[发明专利]组合式发电站

说明书

本发明涉及发电站技术领域，特别涉及一种组合式发电站。

这种发电站的实际应用是公知的。

在使发电站设施标准化并使它们更加统一的过程中，标准化动力岛越来越多地被用作发电站的亚组，其中来自燃气轮机设备的高温已燃气用于使汽轮机产生蒸汽。作为示例，图1示出了这样的一个动力岛，其除了包括相关辅助设备和必需的控制技术以外，还包括一个燃气轮机设备、一个汽轮机、一个发电机和一个水/蒸汽回路。

图1所示动力岛1的中央单元是所谓的动力系2(双点划线)，其中一个燃气轮机设备3、一个发电机4、一个汽轮机5通过联轴器7布置在一根轴6(单轴设备)上。这样的动力系同样可以标准化。燃气轮机设备3通常包括：一个用于压缩燃烧空气的压缩机10；一个燃烧室9，其中在供应燃烧空气的同时气态和/或液态燃料被燃烧；以及一个涡轮机8，其中来自燃烧室9的高温已燃气将膨胀。涡轮机8可以具有多级。同样，在两级之间可以装有第二燃烧室。

从涡轮机8排出的高温已燃气经过一个后续的废热回收蒸汽发生器(HRSG)或废热锅炉13并在此被冷却，以便向水/蒸汽回路排出热量；随后已燃气通过一个烟囱14排放到大气中。在上述水/蒸汽回路中，来自一个供水箱22的水被一个供水泵15通过一根供水总管18而抽吸流过安置在废热回收蒸汽发生器13中的热交换器(节热器、蒸发器、过热器等)并被转化成高压蒸汽，该蒸汽作为新鲜蒸汽通过一根蒸汽总管16而输送到汽轮机5。

汽轮机5通常包括多个涡轮级(高压级、中压级、低压级)，其中两级(11和12)作为示例显示于图1中。除了新鲜蒸汽总管16，其它总管一不同温度和压力级别的蒸汽通过它们而交换一可以装在汽轮机5与废热回收蒸汽发生器13之间。最终从汽轮机5排出的废蒸汽在一个冷凝器17中冷凝并以冷凝水的形式被抽吸回到供水箱22中。冷凝器17反过来又连接着一个冷却装置，如果对于应用来说重要的话，该冷却装置可以成形为冷却塔。

动力岛1还包括(除了各种辅助变压器以外)一个变压器19，用以将发电机4产生的电能转换到以电压表示的所连接电网级别。动力岛1还包括各种类型的辅助设备20、21，例如，用于处理水和燃料、产生应急电能、控制设备的设备等等。

如图2所示，一组图1所示的动力岛L1、…、L3并联在现有类型的组合式发电站23中，以获得发电站的特定功率级。各动力岛L1、…、L3的冷凝器K1、…、K3再通过相应的冷却水总管连接到公用冷却塔25，该冷却塔由一组单个冷却塔单体26构成，这取决于所需的冷却负荷。在冷却塔中汇合的各个冷却塔回路由布置在冷却塔25处的相应主冷却水泵24维持运行。

图2所示组合式发电站23的结构的一个缺点特征是，尽管动力岛1或L1、…、L3是标准化的并以模块方式组合起来以形成更高功率的发电站，但冷却回路与冷却塔必须根据特定的应用而特别处理，这取决于动力岛1或L1、…、L3的数量和类型。这就需要附加的努力以规划和建造设备，并且使得设备部件的基本标准化更加困难。

因此本发明的目的是产生一种由动力岛建造起来的组合式发电站，该组合式发电站可以避免现有组合式发电站的上述缺点，具体地讲，可以将冷却回路基本上标准化。

这个目的可以通过以下所述的技术方案而实现，即本发明提出了

本发明的核心在于这样的事实，即每个动力岛分别具有自己的相连并且连接着相应冷凝器的冷却塔。通过这种方法，单个冷却塔在开始就可以为单个动力岛配制和加工，从而可以包含在模块概念内。

根据本发明的第一个优选实施例，如果在每个动力岛中，燃气轮机设备、汽轮机、发电机布置在一根轴上并形成一个动力系，而且相连冷却塔直接布置在动力系上，则组合式发电站可以特别紧凑。

如果一个轴向废蒸汽出口装于相应动力系的汽轮机上，则相连冷却塔优选布置在动力系的延伸段上。如果一个径向废蒸汽出口装于相应动力系的汽轮机上，则相连冷却塔优选布置在动力系的旁边。

在单个动力岛的情况下，本发明的第二个优选实施例的独特之处在于下列事实，即冷凝器被再次划分为一组冷凝器段，提供了一组主冷却水泵，而冷却塔包括一组并联工作的冷却塔单体，而且在冷凝器段、主冷却水泵和冷却塔单体之间存在特定的联系。这就能够以模块形式非常简单地实现冷却运行步骤标准化。