CN106103910B - 具有阀杆漏汽管路的蒸汽动力设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽动力设备(1)，所述蒸汽动力设备包括蒸汽轮机(2)和阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)，其中在阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)中设置有阀门(14a，14b)，以便能够由此将阀杆漏汽引入适合的阀杆漏汽收集器(16)中，例如引入冷凝器(8)中。

Description

具有阀杆漏汽管路的蒸汽动力设备

技术领域

本发明涉及一种蒸汽动力设备，所述蒸汽动力设备包括：蒸汽轮机；蒸汽管路，所述蒸汽管路与蒸汽轮机流体连接并且构成为用于传导蒸汽；阀，所述阀设置在蒸汽管路中并且构成为用于改变通过蒸汽管路的蒸汽的蒸汽流量，其中在运行中在阀中产生阀杆漏汽并且所述阀杆漏汽与阀杆漏汽管路流体连接；阀杆漏汽收集器，所述阀杆漏汽收集器与阀杆漏汽管路流体连接。

本发明还涉及一种用于运行蒸汽动力设备的方法。

背景技术

蒸汽动力设备通常包括蒸汽轮机和蒸汽发生器，其中蒸汽管路构成和设置为，使得在蒸汽发生器中产生的蒸汽能够流向蒸汽轮机。在蒸汽发生器中能够产生具有高于600℃的温度和高于300巴的压力的蒸汽。蒸汽的如此高的温度和压力意味着对设置在蒸汽管路中的阀的挑战。通常，在将蒸汽引向蒸汽轮机的蒸汽管路中设置有两个阀，更确切地说为快速关闭阀和调节阀。快速关闭阀设置为用于在故障情况下快速地关闭并且相应地构成为用于这种情况。调节阀承担的任务是，在打开快速关闭阀时调节或控制通过蒸汽管路的蒸汽供应。

快速关闭阀以及调节阀在现代的蒸汽动力设备中基本上由阀壳体和阀锥构成，其中阀锥构成为可经由阀杆沿一个方向移动。蒸汽能够在阀杆和阀壳体之间流动，其中所述流是泄漏流进而称作阀杆漏汽。阀杆漏汽通常被收集并且作为密封蒸汽输送给蒸汽动力设备。

由于蒸汽的高的温度和高的压力，迄今不存在其他使用可能性。例如将阀杆漏汽直接导入冷凝器中是不可行的，因为在特定的运行条件下空气被吸入阀中进而能够导致在阀中的可能的损坏。

发明内容

在此，本发明尝试提供补救措施以及具有如下目的，即提供一种蒸汽动力设备，其中能够进一步利用阀杆漏汽。

所述目的通过一种蒸汽动力设备实现，所述蒸汽动力设备包括：蒸汽轮机；蒸汽管路，所述蒸汽管路用于传导蒸汽；阀，所述阀设置在蒸汽管路中；阀杆漏汽管路，所述阀杆漏汽管路与阀流体连接；和阀杆漏汽收集器，所述阀杆漏汽收集器与阀杆漏汽管路流体连接，其中阀杆漏汽收集器构成为冷凝器。

此外，所述目的通过如下方式实现，即提供一种用于运行蒸汽动力设备的方法，其中当在阀门(Armatur)的上游存在阀杆漏汽时，打开阀门，以及当没有阀杆漏汽从阀中流出时，再关闭阀门。

由此，以本发明提出，在阀杆漏汽管路中设置阀门。在阀杆漏汽流过阀杆漏汽管路的运行条件下，阀门保持打开。当没有阀杆漏汽再流过时，为了在特定的运行条件下避免回流而关闭阀门。这种运行条件应经由适合的测量设备检测，所述测量设备在阀杆漏汽管路中设置在阀门上游。适合的测量设备例如是用于检测阀杆漏汽的压力的测量设备和/或用于检测阀杆漏汽的温度的测量设备。

从现在起，通过设置阀门能够考虑将阀杆漏汽有针对性地使用在较大的应用领域中。由此产生较高的运行安全性的优点。

迄今，阀杆漏汽管路通常与蒸汽轮机的轴密封系统流体连接。因为从阀中，例如从新鲜蒸汽快速关闭阀、新鲜蒸汽调节阀和拦截式快速关闭阀(Abfang-Schnellschlussventil)和拦截式调节阀(Abfang-Stellventil)中流出具有高的温度的阀杆漏汽，所以整个轴密封蒸汽系统必须为这种高的温度设计，这使得系统变得昂贵。由此，借助于本发明，整个轴密封蒸汽系统变得成本更低，因为从现在起能够使用更低成本的管道材料。

此外将更低成本的材料用于漏汽调节阀和漏汽旁通阀是可能的。

阀杆漏汽收集器构成为冷凝器。至今为止，将阀杆漏汽直接引入冷凝器中是不可能的。从现在起，通过根据本发明在阀杆漏汽管路中使用阀门能够将阀杆漏汽直接引入冷凝器中。

在一个有利的改进方案中，阀杆漏汽收集器能够构成为竖管。竖管通常是水位调节容器，所述水位调节容器设置在冷凝器上游。根据本发明，阀杆漏汽直接引入竖管中。在基本上弯曲地构成的竖管中，蒸汽在大地测量学方面位于下方的部位中流入，其中蒸汽向上流出并且必要时经由水喷射装置最终到达冷凝器。对于阀杆漏汽在竖管中冷凝的情况，在大地测量学方面低的部位处将已收集的水经由水环路引向冷凝器热井。

有利的改进方案在下面的描述中给出。

因此，在第一有利的改进方案中，阀门构成为活门。在此，在蒸汽管路中阀门构成为具有在现有技术中已知的活门。通过移动活门来调节通过阀杆漏汽管路的流量。活门是用于调节通过管路的蒸汽的流量的成本相对低的可能性。

为此，在另一有利的改进方案中，活门构成为受控制的。也就是说，经由控制单元进行活门的运动，以可从外部操纵控制或调节变量的方式供给所述控制单元。由此增大活门的使用范围。

在另一有利的改进方案中，活门构成为止回活门(Rückschlagklappe)。

由此，在故障或干扰情况下，能够防止阀杆漏汽到阀的不期望的回流。由此能够防止阀在这种干扰或损坏情况下的损坏。

有利地，阀门能够构成为阀。借助于阀能够精确地调节通过阀杆漏汽管路的流量并且能够根据期望的使用范围进行考虑。阀的操控同样能够经由控制单元进行。为此，为控制单元从外部预设调节变量。在此，控制单元能够构成为，使得能够进行自主的调节。

在一个有利的改进方案中，在阀杆漏汽管路中设置有安全阀，所述安全阀附加于阀门设置并且在超过允许的最大压力时打开所述安全阀，并且保护所述阀免受高的背压。

根据本发明，所述目的也通过如下方式实现，提出一种用于运行蒸汽动力设备的方法，其中当在阀门上游存在阀杆漏汽时，打开阀门，以及当没有阀杆漏汽从阀中流出时，再关闭阀门。由此，有效地防止将空气不期望地吸入阀中。

在所述方法的另一有利的改进方案中，一旦达到在阀杆漏汽管路中的最大压力，那么才打开安全阀，以便保护涡轮机阀免受高的背压。

结合实施例的下面的说明，本发明的上文所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法变得可更清楚且能更明确理解，结合附图详细阐述所述实施例。

在下文中，根据附图描述本发明的实施例。所述附图将不合乎比例地示出实施例，更确切地说，附图中用于阐述的部分以示意的和/或轻微变形的方式构成。关于附图中可直接看到的教导的补充，参照相关的现有技术。

附图说明

唯一的附图示出根据本发明的蒸汽动力设备。

具体实施方式

关于在附图中可直接看到的教导的补充，参照相关的现有技术。

附图示出蒸汽动力设备1，其包括蒸汽轮机2，所述蒸汽轮机包括第一子涡轮机2a和第二子涡轮机2b。为了清楚起见，不详细示出蒸汽发生器和发电机。此外，第一子涡轮机2a构成为组合式高压和中压蒸汽轮机。

新鲜蒸汽从未详细示出的蒸汽发生器中经由快速关闭阀3和与快速关闭阀3流体连接的调节阀4流入蒸汽管路5中。因此，新鲜蒸汽首先流过快速关闭阀3，并且随后流过调节阀4，并且从那里经由蒸汽管路5流入第一子涡轮机2a的高压部分2c中。在流过第一子涡轮机2a的高压部分2c之后，蒸汽从高压部分2c中向外流出(未示出)并且在再热器中再次加热并且随后经由中压快速关闭阀6和中压调节阀7流入第一子涡轮机2a的中压部分2d中。

在蒸汽流过第一子涡轮机2a的中压部分2d之后，所述蒸汽最终到达第二子涡轮机2b，所述第二子涡轮机构成为低压涡轮机。将第一子涡轮机2a与第二子涡轮机2b流体连接的蒸汽管路未被示出并且被称作溢流管路。

在流过第二子涡轮机2b之后，蒸汽随后流入冷凝器8中并且在那冷凝为水。

为了清楚起见，示出蒸汽轮机2中的密封蒸汽系统9的一部分。流入快速关闭阀3和调节阀4的蒸汽的特征在于相对高的温度和高的压力。流入中压快速关闭阀6和中压调节阀7中的蒸汽的特征在于在与之前的情况相比更小的压力下的高的温度。

阀3、4、6和7包括阀壳体和阀杆，所述阀杆移动阀锥。阀杆连同阀锥的运动引起通过阀的蒸汽流量的调节进而引起通过蒸汽管路5的蒸汽的蒸汽流量的调节。每个阀3、4、6、7分别包括控制单元10，所述控制单元构成为用于控制阀杆。

阀杆漏汽经由第一阀杆漏汽管路11从快速关闭阀3中流出。从中压快速关闭阀6中，阀杆漏汽同样地经由第二阀杆漏汽管路12流入共同的第三阀杆漏汽管路13中。在第三阀杆漏汽管路13中设置有阀门14a。在蒸汽流过阀门14a之后，阀杆漏汽经由第四阀杆漏汽管路15到达阀杆漏汽收集器16中。

与此类似地，构成来自调节阀4和中压调节阀7的阀杆漏汽。来自调节阀4的阀杆漏汽经由第五阀杆漏汽管路17引导。从中压调节阀7中流出的阀杆漏汽到达第六阀杆漏汽管路18中。第五阀杆漏汽管路17和第六阀杆漏汽管路18通入共同的第七阀杆漏汽管路19中，在所述第七阀杆漏汽管路中设置有阀门14b。在流过阀门14b之后，漏汽到达第八阀杆漏汽管路20中并且从那里最终到达阀杆漏汽收集器16中。

在第三阀杆漏汽管路13中，除了阀门14a以外设置有第一安全阀21，并且在第七阀杆漏汽管路19中，除了阀门14b以外设置有第二安全阀22。

一旦阀杆漏汽流动，那么打开阀门14a和14b。当没有阀杆漏汽流动时，再次关闭阀门14a和14b。

阀门14a和14b能够构成为活门。所述活门能够分别经由第一控制单元23a和第二控制单元23b控制。在此，第一控制单元23a操控第一阀门14a，以及第二控制单元23b操控第二阀门14b。

在一个替代的实施方式中，活门14a、14b构成为止回活门。

阀门14a和14b还能够构成为阀。

在图中示出的蒸汽动力设备1的特征在于，阀杆漏汽收集器16构成为冷凝器8。在此，所述冷凝器能够是分离器冷凝器或是如下冷凝器，所述冷凝器流体连接在第二子涡轮机2b下游。

尽管通过优选的实施例详细说明和描述本发明的细节，但是本发明不受所公开的实例的限制，并且能够由本领域技术人员从中推导出其他变型方案，而不会脱离本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种蒸汽动力设备(1)，其包括：

蒸汽轮机(2，2a，2b)；

蒸汽管路(5)，所述蒸汽管路与所述蒸汽轮机(2，2a，2b)流体连接，并且所述蒸汽管路构成为用于传导蒸汽；

阀(3，4，6，7)，所述阀设置在所述蒸汽管路(5)中，并且所述阀构成为用于改变通过所述蒸汽管路(5)的蒸汽的蒸汽流量，其中在运行中在所述阀(3，4，6，7)中产生阀杆漏汽，并且所述阀杆漏汽与阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)流体连接；

阀杆漏汽收集器(16)，所述阀杆漏汽收集器与所述阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)流体连接，

其特征在于，

在所述阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)中设置有阀门(14a，14b)，

其中所述阀杆漏汽收集器(16)构成为冷凝器(8)，使得所述阀门(14a，14b)设置在所述阀(3，4，6，7)和所述冷凝器(8)之间，

其中在所述阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)中设置有安全阀(21，22)，并且

其中一旦达到在所述阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)中的最大压力，那么打开所述安全阀(21，22)。

2.根据权利要求1所述的蒸汽动力设备(1)，

其中所述阀门(14a，14b)构成为活门。

3.根据权利要求2所述的蒸汽动力设备(1)，

其中所述活门以受控制的方式构成。

4.根据权利要求2所述的蒸汽动力设备(1)，

其中所述活门构成为止回活门。

5.一种用于运行根据权利要求1至4中任一项所述的设备的方法，

其中当在所述阀门(14a，14b)上游存在阀杆漏汽时，打开所述阀门(14a，14b)，以及当没有阀杆漏汽从所述阀(3，4，6，7)中流出时，再次关闭所述阀门，并且

其中一旦达到在阀杆漏汽管路(11，12，13，15，17，18，19，20)中的最大压力，那么打开安全阀(21，22)。