[發明專利]用于控制電站的方法和設備

無效

• 申請號: 200780019167.0
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101627185A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 哈杰魯丁·塞里克;斯蒂芬·達爾克;尤維·格魯希卡;馬賽厄斯·霍耶;馬丁·倫茲;托馬斯·梅特恩;迪特爾·明寧格;阿克塞爾·沙伯格;斯蒂芬·施米特;斯蒂芬·斯克雷巴;伯恩德·斯托克;沃爾克·沃斯伯格;羅杰·沃爾丁格
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01D25/10;F01K23/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種用于控制電站的方法和設備，電站包括多個構成循環 的部件，亦即包括鍋爐、蒸汽輪機和可選擇的燃氣輪機。

背景技術

燃氣和蒸蒸汽輪機設備或電站(GUD-Kraftwerk)往往用作所謂的半峰 值負荷電站。這種半峰值負荷電站的一個重要特征是起動時間，亦即直至 達到可供使用的規定的設備功率的時間。因此，尤其短的起動時間是有利 的，因為它可以例如經幾分鐘或小時預備，便有可能參與能量調節市場。 參與分鐘預備的電站必須能夠在少許幾分鐘后(在德國例如在15分鐘后) 提供規定的功率。在小時預備的情況下應在60分鐘后提供功率。

起動時間和停止運行時間在構件加熱或冷卻后發生，其中，而加熱或 冷卻通常受構件周圍溫度的影響(自然冷卻)。

此外，和以與干線供電商預先約定的功率連續生產的電流相比，在設 備瞬態期間生產的電流往往質量較差。在這里，設備瞬態指的是這種狀態， 此時電站從一個功率水平轉變為另一個功率水平，例如在起動時。因此需 要將這種瞬變狀態保持為盡可能短。在例如為了檢查的目的停車時，亦即 在構件冷卻時，還希望盡可能快速地冷卻，從而盡可能縮短需要的停止運 行時間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種改善電站內、尤其GUD-Kraftwerk 內起動特性和停車時間的方法。另一個要解決的技術問題是提供一種尤其 適用于實施本方法的設備。

有關方法的技術問題按照本發明通過提供一種用于控制電站的方法得 以解決，電站包括多個構成工作循環的部件，亦即包括鍋爐、蒸汽輪機和 可選擇的燃氣輪機，其中在停止運行狀態，部件之一的至少一個構件的構 件溫度借助一種流體流通過熱交換控制。

本發明基于以下考慮，即，當部件關閉后在電站內存在的熱量，可以 用于有目的地調節停止運行時部件的構件的構件溫度。在這里，將功能上 互相關聯并構成一個單元的各個結構元件或成組的結構元件，稱為部件或 工作循環的構件。在這里采用一種流體流，它將電站一個構件或一個部件 的熱量，傳輸給另一個構件或另一個部件，從而在停止運行狀態主動將所 述部件中的至少一個保持為一個期望的溫度水平。

在這里，停止運行狀態是指一段時間，在此期間電站處于下降功率狀 態，此時電站的轉子在低轉速下旋轉或可能完全停止。

本方法突出的優點是，在主動控制部件或部件的一些構件溫度的情況 下，部件的停止或起動過程不再取決于當時存在的-未經主動影響時的-構件 溫度。確切地說，在停止運行狀態這些構件的溫度通過主動熱交換，已盡 可能滿足與電站更好的停機或起動特性相應的運行要求。

為了能有效地控制構件溫度，熱交換借助流體流的附加的控制循環實 施。所述的控制循環與電站的工作循環不同，它的特點在于單獨的管道和 調整元件。與工作循環分開的循環可以非常容易控制。

鑒于特別經濟的擴展設計規定，要調節溫度的電站部件在控制循環內 構成熱源和冷源，以及它們的溫度優選地通過熱交換相互調節。在這里借 助流體流進行電站內部的熱量轉移，此時可以利用一個部件的熱量，在電 站停止運行狀態時加熱另一個部件的至少一個構件。若至少另一個部件處 于較低的溫度水平并可以從較熱的部件提取熱量時，則這種控制電站的方 法同時可用于冷卻一個部件。這通過適當控制流體流的流動方向實現，此 時，流體流送出較熱的部件的熱量，并將這些熱量排放到較冷的部件中。 在這種情況下控制循環只連接電站的兩個處于不同溫度水平的部件就夠 了。但是也可以包含更多個部件并采用外部熱源或冷源。

對于電站的停止運行狀態，在兩類停止運行狀態之間加以區別是有重 要意義的。第一類是短時停止運行狀態。這種往往在夜間或在周末基于電 流消耗減少而發生的狀態，下面也稱為暫時停止。另一類是電站在預先規 定的時間段內或必要時在運行故障時下降功率，以便實施修理和維護作業。 在電站的這種維修狀態，要維護或要修理的部件必須一直冷卻到環境溫度， 為的是能實施所述的作業。從這些認識出發，按一種優選的方案，在電站 暫停運行期間，流體流用于保持所述部件中至少一個的高溫度，以便在作 業完成后能實現快速起動過程。按另一種優選的方案，在電站維修狀態期 間，流體流用于盡可能快速地冷卻至少部件之一，以便將通常的冷卻時間 縮短為用于修理的停機時間。