CN105756721A - 用于产生功率的多级蒸汽涡轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有多个级的蒸汽涡轮(10)，其包括连接到多个进入管线(21)上的多个进入点(12)、连接到多个进入管线(21)上的供给管线(20)和至少一个抽取管线(22)，抽取管线从蒸汽涡轮(10)的中间级延伸，以从蒸汽涡轮(10)中抽取蒸汽。至少一个容量管线(24)在流体方面连接进入管线(21)和至少一个抽取管线(22)，以便绕过蒸汽涡轮(10)，并且该容量管线进一步构造成提高蒸汽涡轮(10)的通流能力，从容量管线(24)上游的供给管线(20)到多个进入点(12)而测量通流能力。

Description

用于产生功率的多级蒸汽涡轮
技术领域
本公开大体涉及用于产生功率的多级蒸汽涡轮，并且更特别地，涉及改变蒸汽涡轮的通流能力的蒸汽涡轮构造。
背景技术
蒸汽动力装置典型地包括蒸汽发生器和一系列压力的蒸汽涡轮，其中第一蒸汽涡轮入口的蒸汽状况取决于蒸汽发生器的实际状况。虽然蒸汽发生器和蒸汽涡轮性能最初可匹配，以提供最佳性能，但随着时间的推移，蒸汽发生器的性能典型地降低，导致对于给定热负载，蒸汽涡轮处的蒸汽压力降低。进一步可行的是装置可在比最初设计更高的热负载下运行。这两种情况都可导致需要提高通流能力。解决这个问题的办法是最初限定蒸汽涡轮的高通流能力。但是，如果蒸汽涡轮最初设计成具有高通流能力，则在最初运行期间，可能需要对涡轮控制阀进行显著的节流操作，从而导致装置效率损失。因此需要寻找一种备选方案。
发明内容
公开的蒸汽涡轮意于提供一种提高蒸汽涡轮的通流能力的简单手段。
试图借助于独立权利要求的主题来处理这个问题。在从属权利要求中给出了有利实施例。
一个一般方面包括一种蒸汽涡轮，它具有：多个级；入口；供给管线，其通过多个进入管线来连接到多个进入点上，并且构造成将蒸汽引导到蒸汽涡轮中；至少一个抽取管线，其从蒸汽涡轮的中间级延伸，并且构造成从蒸汽涡轮中抽取蒸汽；以及容量管线。容量管线将至少一个进入管线在流体方面连接到至少一个抽取管线上，以便绕过蒸汽涡轮，而且容量管线进一步构造成提高蒸汽涡轮的通流能力，从供给管线到入口而测量通流能力。
另外的方面可包括一个或多个以下特征。容量管线具有内流阻，使得在使用中，容量管线使通流能力提高1体积%至5体积%的范围。容量管线包括孔口板。容量管线包括孔口箱。在多个进入管线中的各个中有控制/停止阀，其中容量管线在控制/停止阀和进入点之间的连接点处在流体方面连接到至少一个进入管线上。连接点构造成至少一个进入管线的低点，以便使得能够通过容量管线从多个进入管线中排出冷凝物。
另一个一般方面包括一种用于使蒸汽涡轮的通流能力提高至少1体积%的方法。方法包括：提供用于将蒸汽馈送到蒸汽涡轮中的多个进入管线，以及用于从蒸汽涡轮的中间级中抽取蒸汽的抽取管线；以及然后借助于容量管线将至少一个进入管线在流体方面连接到抽取管线上，以便绕过蒸汽涡轮。容量管线具有停止阀和排泄旁通管线，排泄旁通管线连接在停止阀的上游和下游，以便使得当停止阀处于关闭位置时，能够持续地排泄容量管线。
方法的另外的方面可包括一个或多个以下方面。除了提高通流能力，设置容量管线的大小，以便还对有关进入管线进行排泄。在容量管线中提供停止阀，以及提供排泄旁通管线，排泄旁通管线连接在停止阀的上游和下游，以便使得当停止阀处于关闭位置时，冷凝物能够流过容量管线。当蒸汽涡轮的负载超过标称负载的95%，优选介于95%和100%之间时，打开停止阀。
本发明的另一个目标是克服或至少改善关于基本负载单元的现有技术的缺点和缺陷，同时提供显著的性能改进。
根据结合附图得到的以下描述，本公开的其它方面和优点将变得显而易见，附图以示例的方式示出本发明的示例性实施例。
附图说明
以示例的方式，参照附图在下文中更全面地描述本公开的实施例，其中：
图1是根据本公开的示例性实施例的具有容量管线的蒸汽涡轮的示意图；以及
图2是根据另一个示例性实施例的蒸汽涡轮的示意图，其中容量管线包括停止阀和排泄旁通管线。
部件列表
10蒸汽涡轮
12进入点
14出口
16控制/停止阀
18停止阀
20供给管线
21进入管线
22抽取管线
24容量管线
26旁通管线
30孔口板
32孔口箱。
具体实施方式
现在参照附图来描述本公开的示例性实施例，其中相同参考标号在图中用来表示相同元件。在以下描述中，为了解释说明，阐述了许多具体细节，以提供本公开的透彻理解。但是，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开，而且本公开不局限于本文公开的示例性实施例。
在此说明书中参照了用语“通流能力”。在此语境中，将通流能力定义为蒸汽涡轮在其接收蒸汽体积流量的容量方面的流经过能力。
图1中显示的示例性实施例包括多级蒸汽涡轮10，它具有供给管线20、抽取管线22和容量管线24。
供给管线20可包括通入蒸汽涡轮10中的多个进入点，其中一个或多个进入管线21在位于蒸汽涡轮10的上游端处的进入点12处连接到蒸汽涡轮10上。如现有技术中已知的那样，供给管线20可进一步包括在进入点12的上游位于进入管线21中的控制/停止阀16，以及用于排泄冷凝物的排泄管线。
抽取管线22连接到蒸汽涡轮10的中间级上，中间级是介于蒸汽涡轮的进入点12和出口14之间的点，蒸汽主要在出口14处从蒸汽涡轮10中排出，并且进一步引导到冷蒸汽再热器或较低压力的蒸汽涡轮。抽取管线22可排到任何已知的接收体，包括给水预热器或水分分离器再热器。
容量管线24将供给管线20在流体方面连接到抽取管线22上，以便绕过蒸汽涡轮10。在示例性实施例中，容量管线24构造成考虑到在蒸汽涡轮10的使用期间中通过容量管线24的最大期望流率，在示例性实施例中，容量管线24使得使蒸汽涡轮10的通流能力能够提高至少1体积%和体积5%，这由通过供给管线20的总流量测量，总流量是通过容量管线24的流量和通过进入点12的流量的总和。这通过容量管线24的流阻的构造实现，其中流阻由诸如内径、内表面光洁度、内部限流器和管路(包括弯管)的特征限定。
在示例性实施例中，容量管线24构造成通过设置容量管线24的大小来实现排泄管线的双重目的，即，从进入管线21中排出冷凝物，以及进一步提高蒸汽涡轮10的通流能力。在这个构造中，容量管线24可代替现有的排泄管线。
为了限制和控制通过容量管线24的流率，示例性实施例包括孔口板30，可基于预计蒸汽状况来预先计算孔口板的大小。在另一个示例性实施例中，容量管线24包括具有一个或多个孔口板30的孔口箱32，孔口箱可提供单个孔口板30的等效限流作用。对于正常蒸汽状况，孔口板30设计成允许正常排泄流。当装置状况达到所需通流能力高于涡轮实时通流能力的水平时，用设计成除了正常排泄流之外还允许所需蒸汽流的较大孔口板30代替孔口板30。如果预计正常状况未实现，或者如果正常状况改变超出预期限制，则也可对大小合适的孔口板30进行同样的转换操作。
容量管线24所提供的优点在于其简易性，需要最低成本和较少维护工作。它另外可消除对控制级或超载阀的需要，而且不需要操作者来操作或者不需要昂贵的控制。另外，通过容量管线24的流体流可降低涡轮抽取流要求，并且因而可使得蒸汽涡轮10能够产生额外的功率来收回蒸汽涡轮10的一些输出容量，尽管蒸汽状况较低。
用于使蒸汽涡轮10的通流能力提高至少1体积%的示例性方法包括提供供给管线20和抽取管线22，供给管线20用于将蒸汽馈送到蒸汽涡轮10中，抽取管线22用于从蒸汽涡轮10的中间级中抽取蒸汽，然后借助于容量管线，将供给管线20在流体方面连接到抽取管线22上，以便绕过蒸汽涡轮10。
图2中显示的示例性实施例进一步包括在容量管线24中的停止阀18和排泄旁通管线26，排泄旁通管线26连接到停止阀18的上游和下游的点上。旁通管线26的这些连接点使得即使当停止阀18处于关闭位置时，冷凝物也能够流过容量管线24。这个布置对于仅为部分基本负载单元的单元来说是有利的。例如，在这样的单元的部分负载运行期间，在停止阀18处于打开位置的情况下，蒸汽涡轮10的部分负载可降低涡轮循环的效率。可通过关闭停止阀18，以及在涡轮负载介于标称负载的95%和100%之间时，重新打开停止阀18，来解决这个问题。照这样，可轻易且简单地调节蒸汽涡轮10的通流能力，使其与蒸汽涡轮10的负载相匹配。
此示例性方法具有另一个优点，即，它是简单且成本有效的可行改造办法，不需要修改涡轮、其控制系统或者不需要改变操作行动。
虽然本文已经在被认为最实际的示例性实施例的方面显示和描述了本公开，但将理解的是，本公开可体现为其它具体形式。因此目前公开的实施例在各方面都应认为是说明性而非约束性的。本公开的范围由所附权利要求指示，而非前述描述，而且意于在其中包含在所附权利要求的等效物的含义和范围内的所有变化。

Claims (10)

1.一种具有多个级的蒸汽涡轮(10)，包括：
连接到多个进入管线(21)上的多个进入点(12)；
连接到所述多个进入管线(21)上的供给管线(20)；以及
至少一个抽取管线(22)，其从所述蒸汽涡轮(10)的中间级延伸，以从所述蒸汽涡轮(10)中抽取蒸汽，
其特征在于，至少一个容量管线(24)，其在流体方面连接所述进入管线(21)中的至少一个和所述至少一个抽取管线(22)，以便绕过所述蒸汽涡轮(10)，所述至少一个容量管线(24)构造成提高所述蒸汽涡轮(10)的通流能力，从所述容量管线(24)的上游的所述供给管线(20)到所述多个进入点(12)而测量所述通流能力。
2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮(10)，其特征在于，容量管线(24)具有内流阻，使得在使用中，所述至少一个容量管线(24)使所述通流能力提高1体积%至5体积%的范围。
3.根据权利要求1或2所述的蒸汽涡轮(10)，其特征在于，所述蒸汽涡轮(10)进一步包括在所述进入管线(21)中的各个中的控制/停止阀(16)，其中所述至少一个容量管线(24)在所述控制/停止阀(16)和进入点(12)之间的连接点处在流体方面连接到至少一个进入管线(21)上。
4.根据权利要求3所述的蒸汽涡轮(10)，其特征在于，所述连接点构造成所述至少一个进入管线(21)的低点，以便使得能够通过所述至少一个容量管线(24)从所述多个进入管线(21)中排出冷凝物。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的蒸汽涡轮(10)，其特征在于，所述至少一个容量管线(24)进一步包括孔口板(30)。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的蒸汽涡轮(10)，其特征在于，所述至少一个容量管线(24)进一步包括具有一系列孔口板(30)的孔口箱(32)。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的蒸汽涡轮(10)，其特征在于，所述至少一个容量管线(24)进一步包括：
停止阀(18)；以及
排泄旁通管线(26)，其连接在所述停止阀(18)的上游和下游，以便使得当所述停止阀(18)处于关闭位置时，冷凝物能够流过所述至少一个容量管线(24)。
8.一种用于使蒸汽涡轮(10)的通流能力提高至少1体积%的方法，包括：
提供用于在进入点(12)处将蒸汽馈送到所述蒸汽涡轮(10)中的多个进入管线(21)，以及用于从所述蒸汽涡轮(10)的中间级抽取蒸汽的抽取管线(22)，
借助于容量管线(24)将至少一个进入管线(21)在流体方面连接到所述抽取管线(22)上，以便绕过所述蒸汽涡轮(10)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，除了提高通流能力，将至少一个进入管线(12)在流体方面连接到所述抽取管线(22)上的步骤进一步包括设置所述容量管线(24)的大小，以便还从所述多个进入管线(21)中的至少一个中移除冷凝物。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：
在所述容量管线中提供停止阀(18)；
提供排泄旁通管线(26)，其连接在所述停止阀(18)的上游和下游，以便使得当所述停止阀(18)处于关闭位置时，冷凝物能够流过所述容量管线(24)；
当所述蒸汽涡轮(10)的负载介于标称负载的95%和100%之间时，打开所述停止阀(18)。
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