[发明专利]用于操作动力设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽动力设备或联合循环动力设备的技术。其涉及一种根据权利要求1和2的前序部分的用于操作蒸汽动力设备或联合循环动力设备的方法。

背景技术

如文献US 5,095,706中所阐释，联合循环动力设备已经作为确保两个卓越性能的发电系统得到高度评价，即，可实现负载变化和高热效率的设施。为了提高如上文所述的卓越性能的水平，已经进行了研究和开发工作，以便改进操作与前述方法相关联的动力设备和设备及器具的方法。关于操作动力设备的方法的最近的显著活动为将基本负载操作转换成日常启停操作(下文中简单地称为DSS操作)。

在蒸汽涡轮设备的关闭期间，大量冷凝物储存在冷凝器中的热井中，以备蒸汽涡轮设备的下次起动操作。然而，由于在蒸汽涡轮设备的关闭期间，大气空气有意地通过真空破坏器和不可避免地通过泄漏而进入冷凝器内部，故较长等待时间段流逝，直到蒸汽涡轮设备的操作开始，因为冷凝物与大气空气接触。出于该原因，大量氧和CO₂变为溶解在冷凝物中，结果在于溶解氧浓度变至超过7ppb的预设值的非常高的值，在蒸汽涡轮设备的操作期间，应当保持该预设值。例如，假如不但没有采取措施来防止大气空气渗透冷凝器，而且没有采取措施来防止大气空气中的氧溶解在冷凝物中，则溶解氧浓度的值升高至10000ppb的较高值，并且pH值增大。

假如已经升高到10000ppb的水平的溶解氧浓度应当借助于冷凝物再循环系统(US5,095,706的图7中的标记160)下降到80ppb，则需要较长时间来使冷凝物脱气。因此，存在的可能性在于每当DSS操作时脱气消耗的时间延长，并且蒸汽涡轮设备不能快速地满足电力消费者一方的要求。

为了解决该问题，US5,095,706提供了一种包括冷凝器的蒸汽涡轮设备的起动方法，其中用于冷凝来自蒸汽涡轮的排出蒸汽的管束和用于将冷凝物储存在其中的热井布置在冷凝器外壳内部，其中冷凝器外壳的内部利用其间的隔板不透空气地分成两个部分，它们中的一个为包含管束的上空间，而另一个为包含热井的下空间；至少一个连接管在上空间与下空间之间延伸，连接管设有隔离阀以在其间的位置处隔离两个空间；在蒸汽涡轮设备关闭时，连接管上的隔离阀闭合以使下空间与上空间隔离，并且保持下空间处于真空，而在蒸汽涡轮设备起动时，连接管上的隔离阀在排空上室之后开启，由此上空间与已经保持处于真空的下空间连通。

在开启蒸汽涡轮旁路之前和在起动蒸汽涡轮之前在冷凝器中建立必要的真空的另一种方式利用抽空泵(通常为蒸汽喷射器或水环泵)来完成。例如，文献WO01/59265A1中公开了此类解决方案。

然而，这些已知操作方法仍为耗时且耗能量的。

发明内容

本发明的目的在于提供操作方法，其允许在关闭期间节省能量，并且同时加速设备的重新启动。

该目的通过根据权利要求1的用于操作蒸汽动力设备的方法来获得。

该方法应用于蒸汽动力设备，该蒸汽动力设备至少包括蒸汽发生器、蒸汽涡轮以及蒸汽/水循环，该蒸汽/水循环至少包括水冷式冷凝器、除气器以及给水泵，由此冷却水泵提供用于泵送冷却水穿过所述水冷式冷凝器，并且抽空器件连接于所述水冷式冷凝器用于使至少所述水冷式冷凝器抽空，所述操作方法涉及所述动力设备的关闭和在所述关闭之后的起动，并且包括以下步骤：

a)关闭蒸汽涡轮；

b)通过使用所述抽空器件来恢复冷凝器内的良好真空；

c)停止所述水冷式冷凝器的所述冷却水泵和所述抽空器件，并且以蒸汽加注至少所述冷凝器直到略高于大气压力；

d)以所述冷却水流控制压力；

e)在一定关闭时段之后，刚好在设备起动之前启动冷却水泵；

f)启动设备。

根据本发明的第一实施例，蒸汽动力设备为联合循环动力设备，其至少包括燃气涡轮和蒸汽/水循环，该蒸汽/水循环具有热回收蒸汽发生器、水冷式冷凝器、给水泵以及蒸汽涡轮，燃气涡轮的排出气体流过该热回收蒸汽发生器，由此冷却水泵提供用于泵送冷却水穿过所述水冷式冷凝器，并且抽空器件连接于所述水冷式冷凝器用于抽空至少所述水冷式冷凝器。

根据本发明的另一个实施例，蒸汽涡轮包括低压蒸汽涡轮，并且冷凝器和所述低压蒸汽涡轮在步骤(c)中加注有蒸汽。

根据本发明的另一个实施例，用于加注所述冷凝器的蒸汽取自蒸汽/水循环。

特别地，蒸汽涡轮具有蒸汽密封盖，并且汽封蒸汽用于加注所述冷凝器。

作为备选，蒸汽涡轮具有带有蒸汽旁路的低压蒸汽涡轮，并且用于加注所述冷凝器的蒸汽取自LP蒸汽旁路。