[发明专利]蒸汽涡轮机系统、用于蒸汽涡轮机的方法以及发电设备

说明书

本发明公开一种蒸汽涡轮机系统、用于蒸汽涡轮机的方法以及发电设备。所述蒸汽涡轮机系统，包括：蒸汽源，其用于生成蒸汽流；高压蒸汽涡轮机，其提供第一蒸汽排放物；低压蒸汽涡轮机，其流体地耦合至高压蒸汽涡轮机；以及蒸汽存储系统，其具有入口，该入口用于从高压蒸汽涡轮机接收第一蒸汽排放物的一部分并且将其存储在蒸汽存储系统中，该蒸汽存储系统具有输出，该输出具有减压阀用于将第二蒸汽排放物排放至低压涡轮机。

技术领域

本发明总体上涉及蒸汽涡轮机系统，并且更具体地，涉及一种具有蒸汽存储系统的蒸汽涡轮机系统。

背景技术

通常，联合循环发电设备(Combined Cycle Power Plants；CCPP)可操作地将燃气涡轮机系统与蒸汽涡轮机系统耦合，以便增加该发电设备的功率输出。此类发电设备的操作能力是它们的设计规格的函数，并且包括某些限制。这些限制中的一个限制是在关闭或中断时段之后重新启动CCPP所涉及的总成本和时间。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种蒸汽涡轮机系统，该蒸汽涡轮机系统包括：蒸汽源(steam source)，其用于生成蒸汽流；高压蒸汽涡轮机(high pressure turbine)，其提供第一蒸汽排放物(first steam exhaust)；低压蒸汽涡轮机(low pressure turbine)，其流体地耦合至高压蒸汽涡轮机；以及蒸汽存储系统(steam storage system)，其具有入口(inlet)，该入口用于从高压蒸汽涡轮机接收第一蒸汽排放物的一部分并且将其存储在蒸汽存储系统中，该蒸汽存储系统具有输出(output)，该输出具有减压阀(pressure reliefvalve)用于将第二蒸汽排放物排放至低压蒸汽涡轮机。

其中，所述蒸汽源包括第一过热器(superheater)和第二过热器，所述蒸汽涡轮机系统进一步包括级间过热降温器(interstage desuperheater)，级间过热降温器可操作地布置在所述第一过热器与所述第二过热器之间。

所述的蒸汽涡轮机系统进一步包括过热降温器，其在所述高压蒸汽涡轮机的第一蒸汽排放物与所述蒸汽存储系统的所述入口之间。

所述的蒸汽涡轮机系统进一步包括热交换器(heat exchanger)，所述热交换器可操作地耦合在所述高压蒸汽涡轮机的所述第一蒸汽排放物与所述蒸汽存储系统的所述入口之间。

其中，所述蒸汽源是具有低压系统的热回收系统发生器(HRSG)，且所述热交换器配置成输出热到来自所述HRSG的所述低压系统的LP蒸汽中。

所述的蒸汽涡轮机系统进一步包括中压(intermediate)蒸汽涡轮机，所述中压蒸汽涡轮机流体地耦合至所述高压蒸汽涡轮机和所述低压蒸汽涡轮机。

所述的蒸汽涡轮机系统进一步包括第二过热降温器，所述第二过热降温器可操作地耦合在所述蒸汽源与所述中压蒸汽涡轮机之间。

其中，所述蒸汽源是具有中压系统的HRSG，且所述第二过热降温器是喷水器(water injection)，所述喷水器可操作地耦合至(operatively coupled to)所述中压系统并且配置成控制所述中压蒸汽涡轮机的入口的温度。

其中，所述蒸汽源是热回收蒸汽发生器(HRSG)，并且可操作地耦合至燃气涡轮机。

其中，存在多个HRSG作为可操作地耦合至多个燃气涡轮机的多个蒸汽源，其中所述多个HRSG生成所述蒸汽流。

其中，所述蒸汽存储系统是蒸汽存储罐(steam storage tank)。

其中，所述蒸汽存储系统包括多个蒸汽存储罐。