专利名称：用于加热蒸汽轮机的方法
用于加热蒸汽轮机的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加热蒸汽轮机(Dampfturbine)的方法，该蒸 汽轮机包括中压涡轮部分(Teilturbine)和/或低压涡轮部分，其中，中 压涡轮部分在出口侧设有积聚装置(Staueinrichtung)。
蒸汽轮机也称作涡轮机。水轮机、蒸汽和燃气轮机、风车、离心 泵和离心式压缩机以及推进器等总称为涡轮机。所有这些机器的共同
目的是，用于从流体获取能量以便驱动其它机器，或相反地，用于将 能量输送给流体，以便提高其压力。
在本申请中，将高压涡轮部分理解为这样的涡轮部分，该涡轮部 分的入口侧受到过热蒸汽的沖击，该蒸汽可具有高达620 °C的温度和 高达300bar的压力。上述温度和压力数据仅仅是参考值。设计成用 于高温度且用于高压力的涡轮部分，同样可称为高压涡轮部分。中压 涡轮部分通常受到过热蒸汽的冲击，该蒸汽具有600。C温度和大约 140bar的压力。低压涡轮部分通常受到从中压涡轮部分流出的蒸汽的 冲击。由低压涡轮部分流出的蒸汽最后在冷凝器中聚集，并重新变成 水。 一般情况下，由高压涡轮部分流出的蒸汽在中间过热器中加热， 并流入中压涡轮部分。
在地区能量供应中具有重要意义的是，尽可能快地让用于驱动发 电机的蒸汽轮机加速到额定转速。额定转速为50Hz或60Hz。不过也 存在其它的额定转速。
这里的问题是，在加载到满运行参数之前，必须有控制地预热蒸 汽轮机中的机轴(Welle)和其它厚壁部件，以防止部件中产生不允许的 应力。
通常，中压涡轮部分的涡轮轴对着真空运转。这意味着，中压涡 轮部分出口侧普遍存在相对低的压力。由于该原因，在中压涡4仑部分 中的流过蒸汽的饱和温度和密度是低的。由此通过蒸汽进入到涡轮轴 中的热量较少，这使得中压涡轮部分的预热延迟。蒸汽轮机的总启动 时间也因此而延长。过长的启动时间令人感到干扰。
因此，本发明之目的在于给出一种可以快速加热蒸汽轮机的方法。
该目的通过加热蒸汽轮机的方法实现，该蒸汽轮机包括中压涡轮 部分和/或低压涡轮部分，其中，中压涡轮部分出口一侧设有积聚装 置，其中，在启动过程期间流过中压涡轮部分的蒸汽通过积聚装置在 出口积聚，使得在中压涡轮部分中的蒸汽压力提高，以提高蒸汽的饱 和温度。
本发明的另 一方面在于，通过蒸汽流受控地积聚在中压涡轮部分 的出口处，提高在蒸汽轮机启动过程中的压力。例如可以通过闭合阀
瓣(Klappe),提高中压涡轮部分出口处的压力。压力的提高导致蒸汽 饱和温度的提高。在饱和的蒸汽中，传热系数尤其高。该传热系数比 对流预热时高。因此，在蒸汽饱和时，温度对于进入涡轮轴中的热量 是有决定意义的。例如没有本发明的积聚时，蒸汽温度约为80°C， 蒸汽压力约为0.5bar。中压涡轮部分的出口侧的蒸汽，在积聚装置中 积聚成例如压力为4bar,由此产生蒸汽饱和温度144°C。向安装在蒸 汽轮机中的涡轮轴的热传递由此提高，并因此相对快速地加热涡轮 轴。
而且，由于大的蒸汽密度，加速了中压涡轮部分机轴的紧接着的 对流过加热。
通过本发明的方法，热可以快速的传送到中压涡轮部分机轴，可 以将冷启动时蒸汽轮机启动过程缩短一小时。在一个有利的改型中， 积聚装置设置在溢流管线(Oberstr6mleitung)中。这里，溢流管线是按
流体动力学(str。mungstechnisch)的方式连接中压涡轮部分出口和低压
涡轮部分的入口的管线。
通过该方法，能够相对简单地提高中压涡轮部分出口侧的压力。
在另一有利改型中，积聚装置形成得具有可调整性。
由此，可以调整蒸汽轮机的加热过程。例如，通过可调整的积聚
装置可以改变在中压涡轮部分流入的不连续的蒸汽流量，使得热量均
匀地进入中压涡轮部分的厚壁部件。
作为用于调节积聚装置的输入量，可釆用温度、压力和/或蒸汽流量。
在另一有利改型中，积聚装置构成为可转动的阀瓣。构成为可转 动的阀瓣是比较经济的方法，还能够取得所要的效果，即实现蒸汽的 积聚。
在另一有利改型中，中压涡轮部分出口側的蒸汽积聚成压力值处 于3至5bar之间，而温度值处于130。C至150。C之间。
已经发现，在这样的压力值和温度值下，进入中压涡轮部分机轴 的蒸汽的热量特别高。
接下来，参照附图来详细描述本发明的实施例。其中具有同一附 图标记的部件具有同样的功能。 其中
图1表示中压涡轮部分和低压涡轮部分的示意图。
图l中，示意性地显示了蒸汽轮机8。蒸汽轮机可以包括高压涡 轮部分、中压涡轮部分和/或低压涡轮部分。图示的蒸汽轮机包括中 压涡轮部分和低压涡轮部分。 一般来说，新蒸汽流入图中未显示的高 压涡轮部分，并在其中膨胀(entspannen)并冷却到较低温度。该膨胀 且冷却的蒸汽在图1中没有详细示出的中间过热器中加热到高温，接 着经过管线1流入中压涡轮部分2中。流入中压涡轮部分2的蒸汽膨 胀，这时，蒸汽的压力和温度下降。
在中压涡轮部分2的出口侧，膨胀的蒸汽由出口 3通过溢流管4 流入低压涡轮部分6的入口 5。在图1中示出的中压涡轮部分2和低 压涡轮部分6是蒸汽轮机的一部分。为了清晰起见，高压涡轮部分、 中间过热器、冷凝器和(例如)泵等不同的单元均没有详细示出。
在溢流管线4中设置了积聚装置7。积聚装置7可形成为可调节 且/或可转动的阀瓣。在启动过程期间，运行积聚装置7，使得从出口 3流出的蒸汽在调节阀瓣前积聚，由此提高蒸汽压力。蒸汽的饱和温 度因此提高，并导致到中压涡轮部分2的中压涡轮轴的蒸汽传热系数 的提高。中压涡轮轴没有详细地显示。
已表明，出口侧的蒸汽应积聚到3bar至5bar之间的压力值和130 。C至150。C之间的温度值，以获得良好的传热系数。
蒸汽轮机的启动过程由此缩短大约 一 小时。
权利要求
1.一种用于加热蒸汽轮机(8)的方法，所述蒸汽轮机(8)包括中压涡轮部分(2)和/或低压涡轮部分(6)，其中，所述中压涡轮部分(2)在出口侧具有积聚装置(7)，其特征在于，在启动过程期间流过所述中压涡轮部分(2)的蒸汽通过所述积聚装置(7)以某种方式积聚在出口(3)处，该方式使得所述中压涡轮部分(2)中的蒸汽压升高，从而提高蒸汽的饱和温度。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述积聚装置(7) -没置在溢流管线(4)中。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述积聚装 置(7)构造成具有可调节性。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，所述积聚 装置(7)构造成可转动的阀瓣。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，蒸 汽在出口侧积聚到压力值处于3bar至5bar之间而温度值处于130。C至 150。C之间。
6. —种蒸汽轮机设备，包括中压涡轮部分(2)和/或低压涡轮部分 (6)，其特征在于，设在所述中压涡轮部分(2)的出口侧的积聚装置(7)。
7. 根据权利要求6所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，所述积 聚装置(7)构造成可转动的阀瓣。
8. 根据权利要求6或7所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，所 述积聚装置(7)设置在溢流管线(4)中。
全文摘要
本发明涉及一种用于加热蒸汽轮机(8)的方法，该蒸汽轮机包括中压涡轮部分(2)和/或低压涡轮部分(6)，其中，中压涡轮部分(2)在出口侧设有积聚装置(7)，其中，在启动过程期间流过中压涡轮部分(2)的蒸汽通过积聚装置(7)积聚在出口(3)处，使得中压涡轮部分(2)中蒸汽压力提高。从中压涡轮部分(2)流出的蒸汽被积聚，从而提高蒸汽的压力和温度。增加蒸汽向中压涡轮部分(2)上的厚壁部件以及中压涡轮部分机轴的热传递。因此，蒸汽轮机的启动时间缩短。
文档编号F01K13/02GK101351621SQ200680037462
公开日2009年1月21日 申请日期2006年10月11日 优先权日2005年10月12日
发明者E·戈布雷克特, K·彼特斯 申请人:西门子公司