the other to a common shaft 5. For operation, water is heated in a steam boiler 7 and steam is generated via a live steam superheater 9. The superheated steam is introduced as working steam via a piping in a high-pressure turbine section 13, where the steam is released. After expansion in the high-pressure turbine section 13, a portion of the steam is passed via a first reheat line 14 into a reheater 15 where it is reheated and then passed into a double-flow medium-pressure turbine section 17. Here, the steam expands again to a predetermined, now lower pressure level. Following this, the steam expanded in the medium-pressure turbine section 17 to the lower pressure level is conducted via a connected overflow line 21 into a likewise double-flow low-pressure turbine section 25. About the common shaft 5, a generator 29 is driven to generate electricity. The low pressure partial turbine 25 leaving, relaxed and cooled steam flows into a condenser 31, where he by heat transfer to the environment condenses and collects as liquid water. Via a condensate pump 33 and a preheater 35, the water is temporarily stored in a feedwater tank 37 and then fed via a feedwater pump 39 and a preheater 35 again to the steam boiler 7. The high-pressure turbine part 13 is connected to the expansion stage in the turbine outlet line 99, and in terms of flow before the reheater 15, a bleed line 41 according to the prior art. About this bleed line 41 according to the prior art, the system for the expansion of the high-pressure turbine section 13 of the required steam for a consumer 49 is removed (removal after the cold expansion).
Die Anzapfleitung 41 nach dem Stand der Technik mündet in ei- ne Expansionsvorrichtung 43 nach dem Stand der Technik, die somit mit der Hochdruck-Teilturbine 13 verbunden ist. Die Expansionsvorrichtung 43 nach dem Stand der Technik kann als eine separate Expansionsturbine 44 ausgestaltet sein, an die ein zweiter Generator 45 angeschlossen ist. Innerhalb der Ex- pansionsturbine 44 wird der entnommene Dampf unter Verrichtung von Arbeit für das Gesamtsystem ideal auf ein für den Verbraucher 49 gewolltes Niveau (Druck, Temperatur) expandiert . Von der Expansionsturbine 44 wird der entspannte Prozessdampf über eine Prozessdampfleitung 47 unmittelbar an einen Verbraucher 49 weitergeleitet. Dieser ist beispielsweise als eine Brennstoffaufbereitung oder als eine Rauchgasaufbereitung ausgestaltet. Die separate Expansionsturbine 44 wird im Ge- gendruckbetrieb eingesetzt. Das Expansionsende entspricht möglichst in diesem Fall direkt dem benötigten Prozessdampfdruck, so dass die Expansionsturbine 44 das benötigte Druck- und Temperaturniveau für den angeschlossenen Verbraucher 49 in idealer Weise liefert. The bleed line 41 according to the prior art opens into an expansion device 43 according to the prior art, which is thus connected to the high-pressure turbine section 13. The prior art expansion device 43 may be configured as a separate expansion turbine 44 to which a second generator 45 is connected. Within the expansion turbine 44, the extracted steam is ideally expanded to a desired level for the consumer 49 (pressure, temperature) while performing work for the entire system. From the expansion turbine 44, the relaxed process steam is passed on via a process steam line 47 directly to a consumer 49. This is designed for example as a fuel treatment or as a flue gas treatment. The separate expansion turbine 44 is used in counter-pressure operation. The expansion end corresponds as possible in this case directly to the required process steam pressure, so that the expansion turbine 44 provides the required pressure and temperature level for the connected load 49 in an ideal manner.
Die Reduzierung von der nicht erforderlichen Überhitzungswär- me des Prozessdampfes erfolgt daher nach dem Stand der Technik, indem die jeweils benötigte Menge von Dampf vor der Zwi- schenüberhitzung 15 entnommen wird und durch eine entsprechende Expansionseinrichtung auf das erforderliche Druckniveau des ProzessdampfVerbrauchers unter Arbeitsverrichtung expandiert wird. Durch die Reduzierung des Massentroms vor der eigentlichen Zwischenüberhitzung 15 können die verbindenden Rohrleitungen, d.h. die erste Zwischenüberhitzungsleitung 14 und die Überhitzungsheizflachen (nicht gezeigt) im Dampfkessel 7 deutlich kleiner ausgeführt werden. Das führt allerdings bei besonderen Lastfällen wie z.B. Lastsprüngen wegen einer Primarregelungsanforderung oder bestimmten Störfällen bei Ausfall des Prozessdampfverbrauchers zu Problemen, da der dann überschüssige Dampf aus der kalten Expansion, d.h. nach dem Entspannen in der Turbine 13, nicht ohne weiteres auf eine heiße Expansion, das heißt über den Zwischenüberhitzer 15, geführt werden kann. Zusätzlich ergeben sich bei Turbinenkonzepten mit asymmetrischer Mitteldruck-Teilturbine (vgl. 44 in FIG 3) bei Prozessen mit zweifacher Überhitzung 75, 15 (FIG 3) Probleme beim Schubausgleich innerhalb der Mitteldruck- Teilturbine 44 aufgrund sich stark ändernder Massen- und Druckverhältnisse in den beiden Turbinenfluten 77,78 (FIG 3) . The reduction of the unnecessary superheated heat of the process steam therefore takes place according to the state of the art, in that the amount of steam required in each case before the intermediate overheating 15 is removed and expanded by a corresponding expansion device to the required pressure level of the process steam consumer under Arbeitsverrichtung. By reducing the mass flow before the actual reheat 15, the connecting pipes, ie the first reheat pipe 14 and the Überhitzungsheizflachen (not shown) in the boiler 7 can be made significantly smaller. However, this leads in special load cases such as load jumps because of a primary control requirement or certain incidents in case of failure of the process steam consumer problems, since then excess steam from the cold expansion, ie after relaxing in the turbine 13, not readily to a hot expansion, the is about the reheater 15, can be performed. In addition, in turbine concepts with asymmetric medium-pressure turbine sections (compare 44 in FIG. 3) in processes with double superheating 75, 15 (FIG. 3), problems arise with thrust balance within the medium-pressure turbine section 44 due to greatly varying mass and pressure conditions in the two Turbine floods 77,78 (FIG 3).
Erfindungsgemäß wird gemäß FIG 2 nun vorgeschlagen, dass eine Leitung 101 nach der Expansionsstufe in der Turbinenaustrittsleitung 199 der Hochdruck-Turbine 13 vorgesehen ist, welche zum einen in eine Expansionsleitung 102 mündet, welcher ein Verbraucher 170 angeschlossen ist. Dabei umfasst der Verbraucher 170 eine Expansionsturbine 144, welcher zudem an einen Generator 160 angeschlossen sein kann. Der Expansionsvorrichtung ist über eine Prozessdampfleitung 147 ein Endver- braucher 149 angeschlossen. Erfindungsgemäß mündet die Leitung 101 zum anderen in eine Bypassleitung 103, welche in einen Expansionsbereich der Niederdruck-Teilturbine 25 mündet. Dampf kann nun einerseits zu dem Verbraucher 170, andererseits und insbesondere bei Störfällen, zu dem Expansionsbe- reich der zweiten Niederdruck-Teilturbine 25 geführt werden. Die zugeführte Dampfmenge kann durch Regelventile 100 eingestellt werden, so dass ein gesicherter Betrieb bewerkstelligbar ist. Zudem mündet die Leitung 101 auch noch in eine Umgehungsleitung 105, welche mit der Überströmleitung 21, die von der Mitteldruck-Teilturbine 17 in die Niederdruck-Teilturbine 25 führt, verbunden ist. Zudem zweigt von der Bypassleitung 103 noch eine Vorwärmleitung 150 ab, welche hier mit einem der Vorwärmer 35 verbunden ist, zum Vorwärmen des According to the invention, it is now proposed according to FIG. 2 that a line 101 is provided downstream of the expansion stage in the turbine outlet line 199 of the high-pressure turbine 13, which opens into an expansion line 102 to which a consumer 170 is connected. In this case, the consumer 170 includes an expansion turbine 144, which may also be connected to a generator 160. The expansion device is connected via a process steam line 147 to an end user 149. According to the invention, the line 101 leads to another in a bypass line 103, which opens into an expansion region of the low-pressure turbine section 25. Steam can now be led on the one hand to the consumer 170, on the other hand and in particular in the case of incidents, to the expansion area of the second low-pressure turbine part 25. The supplied amount of steam can be adjusted by control valves 100, so that a secure operation can be accomplished. In addition, the line 101 also opens into a bypass line 105, which is connected to the overflow line 21, which leads from the medium-pressure turbine section 17 in the low-pressure turbine section 25. In addition, a preheating line 150 branches off from the bypass line 103, which is here connected to one of the preheaters 35, for preheating the
Kondensatwassers. Dabei ist die Vorwärmleitung 150 bevorzugt mit dem Vorwärmer 35 nach der Kondensatpumpe 33 verbunden (durchgezogene Linie) . Alternativ/Zusätzlich kann die Vor- wärmleitung 150 auch mit dem Vorwärmer 35 vor dem Kessel 7 verbunden sein (gestrichelte Linie) . Die Vorwärmleitung 105 kann auch zudem/alternativ mit dem Speisewasserbehälter 37 oder anderen Bauteilen des Dampfkraftwerks verbunden sein. Sowohl die Leitung 101, die Umgehungsleitung 105, die Condensate water. In this case, the preheating line 150 is preferably connected to the preheater 35 after the condensate pump 33 (solid line). Alternatively / additionally, the preheating line 150 may also be connected to the preheater 35 in front of the boiler 7 (dashed line). The preheating line 105 may also be / alternatively connected to the feedwater tank 37 or other components of the steam power plant. Both the conduit 101, the bypass 105, the
Bypassleitung 103 als auch die Expansionsleitung 102 und die Vorwärmleitung 150 weisen zumindest ein Regelventil 100 auf, zum Regeln der durchströmenden Dampfmenge . Bypass line 103 as well as the expansion line 102 and the preheating line 150 have at least one control valve 100, for regulating the amount of steam flowing through.
Somit kann in Lastfällen der überschüssige Dampf der Leitung 101 über die Bypassleitung 103 der Niederdruck-Teilturbine 25 zugeführt werden. Zudem kann der überschüssige Dampf über eine erfindungsgemäße Umgehungsleitung 105 erfindungsgemäß in die Überströmleitung 21 vor die Niederdruck-Teilturbine 25 eingeströmt werden. Zusätzlich kann der überschüssige Dampf über eine erfindungsgemäße Vorwärmleitung 150 zum Vorwärmen des Kondesatwassers verwendet werden. Thus, in load cases, the excess steam of the line 101 via the bypass line 103 of the low pressure turbine part 25 can be supplied. In addition, according to the invention, the excess steam can be flowed into the overflow line 21 in front of the low-pressure part-turbine 25 via a bypass line 105 according to the invention. In addition, the excess steam can be used via a preheating 150 according to the invention for preheating the Kondesatwassers.
FIG 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Dampfkraftwerks. Das Dampfkraftwerk ist hier ebenfalls als ein Dampfkraftwerk mit einer Anzahl von Teilturbinen ausgebildet. Der Arbeitsdampf wird nach der Expansion in der Hochdruck-Teilturbine 13 über eine erste Zwischenüberhitzungslei - tung 14 und über den ersten Zwischenüberhitzer 15 in die erste einflutige Mitteldruck-Teilturbine 20 geleitet und dort expandiert. Über die zweite Zwischenüberhitzungsleitung 73 wird der expandierte Dampf nach der ersten Mitteldruck- Teilturbine 20 durch einen zweiten Zwischenüberhitzer 75 ge- leitet und von dort in eine zweite Mitteldruck-Teilturbine 44 geführt . 3 shows another example of a steam power plant according to the invention. The steam power plant is also designed here as a steam power plant with a number of sub-turbines. After expansion in the high-pressure turbine section 13, the working steam is conducted via a first reheat line 14 and via the first reheater 15 into the first single-flow medium-pressure turbine section 20 and expanded there. Via the second reheatening line 73, the expanded steam after the first medium-pressure sub-turbine 20 is passed through a second reheater 75. leads and led from there into a second medium-pressure turbine section 44.
Die der gemeinsamen Welle 5 zugeordnete Expansionsturbine 44 ist gemäß FIG 3 als eine asymmetrische Mitteldruck- Teilturbine 44 ausgestaltet, die einen ersten Expansionsabschnitt, nämlich die erste Flut 77 und einen zweiten Expansionsabschnitt, nämlich die zweite Flut 78 aufweist. Die zweite Flut 78 ist als eine Mitteldruckturbine konzipiert. Nach der Expansion strömt der Dampf über eine Überströmleitung 210 in eine doppelflutige Niederdruck-Teilturbine 25. Zudem ist die zweite Flut 78 eingangsseitig mit der zweiten Zwischenüber- hitzungsleitung 73 verbunden. Zudem ist die erste Mittel druck-Teilturbine 20 durch eine kalte Expansionsleitung 74 15 mit der ersten Flut 77 verbunden. The expansion turbine 44 assigned to the common shaft 5 is configured according to FIG. 3 as an asymmetric medium-pressure turbine section 44, which has a first expansion section, namely the first flow 77 and a second expansion section, namely the second flow 78. The second flood 78 is designed as a medium pressure turbine. After the expansion, the steam flows via a overflow line 210 into a double-flow low-pressure turbine section 25. In addition, the second flood 78 is connected on the input side to the second intermediate superheat line 73. In addition, the first medium-pressure turbine part 20 is connected by a cold expansion line 74 15 with the first flood 77.
Die erste Flut 77 entspannt den Dampf unter Verrichtung von Arbeit für das Gesamtsystem in eine Turbinenaustrittleitung 299b. Erfindungsgemäß wird gemäß FIG 3 nun vorgeschlagen, dass eine Leitung 201 nach der Expansionsstufe in der Turbinenaustrittsleitung 299b der ersten Flut 77 der zweiten Mitteldruck-Teilturbine 44 vorgesehen ist. Der entspannte Dampf wird über die Leitung 201 dem Verbraucher 270 über eine Expansionsleitung 202 zugeführt. Wie in FIG 2 umfasst der Ver- braucher 270 eine Expansionsturbine 244, welche zudem an einen Generator 260 angeschlossen sein kann. Die Expansionsturbine 244 ist über eine Prozessdampfleitung 247 an einen Endverbraucher 249 angeschlossen. Erfindungsgemäß mündet die Leitung 201 zum anderen in eine Bypassleitung 203, welche in den Expansionsbereich der Niederdruck-Teilturbine 25 mündet. Zudem mündet die Leitung 201 erfindungsgemäß auch noch in eine Umgehungsleitung 205, welche mit der Überströmleitung 210, welche die zweite Flut 78 mit der Niederdruck-Teilturbine 25 strömungstechnisch koppelt, verbunden ist. Zudem zweigt von der Bypassleitung 203 noch eine Vorwärmleitung 250 ab, welche hier ebenfalls mit einem der Vorwärmer 35 verbunden ist, zum Vorwärmen des Kondensatwassers. Auch hier ist die Vorwärmleitung 250 bevorzugt mit dem Vorwärmer 35 nach der Kondensatpumpe 33 verbunden (durchgezogene Linie) . Alternativ/Zusätzlich kann die Vorwärmleitung 250 auch mit dem Vorwärmer 35 vor dem Kessel 7 verbunden sein (gestrichelte Linie) . Die Vorwärmleitung 250 kann selbstverständlich zudem oder alternativ mit dem Speisewasserbehälter 37 oder anderen Bauteilen verbunden sein The first trough 77 relaxes the steam into a turbine exhaust passage 299b while performing work for the entire system. According to the invention, it is now proposed according to FIG. 3 that a line 201 is provided after the expansion stage in the turbine outlet line 299b of the first flow 77 of the second medium-pressure turbine section 44. The expanded steam is supplied via the line 201 to the load 270 via an expansion line 202. As in FIG. 2, the consumer 270 comprises an expansion turbine 244, which may also be connected to a generator 260. The expansion turbine 244 is connected via a process steam line 247 to an end user 249. According to the invention, the line 201 leads to another in a bypass line 203, which opens into the expansion region of the low-pressure turbine section 25. In addition, according to the invention, the line 201 also flows into a bypass line 205, which is connected to the overflow line 210, which fluidically couples the second flow 78 to the low-pressure part-turbine 25. In addition, from the bypass line 203 still branches off a preheating line 250, which is also connected here to one of the preheater 35, for preheating the Condensate water. Again, the preheating line 250 is preferably connected to the preheater 35 after the condensate pump 33 (solid line). Alternatively / Additionally, the preheat line 250 may also be connected to the preheater 35 in front of the boiler 7 (dashed line). Of course, the preheat line 250 may additionally or alternatively be connected to the feed water tank 37 or other components
(nicht gezeigt) . Sowohl die Leitung 201, die Umgehungsleitung 205, die Bypassleitung 203 als auch die Expansionsleitung 202 und die Vorwärmleitung 250 weisen zumindest ein Regelventil 100 auf, welches die durchströmende Dampfmenge regelt. (Not shown) . Both the line 201, the bypass line 205, the bypass line 203 and the expansion line 202 and the preheating line 250 have at least one control valve 100, which regulates the amount of steam flowing through.
Somit kann in Lastfällen der überschüssige Dampf der Leitung 201 über die Bypassleitung 203 der Niederdruck-Teilturbine 25 zugeführt werden. Zudem kann der überschüssige Dampf über eine erfindungsgemäße Umgehungsleitung 205 erfindungsgemäß in die Überströmleitung 210 vor die Niederdruck-Teilturbine 25 eingeströmt werden. Zusätzlich kann der überschüssige Dampf über eine erfindungsgemäße Vorwärmleitung 250 zum Vorwärmen des Kondensatwassers verwendet werden. Thus, in load cases, the excess steam of the line 201 via the bypass line 203 of the low-pressure turbine section 25 can be supplied. In addition, according to the invention, the excess steam can be flowed into the overflow line 210 upstream of the low-pressure turbine section 25 via a bypass line 205 according to the invention. In addition, the excess steam can be used via a Vorwärmleitung 250 according to the invention for preheating the condensate water.
Erfindungsgemäß wird daher bei dem Auftreten von besonderen Lastfällen wie z.B. Lastsprüngen wegen einer Primärregelungs- anforderung oder bestimmten Störfällen bei Ausfall der Pro- zessdampfVerbraucher, der dann vorhandene überschüssige Dampf aus der kalten Expansion, das heißt der Dampf aus der Leitung 201,101 nicht über die Zwischenüberhitzer 15 bzw. 75, das heißt über eine heiße Expansion, geführt. Vielmehr wird das Problem des überschüssigen Dampfes aus der kalten Expansion erfindungsgemäß gelöst, indem der Überschuss zumindest teilweise dann direkt in den Expansionsbereich der vorhandenen Niederdruck-Teilturbine 25 über die Bypassleitung 103, 203 eingespeist wird. Dabei kann der Dampf der Bypassleitung 103, 203 über sogenannte Anzapfstutzen (nicht gezeigt) in den Ex- pansionsbereich der vorhandenen Niederdruck-Teilturbine 25 eingespeist werden. Zusätzlich kann der Dampf hinter der kalten Expansion über eine Vorwärmleitung 150,250, welche mit der Bypassleitung 103, 203 strömungstechnisch verbunden ist, für einen Vorwärmer 35 für die oben beschriebenen Lastfälle herangezogen werden. Auch kann der überschüssige Dampf der Leitung 201,101 über eine mit der Leitung 101,201 verbundene Umgehungsleitung 105, 205, direkt in die Überströmleitung 21,210 vor der Niederdruck-Teilturbine 25 und somit unter Umgehung über den Zwischenüberhitzer 15,75 eingeströmt werden. According to the invention is therefore in the occurrence of special load cases such as load jumps due to a primary control requirement or certain incidents in case of failure of the process steam consumer, then existing excess steam from the cold expansion, that is the steam from the line 201,101 not on the reheater 15th or 75, that is, about a hot expansion. Rather, the problem of excess steam from the cold expansion is achieved according to the invention by the excess is then at least partially fed directly into the expansion region of the existing low-pressure turbine section 25 via the bypass line 103, 203. In this case, the steam of the bypass line 103, 203 can be fed via so-called tapping nozzles (not shown) into the expansion area of the existing low-pressure turbine part 25. In addition, the steam behind the cold expansion via a preheating 150,250, which is fluidically connected to the bypass line 103, 203, be used for a preheater 35 for the load cases described above. Also, the excess steam of the line 201,101 via a line 101,201 connected to the bypass line 105, 205, directly into the overflow 21,210 before the low-pressure turbine part 25 and thus bypassed via the reheater 15,75 are flowed.
Durch die vorgeschlagene, erfindungsgemäße Lösung gelingt es einen gravierenden Nachteil für Konzepte mit einer kalten Expansion für einen Verbraucher 270, 170 mit einem Endverbraucher 249,149 aufzuheben. Die Einspeisung des angeforderten Dampfes, bzw. des entstehenden Dampfes, z.B. bei Ausfall des Desorbers, aus der kalten Expansion, kann ohne zusätzliche Auslegungsanforderungen an die Zwischenüberhitzung 15,75 bzw. an den Verbraucher 170,270 unter Arbeitsverrichtung in der Niederdruck-Teilturbine 25 erfolgen. Damit werden beispielsweise bei asymmetrischen Mitteldruck-Teilturbinen 44 die schwerwiegenden Probleme bei der Schubauslegung beschränkt. Somit kann das volle Potenzial bezüglich erhöhter Primärregelungsleistung genutzt werden. Die Anbindung derThe proposed solution according to the invention succeeds in eliminating a serious disadvantage for concepts with a cold expansion for a consumer 270, 170 with an end user 249.149. The feeding of the requested steam, or vapor, e.g. in the event of failure of the desorber, from the cold expansion, can be done without additional design requirements for the reheater 15,75 or to the consumer 170,270 under Arbeitsverrichtung in the low-pressure turbine section 25. Thus, for example, in asymmetric medium-pressure turbine sections 44, the serious problems in the thrust design are limited. Thus, the full potential for increased primary control performance can be exploited. The connection of the
Leitung 201,101 an die Niederdruck-Teilturbine 25 bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die Regelung der Turbinen untereinander, insbesondere für die Regelung der Mitteldruck- Teilturbine 17,44 im Kraftwerk. So ist beispielsweise keine Androsselung zum Vertrimmen der Massenströme der Zwischenüberhitzer 12,75 mehr notwendig. Line 201,101 to the low-pressure turbine part 25 provides an additional degree of freedom for the control of the turbines with each other, in particular for the regulation of the medium-pressure turbine section 17,44 in the power plant. Thus, for example, no throttling is necessary for dimming the mass flows of the reheaters 12, 75.
Die Dampfturbinen, und insbesondere der Leitschaufelkranz bei Dampfkraftwerken, unterliegen bei ihrer Herstellung Bautole- ranzen. Weichen der Strömungsquerschnitt und somit die real vorliegende Schluckfähigkeit von der ursprünglich bei der Auslegung der Dampfturbine zugrunde gelegten Größe ab, so fällt die Schluckfähigkeit der Dampfturbine zu groß oder zu klein aus. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann nun die eine Abweichung der Bautoleranz und damit eine Abweichung der Schluckfähigkeit durch die Bypassleitung 103,203 und eine durch diese Bypassleitung geführte Menge Dampf, gelöst werden. Mit der Erfindung kann nun zum einen aufgrund der im Normalbetrieb sehr hohen Prozessdampfentnähme ein erhebliches Potenzial zur Bereitstellung von Primärregelleistung bereitgestellt, als auch ein gesicherter Betrieb im Störfall gewährleistet werden. The steam turbines, and in particular the vane ring in steam power plants, are subject to building tolerances in their manufacture. If the flow cross-section and thus the actual swallowing capacity deviate from the quantity originally used in the design of the steam turbine, the absorption capacity of the steam turbine is too great or too small. With the solution according to the invention, a deviation of the construction tolerance and thus a deviation of the ability to swallow through the bypass line 103, 203 and a quantity of steam guided through this bypass line can now be solved. With the invention can now on the one hand due to the in Normal operation of very high Prozeßdampfentnähme provided considerable potential for the provision of primary control power, as well as a safe operation in case of failure are ensured.

Claims

Patentansprüche claims
1. Dampfkraftwerk, umfassend zumindest eine erste Teilturbine mit einer ersten Turbinenaustrittsleitung und eine zweite Teilturbine, die jeweils von Dampf durchströmbar sind und wodurch der durchströmende Dampf in einem ersten und zweiten mehrere Stufen umfassenden Expansionsbereich der Teilturbinen expandiert , 1. steam power plant, comprising at least a first turbine part with a first turbine outlet pipe and a second turbine part, each of which is traversed by steam and whereby the steam flowing through expands in a first and second multiple stages expansion area of the turbine parts,
wobei in dem Expansionsbereich und/oder in der ersten Turbi- nenaustrittsleitung der ersten Teilturbine eine Leitung wherein in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first turbine part a line
(101,201) zu einer Dampfentnähme vorgesehen ist, (101,201) is provided for a Dampfentnähme
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
die Leitung (101,201) zumindest zum einen in eine Expansionsleitung (102, 202) mündet, welcher ein Verbraucher (170,270) angeschlossen ist, the line (101, 201) opens at least on the one hand into an expansion line (102, 202) to which a consumer (170, 270) is connected,
wobei die Leitung (101,201) zum anderen in eine Bypassleitung (103,203) mündet, welche zumindest strömungstechnisch mit dem zweiten Expansionsbereich der zweiten Teilturbine so verbunden ist, dass der Dampf der Bypassleitung (103,203) in den Expansionsbereich der zweiten Teilturbine einströmbar ist, wobei die jeweils zugeführte Dampfmenge einstellbar ist. wherein the line (101,201) to another in a bypass line (103,203) opens, which is at least fluidically connected to the second expansion region of the second turbine part so that the steam of the bypass line (103,203) in the expansion region of the second turbine part is inflowed, wherein the respective supplied amount of steam is adjustable.
2. Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, 2. Steam power plant according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
von der Leitung (101,201) eine Umgehungsleitung (105,205) abzweigt, welche in eine Überströmleitung (21,210) mündet, wobei die Überströmleitung (21,210) zumindest mit der zweiten Teilturbine strömungstechnisch verbunden ist. from the line (101,201) branches off a bypass line (105,205) which opens into an overflow line (21,210), wherein the overflow line (21,210) is at least fluidically connected to the second part of turbine.
3. Dampfkraftwerk nach Anspruch 2, 3. Steam power plant according to claim 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
die Überströmleitung (21,210) zudem mit der ersten Teilturbine strömungstechnisch verbunden ist. the overflow (21,210) is also fluidly connected to the first turbine part.
4. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 4. Steam power plant according to one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c e s e s, d a s s
zumindest die Leitung (101,201), die Bypassleitung (103,203) als auch die Expansionsleitung (102,202) zumindest ein Regel- ventil (100) aufweisen, zum Regeln der durchströmenden Dampfmenge . at least the line (101, 201), the bypass line (103, 203) and the expansion line (102, 202) at least one control Valve (100), for controlling the amount of steam flowing through.
5. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 5. Steam power plant according to one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c e n e, d a s s
die erste Teilturbine eine Hochdruck-Teilturbine (13) und die zweite Teilturbine eine Niederdruck-Teilturbine (25) ist. the first part turbine is a high-pressure part turbine (13) and the second part turbine is a low-pressure part turbine (25).
6. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1- 4, 6. Steam power plant according to one of the preceding claims 1- 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
die erste Teilturbine eine Mitteldruck-Teilturbine (44), und die zweite Teilturbine eine Niederdruck-Teilturbine (25) ist, wobei die Mitteldruck-Teilturbine (44) eine mehrere Stufen umfassende erste Flut (77) und eine mehrere Stufen umfassende zweite Flut (78) aufweist, wobei die erste Flut (77) eine erste Flutaustrittsleitung (299b) und die zweite Flut (78) eine zweite Flutaustrittsleitung (299a) aufweist, wobei die Überströmleitung (210) strömungstechnisch mit der zweiten Flutaustrittsleitung (299a) verbunden ist, wobei die erste Flutaustrittsleitung (299b) mit der Leitung (201) verbunden ist, wobei die Leitung (201) zum einen in eine Expansionsleitung (202) mündet, wobei in der Expansionsleitung (202) ein Verbraucher (270) mit einem Endverbraucher (249) vorgesehen ist, the first sub-turbine is a medium-pressure sub-turbine (44), and the second sub-turbine is a low-pressure sub-turbine (25), the medium-pressure sub-turbine (44) comprising a first stage (77) comprising a plurality of stages and a second stage (78 ), wherein the first flood (77) has a first flood outlet line (299b) and the second flood (78) has a second flood outlet line (299a), wherein the overflow line (210) is fluidically connected to the second flood outlet line (299a), wherein the first flood outlet line (299b) is connected to the line (201), wherein the line (201) opens into an expansion line (202), wherein a consumer (270) with an end user (249) is provided in the expansion line (202) .
wobei die Leitung (201) zum anderen in eine Bypassleitung (203) mündet, welche zumindest strömungstechnisch mit dem zweiten Expansionsbereich der Niederdruck-Teilturbine (25) verbunden ist, so dass der Dampf der Bypassleitung in den Ex- pansionsbereich der Niederdruck-Teilturbine (25) einströmbar ist . wherein the line (201) to another in a bypass line (203) opens, which is at least fluidly connected to the second expansion region of the low-pressure turbine section (25), so that the steam of the bypass line in the expansion range of the low-pressure turbine part (25 ) is einströmbar.
7. Dampfkraftwerk nach Anspruch 6, 7. Steam power plant according to claim 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
die zweite Flutaustrittsleitung (299a) mit der Überströmleitung (210) verbunden ist. the second flood outlet line (299a) is connected to the overflow line (210).
8. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 8. Steam power plant according to one of the preceding claims, characterized in that
von der Bypassleitung (103,203) eine Vorwärmleitung (150,250) abzweigt . from the bypass line (103,203) branches off a preheating line (150,250).
9. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 9. Steam power plant according to one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c i n e t, d a s s
der zweite Expansionsbereich der zweiten Teilturbine eine Anzapfleitung aufweist, wobei die Bypassleitung (103,203) in diese Anzapfleitung mündet. the second expansion area of the second sub-turbine has a bleed line, wherein the bypass line (103, 203) opens into this bleed line.
10. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 10. Steam power plant according to one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c i n e t, d a s s
der Verbraucher (170,270) zumindest eine Expansionsturbine (144,244) umfasst, welche über eine Prozessdampfleitung the consumer (170,270) comprises at least one expansion turbine (144,244), which via a process steam line
(147,247) an einen Endverbraucher (149,249) angeschlossen ist . (147,247) is connected to an end user (149,249).
11. Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 11. Steam power plant according to one of the preceding claims, d a d u r c h e c e n e c i n e t, d a s s
die Expansionsturbine (144,244) zudem mit einem Generator (160,260) verbunden ist. the expansion turbine (144, 244) is also connected to a generator (160, 260).
12. Verfahren zum Betrieb eines Dampfkraftwerks umfassend zumindest eine erste Teilturbine mit einer ersten Turbinenaus- trittsleitung und eine zweite Teilturbine, die jeweils von12. A method for operating a steam power plant comprising at least a first turbine part with a first turbine outlet and a second turbine part, each of
Dampf durchströmbar sind und wodurch der durchströmende Dampf in einem ersten und zweiten mehrere Stufen umfassenden Expansionsbereich der Teilturbinen expandiert, Steam can be flowed through and whereby the steam flowing through expands in a first and second multiple stages expansion area of the sub-turbines,
wobei in dem Expansionsbereich und/oder in der ersten Turbi- nenaustrittsleitung der ersten Teilturbine eine Leitung wherein in the expansion area and / or in the first turbine outlet line of the first turbine part a line
(101,201) zu einer Dampfentnähme vorgesehen ist, (101,201) is provided for a Dampfentnähme
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
einerseits der Dampf über eine mit der Leitung (101,201) verbundene Expansionsleitung (102, 202), welcher ein Verbraucher (170,270) angeschlossen ist, strömen kann, und wobei andererseits der Dampf über eine mit der Leitung (101,201) verbundene Bypassleitung (103,203), zumindest in den mit der on the one hand the steam can flow via an expansion line (102, 202) connected to the line (101, 202), to which a consumer (170, 270) is connected, and on the other hand the steam via a bypass line (103, 203) connected to the line (101, 201), at least in the with the
Bypassleitung (103,203) verbundenen zweiten Expansionsbereich der zweiten Teilturbine strömen kann, wobei die j eweils zugeführte Dampfmenge einstellbar ist . Bypass line (103,203) connected to the second expansion area the second sub-turbine can flow, the j eweils supplied amount of steam is adjustable.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114233416A (en) * 2021-12-07 2022-03-25 暨南大学 Dynamically-reconstructed steam turbine generator unit and operation method
CN114810240A (en) * 2022-04-14 2022-07-29 暨南大学 Efficient steam turbine set with external multi-channel adjusting system and operation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2136037A2 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for operating a steam powerplant facility with steam turbine and process steam consumer
EP2299068A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-23 Siemens Aktiengesellschaft Power plant comprising overload control valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2136037A2 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for operating a steam powerplant facility with steam turbine and process steam consumer
EP2299068A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-23 Siemens Aktiengesellschaft Power plant comprising overload control valve

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114233416A (en) * 2021-12-07 2022-03-25 暨南大学 Dynamically-reconstructed steam turbine generator unit and operation method
CN114810240A (en) * 2022-04-14 2022-07-29 暨南大学 Efficient steam turbine set with external multi-channel adjusting system and operation method thereof
CN114810240B (en) * 2022-04-14 2023-05-09 暨南大学 High-efficiency turbine unit with external multichannel regulating system and operation method thereof

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