火力发电站的制作方法

专利名称：火力发电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够通过提高蒸汽温度和蒸汽轮机效率来提高发电效率 的火力发电站。
技术背景传统的火力发电站分为图9中所示的传统型火力发电站，包括朗肯 (Rankine)回热再循环的蒸汽轮机；和图10中所示的组合式火力发电站，其 中，燃气轮机系统30和蒸汽轮机系统50相互组合，蒸汽轮机系统50通过使 用从燃气轮机系统30排放的废气C加热的蒸汽驱动。如图9中所示，传统型朗肯回热再循环火力发电站包括锅炉l，通过使 用化石燃料燃烧生成的热来产生蒸汽；蒸汽轮机2，通过使用从锅炉l排放的 蒸汽A和B而旋转；冷凝器3，收集燃气轮机2中使用的蒸汽；低压供水加 热器4,加热从冷凝器3供给的水；供水泵5，增加由低压供水加热器4加热 的水压；高压供水加热器6，加热来自供水泵5的水；和发电机7，连接到蒸 汽轮机2。如图9中所示，蒸汽l仑机2包括高压蒸汽4仑才几8，来自锅炉l的主蒸汽 A引入所述高压蒸汽轮机8;中压蒸汽轮机9，从高压蒸汽轮机8排出，然后 由锅炉1中的再热器45再加热的再热蒸汽B引入所述中压蒸汽轮机9;和低 压蒸汽轮机11,从中压蒸汽轮机9排出的再热蒸汽B通过交叉管道(连接管 道)10引入所述低压蒸汽4仑机11。在图9中，已经由锅炉1产生的主蒸汽A引入高压蒸汽轮机8，其中，主 蒸汽A膨胀，并且从其排出。主蒸汽A由锅炉1中的再热器45再加热变成再 热蒸汽B，然后再热蒸汽B进入中压蒸汽轮机9。在中压蒸汽轮机9中膨胀、 并且从其排出的再热蒸汽B作为低压蒸汽通过交叉管(连接管)IO引入各低 压蒸汽轮机11。已经引入每一个低压蒸汽轮机11内的低压蒸汽在低压蒸汽轮 机ll中膨胀，并且作为废蒸汽引入冷凝器3,在冷凝器3中，废蒸汽冷却并冷凝，即，废蒸汽转变回水。其后，从冷凝器3供给的水由低压供水加热器4 加热。然后，水压由供水泵5升高，并且之后，水由高压供水加热器6加热。 最后，水返回到锅炉1。如图IO中所示，组合式火力发电站的燃气轮机系统30包括压缩机31, 压缩空气；燃烧室32，通过燃烧使用由压缩机31压缩的空气燃烧燃料，从而 产生燃烧气体；燃气轮机33，由燃烧室32产生的燃烧气体驱动；和气轮机发 电机35,连接到燃气轮机33。组合式火力发电站的蒸汽轮机系统50包括回 收热蒸汽发生器(HRSG) 20,通过从燃气轮机系统30排出的废气C产生主 蒸汽A、再热蒸汽B和低压蒸汽D;蒸汽轮机2，通过使用从回收热蒸汽发生 器(HRSG) 20排出的蒸汽A、 B和D旋转；冷凝器3,收集蒸汽轮机2中使 用的蒸汽；供水泵5，增加从冷凝器3供给的水压；和发电机，连接到蒸汽轮 机2。如图10中所示，蒸汽轮机2包括高压蒸汽轮机8，来自回收热蒸汽发 生器(HRSG)的主蒸汽A引入其中；中压燃气轮机9，从高压蒸汽轮机8排 出并且在回收热蒸汽反射器(HRSG) 20中由再热器45再加热的再热蒸汽B 引入其中；和低压蒸汽轮机ll,从中压蒸汽轮机9排出的再热蒸汽B通过交 叉管道(连接管道)IO引入其中。在图IO中，从回收热蒸汽发生器(HRSG) 20排出的主蒸汽A经过高压 蒸汽轮机8,并且由在回收热蒸汽发生器(HRSG) 20中的再热器45再加热 变成再热蒸汽B,然后，再热蒸汽B进入中压蒸汽轮机9。从中压蒸汽轮机9 排出的蒸汽与低压蒸汽D混合，并且通过交叉管道10分配到低压蒸汽轮机11 。 然后，分配的蒸汽到达冷凝器3，在冷凝器3中蒸汽转变回水。从冷凝器3供 给的水在供水泵5的上游位置和下游位置分路，从而变成不同压力的水，即， 高压水、中压水和低压水，其然后返回到回收热蒸汽发生器(HRSG) 20。为了提高火力发电站的发电效率，增加蒸汽温度并且提高蒸汽轮机效率非 常有利。关于蒸汽温度，近年来，超过600。C的蒸汽温度已经使用在火力发电站中。 由于增加蒸汽温度可实现高的发电效率，因此继续期望进一步提高蒸汽温度。 另一方面，作为提高蒸汽轮机效率有贡献的重要因素，可采用例如减小废蒸汽损耗，这可通过延长末级转动叶片的长度来实现。目前，利用2-极发电机的60Hz全速机器中，当转动叶片由不锈钢制成时，末级转动叶片的长度约l.Om 长，当转动叶片由钛合金制成时，约Um长。但是，当采用这些技术来提高发电效率时，即增加蒸汽温度或延长末级转 动叶片长度时，不仅需要流体、强度和冷却技术的先进设计，而且需要高强度 材料，这显著增加了开发成本，并且延长了用于其的开发期。当增加蒸汽温度来获得有效发电时，由目前使用的钢合金制成的蒸汽轮机 旋转轴(转子)的强度不能承受。在不久的将来，期望引入具有蒸汽情况高达 650。C的火力发电站。在这样的火力发电站中，为了确保经受高温的高压蒸汽 轮机和中压蒸汽轮机的旋转轴强度，使用例如镍基合金等高温合金作为蒸汽轮 机旋转轴的材料是必不可少的。但是，很难制造大的高温合金钢锭，而且其需 要很高的制造成本。因而，在这样的高温合金可实际应用之前需要很长时间。另一方面，关于末级蒸汽轮机转动叶片的延长，现在转动叶片的长度几乎 达到了承受离心力的极限。因而，通过进一步延长转动叶片来实现废蒸汽损耗 的进一步减小也接近极限。可考虑的是，为了减小废蒸汽损耗，增加低压蒸汽轮机的废蒸汽的数量， 同时不改变末级蒸汽轮机转动叶片的长度，即低压蒸汽分别分配和引入到多个 压力蒸汽轮机。但是，由于该结构减小了每股汽流的流速，低压蒸汽轮机的第 一半级的转动叶片长度，这导致蒸汽轮机性能变差。另外，由于低压蒸汽轮机 的数量增加，因此需要更大成本。从传统技术已知，与全速机器的速度进行比较，低压蒸汽轮机的速度减半 (形成半速机器)，从而提高了发电效率(例如JP2004-137912A)。但是，在 JP2004-137912A中所描述的发明中，高压涡轮机和低压涡轮机直接连接到不 同的发电机，这被称为所谓的"并列复式"。甚至目前的1000MW级火力发电站仍有时采用具有两个旋转轴的并列复 式。即，如图11中所示，其中具有并联布置的2-极发电机12和4-极发电 机13,包括高压蒸汽轮机(单流)8和中压蒸汽轮机(双流)9的蒸汽轮机2a 直接连接到所述2-pole发电机12,包括两个低压涡轮机(双流)11的蒸汽 轮机2b直接连接到所述4-极发电机13。在图ll中，与图10和9中所示的部分相同的部分由相同的附图标记显示。但是，在上述并列复式蒸汽轮机系统50中，由于需要使两个发电机12 和13电同步，因此需要复杂的控制系统，导致操作性变差。另外，由于两个 轴并联布置，因此蒸汽轮机房(未显示)必需更大。而且，直接连接到经受高温的高压蒸汽轮机8和中压蒸汽轮机9的发电机 是更高旋转速度的2-极发电机12。因而，当传统的合金钢用作旋转轴的材料 时，根据蒸汽轮机2a的旋转轴强度，将来很难提高蒸汽温度。 发明内容考虑到这些情况实现了本发明。本发明的目的是提供能够通过提高蒸汽轮 机效率容易地提高发电效率的火力发电站。本发明为火力发电站，包括锅炉，通过利用化石燃料燃烧生成的热加热 供给水，从而产生主蒸汽；高压蒸汽轮机，主蒸汽从锅炉引入其中，所述高压 蒸汽轮机具有旋转轴；再热器，再加热从高压蒸汽轮机排出的主蒸汽，从而产 生再热蒸汽；中压蒸汽轮机，由再热器产生的再热蒸汽引入其中，所述中压蒸 汽轮机具有与所述高压蒸汽轮机耦合的旋转轴；低压蒸汽轮机，从中压蒸汽轮 机排出的再热蒸汽引入其中，所述低压蒸汽轮机具有与高压蒸汽轮机的旋转轴 和中压蒸汽轮机的旋转轴耦合的旋转轴；和发电机，具有两个以上的极，并且 具有与高压蒸汽轮机、中压蒸汽轮机和低压蒸汽轮机的轴耦合的旋转轴。


图l是本发明第一实施例中的火力发电站的示意性视图。 图2是本发明第一实施例中的火力发电站的侧剖视图。 图3是显示应用到高压蒸汽轮机的第一级蒸汽轮机转动叶片的离心应力 和铬钢允许应力之间关系的曲线。图4是根据本发明第 一实施例的火力发电站另 一个实施例的示意性视图。图5是本发明第二实施例中的火力发电站的示意性一见图。图6是本发明第一实施例中火力发电站的又一个示例的示意性视图。图7是本发明第三实施例中的火力发电站的示意性视图。图8是本发明第三实施例中的火力发电站的侧剖视图。图9是包括朗肯回热再循环蒸汽轮机系统的传统火力发电站的示意性视图。图IO是传统的组合式火力发电站的示意性视图，其中燃气轮机系统和蒸 汽轮机系统组合。图11是并列复式火力发电站的示意性-現图。
具体实施方式
第一实施例下面参照附图描述本发明第一实施例中的火力发电站。图1到4显示了本发明的第一实施例。如图1和2中所示，本发明第一实施例中火力发电站的蒸汽轮机系统50 包括锅炉l、蒸汽轮机2、冷凝器14和4-极发电机13。锅炉l具有加热器， 其通过使用化石燃料燃烧生成的热加热供给水来产生主蒸汽A。在该实施例 中，锅炉l优选为利用煤或油作为燃料的火炉。在该实施例中，除了产生主蒸 汽A的加热器，锅炉1还具有第一再热器41和第二再热器42。第一再热器 41再加热从高压蒸汽轮机8排放的主蒸汽A,从而产生第一级再热蒸汽E。第 二再热器42再加热从第一中压蒸汽轮机9a排放的第一级再热蒸汽E,从而产 生第二级再热蒸汽F。蒸汽轮机2包括高压蒸汽轮机8，第一中压蒸汽轮机9a，和中低压蒸汽轮 机15。主蒸汽A引入高压蒸汽轮机8。中低压蒸汽轮机15还包括第二中压蒸 汽轮机9b和低压蒸汽轮机11。在该实施例中，第二中压蒸汽轮机9b和低压 蒸汽轮机11连续布置为中低压蒸汽轮机15,不需要任何例如交叉管道等连接 管道。即，在该实施例中，第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11安装在单 个外壳中。布置在单个外壳中的第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11构成 单个的中低压蒸汽轮机15。在该情况下，第二级再热蒸汽F引入其中的蒸汽 轮机可限定为第二中压蒸汽轮机9b,并且将蒸汽作为废蒸汽排放到冷凝器14 中的蒸汽轮机可限定为低压蒸汽轮机11。不需要严格限定第二中压蒸汽轮机 9b和低压蒸汽轮机11的边界。第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11的这 样的严格分界可由本领域技术人员根据设计情况等合适确定。布置第二中压蒸 汽轮机9b和低压蒸汽轮机11的中低压蒸汽轮机15的单个外壳可由不同种类 的通过焊接或螺栓紧固结合的材料形成，只要所述壳体具有单一(单件)结构而在第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11之间无需管道。如图1和2中所示，在该实施例中蒸汽4仑机系统50的传动系中，具有单轴布置的4-极发电机13、高压蒸汽轮机8、低压中压蒸汽轮机9a和中低压蒸汽轮机15 (第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11 ),其以该顺序相互连接。即，高压蒸汽轮机8、第一中压蒸汽轮机9a、中低压蒸汽轮机15和4-极发电机13的旋转轴相互耦合形成单轴结构。因而，蒸汽轮机系统50具有公 共和单个的旋转轴。4 -极发电机13的旋转轴连接到高压蒸汽轮机8的旋转轴，4 -极发电机 13邻近高压蒸汽轮机8布置。冷凝器14邻近中低压蒸汽轮机15的低压蒸汽 轮机11布置。由于中低压蒸汽轮机15的低压蒸汽轮机11和冷凝器14彼此相 邻布置，来自中低压蒸汽轮机15的低压蒸汽轮机11的蒸汽轮机废蒸汽沿轴向 排放，即在旋转轴的轴向，同时保持单流，因而可平稳地引入冷凝器14内。本实施例中的蒸汽轮机系统50还包括低压供水加热器4、供水泵5和高 压供水加热器6。低压供水加热器4通过利用从低压蒸汽轮机11提取的热来 加热从冷凝器14供给的水。供水泵5将由低压供水加热器4加热的水加压以 作为供给水。高压供水加热器6还通过利用从高压蒸汽轮机8提取的热来加热 供给水。即，来自低压蒸汽轮机11的低压提取蒸汽作为加热介质引入低压供 水加热器4。来自高压蒸汽轮机8的高压提取蒸汽作为加热介质引入高压供水 加热器6。因此，低压供水加热器4和高压供水加热器6用作再生换热器。这的换热器。因此，蒸汽轮机站50的热力学循环为朗肯回热再循环，因为蒸汽 轮机系统50中设置有例如第一再热器41或第二再热器42等再热器和例如低 压供水加热器4或高压供水加热器8等再生换热器。如上所述，本实施例中的火力发电站的蒸汽轮机系统50，每一个蒸汽轮 机和发电机的旋转轴耦合为公共和单一旋转轴，并且4-极发电机13用作发 电机。因而，与传统的使用2-极发电机(后文也称为"全速机器")的蒸汽 轮机系统相比较，其旋转速度减半(后文本发明的蒸汽轮机系统50也称为"半 速机器")。半速机器的旋转速度为全速机器旋转速度的一半。因此，根据全速机器到半速机器的相似定律(law of similitude),低压蒸汽轮机11的末级转动叶片长 度可容易地加倍，而无需进行新的开发，新的开发需要大量工作和时间。上述相似定律是设计燃气轮机等通常使用的原理。例如，应用该原理，用 于50Hz燃气轮机的设计可通过将60Hz燃气轮机的设计乘以1.2来获得。根据下面说明该实施例的操作。首先，从供水泵5经过高压供水加热器6供给到锅炉1的水(供给水)在 设置在锅炉1中的加热器加热，从而在锅炉1中产生主蒸汽A。主蒸汽A引 入高压蒸汽轮机8中。主蒸汽在高压蒸汽轮机8中膨胀以使旋转轴(转子)旋 转，并且从其排放。从高压蒸汽轮机8排放的主蒸汽A进入到设置在锅炉1 中的第一再热器41，并且再加热，从而产生第一级再热蒸汽E。然后，第一 级再热蒸汽E进入第一中压蒸汽轮机9a (参见图1 )。然后，在第一中压蒸汽轮机9a中膨胀来产生功并且从其排放的第一级再 热蒸汽E再次返回到锅炉1。在从第一级中压蒸汽轮机9a排放后，第一级再 热蒸汽E引入设置在锅炉1中的第二再热器42中，从而产生第二级再热蒸汽 F。然后，第二级再热蒸汽F进入中低压蒸汽轮机15的第二低压蒸汽轮机9b 中(参见图1)。然后，在第二中压蒸汽轮机9b中膨胀来产生功并且从其排放的第二级再 热蒸汽F流入与第二中压蒸汽轮机9b相邻布置在如上所述的相同外壳中的低 压蒸汽轮机ll。在从第二中压蒸汽轮机9b排放后，第二级再热蒸汽进一步膨 胀，从而在低压蒸汽轮机ll中产生功。从低压蒸汽轮机ll排放的蒸汽引入冷 凝器14 (参见图1)。在该实施例中，中低压蒸汽4仑机15的低压蒸汽轮机11和冷凝器14彼此 相邻布置。因而，来自中低压蒸汽轮机15的低压蒸汽轮机11的蒸汽轮机废蒸 汽以单流沿轴向排放。换句话说，从低压蒸汽轮机ll排放的蒸汽沿单向流动， 具有旋转轴轴向速度分量。因而，从低压蒸汽轮机11排放的蒸汽可平稳地引入冷凝器14。引入冷凝器14的蒸汽冷凝为冷凝物(水)。从冷凝器14排放的水(冷凝物)通过将从低压蒸汽轮机11提取的提取蒸 汽用作热源由低压供水加热器4加热(参见图1)。然后，由低压供水加热器4加热的水作为供给水抽吸(加压)到供水泵5 中。随后，来自供水泵5的供给水在高压供水加热器6中通过将从高压蒸汽轮 机8提取的蒸汽用作热源加热。然后，来自高压供水加热器6的供给水返回到 锅炉1 (参见图1)。以这种方式，当水(包^^冷凝物和供给水)和蒸汽A、 E和F在蒸汽轮才几 系统50中循环时，与蒸汽4仑才几2的旋转轴耦合的4-极发电机13旋转。由于 4-极发电机13具有两个以上的极，因此4-极发电机13和连接到其的蒸汽 轮机2的旋转速度小于具有2 -极发电机的传统蒸汽轮机系统的旋转速度。特 别地，通过使用4-极发电机13,与传统的具有2-极发电机的蒸汽轮机系统 相比较，4 -极发电机13和蒸汽轮机2的旋转速度为半速。如上所述，在该实施例中的蒸汽轮机系统50可制造为半速机器，并且因 而可产生根据本实施例的下述优点。第一个优点是，提高了主蒸汽A、第一级再热蒸汽E和第二级再加热系统 F中至少一个的温度。即，在传统的具有2-极发电机(全速机器)的火力发 电站中，在蒸汽轮机2中，特别是高温蒸汽轮机8、第一中压蒸汽轮机9a或 第二中压蒸汽轮机9b中引入非常高温度的蒸汽可造成蒸汽轮机转动叶片断 裂。另一方面，根据本实施例，在蒸汽轮机转动叶片上产生的离心力可减小。 因此，与全速机器中的蒸汽比较，主蒸汽A、第一级再热蒸汽E和第二级再热 蒸汽F的温度可提高。离心力减小的优点在供给例如主蒸汽A、第一级再热蒸汽或第二级再热蒸 汽F等高温蒸汽的高压蒸汽轮机8、第一中压蒸汽轮机9a和第二中压蒸汽轮 机9b中非常明显。虽然主蒸汽A、第一级再热蒸汽E或第二级再热蒸汽F的 温度提高，但是用于这些蒸汽轮机的传统材料可继续使用在高压蒸汽轮机8、 第一中压蒸汽轮机9a和第二中压蒸汽轮机9b中，因为作用在这些蒸汽轮机的 蒸汽轮机转动叶片上的离心力减小为具有2 -极发电机的传统蒸汽轮机站的 一半。而且，当采用比传统材料更好的材料时，主蒸汽A、第一级再热蒸汽E 或第二级再热蒸汽F的温度进一步提高。图3是显示施加到1000MW级60Hz蒸汽4仑机系统中的高压蒸汽轮机第一 级蒸汽轮机转动叶片的离心应力和高铬钢及低铬钢允许应力之间关系的曲线。图3 (a)为含8%到15%铬的高铬含量钢合金的情况，而图3 (b)是含3% 或以下铬的低铬含量钢合金的情况。如图3 (a)中所示，在约620。C或更高 温度下，施加到传统全速机器的离心力超过高铬含量钢合金的允许应力曲线。 另一方面，在本实施例中，由于施加到蒸汽4仑机转动叶片上的离心力减小，离 心力甚至在约650。C下仍没有超过高铬含量钢合金的允许应力曲线。因此，含8 %到15 %铬的高铬含量钢合金的传统旋转轴材料用作高压蒸汽 轮机8、第一中压蒸汽轮机9a和第二中压蒸汽轮机9b的旋转轴材料，在锅炉 1中产生的主蒸汽A和在再热器41和42中产生的再热蒸汽E和F优选不小 于620。C,并且最优选约650。C。如图3 (b)中所示，在545。C或更高温度，施加到传统全速机器上的离 心力超过低铬含量钢合金的允许应力曲线。另一方面，由于施加到蒸汽轮机转 动叶片上的离心应力减小，甚至在约580。C的蒸汽温度下，离心应力仍没有超 过低铬含量钢合金的允许应力曲线。结果，含不超过3 %铬的低铬含量钢合金的传统旋转轴材料用作高压蒸汽 轮机8、第一中压蒸汽轮机9a和第二中压蒸汽轮机9b的旋转轴材料，由锅炉 1产生的主蒸汽A和由再热器41和42产生的再热蒸汽E和F优选不小于 545°C,并且最优选约580。C。如上所述，才艮据本实施例中的蒸汽轮机系统(半速机器)50,发电效率可 容易地提高，因为与传统的全速机器比较，具有更高温度的蒸汽可容易地用作 主蒸汽A、第一级再热蒸汽E和第二级再热蒸汽F。通常知到，在图1和2中所示的两级再加热循环中，第一中压蒸汽轮机 9a或第二中压蒸汽轮机9b中的强度条件非常严格。但是，根据根实施例，蒸 汽温度可容易地以这样的两级再加热循环提高。根据本实施例的第二个优点是蒸汽轮机之间压力损耗的减小。在传统的高输出蒸汽轮机系统中，例如250MW或更高，双流废汽式或四 流废汽式用于低压蒸汽轮机。这是因为由离心力限定的蒸汽轮机转动叶片的长 度。在具有双流废汽式或四流废汽式低压蒸汽轮机的该类型蒸汽轮机系统中， 称为交叉管道(连接管道)10 (参见图9到11)的管道系统连接中压蒸汽轮 机9和低压蒸汽轮机11。该类型蒸汽轮机系统，压力损耗存在于布置在交叉12管道(连接管道)10上游的中压蒸汽轮机9的排汽罩和布置在交叉管道(连 接管道)lO下游上的低压蒸汽轮机ll的入口 (吸气罩)之间的交叉管道(连 接管道)10周围中。因而，该压力损耗降低了发电站的发电效率。另一方面，由于本实施例中的蒸汽库仑机系统50以全速机器一半的旋转速 度旋转，因此可减小施加到低压蒸汽轮机11的蒸汽4仑机移动叶片的离心力。 因而，甚至在高输出的蒸汽轮机系统50中，可使用单流废蒸汽，并且在第二 中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11之间不需要使用交叉管道(连接管道)IO。 另外，可能将第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11容纳在单个外壳中，从 而构成中低压蒸汽轮才几15 (参见图1和图2)。因此，可消除蒸汽轮机之间的 压力损耗。由此提高发电效率。根据相似定律制造的低压蒸汽轮机11的末级蒸汽轮机转动叶片具有环形 表面区，其是全速机器中低压蒸汽轮机11的末级蒸汽轮机转动叶片的四倍大。 因而，甚至当使用单流废汽时，具有环形表面区的蒸汽轮机转动叶片等效于在 全速机器中使用的四流废汽式低压蒸汽轮机。第三个优点是由于来自低压蒸汽轮机11的单流排;故，进一步提高蒸汽轮 机效率。类似于传统的全速机器，当双流废蒸汽式或四流废蒸汽式用作低压蒸汽轮 机ll (参见图9到11)时，流入每一个流动路径的蒸汽量分开并且减小，低 压蒸汽轮机11的入口侧级叶片长度缩短。这使得低压蒸汽轮机11的效率降低。另一方面，在本实施例中，由于从低压蒸汽轮机11排放的废蒸汽流可以 是单流，低压蒸汽轮机11的入口侧级的叶片长度可充分延长。结果，可提高 低压蒸汽轮机ll的效率。第四个优点是，由于来自低压蒸汽轮机11的蒸汽的轴向排放，废蒸汽损 耗减小。如上所述，从低压蒸汽轮机11排放废蒸汽的轴向排放装置具有在旋 转轴(转子)方向的速度分量。即，如图9到11所示，在传统的高输出蒸汽轮机系统50中，例如约250MW动，冷凝器3布置在低压蒸汽轮机的下面。另一方面，根据本实施例，由于引入低压蒸汽轮机11的蒸汽可以单流形成，因此，从低压蒸汽轮机11末级排放的废蒸汽也可以是单流。因而，从低 压蒸汽轮机11末级排放的废蒸汽可沿轴向排放，即，沿具有轴向速度分量的中低压蒸汽轮机15的旋转轴轴向。结果，可减小蒸汽轮机2的废蒸汽损耗。因此，根据本实施例中的蒸汽轮机系统50，甚至在1000MW大的高输出 火力发电站中，从低压蒸汽轮机末级排放的废蒸汽可以是轴向流，由此可提高 发电效率。而且，通过应用轴向流废蒸汽，可减小蒸汽轮机房的高度。即，在传统的火力发电站中，仅在使用小蒸汽轮机的低输出下，通过将从 蒸汽轮机排放的轴向流废汽用作废蒸汽，蒸汽轮机房的高度可减小。但是，在 传统的大输出火力发电站中，从蒸汽轮机排放的废蒸汽不可能是轴向的，因为 废蒸汽必须在低压蒸汽轮机下排放。因而，蒸汽轮机房的高度很高。另 一方面，根据本实施例，由于废蒸汽可如上所述以沿轴向排放(轴向流)， 因此蒸汽轮机房的高度甚至在大输出的火力发电站中也可减小，因为不需要在 低压蒸汽轮机下面设置冷凝器。第五个优点是，可减小可能由冷凝的水滴造成的低压蒸汽轮机11的末级 蒸汽轮机转动叶片的腐蚀影响。末级蒸汽轮机转动叶片的严重腐蚀可导致蒸汽 轮机转动叶片散开的故障。因而，在可靠性方面，减小腐蚀影响非常重要。'通常，蒸汽轮机转动叶片端部的旋转速度越快，腐蚀速度越快。在本实施 例中，由于蒸汽轮机转动叶片根据相似定律设计，因此蒸汽轮机转动叶片端部 的旋转速度等于传统全速机器的速度，从而辐射速度相同。但是，可允许的腐 蚀量与蒸汽轮机转动叶片的尺寸成比例。换句话说，蒸汽轮机转动叶片越大， 蒸汽轮机转动叶片越具有抗蚀性。特別地，由于本实施例的蒸汽轮^L转动叶片为传统全速机器的蒸汽轮机转 动叶片的两倍大，因此本实施例中的蒸汽轮机转动叶片的抗蚀性是全速机器的 蒸汽轮机转动叶片抗蚀性的两倍。因而，由冷凝水滴造成的腐蚀对低压蒸汽轮 机11的末级蒸汽轮机转动叶片的影响可減半。第六个优点是，由于提高各蒸汽轮机8， 9a, 9b和11的可允许的最大级 数，进一步提高了蒸汽轮机效率。通常，蒸汽轮机8， 9a， 9b和ll的级数越大，蒸汽轮机可获得的效率越高。当增加蒸汽4仑机8， 9a， 9b和11中的级数时，相应蒸汽轮机8， 9a, 9b 或11的旋转轴必需延长。但是，通常还已知，蒸汽轮机的旋转轴越长，作为 旋转机器，蒸汽轮机的温度性越差。由于该原因，布置在蒸汽轮机8， 9a， 9b 和11的级数限制为允许级数，其通过考虑蒸汽轮机的稳定性确定。关于这点，根据本实施例，蒸汽轮机8， 9a， 9b和11的旋转速度为全速 机器的旋转速度的一半。因而，当本实施例中的蒸汽轮机8， 9a， 9b和ll具 有与全速机器的蒸汽轮机的相同的旋转轴长度时，可提高作为蒸汽轮机8， 9a， 9b和11的旋转机器的稳定性。换句话说，甚至当蒸汽轮机8， 9a， 9b和11 的旋转轴长度延长，作为旋转机器的稳定性仍可基本与全速机器的相同。结果， 所允许的级数增多，由此^C高蒸汽轮机效率。第七个优点是，由于减小了蒸汽轮机系统50的全长，因此减小了蒸汽轮 机房的尺寸。传统地，1000MW级蒸汽轮机系统50必需是如图11中所示的并列复式， 或如图9中所示的串列复式。如图11中所示，并列复式蒸汽轮机系统50,高压蒸汽轮机(单流)8, 中压蒸汽轮机(双流)9,和2-极发电机12耦合，从而具有公共的旋转轴， 并且两个低压蒸汽轮才几(双流)11和4-极发电机13耦合，从而具有另一个 旋转轴。即，需要用于蒸汽轮机8， 9, 11和两个发电机12和13的四个外壳。同时，如图9中所示，在串列复式蒸汽轮机系统50中，高压蒸汽轮机(单 流)8,中压蒸汽轮机(双流)9,两个低压蒸汽轮机(双流)11和2 -极发电 机7耦合，从而具有公共的旋转轴。即，需要四个用于蒸汽轮机8， 9， 11和 一个发电机7的外壳。包括两个双流低压蒸汽轮机11的低压蒸汽轮机11总体为四流式的原因在 于，如上所述，末级尺寸由施加到蒸汽轮机转动叶片的离心力限定。中压蒸汽 轮机9为双流式的原因也在于离心力的严格限制。另一方面，在本实施例中，施加到蒸汽轮机2的离心力可如上所述减小。 因而，如图l和2中所示，甚至在采用两级再加热循环的情况下，高压蒸汽轮 机(单流)8，低压中压蒸汽轮机(单流)9a,中低压蒸汽轮机(单流)15和 4-极发电机13可同轴布置。即，例如1000MW级发电站等大容量发电站需要三个护套蒸汽轮机8， 9a和15,及一个4-极发电机。因而，根据本实施例， 蒸汽轮机系统50的安装空间可减小。而且，由于蒸汽轮机50的空间减小，可 提高可维护性。应注意到，图1和2中所示的蒸汽4仑机系统50为2级再加热式，而图9 和11中所示的传统蒸汽轮机系统50为1级再加热式。在上述实施例中，主蒸汽A、低压级再热蒸汽E和第二再热蒸汽的温度可 如所描述达到650°C。当将650°C的蒸汽用作根据本实施例的蒸汽轮机系统 50中的蒸汽A, E和F时，净热效率可期望为45%。当存在的再加热和再生 火力发电站比较，可获得约10%相对比率的发电的提高。在图1和2中，本实施例中的蒸汽4仑机系统50显示为两级再加热式，其 中第一级再热器41和第二级再热器42设置在锅炉1中，并且第一级再热蒸汽 E和第二级再热蒸汽F从其分别引入到第一级中压蒸汽轮机9a和第二级中压 蒸汽轮机9b中。但是，通过设置附加再热器和中压蒸汽轮机，蒸汽轮机系统 50可以是多级再加热式，从而多级再热蒸汽分别引入到不同的中压蒸汽轮机 中。在这种情况下，可能连续设置至少一个末级中压蒸汽轮机和低压蒸汽轮 机，末级再热蒸汽引入所述末级中压蒸汽轮机中，低压蒸汽轮机将蒸汽作为废 蒸汽排放到冷却器。在上述实施例中，作为具有两个以上的极的发电机，4-极发电机13应用 到蒸汽轮机系统50。但是，本实施例的发电机不限于4-极发电机13,可使 用任何具有两个以上的极的发电机。另外，在上述实施例中，低压蒸汽轮机11为轴向流废蒸汽式。但是不限 于此，来自低压蒸汽轮机11的废蒸汽可例如如图4中所示向下排放。在这种 情况下，不能获得上述的一些优点，但是与传统的蒸汽轮机系统比较时，蒸汽 轮机系统50可获得更大的容量。类似于图1和2中所示的蒸汽轮机系统50,图4中所示的蒸汽轮机系统 50包括锅炉1，蒸汽轮机2，冷凝器14和4-极发电机13。如图4中所示， 锅炉1仅设置有一个再热器45，其将从高压蒸汽轮机排放的主蒸汽A再加热， 以产生再热蒸汽B。蒸汽轮机2包括高压蒸汽轮机8、中压蒸汽轮机9和低压蒸汽轮机ll。图4中，设置有用于将从中压蒸汽轮机9排放的蒸汽引入到低 压蒸汽轮机ll中的交叉管道(连接管道)10。如图4中所示，在蒸汽轮机系统50的传动系，具有单轴布置的高压蒸汽 轮机8、中压蒸汽4仑才几9、低压蒸汽轮机11和4 -极发电机13，其相互以该顺 序连接。即，高压蒸汽轮机8、中压蒸汽轮机9、中低压蒸汽轮机11和4-极 发电机13的旋转轴相互耦合形成单轴结构。因而，蒸汽轮机系统50具有公共 和单个的旋转轴。4-极发电机13的旋转轴连接到低压蒸汽轮机11的旋转轴，并且4-极 发电机13邻近高压蒸汽轮机11布置。如图4中所示，冷凝器14布置在低压蒸汽轮机11的下面。与图1中所示 的蒸汽轮机系统50类似，来自冷凝器14的水引入低压供水加热器41、供水 泵5和高压供给加热器6，并且以该顺序作为供给水返回到锅炉1。如上所述，图4中所示的示例，蒸汽轮机系统50具有交叉管道(连接管 道)10和设置在低压蒸汽轮机11下面的冷凝器14,从而来自低压蒸汽轮机 11的废蒸汽以向下流向下流入冷凝器14。但是，由于4-极发电机13也用于 该示例，因此也可如上所述提高主蒸汽A、第一级再热蒸汽E和第二级再热蒸 汽F中至少一个的温度。而且，由于作用在旋转轴上的离心力低于传统的蒸汽 轮机系统，因此更长的叶片可应用到蒸汽轮机系统50的蒸汽轮机2，从而与 传统的蒸汽轮机系统比较，可容易地获得具有更大容量的蒸汽轮机系统50。第二实施例下面，参照图5和6描述本发明的第二实施例。图5和6中所示的第二实 施例为所谓的组合循环站，其中燃气轮机30与图1中所示的第一实施例中的 蒸汽轮机50组合。燃气轮机系统30包括压缩机31，其压缩空气；燃烧器 32，其将例如天然气等与由压缩机31压缩的空气一起燃烧，以产生燃烧的气 体；燃气轮机33,其通过由燃烧器32生成的燃烧气体驱动；和燃气轮机发电 机35,连接到所述燃气轮机。锅炉用于通过使用由化石燃料燃烧生产的热加 热供给水来产生主蒸汽。在该实施例中，蒸汽库仑机系统50包括回收热蒸汽发 生器(HRSG) 20，代替图1中所示的第一实施例中的锅炉1。回收热蒸汽发 生器(HRSG) 50具有加热器，其通过利用从作为热源的燃气轮机系统30排放的废蒸汽加热供给水来产生主蒸汽A。回收热蒸汽发生器(HRSG) 20包括 第一再热器41和第二再热器42。而且，图5和6中所示的该实施例作为再生 换热器不具有高压供水加热器6和低压供水加热器4。该实施例的其他结构基 本与图1到4中所示的第一实施例相同。在图5和6中所示的第二实施例中，相同的附图标记用于参照图1到4 描述的第一实施例中的相同部件，并且其详细描述将省略。首先，由供水泵5供给的一部分水(供给水)通过利用作为热源的燃气轮 机33的废气C的热在回收热蒸汽发生器(HRSG)中加热，从而产生主蒸汽 A (参见图5)。然后，主蒸汽A在高压蒸汽轮机8中膨胀以产生功。从高压蒸汽轮机8 排放的废蒸汽引入回收热蒸汽发生器(HRSG) 20中的第一再热器41 (参见 图5)。从供水泵5供给的另一部分供给水引入回收热蒸汽发生器(HRSG) 20, 并且在那里加热变为蒸汽。其后，该蒸汽与从高压蒸汽轮机8排放的废蒸汽混 合。然后，混合的蒸汽进入热回收系统发生器(HRSG) 20中的第一再热器 41。在回收热蒸汽发生器(HRSG) 20中，蒸汽通过利用燃气轮机33的废气 C的热再加热，从而产生第一级再热蒸汽E (参见图5)。然后，第一级再热蒸汽E引入第一中压蒸汽轮机9a。在第一中压蒸汽轮 机9a中，第一级再热蒸汽E膨胀，从而产生功。从第一中压蒸汽轮机9a排放 的第一级再热蒸汽E再次返回到回收热蒸汽发生器(HRSG) 20。从第一级中 压蒸汽轮机9a排放的第一级再热蒸汽E在回收热蒸汽发生器(HRSG) 20中 的第二再热器42通过利用燃气轮机3的废气C的热再加热，从而其变为第二 级再热蒸汽F (参见图5)。然后，第二级再热蒸汽F引入第二中压蒸汽轮机9b。在第二中压蒸汽轮 机9b中，第二级再热蒸汽F膨胀，以产生功。其后，从第二中压蒸汽轮机9b 排放的第二级再热蒸汽F与低压蒸汽D混合，所述低压蒸汽D在第二中压蒸 汽轮机9b和低压蒸汽轮机11之间的边界的位置处引入第二中压蒸汽轮机9b。 这里，第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11之间的边界可以是第二中压蒸 汽轮机9b和低压蒸汽轮机11相互连接的位置。因此，从第二中压蒸汽轮机9b排放的第二级再热蒸汽F和低压蒸汽D的混合蒸汽进入低压蒸汽轮机11 中，其中所述蒸汽进一步膨胀来产生功。低压蒸汽D通过在回收热蒸汽发生 器(HRSG) 20中加热供给水产生。这里，低压供给水已经从供水泵5的上游 侧上的分路位置供到回收热蒸汽发生器(HRSG) 20 (参见图5)。然后，排放已经在低压蒸汽轮机中做功的蒸汽，并且将其引入冷凝器14, 在所示冷凝器14中，蒸汽冷却并且凝聚成水(冷凝物)(参见图5 )。其后，来自冷凝器14的水(冷凝物)在供水泵5的上游位置和下游位置 分路，从而变成不同压力的水，即，高压供水，中压供水，和低压供水，其然 后返回到回收热蒸汽发生器(HRSG) 20 (参见图5)。还是在本实施例的燃气轮机系统30和蒸汽轮机系统50组合的组合火力发 电站中，蒸汽4仑机系统50包括4-极发电机(具有多于两极的发电机)13。 因此，与传统蒸汽轮机系统(全速机器)的旋转速度相比较，类似于低压实施 例，蒸汽轮机系统50的旋转速度可减半(半速机器)。因而，仍然根据本实施 例，可产生与低压实施例中的相同的优点。也就是说，与传统的全速机器比较，根据相似定律，末级蒸汽轮机转动叶 片的长度可加倍。另外，从低压蒸汽轮机11排放的废蒸汽可作为单流沿轴向排放。第二中 压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11相邻设置在单个外壳中作为中低压蒸汽轮机 15,而没有使用例如交叉管道(连接管道)IO等连接管道(参见图9到11)。 因而可消除第二中压蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11之间的压力损耗。而且，由于蒸汽轮机系统50为半速机器，作用在蒸汽轮机转动叶片上的 离心力可减小。因而，甚至在两级再加热循环中，其强度条件通常很严格，引 入低压和第二中压蒸汽轮机9a和9b的蒸汽的蒸汽温度仍可提高，由此可容易 地提高热效率。而且，由于蒸汽轮机系统50为半速机器，蒸汽轮机转动叶片的长度可延 长。通过将具有充分环形表面区的末级蒸汽轮机转动叶片应用到低压蒸汽轮机 11中，通过低压蒸汽轮机ll的轴向流废蒸汽式结构，蒸汽轮机2的废蒸汽损 耗可进一半减小。而且，由于蒸汽4仑机系统50为半速机器，蒸汽轮机8， 9a， 9b和15的稳定性可增强。因而，布置在蒸汽轮机8， 9a, 9b和15中的级数可增加，从而 可提高蒸汽轮机的效率。燃气轮机系统30的燃气轮机35和蒸汽轮机系统50的4 -极发电机13不 需要同步，因为这些发电机布置在单独的系统中。燃气轮机30的转速可适当 选择，例如全速或半速。当燃气轮机发电机35为4-极发电机时，火力发电 站可能中可能燃气轮机系统30和蒸汽轮机系统50的旋转轴单轴相互连接。在 这种情况下，4-极发电机13可仅为与燃气轮机系统30和蒸汽轮机系统50 耦合的发电机。在上面的实施例中，低压蒸汽轮机11为轴流废蒸汽式。但是不限于此， 来自低压蒸汽轮机的废蒸汽可向下排放，例如图6中所示。如图6中所示，该火力发电站中的蒸汽轮机系统50包括回收热蒸汽发生 器(HRSG) 20,高压燃气轮机8,设置在回收热蒸汽发生器(HRSG) 20中 的再热器45,中压蒸汽轮机9和低压蒸汽轮机11。回收热蒸汽发生器(HRSG) 20通过利用从作为热源的燃气轮机系统30排放的废气C加热从供水泵5供给 的一部分水(供给水)来产生主蒸汽A。来自回收热蒸汽发生器(HRSG) 20 的主蒸汽A引入具有旋转轴的高压蒸汽轮机8。再热器45在回收热蒸汽发生 器(HRSG) 20中再加热从高压蒸汽轮机8排放的主蒸汽A和通过加热从供 水泵5供给的另一部分供给水产生的蒸汽的混合蒸汽，从而产生再热蒸汽B。 由再热器45再加热的再热蒸汽B引入中压蒸汽轮机9。从中压蒸汽轮机9排 放的蒸汽9通过交叉管道(连接管道)10引入低压蒸汽轮机11。这里，从中 压蒸汽轮机9排放到交叉管道(连接管道)10中的蒸汽与来自回收热蒸汽发 生器(HRSG) 20的低压蒸汽D混合。如图6中所示，4-极发电机13设置在蒸汽轮机系统50中，以使4-极 发电机13的旋转轴与高压蒸汽轮机8、中压蒸汽轮机9和低压蒸汽轮机11的 旋转轴耦合。因此，还是在图6中所示的示例中，在蒸汽轮机系统50的传动 系中，高压蒸汽轮机8、中压蒸汽轮机9、低压蒸汽轮机ll和4-极发电机13 以该顺序相互连接。即，高压蒸汽轮机8、低压中压蒸汽轮机9a、中低压蒸汽 轮机15和4-极发电机13的旋转轴相互耦合形成单轴结构。因而，蒸汽轮机 系统50具有公共的单个旋转轴。如图6中所示，冷凝器14布置在低压蒸汽轮机11的下面。由冷凝器14 冷凝的水引入供水泵5，并且作为供给水加压。在供水泵5中加压的供给水返 回到回收热蒸汽发生器(HRSG) 20。第三实施例本发明的第三实施例参照图7和8进行描述。图7和8中所示的第三实施 例为单级再加热式蒸汽轮机系统50，其仅包括一个中压蒸汽轮机9a。换句话 说，根据本实施例的蒸汽轮机系统消除了图1和2中显示的第一实施例的第一 中压蒸汽轮机9a。本实施例的其他结构基本与图1到4中所示的第一实施例 相同。本实施例中的中压蒸汽轮机9对应于第 一实施例中的第二中压蒸汽專仑才几 9b。在本实施例中，仅一个再热器45设置在锅炉1中。在图7和8中，容纳在一个外壳中的中压蒸汽轮机9和低压蒸汽轮机11 构成中低压蒸汽轮机15。再热蒸汽引入其中的蒸汽轮机限定为中压蒸汽轮机 9，允许作为废蒸汽流入冷凝器14中的蒸汽轮机限定为低压蒸汽轮机11。在 这种情况下，与第一实施例相似，不需要严格分开中压蒸汽轮机9和低压蒸汽 轮机11。在图7和8中所示的第三实施例中，相同的附图标记用于与图1到4中所 示第一实施例中描述的相同部件，并且其详细描述省略。首先，加热从供水泵5供到锅炉1的一部分水(供给水)，从而产生主蒸 汽A。从高压蒸汽4仑机8排放的主蒸汽A由锅炉1中的再热器45再加热，从 而产生再热蒸汽B。然后再热蒸汽B进入中压汽轮机9 (参见图7)。然后，从中压蒸汽轮机9排放的再热蒸汽B流入与中压蒸汽轮机9相邻 布置的低压蒸汽轮机11。这里，中压蒸汽轮机9和低压蒸汽轮机11设置在一 个外壳中，其构成中低压蒸汽轮机15。其后，在中压蒸汽轮机9和低压蒸汽 轮机11中膨胀的再热蒸汽B从低压蒸汽4仑机11 (中低压蒸汽轮机15 )排放到 冷凝器14,在冷凝器14中，排放的再热蒸汽B变成作为冷凝物的水(参见图 7)。然后，从冷凝器14供给的水(冷凝物)在低压供水加热器4中通过将从 低压蒸汽轮机11纟是:取的蒸汽作为热源加热。在低压供水加热器4中加热的供 给水引入供水泵5，并且加压。然后，在供水泵5中抽吸(加压)的供给水引入高压供水加热器6中，并且在供水加热器6中通过将从高压蒸汽轮8提取的 蒸汽用作热源加热。然后，在高压供水加热器8中加热的供给水返回到锅炉1 (参见图7)。还是在本实施例的火力发电站中，蒸汽轮机系统50包括4 -极发电机13 作为具有多于两极的发电机。由于使用4-极发电机(具有多于两极的发电机) 13，与全速机器相比较，类似于第一实施例，蒸汽轮机系统50的旋转速度可 减半(半速机器)。因而，还是根据本实施例，可产生与第一实施例中的相同 的优点。也就是说，由于相似定律的应用，末级蒸汽轮机转动叶片的长度可与传统 全速机器的相比较加倍。另外，从低压蒸汽轮机11排放的废蒸汽可以单流沿轴向排放。第二中压 蒸汽轮机9b和低压蒸汽轮机11相邻设置在单个外壳中作为中低压蒸汽轮机 15，而没有使用例如交叉管道(连接管道)10等连接管道。因而，可消除中 压蒸汽轮机和低压蒸汽轮机11之间的压力损耗。而且，由于蒸汽轮机系统50为半速机器，作用在蒸汽轮机转动叶片上的 离心力可减小。因而，蒸汽温度可提高，由此可容易地提高热效率。而且，由于蒸汽轮机系统50为半速机器，因此蒸汽轮机转动叶片的长度 可延长。通过在低压蒸汽轮机ll中应用具有充分环形表面区的末级蒸汽轮机 转动叶片，蒸汽轮机的废蒸汽损耗可进一步降低。而且，由于蒸汽轮机50为半速机器，因此蒸汽轮机8， 9或15的稳定性 可增加。因而，布置在蒸汽轮机8， 9或15中的级数可增加，从而可提高蒸汽 轮机的效率。如图7和8中所示，在该第三实施例中的蒸汽轮机系统50为单级再加热 式蒸汽轮机系统50，包括轴向布置的高压蒸汽轮机(单流)8,中低压蒸汽轮 机(单流)15和4 -极发电机13。因而，蒸汽轮机系统50包括蒸汽轮机8和 15,和一个4-极发电机的两个外壳。由于根据本实施例的蒸汽轮机系统50 需要用于蒸汽轮机8， 15和一个4-极发电机13的两个壳体，因此蒸汽轮机 系统50的安装空间可减小。而且，由于蒸汽轮机50的空间减小，维护性可进 一步提高。
权利要求
1.一种火力发电站，包括锅炉，通过利用化石燃料燃烧生成的热来加热供给水，从而产生主蒸汽；高压蒸汽轮机，来自所述锅炉的所述主蒸汽引入其中，所述高压蒸汽轮机具有旋转轴；再热器，将从所述高压蒸汽轮机排放的主蒸汽再加热，从而产生再热蒸汽；中压蒸汽轮机，由所述再热器产生的所述再热蒸汽引入其中，所述中压蒸汽轮机具有与所述高压蒸汽轮机的旋转轴耦合的旋转轴；低压蒸汽轮机，从所述中压蒸汽轮机排放的所述再热蒸汽引入其中，所述低压蒸汽轮机具有与所述高压蒸汽轮机和中压蒸汽轮机的旋转轴耦合的旋转轴；和发电机，具有两个以上的极，并且具有与所述高压蒸汽轮机、中压蒸汽轮机和低压蒸汽轮机的所述旋转轴耦合的旋转轴。
2. 根据权利要求1所述的火力发电站，还包括换热器，其通过利用从所 述高压蒸汽轮机、中压蒸汽轮机和低压蒸汽轮机中至少一个提取的蒸汽来加热 将被引入所述锅炉的供给水。
3. 根据权利要求1所述的火力发电站，还包括燃气轮机系统，所述燃气 轮机系统包括压缩机，压缩空气；燃烧室，燃烧燃料与所述压缩机压缩的空 气，从而产生燃烧气体；燃气轮机，由所述燃烧室产生的燃烧气体驱动；和燃 气轮机发电机，连接到所述燃气轮机；其中，所述锅炉为回收热蒸汽发生器，其通过利用从所述燃气轮机系统排 放的废气的热来加热所述供给水，从而产生主蒸汽。
4. 根据权利要求1所述的火力发电站，其中 废蒸汽以单流从所述低压蒸汽轮机排放。
5. 根据权利要求4所述的火力发电站，其中 所述废蒸汽沿轴向从所述低压蒸汽轮机排放。
6. 根据权利要求1所述的火力发电站，其中 所述发电机为4 -极发电机。
7. 根据权利要求1所述的火力发电站，包括多个再热器和多个中压蒸汽轮机，其中
8. 根据权利要求1所述的火力发电站，其中所述中压蒸汽轮机和所述低压蒸汽轮机连续设置，不使用任何连接管道。
9. 根据权利要求1所述的火力发电站，其中至少一个为620。C或更高；并且所述620。C或更高的蒸汽引入其中的所述高压蒸汽轮机和所述中压蒸汽 轮机的至少一个的旋转轴由含8%到15 %铬的材料制'成。
10. 根据权利要求1所述的火力发电站，其中至少一个为545。C或更高；并且所述545。C或更高的蒸汽引入其中的所述高压蒸汽4仑^L和所述中压蒸汽 轮机的至少一个的旋转轴由含不超过3 %铬的材料制成。
全文摘要
通过提高蒸汽轮机的效率，发电效率可容易地提高。本发明的火力发电站包括例如锅炉(1)，通过利用化石燃料燃烧生成的热来加热供给水，以产生主蒸汽(A)；再热器(41)和(42)，安装在锅炉中；蒸汽轮机(2)；和发电机(13)，连接到蒸汽轮机。蒸汽轮机包括高压蒸汽轮机，来自锅炉的主蒸汽引入其中；中压蒸汽轮机(9)，由再热器和产生的再热蒸汽(E)和(F)引入其中，中压蒸汽轮机轴向连接到高压蒸汽轮机(8)；和低压蒸汽轮机(11)，从中压蒸汽轮机排放的再热蒸汽和引入其中，低压蒸汽轮机与高压蒸汽轮机和中压蒸汽轮机耦合。发电机(7)具有多于两个的电极，并且与高压蒸汽轮机、中压蒸汽轮机和低压蒸汽轮机耦合。
文档编号F22B1/18GK101275470SQ20081008690
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月30日
发明者川上宏, 服部信彦 申请人:株式会社东芝