專利名稱：用于從蒸汽動力設(shè)備中脫水的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從蒸汽動力設(shè)備中脫水的一種方法和一種裝置。本發(fā)明還涉及一種蒸汽動力設(shè)備。
背景技術(shù)：
一種這樣的蒸汽動力設(shè)備通常包含一個或多個帶有對應(yīng)蒸發(fā)器的蒸汽鼓，利用這些(尤其是處于不同壓力水平下的)蒸發(fā)器產(chǎn)生可以供給到蒸汽透平的蒸汽。必須除去該蒸汽動力設(shè)備的水汽循環(huán)中的污染物。在該蒸汽鼓中發(fā)生污染物的濃縮。由于飽和蒸汽從該蒸汽鼓中析出，因而非揮發(fā)性物質(zhì)殘留在該蒸汽鼓中。通過清垢將非揮發(fā)性物質(zhì)從該循環(huán)中除去。此外，尤其是在蒸汽動力設(shè)備的起動和停止過程中在水汽循環(huán)中通過脫水而產(chǎn)生廢水和蒸汽，它們中雖然不包含污染物，但也被很大程度地丟棄且不會被進(jìn)一步利用。在此，該循環(huán)就喪失了水，這些水必須再由補(bǔ)充水(所謂軟化水)供給。所補(bǔ)給的軟化水具有高的氧和二氧化碳含量，這就需要對軟化水進(jìn)行脫氣，從而延長了蒸汽動力設(shè)備的啟動時間。另外，也產(chǎn)生了成本并加重了環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
已知的是，對于一個單一壓力水平下的蒸汽鼓，經(jīng)過清垢的水在分離容器內(nèi)減壓，并使水和蒸汽彼此分離。為了對其中所含的水進(jìn)行脫氣和加熱，將分離出的蒸汽接著在低壓下繼續(xù)輸送到一個收集水箱內(nèi)。在一個水處理設(shè)備中處理所分離出的被污染的水，然后將其供給到水汽循環(huán)中。還已知的是，將從蒸汽管道脫出的水分直接地或通過分離瓶供給到透平冷凝器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，通過技術(shù)上有效的手段實現(xiàn)蒸汽動力設(shè)備的脫水，其中應(yīng)該對環(huán)境造成很小的負(fù)擔(dān)。特別的是，不會有被污染的水排出并且會節(jié)約用水。
根據(jù)本發(fā)明，這一技術(shù)問題是利用在蒸汽動力設(shè)備中用于脫水的一種方法和一種裝置而解決的，其中，對應(yīng)于多種部分水量的污染度進(jìn)行有關(guān)部分水量的獨(dú)立收集。這一技術(shù)問題同樣是利用具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的蒸汽動力設(shè)備解決的。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是提供這樣一種可能性廢水沉積被顯著地降低。由此對環(huán)境造成較輕的影響。此外，必須要補(bǔ)充的軟化水也較少。
根據(jù)本發(fā)明的方法和對應(yīng)的裝置對于具有或是不具有蒸汽鼓(例如強(qiáng)制循環(huán)鍋爐)的蒸汽動力設(shè)備都是可以采用的。對于沒有蒸汽鼓的蒸汽動力設(shè)備，僅僅取消了清垢和/或隨后的清潔。
本發(fā)明的有利之處尤其在于，將脫出的水分直接地導(dǎo)入一個冷凝器中，該冷凝器在該蒸汽動力設(shè)備的停機(jī)狀態(tài)下不必用來接受水或蒸汽。在停機(jī)狀態(tài)下產(chǎn)生很大量的脫水冷凝物，這些脫水冷凝物被導(dǎo)引到水汽循環(huán)中。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，從至少一個蒸汽鼓中提取出一定量的水(例如鼓的清垢)并且供給至水處理設(shè)備。由此可以實現(xiàn)蒸汽動力設(shè)備的水汽循環(huán)的清潔以及重新獲得的潔凈水的輸入。
優(yōu)選的是，從至少一個過熱器和/或一個蒸汽管道提取出另外一定量的水(例如脫水冷凝物或脫水蒸汽)并將其供給一個貯存容器。由此可以確保，也在這些部件中沉積的那些可以不經(jīng)透平處理的水會返回該循環(huán)中。
該另外一定量的水可以供給至不具有水處理設(shè)備的蒸汽動力設(shè)備的水汽循環(huán)，以使得廢水的沉積可以保持少。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方式中，從蒸汽鼓提取出的水經(jīng)受第一水汽分離，所分離出和濃縮的水被供給至水處理設(shè)備。所分離出的潔凈蒸汽和所述的從至少一個過熱器和/或一個蒸汽管道提取出的另外一定量的水被供給至第二水汽分離。由此，可以使待清潔的水量減到最小。
優(yōu)選的是，把在第一和第二水汽分離中分離出的水供給至所述貯存容器。這些水是潔凈的，并且不必為了重新輸入水汽循環(huán)而再進(jìn)行處理。
特別優(yōu)選的是，將在第一和第二水汽分離中分離出的蒸汽供給至一個冷凝器。由此，以一種簡單的方式將蒸汽返回到水汽循環(huán)中。
優(yōu)選的是，確保包含在貯存容器中的水與環(huán)境空氣相隔絕。也就是說，貯存容器是封閉的。不可能發(fā)生空氣擾動或者空氣侵入。因此，在水中不會發(fā)生氧氣的飽和，由此避免了昂貴的脫氣并使得該蒸汽動力設(shè)備的快速起動可以實現(xiàn)。


下面借助于所附示意圖詳細(xì)說明本發(fā)明的兩個實施例。圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的、具有蒸汽鼓的蒸汽動力設(shè)備的脫水裝置的一個實施例，并且圖2是根據(jù)本發(fā)明的、具有三個不同壓力水平的蒸汽鼓的蒸汽動力設(shè)備的脫水裝置的第二實施例。
在下文中，對相同的或作用相同的部件始終使用相同的附圖標(biāo)記。
具體實施例方式
圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的脫水裝置1的第一實施例，該裝置是用于發(fā)電的蒸汽動力設(shè)備2的一部分。該脫水裝置1相對于大氣封閉，以便防止該蒸汽動力設(shè)備2中的水汽循環(huán)中的空氣擾動。圖1中示出，該蒸汽動力設(shè)備2的不同部件借助于用于輸送水或蒸汽的管道彼此相連接。虛連接線表示用于被污染的水的管道，點(diǎn)劃連接線表示用于潔凈水的管道，而實連接線則表示用于潔凈蒸汽的管道。
蒸汽動力設(shè)備2包括一個或多個蒸汽透平3，它們的蒸汽通過過熱器供給。在圖1中，以附圖標(biāo)記4表示過熱器和蒸發(fā)器的組合。脫水裝置1包括一個水箱，其構(gòu)成為用于水汽分離的分離容器5。分離容器5的入口通過一根管道與蒸發(fā)器/過熱器的組合4的出口相連接。第一部分水量的經(jīng)過清垢的被污染的水通過這根管道從過熱器中排放到分離容器5中并減壓。以便將清垢水進(jìn)一步濃縮并將蒸汽形式的潔凈水與被污染的水分開。在分離容器5中分離出的經(jīng)過清垢并被進(jìn)一步濃縮的水被通過一個再處理容器中的一根管道輸送至清垢水箱21的結(jié)構(gòu)，并在清潔設(shè)備和水處理設(shè)備6中進(jìn)行處理。經(jīng)過處理的水可以供給至蒸汽動力設(shè)備2的一個冷凝器7，以便進(jìn)一步的利用。在分離容器5中分離出的蒸汽不包含污染物并被導(dǎo)入到一個水箱內(nèi)，水箱8是一個與蒸發(fā)器/過熱器組合4相連接的減壓和冷凝水箱，并且來自過熱器的脫水的、潔凈的水作為第二部分水量被引入該水箱。水箱8以一個所謂的蒸汽墊相對于環(huán)境保持低過壓力，以使得空氣或二氧化碳并不侵入到所述水箱8內(nèi)的水中。在水箱8中同樣發(fā)生一個水汽分離，其中，所分離出的水供給至一個用作冷凝物貯存水箱的水箱9。所分離出的蒸汽通過適當(dāng)?shù)墓艿拦┙o至冷凝器7。此外，脫水裝置1具有一個水箱10，該水箱的入口通過一個脫水管道與一個蒸汽管道11相連接，以便將蒸汽供給至蒸汽透平3。由此，蒸汽管道11可以尤其是在該蒸汽動力設(shè)備2的起動和停止時脫水，其中，在脫水時作為第三部分水量排出的水被導(dǎo)引至水箱10。在此脫水(過程)中產(chǎn)生的水是潔凈的。水箱10是一個其中發(fā)生水汽分離的減壓和冷凝水箱。所分離出的潔凈的水被供給至水箱9，而所分離出的潔凈的蒸汽則被供給至冷凝器7。被供給至水箱9的冷凝物會在氣密裝置中，尤其是具有輔助蒸汽支持的氣密裝置中臨時貯存，并在需要時通過輸入至冷凝器7中而再次供給至水汽循環(huán)。
在該蒸汽動力設(shè)備2的運(yùn)行時，從水箱8和10引入到冷凝器7的蒸汽在冷凝器7中冷凝。在該蒸汽動力設(shè)備2的停機(jī)狀態(tài)下或冷凝器的不可用條件下，從水箱8和水箱10至冷凝器7的連接管道封閉，并且蒸汽通過蒸汽動力設(shè)備2的冷卻水系統(tǒng)冷卻、冷凝并且將冷凝物供給至水箱9。冷凝器7中的水通過一個熱井(Hotwell)被泵送至蒸汽鼓/過熱器組合4的蒸汽鼓中，并且所產(chǎn)生的蒸汽隨后通過蒸汽鼓/過熱器組合4的過熱器被導(dǎo)引至蒸汽透平3。
通過這種方式，可以在運(yùn)行時、停機(jī)狀態(tài)下以及在該蒸汽動力設(shè)備起動時盡可能地利用在該水汽循環(huán)中所包含的能量、以及通過脫水和清垢產(chǎn)生的廢水和蒸汽。
在本實施例中，還采用了第二水箱8來容納來自蒸汽鼓/過熱器組合4的水。此外，還采用了水箱10來容納來自蒸汽管道11的水。還可能的是，將來自蒸汽鼓/過熱器組合4的水和來自蒸汽管道11的水供給至一個共同的水箱，然后在該水箱中可以實現(xiàn)水汽分離。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的脫水裝置1的第二實施例。該脫水裝置1是蒸汽動力設(shè)備2的一部分，其在此具有不同壓力水平的三個蒸汽鼓。此處，蒸汽動力設(shè)備2包括高壓(HD)蒸汽鼓12，其具有高壓(HD)壓力水平；中壓(MD)蒸汽鼓13，其具有一個低于高壓(HD)壓力水平的中壓(MD)壓力水平；以及一個低壓(ND)蒸汽鼓14，其具有一個低于中壓(MD)壓力水平的低壓(ND)壓力水平。在運(yùn)行時利用蒸汽鼓12、13、14以及對應(yīng)的蒸發(fā)器由水產(chǎn)生蒸汽。這些蒸汽通過蒸汽鼓12、13、14供給至對應(yīng)不同壓力水平的過熱器15、16、17，并通過蒸汽管道18、19、20供給至蒸汽動力設(shè)備2的蒸汽透平3。
三個蒸汽鼓12、13、14分別與分離容器5相連接，以便導(dǎo)入來自它們(蒸汽鼓)的經(jīng)過清垢的被污染的水。在分離容器5中分離出的被污染的水被導(dǎo)引至清垢水箱21，以便貯存這些被污染的水?？梢詫⑵渌晃廴镜囊后w也供給至該清垢水箱21。清潔設(shè)備6得到來自清垢水箱的被污染液體，這些被污染液體在清潔設(shè)備6中得到處理。經(jīng)過處理的水可以接著導(dǎo)引至冷凝器7。另外，分離容器5在出口側(cè)與一個原料水箱22相連接。三個過熱器15、16、17分別與水箱8相連接，以便導(dǎo)入在它們脫水時產(chǎn)生的潔凈的水或蒸汽。三個蒸汽管道18、19、20還分別與水箱10相連接，以便導(dǎo)入在它們脫水時產(chǎn)生的潔凈的水和蒸汽。
根據(jù)該第二實施例，脫水裝置1的原則上的構(gòu)造和原則上的功能對應(yīng)于如圖1所示的第一實施例的原則上的構(gòu)造和原則上的功能。尤其是，分離容器5、水箱8、水箱9、第四水箱10和清潔設(shè)備6的構(gòu)造和作用方式以及這些部件和該蒸汽動力設(shè)備2的其它部件之間的連接管道的構(gòu)造對應(yīng)于上面結(jié)合第一實施例描述的構(gòu)造和作用方式。
權(quán)利要求
1.一種用于在蒸汽動力設(shè)備(2)中進(jìn)行脫水的方法，其特征在于，對應(yīng)于多個部分水量的污染度對有關(guān)的部分水量進(jìn)行獨(dú)立的收集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從至少一個過熱器(4；15，16，17)和/或一個蒸汽管道(11；18，19，20)中提取另外一定量的水，并將這些水供給至一個貯存容器，尤其是供給至一個用于潔凈的水(8，9，10)的貯存容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的另外一定量的水不經(jīng)過預(yù)先的水處理就直接供給至該蒸汽動力設(shè)備(2)的水汽循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的方法，其特征在于，從至少一個蒸汽鼓(4；12，13，14)中提取一定量的水，并將這些水供給至一個水處理設(shè)備(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，從所述蒸汽鼓(4；2，13，14)中提取出的水經(jīng)受第一水汽分離，并且所分離出的水供給至該水處理設(shè)備(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所分離出的蒸汽和從至少一個過熱器(4；15，16，17)和/或蒸汽管道(11；18，19，20)中提取出的另外一定量的水被供給至第二水汽分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二水汽分離中被分離出的水被供給至所述貯存容器(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述第二水汽分離中被分離出的蒸汽被供給至一個冷凝器(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的方法，其特征在于，確保了在所述貯存容器(8，9，10)中包含的水與環(huán)境空氣相隔絕。
10.一種用于在蒸汽動力設(shè)備(2)中進(jìn)行脫水的裝置(1)，其特征在于，設(shè)置有多個用于貯存部分水量的貯存容器(5，8，9，10，21)，這樣設(shè)置這些容器，以使得具有不同污染度的部分水量可以被獨(dú)立地收集。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有至少一個蒸汽鼓(4；12，13，14)和一個水處理設(shè)備(6)，以便處理被污染的水，其中，所述至少一個蒸汽鼓(4；12，13，14)和水處理設(shè)備(6)彼此相連接，以便供給從所述至少一個蒸汽鼓(4；12，13，14)中提取出的一定量水。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有至少一個過熱器(4；15，16，17)和/或一個蒸汽管道(11；18，19，20)，它們分別與一個貯存容器(8，9，10)相連接，以便供給從所述至少一個過熱器(4；15，16，17)和/或蒸汽管道(11；18，19，20)中提取出的另外一定量的水。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有用于從至少一個蒸汽鼓(4；12，13，14)中提取出的水的水汽分離的第一分離設(shè)備(5)，其中該第一分離設(shè)備(5)與所述水處理設(shè)備(6)相連接以便供給所分離出的水，并且與用于水汽分離的第二分離設(shè)備(8)相連接以便供給所分離出的蒸汽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述第二分離設(shè)備(8)與貯存容器(9)相連接以便供給所分離出的水，并且與一個冷凝器(7)相連接以便供給所分離出的蒸汽。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任何一項所述的裝置，其特征在于，所述貯存容器(8，9，10)是封閉的容器。
16.一種具有根據(jù)權(quán)利要求10至15中任何一項所述的裝置的蒸汽動力設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種從蒸汽動力設(shè)備(2)中脫水的方法和裝置(1)以及一種蒸汽動力設(shè)備(2)，其中，實現(xiàn)了對應(yīng)于多種部分水量的污染度的有關(guān)部分水量的獨(dú)立收集。
文檔編號F01K21/06GK1926381SQ200480042515
公開日2007年3月7日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者雷納·伍爾夫, 邁克爾·肖特勒, 安加·沃爾曼 申請人:西門子公司