[发明专利]涡轮叶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种对于蒸汽发电设备，特别是具有中间过热装置的 蒸汽发电设备，在蒸汽发电设备的起速阶段期间，特别是也在蒸汽发 电设备的空转期间，用于提高高压汽轮机的蒸汽质量流的方法。

背景技术

在起动或者起速化石燃烧的发电设备时，首先将发电设备的锅炉 运行到最小载荷(通常是30到40％)。其中，在这个起速阶段中所 产生的新蒸汽在(所谓的)旁通运行中首先流经汽轮机。对于具有中 间过热装置的设备，新蒸汽被导引通过高压旁通站，并冲洗到较低温 度水平，然后被引入到中间过热装置的冷支路中。离开中间过热装置 的热支路的蒸汽被导引通过中压旁通站，并且在借助冲洗水冷却后引 入到冷凝器中。在这种情况中通过中间过热装置中的高压力水平(通 常大约为20-30巴)，保证了经受烟气的中间过热管道的有效冷却。

如果从上述这种旁通运行出发，将蒸汽发电设备的高压涡轮加速 到额定转速，则中间过热装置的冷支路中的高压会在高压涡轮的出口 处导致这样的温度，即特别是在热起动时，这种温度明显地高于额定 载荷运行时的温度。其原因是在小质量流时，在高压涡轮中温度降低 小或者通风小。不可能根据转速调节来提高这种空转质量流，因为涡 轮发电机系统还不能给电网输出功率。在这个阶段涡轮只产生轴承和 发电机的消耗功率。这个消耗功率按照设备大小通常在2至5MW的 范围内。只有在和电网同步之后，这个功率才能提高。

在同步前出现的高温要求高压涡轮的排汽区域和中间过热装置 的冷支路的管路必须能承受提高的温度，特别是也能承受在起动和停 车时的强烈交变的温度。这在当前通过在构造涡轮和中间过热装置的 冷支路的管路中采用成本比较有利的材料是可能的。然而为了在将来 的设备中在热起动时将当前的通常的大约565℃的新蒸汽温度和随之 出现的高压排汽的大约最大500℃的排汽温度提高到最高大约为700 ℃，以及将随之出现的排汽温度为大约580℃到600℃时，要求也在 高压涡轮排汽区域和中间过热装置的冷支路中使用明显更加昂贵的 材料，特别是10％的铬钢。

其它已公开的方案追求的目标是使用合适的冷却。因此例如在过 去也曾经使用过所谓的起动管路。这种管路在起动时将高压排汽室直 接和冷凝器连接起来。在这种情况中将膨胀曲线延长，并且阻止在高 压涡轮中通风，其做法是降低起动和空转运行时的高压排汽压力。然 而为此需要附加的比较大的管路和水冲洗装置。此外也公开寻求其他 起动方案。例如已公开将烟气通过锅炉盖导引通过中间过热装置管 道。因此这些中间过热装置管道不必进行冷却，并且凭借中间过热装 置的冷支路的很低的压力就可起动汽轮机。在另一已公开的起动方案 中，高压涡轮首先是抽真空地一起运行，在和电网同步后才接通高压 涡轮。

总体看上述冷却方案和起动方案以及使用耐高温的材料是耗费 很大且成本高的，因此，为了降低在电网同步前出现的高温需要对这 些方案加以改进。

发明内容

本发明的任务是提供一种方法，采用这种方法可无大的耗费和尽 可能成本有利地降低在和电网同步前在蒸汽发电设备的起速阶段所 出现的高温。

根据本发明这个任务采用本文开头所述的用于在蒸汽发电设备 的起速阶段，特别是在空转期间提高蒸汽发电设备的高压汽轮机的蒸 汽质量流的方法得以完成，其中，所述蒸汽发电设备特别是具有中间 过热装置，在此方法中，使所述蒸汽发电设备的发电机在和供电电网 同步之前接入至少一个用电消耗器。

借助根据本发明的方法，在带电侧人为地提高空转功率，随之而 来地也在和供电电网同步之前相应地提高蒸汽质量流。这样，根据本 发明，特别是具有提高的蒸汽质量流的蒸汽发电设备的高压涡轮可产 生更高的功率，使发电机提前地被激励，并且还在电网同步之前就给 发电机接入用电消耗器。这种电产生的功率输送到优选呈电阻的形式 的用电消耗器。这些用电消耗器必须相应地进行冷却。随着本发明的 方法而出现的提高的质量流在和电网同步之前引起特别是在空转时 使高压涡轮较少地通风，并且因此即使新蒸汽温度很高时，也可用成 本更为有利的材料来构造排汽区域和中间过热装置的冷支路的管路， 这特别是因为在空转和额定载荷运行之间的温差不再是那么大。