[发明专利]用于运行电厂的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行电厂的系统。

背景技术

通常，涡轮机包括压缩机、燃烧室和涡轮。压缩机对进气进行压缩，从而产生压缩气体。燃烧室与压缩机流体连通，从而接纳压缩气体。燃烧室经形成以设有供压缩气体与燃料混合以形成混合物的第一内部，以及供混合物燃烧的第二内部。此燃烧产生高温流体等的流体流。涡轮与燃烧室的出口流体连通，从而接纳流体流，且所述涡轮经配置以从流体流的能量生成机械能。

在正常运行期间，燃烧室可在标准温度下点燃，处于标准温度时，因燃烧室生成的热量而对涡轮部件造成的损坏受到限制。然而，在诸如异常电网负载事件等瞬态事件期间，经常需要在高于标准的温度下点燃燃烧室，在这种情况下，涡轮越来越有可能受到热损坏。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种用于运行电厂的系统，且所述系统包括：电网，其经配置以生成正常负载和异常负载；涡轮机，其经配置根据所述正常负载在标准温度下点火以及根据所述异常负载在高于标准的温度下点火将电力提供给所述电网；冷却系统，其设置成用外部贮存器供应的流体来对所述涡轮机的部件进行冷却；以及控制器，其经配置以确定所述电网何时发生所述异常负载，并以响应的方式运行所述冷却系统。

所述外部贮存器供应的所述流体包括惰性和稀有气体中的一种或多种；或者，所述外部贮存器供应的所述流体包括液氮、空气以及稀有或惰性气体组合中的一者或多者。所述冷却系统可在以下一个或多个情况期间由所述控制器选择性地运行：全负载全速涡轮机运行、部分负载涡轮机运行、关机涡轮机运行、以及瞬态事件。

根据本发明的另一方面，提供一种涡轮机，且所述涡轮机包括：压缩机，用于对进气进行压缩以产生压缩气体；燃烧室，其接纳来自所述压缩机的所述压缩气体，且经配置以燃烧所述压缩气体以及燃料，从而产生流体流；涡轮，其接纳来自所述燃烧室的所述流体流，且经配置以从所述流体流的能量生成机械能；以及冷却系统，其包括：提取回路，用以从所述压缩机中提取流体；热单元(thermal unit)，供所述提取流体与外部贮存器供应的流体进行热传递或热连通，以形成冷却剂；以及注射回路，用以将所述冷却剂注入所述涡轮中。

所述压缩机包括：出口，其与所述燃烧室流体连通；以及所述出口上游的多个轴向排列级，所述提取回路经配置以从所述多个轴向排列级中的一个或多个级中提取所述提取流体。所述涡轮经成形以形成用于所述流体流的路径，且包括邻近所述路径的部件，所述注射回路经配置以朝向所述部件中的一个或多个部件注射所述冷却剂。所述涡轮包括多个轴向排列级，所述注射回路经配置以在邻近所述轴向排列级中的一个或多个级的位置将所述冷却剂注入所述涡轮中。所述涡轮机进一步包括旁通回路，所述旁通回路连接到所述提取回路和所述注射回路，以便绕过所述热单元。

所述外部贮存器供应的所述流体包括惰性和稀有气体中的一种或多种；或者，所述外部贮存器供应的所述流体包括液氮、空气以及稀有或惰性气体组合中的一者或多者。所述热单元包括混合室，在所述混合室中，所述提取流体与所述外部贮存器供应的所述流体可混合。所述热单元还可包括加压元件，用于对所述外部贮存器供应的所述流体进行加压。所述冷却剂包括所述提取流体以及所述外部贮存器供应的一定量的所述流体中的至少一者。所述冷却系统可在以下一个或多个情况期间选择性地运行：全负载全速运行、部分负载运行、关机运行、以及瞬态事件。

根据本发明的又一方面，提供一种用于运行电厂的方法，且所述方法包括：根据正常电网负载和异常电网负载分别在标准温度和高于标准的温度下点燃涡轮机；确定所述异常电网负载发生；以及继续在高于标准的温度下点燃所述涡轮机，同时用外部贮存器供应的流体对所述涡轮机的部件进行冷却。

所述冷却的步骤可在以下一个或多个情况期间选择性性地进行：全负载全速涡轮机运行、部分负载涡轮机运行、关机涡轮机运行、以及瞬态事件。

通过以下结合附图进行的说明可以更加清楚地了解这些和其他优点以及特征。

附图说明

本说明书中的权利要求书特别指出并明确主张了本发明。通过以下结合附图进行的详细说明可以清楚地了解本发明的上述和其他特征以及优点，在附图中：

图1为涡轮机的示意图；以及

图2为包括图1的涡轮机的电厂的示意图。

具体实施方式通过参考附图以实例方式介绍本发明的各实施例以及优点和特征。

元件符号列表：