專利名稱：電站設(shè)備的操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種操作電站設(shè)備的方法和裝置，主要包括一臺燃?xì)鉁u輪機(jī)組、一臺余熱蒸汽發(fā)生器和一個(gè)串接在其后的蒸汽消耗裝置，例如一個(gè)帶有發(fā)電機(jī)的蒸汽透平，其中由燃?xì)鉁u輪機(jī)組產(chǎn)生的熱能中的余熱輸送到一條給水管線，并且逆流地通過流水的余熱蒸汽發(fā)生器，由至少一條蒸汽管道產(chǎn)生的蒸汽輸送至蒸汽消耗裝置中。
目前已存在這樣的操作電站設(shè)備的方法和裝置，即在余熱蒸汽發(fā)生器內(nèi)，取出由燃?xì)鉁u輪機(jī)組的余熱中荻得的熱能，用其將水變?yōu)檎羝?，再將這些蒸汽輸送到蒸汽消耗設(shè)備中。這里蒸汽消耗設(shè)備是指發(fā)出電功率的發(fā)電機(jī)及其渦輪機(jī)，或者是指工業(yè)設(shè)備。如果蒸汽消耗設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)，例如正在檢修階段，這里不再需要供給蒸汽。于是在汽輪機(jī)和余熱蒸汽發(fā)生之間的廢氣管線上分支出一條旁通管線，用于將廢氣直接從煙囪排出。采用一個(gè)分配閥—例如一個(gè)活門—可以將廢氣流送入余熱蒸汽發(fā)生器中，也可以直接引到煙囪中排出。汽輪機(jī)也可以開環(huán)運(yùn)行，即不產(chǎn)生蒸汽，處于空載運(yùn)行狀態(tài)。廢熱于是沒有經(jīng)過余熱回收直接排到環(huán)境中。這表明大量熱能白白浪費(fèi)掉了，并且顯著增加了煙囪和分配閥等的設(shè)備投資費(fèi)用。況且廢氣流的分配閥不可能實(shí)現(xiàn)完全的密封，一般會產(chǎn)生百分之幾的廢氣流損失，導(dǎo)致汽輪機(jī)的功率損失。用于分配閥的保養(yǎng)費(fèi)用相當(dāng)貴，因?yàn)樗歉邿嶝?fù)荷易損件。
本發(fā)明的目的是提高本文開頭所述的操作電站設(shè)備的方法和裝置的可用性和電站設(shè)備的效率。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，由給水管線提供的水在其行程中經(jīng)過余熱蒸汽發(fā)生器，在每個(gè)點(diǎn)燃時(shí)間點(diǎn)，汽輪機(jī)組的廢熱通過余熱蒸汽發(fā)生器加工，當(dāng)蒸汽消耗設(shè)備停機(jī)時(shí)，在余熱蒸汽發(fā)生器中所產(chǎn)生的蒸汽可經(jīng)過一個(gè)噴霧蒸汽管道輸送到燃?xì)鉁u輪機(jī)組中。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在廢氣管道中不再需要加裝分配閥，因?yàn)閷τ谌細(xì)鉁u輪組的每個(gè)點(diǎn)燃時(shí)間點(diǎn)而言，都能實(shí)現(xiàn)蒸汽的能量回收。這樣可減小設(shè)備投資，和避免有關(guān)使用分配閥的缺陷。當(dāng)蒸汽消耗設(shè)備停機(jī)時(shí)，廢氣能量可部分回收，其中蒸汽送回燃?xì)鉁u輪機(jī)組中。所導(dǎo)入的蒸汽轉(zhuǎn)變成去礦質(zhì)作用的水。由此提高了燃?xì)鉁u輪機(jī)組的效率。在此過程中的水由余熱蒸汽發(fā)生器加熱，蒸汽量和蒸汽溫度可以通過在給水管線內(nèi)的水量加以調(diào)節(jié)。
值得一提的是，如果在噴霧蒸汽管道內(nèi)加裝測量光纜及在給水管線內(nèi)加裝調(diào)節(jié)閥的話，則利用調(diào)節(jié)閥可調(diào)整水量，從而調(diào)節(jié)了流入燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi)的蒸汽量。
在表示的本發(fā)明實(shí)施例的唯一的附圖
中圖示說明了一種汽輪機(jī)和渦輪機(jī)設(shè)備組合裝置。
圖中只表示了有助于理解本發(fā)明的主要部件。圖中未示出的部件例如余熱蒸汽發(fā)生器的詳細(xì)構(gòu)造以及水/蒸汽循環(huán)的調(diào)節(jié)。工作液體的流向是用箭頭表示的。
圖中所示的燃汽渦輪機(jī)組主要由一壓縮機(jī)40，一渦輪機(jī)41和一發(fā)電機(jī)46組成，它們?nèi)咄ㄟ^一根軸相連接，以及還包括一個(gè)燃燒室43?？諝鈴倪M(jìn)氣口44被吸入壓縮機(jī)40中，經(jīng)過壓擠處理后，被壓縮的空氣輸送到燃燒室43內(nèi)，在那里還投入燃料45，于是燃料和空氣混合燃燒。燃燒所產(chǎn)生的煙氣送入渦輪機(jī)41中，在那里膨脹，使一部分煙氣能量轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動能量，這些轉(zhuǎn)動能量通過軸42帶動發(fā)電機(jī)46工作。
仍然處于高溫狀態(tài)的廢氣經(jīng)由廢氣管道47直接送入余熱蒸汽發(fā)生器8。在燃?xì)鉁u輪41的每個(gè)點(diǎn)燃時(shí)間點(diǎn)，這些熱廢氣被送入余熱蒸汽發(fā)生器8中，這就是說，沒有為廢氣提供旁通管道。在余熱蒸汽發(fā)生器8中回收熱廢氣中的熱能，用于使流過其中的水蒸發(fā)，變成蒸汽，之后，已被回收熱能的廢氣從煙囪48排出到大氣中。水流則與氣流逆向地通過(英語意指單循環(huán)流過)余熱蒸汽發(fā)生器8。在余熱蒸所發(fā)生器8中產(chǎn)生的高熱蒸汽經(jīng)由蒸汽管道6送入汽輪機(jī)1中。這些蒸汽在汽輪機(jī)1內(nèi)作功膨脹，所獲得的能量通過軸3帶動發(fā)電機(jī)2轉(zhuǎn)動。從廢氣管道4中輸出的廢蒸汽送入冷凝器5中冷凝，然后存入有關(guān)的熱井內(nèi)。冷凝后的水經(jīng)由泵10和冷凝液管11輸送到一個(gè)除氣罩(Entgaserdom)12內(nèi)。添加的去礦質(zhì)的水經(jīng)由水管17送入除氣罩12中，這個(gè)除氣罩12安裝在給水儲箱13之上。冷凝液通過一個(gè)圖中未示出的分配閥噴射入除氣罩12中。采用一根供氣管道16將來自汽輪機(jī)1的廢氣送入除氣罩12內(nèi)，加熱在除氣罩12內(nèi)的冷凝液，并且進(jìn)行除氣處理。惰性的和未冷凝的氣體可以從冷凝液中被析出。被加熱的冷凝液在給水儲箱13內(nèi)暫存，用作存水。這些水將通過給水泵14和給水管線15送入余熱蒸汽發(fā)生器8中。如果要求汽輪機(jī)1能快速退出運(yùn)行，一般應(yīng)裝有旁管線18。在蒸氣管道6中的閥門7關(guān)閉，同時(shí)在旁通管道18中的閥門19打開。蒸汽直接送入冷凝器5中。在啟動汽輪機(jī)1時(shí)也可使用這個(gè)旁通并行管道18，以便防止?jié)裾羝M(jìn)入汽輪機(jī)。
從蒸汽管道6或如圖所示從旁通管道18分支出一條噴霧蒸汽管道23。蒸汽可從這個(gè)噴霧蒸汽管道23噴入渦輪機(jī)的燃燒室43中，或直接噴入渦輪機(jī)41內(nèi)。在噴霧蒸汽管道23內(nèi)，還接有一個(gè)節(jié)流閥22和一個(gè)測量光纜21。采用測量光纜21可控制裝在給水管線15上的位于余熱蒸汽發(fā)生器8之前的調(diào)節(jié)閥20的工作。
當(dāng)帶有汽輪機(jī)1的電站設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，閥門7打開，而閥門19以及節(jié)流閥20關(guān)閉。蒸汽管道6中的溫度和蒸汽量通過調(diào)節(jié)閥20調(diào)節(jié)，所述調(diào)節(jié)是根據(jù)位于蒸汽管道6中的余熱蒸汽發(fā)生器8出口側(cè)的蒸汽狀態(tài)進(jìn)行的。如果在蒸汽管道6中的蒸汽溫度上升超過了預(yù)定的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)閥20則打開，于是流過余熱蒸汽發(fā)生器8的給水通流量加大，從而降低了蒸汽管道6中蒸汽的溫度。當(dāng)蒸汽的溫度下降到一個(gè)確定值以下時(shí)，調(diào)節(jié)閥20再次關(guān)閉，如此往復(fù)操作。當(dāng)要求汽輪機(jī)1脫離運(yùn)行時(shí)，例如檢修，關(guān)閉閥門7，打開節(jié)流閥22。對噴入燃?xì)鉁u輪機(jī)組的蒸汽量的調(diào)節(jié)現(xiàn)在通過測量光纜21和調(diào)節(jié)閥20實(shí)現(xiàn)。當(dāng)噴霧蒸汽管道23中的蒸汽量超過預(yù)定值時(shí)，調(diào)節(jié)閥20則關(guān)閉，這時(shí)流過余熱蒸汽發(fā)生器8的水流量減小，使噴霧蒸汽管道23中的蒸汽量下降。當(dāng)這一蒸汽量下降到一確定值以下時(shí)，再次打開調(diào)節(jié)閥20，如此往復(fù)操作。噴入燃?xì)鉁u輪機(jī)組內(nèi)的蒸汽自然丟失掉了，因此必須從水管17注入去礦質(zhì)的水。
本發(fā)明的方法是通過余熱蒸汽發(fā)生器8實(shí)現(xiàn)的，水流一次性通過(英語意指單循環(huán)流)該余熱蒸汽發(fā)生器8。在每次運(yùn)行工況時(shí)可用調(diào)節(jié)閥20調(diào)節(jié)蒸汽量，當(dāng)只需少量蒸汽時(shí)，未被利用的熱能簡單地從余熱蒸汽發(fā)生器8的出口側(cè)排出，這時(shí)的廢氣具有較高的溫度。
顯然，本發(fā)明不僅局限于圖示的和所描述的實(shí)施例的情況。如果去掉旁通管道，同樣不影響本發(fā)明的效果。在汽輪機(jī)工作時(shí)，節(jié)能閥22也可打開，這樣可提高燃?xì)鉁u輪機(jī)組的功率。本文中的汽輪機(jī)及其相關(guān)的附件可以采用任意的蒸汽消耗設(shè)備代替。
權(quán)利要求
1.一種電站設(shè)備的操作方法，該電站設(shè)備主要包括燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)，余熱蒸汽發(fā)生器(8)和接在一起的蒸汽消耗設(shè)備，例如帶發(fā)電機(jī)(2)的汽輪機(jī)(1)，其中燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)的熱廢氣饋入余熱蒸汽發(fā)生器(8)中，并且與經(jīng)供水管線(15)供給的水流逆向地送入余熱蒸汽發(fā)生器中，所產(chǎn)生的蒸汽通過至少一條蒸汽管道6輸送至蒸汽消耗設(shè)備(1)中，其特征在于，由給水管線(15)供給的水單程地流入余熱蒸汽發(fā)生器(8)內(nèi)，燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)在每次運(yùn)行時(shí)間產(chǎn)生的廢氣送入余熱蒸汽發(fā)生器(8)內(nèi)，當(dāng)汽輪機(jī)(1)停機(jī)時(shí)，在余熱蒸汽發(fā)生器(8)內(nèi)所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)由一個(gè)噴霧蒸汽管道(23)送入燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，利用一個(gè)裝在噴霧蒸汽管道(23)內(nèi)的測量光纜(21)和裝在給水管線(15)中的閥門(20)可以調(diào)節(jié)饋入燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)中的蒸汽量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)蒸汽消耗設(shè)備(1)關(guān)機(jī)時(shí)，關(guān)閉在蒸汽管道(6)中的閥門(7)，打開在噴霧蒸汽管道(23)中的節(jié)流閥門(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，蒸汽通過噴霧蒸汽管道(23)送入燃燒室(43)或燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)的渦輪機(jī)(41)內(nèi)。
5.一種實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1的方法的裝置，其特征在于，燃?xì)鉁u輪機(jī)(40，41，46)經(jīng)過一噴霧蒸汽管道(23)與蒸汽管道(6)或與旁通管道(18)相連接，并且燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)通過一廢氣管道(47)直接連接余熱蒸汽發(fā)生器(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，在噴霧蒸汽管道(23)內(nèi)安裝有一個(gè)節(jié)流閥(22)和一個(gè)測量光纜(21)。
全文摘要
電站設(shè)備的操作方法和裝置，電站設(shè)備主要由燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)，余熱蒸汽發(fā)生器(8)和連接在一起的蒸汽消耗設(shè)備(例如帶有發(fā)電機(jī)(2)的汽輪機(jī)(1))構(gòu)成，由燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)產(chǎn)生的熱廢氣饋入余熱蒸汽發(fā)生器(8)，并且與由給水管管線(15)供給單程流入其中的水流方向相逆饋入，在余熱蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生的蒸汽通過至少一根蒸汽管道(6)送入蒸汽消耗設(shè)備(1)中。在燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)每次運(yùn)行工況中產(chǎn)生的廢氣送入余熱蒸汽發(fā)生器(8)中。當(dāng)蒸汽消耗設(shè)備(1)關(guān)機(jī)時(shí)，在余熱蒸汽發(fā)生器(8)中產(chǎn)生的蒸汽則經(jīng)由一噴霧蒸汽管道(23)送入燃?xì)鉁u輪機(jī)組(40，41，46)中。
文檔編號F02C6/18GK1159509SQ9612240
公開日1997年9月17日 申請日期1996年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月22日
發(fā)明者M·費(fèi)特斯庫, H·尼爾森 申請人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司