專利名稱：燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括發(fā)電機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的燃?xì)夂驼羝啓C(jī) 裝置。此外，本發(fā)明還涉及運(yùn)行這種裝置的方法。
背景技術(shù)：
在燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置中，從燃?xì)廨啓C(jī)流出的高溫廢氣用于加熱一臺(tái) 所謂廢氣鍋爐，它通過使液態(tài)水汽化產(chǎn)生用于運(yùn)行蒸汽輪機(jī)所需的蒸汽。 燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)在這種情況下通常用于驅(qū)動(dòng)一臺(tái)或多臺(tái)產(chǎn)生電能的發(fā) 電機(jī)。通過充分利用在燃?xì)廨啓C(jī)廢氣內(nèi)所含的余熱，可以在這種組合式燃 氣和蒸汽輪機(jī)裝置中達(dá)到特別高的總效率并因而節(jié)省燃料，這不僅從純經(jīng) 濟(jì)的觀點(diǎn)來看，而且在環(huán)境保護(hù)及愛護(hù)自然資源的意義上也起越來越重要 的作用。除了可以在一種按力-熱耦合(KWK)運(yùn)行的燃?xì)夂驼羝姀S(GuD 電廠)中生產(chǎn)電能外，還有一個(gè)設(shè)計(jì)目的是提供蒸汽用作遠(yuǎn)程供熱用戶的 加熱用蒸汽，或在化學(xué)或其他工業(yè)中用作工業(yè)用汽。為此從GuD過程抽取 部分蒸汽，從而使儲(chǔ)存在這部分蒸汽內(nèi)的能量不再供蒸汽輪機(jī)用于運(yùn)行或 發(fā)電。對(duì)于熱電廠人們?cè)诳刂齐娏骱涂刂茻崃康腒WK裝置之間加以區(qū)分， 這取決于兩種能量形式中哪一種占優(yōu)勢壓倒另 一種能量形式控制電流的 裝置優(yōu)化發(fā)電量，控制熱量的裝置優(yōu)化發(fā)熱量。蒸汽輪機(jī)既可以按背壓運(yùn)行方式也可以按凝結(jié)運(yùn)行方式運(yùn)行。在凝結(jié) 運(yùn)行方式時(shí)，在蒸汽輪機(jī)的膨脹段下游連接凝汽器，在凝汽器內(nèi)由于借助 冷卻水使流入的低壓蒸汽冷卻和凝結(jié)形成負(fù)壓。蒸汽在膨脹做功后在出口 側(cè)一定程度地被從蒸汽輪機(jī)抽出。按這種運(yùn)行方式，在蒸汽輪機(jī)流入?yún)^(qū)與 流出區(qū)之間的蒸汽焓差應(yīng)盡可能連續(xù)地被用于造成稱為轉(zhuǎn)子的渦輪轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并因而最終用于贏得電能。反之，對(duì)于背壓運(yùn)行方式，并沒有 通過汽輪機(jī)降低全部可能的焓降。確切地說，出口側(cè)保持一個(gè)壓力和溫度 水平，這一水平相當(dāng)于為了在連接在下游的工業(yè)設(shè)備內(nèi)應(yīng)用流出的蒸汽所期望的加熱或工熱用的蒸汽值。在迄今常見的GuD裝置的構(gòu)型中，這種構(gòu)型至少原則上既適用于凝結(jié) 運(yùn)行方式的蒸汽輪機(jī)也適用于背壓運(yùn)行方式的蒸汽輪機(jī)，并因而它能實(shí)現(xiàn) 一種靈活地適應(yīng)瞬時(shí)存在的對(duì)加熱或工業(yè)用汽的需求和對(duì)電能需求的運(yùn)行 方式，在第一根軸上裝一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)和第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。在獨(dú)立于該第一根軸的第二根軸上，按所謂"Cross-Compound"結(jié)構(gòu)方式，作為一個(gè)蒸汽輪 機(jī)裝置的組成部分通常設(shè)一個(gè)高壓級(jí)和必要時(shí)一個(gè)中壓級(jí)，它們驅(qū)動(dòng)與第 二軸連接的第二臺(tái)發(fā)電機(jī)。最后，還設(shè)獨(dú)立于第一根和第二根軸的第三根 軸，低壓汽輪機(jī)段和第三臺(tái)發(fā)電機(jī)與此軸接合。由于一個(gè)在高壓或中壓級(jí) 出口側(cè)連接在下游的調(diào)節(jié)閥，所以從高壓或中壓級(jí)流出并始終還處于較高 壓力狀態(tài)下的蒸汽，按第一種運(yùn)行方案可以直接，也就是說在設(shè)在第三軸 系上并在這種情況下停止運(yùn)轉(zhuǎn)的低壓級(jí)周圍，作為加熱或工業(yè)用汽供給工 業(yè)設(shè)備(背壓運(yùn)行方式)。但也可以按第二種運(yùn)行方案將從高壓汽輪機(jī)段流 出的蒸汽供給低壓分汽輪機(jī)，蒸汽在那里最終通過輸出附加的驅(qū)動(dòng)功率完 全膨脹，因此壓力大約為零bar (凝結(jié)運(yùn)行方式)。上述也稱為多軸結(jié)構(gòu)的構(gòu)型存在的一個(gè)缺點(diǎn)是，高壓級(jí)和低壓級(jí)分別 需要一臺(tái)自己的發(fā)電機(jī)，其結(jié)果是導(dǎo)致高的投資費(fèi)用以及還可能導(dǎo)致高的 保養(yǎng)或維修成本。此外，若在凝結(jié)運(yùn)行方式的情況下通過接通低壓系統(tǒng)將 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量饋入一個(gè)公共電網(wǎng)，則鑒于低頻需要采取附加的調(diào)整或 轉(zhuǎn)換措施。最后，按多軸結(jié)構(gòu)的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置需要比較大的空間位 置。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明所要解決技術(shù)問題是，提供一種前言所述類型的燃?xì)夂驼?汽輪機(jī)裝置，它在保持簡單的結(jié)構(gòu)方式和有高的總效率的同時(shí)，允許以不 同蒸汽提取程度進(jìn)行的運(yùn)行方式。此外，本發(fā)明應(yīng)提供一種適用于運(yùn)行這種燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置的方法。有關(guān)燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置的技術(shù)問題是這樣解決的，將發(fā)電機(jī)、燃?xì)?輪機(jī)和蒸汽輪機(jī)安裝在具有一些軸段的軸上；蒸汽輪機(jī)包括分別與一個(gè)軸 段對(duì)應(yīng)配設(shè)的高壓級(jí)和低壓級(jí)；與低壓級(jí)對(duì)應(yīng)的軸段裝在所述軸的端側(cè)； 以及，在高壓級(jí)的軸段與低壓級(jí)的軸段之間設(shè)至少一個(gè)聯(lián)軸器。本發(fā)明考慮問題的出發(fā)點(diǎn)在于，單軸結(jié)構(gòu)對(duì)于按力-熱耦合運(yùn)行的燃?xì)?和蒸汽輪機(jī)裝置是有利的，因?yàn)橐源朔绞奖苊饬硕噍S結(jié)構(gòu)上面所描述過的那些缺點(diǎn)。尤其是只需要單臺(tái)發(fā)電機(jī)。在這種情況下GuD裝置的蒸汽輪機(jī)設(shè)計(jì)為多級(jí)結(jié)構(gòu)，為的是以結(jié)構(gòu)簡單和運(yùn)行技術(shù)安全的方式在蒸汽輪機(jī)壓 力級(jí)之間提供具有規(guī)定蒸汽參數(shù)的加熱用汽或工業(yè)用汽的抽取處。也就是 說應(yīng)設(shè)至少一個(gè)高壓級(jí)和一個(gè)低壓級(jí)，對(duì)于它們總是可以使用傳統(tǒng)的且已 證實(shí)可靠的設(shè)計(jì)。以此方式作為抽汽汽輪機(jī)不要求蒸汽輪機(jī)具有比較復(fù)雜 的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。更確切地說，在現(xiàn)在采用的這種系統(tǒng)中，加熱用汽或工業(yè)用 汽的一種可調(diào)式抽汽裝置設(shè)置在蒸汽方面連接高壓級(jí)與低壓級(jí)的溢流管道內(nèi)部。在這里，必要時(shí)也可以為這兩個(gè)壓力級(jí)之間的蒸汽再配i殳一個(gè)中壓級(jí)和/或中間過熱裝置。若與高壓級(jí)和低壓級(jí)對(duì)應(yīng)的軸段互相剛性連接，則 低壓級(jí)當(dāng)然必須始終用與高壓級(jí)相同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。此時(shí)為了安全運(yùn)行，即 使在蒸汽輪機(jī)裝置抽汽運(yùn)行狀態(tài)下，為了冷卻低壓級(jí)也必須使蒸汽質(zhì)量流 的一個(gè)分流流過該低壓級(jí)。因此冷卻所需要的蒸汽對(duì)于期望的加熱功率或 其他具有工業(yè)用蒸汽需求的使用目的而言造成損失。為了盡管如此在現(xiàn)在 采用的這種單軸結(jié)構(gòu)中當(dāng)抽汽或背壓運(yùn)行時(shí)在高壓級(jí)后仍能達(dá)到最大可能 的抽汽量，并因而能供應(yīng)例如連接在下游的加熱功率特別高的遠(yuǎn)程供熱用 戶，在高壓級(jí)的軸段與低壓級(jí)的軸段之間設(shè)一個(gè)聯(lián)軸器。因此低壓級(jí)在需要時(shí)可以在;t幾械方面與其余軸系脫開以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)樵谶@種情況下在 低壓級(jí)內(nèi)不必存在冷卻用蒸汽，所以在蒸汽方面低壓級(jí)也可以與其余汽輪 機(jī)裝置完全分離。由此也可以免除如在剛性接合的并強(qiáng)制性隨同旋轉(zhuǎn)的低 壓級(jí)中不可避免地存在的摩擦損失。另一方面，在需要時(shí)低壓級(jí)也可以借 助聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的軸接合。因此，正是在這種亦即具有已接合的低 壓級(jí)和在蒸汽方面連接在低壓級(jí)下游的凝汽器的凝結(jié)運(yùn)行方式中，可以產(chǎn) 生特別高的電功率和可以供用戶或耗電器使用。發(fā)電機(jī)可以裝在燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置的軸的端側(cè)，從而使燃?xì)廨啓C(jī)沿 軸向處于發(fā)電機(jī)與蒸汽輪機(jī)之間。但按一種優(yōu)選的方案，發(fā)電機(jī)沿軸向裝 在燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)之間。優(yōu)選地，燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置除高壓級(jí)和低壓級(jí)外還有 一個(gè)中壓級(jí)， 該中壓級(jí)在流動(dòng)介質(zhì)方面有利地連接在高壓級(jí)與低壓級(jí)之間。在這種情況 下按第一優(yōu)選方案，中壓級(jí)通過公共的軸段與高壓級(jí)連接。因此通過這種剛性接合，高壓級(jí)轉(zhuǎn)子與中壓級(jí)轉(zhuǎn)子始終以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。對(duì)于高壓級(jí) 與中壓級(jí)可采用在空間上分離的外殼。但有利地它們也可以安裝在一個(gè)公 共的外殼內(nèi)，并以此方式構(gòu)成一個(gè)組合的高/中壓汽輪機(jī)。但按另 一種有利的方案，中壓級(jí)也可以通過公共的軸段與低壓級(jí)連接 以及與低壓級(jí)在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方面構(gòu)成一個(gè)單元。在這種情況下由于聯(lián)軸器使 得由中壓級(jí)與低壓級(jí)構(gòu)成的單元在需要時(shí)作為整體與高壓級(jí)的與發(fā)電機(jī)連 接的軸段脫開。因此，在燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置抽汽運(yùn)行期間不僅低壓級(jí)而 且中壓級(jí)均停止運(yùn)轉(zhuǎn)以及沒有蒸汽流過。類似于第一方案，中壓級(jí)與低壓 級(jí)可以由裝在分離的外殼中的汽輪機(jī)段構(gòu)成，或也可以安裝在一 個(gè)公共的 外殼內(nèi)。若為中壓級(jí)和低壓級(jí)采用分離的外殼，則低壓級(jí)有利地設(shè)計(jì)為雙 流道的低壓汽輪機(jī)段的形式。無論按第一方案，其中中壓級(jí)與低壓級(jí)構(gòu)成一個(gè)單元，還是按第二方 案，其中中壓級(jí)通過公共的軸段與低壓級(jí)連接，就在蒸汽方面設(shè)在各壓力 級(jí)之間的溢流管道和供應(yīng)管道的布局而言特別有利的是，中壓級(jí)沿軸向設(shè) 在高壓級(jí)與低壓級(jí)之間。按此設(shè)計(jì)方案的一種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，其中，中壓級(jí)沿軸向設(shè)在高壓 級(jí)與中壓級(jí)之間，因此不僅在與高壓級(jí)對(duì)應(yīng)的軸段和與中壓級(jí)對(duì)應(yīng)的軸段 之間，而且在中壓級(jí)的軸段與低壓級(jí)的軸段之間，分別設(shè)一個(gè)聯(lián)軸器。以 此方式可以逐步地首先將裝在軸系端側(cè)上的低壓級(jí)和接著再將中壓級(jí)與驅(qū) 動(dòng)發(fā)電機(jī)的軸脫開。因此可以根據(jù)期望的壓力和溫度水平，或直接在高壓 級(jí)的流出處或在中壓級(jí)的流出處，實(shí)施特別符合實(shí)際需要的抽汽，在這種 情況下，各個(gè)不再需要的壓力級(jí)可以暫時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)并與此同時(shí)完全不需要 冷卻用蒸汽。按燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置的一種特別優(yōu)選的可以與所有至此已說明的構(gòu) 型兼容的設(shè)計(jì)，在高壓級(jí)的軸段與發(fā)電機(jī)之間或(取決于布局的順序)在 高壓級(jí)的軸段與燃?xì)廨啓C(jī)之間加設(shè)一個(gè)聯(lián)軸器。因此在需要時(shí)整個(gè)蒸汽輪 機(jī)裝置可以與其余軸系脫開，從而使發(fā)電機(jī)僅還被燃?xì)廨啓C(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。連 接在燃?xì)廨啓C(jī)下游的廢氣鍋爐產(chǎn)生的蒸汽因而可以直接和事先未在汽輪機(jī) 的一個(gè)壓力級(jí)內(nèi)膨脹地供給另一個(gè)用戶作為加熱用汽或工業(yè)用汽。有利地，所述每一個(gè)聯(lián)軸器是一種操縱聯(lián)軸器。尤其是它有利地可以 在燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置運(yùn)行期間操縱。因此，燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置為了接合或脫開各個(gè)壓力級(jí)，無需首先減速運(yùn)行和接著重新加速運(yùn)行。由此可以 特別迅速和經(jīng)濟(jì)地與變化的需求量相適應(yīng)。有關(guān)運(yùn)行方法的技術(shù)問題是這樣解決的，即，取決于對(duì)加熱用汽與工 業(yè)用汽的需求和/或?qū)﹄娔艿男枨?，將蒸汽輪機(jī)的 一個(gè)或多個(gè)壓力級(jí)與發(fā)電 機(jī)脫開或與發(fā)電機(jī)接合。在這種情況下特別有利的是，針對(duì)凝結(jié)運(yùn)行方式 設(shè)計(jì)的低壓級(jí)由于聯(lián)軸器可根據(jù)需求與驅(qū)動(dòng)軸連接或與其分離。有利地為 此將聯(lián)軸器設(shè)計(jì)為操縱聯(lián)軸器。但此方法原則上也可以應(yīng)用在一種在壓力 級(jí)之間沒有可操縱的聯(lián)軸器(例如螺栓聯(lián)軸節(jié)等)的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置如在只應(yīng)在冬季月份期間才提供加熱用汽的熱電廠中便可能是這種情況。有利地，在低壓級(jí)與發(fā)電機(jī)脫開時(shí)，^是取從高壓級(jí)或從中壓級(jí)流出的 蒸汽輪機(jī)廢汽，以及廢汽不流過低壓級(jí)直接作為加熱用汽或工業(yè)用汽供給 技術(shù)設(shè)備。反之，在低壓級(jí)與發(fā)電機(jī)接合時(shí)，從高壓級(jí)或從中壓級(jí)流出的 蒸汽輪機(jī)廢汽有利地供給低壓級(jí)。取決于壓力級(jí)的設(shè)計(jì)，可以在每兩個(gè)在 蒸汽方面彼此相繼的壓力級(jí)之間設(shè)一個(gè)蒸汽的中間過熱裝置。采用本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，借助設(shè)在按單軸構(gòu)型的GuD裝置的兩個(gè)汽輪機(jī)壓力級(jí)之間的聯(lián)軸器，汽輪機(jī)不僅可以按凝結(jié)運(yùn)行方式也可以 按背壓運(yùn)行方式運(yùn)行，在這種情況下避免了迄今常見的多軸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。 在通過閉合聯(lián)軸器按凝結(jié)運(yùn)行方式時(shí)，全部蒸汽質(zhì)量流量通過低壓汽輪機(jī) 段，以及此時(shí)產(chǎn)生最大電功率。若部分汽輪機(jī)，亦即或僅僅低壓汽輪機(jī)段 脫開和停止運(yùn)轉(zhuǎn)或低壓級(jí)與中壓級(jí)共同脫開和停止運(yùn)轉(zhuǎn)，則對(duì)于脫開的部 分不需要供應(yīng)冷卻用蒸汽。在最后的壓力級(jí)投入使用后，全部蒸汽可以從GuD過程提取并用作加熱用汽或工業(yè)用汽。因此，燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置無 需加工改建便可以在旨在最大發(fā)電量的運(yùn)行方式與旨在抽取最大蒸汽量的 運(yùn)行方式之間迅速轉(zhuǎn)換。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明不同的實(shí)施例予以詳細(xì)說明。其中 圖1至6分別示意性表示出按照本發(fā)明的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置的第' 種至第六種方案的方框圖。在所有圖中相同的部分采用相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施方式
圖1所示的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置2是GuD電廠的一個(gè)組成部分。為了 特別有效地利用礦物質(zhì)原發(fā)能量，采用按熱力偶合的GuD裝置。為此目的 燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置2有一臺(tái)發(fā)電機(jī)4、一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)6和一臺(tái)蒸汽輪機(jī)8。 蒸汽輪機(jī)8在這里包括高壓級(jí)8a、中壓級(jí)8b和低壓級(jí)8c。它們各自在運(yùn)行 期間存在的壓力狀態(tài)在圖1中還用字母HD、 MD或ND標(biāo)注。在燃?xì)廨啓C(jī) 6內(nèi)燃燒一種礦物燃料時(shí)形成的熱廢氣用于加熱在圖中沒有表示的廢汽鍋 爐，在廢汽鍋爐內(nèi)通過水的汽化產(chǎn)生用于運(yùn)行汽輪機(jī)8的蒸汽。燃?xì)廨啓C(jī)6、 蒸汽輪機(jī)8和發(fā)電機(jī)4按所謂的單軸式布設(shè)結(jié)構(gòu)前后相繼地連接在一根沿 公共軸線定向的軸10上，在本例中，發(fā)電機(jī)4沿軸向布置在燃?xì)廨啓C(jī)6與 蒸汽輪機(jī)8之間。由燃?xì)廨啓C(jī)6和蒸汽輪機(jī)8在軸10上輸出的扭矩用于驅(qū) 動(dòng)發(fā)電機(jī)4。在發(fā)電才幾4內(nèi)產(chǎn)生的電流饋入到一個(gè)圖中沒有詳細(xì)表示的電網(wǎng) 中。蒸汽輪機(jī)8的高壓級(jí)8a在運(yùn)行情況下通過新蒸汽管道12供入新蒸汽， 新蒸汽由圖中未表示的在煙氣方面連接在燃?xì)廨啓C(jī)6下游的廢汽鍋爐提供。 新蒸汽在進(jìn)入高壓級(jí)8a后流過高壓膨脹段，在那里它膨脹做功并借助沖量 傳輸給透平葉片，驅(qū)動(dòng)作為與高壓級(jí)8a對(duì)應(yīng)的部分軸段的轉(zhuǎn)子。從高壓級(jí) 8a排出后已部分膨脹的蒸汽通過溢流管道14供給一個(gè)在這里僅示意性表示 出的中間過熱器16,在那里在大體恒定的壓力下它的溫度升高。接著，蒸 汽供給中壓級(jí)8b,在本例中它與高壓級(jí)8a—起裝在一個(gè)公共的軸段上并與 該高壓級(jí)8a —起構(gòu)成一個(gè)安裝在公共外殼內(nèi)沿反方向流過膨脹段的組合式 HD/MD汽輪機(jī)段。在這里HD段8a面朝發(fā)電機(jī)4以及MD段8b面朝低壓 級(jí)8c。從中壓級(jí)8b流出后，已經(jīng)膨脹到低的壓力及溫度水平的蒸汽，可以 經(jīng)過另一根溢流管1S供給低壓級(jí)8c。溢流管道18在這里具有一個(gè)用于抽取加熱用汽或工業(yè)用汽的支線20， 兩個(gè)以此方式造成的質(zhì)量分流之比可以通過兩個(gè)設(shè)在各自管道支線中的閥 22、 24調(diào)節(jié)。在支線20內(nèi)可根據(jù)需求抽取的加熱用汽或工業(yè)用汽通過蒸汽 管道26供給圖中未表示的工業(yè)設(shè)備或工業(yè)企業(yè)。因此當(dāng)不需要加熱用汽或 工業(yè)用汽時(shí)關(guān)閉閥24,使離開中壓級(jí)8b的全部蒸汽質(zhì)量流在閥22打開時(shí) 供給低壓級(jí)8c。低壓級(jí)8c出口側(cè)在下游連接一個(gè)圖中未表示的凝汽器，排出的蒸汽在那里壓力接近零bar的情況下幾乎完全膨脹，并同時(shí)凝結(jié)為液態(tài) 水，液態(tài)水接著重新供入到蒸汽輪機(jī)裝置的水-汽循環(huán)中。在蒸汽輪機(jī)8處 于凝結(jié)運(yùn)行方式時(shí)，低壓級(jí)8c在軸IO上施加一個(gè)附加的扭矩，從而優(yōu)化整 個(gè)GuD過程以用于產(chǎn)生高的電功率。但燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置2也可以在另 一種情況下，亦即從中壓級(jí)8b流 出后為用作加熱用汽或工業(yè)用汽應(yīng)抽取盡可能大的蒸汽質(zhì)量流量的情況 下，提供特別高的效率。為此目的，與低壓級(jí)8c對(duì)應(yīng)的軸段借助操縱聯(lián)軸 器28與與組合式HD/MD汽輪機(jī)8a、 8b對(duì)應(yīng)的軸段脫開并因而也與發(fā)電機(jī) 4脫開并停止運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)樵诘蛪杭?jí)8c停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不再必須有蒸汽的質(zhì)量分 流作為冷卻用蒸汽流過低壓級(jí)8c,所以在這種情況下閥22可以并應(yīng)當(dāng)完全 關(guān)閉。由此，從中壓級(jí)8b流出的全部蒸汽質(zhì)量流量提供用于加熱的目的或 其他用途。此外，完全排除了如在與其余軸系剛性連接并強(qiáng)制性隨同"空 轉(zhuǎn)，，的低壓級(jí)8c中產(chǎn)生的摩擦損失。在圖2所示的方案中，高壓級(jí)8a和中壓級(jí)8b安裝在單獨(dú)分開的外殼 中，在這種情況下這兩個(gè)壓力級(jí)之間設(shè)有附加的操縱聯(lián)軸器30。除了僅僅 低壓級(jí)8c外，在這里還可以附加地使中壓級(jí)8b與其余作用在發(fā)電才幾4上的 傳動(dòng)線路脫開并停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這取決于是否要求工業(yè)用汽的抽取處處于中等 或低的壓力水平。在圖中沒有詳細(xì)表示壓力級(jí)8a、 8b、 8c在蒸汽方面的管 道布設(shè)，它基本上與圖l所示的構(gòu)型一致，但在高壓級(jí)8a與中壓級(jí)8b之間 還有另 一些工業(yè)用汽提取處或抽出處以及相應(yīng)的控制質(zhì)量分流的閥。在圖3所示的方案中，中壓級(jí)8b和低壓級(jí)8c裝在公共的軸^1上，因 此只能共同與高壓級(jí)8a脫開并停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這種方案尤其在外部對(duì)低壓蒸汽 沒有需求時(shí)是有利的。因此可以取消中壓級(jí)8b與低壓級(jí)8c之間的由圖1 已知的聯(lián)軸器28。最后，在圖4至6中分別表示的構(gòu)型相應(yīng)于由圖1至3已知的構(gòu)型， 存在的差別是在高壓級(jí)8a與發(fā)電機(jī)4之間還各設(shè)有另 一個(gè)操縱聯(lián)軸器32 。 因此在需要時(shí)整個(gè)蒸汽輪機(jī)8可以與發(fā)電機(jī)4脫開，從而使發(fā)電機(jī)4僅僅 還由燃?xì)廨啓C(jī)6驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，其中，在一根包括一些軸段的軸(10)上安裝發(fā)電機(jī)(4)、燃?xì)廨啓C(jī)(6)和蒸汽輪機(jī)(8)；蒸汽輪機(jī)(8)包括分別與各軸段對(duì)應(yīng)配設(shè)的高壓級(jí)(8a)和低壓級(jí)(8b)；與低壓級(jí)(8c)對(duì)應(yīng)的軸段裝在所述軸(10)端側(cè)；以及在所述高壓級(jí)(8a)的軸段與低壓級(jí)(8c)的軸段之間設(shè)至少一個(gè)聯(lián)軸器(28、30)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，其中，所述發(fā)電 機(jī)(4)沿軸向裝在燃?xì)廨啓C(jī)(6)與蒸汽輪機(jī)(8)之間。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，其中，所述 高壓級(jí)(8a)通過公共的軸段與中壓級(jí)(8b)連接。
4. 按照權(quán)利要求3所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，其中，所述高壓 級(jí)(8a)和中壓級(jí)(8b)安裝在一個(gè)公共的外殼內(nèi)。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2),其中，所述 低壓級(jí)(8c)通過公共的軸段與中壓級(jí)(8b)連接。
6. 按照權(quán)利要求5所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2),其中，所述低壓 級(jí)(8c)和中壓級(jí)(8b)安裝在一個(gè)公共的外殼內(nèi)。
7. 按照權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，其中，在所 述高壓級(jí)(8a)與低壓級(jí)(8c)之間設(shè)中壓級(jí)(8b)，該中壓級(jí)(8b )包括 一個(gè)可分別通過一個(gè)聯(lián)軸器(28、 30)與兩個(gè)相鄰的軸段連接的軸段。
8. 按照權(quán)利要求1至7之一所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2),其中， 在所述高壓級(jí)(8a)的軸段與所述發(fā)電機(jī)(4)之間或在該高壓級(jí)(8a)的 軸段與所述燃?xì)廨啓C(jī)(6)之間設(shè)一個(gè)聯(lián)軸器(32)。
9. 按照權(quán)利要求1至8之一所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2),其中， 所述每一個(gè)聯(lián)軸器(28、 30、 32)是一種操縱聯(lián)軸器。
10. 按照權(quán)利要求9所述的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，其中，在運(yùn)行 期間所述每一個(gè)聯(lián)軸器(28、 30、 32)都是可操縱的。
11. 一種用于按力-熱耦合運(yùn)行按照權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的燃 氣和蒸汽輪機(jī)裝置(2)的方法，其中，取決于對(duì)加熱用汽與工業(yè)用汽的需 求和/或?qū)﹄娔艿男枨?，將蒸汽輪機(jī)(8)的一個(gè)或多個(gè)壓力級(jí)(8a, 8b, 8c) 與發(fā)電機(jī)(4)脫開或與發(fā)電機(jī)(4)接合。
12. 按照權(quán)利要求11所述的方法，其中，接合或脫開低壓級(jí)(8c)。
13. 按照權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，在低壓級(jí)(8c)與發(fā)電 機(jī)(4)脫開時(shí)，提取從高壓級(jí)(8a)或從中壓級(jí)(8b)流出的蒸汽輪機(jī)(8) 廢汽，以及所述廢汽在不流過低壓級(jí)(8c)的情況下作為加熱用汽或工業(yè) 用汽供給技術(shù)設(shè)備。
14. 按照權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，在低壓級(jí)(8c)與發(fā)電 機(jī)(4)接合時(shí)，從高壓級(jí)(8a)或從中壓級(jí)(8b)流出的蒸汽輪機(jī)(8) 廢汽在中間過熱后供給低壓級(jí)(8c)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括發(fā)電機(jī)(4)、燃?xì)廨啓C(jī)(6)和蒸汽輪機(jī)(8)的燃?xì)夂驼羝啓C(jī)裝置(2)，它應(yīng)在保持簡單的結(jié)構(gòu)方式和有高的總效率的同時(shí)，設(shè)計(jì)用于以不同蒸汽提取程度進(jìn)行的運(yùn)行方式。為此按照本發(fā)明，在一根包括一些軸段的軸(10)上安裝發(fā)電機(jī)(4)、燃?xì)廨啓C(jī)(6)和蒸汽輪機(jī)(8)；蒸汽輪機(jī)(8)包括分別與各軸段對(duì)應(yīng)配設(shè)的高壓級(jí)(8a)和低壓級(jí)(8b)；與低壓級(jí)(8c)對(duì)應(yīng)的軸段裝在所述軸(10)端側(cè)；以及在所述高壓級(jí)(8a)的軸段與低壓級(jí)(8c)的軸段之間設(shè)至少一個(gè)聯(lián)軸器(28、30)。
文檔編號(hào)F02C6/18GK101218426SQ200680025235
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者赫伯特·舒茨, 霍爾格-馬克斯·恩伯格, 馬丁·溫伯格 申請(qǐng)人:西門子公司