專利名稱：為燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備補(bǔ)充裝備二氧化碳分離器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
為了從燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備，例如燃?xì)夂驼羝啓C(jī)電廠設(shè)備(GUD)或燃煤的蒸汽動(dòng)カ裝置(DKW)的廢氣中分離ニ氧化碳，需要大量的能量。
背景技術(shù)：
在采用濕化學(xué)吸收-解吸法分離ニ氧化碳時(shí)，為了加熱解吸過(guò)程必須加入熱能形式的能量。為此通常使用電廠設(shè)備的水汽循環(huán)中的低壓蒸汽。甚至當(dāng)處于建造中的電廠設(shè)備尚未配備與之連接的ニ氧化碳分離器(CO2CapturePlant)時(shí),如今也已存在晚些時(shí)候補(bǔ)充裝備的有據(jù)可查的義務(wù)(Capture Readyness)。因此，如今已采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，使得在以后的某一時(shí)刻能順利地將ニ氧化碳分離器集成 在電廠設(shè)備中。此外還存在需要，為了抽取低壓蒸汽必須相應(yīng)地設(shè)計(jì)汽輪機(jī)或電廠過(guò)程。在中壓級(jí)和低壓級(jí)具有単獨(dú)外殼的汽輪機(jī)中，可以方便地在聯(lián)通管上抽取低壓蒸汽。然而在聯(lián)通管上的抽取方案，導(dǎo)致在抽取的情況下汽輪機(jī)低壓級(jí)必須節(jié)流運(yùn)行，因?yàn)榈蛪杭?jí)的尺寸針對(duì)不抽取低壓蒸汽運(yùn)行時(shí)的通流性能設(shè)計(jì)的。當(dāng)抽取低壓蒸汽時(shí)，若不節(jié)流將導(dǎo)致在低壓部分中大的壓降。機(jī)器節(jié)流在熱動(dòng)力學(xué)上意味著是ー種次佳方案。從電廠過(guò)程內(nèi)部其他汽源抽取蒸汽也不值得推薦，或不可能以恰當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)施。例如從汽輪機(jī)的中間再熱管路抽取，導(dǎo)致鍋爐的不平衡負(fù)載。還必須排除抽取優(yōu)質(zhì)蒸汽用于ニ氧化碳分離器的可能性，因?yàn)檫@將導(dǎo)致不合理的能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種補(bǔ)充裝備ニ氧化碳分離器的低成本方法，采用這種方法避免更換汽輪機(jī)的低壓級(jí)，可以從聯(lián)通管抽取低壓蒸汽，與此同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致在低壓級(jí)中的壓降。本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求I的特征得以解決。本發(fā)明從一種其中壓級(jí)和低壓級(jí)具有単獨(dú)外殼的汽輪機(jī)出發(fā)。在這里，現(xiàn)有燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備應(yīng)補(bǔ)充裝備ニ氧化碳分離器。按本發(fā)明為此采用兩個(gè)步驟。第一歩，使汽輪機(jī)的通流性能與為了運(yùn)行ニ氧化碳分離器所抽取的過(guò)程用汽相適應(yīng)。在這種情況下或通過(guò)更換部件調(diào)整汽輪機(jī)路徑，或取代部分低壓級(jí)。方案的選擇取決于存在的汽輪機(jī)以及所要抽取的蒸汽質(zhì)量流量。第二歩，將ニ氧化碳分離器通過(guò)蒸汽管路與連接兩個(gè)汽輪機(jī)缸的聯(lián)通管連接。此外，在ニ氧化碳分離器關(guān)閉的情況下，從聯(lián)通管抽取低壓蒸汽，以及通過(guò)旁路引入已存在的冷凝器中并在那里凝結(jié)。這是有必要的，因?yàn)榻?jīng)改造的汽輪機(jī)不再能加入全部蒸汽量。在這里裝設(shè)旁通管可同樣是本方法的組成部分。按ー種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，ニ氧化碳分離器通過(guò)凝結(jié)水回水管與汽輪機(jī)的冷凝器連接。凝結(jié)水回水管允許在解吸過(guò)程中使用的過(guò)程用汽返回電廠設(shè)備的給水循環(huán)中。按ー項(xiàng)有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備是燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)電廠設(shè)備，其中鍋爐是廢熱鍋爐。與之不同地，燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備可以是蒸汽輪機(jī)電廠設(shè)備，其中鍋爐是燃燒鍋爐。調(diào)整汽輪機(jī)低壓級(jí)的通流性能能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化水汽循環(huán)，為ニ氧化碳分離器從該水汽循環(huán)抽取過(guò)程用汽。與此同時(shí)，通過(guò)使用旁通管保證電廠設(shè)備在ニ氧化碳分離器故障的情況下能繼續(xù)運(yùn)行或能可靠起動(dòng)。不再需要在改造前和改造后對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)采取妥協(xié)辦法。


下面借助附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。其中圖I表示沒(méi)有ニ氧化碳分離器的燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備；以及
圖2表示利用按本發(fā)明的方法補(bǔ)充裝備有ニ氧化碳分離器的燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備。
具體實(shí)施例方式圖I表示燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備I的ー個(gè)局部。圖中表示的是多缸汽輪機(jī)2，它主要由高壓級(jí)9、中壓級(jí)10和安置在與之分離的外殼內(nèi)的低壓級(jí)11組成。按圖中所表示的方案，低壓級(jí)11設(shè)計(jì)為雙流式的。此外圖中還表示出冷凝器12，它通過(guò)飽和蒸汽管路13與低壓級(jí)11連接。在這里沒(méi)有詳細(xì)表示鍋爐，它在燃?xì)馀c蒸汽輪機(jī)設(shè)備中是廢熱鍋爐，而在蒸汽輪機(jī)電廠設(shè)備中是燃燒鍋爐。高壓級(jí)24在供汽方面與新汽管路14連接。為了引出已部分膨脹的蒸汽，在高壓級(jí)9上連接冷的中間再熱管路15，它使高壓級(jí)9與在這里沒(méi)有詳細(xì)表示的鍋爐連接。中壓級(jí)10在供汽方面與熱的中間再熱管路16連接，通過(guò)它可為中壓級(jí)輸送重新加熱的蒸汽。為了引出已部分膨脹的蒸汽，中壓級(jí)10通過(guò)聯(lián)通管6與低壓級(jí)11連接。低壓級(jí)14出ロ通過(guò)飽和蒸汽管路13與冷凝器12連接。通過(guò)與冷凝器12連接的給水管路17，凝結(jié)后的蒸汽可以重新返回鍋爐。從圖I所示的裝置出發(fā)，圖2表示按照本發(fā)明的方法補(bǔ)充裝備有ニ氧化碳分離器的燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備的ー個(gè)局部。在這里ニ氧化碳分離器僅表示為換熱器20的形式。抽取低壓蒸汽用的過(guò)程用汽管路18與聯(lián)通管6連接。此外汽輪機(jī)2的低壓級(jí)11調(diào)整為較小的蒸汽量。在過(guò)程用汽管路18中連接第一閥19。過(guò)程用汽管路18連接聯(lián)通管6與換熱器20，它是補(bǔ)充裝備的ニ氧化碳分離器的解吸器的組成部分。通過(guò)過(guò)程用汽管路18現(xiàn)在可從汽輪機(jī)過(guò)程中抽取用于換熱器20的低壓蒸汽，為此打開第一閥19。在ニ氧化碳分離器未工作或必須停用的情況下，關(guān)閉第一閥19?，F(xiàn)在將由過(guò)程用汽管路18提供使用的低壓蒸汽引入冷凝器12。為此設(shè)置旁通管路21，它連接過(guò)程用汽管路18與飽和蒸汽管路13。此外打開連接在旁通管路21中的第二閥22。與之不同，用于引出低壓蒸汽的旁通管路21可以直接與冷凝器12連接。
權(quán)利要求
1.一種為包括多缸汽輪機(jī)(2)的燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備(I)補(bǔ)充裝備二氧化碳分離器(3)的方法，其中， a)使汽輪機(jī)(2)的通流性能與為了運(yùn)行二氧化碳分離器(3)所抽取的過(guò)程用汽(4)相適應(yīng)，以及 b)將二氧化碳分離器(3)通過(guò)蒸汽管路(5)與連接兩個(gè)汽輪機(jī)缸的聯(lián)通管(6)連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其中，將二氧化碳分離器(3)通過(guò)凝結(jié)水回水管(7)與汽輪機(jī)⑵的冷凝器⑶連接。
3.按照權(quán)利要求I至2之一所述的方法，其中，燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備(I)是燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)電廠設(shè)備，其中鍋爐是廢熱鍋爐。
4.按照權(quán)利要求I至2之一所述的方法，其中，燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備(I)是蒸汽輪機(jī)電廠設(shè)備，其中鍋爐是燃燒鍋爐。
5.一種燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備(1)，它按照權(quán)利要求I或2所述的方法補(bǔ)充裝備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種為包括多缸汽輪機(jī)(2)的燃燒礦物燃料的電廠設(shè)備(1)補(bǔ)充裝備二氧化碳分離器(3)的方法，其中，使汽輪機(jī)(2)的通流性能與為了運(yùn)行二氧化碳分離器(3)所抽取的過(guò)程用汽(4)相適應(yīng)，以及將二氧化碳分離器(3)通過(guò)蒸汽管路(5)與連接兩個(gè)汽輪機(jī)缸的聯(lián)通管(6)連接。
文檔編號(hào)F01D15/00GK102859124SQ201080049389
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者U.格魯曼, U.馬奇, A.皮卡德, M.羅斯特 申請(qǐng)人:西門子公司