用于發電廠的靈活運轉的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及根據權利要求1前序部分的用于發電廠的靈活運轉的方法。
【背景技術】
[0002]如今，現代發電廠不僅需要高效率，也需要最高可能的運轉靈活性。除了短啟動時間和高負荷變化速度以外，這還包括例如平衡電網中的頻率擾動的可能性。取決于對于電網的國家特定的要求概略和相關的報酬模式，具體地在燃氣和蒸汽發電廠的情況中，因此在峰值負荷范圍，且燃氣渦輪機已經全負荷運轉時，利用使用輔助點火器的水蒸汽回路盡可能快地使電網額外功率可被使用可能是有利的。
[0003]在用作過熱器或中間過熱器的換熱器級的區域中，使用一般配置在廢熱蒸汽發電機的煙風道內的輔助點火器增大了轉移到水蒸汽回路的熱功率，使得產生的蒸汽量增加，使得最終由蒸汽渦輪機釋放的機械功率也增加。因此，新鮮蒸汽溫度和中間過熱器蒸汽的溫度在輔助點火器打開時增大。在相反的情況中，這二者在輔助點火器關閉時再次下降。然而，新鮮蒸汽溫度或者中間過熱器蒸汽溫度變化的速率受到與作為厚壁部件的蒸汽渦輪機有關的疲勞相關的限制。在仍然可能的是，當打開輔助點火器時，通過使用相關的注射冷卻裝置有效地對付蒸汽溫度的不容許地快且大的增加、在相反的情況下對付注射量所需要的減少并非無限可能的。在最后的注射冷卻裝置最終關閉的瞬間，新鮮蒸汽或中間過熱器蒸汽的期望的溫度不能夠利用輔助點火器功率的進一步減少來維持。蒸汽溫度均開始變動。它們的變化速率然后直接與輔助點火器功率的變化速度關聯，因此在非有利的情況下能夠超過蒸汽渦輪機的最大許可變化速率。
【發明內容】
[0004]因此，本發明的目的在于提供即使在負荷減小的情況下或者在完全關閉輔助點火器的情況下也能夠保持新鮮蒸汽溫度和中間過熱器蒸汽溫度兩者的變化速率在可許可限制內。
[0005]該目的由用于發電廠的靈活運轉的方法來實現，所述發電廠包括廢熱蒸汽發電機，所述廢熱蒸汽發電機具有使用燃氣渦輪機的廢氣流、新鮮蒸汽和/或用于蒸汽渦輪機的中間過熱器蒸汽發電的換熱器級，其中，在換熱器級的區域中，輔助點火器配置在廢熱蒸汽發電機的煙風道中，并且其中為了調節新鮮蒸汽和/或中間過熱器蒸汽，緊隨著使用輔助點火器，使至少一個注射冷卻裝置操作。因此，不論新鮮蒸汽或中間過熱器蒸汽的實際溫度如何，都能夠使注射冷卻裝置緊跟著(即，不存在顯著的時間延遲，因此近乎同時)輔助點火器的使用而操作。因此，能夠將新鮮蒸汽溫度和中間過熱器蒸汽溫度在打開的輔助點火器的整個負荷范圍內保持盡可能恒定。
[0006]優選地，在該背景下，當使用輔助點火器時，對于新鮮蒸汽或對于熱中間過熱器蒸汽的調定點溫度應當被精確地設定為在打開輔助點火器之前實際測量的新鮮蒸汽或中間過熱器蒸汽的溫度。為安全起見，還能夠設定例如為+IK的小溫度差。在這些情況下，輔助點火器一打開，注射冷卻裝置就開始運轉，使得隨著輔助點火器功率增大，注射量也連續地增大。由于現在兩個調定點溫度被選擇成使得輔助點火器一打開注射冷卻器裝置就開始操作，所以也能夠確保在負荷減小的相反情況下，保持能夠調節蒸汽溫度直到輔助點火器關閉的點，因此能夠保持這些為蒸汽溫度恒定。
[0007]可選地，也可以僅借助于終端注射冷卻裝置控制蒸汽終端溫度。這具有如下優勢:由于僅利用終端注射冷卻裝置的調節使得能夠實質上更快地對蒸汽溫度的任意變化作出反應，所以，利用更優越的控制性能，新鮮蒸汽的溫度和熱中間過熱器蒸汽的溫度能夠保持恒定。
[0008]如果由于高電網需求而要求輔助點火器的高變化速率，則這些現在能夠在遵守蒸汽渦輪機的安全運轉的情況下借助于根據本發明的方法來滿足。在打開輔助點火器時，通過將調定點蒸汽溫度與實際測量的蒸汽溫度關聯，注射冷卻裝置在輔助點火器的整個負荷范圍內起作用，這意味著對于增加負荷和對于減小負荷而言，蒸汽溫度都能夠在輔助點火器的整個負荷范圍內保持恒定。因此，輔助點火器運轉不導致蒸汽渦輪機使用壽命的額外減少，這在新鮮蒸汽溫度或中間過熱器蒸汽溫度隨輔助點火器變動的情況中不能夠被確保。在那種情況下，輔助點火器負荷的最大變化速率將由蒸汽渦輪機限制，使得在特定情況下不能夠滿足電網的要求，這可能實質上危害工廠使用的靈活性。事實上，由于在具有致動輔助點火器的情況中，效率更多地扮演著次要角色，所以，作為輔助點火器運轉中增加的注射量的結果，工廠側的效率的損失大體上呈現為能夠被容許。
[0009]對于根據本發明的方法的優選的實施方式，另外可能的是，從效率的觀點看能夠實現最適宜的情況。在該背景下，預限定調定點蒸汽溫度的步驟被與適當的工廠參數關聯，使得一方面能夠實現最大的可能的蒸汽溫度(最小的注射要求)，同時也確保了注射在輔助點火器的整個負荷范圍內保持運轉，這意味著即使在負荷減小的情況下也總是存在足夠的注射儲備。
[0010]本質上，根據本發明的方法因此確保了高工廠靈活性，同時確保了蒸汽渦輪機的材料保護用途。
【具體實施方式】
[0011]現在參照附圖通過示例說明本發明。示出了煙風道R，熱廢氣流S在該煙風道R中被供給至燃氣渦輪機(未示出更多細節)。在煙風道R自身中，配置有多個換熱器級10至15，來自流過熱廢氣S的熱能通過該多個換熱器級10至15轉移給作為工作介質的水蒸汽混合物以用于下游蒸汽渦輪機(未示出更多細節)。在這里示出的示例中，用于實際的水蒸汽回路的多個換熱器級10至13串聯連接，使得導入第一換熱器級10的供給水W由作為預加熱器的該第一換熱器級以及隨后的蒸發器和過熱器逐漸加熱，因而轉變為蒸汽D。另夕卜，在本示例性實施方式中，設置有另外的中間過熱器回路，該中間過熱器回路由用于中間過熱的兩個串聯連接的換熱器級14和15構成。來自蒸汽渦輪機的高壓區段的冷中間過熱器蒸汽KZU因此被重新加熱并作為熱中間過熱器蒸汽HZU供給回蒸汽渦輪機。在換熱器級10至15的區域中，還配置有輔助點火器F。根據本發明，為了調節新鮮蒸汽D和/或中間過熱器蒸汽HZU，緊隨著使用輔助點火器F，使配置在換熱器級10至15之間和/或配置在換熱器級10至15下游的注射冷卻裝置20至23的至少其中之一操作。需要用來調節新鮮蒸汽或中間過熱器蒸汽的、用于輔助點火器F和注射冷卻裝置20至23的控制裝置在這里通過各供應管線中相應的可控閥示意地表示。通過使燃料以被調節的方式供應并點燃，這些允許輔助點火器F打開，通過在噴水以被調節的方式供應到注射冷卻裝置，使得各注射冷卻裝置20至23操作。
【主權項】
1.一種用于發電廠的靈活運轉的方法，所述發電廠具有廢熱蒸汽發電機，所述廢熱蒸汽發電機具有使用燃氣渦輪機的廢氣流(S)、新鮮蒸汽(D)和/或用于蒸汽渦輪機的中間過熱器蒸汽(HZU)發電的換熱器級(10 - 15)，其中，在所述換熱器級(10 - 15)的區域中，輔助點火器(F)配置在所述廢熱蒸汽發電機的煙風道(R)中，其特征在于， 為了調節所述新鮮蒸汽(D)和/或所述中間過熱器蒸汽(HZU)，緊隨著使用所述輔助點火器(F)，使至少一個注射冷卻裝置(20 - 23)操作。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于， 在使用所述輔助點火器(F)時，對于所述新鮮蒸汽(D)或對于熱的所述中間過熱器蒸汽(HZU)的調定點溫度被精確地設定為在打開所述輔助點火器(F)之前實際測量的所述新鮮蒸汽⑶的溫度或所述中間過熱器蒸汽(HZU)的溫度。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述新鮮蒸汽(D)和/或所述中間過熱器蒸汽(HZU)僅僅利用配置在對應的最終換熱器級(13、15)的下游的終端注射冷卻裝置(22、23)被調節。
【專利摘要】本發明涉及用于發電廠的靈活運轉的方法，所述發電廠具有回收蒸汽發電機，所述回收蒸汽發電機具有換熱器級(10–15)，所述換熱器級用于產生新鮮蒸汽(D)和/或來自燃氣渦輪機的廢氣流(S)的用于蒸汽渦輪機的再加熱器蒸汽(HZU)，其中，在所述換熱器級(10–15)的區域中，輔助點火器(F)配置在回收蒸汽發電機的煙風道(R)中。為了調節新鮮蒸汽(D)和/或再加熱器蒸汽(HZU)，緊隨著使用所述輔助點火器(F)，使至少一個注射冷卻裝置(20–23)操作。
【IPC分類】F01K23/10
【公開號】CN105102771
【申請號】CN201480020528
【發明人】J·布魯克納, F·托馬斯
【申請人】西門子股份公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年3月26日
【公告號】CA2909159A1, EP2789813A1, WO2014166739A1