CN1101212A - 用于运行热力发电厂的水-蒸汽循环的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于运行一个热力发电厂的水-蒸汽循环 的方法与装置，具有冷凝液的预热段(20)、蒸汽发生 器(30)和带有冷凝器(12)与后接的冷凝液回收装置 (14)的汽轮机(10)，冷凝液回收装置前接有至少一个 冷凝液泵(16)，经回收的冷凝液在通到蒸汽发生器 (30)之前在预热段(20)内通过从汽轮机(10)与/或 从一个蒸汽过热装置(32)来的废气供气加热。冷凝 液在到达预热段(20)之前进行预处理，在随后通过预 热段时就不再进行去气。

Description

用于运行热力发电厂的水-蒸汽循环的方法与装置
本发明涉及一种用于运行一个诸如蒸汽发电厂、火力发电厂或联合发电厂(Kombikraftwerk)的热力发电厂的水-蒸汽循环的方法，在这个方法中采用了用于冷凝液的预热段，采用了蒸汽发生器和汽轮机，该汽轮机带有冷凝器和后接的、带有前接冷凝液泵的冷凝液回收装置(Kondensataufbereiting)，经回收的(aufbereitete)冷凝液在通到蒸汽发生器之前在预热段中通过从汽轮机来的与/或从一个蒸汽中间过热装置来的废汽供并从而被加热。本发明还涉及实现此方法的装置。
众所周知，在热力发电厂中，用于产生蒸汽的水要进行回收，并在一个预热段内按照在蒸汽发生器和其后接的汽轮机中作为基准的、热力发电厂的基本参数进行预热。这就是说，称为冷凝液的为了汽化准备的回收水压进入蒸汽发生器时要提高到所需的压力水平与温度水平。
此外，热力发电厂的预段一般具有至少一个低压预热器、一个带去气器的供水容器以及一个高压预热器。从汽轮机冷凝器出来的冷凝液首先在一个例如冷凝净化装置这样的冷凝液回收装置中进行回收，并借助于冷凝液泵通过低压预热器向供水容器输送。在那里，例如通过喷雾去气去除冷凝液中的氧气和隋性气体。在这种去气作用以及借助于从汽轮机供应给冷凝液的废汽带来的热量的共同作用下，使供水容器内呈沸腾状态。
为把冷凝液提高到所需的压力水平与温度水平，冷凝液在预热段的多个部位进行加热，汽轮机的抽汽口与预热器的供汽口在压力与温度上要保持一致。
供水容器用作供水的存储容器，供水借助于供水泵通过高压预热器向蒸汽发生器输送。此外，在预热段的低压区域通常设置一个冷凝液容器以补偿冷凝液的损失。
供水容器、预热器以及与其相连的管道在强度上应分别按照相应的负荷进行设置，要根据所需条件对材料及与其相联的加工要求进行选择，这就对预热段的制造成本有持续的影响。因此，发电厂的生产者与经营者普遍要求找到、或者创造出降低建造热力发电厂的成本的途径。
从这一现有技术情况出发，本发明的目的因而在于，提供一种简化的运行热力发电厂的方法，根据它可以降低建造和运行热力发电厂的成本。此外，本发明的目的还在于提供一种实现此方法的相应的装置。
实现本发明的目的的技术解决方案在于，冷凝液在到达预热段之前先进行预处理，冷凝液不需进行去气，冷凝液在没有实施去气措施的情况下被输送到蒸汽发生器。作为预处理，在回收的冷凝液中加入碱性盐以及氧气，并将其存储在一个接入预热段中的冷凝液容器内证明是有利的。
按照本发明的方法的一个特点，还可以规定，在发电厂的称为“维持频率”(“Frequenzstutzung”)的工作状况中-在此工作状况中汽轮机在最大蒸汽供汽下运作-无须为加热冷的冷凝液抽取蒸汽，不需要像迄今一般情况那样必需在抽气管道中装设闭锁机构。为了在这工作状况下产生所需的蒸汽量，可以从冷凝液容器供应冷凝液，直至容器排空为止。
一种用于实现本发明的方法的装置，它具有一个预热段、一个蒸汽发生器和一个带有冷凝器和后接的冷凝液回收装置的汽轮机，前述的冷凝液预处理也在该冷凝液回收装置中进行。
为达到本发明的基本目的，本发明的水-蒸汽循环的预热段具有至少一个低压预热器和/或一个高压预热器以及至少一个将冷凝液从预热段供到蒸汽发生器的供水泵。
在本发明的一种有利的结构布置中，可根据不同的空间可能性将供水泵设置在预热段的前面或后面，或在预热段分成两组时设置在两组之间。然而有利的是将供水泵设计成前置泵与主泵两级，按照一种优选的结构设计，前置泵与主泵在空间上相互分开设置，例如，设置在预热器的前面与后面，并由一个共同的驱动电动机来驱动。其优点特别在于，预热器设置在低的压力水平，因而可以低成本地制造出来，而供应蒸汽发生器的高温高供水压力在沿流动方向在预热器的后面才产生。
在本发明的一种有利的结构布置中，冷凝液容器还可以作为存储器接入预热段内，该存储器起供水泵的供应容器的作用。
在本发明的装置的一种有利结构布置中，冷凝液容器在预热段的开始端与其连接，因为此处压力与温度的负荷较低，因此材料要求较低，从而可保持低的制造成本。
按本发明的一种有利的实施形式，冷凝液容器具有一压力缓冲垫，该压力缓冲垫可以有选择地由蒸汽或氮气构成。
本发明的方法及实施此方法的装置的主要优点在于，预热段的所有组成件所承受的负荷比迄今常用的要小，因此制造成本可以较低。
本发明的方法的另一个成果是，不算在预热段内的冷凝液净化装置按低压力设置，因为随着的预热段中的压力也是低的。经回收的冷凝液借助于迄今常用的冷凝液主泵送入设置在预热段开始端的冷凝液存储器，冷凝液先前在冷凝液净化装置进行净化，随后在各低压预热器中进行预热，这些低压预热器由汽轮机低压出来的废汽通过不可闭锁的抽汽部位供汽。冷凝液存储器接受非沸腾状态的冷凝液并作为供水泵的供应容器。如前所述，供水泵由前置泵与主泵构成，前置泵可以相对于迄今常用的标准设计得简单一些，因为流入它的不是沸水，因而不需要为泵设置在压力下降时对抗沸水的保护装置。将冷凝液的温度提高到相应于蒸汽发生器上的输入温度的最终温度的加热始终是由通过供应管道从汽轮机来的废汽来完成的。
前置泵的最终压力取决于预热段的压力损失以及供水主泵的输入压力。这个压力关系可以如下地进行优化，即，使每个预热器在近水一侧的压力低于相应抽气压力。这样就可以简化汽轮机的保护装置。此外，如果由于备用原因而仍需要设置旁路的话，高压预热器的通常的快速控制自身介质的旁路附件可以由普通的电动附件来代替。由此产生了又一种优点，沿流动方向处在蒸汽发生器前面的预热器也是可以按例如从16至25巴的低压力进行设置，而无须按从200至300巴的额定压力进行设置。
通过控制抽气而在供电网中达致“维持频率”的工作状况，用本发明的装置也较易达成，并且根据在预热段内的预热器的级数而提供较大的调整范围。
最后一个优点是，从加热冷凝液直到汽轮机冷凝器可以串级联接，因而可以从热力学角度更有利地利用发电厂的作业。由于可实现进一步降低冷凝液温度，因此能够在冷凝液净化装置中达到百份之百的供水去盐。为了防止氧气不可控制地进入冷凝液存储器，采用了一种蒸汽缓冲垫；在那些无法从它处取得辅助蒸汽的设备中，在起动前或直到再次起动前可以用氮气缓冲垫来代替。
本发明及其有利的结构形式以及其特别的优点将借助于附图中所示的实施例作进一步的说明和描述。
唯一的一个附图示出一个热力发电厂的水-蒸汽循环的线路图。
在这唯一的附图中，示出了一个按本发明的、热力发电厂的水-蒸汽循环的线路图，其中没有示出对本发明无关紧要的组成件。
在一个常规汽轮机10的输出端上连接有一个冷凝器12，其冷凝液在一个后接的冷凝液回收装置14中进行净化与预处理。冷凝液的馈给分两支路进行，每一支路具有一个冷凝液主泵16和截止泵15以及一个单向阀17。
冷凝液回收装置14的输出侧连接有一个第一预热器18，该预热器通过一个抽气装置19从汽轮机10供应蒸汽。冷凝液回收装置14在输入侧通过一个旁通管道13直接跟冷凝器12连接。
所谓的预热段20以第一预热装置18开始，该预热段还包括有供水泵24、第二预热器26和第三预热器28。冷凝液存储器22，如其名称所示，接收冷凝液，并用作供水泵23的供应容器，在所示线路图中，供水泵相互并联连接并给后接的第二与第三预热器供水，经加热的冷凝液从第三预热器送到带有后置过热装置32的蒸汽发生器30。
在本发明的线路图中与常规的发电厂显著不同之处在于，在整个预热段20中既没有设置供水容器，也没有设置通常都装在供水容器内的去气装置。其原因在于，冷凝液回收装置14中的冷凝液进行了预处理，因此就不需要对加了热的冷凝液进行去气。
跟常规发电厂的另一区别在于，冷凝液存储器22不像通常那样配置在冷凝液回收装置上，而是如图所示地装在预热段内。
预热段20在沿流动方向在冷凝液存储器22的连接点后面分成两个并联支路，分别装有设计成两级的供水泵24的一个第一级。在供水泵24的第一级后面，两支路又合成一路并引向第二预热器26，其后连接着第三预热器28。在此要指出，预热段的总的压力水平总是设定得很低。这样做的目的主要在于，无论前接的冷凝液回收装置14还是预热段20的各组成部分都可以相应于这个低的压力来设置，结果是预热段20的各个组成部分可以通过选择相应的材料与材料横截面而低成本地制造出来。这既适用于第一与第二预热器18、26，也适用于第三预热器28。相当于常规热力发电厂中的供水压力的预热段的压力要通过供水泵24的第二级才产生，这第二级在第三预热器28后面也是并联设置，分别连接有最小流量管道11，一起导向蒸汽发生器30。
通过有意识地选用低的温度水平与压力水平可以使冷凝液回收装置中的水处在非沸腾状态。依此，在设置供水泵24的第一级、即所谓前置泵时，不需要设置特别的辅助装置来针对在压力下降时沸腾的水。前置泵的最终压力决定于预热器支路的压力损失以及供水泵第二级的允许输入压力。
所描述的发电厂线路的一个特点在于，在“维持频率”的工作状况下，从冷凝液回收装置向预热段的供水可以中断，这样，就无须为预热流入的冷的冷凝液而从汽轮机抽取蒸汽，并且至少在冷凝液存储器22排空以前的时间内汽轮机10可以以最大的热功率驱动，而不会有冷凝液再流入。

Claims (11)

1.一种用于运行一个诸如蒸汽发电厂、火力发电厂或联合发电厂的水-蒸汽循环的方法，在这个方法中采用了用于冷凝液的预热段(20)，采用了蒸汽发生器(30)和汽轮机(10)，汽轮机(10)带有冷凝器(12)和后接的、带有前接冷凝液主泵(16)的冷凝液回收装置(14)，经回收的冷凝液在通到蒸汽发生器(20)之前在预热器(20)中通过从汽轮机(10)来的与/或从一个蒸汽中间过热装置(32)来的废汽供汽并从而被加热，其特征在于，冷凝液在到达预热段(20)之前先进行预处理，冷凝液不需进行去气，冷凝液在没有实施去气措施的情况下被输送到蒸汽发生器(30)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，冷凝液被存储在一个接入预热段(20)内的冷凝液存储器内。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在“维持频率”的工作状况下，没有冷凝液输送到预热段(20)内，因而不需要从汽轮机(10)抽取蒸汽来加热冷的冷凝液。
4.实现按权利要求1的方法的、热力发电厂的水-蒸汽循环，它包括有一个预热段(20)、一个蒸汽发生器(30)和一个带有一个冷凝器(12)和一个后接的冷凝液回收装置(14)的汽轮机(10)，其特征在于，预热段(20)具有至少一个低压预热器(18)和/或一个高压预热器(28)以及至少一个将冷凝液从预热段(20)供到蒸汽发生器(30)的供水泵(24)。
5.按权利要求4所述的水-蒸汽循环，其特征在于，供水泵(24)设计成两级，具有一个前置泵和一个主泵。
6.按权利要求5所述的水-蒸汽循环，其特征在于，前置泵与主泵在空间上相互分开设置，并设有一个共同的驱动电动机。
7.按权利要求4至6中之一项所述的水-蒸汽循环，其特征在于，在预热段(20)中接入一个冷凝液存储器(22)。
8.按权利要求7所述的水-蒸汽循环，其特征在于，冷凝液存储器(22)用作供水泵(24)的供应容器。
9.按权利要求7或8所述的水-蒸汽循环，其特征在于，冷凝液存储器具有一个压力缓冲垫。
10.按权利要求9所述的水-蒸汽循环，其特征在于，所述压力缓冲垫是一个蒸汽缓冲垫。
11.按权利要求9所述的水-蒸汽循环，其特征在于，所述压力缓冲垫是一个氮气缓冲垫。
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