设施和用于衰减相应的设施中的声振动的方法
【专利摘要】本发明涉及一种设施(2)，特别是发电厂(2)，所述设施包括蒸汽轮机(8)和旁通站(10)，所述旁通站用于根据需要引导用于蒸汽轮机(8)的工作介质绕过蒸汽轮机(8)，其中为旁通站(10)设有至少一个共振吸收器(20)。
【专利说明】设施和用于衰减相应的设施中的声振动的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种设施、特别是发电厂，所述设施包括蒸汽轮机和旁通站，所述旁通 站用于根据需要引导用于蒸汽轮机的工作介质绕过蒸汽轮机。此外，本发明涉及一种用于 衰减相应的设施中的声振动的方法。
【背景技术】
[0002] 在发电厂中通常存在如下必要性：采取用于减少发电厂的声发射的措施，以便不 超过声发射所允许的极限值。
[0003] 如果在相应的发电厂中例如使用蒸汽轮机，那么通常也设有旁通站，以用于根据 需要引导用于蒸汽轮机的工作介质绕过蒸汽轮机。这种旁通站在此通常包括管路，借助于 所述管路将工作介质直接导入到冷凝器中，而没有经过蒸汽轮机。在此，处于压力下的工作 介质通常在管路中产生具有在125Hz和8kHZ之间的频率的低频的声音，所述声音经由管路 传递到冷凝器中。冷凝器在此如扬声器一样作用，所述扬声器将声音输出给周围。由此，不 仅会导致相邻的住宅区受到干扰，而且在最坏的情况下会导致超过所允许的极限值，这与 给予发电厂的运行许可相冲突。
[0004] 为了减少声发射目前常用的是，在管路之内放置耗费构造的节流系统，例如由不 同的带孔板构成的节流系统。
【发明内容】
[0005] 以上述内容为基础，本发明基于下述目的，提出一种用于减少发电厂的声发射的 更简单的解决方案。
[0006] 所述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的设施来实现。从属权利要求一 部分包含本发明的有利的改进方案并且一部分包含本发明的本身有创造性的改进方案。除 此之外，所述目的根据本发明通过具有权利要求11的特征的方法来实现。
[0007] 所述设施例如是用于产生电能的发电厂或者是相应的发电厂的组件。所述设施在 此包括蒸汽轮机和用于根据需要引导用于蒸汽轮机的工作介质绕过蒸汽轮机的旁通站，其 中为旁通站设有至少一个共振吸收器。那么，共振吸收器如其对于本领域技术人员原则上 已知的那样尤其在下述情况下使用：期望具有单独离散频率或者少量窄频带的声发射。因 为在具有开始提到的类型的旁通站的设施中，典型地得出声发射的以在小于500HZ、部分也 更高的范围中的单独频率或者少量窄频带为主的频谱，所以共振吸收器适合于在这种设施 中以相对简单的技术机构以频率选择性的方式来衰减声发射，使得借助于共振吸收器改性 的声发射的特性在一定程度上发生改变，使得一方面低于上述极限值并且另一方面避免了 相邻的住宅区的噪音干扰。
[0008] 共振吸收器实施成亥姆霍兹共振器。相应的亥姆霍兹共振器对于本领域技术人员 而言是众所周知的并且在不同的【技术领域】中用于控制设备的声发射或者空间中的声响效 果。与之相应地，范围广泛的数据和经验值是可用的，基于所述数据和经验值能够在减少的 技术耗费的情况下实现这种亥姆霍兹共振器匹配于设施的已知条件。
[0009] 设施的另一个实施方案是符合目的的，其中旁通站包括管路并且其中共振吸收器 基本上通过至少部分地环绕管路的腔形成，所述腔优选经由多个优选均匀地分布在管路的 环周上的裂口与管路以传声的方式连接。由管路和共振吸收器构成的组件的构造因此基本 上是圆柱对称的，其中用于相应的组件的生产耗费保持为低的。
[0010] 对此替选地，提出该设施的一个变型形式，其中旁通站包括管路并且其中共振吸 收器基本上通过安置在管路旁边的腔形成，所述腔经由共振器颈部与管路以传声的方式连 接。该变型形式也可借助相对小的技术耗费来实现。
[0011] 此外，设施的一个实施方案是有利的，其中亥姆霍兹共振器实施成能控制的亥姆 霍兹共振器，其中亥姆霍兹共振器的共振频率是可设定的。共振频率的设定在此优选通过 改变亥姆霍兹共振器的共振体的体积来实现，例如通过活塞在圆柱体中移动的方式。以这 种方式，共振吸收器在安装状态中可匹配于设施，所述共振吸收器安装在所述设施中，使得 根据同类件原则能够为不同的设施使用唯一的共振吸收器类型。
[0012] 除此之外，设施的一个实施方案是符合目的的，其中设有多个共振吸收器以用于 分别衰减一个频率或者窄频带。此外，共振吸收器根据实施方案变型形式附加地与吸收消 声器耦联，使得给出特殊的并且尤其好地匹配于相应的设施的衰减性能。在此，典型地通过 吸收材料、如矿物棉或者不锈钢棉来形成吸收消音器，所述吸收材料被引入到至少一个共 振吸收器的至少一个共振体中。
[0013] 此外，设施的一个变型形式是符合目的的，其中将共振吸收器安置在冷却介质喷 射装置和冷凝器之间，因为根据经验恰好在该区域中产生声音。共振吸收器一般优选设置 在最高声压的位置上。
[0014] 除此之外，该设施的一个变型形式是有利的，其中共振吸收器具有共振体，并且其 中为共振体设有温控设施，借助于所述温控设施，为所有的共振体预设基本上一致的温度。 通过对共振体进行温度控制，为所述共振体预设一致的边界条件进而也预设通过共振体的 几何形状给出的固有频谱。因此，刚好在该频谱中通过共振吸收器进行声发射的衰减。
[0015] 在优选的改进方案中，由工作介质经由附加的输入管道穿流共振体以用于预设一 致的温度。在此，将用于预设共振体的一致的温度的工作介质优选在用于工作介质的管道 系统中的在冷却介质喷射装置上游的位置处提取。提取在此特别是借助于简单的分支管道 来进行，使得用于实现温控设施的耗费处于非常低的水平上。
[0016] 除此之外，有利的是，共振体为了导出冷凝物而具有排水开口。该变型形式尤其在 使用水蒸汽作为工作介质时是有利的，因为在这种情况下基于：冷凝物在其它情况下会积 聚在共振体中，由此共振吸收器的衰减特性会逐渐变差。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 在下文中根据示意图详细阐述本发明的实施例。在附图中示出：
[0018] 图1示出具有共振吸收器的旁通站的方框图，
[0019] 图2示出共振吸收器的构造的剖面图，以及
[0020] 图3示出具有替选的共振吸收器的替选的旁通站的剖面图。
[0021 ] 彼此相应的部分在所有的附图中始终设有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0022] 在下文中描述的实施例中，设施2是用于产生电能的发电厂的一部分并且对此包 括蒸汽发生器4、冷凝器6、蒸汽轮机8、旁通站10以及基本上由管道构造的管道系统12,所 述管道系统将之前提到的各个组件彼此连接并且所述管道系统用于引导工作介质，在此是 水和水蒸汽。
[0023] 如在图1中示出的，为水或者水蒸汽提供两条可能的穿过管道系统12的路程，其 中在负载运行中，引导水蒸汽穿过蒸汽轮机8,并且在无负载运行中，引导水蒸汽穿过旁通 站10。
[0024] 旁通站10的一个非常符合目的的设计方案变型形式在图2中根据方框图的类型 示出。旁通站10由管路14构造，所述管路经由能控制的旁通阀16与管道系统12连接。通 过对旁通阀16的相应的控制，能够在设施2的两个在此重要的运行模式之间、即在负载运 行和无负载运行之间进行变化，使得在需要时引导在蒸汽发生器4中产生的水蒸汽穿过旁 通站10从而穿过管路14,而不是穿过蒸汽轮机8。在旁通阀16下游接入喷水装置18,所述 喷水装置在需要时用于冷却流过管路14的水蒸汽。在流过旁通站10之后或者但是在流过 蒸汽轮机8之后，将水蒸汽导入到冷凝器6中并且在该处开始冷凝。最后，将这样引回到冷 凝器6中的水接下来借助于水泵再次输送给蒸汽发生器4。
[0025] 为了减少设施2的声发射，共振吸收器20集成到旁通路10中，所述共振发生器如 在图3中示出的那样示例性地由三个沿着管路14彼此串接的亥姆霍兹共振器22构造。每 个亥姆霍兹共振器22通过空心圆柱形的共振体或者至少部分地环绕的共振腔形成，所述 共振腔经由多个在管路14的环周上分布的长孔24以传声的方式与管路14连接。附加地， 为相应的亥姆霍兹共振器22的每个共振腔设有至少一个排水开口 26,在共振腔中出现的 冷凝物能够在重力支持下经由所述排水开口流出。
[0026] 共振吸收器20的替选的设计方案在图4中示出。在此，设有带有唯一的圆柱形的 共振腔的单个亥姆霍兹共振器22,所述亥姆霍兹共振器沿着水蒸汽的流动方向来看安置在 喷水装置18和冷凝器6之间并且设置在管路14旁边。亥姆霍兹共振器22在该实施例中 经由唯一的作用为共振器颈部28的开口与管路14以传声的方式连接。此外，亥姆霍兹共 振器22如在图4中示出的那样实施成能控制的亥姆霍兹共振器22,其中共振频率或者更确 切地说共振频谱是可设定的。对此，共振腔的体积通过柱塞30借助于受控的电动机32的 位置改变来改变。以这种方式，共振吸收器20 -方面能够精确匹配于设施2的构造上的已 知条件并且另一方面能够精确匹配于当前的运行条件。
[0027] 此外，在需要时，将水蒸汽必要时借助于能控制的泵34导入到亥姆霍兹共振器22 的共振腔中，其中将相应的水蒸汽经由分支管道36在喷水装置18上游的位置处从管路14 中提取。由此，借助相对小的技术耗费对亥姆霍兹共振器22的壁部进行温度控制，使得为 整个亥姆霍兹共振器22提供一致的温度并且防止蒸汽/水混合物或者蒸汽在温度可能改 变的情况下进入到共振器中。
[0028] 本发明不局限于之前所描述的实施例。更确切地说，本领域技术人员也能够从中 推导出本发明的其它的变型形式，而没有脱离本发明的主题。特别地，此外，所有结合实施 例所描述的单独特征也能够以其它的方式彼此组合，而没有脱离本发明的主题。
【权利要求】
1. 一种设施（2)，特别是发电厂（2)，所述设施包括蒸汽轮机⑶和旁通站（10)，所述 旁通站用于根据需要引导用于所述蒸汽轮机（8)的工作介质绕过所述蒸汽轮机（8)， 其中为所述旁通站（10)设有至少一个共振吸收器（20)， 其特征在于， 所述共振吸收器（20)实施成亥姆霍兹共振器（22)。
2. 根据权利要求1所述的设施（2)， 其特征在于， 所述旁通站（10)包括管路（14)并且所述共振吸收器（20)基本上通过至少部分地环 绕所述管路（14)的腔（22)形成，所述腔经由多个分布到所述管路（14)的环周上的裂口 (24)与所述管路（14)以传声的方式连接。
3. 根据权利要求1所述的设施（2)， 其特征在于， 所述旁通站（10)包括管路（14)并且所述共振吸收器（20)基本上通过安置在所述管 路（14)旁边的腔（22)形成，所述腔经由共振器颈部（28)与所述管路（14)以传声的方式 连接。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的设施（2)， 其特征在于， 所述亥姆霍兹共振器（22)实施成能控制的亥姆霍兹共振器（22, 30, 32)，其中共振频 率是能设定的。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的设施（2)， 其特征在于， 多个共振吸收器（20)设置为用于分别衰减窄频带。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的设施（2)， 其特征在于， 所述共振吸收器（20)安置在冷却介质喷射装置（18)和冷凝器（6)之间。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的设施（2)， 其特征在于， 所述共振吸收器（20)具有共振体（22)， 其中为所述共振体（22)设置温控设施（34, 36)，借助所述温控设施，为整个所述共振 体（22)预设基本上一致的温度。
8. 根据权利要求7所述的设施（2)， 其特征在于， 为了预设一致的温度，由工作介质经由附加的输入管道（36)穿流所述共振体（22)。
9. 根据权利要求7和8所述的设施（2)， 其特征在于， 在用于所述工作介质的管道系统（12)中的在所述冷却介质喷射装置上游的位置处提 取用于为所述共振体（22)预设一致的温度的所述工作介质。
10. 根据权利要求7所述的设施（2)， 其特征在于， 为了导出冷凝物，所述共振体（22)具有排水开口（26)。
11. 一种用于衰减设施（2)中的声振动的方法，所述设施具有蒸汽轮机（8)并且具有旁 通站（10)，所述旁通站用于根据需要引导用于所述蒸汽轮机（8)的工作介质绕过所述蒸汽 轮机（8)， 其特征在于， 为了衰减而使用至少一个集成到所述旁通站（10)中的共振吸收器（20)。
【文档编号】F01K13/00GK104093943SQ201280069012
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年2月2日
【发明者】斯特凡·米努特, 彼得·贝伦布林克, 弗兰克·戴德维希, 霍尔格·热当尼茨, 迪尔克·哈克里德, 贝恩德·普拉德, 霍斯特·乌韦·劳, 斯特凡·舍斯塔格 申请人:西门子公司