蒸汽輪機(jī)設(shè)備及其控制方法和控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及蒸汽輪機(jī)設(shè)備及其控制方法和控制系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸汽輪機(jī)設(shè)備包括：由來(lái)自鍋爐的蒸汽驅(qū)動(dòng)的第一輪機(jī)、由來(lái)自再熱器的蒸汽驅(qū)動(dòng)的第二輪機(jī)、由從第二輪機(jī)排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)的第三輪機(jī)和二氧化碳捕獲系統(tǒng)，該二氧化碳捕獲系統(tǒng)包括用于利用從第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽加熱吸收液體的再沸器。設(shè)備還包括用于將從第二輪機(jī)排放的蒸汽饋送到第三輪機(jī)的蒸汽管、以及用于將從第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到再沸器的第一蒸汽抽取管。設(shè)備還包括用于檢測(cè)流過(guò)蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的壓力的壓力檢測(cè)器、在蒸汽管上設(shè)置的壓力調(diào)整閥和用于基于檢測(cè)到的壓力控制閥的控制器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蒸汽輪機(jī)設(shè)備及其控制方法和控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中描述的實(shí)施例涉及蒸汽輪機(jī)設(shè)備及其控制方法和控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，諸如熱電廠(chǎng)之類(lèi)的蒸汽輪機(jī)設(shè)備通常包括二氧化碳捕獲系統(tǒng)，用于捕獲廢氣中的二氧化碳。通常，二氧化碳捕獲系統(tǒng)包括再沸器，該再沸器被配置為利用來(lái)自設(shè)備的蒸汽加熱已經(jīng)吸收了二氧化碳的吸收液體，以使得吸收液體釋放二氧化碳。為了穩(wěn)定地操作二氧化碳捕獲系統(tǒng)，需要穩(wěn)定該蒸汽的壓力。
[0003]然而，當(dāng)蒸汽輪機(jī)設(shè)備處于部分負(fù)載運(yùn)行時(shí)，發(fā)送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)的蒸汽的壓力會(huì)根據(jù)設(shè)備中的蒸汽量的減少而降低。為了應(yīng)對(duì)于此，提出了分離放置的輪機(jī)和分離放置的發(fā)電機(jī)被布置在到二氧化碳捕獲系統(tǒng)的抽取蒸汽管線(xiàn)的中間位置，以將從分離放置的輪機(jī)排放的蒸汽發(fā)送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)，并且使用該蒸汽作為再沸器的熱源。在這種情形中，當(dāng)蒸汽輪機(jī)設(shè)備處于部分負(fù)載運(yùn)行時(shí)，通過(guò)降低分離放置的輪機(jī)的負(fù)載來(lái)調(diào)整從分離放置的輪機(jī)排放的蒸汽的壓力，以穩(wěn)定饋送到再沸器的蒸汽的壓力。在這種情形中，如下需要成為了問(wèn)題:需要分離放置的輪機(jī)和分離放置的發(fā)電機(jī)，并且需要確保分離放置的輪機(jī)的入口蒸汽的流速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種蒸汽輪機(jī)設(shè)備。該蒸汽輪機(jī)設(shè)備包括:鍋爐，被配置為對(duì)水進(jìn)行加熱，以將水變?yōu)檎羝?；第一輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述鍋爐的蒸汽驅(qū)動(dòng)；再熱器，被配置為對(duì)從所述第一輪機(jī)排放的蒸汽進(jìn)行加熱；第二輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述再熱器的蒸汽驅(qū)動(dòng)；第三輪機(jī)，被配置為由從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)；二氧化碳捕獲系統(tǒng)，包括:吸收塔，被配置為使得吸收液體吸收二氧化碳；再生塔，被配置為使得所述吸收液體釋放二氧化碳；以及再沸器，被配置為利用從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽的熱量來(lái)對(duì)所述吸收液體進(jìn)行加熱；蒸汽管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽饋送到所述第三輪機(jī)；第一蒸汽抽取管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到所述再沸器；壓力檢測(cè)器，被配置為檢測(cè)流過(guò)所述蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的壓力；壓力調(diào)整閥，被設(shè)置在所述蒸汽管上；以及控制器，被配置為基于由所述壓力檢測(cè)器檢測(cè)到的壓力來(lái)控制所述壓力調(diào)整閥。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1是示出了第一實(shí)施例的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的配置的示意圖；
[0006]圖2是示出了第一實(shí)施例的二氧化碳捕獲系統(tǒng)的配置的示意圖；
[0007]圖3是示出了第一實(shí)施例的變形例的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的配置的示意圖；
[0008]圖4是示出了第二實(shí)施例的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的配置的示意圖；以及
[0009]圖5到圖7是示出了第二實(shí)施例的變形例的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的配置的示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0010]下面參照附圖解釋實(shí)施例。圖1到圖7僅示出了主要的設(shè)施，而未示出輔助的設(shè)施。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，蒸汽輪機(jī)設(shè)備包括:鍋爐，被配置為對(duì)水進(jìn)行加熱，以將水變?yōu)檎羝?；第一輪機(jī)，被配置為被來(lái)自鍋爐的蒸汽驅(qū)動(dòng)；再熱器，被配置為加熱從第一輪機(jī)排放的蒸汽；第二輪機(jī)，被配置為被來(lái)自再熱器的蒸汽驅(qū)動(dòng)；以及第三輪機(jī)，被配置為被從第二輪機(jī)排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)。設(shè)備還包括二氧化碳捕獲系統(tǒng)，所述二氧化碳捕獲系統(tǒng)包括:吸收塔，被配置為使得吸收液體吸收二氧化碳；再生塔，被配置為使得吸收液體釋放二氧化碳；以及再沸器，被配置為利用從第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽的熱量來(lái)加熱吸收液體。設(shè)備還包括:蒸汽管，被配置為將從第二輪機(jī)排放的蒸汽饋送到第三輪機(jī)；以及第一蒸汽抽取管，被配置為將從第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到再沸器。設(shè)備還包括:壓力檢測(cè)器，被配置為檢測(cè)流過(guò)蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的壓力；在蒸汽管上設(shè)置的壓力調(diào)整閥；以及控制器，被配置為基于由壓力檢測(cè)器檢測(cè)到的壓力來(lái)控制壓力調(diào)整閥。
[0012](第一實(shí)施例)
[0013]圖1是示出了第一實(shí)施例的蒸汽輪機(jī)的配置的示意圖。
[0014]圖1中的蒸汽輪機(jī)設(shè)備包括鍋爐1、再熱器2、作為第一輪機(jī)的示例的高壓輪機(jī)3、作為第二輪機(jī)的示例的中壓輪機(jī)4、作為第三輪機(jī)的示例的低壓輪機(jī)5、發(fā)電機(jī)6、冷凝器7、高壓饋送水加熱器8、低壓饋送水加熱器9和脫氣器10。
[0015]在圖1中的設(shè)備中，鍋爐I加熱水以將水變?yōu)檎羝?，并且高壓輪機(jī)3被來(lái)自鍋爐I的蒸汽驅(qū)動(dòng)。從高壓輪機(jī)3排放的蒸汽被再熱器2加熱，并且中壓輪機(jī)4被來(lái)自再熱器2的蒸汽驅(qū)動(dòng)。此外，低壓輪機(jī)5被從中壓輪機(jī)4排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)。通過(guò)高壓輪機(jī)3、中壓輪機(jī)4和低壓輪機(jī)5所附接到的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)6生成電力。
[0016]從低壓輪機(jī)5排放的蒸汽被冷凝器7冷凝，從而成為冷凝水。從冷凝器7排放的冷凝水被加熱，同時(shí)通過(guò)低壓饋送水加熱器9、脫氣器10和高壓饋送水加熱器8，并且隨后被再次引入到鍋爐1，以被改變?yōu)檎羝?。在高壓饋送水加熱?中，使用從高壓輪機(jī)3排放和抽取的蒸汽的熱量。在脫氣器10中，使用從中壓輪機(jī)4排放的蒸汽的熱量。
[0017]圖1中的蒸汽輪機(jī)設(shè)備還包括蒸汽管11、控制系統(tǒng)12、作為第一蒸汽抽取管的示例的中壓蒸汽抽取管21、二氧化碳捕獲系統(tǒng)22、和鍋爐饋送水泵輪機(jī)23。
[0018]從中壓輪機(jī)4排放的蒸汽被通過(guò)蒸汽管11饋送到低壓輪機(jī)5，并且被通過(guò)中壓蒸汽抽取管21發(fā)送到脫氣器10、二氧化碳捕獲系統(tǒng)22和鍋爐饋送水泵輪機(jī)23?？刂葡到y(tǒng)12連接到蒸汽管11，并且包括壓力檢測(cè)器13、壓力調(diào)整閥14和控制器15。在下文中將描述控制系統(tǒng)12的詳情。
[0019]另一方面，中壓蒸汽抽取管21包括連接中壓輪機(jī)4和脫氣器10的管21a、從管21a分支并且連接到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的管21b、以及從管21a分支并且連接到鍋爐饋送水泵輪機(jī)23的管21c。饋送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的蒸汽在使用了蒸汽的熱量之后被發(fā)送到脫氣器10。饋送到鍋爐饋送水泵輪機(jī)23的蒸汽用于驅(qū)動(dòng)輪機(jī)23，并且隨后在冷凝器7中被收集。
[0020](I) 二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的詳情[0021]參照?qǐng)D2，將描述二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的詳情。
[0022]圖2是示出了第一實(shí)施例的二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的配置的示意圖。
[0023]如圖2中所示，二氧化碳捕獲系統(tǒng)22包括吸收塔101、廢氣引入端口 102、富液體循環(huán)泵103、換熱器104、再生塔105、再沸器106、貧液體循環(huán)泵107、再生塔冷凝器108、氣液分離器109和二氧化碳捕獲裝置110。參考標(biāo)記111表示系統(tǒng)22中循環(huán)的吸收液體。
[0024]吸收塔101包括用于引入從鍋爐I和再熱器2排放的廢氣的廢氣引入端口 102。吸收塔101使得該廢氣和吸收液體111彼此進(jìn)行氣液接觸，從而廢氣中的二氧化碳被吸收到吸收液體111中。已經(jīng)吸收了二氧化碳的吸收液體(富液體)111被從吸收塔101的下部排放，并且經(jīng)由換熱器104通過(guò)富液體循環(huán)泵103被發(fā)送到再生塔105。另一方面，從其中移除了二氧化碳的廢氣從吸收塔101的上部被排出到大氣中。
[0025]在再生塔105和再沸器106之間循環(huán)被引入到再生塔105中的吸收液體111。此時(shí)，再沸器106利用來(lái)自管21b的蒸汽的熱量來(lái)加熱吸收液體111。作為結(jié)果，從吸收液體111生成水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w，并且這些氣體與吸收液體111 一起被返回到再生塔105。通過(guò)利用這些氣體的熱量加熱在再生塔105中向下流的吸收液體111，再生塔105使得吸收液體111釋放二氧化碳?xì)怏w來(lái)重新生成吸收液體111。
[0026]在再生塔105中重新生成的吸收液體(貧液體)111從再生塔105的下部被排放，并且經(jīng)由換熱器104通過(guò)貧液體循環(huán)泵107被再次返回到吸收塔101。此時(shí)，在換熱器104中，通過(guò)高溫貧液體的熱量來(lái)加熱低溫富液體。從管21b饋送并且在再沸器106中使用的蒸汽被饋送到脫氣器10，從而用作前往鍋爐I的饋送水的一部分。
[0027]另一方面，在再生塔105中生成的二氧化碳?xì)怏w與在再生塔105中生成的水蒸氣一起從再生塔105的上部被排放。對(duì)于這些氣體，在水蒸氣由再生塔冷凝器108冷凝為水并且由氣液分離器109將二氧化碳?xì)怏w與冷凝水分離之后，二氧化碳捕獲裝置110捕獲二氧化碳?xì)怏w。二氧化碳捕獲裝置110例如包括用于壓縮和捕獲二氧化碳?xì)怏w的壓縮和捕獲機(jī)。另一方面，在氣液分離器109中分離的冷凝水被返回到再生塔105。
[0028]吸收液體111可以是任何的液體，只要所述液體能夠在預(yù)定條件下吸收二氧化碳和釋放被吸收的二氧化碳即可。吸收液體111的示例包括胺水溶液。胺水溶液的特定示例包括包含一種或多種諸如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二異丙醇胺和二甘醇胺之類(lèi)的醇胺的水溶液。
[0029](2)控制系統(tǒng)12的詳情
[0030]再次參照?qǐng)D1，將描述控制系統(tǒng)12的詳情。
[0031]如圖1中所示，控制系統(tǒng)12連接到蒸汽管11，并且包括壓力檢測(cè)器13，壓力調(diào)整閥14和控制器15，其中所述蒸汽管11將從中壓輪機(jī)4排放的蒸汽饋送到低壓輪機(jī)5。
[0032]壓力監(jiān)測(cè)器13連接到蒸汽管11，并且檢測(cè)流過(guò)蒸汽管11的蒸汽的壓力。壓力監(jiān)測(cè)器13檢測(cè)到的壓力的值被供應(yīng)到控制器15。壓力調(diào)整閥14是在蒸汽管11上設(shè)置的閥，用于調(diào)整流過(guò)蒸汽管11的蒸汽的壓力?？刂破?5基于從壓力監(jiān)測(cè)器13供應(yīng)的檢測(cè)到的壓力的值，控制壓力調(diào)整閥14，從而調(diào)整流過(guò)蒸汽管11的蒸汽的壓力。
[0033]當(dāng)圖1中的蒸汽輪機(jī)設(shè)備處于部分負(fù)載操作時(shí)，通過(guò)設(shè)備的負(fù)載改變來(lái)改變中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力(即流過(guò)蒸汽管11和中壓蒸汽抽取管21的蒸汽的壓力)。然而，為了穩(wěn)定地操作二氧化碳捕獲系統(tǒng)22，需要穩(wěn)定饋送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的再沸器106的蒸汽的壓力。因此，需要穩(wěn)定中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力。
[0034]在本實(shí)施例中，由壓力監(jiān)測(cè)器13來(lái)檢測(cè)中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力。此外，基于該壓力來(lái)控制壓力調(diào)整閥14。因此，即使在部分負(fù)載操作的情況下，也能夠穩(wěn)定中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠穩(wěn)定地繼續(xù)二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的操作。
[0035]本實(shí)施例的控制器15控制壓力調(diào)整閥14，從而中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力變?yōu)檫m合于二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的操作的壓力。例如，控制器15控制壓力調(diào)整閥14，從而由壓力檢測(cè)器13檢測(cè)到的壓力的值被保持為恒定值或被保持在恒定范圍內(nèi)。根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)置適合于二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的操作的壓力的恒定值或恒定范圍，能夠繼續(xù)二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的有利的操作。恒定值的示例例如是490kPa,并且恒定范圍的示例例如是480到 500kPa。
[0036]替代檢測(cè)流過(guò)蒸汽管11的蒸汽的壓力的是，壓力檢測(cè)器13可以檢測(cè)流過(guò)中壓蒸汽抽取管21的蒸汽的壓力(參照?qǐng)D3)。圖3是示出了第一實(shí)施例的變形例的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的配置的示意圖。根據(jù)該變形例，與圖1的情形類(lèi)似，可以基于中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力來(lái)控制壓力調(diào)整閥14。
[0037](第一實(shí)施例的效果)
[0038]下面將描述第一實(shí)施例的效果。
[0039]如上所述，本實(shí)施例檢測(cè)流過(guò)蒸汽管11或中壓蒸汽抽取管21的蒸汽的壓力，并且基于該壓力來(lái)控制壓力調(diào)整閥14。因此，根據(jù)本實(shí)施例，即使在部分負(fù)載操作的情況下，也能夠穩(wěn)定饋送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的再沸器106的蒸汽的壓力。此外，根據(jù)本實(shí)施例，無(wú)需利用諸如單獨(dú)放置的輪機(jī)和單獨(dú)放置的發(fā)電機(jī)之類(lèi)的大型配置，而是利用諸如壓力檢測(cè)器13、壓力調(diào)整閥14和控制器15之類(lèi)的簡(jiǎn)單配置，就能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的壓力穩(wěn)定。
[0040](第二實(shí)施例)
[0041]圖4是示出了第二實(shí)施例的蒸汽輪機(jī)的配置的示意圖。
[0042]附圖標(biāo)記31、32表示用于將蒸汽從高壓輪機(jī)3發(fā)送到高壓饋送水加熱器8和再熱器2的高壓蒸汽抽取管。前一個(gè)高壓蒸汽抽取管31將從高壓輪機(jī)3的出口排放的蒸汽發(fā)送到高壓饋送水加熱器8和再熱器2。另一方面，后一個(gè)高壓蒸汽抽取管32將從高壓輪機(jī)3的中間級(jí)中的抽取端口抽取的蒸汽發(fā)送到高壓饋送水加熱器8。
[0043]如圖4中所示，高壓蒸汽抽取管31包括在從高壓輪機(jī)3朝向高壓饋送水加熱器8的中間位置處分支的管31a。管31a連接到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22以及管21b。因此，從高壓輪機(jī)3排放的蒸汽不僅被發(fā)送到高壓饋送水加熱器8和再熱器2，而且還被發(fā)送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。圖4的高壓蒸汽抽取管31是第二蒸汽抽取管的示例。管31a連接到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的再沸器106和管21b。
[0044]除了圖1中所示的部件之外，圖4的蒸汽輪機(jī)設(shè)備還包括在管21b上設(shè)置的第一開(kāi)關(guān)閥41和在管31a上設(shè)置的第二開(kāi)關(guān)閥42。由控制器15來(lái)控制開(kāi)關(guān)閥41、42的打開(kāi)(open)和閉合(close)以及開(kāi)關(guān)閥41、42的打開(kāi)程度。第一和第二開(kāi)關(guān)閥41、42分別是第一和第二閥的示例。
[0045](I)第一和第二開(kāi)關(guān)閥41、42的使用
[0046]繼續(xù)參照?qǐng)D4，將描述第一和第二開(kāi)關(guān)閥41、42的使用。
[0047]在圖4的蒸汽輪機(jī)設(shè)備中，理想的是，低壓輪機(jī)5的出口蒸汽是百分之幾的濕蒸汽。
[0048]當(dāng)從中壓輪機(jī)4的出口向二氧化碳捕獲系統(tǒng)22饋送蒸汽并且減小發(fā)電機(jī)6的負(fù)載的同時(shí)維持中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力恒定時(shí)，低壓輪機(jī)5的出口蒸汽變?yōu)楦烧羝．?dāng)進(jìn)一步減小發(fā)電機(jī)6的負(fù)載時(shí)，低壓輪機(jī)5的輸出蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱的蒸汽。因此，用于將蒸汽從中壓輪機(jī)4的出口饋送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的最小負(fù)載被設(shè)置為這樣的負(fù)載，其使得低壓輪機(jī)5的排放的蒸汽并不在過(guò)度干的范圍內(nèi)。該最小負(fù)載被稱(chēng)為發(fā)電機(jī)負(fù)載的限制值。
[0049]控制器15控制壓力調(diào)整閥14，從而中壓輪機(jī)4的出口蒸汽壓力被保持恒定或被保持在恒定范圍內(nèi)。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載被減小并且到達(dá)限制值時(shí)，控制器15控制第一和第二開(kāi)關(guān)閥41、42，從而閉合經(jīng)由第一開(kāi)關(guān)閥41從中壓輪機(jī)4發(fā)送的蒸汽，打開(kāi)經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)閥42從高壓輪機(jī)3發(fā)送的蒸汽，并且完全打開(kāi)壓力調(diào)整閥14。
[0050]經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)閥42從高壓輪機(jī)3發(fā)送的蒸汽被壓力調(diào)整閥(未示出)控制，并且被饋送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。
[0051]可以任何方式來(lái)設(shè)置根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)載的程度確定使得開(kāi)關(guān)閥41、42中的哪個(gè)處于打開(kāi)狀態(tài)的條件。例如，為了確實(shí)地避免低壓輪機(jī)5的出口蒸汽變?yōu)楦烧羝那樾?，?dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載足夠高時(shí)，可以切換從開(kāi)關(guān)閥41、42中選擇以處于打開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)閥。
[0052]例如，可以通過(guò)測(cè)量低壓輪機(jī)5的出口蒸汽的溫度或壓力來(lái)計(jì)算發(fā)電機(jī)負(fù)載的限制值，并且將該限制值設(shè)置為初步的固定值。還可以例如通過(guò)測(cè)量高壓輪機(jī)3或中壓輪機(jī)4的出口蒸汽的壓力或溫度以及低壓輪機(jī)5的出口蒸汽的壓力并且將該測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為低壓輪機(jī)5的出口蒸汽的溫度，來(lái)計(jì)算限制值。在采用這些方法的情形中，安裝用于測(cè)量溫度或壓力的溫度測(cè)量?jī)x器或者壓力測(cè)量?jī)x器，并且例如由控制器15來(lái)計(jì)算限制值。
[0053]在本實(shí)施例中，替代圖4中所示的配置的是，可以采用圖5到7中所示的配置。圖5到圖7是示出了第二實(shí)施例的變形例的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的配置的示意圖。
[0054]在圖5中，高壓蒸汽抽取管32包括在從高壓輪機(jī)3到高壓饋送水加熱器8的中間位置處分支的管32a，并且該管32a連接到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。因此，在圖5中，從高壓輪機(jī)3抽取的蒸汽被發(fā)送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。圖5的高壓蒸汽抽取管32和圖4的高壓蒸汽抽取管31是第二蒸汽抽取管的示例。
[0055]如圖5中所示，從高壓輪機(jī)3向二氧化碳捕獲系統(tǒng)22饋送所抽取的蒸汽具有如下的優(yōu)勢(shì)，即與饋送所排放的蒸汽的情形相比，能夠饋送高壓蒸汽。另一方面，如圖4中所示，從高壓輪機(jī)3向二氧化碳捕獲系統(tǒng)22饋送所排放的蒸汽具有如下的優(yōu)勢(shì)，即與饋送所抽取的蒸汽的情形相比，高壓輪機(jī)3的輪機(jī)效率變得更高。
[0056]在圖6中，中壓蒸汽抽取管21并不發(fā)送從中壓輪機(jī)4的出口排放的蒸汽，而是發(fā)送從處在中壓輪機(jī)4的中間階段的抽取端口抽取的蒸汽。在這種情形中，流過(guò)中壓蒸汽抽取管21的蒸汽的壓力變?yōu)楸攘鬟^(guò)蒸汽管11的蒸汽的壓力高的壓力。因此，與檢測(cè)流過(guò)蒸汽管11的蒸汽的壓力相比，更期望壓力監(jiān)測(cè)器13檢測(cè)流過(guò)中壓蒸汽抽取管21的蒸汽的壓力。
[0057]在圖7中，高壓蒸汽抽取管31包括在從高壓輪機(jī)3到高壓饋送水加熱器8的中間位置處分支的管31a，并且高壓蒸汽抽取管32包括在從高壓輪機(jī)3到高壓饋送水加熱器8的中間位置處分支的管32a。
[0058]管31a連接到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。因此，在圖7中，從高壓輪機(jī)3排放的蒸汽被發(fā)送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。其中由控制器15控制打開(kāi)和閉合以及打開(kāi)程度的第二開(kāi)關(guān)閥42被設(shè)置在管31a上。圖7的高壓蒸汽抽取管31和圖4的高壓蒸汽抽取管31是第二蒸汽抽取管的示例。
[0059]另一方面，管21b和管32a經(jīng)由蒸汽噴射器51連接到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。蒸汽噴射器51能夠混合從高壓輪機(jī)3抽取的蒸汽和從中壓輪機(jī)4排放的蒸汽，以將混合的蒸汽發(fā)送到二氧化碳捕獲系統(tǒng)22。因此，即便在由于負(fù)載減小使得中壓輪機(jī)4的排放蒸汽的壓力變?yōu)楸榷趸疾东@系統(tǒng)22所需的壓力低的值時(shí)，蒸汽噴射器51能夠通過(guò)將其與從高壓輪機(jī)3抽取的蒸汽進(jìn)行混合，來(lái)提升壓力。其中由控制器15來(lái)控制打開(kāi)和閉合以及打開(kāi)程度的第一和第三開(kāi)關(guān)閥41、43被分別設(shè)置在管21b、32a上。圖7的高壓蒸汽抽取管32是第三蒸汽抽取管的示例。
[0060]圖7的中壓蒸汽抽取管21以及圖6的中壓蒸汽抽取管21可以并不發(fā)送從中壓輪機(jī)4的出口排放的蒸汽，而是發(fā)送從處在中壓輪機(jī)4的中間階段的抽取端口抽取的蒸汽。
[0061](2)第二實(shí)施例的效果
[0062]下面將描述第二實(shí)施例的效果。
[0063]如上所述，在本實(shí)施例中，采用從中壓蒸汽抽取管21和高壓蒸汽抽取管31、32向二氧化碳捕獲系統(tǒng)22饋送蒸汽的配置，并且第一和第二開(kāi)關(guān)閥41、42被分別設(shè)置在中壓蒸汽抽取管21和高壓蒸汽抽取管31、32上。
[0064]因此，根據(jù)本實(shí)施例，即便在部分負(fù)載比第一實(shí)施例的情形還低的情形中，也能夠穩(wěn)定向二氧化碳捕獲系統(tǒng)22的再沸器106饋送的蒸汽的壓力。此外，根據(jù)本實(shí)施例，利用諸如第一和第二開(kāi)關(guān)閥41、42之類(lèi)的簡(jiǎn)單配置，就能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的壓力穩(wěn)定。
[0065]盡管已經(jīng)描述了特定的實(shí)施例，但這些實(shí)施例僅是通過(guò)示例來(lái)呈現(xiàn)的，而并不意在限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，可以各種其他形式來(lái)體現(xiàn)在這里描述的新穎設(shè)備、方法和系統(tǒng)；此外，可以針對(duì)在本文中描述的設(shè)備、方法和系統(tǒng)的形式進(jìn)行各種省略、替換和修改，而不偏離本發(fā)明的精神。所附權(quán)利要求和它們的對(duì)等體意在涵蓋落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的這樣的形式或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽輪機(jī)設(shè)備，包括: 鍋爐，被配置為對(duì)水進(jìn)行加熱，以將水變?yōu)檎羝? 第一輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述鍋爐的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 再熱器，被配置為對(duì)從所述第一輪機(jī)排放的蒸汽進(jìn)行加熱； 第二輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述再熱器的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 第三輪機(jī)，被配置為由從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 二氧化碳捕獲系統(tǒng)，包括:吸收塔，被配置為使得吸收液體吸收二氧化碳；再生塔，被配置為使得所述吸收液體釋放二氧化碳；以及再沸器，被配置為利用從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽的熱量來(lái)對(duì)所述吸收液體進(jìn)行加熱； 蒸汽管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽饋送到所述第三輪機(jī)； 第一蒸汽抽取管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到所述再沸器； 壓力檢測(cè)器，被配置為檢測(cè)流過(guò)所述蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的壓力； 壓力調(diào)整閥，被設(shè)置在所述蒸汽管上；以及 控制器，被配置為基于由所述壓力檢測(cè)器檢測(cè)到的壓力來(lái)控制所述壓力調(diào)整閥。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述控制器控制所述壓力調(diào)整閥，從而所述壓力的值被保持為恒定值，或者被保持在恒定的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述 的設(shè)備，還包括: 第二蒸汽抽取管，被配置為將從所述第一輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到所述再沸器； 第一閥，被設(shè)置在所述第一蒸汽抽取管上，并且被配置為由所述控制器控制；以及 第二閥，被設(shè)置在所述第二蒸汽抽取管上，并且被配置為由所述控制器控制。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述控制器基于發(fā)電機(jī)負(fù)載和所述發(fā)電機(jī)負(fù)載的限制值，控制所述第一閥和所述第二閥。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述控制器控制所述第一閥和所述第二閥，以使得所述第一閥和所述第二閥中的一個(gè)閥處于打開(kāi)狀態(tài)，并且另一個(gè)閥處于閉合狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括: 第二蒸汽抽取管，被配置為將從所述第一輪機(jī)排放的蒸汽發(fā)送到所述再沸器； 第三蒸汽抽取管，被配置為將從所述第一輪機(jī)抽取的蒸汽發(fā)送到所述再沸器；以及蒸汽噴射器，被布置在所述第一蒸汽抽取管和所述第三蒸汽抽取管以及所述再沸器之間，并且被配置為混合來(lái)自所述第一蒸汽抽取管的蒸汽和來(lái)自所述第三蒸汽抽取管的蒸汽，以將經(jīng)混合的蒸汽發(fā)送到所述再沸器。
7.—種控制系統(tǒng)，被配置為控制蒸汽輪機(jī)設(shè)備，所述設(shè)備包括: 鍋爐，被配置為對(duì)水進(jìn)行加熱，以將水變?yōu)檎羝? 第一輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述鍋爐的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 再熱器，被配置為對(duì)從所述第一輪機(jī)排放的蒸汽進(jìn)行加熱； 第二輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述再熱器的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 第三輪機(jī)，被配置為由從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 二氧化碳捕獲系統(tǒng)，包括:吸收塔，被配置為使得吸收液體吸收二氧化碳；再生塔，被配置為使得所述吸收液體釋放二氧化碳；以及再沸器，被配置為利用從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽的熱量來(lái)對(duì)所述吸收液體進(jìn)行加熱；蒸汽管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽饋送到所述第三輪機(jī)；以及 第一蒸汽抽取管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到所述再沸器； 所述控制系統(tǒng)包括: 壓力檢測(cè)器，被配置為檢測(cè)流過(guò)所述蒸汽管或第一蒸汽抽取管的蒸汽的壓力； 壓力調(diào)整閥，被設(shè)置在所述蒸汽管上；以及 控制器，被配置為基于由所述壓力檢測(cè)器檢測(cè)到的壓力來(lái)控制所述壓力調(diào)整閥。
8.—種控制蒸汽輪機(jī)設(shè)備的控制方法，所述設(shè)備包括: 鍋爐，被配置為對(duì)水進(jìn)行加熱，以將水變?yōu)檎羝? 第一輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述鍋爐的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 再熱器，被配置為對(duì)從所述第一輪機(jī)排放的蒸汽進(jìn)行加熱； 第二輪機(jī)，被配置為由來(lái)自所述再熱器的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 第三輪機(jī)，被配置為由從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽驅(qū)動(dòng)； 二氧化碳捕獲系統(tǒng)，包括:吸收塔，被配置為使得吸收液體吸收二氧化碳；再生塔，被配置為使得所述吸收液體釋放二氧化碳；以及再沸器，被配置為利用從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽的熱量來(lái)對(duì)所述吸 收液體進(jìn)行加熱； 蒸汽管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放的蒸汽饋送到所述第三輪機(jī)；以及 第一蒸汽抽取管，被配置為將從所述第二輪機(jī)排放或抽取的蒸汽發(fā)送到所述再沸器； 所述控制方法包括: 利用壓力檢測(cè)器檢測(cè)流過(guò)所述蒸汽管或所述第一蒸汽抽取管的蒸汽的壓力； 將通過(guò)所述壓力檢測(cè)器檢測(cè)到的壓力的值供應(yīng)給控制器；以及 利用所述控制器基于所檢測(cè)到的壓力的值來(lái)控制在所述蒸汽管上設(shè)置的壓力調(diào)整閥。
【文檔編號(hào)】F01D19/00GK103573305SQ201310325902
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】伊藤慎介, 真田政彥, 江上法秀, 鈴木健介, 巖淺清彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝