[发明专利]用于改进蒸汽发电厂中的设备动态性能和频率控制的对于预热器的附加控制抽汽

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于预热器的抽汽方法，尤其是用于尤其是燃煤发电厂的蒸汽发电厂的高压预热器的抽汽方法，且涉及蒸汽发电厂中的水-蒸汽回路。

背景技术

此外，还例如从下列网址已知蒸汽发电厂或热电厂：http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk(2011年6月22日可访问)。

蒸汽发电厂是用于由化石燃料发电的发电厂类型，其中在蒸汽涡轮机中将水蒸气的热能转换为动能，且进一步在发电机中转化为电能。

在此蒸汽发电厂中，为运行蒸汽涡轮机所需的水蒸汽首先在蒸汽锅炉中由通常事先清洁且准备的水(给水)产生。通过在过热器中将蒸汽进一步加热，蒸汽的温度和比体积升高。

蒸汽从蒸汽锅炉通过管道流入到蒸汽涡轮机中，在此处蒸汽将其事先所获得的能量的部分输出到涡轮机。在涡轮机上联接有发电机，所述发电机将机械功率转化为电功率。

然后，卸压且冷却的蒸汽流入到凝结器中，在凝结器中蒸汽通过向环境的传热凝结且作为液体水被收集。

由此，通过凝结泵和预热器，将水中间存储到给水容器内，然后通过给水泵再次提供给蒸汽锅炉，以此闭合回路。

蒸汽发电厂分为不同的类型，例如分为燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气和蒸汽组合发电厂(GuD发电厂)。

燃煤发电厂是蒸汽发电厂的特殊类型，其中煤作为主要燃料用于产生蒸汽。已知这种用于褐煤以及石煤的燃煤发电厂。

在此燃煤发电厂中，根据所描述的蒸汽发电厂的一般回路，首先将褐煤或石煤在磨煤机中磨碎且干燥。然后，将所述褐煤或石煤吹送到煤粉燃烧器(staubfeuerung)的燃烧室内且在此完全燃烧。由此释放的热量被水管锅炉吸收且将所供给的水(给水)转换为水蒸汽。

水蒸汽通过管道流向蒸汽涡轮机，其中水蒸汽将其能量的部分通过卸压作为动能输出给涡轮机。然后，通过联接在涡轮机上的发电机将机械功率转化为电功率，所述电功率作为电流被馈送到电网内。

通常，在涡轮机下方布置了凝结器，在凝结器内蒸汽当在涡轮机内卸压之后将其最大部分的热量传递给冷却水。在此过程期间，蒸汽通过凝结液化。

给水泵将形成的液体水作为给水再次输送到水管锅炉内，以此闭合了回路。

在蒸汽发电厂或燃煤发电厂中全部出现的信息例如测量值、过程数据或状态数据在控制台中显示且在此处通常在中央计算机中评估，其中显示、评估、控制、调控和/或控制单独的发电厂部件的运行状态。

通过控制机构，发电厂工作人员可介入燃煤发电厂的运行流程，例如通过打开或关闭电磁阀或阀，或通过改变所供给的燃料量。

此控制台的中心组成部分是计算机，在所述计算机上实施了机组控制系统(blockf ü hrung)、中央调控以及控制和/或控制单元，藉此可执行蒸汽或燃煤发电厂的控制、调控和/或控制。

在解除管制的电力市场中，发电厂的灵活负载运行和在电网中用于频率控制的装置对于发电厂运行越来越重要。

在电网的频率控制方面存在不同类型的频率控制，例如带有或不带有所谓的死区的初级控制和次级控制。

因为电能在从生产者到消耗者的路途中不可被存储，所以发电和耗电必须每时每刻在电网内都处于平衡，即必须精确地发出如所消耗的量的电能。电能的频率在此是整体的控制量，且只要发电和耗电处于平衡则采用网络频率额定值。连接在电网上的发电厂发电机的转速与此网络频率同步。

如果在电网中在一定的时刻出现发电不足，则此不足首先通过旋转机器(涡轮机、发电机)的飞轮中所包含的能量满足。由此，制动机器，因此机器的转速且因此(网络)频率进一步降低。

如果不通过电网内合适的功率或频率控制克服此网络频率降低，则将导致电网崩溃。

在所述的死区内，在高达±0.07至0.1Hz的较小的频率偏差的范围内在正常情况中不进行任何控制干预。在此区域内仅可实现延迟的缓慢的应对控制以补偿生产和消耗之间存在的偏差。

在0.1至3.0Hz的范围内的例如由于发电厂故障和耗电波动所导致的更大的频率偏差通过对于参与初级控制的发电厂的初级控制分别在整个电网中划分。这为此提供了所谓的初级控制储备，即被所参与的电场自动地提供到电网上的功率储备，以便因此通过控制生产在一秒内补偿生产和消耗之间的不平衡。

因此，初级控制用于将网络频率稳定在最可能小的偏差下，但在不同于预先给定的网络频率额定值的水平上。

连接在初级控制上的次级控制的任务是进一步在电网内形成发电和耗电之间的平衡，且因此使网络频率返回到预先给定的频率额定值，例如50Hz。