[發明專利]借助于調節轉子角以目標聯接角聯接燃氣輪機和蒸汽輪機

有效

• 申請號: 201580057131.6
• 申請日: 2015-10-05
• 公開（公告）號: CN107075972B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 馬丁·貝爾寧;馬克·迪芬巴赫;馬塞爾·朗格爾;馬丁·奧普海伊;丹尼斯·施呂特;邁克爾·溫克爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02;F01K23/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;王逸君

本發明涉及一種用于將燃氣輪機和蒸汽輪機聯接的方法，所述燃氣輪機與發電機連接，其中發電機具有勵磁線圈，通過改變流過勵磁線圈的勵磁電流能夠改變所述勵磁線圈的勵磁，所述方法具有如下步驟：a)將蒸汽輪機加速和/或減速，使得以目標聯接角進行聯接；b)在需要時，改變勵磁電流，使得勵磁線圈的由此改變的勵磁造成改變的轉子角，其中改變轉子角，以便輔助達到目標聯接角。本發明還涉及一種類似的方法，其中為了更好的脫開而改變轉子角。同樣提供一種相關的調控裝置。

技術領域

在燃氣輪機發電站啟動時通常適用的是，一旦能夠借助于燃氣輪機的廢熱提供足夠的蒸汽以運行燃氣輪機，就接入蒸汽輪機。為此，借助于聯接機構將燃氣輪機和蒸汽輪機聯接。特別是為了避免不平衡而采取如下措施：通過有針對性地調控聯接過程，在目標聯接角下進行聯接。為此，蒸汽輪機以適當的方式加速。燃氣輪機的頻率就此而言預設為必須與所饋入的電網的頻率一致。

背景技術

從EP 1 911 939 A1中已知一種用于借助于聯接機構將流體機械的驅動軸與從動軸聯接的方法。將流體機械加速至關于從動軸次同步的轉速，并且在設定用于開始聯接的信號之前保持所述保持速度，以便實現以目標聯接角聯接。流體機械通常是蒸汽輪機，并且從動軸是用于驅動發電機的軸。

發明內容

本發明的目的是提供一種以目標聯接角進行改善地聯接的可能性。所述目的的解決方案尤其可通過根據一種用于將燃氣輪機和蒸汽輪機聯接的方法和一種用于將蒸汽輪機和與發電機連接的燃氣輪機脫開的方法實現。下文還給出有利的改進方案。在說明書中和在附圖中包含其他信息。

提供一種用于將燃氣輪機和蒸汽輪機聯接的方法，所述燃氣輪機與發電機連接，其中發電機具有勵磁線圈。通過改變流過勵磁線圈的勵磁電流能夠改變勵磁線圈的勵磁。所述方法具有如下步驟：a)將蒸汽輪機加速和/或減速，使得以目標聯接角進行聯接；b)在需要時，改變勵磁電流，使得勵磁線圈的由此改變的勵磁造成改變的轉子角(Polradwinkel)，其中改變轉子角，以便輔助達到目標聯接角。

清楚的是，步驟a)和步驟b)在時間上至少部分地重疊。如果不能或僅能困難地，例如不能在短時間內，以步驟a)實現目標聯接角，那么總是進行步驟b)。步驟a)是已知的，以至于對此不進行另外描述。

對步驟b)進行詳細闡述。在勵磁電流方面存在自由度，所述自由度引起勵磁線圈的勵磁。由此，能夠影響所謂的轉子角。也稱作負荷角(Lastwinkel)的轉子角通常理解為同步電機的轉子超前于同步旋轉場的角。在此不探討細節，因為這些細節是本領域技術人員已知的。重要的是要理解：通過改變轉子角引起無功功率改變，然而還能夠提供所需的有功功率。通過改變轉子角可以滿足如下要求：使得發電機以電網頻率轉動，并且同時可實現發電機進而燃氣輪機的角位置的改變。即本發明不僅可能影響蒸汽輪機的角位置，而且也可以影響燃氣輪機的角位置。雖然通常僅能夠實現幾度的影響，但是提供了如下附加自由度，所述附加自由度能夠大幅簡化和加速按需要以目標聯接角進行的聯接。

轉子角與有功功率和無功功率的比相關。因為有功功率和無功功率的比與勵磁、即與勵磁電流相關，所以在給定有功功率時相應地選擇無功功率原則上等同于相應地選擇勵磁電流。由該相關關系明確的是，不需直接檢測轉子角。原則上在給定有功功率時相應地改變無功功率是足夠的。因此，在調控時能夠借助于固有地檢測出的參數、有功功率和無功功率。在有功功率、無功功率和轉子角之間的相互關系能夠從所謂的功率圖中獲得，如下文中更詳細闡述的。

在一個實施方式中，在燃氣輪機關于目標聯接角超前時提高勵磁電流，并且在燃氣輪機落后時降低勵磁電流。通常通過提高勵磁能夠降低轉子角。即降低轉子超前同步旋轉場的角。因此，發電機進而燃氣輪機似乎略微向回轉動，使得消除燃氣輪機關于目標聯接角的超前。