在此提供了一种发电设备及其运行方法。这种发电设备包括：一个用于加热多种过程流体的锅炉（10）；以及一个多级式第一蒸汽涡轮机（14），该多级式第一蒸汽涡轮机具有穿过该锅炉（10）的一个输出管线（15）。该输出管线（15）包括一个抽汽管线（141），该抽汽管线被配置并且安排成用于从该第一蒸汽涡轮机（14）的一个中间级中抽取蒸汽并且对这些过程流体中的至少一种进行加热。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】在此提供了一种发电设备及其运行方法。这种发电设备包括：一个用于加热多种过程流体的锅炉（10）；以及一个多级式第一蒸汽涡轮机（14），该多级式第一蒸汽涡轮机具有穿过该锅炉（10）的一个输出管线（15）。该输出管线（15）包括一个抽汽管线（141），该抽汽管线被配置并且安排成用于从该第一蒸汽涡轮机（14）的一个中间级中抽取蒸汽并且对这些过程流体中的至少一种进行加热。【专利说明】具有蒸汽涡轮机抽汽控制的蒸汽发电设备
本专利技术总体上涉及用于控制蒸汽发电设备的方法和系统并且更确切地涉及使用抽汽作用来控制发电设备的蒸汽发生器的热的再热器温度，特别是在低涡轮机负荷下。
技术介绍
如美国专利号5，605，118中所描述的，现代的蒸汽发生器可以包括不同热单元和液压单元的复杂构型，以用于预热和蒸发水并且产生过热蒸汽。此类单元典型地被设计成用于确保在使颗粒和气态污染物的排放量最小的情况下完全且有效的燃料燃烧，在所希望的压力、温度和流速下产生蒸汽，并且使燃料燃烧时产生的热量的回收最大化。蒸汽发生器典型地形成蒸汽设备的一部分，该蒸汽设备进一步包括一系列从来自蒸汽发生器的蒸汽中抽取功的蒸汽涡轮机以及一个凝集液返回系统，在该返回系统中经凝集的蒸汽被返回至该蒸汽发生器。如在PCT专利申请2011/057881 Al中所描述的，蒸汽可以从这个系列的最后一个蒸汽涡轮机的中间级中抽出并且被用于在凝集液进入一个蒸汽发生器之前将其预加热。如在PCT申请号2011/141942 Al中所讨论的，中间级抽汽也可以用于在有机兰金循环中对工作流体进行再生。现代蒸汽发生器的再热器和过热器典型地具有特殊设计的管束，这些管束能够将饱和蒸汽的温度升高至特定的蒸汽输出温度，同时确保金属温度不会变得太热并且使蒸汽流压力损失最小化。实质上，这些再热器和过热器是单相热交换器，它们包括多个管道，这些管道供蒸汽从中流过、并且供燃烧或燃料气体横跨经过。典型地，再热器和过热器管束是由高温合金钢制造的。这种再热器典型地为一个第二蒸汽涡轮机提供蒸汽，该第二蒸汽涡轮机流体地跟随一个第一蒸汽涡轮机，该第一蒸汽涡轮机典型地是从穿过该蒸汽发生器的一个进水循环被直接供水的。关于对应的膨胀状态，该第一蒸汽涡轮机典型地被称为高压或HP蒸汽涡轮机而该第二蒸汽涡轮机或蒸汽涡轮机群被称为中压或IP蒸汽涡轮机/蒸汽涡轮机群。对于碳质燃料锅炉-涡轮机发电设备而言，可能重要的是由加热率和循环效率在窄的限度内对再热器蒸汽温度进行调节和控制，以便确保热的再热温度被保持为接近标称水平。当发电设备在低负荷下运行时(例如在再热部分的压力非常低时进行启动的过程中)，这可能是特别具有挑战性的。取决于蒸汽发生器或锅炉的类型，在此类情况下，可能无法实现在主要持续定额(MCR)条件下所需要的再热器输出温度(RH0)。其结果是，该IP蒸汽涡轮机将不会接收被加热至最佳工作温度的蒸汽，因此要求采取控制措施。在再热器表面被维持在有助于对流传热式热传递的条件下的一些设计中，一种用于控制再热器温度的已知方法涉及增加或减少流过再热器部分的烟道气体，以此来利用对流传热式热传递系数的变化。这种方法最常用于墙式燃烧单元，其中锅炉的第二通道被划分为直至省煤器和再热器的两个平行路径。典型地，此类设计确保了在低温过热器与再热器之间实现流动面积的三分之一比三分之二的比率。对于此类安排，可以将多个阻尼器定位在烟道气体通道的底部，在此这些阻尼器可以用于优化烟道气体的流动。有利地，这些阻尼器可以定位在较大的流动面积内，这样使得关闭这些阻尼器将会使烟道气体转向较小的流动面积，再热器表面位于这个较小的流动面积中。这增大了再热器蒸汽的热吸收并且因此升高了再热器的输出温度。作为替代方案，通过打开在另一个平行路径中的阻尼器来减小流动将会减小穿过再热器部分的烟道气体流速并且因此减小再热器蒸汽的输出温度。即使这个设计的逻辑是简单的，在煤和低等级燃料系统中使用此类系统可能造成构造和维护方面的挑战。控制再热蒸汽温度的另一种方法涉及使锅炉中的燃烧器火焰移位。这特别适用于切向燃烧式锅炉。在这种方法中，多个燃烧器被定位在拐角处并且一致地向上或向下倾斜以便增加去向再热器表面的辐射热，以此影响过热器的热吸收。这种燃烧器倾斜机构被设计成使得在所有拐角处的所有燃烧器都基于再热器输出蒸汽温度而向上或向下倾斜。如果不将燃烧器协调性地移动则该倾斜机构具有卡住的趋势，这已经是使用低等级煤的一些运营商的经验。这种方法的第二个问题是，在低负荷运行过程中，燃烧倾斜的效果也许不足以防止这种热的再热温度下降得多于新蒸汽温度。德国专利申请号44 47 044 Cl披露了另一种调整再热器温度的方法，该方法涉及在一个第一高压蒸汽涡轮机的上游进行抽汽并且在排出蒸汽被再加热之前将这些所抽取的蒸汽添加至该高压蒸汽涡轮机的排出蒸汽中。还存在着用于减小再热蒸汽温度的其他替代方法。例如，可以向进入再热器的流体引入水喷雾，也称之为直接式接触调和或解除过热。这种方案的一个问题是，它可能对循环效率具有负面影响。另一种方法是使用供应给锅炉的过量空气来控制再热器蒸汽温度。这种方法也可能对锅炉效率具有负面影响。其他方案包括从过热器和/或再热器中抽出蒸汽，然而遗留的问题是为所抽取的蒸汽寻找处置出路。所有这些替代方法的一个另外的缺点是，它们仅可以用于降低再热器温度并且因此当再热温度优选地需要被升高时不是有效的。鉴于现有技术，看来本专利技术的一个目的是提供用于控制再热器温度的更有效的装置和方法，尤其是蒸汽路径中低的(即，小于工作性的)负荷或压力下。
技术实现思路
在此披露了一种发电设备，该发电设备可以在低负荷下有效运行。该发电设备通过这些独立权利要求的主题来着手解决低负荷下的低效率问题。在从属权利要求中给出了多个优选的实施例。一个方面提供了一种发电设备，该发电设备具有一个用于加热多种过程流体的锅炉以及一个多级式第一蒸汽涡轮机，该多级式第一蒸汽涡轮机具有穿过该锅炉的一个输出管线。该输出管线包括一个抽汽管线，该抽汽管线被配置并且安排成用于从该蒸汽涡轮机的一个中间级中抽取蒸汽并且将此蒸汽用于对这些过程流体中的至少一种进行加热。一个方面进一步提供了一个控制系统，该控制系统包括位于该抽汽管线中的一个控制阀，用于调制穿过该抽汽管线的流速。该控制系统进一步包括:一个温度测量装置，该温度测量装置被配置并安排成用于测量该输出管线中的过程流体的温度；以及一个控制装置，该控制装置被配置并安排成用于依据该温度测量来调制该控制阀。另一个方面提供的是，该抽汽管线是连接至该锅炉上游的输出管线上。该发电设备的另一个方面包括穿过该锅炉的一个锅炉给水管线以及位于该锅炉上游的锅炉给水管线中的一个第一预热器。一个蒸汽管线将该锅炉上游的输出管线流体性连接到该第一预热器上，以便能够对锅炉给水进行预加热。另一个方面提供的是，该抽汽管线是连接至该蒸汽管线上游的输出管线上。另一个方面提供的是，该抽汽管线是连接至在该锅炉与该蒸汽管线之间的输出管线(称为冷的再热管线)上。另一个方面提供的是，该抽汽管线是连接至该蒸汽管线上。一个方面进一步包括一个阀，该阀位于该蒸汽管线中、在该抽汽管线的连接点的任一侧上，该连接点将该抽汽管线流体性地并且选择性地连接到该输出管线或该第一预本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发电设备，包括： 锅炉（10），该锅炉用于加热多种过程流体； 多级式第一蒸汽涡轮机（14），该多级式第一蒸汽涡轮机具有穿过该锅炉（10）的输出管线（15），该输出管线（15）包括抽汽管线（141），该抽汽管线被配置并且安排成用于从该第一蒸汽涡轮机（14）的中间级中抽取蒸汽并且对这些过程流体中的至少一种进行加热； 控制系统，该控制系统包括： 抽汽控制阀（142），该抽汽控制阀位于该抽汽管线（141）中用于调制穿过该抽汽管线（141）的流速； 温度测量装置，该温度测量装置被配置并安排成用于测量在该输出管线（15）中的过程流体的温度（T3）；以及 控制器（20），该控制器被配置并安排成用于依据该温度测量来调制该抽汽控制阀（142）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J科奇纳，V舍勒，S赫尔维格，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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