[发明专利]蒸汽轮机设备及其控制方法和控制系统

说明书

技术领域

在本文中描述的实施例涉及蒸汽轮机设备及其控制方法和控制系统。

背景技术

近年来，诸如热电厂之类的蒸汽轮机设备通常包括二氧化碳捕获系统，用于捕获废气中的二氧化碳。通常，二氧化碳捕获系统包括再沸器，该再沸器被配置为利用来自设备的蒸汽加热已经吸收了二氧化碳的吸收液体，以使得吸收液体释放二氧化碳。为了稳定地操作二氧化碳捕获系统，需要稳定该蒸汽的压力。

然而，当蒸汽轮机设备处于部分负载运行时，发送到二氧化碳捕获系统的蒸汽的压力会根据设备中的蒸汽量的减少而降低。为了应对于此，提出了分离放置的轮机和分离放置的发电机被布置在到二氧化碳捕获系统的抽取蒸汽管线的中间位置，以将从分离放置的轮机排放的蒸汽发送到二氧化碳捕获系统，并且使用该蒸汽作为再沸器的热源。在这种情形中，当蒸汽轮机设备处于部分负载运行时，通过降低分离放置的轮机的负载来调整从分离放置的轮机排放的蒸汽的压力，以稳定馈送到再沸器的蒸汽的压力。在这种情形中，如下需要成为了问题：需要分离放置的轮机和分离放置的发电机，并且需要确保分离放置的轮机的入口蒸汽的流速。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种蒸汽轮机设备。该蒸汽轮机设备包括：锅炉，被配置为对水进行加热，以将水变为蒸汽；第一轮机，被配置为由来自所述锅炉的蒸汽驱动；再热器，被配置为对从所述第一轮机排放的蒸汽进行加热；第二轮机，被配置为由来自所述再热器的蒸汽驱动；第三轮机，被配置为由从所述第二轮机排放的蒸汽驱动；二氧化碳捕获系统，包括：吸收塔，被配置为使得吸收液体吸收二氧化碳；再生塔，被配置为使得所述吸收液体释放二氧化碳；以及再沸器，被配置为利用从所述第二轮机排放或抽取的蒸汽的热量来对所述吸收液体进行加热；蒸汽管，被配置为将从所述第二轮机排放的蒸汽馈送到所述第三轮机；第一蒸汽抽取管，被配置为将从所述第二轮机排放或抽取的蒸汽发送到所述再沸器；压力检测器，被配置为检测流过所述蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的压力；压力调整阀，被设置在所述蒸汽管上；以及控制器，被配置为基于由所述压力检测器检测到的压力来控制所述压力调整阀。

附图说明

图1是示出了第一实施例的蒸汽轮机设备的配置的示意图；

图2是示出了第一实施例的二氧化碳捕获系统的配置的示意图；

图3是示出了第一实施例的变形例的蒸汽轮机设备的配置的示意图；

图4是示出了第二实施例的蒸汽轮机设备的配置的示意图；以及

图5到图7是示出了第二实施例的变形例的蒸汽轮机设备的配置的示意图。

具体实施方式

下面参照附图解释实施例。图1到图7仅示出了主要的设施，而未示出辅助的设施。

在一个实施例中，蒸汽轮机设备包括：锅炉，被配置为对水进行加热，以将水变为蒸汽；第一轮机，被配置为被来自锅炉的蒸汽驱动；再热器，被配置为加热从第一轮机排放的蒸汽；第二轮机，被配置为被来自再热器的蒸汽驱动；以及第三轮机，被配置为被从第二轮机排放的蒸汽驱动。设备还包括二氧化碳捕获系统，所述二氧化碳捕获系统包括：吸收塔，被配置为使得吸收液体吸收二氧化碳；再生塔，被配置为使得吸收液体释放二氧化碳；以及再沸器，被配置为利用从第二轮机排放或抽取的蒸汽的热量来加热吸收液体。设备还包括：蒸汽管，被配置为将从第二轮机排放的蒸汽馈送到第三轮机；以及第一蒸汽抽取管，被配置为将从第二轮机排放或抽取的蒸汽发送到再沸器。设备还包括：压力检测器，被配置为检测流过蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的压力；在蒸汽管上设置的压力调整阀；以及控制器，被配置为基于由压力检测器检测到的压力来控制压力调整阀。

（第一实施例）

图1是示出了第一实施例的蒸汽轮机的配置的示意图。

图1中的蒸汽轮机设备包括锅炉1、再热器2、作为第一轮机的示例的高压轮机3、作为第二轮机的示例的中压轮机4、作为第三轮机的示例的低压轮机5、发电机6、冷凝器7、高压馈送水加热器8、低压馈送水加热器9和脱气器10。

在图1中的设备中，锅炉1加热水以将水变为蒸汽，并且高压轮机3被来自锅炉1的蒸汽驱动。从高压轮机3排放的蒸汽被再热器2加热，并且中压轮机4被来自再热器2的蒸汽驱动。此外，低压轮机5被从中压轮机4排放的蒸汽驱动。通过高压轮机3、中压轮机4和低压轮机5所附接到的转动轴的转动，发电机6生成电力。