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CN101892876A - 用于蒸汽涡轮装置的初级调节的方法 - Google Patents

用于蒸汽涡轮装置的初级调节的方法 Download PDF

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CN101892876A CN2010101899609A CN201010189960A CN101892876A CN 101892876 A CN101892876 A CN 101892876A CN 2010101899609 A CN2010101899609 A CN 2010101899609A CN 201010189960 A CN201010189960 A CN 201010189960A CN 101892876 A CN101892876 A CN 101892876A
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pressure steam
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Abstract

本发明涉及一种用于蒸汽涡轮装置的初级调节的方法，具体而言，描述了一种用于电网运行中的蒸汽涡轮装置的初级调节的方法，该蒸汽涡轮装置设置有至少两个压力级：高压蒸汽涡轮级(1)和低压蒸汽涡轮级(3)，在该方法中，为了储存储备功率使沿着通向蒸汽涡轮的至少一个压力级(1)的工作蒸汽输送管(7)的新蒸汽阀以节流的方式运行，该新蒸汽阀(8)在电网频率降低且由此需要电网频率支持的情况下转换到至少较少节流的状态。本发明由此而出众，即，使得将从高压蒸汽涡轮级(1)中部分膨胀地离开的工作蒸汽中的至少一部分直接、即没有中间加热的情况下引入到低压蒸汽涡轮级(3)中以用于进一步膨胀。

Description

用于蒸汽涡轮装置的初级调节的方法 
技术领域
本发明涉及一种用于电网运行(Netzbetrieb)中的蒸汽涡轮装置(Dampfturbinenanlage)的初级调节(Primarregelung)的方法，该蒸汽涡轮装置设置有至少两个压力级：高压蒸汽涡轮级和低压蒸汽涡轮级，在该方法中为了储存储备功率(Reserveleistung)使沿着通向蒸汽涡轮的至少一个压力级的工作蒸汽输送管的新蒸汽阀(Frischdampfventil)以节流的方式运行，该新蒸汽阀在电网频率(Netzfrequenz)降低且由此需要电网频率支持(Netzfrequenzstützung)的情况下转换到至少较少节流的状态。 
背景技术
联接到供电电网处用于供应电能的发电站经受对于无干扰运行的特定的要求。这尤其涉及到电网内的所谓的初级调节，根据该初级调节在干扰(其例如通过功率扰动(Leistungseinbruch)和与此相关的频率扰动而出众)的情况下为了恢复正常运行通过相关的发电站在数秒范围内必须施加功率储备并将其供应到电网中。因此例如适用的是，在发电站方面应在最长30秒的时间段内附加地激活各个发电站额定功率的至少2％以用于初级调节。 
为此在蒸汽发电站的情况下通常将用于各个蒸汽涡轮级的进气阀保持在节流位置中，以用于在短暂出现频率偏差的情况下可通过自动的打开进气阀来使用蒸汽发生器的蒸汽储备。以这种方式可能的是，短期地释放(freisetzen)储存的功率储备并由此抵消电网内的频率偏差。 
除了通过增加或减小调节阀的节流来提高功率外，同样已知的 是，切断在蒸汽涡轮的水蒸汽循环中设置的预热器，该预热器借助于来自蒸汽涡轮的排出蒸汽(Anzapfdampf)被加热。同时通过低压预热器所引导的冷凝物流可在很短几秒内停止并再次提高。例如，在文件DE 33 04 292 C2中描述了这种措施以用于通过利用冷凝物停止而有针对性地切断预热器在与以在化石火力发电站(fossil befeuertenKraftwerksblock)内进行快速功率调节。 
发明内容
本发明的目的为，如此地改进一种用于电网运行中的蒸汽涡轮装置(其设置有至少两个压力级(高压蒸汽涡轮级和低压蒸汽涡轮级))的快速功率调节的方法，即，使得以非常低的费用保证可靠且快速的功率调节。 
在权利要求1中公开了本发明的目的的解决方案。可从从属权利要求以及之后的参考实施例的描述的对象中得到有利地改进本发明思想的特征。 
根据解决方案，一种根据权利要求1中的前序部分的特征的、用于电网运行中的蒸汽涡轮装置的初级调节的方法由此而出众，即，使得将从高压蒸汽涡轮级中离开的部分膨胀的工作蒸汽中的至少一部分直接、即不带有中间加热的情况下引入到低压蒸汽涡轮级中以用于进一步膨胀。 
与蒸汽涡轮装置的通常的运行方式(在其中，将部分膨胀的、从高压蒸汽涡轮级中离开的工作蒸汽输送给中间加热单元，以用于作为中间加热的部分膨胀的蒸汽输送给低压蒸汽涡轮级或前置于低压蒸汽涡轮级的中压蒸汽涡轮级)相比，根据解决方案的想法设置了有针对性地绕行中间加热单元。因此，以有利的方式在将来自高压蒸汽涡轮级的部分膨胀的工作蒸汽继续导引到相应地在低压力水平下运行的、接着的蒸汽涡轮级中时避免与中间加热相关的时间延迟，以使得在需要电网频率支持的情况下，可将通过减小工作蒸汽的节流而释放到高压 涡轮级中的附加的工作蒸汽在从高压蒸汽涡轮级中离开后直接、立即且没有时间延迟的情况下供应到接着的、以低工作压力运行的蒸汽涡轮级中，以使得可以与至今为止传统的运行方式相比短得多的响应能力提供附加蒸汽和与其相关的附加功率以用于电网频率支持。 
因此，至今为止用于自动调取(Abruf)储备功率的电网频率支持的措施的响应时间一般在3至30秒之间-这涉及上文所提及的与排出蒸汽停止以及蒸汽阀节流以用于储存储备功率量相关的冷凝物停止技术。利用根据解决方案的措施可在3至10秒内通过高压和低压蒸汽涡轮级完全调取全部储存的储备功率。与至今为止的电网频率支持手段相比，通过短期的功率调取可以高得多的效率对抗突然出现的频率不稳定。 
附图说明
下面将根据三级蒸汽涡轮布置参考唯一的附图1进一步解释根据解决方案的方法。 
参考标号列表 
1  高压蒸汽涡轮级 
2  中压蒸汽涡轮级 
3  低压蒸汽涡轮级 
4  轴 
5  发电机 
6  带有过热器的蒸汽锅炉 
7  蒸汽输送管 
8  新蒸汽阀 
9  蒸汽管 
10 中间加热单元 
11 蒸汽输送管 
12  截止阀 
13  阀单元 
具体实施方式
图1形式了包括高压涡轮级1、中压涡轮级2以及低压涡轮级3的蒸汽涡轮装置的示意性结构。所有的涡轮级沿着共同的轴4布置，以用于驱动发电机5。 
在正常运行时，给高压蒸汽涡轮1供给来自带有过热器的蒸汽锅炉6的工作蒸汽，其中，加热的工作蒸汽通过带有新蒸汽阀8的蒸汽输送管7到达高压蒸汽涡轮1。 
从高压蒸汽涡轮1中部分膨胀地离开的工作蒸汽通过继续引导的蒸汽管9到达中间加热单元10，在该中间加热单元10中，部分膨胀的工作蒸汽被加热并运送至中压蒸汽涡轮2以用于进一步的部分膨胀。最终从中压蒸汽涡轮2中离开的部分膨胀的蒸汽到达低压蒸汽涡轮3。 
为了储存储备功率，以已知的方式对新蒸汽阀8节流，以使得可沿蒸汽输送管7在上流出现提高的压力水平。如果在与理论频率(例如50Hz)的不可允许的频率偏差方面来确定电网频率干扰，则在确定的过低频率(Unterfrequenz)情况下新蒸汽阀8的节流减小至完全打开，以使得储存的功率储备可以自动提高的蒸汽量的形式供应到高压蒸汽涡轮级1中。在这种情况下，从高压蒸汽涡轮级1中离开的部分膨胀的蒸汽量部分地、优选完全地通过阀单元13的打开沿着蒸汽输送管11在无中间过热的情况下导引到低压蒸汽涡轮级3中。由于在高压蒸汽涡轮级1和低压蒸汽涡轮级3之间直接的蒸汽输送，因此在很大程度上没有时间延迟(这与排除中间加热单元10有关)的情况下通过高压和低压蒸汽涡轮级1，3驱动轴4，以使得在发电机5处可截取(abgreifen)达到10％的自动功率增加以用于频率支持。 
如果相反地电网干扰以过高频率的意义出现，则该干扰可以已知的方式通过以传统方式减小蒸汽涡轮装置的功率来克服。 

Claims (3)

1.一种用于电网运行中的蒸汽涡轮装置的初级调节的方法，所述蒸汽涡轮装置设置有至少两个压力级：高压蒸汽涡轮级(1)和低压蒸汽涡轮级(3)，在所述方法中，为了储存储备功率使沿着通向蒸汽涡轮的至少一个压力级(1)的工作蒸汽输送管(7)的新蒸汽阀以节流的方式运行，所述新蒸汽阀(8)在电网频率降低且由此需要电网频率支持的情况下转换到至少较少节流的状态，
其特征在于，将从所述高压蒸汽涡轮级(1)中部分膨胀地离开的工作蒸汽中的至少一部分直接、即没有中间加热的情况下引入到所述低压蒸汽涡轮级(3)中以用于进一步膨胀。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述新蒸汽阀(8)被节流以用于储存储备功率的运行情况下，从所述高压蒸汽涡轮级(1)中部分膨胀地离开的工作蒸汽被引导通过中间加热单元(10)以获得中间加热的、部分膨胀的工作蒸汽，所述工作蒸汽被输送给中压蒸汽涡轮单元(2)并紧接着输送给低压蒸汽涡轮级(3)，并且在电网频率支持的情况下，将从所述高压蒸汽涡轮级(1)中部分膨胀地离开的工作蒸汽的至少一部分通过旁通管(11)引导到低压蒸汽涡轮(3)中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，沿着所述旁通管(11)设置有阀单元(13)，所述阀单元(13)仅在电网频率支持的情况下才打开。
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