[发明专利]蒸汽轮机组的运行方法

说明书

本发明涉及带有至少两个以不同压力工作的子透平的蒸汽轮机组的运行方法，其中至少一个蒸汽循环中采用中间过热。在下文中，子透平这一概念也应理解为在单缸蒸汽轮机壳体内的不同的级。

中间过热蒸汽轮机组的运行方法是公知的(罗格，能源技术与动力机械。德国斯图加特出版社，1965年，4版，7册，619页)。

已经在蒸汽轮机组的高压部作过功的蒸汽在到达透平的低压部之前，经过中间过热将其温度重新提高，从而加大有效梯度，提高设备的效益。

这种带蒸汽中间过热的蒸汽或组合电站运行方法另一优点在于，通过中间过热，减小了透平末级蒸汽的最终湿度，从而改善了流体动力性，延长了设备寿命。

通过将蒸汽送回锅炉，特别是烟气加热的蛇形管过热器，或者送入特定的由过热的、流动的、冷凝着的新蒸汽加热的过热器进行中间过热。

当蒸汽在蒸汽机中膨张后过湿时就要在机器中采用中间过热。经过若干级后从透平中出来的蒸汽被送入中间过热器，然后重新返回透平。若要获得非常高的压力梯度就要采用多重中间过热，这样在末级就不会有太大的蒸汽湿度。

虽然中间过热循环具有上述优点，特别是对于组合电站，但也有启动时间长的缺点。

本发明试图克服上述缺点。本发明的任务是减少这样一种蒸汽轮机组的初始启动时间，其由至少两个以不同压力工作的子透平构成并带中间过热器，其不仅可安装于组合电站，而且也可安装于普通火力蒸汽电站。

本发明是这样实现的，在运行由至少两个以彼此不同压力工作的子透平构成的，并与至少一个中间过热器相配合工作的蒸汽轮机组的操作中，流过高压子透平的蒸汽被送入至少一个中间过热器加热，然后再送入低压子透平。与满负荷/连续运转时相比，在透平初始启动阶段，将高温中间过热蒸汽在被送入低压子透平之前用喷水冷却。

本发明的优点是减小了蒸汽轮机组的启动时间及减小了机械负荷。

在透平机的启动阶段将至少一部分已经在高压子透平中工作过的蒸汽通过一旁路直接送入低压子透平，直到满负荷或连续运转时才将全部从高压子透平中排出的蒸汽送入中间过热器加热，然后再送入低压子透平，这样做是有利的。

此外，在透平机的初始阶段，也可以将高温中间过热蒸汽在被送入低压子透平之前用喷水冷却。

对经过旁路管道直接送入低压子透平的作了功的蒸汽在旁路中喷水冷却是有利的。因为这样就可以在启动阶段对控制蒸汽轮机产生足够的影响。

一种特别实用的方法是，在蒸汽轮机组的启动阶段将从高压子透平排出的全部蒸汽经过该旁路直接送入低压子透平。这样，就可用相对凉的蒸汽运转低压子透平。

如果依据蒸汽轮机在启动前和启动中的状态以及中间过热器的流量需求来调节旁路流量则更好。

附图借助于一由多个子透平构成的装配在一组合电站中的蒸汽轮机组描述了两个本发明的实施例。

图1示出了安装在一组合电站中的燃气轮机组、余热锅炉、蒸汽轮机组、中间过热器及发电机的布置。其中的蒸汽轮机是由一高压(HD)子透平和一低压(ND)子透平构成的；

图2示出了一个三级压力蒸汽轮机组，在不同的压力级之间带中间过热及中间过热器的选择性旁路。

图中只示出了理解本发明必不可少的元件。例如该设备中的除气器和供水池就没有示出。介质的流动方向由箭头标出。

下面借助于实施例及图1和图2详细地叙述本发明。

在图1所示的组合电站中吸入大气1，将其通过一过滤系统送入燃气轮机3的压缩机2中。空气在压缩机2中被压缩，然后与燃料4混合并在燃烧室5中燃烧。由此产生的燃气驱动燃所轮机3。通过与燃气轮机3耦合的发电机6发电。燃气轮机3排出的热废气7经过余热气通道到达废热锅炉8。其绝大部分余热用于水/蒸汽循环而被吸收，然后通过一烟囱排放到大气中。

余热锅炉8由不同的热交换部9组成。首先在废气预热器中将水加热到接近饱温度。然后在蒸发器中将其转变成蒸汽。接着在过热器中将该饱和蒸汽继续加热。所得到的新蒸汽经一高压蒸汽管道10送入高压(HD)蒸汽轮机11中，在那里部分减压。

部分减压了的蒸汽经一废蒸汽管道12进入中间过热器13被加热，并经管道14进入低压(ND)子透平15中。在HD-和ND-透平11、15中热能转换成机械能。蒸汽轮机又与一发电机16耦合产生电流。

离开ND-子透平15后，蒸汽在一冷凝器17中转变成水。这些水被导入在此未示出的蓄水池中，未冷凝的气体也在池中分离。通过同样未在图1中示出的供水泵，将水压回废热锅炉8中。