本發(fā)明涉及熱電廠。具體而言,本發(fā)明涉及用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的水/蒸汽系統(tǒng)。它還涉及用于操作此水/蒸汽系統(tǒng)的根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分的方法。
背景技術(shù):
在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠(ccpp)中,通常燃料(諸如天然氣)在燃?xì)廨啓C(jī)中焚燒來驅(qū)動發(fā)電機(jī)。來自燃?xì)廨啓C(jī)的煙道氣體用于生成蒸汽來驅(qū)動汽輪機(jī)(st),且然后又驅(qū)動發(fā)電機(jī)。汽輪機(jī)需要水/蒸汽循環(huán)來在其進(jìn)入汽輪機(jī)之前生成蒸汽,且冷卻離開汽輪機(jī)的蒸汽,直到其冷凝,以便然后再進(jìn)入循環(huán)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的ccpp包括通常導(dǎo)致大約80℃到85℃的燃?xì)廨啓C(jī)煙道氣體排氣溫度的水/蒸汽循環(huán),該溫度是來自燃?xì)廨啓C(jī)的煙道氣體在來自煙道氣體的熱在水/蒸汽循環(huán)中用于加熱冷凝物且由此生成蒸汽之后最終進(jìn)入排氣器或煙囪所具有的溫度。
對于蒸汽生成,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的ccpp包括通常具有三個(gè)蒸發(fā)器的余熱回收蒸汽發(fā)生器(hrsg),蒸發(fā)器可設(shè)計(jì)為單程型或鼓型。在hrsg的冷端處,冷凝物進(jìn)入也稱為低溫(lt)節(jié)約器的第一節(jié)約器,以便加熱。由于冷凝物的溫度可能降到低于相應(yīng)壓力下的煙道氣體中的水/酸露點(diǎn)的溫度,故節(jié)約器再循環(huán)應(yīng)用成以便防止水/酸冷凝,且因此避免來自煙道氣體的水/酸的冷凝引起的節(jié)約器的潛在腐蝕。將由lt節(jié)約器加熱的冷凝物流由于其由穿過hrsg的三個(gè)蒸發(fā)器的流的總和限定而受限,蒸發(fā)器通常歸類為高壓(hp)、中壓(ip)和低壓(lp)蒸發(fā)器。
目的在于提高ccpp的總效率的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于增加從煙道氣體的熱獲取的常規(guī)作法是連接附加的基于給水的"熱消耗物"。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的此基于給水熱的"熱消耗物"的一個(gè)實(shí)例為所謂的閃蒸汽系統(tǒng)。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的閃蒸汽系統(tǒng)中,來自lp節(jié)約器的水閃蒸到容器中,以便生成蒸汽。剩余的冷凝物再循環(huán)至hrsg。生成的飽和蒸汽然后注入lpst的相應(yīng)噴射端口中。
例如,wo2013/139884a2涉及一種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠,其包括燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備、由燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的熱廢氣加熱的余熱回收蒸汽發(fā)生器,以及由產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動的汽輪機(jī)設(shè)備,以及布置在余熱回收蒸汽發(fā)生器下游的廢氣凈化設(shè)備,其中廢氣中的二氧化碳可由吸收器流體吸收,吸收器流體隨后在再生區(qū)段中在升高溫度下再生,同時(shí)放出二氧化碳來供應(yīng)至儲存器,由此再生區(qū)段具有加熱器來用于保持所需的升高溫度來用于再生,加熱器利用來自余熱回收蒸汽發(fā)生器或來自汽輪機(jī)設(shè)備的蒸汽操作,由此蒸汽冷凝且所得的熱冷凝物可供應(yīng)至閃蒸鍋爐,在該處,其在低溫下立即至少部分地蒸發(fā),且由此該蒸汽可根據(jù)蒸汽壓力供應(yīng)至汽輪機(jī)設(shè)備的適合的級。
根據(jù)ep2937528a1,ccpp包括燃?xì)廨啓C(jī)、hrsg、汽輪機(jī)閃蒸箱,以及第一供應(yīng)管線和第二供應(yīng)管線。燃?xì)廨啓C(jī)、hrsg和汽輪機(jī)互連來生成電力。燃?xì)廨啓C(jī)可包括空氣預(yù)熱系統(tǒng),以預(yù)熱燃?xì)廨啓C(jī)中供應(yīng)的空氣,以允許加快其中的燃燒。閃蒸箱流體地連接在hrsg的冷端處,以從冷端獲得廢熱水。此外,第一供應(yīng)管線構(gòu)造成使閃蒸箱和汽輪機(jī)互連來將閃蒸汽供應(yīng)至汽輪機(jī)。此外,第二供應(yīng)管線構(gòu)造成使閃蒸箱和空氣預(yù)熱系統(tǒng)互連來將熱閃蒸冷凝物供應(yīng)至其。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的閃蒸汽系統(tǒng)具有的缺點(diǎn)在于它們需要相對高的再循環(huán)流,這是有問題的,因?yàn)槠湫枰龃蠊?jié)約器的尺寸。此外,已知的系統(tǒng)具有的缺點(diǎn)在于,它們具有針對水再循環(huán)泵的相對高的輔助功率需求。相對高的輔助功率需求減小了ccpp的總體效率的期望的提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)水平的以上缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種用于ccpp的水/蒸汽系統(tǒng),其允許提高ccpp的總體效率,同時(shí)至少部分地避免關(guān)于節(jié)約器尺寸和水再循環(huán)泵的功率消耗的提到的缺陷。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于操作ccpp的水/蒸汽系統(tǒng)的方法。
這些和其它目的由根據(jù)權(quán)利要求1的水/蒸汽系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求12的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠和根據(jù)權(quán)利要求13的操作方法來達(dá)成。
用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的根據(jù)本發(fā)明的水/蒸汽系統(tǒng)包括余熱回收蒸汽發(fā)生器,其提供用于從燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙道氣流獲取熱的煙道氣流路徑。余熱回收蒸汽發(fā)生器具有低壓區(qū)段,其包括沿?zé)煹罋饬髀窂讲贾玫牡蛪赫舭l(fā)器,以用于在低壓輸入水平下生成低壓蒸汽來用于低壓汽輪機(jī)的主蒸汽輸入。低壓區(qū)段還包括亞低壓蒸發(fā)器,以用于在低于低壓水平的亞低壓水平下生成亞低壓蒸汽。
根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠包括創(chuàng)造性的水/蒸汽系統(tǒng)。
在操作用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的根據(jù)本發(fā)明的水/蒸汽系統(tǒng)的方法中,沿余熱回收蒸汽發(fā)生器的煙道氣流路徑,熱從由燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙道氣流獲得。在余熱回收蒸汽發(fā)生器的低壓區(qū)段中,低壓蒸汽在低壓輸入水平下借助于煙道氣流路徑中的低壓蒸發(fā)器生成,以用于低壓汽輪機(jī)的主蒸汽輸入。在低壓區(qū)段中,低于低壓水平的亞低壓水平下的附加亞低壓蒸汽借助于煙道氣流路徑中的亞低壓蒸發(fā)器生成。
這些創(chuàng)造性的解決方案具有的優(yōu)點(diǎn)在于,相比使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的余熱回收蒸汽發(fā)生器,更多熱可在低溫水平下從煙道氣流獲得。根據(jù)本發(fā)明的余熱回收蒸汽發(fā)生器使用位于煙道氣流路徑中的附加亞低壓蒸發(fā)器來用于獲得熱。附加的亞低壓水平具有小于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的余熱回收蒸汽發(fā)生器的低壓蒸汽區(qū)段的操作壓力。由此,hrsg的冷端處可用的熱的任何過高(overhead)都可用于蒸汽發(fā)生。該過高歸因于hrsg的常規(guī)低壓節(jié)約器獲得的低壓下的給水加熱需求低于煙道氣流中可用的低溫?zé)崃俊?/p>
此外,創(chuàng)造性的解決方案具有的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于,過熱蒸汽可在亞低壓水平下生成,以便在低壓汽輪機(jī)中使用。與之相比,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的閃蒸汽系統(tǒng)僅能夠提供飽和蒸汽。此外,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的此閃蒸汽系統(tǒng)布置在hrsg外側(cè),而本發(fā)明允許將亞低壓蒸汽發(fā)生設(shè)備(諸如亞低壓蒸汽發(fā)生器和/或亞低壓過熱器)整體結(jié)合到hrsg中。
就根據(jù)本發(fā)明的水/蒸汽系統(tǒng)而言,可改善ccpp的總體性能。性能根據(jù)hrsg中可用的熱量和使用的低壓汽輪機(jī)的類型而改變。大體上,總體ccpp中可看到從0.13%pts到0.17%pts的效率提高。由于創(chuàng)造性的水/蒸汽系統(tǒng)可結(jié)合現(xiàn)有的汽輪機(jī)使用,故效率提高可在合理成本下達(dá)成,因?yàn)槠洳⒎潜仨氈匦略O(shè)計(jì)渦輪。
為了完整性起見,應(yīng)當(dāng)注意的是,余熱回收蒸汽發(fā)生器通常還包括高壓區(qū)段和/或中壓區(qū)段,以用于在高壓和中壓水平下提供蒸汽來分別用于高壓汽輪機(jī)和中壓汽輪機(jī)。高端中壓水平高于低壓水平。這些壓力水平下的蒸汽用于驅(qū)動高壓/中壓汽輪機(jī)。
創(chuàng)造性的解決方案可按需要與本發(fā)明的以下其它實(shí)施例組合。這些其它實(shí)施例可按期望獨(dú)立于彼此組合。
根據(jù)本發(fā)明的第一進(jìn)一步的實(shí)施例,亞低壓蒸發(fā)器沿?zé)煹罋饬髀窂讲贾迷诘蛪赫舭l(fā)器下游。由此,熱可在低于低壓蒸發(fā)器處的溫度的溫度下從煙道氣流獲得。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,用于預(yù)熱待在亞低壓蒸發(fā)器中蒸發(fā)的水的低壓區(qū)段的第二低壓節(jié)約器沿?zé)煹罋饬髀窂讲贾迷趤喌蛪赫舭l(fā)器下游。由此,在煙道氣流流出hrsg的冷端之前在末級處,熱可在甚至低于亞低壓蒸發(fā)器的溫度水平的溫度水平下從煙道氣流獲得。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,低壓區(qū)段包括用于使低壓蒸汽過熱的低壓過熱器,以及用于使亞低壓蒸汽過熱的亞低壓過熱器。低壓過熱器通常用于使低壓蒸發(fā)器中生成的蒸汽過熱,以便然后在用于汽輪機(jī)的相應(yīng)主輸入溫度水平下將此蒸汽引入低壓渦輪的主蒸汽輸入中。借助于亞低壓過熱器,亞低壓蒸汽可基本上加熱達(dá)到主輸入溫度水平。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,用于預(yù)熱待在低壓蒸發(fā)器中蒸發(fā)的水的低壓區(qū)段的第一低壓節(jié)約器沿?zé)煹罋饬髀窂讲贾迷趤喌蛪哼^熱器下游。以此方式,亞低壓過熱器沿?zé)煹罋饬髀窂讲贾迷诘蛪赫舭l(fā)器與第一低壓節(jié)約器之間。由此,可獲得在亞低壓過熱器和第一低壓節(jié)約器的溫度水平之間的溫度水平下可用的煙道氣流中的熱。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,第一低壓節(jié)約器沿?zé)煹罋饬髀窂讲贾迷趤喌蛪赫舭l(fā)器上游。換言之,亞低壓蒸發(fā)器沿流路徑布置在第一低壓節(jié)約器與第二低壓節(jié)約器之間。該布置允許獲得來自甚至在第一低壓節(jié)約器之后的煙道氣流的較高熱量。總體獲取可可放出能優(yōu)化的(exergetically),因?yàn)榇篌w上,亞低壓蒸發(fā)器的熱需求和/或溫度水平低于第一低壓節(jié)約器的熱需求和/或溫度水平。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,低壓蒸發(fā)器和亞低壓蒸發(fā)器分別是低壓區(qū)段的低壓子區(qū)段和亞低壓子區(qū)段的一部分。換言之,低壓區(qū)段可分成兩個(gè)子區(qū)段。這兩個(gè)子區(qū)段分別在低壓和亞低壓下操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,低壓子區(qū)段和亞低壓子區(qū)段兩者裝備有至少一個(gè)蒸汽鼓,其各自分別連接到低壓蒸發(fā)器和亞低壓蒸發(fā)器上。通過向各個(gè)子區(qū)段裝備蒸汽鼓,子區(qū)段中的水和蒸汽流可在與彼此的一定獨(dú)立程度下控制。亞低壓子區(qū)段可獨(dú)立于經(jīng)過hrsg的更高壓水平區(qū)段(諸如,高壓區(qū)段、中壓區(qū)段和低壓子區(qū)段)的給水流而操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,亞低壓子區(qū)段的亞低壓出口可連接到低壓汽輪機(jī)的中間入口上。中間入口可設(shè)計(jì)為至少一個(gè)蒸汽注入端口。由此,亞低壓蒸汽可在低于渦輪的主輸入處的壓力水平的壓力水平下引入低壓汽輪機(jī)中。由于hrsg中存在亞低壓過熱器,故根據(jù)本發(fā)明生成的蒸汽可具有與主蒸汽輸入處的低壓蒸汽的溫度值相當(dāng)?shù)臏囟戎?。這有助于減小汽輪機(jī)內(nèi)的液滴侵蝕的風(fēng)險(xiǎn),且繼而又允許使用高于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的閃蒸汽系統(tǒng)的噴射蒸汽流值。
優(yōu)選地,低壓汽輪機(jī)的放出端口用作中間入口。該構(gòu)造具有的優(yōu)點(diǎn)在于,在根據(jù)本發(fā)明的水/蒸汽系統(tǒng)中,可使用低壓汽輪機(jī)的已知設(shè)計(jì)。根據(jù)已知設(shè)計(jì),低壓汽輪機(jī)可包括第一放出端口、至少一個(gè)中間放出端口,以及末尾放出端口。第一放出端口、至少一個(gè)中間放出端口和末尾放出端口布置在低壓汽輪機(jī)的不同壓力水平下。壓力從第一放出端口到末尾放出端口減小。
優(yōu)選地,至少一個(gè)中間放出端口用于蒸汽注入。至少一個(gè)中間放出端口的壓力水平一般對應(yīng)于亞低壓子區(qū)段的壓力水平,而末尾放出端口位于對于達(dá)成期望的性能提高過低的壓力水平下。然而,不同的放出端口的使用將取決于根據(jù)本發(fā)明的hrsg的熱獲取方案的期望的整合。使用用于蒸汽注入的放出端口在定制根據(jù)獨(dú)立ccpp的構(gòu)造的水/蒸汽系統(tǒng)中給予了高靈活性。
實(shí)施方案1.一種用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的水/蒸汽系統(tǒng)(1),包括提供煙道氣流路徑(6)來用于從燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙道氣流(9)獲得熱的余熱回收蒸汽發(fā)生器(4),所述余熱回收蒸汽發(fā)生器(4)具有低壓區(qū)段(3),其包括沿所述煙道氣流路徑(6)布置來用于在用于低壓汽輪機(jī)(51)的主輸入(54)的低壓輸入水平(p10)下生成低壓蒸汽的低壓蒸發(fā)器(13),其特征在于,所述低壓區(qū)段(3)還包括用于在低于所述低壓水平(p10)的亞低壓水平(p11)下生成亞低壓蒸汽的亞低壓蒸發(fā)器(23)。
實(shí)施方案2.根據(jù)實(shí)施方案1所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述亞低壓蒸發(fā)器(23)沿所述煙道氣流路徑(6)布置在所述低壓蒸發(fā)器(13)下游。
實(shí)施方案3.根據(jù)實(shí)施方案1或2所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,用于預(yù)熱待在所述亞低壓蒸發(fā)器(23)中蒸發(fā)的水的所述低壓區(qū)段的第二低壓節(jié)約器(22)沿所述煙道氣流路徑(6)布置在所述亞低壓蒸發(fā)器(23)下游。
實(shí)施方案4.根據(jù)實(shí)施方案1至3中的一項(xiàng)所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述低壓區(qū)段(3)包括用于使所述低壓蒸汽過熱的低壓過熱器,以及用于使所述亞低壓蒸汽過熱的亞低壓過熱器(23)。
實(shí)施方案5.根據(jù)實(shí)施方案4所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,用于預(yù)熱待在所述低壓蒸發(fā)器(12)中蒸發(fā)的水的所述低壓區(qū)段的第一低壓節(jié)約器(12)沿所述煙道氣流路徑(6)布置在所述亞低壓過熱器(24)下游。
實(shí)施方案6.根據(jù)實(shí)施方案5所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述第一低壓節(jié)約器(12)沿所述煙道氣流路徑(6)布置在所述亞低壓蒸發(fā)器(23)上游。
實(shí)施方案7.根據(jù)實(shí)施方案1至6中的一項(xiàng)所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述低壓蒸發(fā)器(13)和所述亞低壓蒸發(fā)器(23)分別是所述低壓區(qū)段(3)的低壓子區(qū)段(10)和亞低壓子區(qū)段(11)的一部分。
實(shí)施方案8.根據(jù)實(shí)施方案7所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述低壓子區(qū)段(10)和亞低壓子區(qū)段(11)兩者都配備有至少一個(gè)蒸汽鼓(15,25),其各自分別連接至所述低壓蒸發(fā)器(13)和所述亞低壓蒸發(fā)器(23)的至少一個(gè)蒸汽鼓(15,25)。
實(shí)施方案9.根據(jù)實(shí)施方案7或8所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述亞低壓子區(qū)段(11)的亞低壓過熱器出口(30)連接至低壓汽輪機(jī)(51)的中間端口(55a,55b)。
實(shí)施方案10.根據(jù)實(shí)施方案9所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述低壓汽輪機(jī)(51)的放出端口用作中間入口(55a,55b)。
實(shí)施方案11.根據(jù)實(shí)施方案10所述的水/蒸汽系統(tǒng)(1),其特征在于,所述低壓汽輪機(jī)具有第一放出端口、至少一個(gè)中間放出端口和末尾放出端口,其中所述至少一個(gè)中間放出端口用作所述中間入口(55a,55b)。
實(shí)施方案12.一種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠,其特征在于根據(jù)實(shí)施方案1至11中的一項(xiàng)所述的至少一個(gè)水/蒸汽系統(tǒng)(1)。
實(shí)施方案13.一種操作用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的水/蒸汽系統(tǒng)(1)的方法,其中沿余熱回收蒸汽發(fā)生器(4)的煙道氣流路徑(6),熱從由燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙道氣流(9)獲得,以及其中在所述余熱回收蒸汽發(fā)生器(4)的低壓區(qū)段(3)中,低壓蒸汽在用于低壓汽輪機(jī)(51)的主輸入(54)的低壓輸入水平(p10)下借助于所述煙道氣流路徑(6)中的低壓蒸發(fā)器(13)生成,其特征在于,在所述低壓區(qū)段(3)中,低于所述低壓水平(p10)的亞低壓水平(p11)下的附加亞低壓蒸汽借助于所述煙道氣流路徑(6)中的亞低壓蒸發(fā)器(23)生成。
實(shí)施方案14.根據(jù)實(shí)施方案13所述的操作水/蒸汽系統(tǒng)(1)的方法,其特征在于,所述亞低壓蒸汽注入低壓汽輪機(jī)(51)的中間端口(55a,55b)中。
實(shí)施方案15.根據(jù)實(shí)施方案14所述的操作水/蒸汽系統(tǒng)(1)的方法,其特征在于,所述亞低壓蒸汽基本上過熱至所述低壓汽輪機(jī)(51)的主輸入(54)處的所述低壓蒸汽的溫度水平。
附圖說明
現(xiàn)在借助于本發(fā)明的可能的實(shí)施例且參照附圖來更詳細(xì)闡釋本發(fā)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的水/蒸汽系統(tǒng)的簡圖。
零件列表
1水/蒸汽子系統(tǒng)
2高/中壓區(qū)段
3低壓區(qū)段
4余熱回收蒸汽發(fā)生器(hrsg)
5汽輪機(jī)區(qū)段
6煙道氣流路徑
7hrsg的熱端
8hrsg的冷端
9煙道氣流
9i煙道氣體入口流
9o煙道氣體出口流
10低壓子區(qū)段
11亞低壓子區(qū)段
12第一低壓節(jié)約器
13低壓蒸發(fā)器
14低壓過熱器
15低壓蒸汽鼓
15a低壓蒸汽鼓的水側(cè)
15b低壓蒸汽鼓的蒸汽側(cè)
16低壓水管線/低壓蒸汽鼓水輸入管線
17低壓蒸汽管線
18旁通管線
19低壓蒸汽鼓的低壓主水輸入
20低壓過熱器蒸汽輸出
21第一低壓節(jié)約器水輸入管線
22第二低壓節(jié)約器
23亞低壓蒸發(fā)器
24亞低壓過熱器
25亞低壓蒸汽鼓
25a亞低壓蒸汽鼓的水側(cè)
25b亞低壓蒸汽鼓的蒸汽側(cè)
26亞低壓水管線
27亞低壓蒸汽管線
28再循環(huán)管線
29亞低壓主水輸入
30亞低壓過熱器蒸汽輸出
31第二低壓節(jié)約器水輸入管線
32水/冷凝物源
33水/冷凝物輸入
50a高壓汽輪機(jī)
50b中壓汽輪機(jī)
51低壓汽輪機(jī)
51a第一流動路徑
51b第二流動路徑
52軸
53排出蒸汽管線
54低壓汽輪機(jī)的主輸入
55a第一中間端口
55b第二中間端口
p10低壓水平
p11亞低壓水平。
具體實(shí)施方式
如圖1中所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的水/蒸汽系統(tǒng)1包括余熱回收蒸汽發(fā)生器(hrsg)4的高和/或中壓區(qū)段2,以及汽輪機(jī)區(qū)段5。hrsg4提供了煙道氣流路徑6。煙道氣流路徑6從hrsg4的熱端7延伸至冷端8。煙道氣體入口流9i在熱端7處進(jìn)入hrsg4。煙道氣體出口流9o在冷端8處流出hrsg4。
在熱端7處進(jìn)入hrsg4之后,煙道氣流9沿?zé)煹罋饬髀窂?引導(dǎo)穿過高/中壓區(qū)段2。高/中壓區(qū)段2配備有高和/或中壓節(jié)約器、蒸發(fā)器和/或過熱器,其在從hrsg中獲知的相應(yīng)高和/或中壓水平下操作,以便生成用于高和/或中壓汽輪機(jī)(未示出)的蒸汽。
在流出高/中壓區(qū)段2時(shí),煙道氣流9沿氣流路徑6引導(dǎo)穿過低壓區(qū)段3。低壓區(qū)段3包括低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11。低壓子區(qū)段10沿流路徑6布置在亞低壓子區(qū)段11上游,但低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11可與彼此交錯(cuò),這將從下文中的低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11的詳細(xì)描述中變得清楚。
低壓子區(qū)段10包括第一低壓節(jié)約器12、低壓蒸發(fā)器13和低壓過熱器14。第一低壓節(jié)約器12布置在低壓蒸發(fā)器13下游,低壓蒸發(fā)器13又沿?zé)煹罋饬髀窂?布置在低壓過熱器14下游。此外,低壓子區(qū)段10包括在煙道氣流路徑6中布置在低壓子區(qū)段11下游的第二低壓節(jié)約器22。通過將第二低壓節(jié)約器22布置在亞低壓子區(qū)段11下游,低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11可認(rèn)作是與彼此交錯(cuò)的。
此外,低壓蒸汽鼓15設(shè)在低壓子區(qū)段10中。低壓蒸汽鼓15在其水側(cè)15a上穿過相應(yīng)的低壓水管線16連接到第一低壓節(jié)約器12和低壓蒸發(fā)器13上。低壓蒸汽鼓15的蒸汽側(cè)15b經(jīng)由相應(yīng)的低壓蒸汽管線17連接到低壓蒸發(fā)器13和低壓過熱器14上。
在水側(cè)15a上,低壓水管線16和旁通管線18兩者進(jìn)入低壓子區(qū)段10的低壓主水輸入19,特別是其低壓蒸汽鼓15。經(jīng)由旁通管線18,可繞過第一節(jié)約器12和第二節(jié)約器22兩者。在蒸汽側(cè)15b上,低壓子區(qū)段10的低壓過熱蒸汽輸出20,特別是其低壓過熱器14,連接到汽輪機(jī)區(qū)段5上,以便在低壓水平p10下將蒸汽提供至汽輪機(jī)區(qū)段5。此外,給水可直接穿過連接到第一低壓節(jié)約器12的輸入上的第一低壓節(jié)約器水輸入管線21進(jìn)入第一低壓節(jié)約器12。
亞低壓子區(qū)段11包括亞低壓蒸發(fā)器23和亞低壓過熱器24。在第二低壓節(jié)約器22中預(yù)熱的水可用于亞低壓子區(qū)段11和高/中壓區(qū)段2中。因此,第二低壓節(jié)約器22可認(rèn)作是低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11兩者的一部分。從另一觀點(diǎn)看,第一低壓節(jié)約器12和第二低壓節(jié)約器22可認(rèn)作是單個(gè)節(jié)約器,其由根據(jù)本發(fā)明的亞低壓蒸發(fā)器23劃分。因此,這是低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11如何與彼此交錯(cuò)的另一個(gè)實(shí)例。
第二低壓節(jié)約器22布置在亞低壓蒸發(fā)器23下游,蒸發(fā)器23又沿?zé)煹罋饬髀窂?布置在第一低壓節(jié)約器12和亞低壓過熱器24下游。因此,低壓子區(qū)段10和亞低壓子區(qū)段11也與彼此交錯(cuò),其中第一低壓節(jié)約器12沿?zé)煹罋饬髀窂?布置在低壓過熱器24和亞低壓蒸發(fā)器23之間。
此外,提供了亞低壓蒸汽鼓25。亞低壓蒸汽鼓25在其水側(cè)25a上穿過相應(yīng)的亞低壓水管線26連接到第二低壓節(jié)約器22和亞低壓蒸發(fā)器23上。亞低壓蒸汽鼓25的蒸汽側(cè)25b經(jīng)由相應(yīng)的亞低壓蒸汽管線27連接到低壓蒸發(fā)器23和亞低壓過熱器24上。
在水側(cè)25a上,再循環(huán)管線28允許再循環(huán)來自低壓水管線16和第一低壓節(jié)約器水輸入管線21的水/冷凝物。低壓水管線16可認(rèn)作是熱源管線,因?yàn)槠湓谂c第一低壓節(jié)約器輸入管線21中的水相比更高的溫度水平下將水從第一低壓節(jié)約器12傳送至低壓蒸汽鼓15。因此,第一低壓節(jié)約器輸入管線21可認(rèn)作是冷源管線。
此外,低壓區(qū)段3包括低壓子區(qū)段11的亞低壓主水輸入29,特別是其亞低壓蒸汽鼓25。在蒸汽側(cè)25b上,亞低壓子區(qū)段11的亞低壓蒸汽過熱器輸出30(特別是其亞低壓過熱器24)連接到汽輪機(jī)區(qū)段5上,以便在亞低壓水平p11下提供蒸汽至汽輪機(jī)區(qū)段5。此外,給水可直接穿過連接到第二低壓節(jié)約器22的輸入上的水/冷凝物輸入管線31進(jìn)入第二低壓節(jié)約器22。
經(jīng)由水/冷凝物輸入管線31,水/冷凝物可從水/冷凝物源32(諸如,冷卻設(shè)備,如水冷卻塔等)提供至整個(gè)hrsg4。水/冷凝物源32經(jīng)由低壓區(qū)段3的水/冷凝物輸入33連接到hrsg4的整個(gè)低壓區(qū)段3上。水/冷凝物輸入33分成亞低壓旁通管線18和第二低壓節(jié)約器水輸入管線31。
汽輪機(jī)區(qū)段5包括高/中壓汽輪機(jī)50a,50b,以及低壓汽輪機(jī)51,其全部都布置在機(jī)械地連接到發(fā)電機(jī)(未示出)上的軸52上。以已知的方式,高壓汽輪機(jī)50a供有來自高/中壓區(qū)段2的蒸汽。來自高壓汽輪機(jī)50a的排出蒸汽用于中壓汽輪機(jī)50b中(更具體而言,排出蒸汽大體上進(jìn)入將再熱的hrsg,與到來的中壓蒸汽合并,且然后進(jìn)入中壓汽輪機(jī))。
hrsg4的低壓過熱器蒸汽輸出20和連接到中壓汽輪機(jī)50b的排出蒸汽輸出上的排出蒸汽管線53兩者都通向低壓汽輪機(jī)51的主輸入54。hrsg4的亞低壓過熱器蒸汽輸出30連接到低壓汽輪機(jī)51的中間端口55a,55b上,特別是低壓汽輪機(jī)51的第一中間端口55a和第二中間端口55b。
低壓汽輪機(jī)51大體上是雙流動汽輪機(jī),且大體上包括布置成與彼此成鏡面對稱的第一流動路徑51a和第二流動路徑51b(左流動路徑和右流動路徑)。流動路徑51a,51b中的每一個(gè)均可包括例如與低壓汽輪機(jī)51的不同壓力水平相關(guān)聯(lián)的三個(gè)中間端口。這些低壓水平又可包括低壓水平范圍和亞低壓水平范圍中的高壓、中壓和低壓水平。第一中間端口55a和第二中間端口55b與低壓汽輪機(jī)51的高壓水平和中壓水平相關(guān)聯(lián)。在備選方案中,第一中間端口55a和第二中間端口55b可與低壓渦輪的相同壓力水平相關(guān)聯(lián),例如,低壓范圍的中壓水平。低壓汽輪機(jī)51的放出端口可用作中間端口55a,55b。因此,亞低壓蒸汽可在不同亞低壓水平p11下使用,以便驅(qū)動低壓汽輪機(jī)51。
在操作中,低壓水/冷凝物取決于相應(yīng)條件,在大約20℃到50℃之間的溫度下,從水/冷凝物源32穿過水輸入33進(jìn)入余熱回收蒸汽發(fā)生器4。在亞低壓蒸汽鼓25中,大約115℃的溫度可能是普遍的。低壓水平p10和低壓過熱器蒸汽輸出管線20通常在4到8bar的范圍中變化?;谠摲秶?,亞低壓過熱器輸出管線30中的亞低壓水平p11是低于4bar到真空。
例如,此亞低壓水平p11可在0.8到1bar之間的范圍。在0.9bar的低壓水平p11下,相應(yīng)的蒸汽將過熱15k。穿過亞低壓過熱器蒸汽輸出管線30的蒸汽的質(zhì)量流將達(dá)到流過低壓汽輪機(jī)51的主輸入54的蒸汽的質(zhì)量流的大約4%。
亞低壓子區(qū)段11可在具有ccpp周圍的極低的環(huán)境溫度和/或ccpp的很低的負(fù)載的時(shí)段內(nèi)至少部分地關(guān)閉,即,由ccpp覆蓋所需的電力消耗遠(yuǎn)低于ccpp設(shè)計(jì)成在滿載下提供的功率。以此方式,hrsg7中可用的熱可轉(zhuǎn)移至節(jié)約器12,22,使得提供至低壓區(qū)段10和高/中壓區(qū)段2的水/冷凝物可充分地預(yù)熱。