CN1926381A - 用于从蒸汽动力设备中脱水的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种从蒸汽动力设备(2)中脱水的方法和装置(1)以及一种蒸汽动力设备(2)，其中，实现了对应于多种部分水量的污染度的有关部分水量的独立收集。

Description

用于从蒸汽动力设备中脱水的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于从蒸汽动力设备中脱水的一种方法和一种装置。本发明还涉及一种蒸汽动力设备。
背景技术
一种这样的蒸汽动力设备通常包含一个或多个带有对应蒸发器的蒸汽鼓，利用这些(尤其是处于不同压力水平下的)蒸发器产生可以供给到蒸汽透平的蒸汽。必须除去该蒸汽动力设备的水汽循环中的污染物。在该蒸汽鼓中发生污染物的浓缩。由于饱和蒸汽从该蒸汽鼓中析出，因而非挥发性物质残留在该蒸汽鼓中。通过清垢将非挥发性物质从该循环中除去。此外，尤其是在蒸汽动力设备的起动和停止过程中在水汽循环中通过脱水而产生废水和蒸汽，它们中虽然不包含污染物，但也被很大程度地丢弃且不会被进一步利用。在此，该循环就丧失了水，这些水必须再由补充水(所谓软化水)供给。所补给的软化水具有高的氧和二氧化碳含量，这就需要对软化水进行脱气，从而延长了蒸汽动力设备的启动时间。另外，也产生了成本并加重了环境的负担。
已知的是，对于一个单一压力水平下的蒸汽鼓，经过清垢的水在分离容器内减压，并使水和蒸汽彼此分离。为了对其中所含的水进行脱气和加热，将分离出的蒸汽接着在低压下继续输送到一个收集水箱内。在一个水处理设备中处理所分离出的被污染的水，然后将其供给到水汽循环中。还已知的是，将从蒸汽管道脱出的水分直接地或通过分离瓶供给到透平冷凝器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，通过技术上有效的手段实现蒸汽动力设备的脱水，其中应该对环境造成很小的负担。特别的是，不会有被污染的水排出并且会节约用水。
根据本发明，这一技术问题是利用在蒸汽动力设备中用于脱水的一种方法和一种装置而解决的，其中，对应于多种部分水量的污染度进行有关部分水量的独立收集。这一技术问题同样是利用具有根据本发明的装置的蒸汽动力设备解决的。根据本发明，优选的是提供这样一种可能性：废水沉积被显著地降低。由此对环境造成较轻的影响。此外，必须要补充的软化水也较少。
根据本发明的方法和对应的装置对于具有或是不具有蒸汽鼓(例如强制循环锅炉)的蒸汽动力设备都是可以采用的。对于没有蒸汽鼓的蒸汽动力设备，仅仅取消了清垢和/或随后的清洁。
本发明的有利之处尤其在于，将脱出的水分直接地导入一个冷凝器中，该冷凝器在该蒸汽动力设备的停机状态下不必用来接受水或蒸汽。在停机状态下产生很大量的脱水冷凝物，这些脱水冷凝物被导引到水汽循环中。
在本发明的一个优选的实施方式中，从至少一个蒸汽鼓中提取出一定量的水(例如鼓的清垢)并且供给至水处理设备。由此可以实现蒸汽动力设备的水汽循环的清洁以及重新获得的洁净水的输入。
优选的是，从至少一个过热器和/或一个蒸汽管道提取出另外一定量的水(例如脱水冷凝物或脱水蒸汽)并将其供给一个贮存容器。由此可以确保，也在这些部件中沉积的那些可以不经透平处理的水会返回该循环中。
该另外一定量的水可以供给至不具有水处理设备的蒸汽动力设备的水汽循环，以使得废水的沉积可以保持少。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，从蒸汽鼓提取出的水经受第一水汽分离，所分离出和浓缩的水被供给至水处理设备。所分离出的洁净蒸汽和所述的从至少一个过热器和/或一个蒸汽管道提取出的另外一定量的水被供给至第二水汽分离。由此，可以使待清洁的水量减到最小。
优选的是，把在第一和第二水汽分离中分离出的水供给至所述贮存容器。这些水是洁净的，并且不必为了重新输入水汽循环而再进行处理。
特别优选的是，将在第一和第二水汽分离中分离出的蒸汽供给至一个冷凝器。由此，以一种简单的方式将蒸汽返回到水汽循环中。
优选的是，确保包含在贮存容器中的水与环境空气相隔绝。也就是说，贮存容器是封闭的。不可能发生空气扰动或者空气侵入。因此，在水中不会发生氧气的饱和，由此避免了昂贵的脱气并使得该蒸汽动力设备的快速起动可以实现。
附图说明
下面借助于所附示意图详细说明本发明的两个实施例。图中：
图1示出根据本发明的、具有蒸汽鼓的蒸汽动力设备的脱水装置的一个实施例，并且
图2是根据本发明的、具有三个不同压力水平的蒸汽鼓的蒸汽动力设备的脱水装置的第二实施例。
在下文中，对相同的或作用相同的部件始终使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的脱水装置1的第一实施例，该装置是用于发电的蒸汽动力设备2的一部分。该脱水装置1相对于大气封闭，以便防止该蒸汽动力设备2中的水汽循环中的空气扰动。图1中示出，该蒸汽动力设备2的不同部件借助于用于输送水或蒸汽的管道彼此相连接。虚连接线表示用于被污染的水的管道，点划连接线表示用于洁净水的管道，而实连接线则表示用于洁净蒸汽的管道。
蒸汽动力设备2包括一个或多个蒸汽透平3，它们的蒸汽通过过热器供给。在图1中，以附图标记4表示过热器和蒸发器的组合。脱水装置1包括一个水箱，其构成为用于水汽分离的分离容器5。分离容器5的入口通过一根管道与蒸发器/过热器的组合4的出口相连接。第一部分水量的经过清垢的被污染的水通过这根管道从过热器中排放到分离容器5中并减压。以便将清垢水进一步浓缩并将蒸汽形式的洁净水与被污染的水分开。在分离容器5中分离出的经过清垢并被进一步浓缩的水被通过一个再处理容器中的一根管道输送至清垢水箱21的结构，并在清洁设备和水处理设备6中进行处理。经过处理的水可以供给至蒸汽动力设备2的一个冷凝器7，以便进一步的利用。在分离容器5中分离出的蒸汽不包含污染物并被导入到一个水箱内，水箱8是一个与蒸发器/过热器组合4相连接的减压和冷凝水箱，并且来自过热器的脱水的、洁净的水作为第二部分水量被引入该水箱。水箱8以一个所谓的蒸汽垫相对于环境保持低过压力，以使得空气或二氧化碳并不侵入到所述水箱8内的水中。在水箱8中同样发生一个水汽分离，其中，所分离出的水供给至一个用作冷凝物贮存水箱的水箱9。所分离出的蒸汽通过适当的管道供给至冷凝器7。此外，脱水装置1具有一个水箱10，该水箱的入口通过一个脱水管道与一个蒸汽管道11相连接，以便将蒸汽供给至蒸汽透平3。由此，蒸汽管道11可以尤其是在该蒸汽动力设备2的起动和停止时脱水，其中，在脱水时作为第三部分水量排出的水被导引至水箱10。在此脱水(过程)中产生的水是洁净的。水箱10是一个其中发生水汽分离的减压和冷凝水箱。所分离出的洁净的水被供给至水箱9，而所分离出的洁净的蒸汽则被供给至冷凝器7。被供给至水箱9的冷凝物会在气密装置中，尤其是具有辅助蒸汽支持的气密装置中临时贮存，并在需要时通过输入至冷凝器7中而再次供给至水汽循环。
在该蒸汽动力设备2的运行时，从水箱8和10引入到冷凝器7的蒸汽在冷凝器7中冷凝。在该蒸汽动力设备2的停机状态下或冷凝器的不可用条件下，从水箱8和水箱10至冷凝器7的连接管道封闭，并且蒸汽通过蒸汽动力设备2的冷却水系统冷却、冷凝并且将冷凝物供给至水箱9。冷凝器7中的水通过一个热井(Hotwell)被泵送至蒸汽鼓/过热器组合4的蒸汽鼓中，并且所产生的蒸汽随后通过蒸汽鼓/过热器组合4的过热器被导引至蒸汽透平3。
通过这种方式，可以在运行时、停机状态下以及在该蒸汽动力设备起动时尽可能地利用在该水汽循环中所包含的能量、以及通过脱水和清垢产生的废水和蒸汽。
在本实施例中，还采用了第二水箱8来容纳来自蒸汽鼓/过热器组合4的水。此外，还采用了水箱10来容纳来自蒸汽管道11的水。还可能的是，将来自蒸汽鼓/过热器组合4的水和来自蒸汽管道11的水供给至一个共同的水箱，然后在该水箱中可以实现水汽分离。
图2示出了根据本发明的脱水装置1的第二实施例。该脱水装置1是蒸汽动力设备2的一部分，其在此具有不同压力水平的三个蒸汽鼓。此处，蒸汽动力设备2包括高压(HD)蒸汽鼓12，其具有高压(HD)压力水平；中压(MD)蒸汽鼓13，其具有一个低于高压(HD)压力水平的中压(MD)压力水平；以及一个低压(ND)蒸汽鼓14，其具有一个低于中压(MD)压力水平的低压(ND)压力水平。在运行时利用蒸汽鼓12、13、14以及对应的蒸发器由水产生蒸汽。这些蒸汽通过蒸汽鼓12、13、14供给至对应不同压力水平的过热器15、16、17，并通过蒸汽管道18、19、20供给至蒸汽动力设备2的蒸汽透平3。
三个蒸汽鼓12、13、14分别与分离容器5相连接，以便导入来自它们(蒸汽鼓)的经过清垢的被污染的水。在分离容器5中分离出的被污染的水被导引至清垢水箱21，以便贮存这些被污染的水。可以将其它被污染的液体也供给至该清垢水箱21。清洁设备6得到来自清垢水箱的被污染液体，这些被污染液体在清洁设备6中得到处理。经过处理的水可以接着导引至冷凝器7。另外，分离容器5在出口侧与一个原料水箱22相连接。三个过热器15、16、17分别与水箱8相连接，以便导入在它们脱水时产生的洁净的水或蒸汽。三个蒸汽管道18、19、20还分别与水箱10相连接，以便导入在它们脱水时产生的洁净的水和蒸汽。
根据该第二实施例，脱水装置1的原则上的构造和原则上的功能对应于如图1所示的第一实施例的原则上的构造和原则上的功能。尤其是，分离容器5、水箱8、水箱9、第四水箱10和清洁设备6的构造和作用方式以及这些部件和该蒸汽动力设备2的其它部件之间的连接管道的构造对应于上面结合第一实施例描述的构造和作用方式。

Claims (16)

1.一种用于在蒸汽动力设备(2)中进行脱水的方法，其特征在于，对应于多个部分水量的污染度对有关的部分水量进行独立的收集。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从至少一个过热器(4；15，16，17)和/或一个蒸汽管道(11；18，19，20)中提取另外一定量的水，并将这些水供给至一个贮存容器，尤其是供给至一个用于洁净的水(8，9，10)的贮存容器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的另外一定量的水不经过预先的水处理就直接供给至该蒸汽动力设备(2)的水汽循环。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的方法，其特征在于，从至少一个蒸汽鼓(4；12，13，14)中提取一定量的水，并将这些水供给至一个水处理设备(6)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从所述蒸汽鼓(4；2，13，14)中提取出的水经受第一水汽分离，并且所分离出的水供给至该水处理设备(6)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所分离出的蒸汽和从至少一个过热器(4；15，16，17)和/或蒸汽管道(11；18，19，20)中提取出的另外一定量的水被供给至第二水汽分离。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二水汽分离中被分离出的水被供给至所述贮存容器(9)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述第二水汽分离中被分离出的蒸汽被供给至一个冷凝器(7)。
9.根据权利要求3或7所述的方法，其特征在于，确保了在所述贮存容器(8，9，10)中包含的水与环境空气相隔绝。
10.一种用于在蒸汽动力设备(2)中进行脱水的装置(1)，其特征在于，设置有多个用于贮存部分水量的贮存容器(5，8，9，10，21)，这样设置这些容器，以使得具有不同污染度的部分水量可以被独立地收集。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，设置有至少一个蒸汽鼓(4；12，13，14)和一个水处理设备(6)，以便处理被污染的水，其中，所述至少一个蒸汽鼓(4；12，13，14)和水处理设备(6)彼此相连接，以便供给从所述至少一个蒸汽鼓(4；12，13，14)中提取出的一定量水。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，设置有至少一个过热器(4；15，16，17)和/或一个蒸汽管道(11；18，19，20)，它们分别与一个贮存容器(8，9，10)相连接，以便供给从所述至少一个过热器(4；15，16，17)和/或蒸汽管道(11；18，19，20)中提取出的另外一定量的水。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，设置有用于从至少一个蒸汽鼓(4；12，13，14)中提取出的水的水汽分离的第一分离设备(5)，其中该第一分离设备(5)与所述水处理设备(6)相连接以便供给所分离出的水，并且与用于水汽分离的第二分离设备(8)相连接以便供给所分离出的蒸汽。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二分离设备(8)与贮存容器(9)相连接以便供给所分离出的水，并且与一个冷凝器(7)相连接以便供给所分离出的蒸汽。
15.根据权利要求10至14中任何一项所述的装置，其特征在于，所述贮存容器(8，9，10)是封闭的容器。
16.一种具有根据权利要求10至15中任何一项所述的装置的蒸汽动力设备。
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