[發明專利]發電站設備及其運行方法

有效

• 申請號: 201511001314.4
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN105587351B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: J·霍夫曼;T·梅因德爾
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F01K13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元

1.一種發電站設備(10)，具有：

至少一個軸系(60)，所述軸系由蒸汽渦輪機(24)和由所述蒸汽渦輪機(24)直接驅動的、產生交流電的第二發電機(8)組成，所述第二發電機的輸出端與帶有給定的電網頻率(F)的電網(21)連接；和至少一個渦輪機系(11)，所述渦輪機系由燃氣渦輪機(12)和由所述燃氣渦輪機(12)直接驅動的、產生帶有工作頻率的交流電的第一發電機(18)組成，所述第一發電機的輸出端與帶有給定的電網頻率(F)的所述電網(21)連接，其特征在于，在所述第一發電機(18)與所述電網(21)之間布置了變頻器(27)，以及所述第二發電機(8)相關于頻率地直接耦合于帶有所述電網頻率(F)的所述電網(21)，其中所述變頻器包括一個矩陣變換器，所述矩陣變換器配置和布置成通過疊加第一發電機產生的并輸送到電網電流和第二發電機產生的電流而平滑輸送到電網的電流。

2.如權利要求1所述的發電站設備，其特征在于，所述變頻器(27)作為電子去耦裝置(27)運行，所述電子去耦裝置使所述燃氣渦輪機(12)的工作頻率從所述電網頻率(F)中去耦。

3.如權利要求1至2中任一項所述的發電站設備，其特征在于，所述至少一個燃氣渦輪機(12)設計用于小于50Hz的設計頻率。

4.如權利要求1至2中任一項所述的發電站設備，其特征在于，所述至少一個燃氣渦輪機(12)設計用于小于正/負10％的空氣動力轉速的變化。

5.如權利要求1至2中任一項所述的發電站設備，其特征在于，所述至少一個燃氣渦輪機(12)的壓縮機(13)在滿負載和設計條件的情況下相對于喘振界限有小于10％的空氣動力轉速的差別。

6.一種用于運行根據權利要求1至5中任一項所述的發電站設備(10)的方法，其特征在于，所述蒸汽渦輪機(24)的轉速固定地耦合于所述電網(21)的電網頻率(F)，以及通過機械轉速(n_mech)和電網頻率(F)之間的變換比(X)調節所述至少一個燃氣渦輪機(12)的機械或空氣動力轉速。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述變頻器作為可變化的電子變速器運行，將由所述燃氣渦輪機的調節裝置(39)形成的額定轉速傳輸至所述可變化的電子變速器(27)的調節器。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一個燃氣渦輪機(12)的機械或空氣動力轉速作為所述發電站設備(10)的一個或多個參數的函數來調節。

9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一個燃氣渦輪機(12)的機械或空氣動力轉速作為排氣熱含量的和/或排氣溫度的和/或排氣質量流量的函數來調節。

10.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述燃氣渦輪機(12)包括用于壓縮燃燒用空氣的壓縮機(13)；測量所述壓縮機(13)的最終壓力和/或最終溫度和/或測量由所述壓縮機分流的冷卻空氣的饋送條件；以及所述燃氣渦輪機(12)的機械或空氣動力轉速作為壓縮機最終壓力的和/或壓縮機最終溫度的和/或由所述壓縮機分流的冷卻空氣的饋送條件的函數來調節。

11.如權利要求6所述的方法，其特征在于，設置目標功率(ZL)用于所述燃氣渦輪機(12)的運行；以及所述燃氣渦輪機(12)的機械或空氣動力轉速作為所述目標功率(ZL)的函數來調節。

12.如權利要求6所述的方法，其特征在于，一旦達到機械或另外的邊界值，就將所述機械轉速(n_mech)調節到恒定值。

13.如權利要求6所述的方法，其特征在于，將所述至少一個燃氣渦輪機(12)的機械或空氣動力轉速與所述電網頻率(21)的比例調節到恒定值。