专利名称：热力水轮机发电装置的制作方法
技术领域：
本发明属于水轮机发电装置，具体地说，是用高温水推动水轮机的发电装置。
背景技术：
2010年2月21日，我们用“热力水轮机发电装置”的名称，申请了发明专利，申请号为201010110521. 4。该申请的独立权利要求，公开了发电厂使用低压锅炉时，热力水轮机发电装置的具体实施方案。当发电厂使用亚临界，临界锅炉时，没有公开具体实施方案， 只公开了一个构思，即具有三个级别压力罐的，热力水轮机发电装置的构思。
发明内容
本发明公开了热力水轮机发电装置，一个新的具体实施方案，即当发电厂使用亚临界、临界锅炉时，热力水轮机发电装置的具体实施方案。如果同一级别的压力罐是一个、 两个、三个等，其实施方案就会有三种等方式。本发明公开的热力水轮机发电装置的实施方案，其压力罐分为四级超高压级、高压级、中压级、低压级，每级的压力罐为三个，共12个压力罐。该实施方案，是组装大容量发电机组的方案，其节能效果是最好的一个方案，本发明的目的，是通过下述技术方案予以实现。本发明热力水轮机发电装置包括锅炉，各级压力罐，各级热力水轮机，发电机，各级循环水泵，给水泵，水管，汽管，各级进汽、出汽、排汽阀门，各级进水、出水阀门，各级循环水箱等。锅炉中的过热蒸汽轮流送入每个超高压级压力罐中，该压力罐中的饱和水，受到恒定弹性力的汽体作用，去推动超高压级水轮机转动。做功后的饱和水进入循环水箱，循环水泵把循环水箱的水，送回压力罐和给水泵。超高压级压力罐中的汽体，经过出汽阀进入高压级压力罐中，高压级压力罐中的饱和水受到变化着的弹性力的作用，去推动高压级水轮机转动。高压级压力罐中的汽体，经过出汽阀进入中压级压力罐中，中压级压力罐中的饱和水受到变化着的弹性力的汽体作用，去推动中压级水轮机转动。中压级压力罐中的汽体，经过出汽阀进入低压级压力罐中，低压级压力罐的饱和水受到变化着的弹性力的汽体作用，去推动低压级水轮机转动。
图1为热力水轮机发电装置总体结构示意图；图2为热力水轮机发电装置实施例结构示意具体实施方案如图1所示的热力水轮机发电装置总体结构示意图。其中包括锅炉(1)，给水泵(2)，超高压级压力罐(15)、(16)、(17)，超高压级水轮机(3)，高压级水轮机(4)，中压级水轮机(5)，低压级水轮机(6)，发电机(78)，第一循环水箱(11)，第一循环水泵(7)等，其中锅炉(1)通过汽管与三个超高压级压力罐(1 、(16)、(17)连接，三个超高压级压力罐 (15)、(16)、(17)的进水、出水口，通过水管，分别与循环水泵(7)的出水口、超高压级水轮机⑶的进水口连接。超高压级水轮机⑶的出水口，通过水管，与第一循环水箱(11)的进水口连接。第一循环水泵(7)的出水口，分别与给水泵O)、三超高压级压力罐(巧)、(16)、 (17)的进水口连接；超高压级水轮机(3)、高压级水轮机G)、中压级水轮机(5)、低压级水轮机(6)、发电机(78)的转轴均为刚性连接。如图2所示热力水轮机发电装置实施例结构示意图。其中包括锅炉(1)，给水泵(2)，超高压级压力罐(15)、(16)、(17)，高压级压力罐(18)、(19)、(20)，中压级压力罐 (21)、(22)、(23)，低压级压力罐(24)、(25)、(26)。超高压级水轮机(3)，高压级水轮机(4)， 中压级水轮机(5)，低压级水轮机(6)。第一循环水泵(7)，第二循环水泵(8)，第三循环水泵(9)，第四循环水泵(10)。第一循环水箱(11)，第二循环水箱(12)，第三循环水箱(13)， 第四循环水箱(14)。超高压级进汽阀(27)、(32)、(37)，高压级进汽阀(42), (47)、(52)， 中压级进汽阀(57)、(61)、(65)，低压级进汽阀(69)、(72)、(75)。超高压级出汽阀(30)、 (35)、(40)，高压级出汽阀(45)、(50)、(55)，中压级出汽阀(60)、(64)、(68)。超高压级排汽阀(31)、(36)、(41)，高压级排汽阀(46)、(51)、(56)。超高压级出水阀(28)、(33)、(38)， 高压级出水阀(43)、(48)、(53)，中压级出水阀(58)、(62)、(66)，低压级出水阀(70)、(73)、 (76)。超高压级进水阀(29), (34)、(39)，高压级进水阀(44)、(49)、64)，中压级进水阀 (59)、(63)、(67)，低压级进水阀(71)、(74)、(77)。本发明热力水轮机发电装置是怎样开始工作的呢？首先是各级压力罐中，已经装着设计量值的饱和水，压力罐中的饱和水的汽压和进入罐中的蒸汽压力是相等的或接近相等，其次设计的每个压力罐的时间间隔是相同的。第三设计的每个压力罐的进汽和出水、排汽和进水是各在同一个时间间隔内进行。第四开始工作前所有阀门都处于关闭状态。我们以进汽、出汽、排汽时间间隔均为10分钟为例，讲述本发明的工作过程。一，本发明热力水轮机发电装置超高压级压力罐、水轮机的工作过程第一个10分钟开始，同时打开超高压级压力罐(15)的进汽阀07)、出水阀08)， 锅炉中的过热蒸汽进入该压力罐中，该压力罐中的饱和水通过水管，进入超高压级水轮机 (3)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第一循环水箱(11)内，第一个10分钟末进汽阀07)、出水阀08)同时关闭。第二个10分钟开始，超高压级压力罐(15)的出汽阀(30) 打开，[高压级压力罐(18)的进汽阀G2)同时打开]，第二个10分钟末出汽阀(30)关闭。 第三个10分钟开始，超高压级压力罐(1 的进水阀(四)、排汽阀(31)同时打开，该压力罐 (15)的乏汽通过汽管，进入第一循环水箱(11)内，第一循环水泵(7)把水泵入该压力罐和给水泵O)内，第三个10分钟末进水阀(四)、排汽阀(31)同时关闭，第四个10分钟开始， 就是该压力罐(15)第二次循环工作的开始。第二个10分钟开始，同时打开超高压级压力罐(16)的进汽阀(32)和出水阀 (33)，锅炉中的过热蒸汽进入该压力罐中，压力罐(16)中的饱和水通过水管，进入超高压级水轮机(3)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第一循环水箱(11)内，第二个10分钟末，进汽阀(32)、出水阀(33)同时关闭。第三10分钟开始，超高压级压力罐(16)中的出汽阀(35)打开，[高压级压力罐(19)的进汽阀07)同时打开]，第三个10分钟末出汽阀(35)关闭。第四个10分钟开始，超高压级压力罐(16)的进水阀、(34)、排汽阀(36)打开，压力罐(16)的乏汽通过汽管，进入第一循环水箱(11)内，第一循环水泵(7)把水泵出该压力罐、给水泵O)内，第四个10分钟末进水阀(34)、排汽阀(36)同时关闭。第五个10 分钟开始，就是压力罐(16)第二次循环工作的开始。第三个10分钟开始，同时打开超高压级压力罐(17)的进汽阀(37)、出水阀(38)， 锅炉中的过热蒸汽进入该压力罐中，压力罐(17)中的饱和水通过水管进入超高压级水轮机(3)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第一循环水箱(11)内，第三个10分钟末， 进汽阀(37)、出水阀(38)同时关闭。第四个10分钟开始，超高压级压力罐(17)的出汽阀 (40)打开，[高压级压力罐00)的进汽阀(52)同时打开]，第四个10分钟末出汽阀00)关闭，第五个10分钟开始，该压力罐(17)的进水阀(39)、排汽阀同时打开，压力罐(17) 的乏汽通过汽管，进入第一循环水箱(11)内，第一循环水泵(7)把水泵入该压力罐、给水泵 (2)内。第五个10分钟末，进水阀(39)、排汽阀同时关闭。第六个10分钟开始，就是压力罐(17)的第二次循环工作的开始。二，本发明热力水轮机发电装置高压级压力罐、水轮机等的循环工作过程第二个10分钟开始，超高压级压力罐(15)的出汽阀(30)，高压级压力罐(18) 的进汽阀(42)、出水阀同时打开，超高压级压力罐(1 内的蒸汽进入高压级压力罐 (18)内，该压力罐内的饱和水通过水管，进入高压级水轮机内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第二循环水箱(1 内，第二个10分钟末进汽阀(42)、出水阀同时关闭。 第三个10分钟开始，高压级压力罐(18)的出汽阀05)打开[中压级压力罐的进汽阀(57)同时打开]，第三个10分钟末高压级压力罐(18)的出汽阀05)关闭。第四个10 分钟开始，高压级压力罐(18)的进水阀(44)、排汽阀06)同时打开，压力罐(18)的乏汽通过汽管，进入第二循环水箱(1 内，第二循环水泵(8)把水泵入该压力罐、第一循环水箱 (11)内，第四个10分钟末，进水阀(44)、排汽阀06)同时关闭，第五个10分钟开始，就是压力罐(18)第二次循环工作的开始。第三个10分钟开始，超高压级压力罐(16)的出汽阀(35)，高压级压力罐(19)的进汽阀G7)、出水阀08)同时打开，超高压级压力罐(16)内的蒸汽进入压力罐(19)内，压力罐(19)内的饱和水通过水管，进入高压级水轮机(4)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第二循环水箱(1 内，第三个10分钟末进汽阀(47)、出水阀08)同时关闭。第四个 10分钟开始高压级压力罐(19)的出汽阀(50)打开，[中压级压力罐02)的进汽阀(61)同时打开]，第四个10分钟末出汽阀(50)关闭。第五个10分钟开始，高压级压力罐(19)的进水阀(49)、排汽阀(51)同时打开，压力罐(19)的乏汽通过汽管，进入第二循环水箱(12) 内，第二循环水泵(8)把水泵入该压力罐、第一循环水箱(11)内，第五个10分钟末，进水阀 (49)、排汽阀(51)同时关闭，第六个10分钟开始，就是压力罐(19)第二次循环工作的开始。第四个10分钟开始，超高压级压力罐(17)的出汽阀(40)、高压级压力罐O0)的进汽阀(52)、出水阀(53)同时打开，压力罐(17)内地蒸汽进入压力罐O0)内，压力罐O0) 内的饱和水通过水管，进入高压级水轮机内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第二循环水箱(12)内，第四个10分钟末，进汽阀(52)、出水阀(53)同时关闭。第五个10分钟开始，高压级压力罐O0)的出汽阀(55)打开[中压级压力罐03)的进汽阀(65)同时打开]，第五个10分钟末，出汽阀(5 关闭，第六个10分钟开始，高压级压力罐O0)进水阀64)、排汽阀(56)同时打开，压力罐00)的乏汽通过汽管，进入第二循环水箱(1 内，第二循环水泵(8)把水泵入该压力罐、第一循环水箱内，第六个10分钟末，进水阀(M)、排汽阀(56)同时关闭，第七个10分钟开始，就是压力罐00)第二次循环工作的开始。三，本发明热力水轮机发电装置，中压级压力罐、水轮机等的循环工作过程第三10个分钟开始，高压级压力罐(18)的出汽阀(45)、中压级压力罐Ql)的进汽阀(57)、出水阀(58)同时打开，压力罐(18)内的蒸汽进入压力罐内，压力罐内的饱和水通过水管，进入中压级水轮机(5)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第三循环水箱(13)内，第三个10分钟未，进汽阀(57)、出水阀(58)同时关闭，第四个10分钟开始，压力罐的出汽阀(60)打开，[低压级压力罐04)的进汽阀(69)同时打开]，第四个10分钟末，出汽阀(60)关闭，第五个10分钟开始，中压级压力罐的进水阀(59)打开，第三循环水泵(9)把水泵入该压力罐、第二循环水箱(1 内，第五个10分钟末，进水阀 (59)关闭。第六个10分钟开始，就是压力罐第二次循环工作的开始。第四个10分钟开始，高压级压力罐(19)的出汽阀(50)、中压级压力罐02)的进汽阀(61)、出水阀(62)同时打开，高压级压力罐(19)内的蒸汽进入中压级压力罐02)内， 压力罐0 内的饱和水，进入中压级水轮机(5)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第三循环水箱(13)内，第四个10分钟末，进汽阀(61)、出水阀(62)同时关闭，第五个10分钟开始，中压级压力罐02)的出汽阀(64)打开[低压级压力罐05)的进汽阀(72)同时打开]，第五个10分钟末，中压级压力罐02)的出汽阀(64)关闭。第六个10分钟开始， 中压级压力罐0 的进水阀(6 打开，第三循环水泵(9)把水泵入该压力罐、第二循环水箱(1 内，第六个10分钟末进水阀(6 关闭，第七个十分钟开始，就是该压力罐02)第二次循环工作的开始。第五个10分钟开始，高压级压力罐OO)的出汽阀(55)、中压级压力罐03)的进汽阀(65)、出水阀(66)同时打开，压力罐OO)内的蒸汽进入压力罐03)内，压力罐03) 内的饱和水通过水管，进入中压级水轮机(5)内，推动该水轮机转动，做功后的水进入第三循环水箱(1 内，第五个10分钟末，进汽阀(65)、出水阀(66)同时关闭，第六个10分钟开始，压力罐03)的出汽阀(68)打开，[低压级压力罐06)的进汽阀(75)同时打开]，第六个10分钟末，出汽阀(68)关闭，第七个10分钟开始，中压级压力罐03)的进水阀(67)打开，第三循环水泵(9)把水泵入该压力罐、第二循环水箱(1 内，第七个10分钟末，进水阀 (67)关闭，第八个10分钟开始，就是压力罐03)的第二次循环工作的开始。四，本发明热力水轮机发电装置，低压级压力罐、水轮机等的工作过程第四个10分钟开始，中压级压力罐的出汽阀(60)、低压级压力罐04)的进汽阀(69)、出水阀(70)同时打开，压力罐内的蒸汽进入压力罐04)内，压力罐04) 内的饱和水通过水管，进入低压级水轮机(6)内，推动该水轮机转动，做功后的水，进入第四循环水箱(14)内，第四个10分钟末进汽阀(69)、出水阀(70)同时关闭，[低压级压力罐没有出汽阀，进水时间设计为20分钟]，第五个10分钟开始，低压级压力罐04)的进水阀 (71)打开，第四循环水泵(10)把水泵入该压力罐、第三循环水箱(1 内，第六个10分钟末，进水阀(71)关闭，第七个10分钟开始，就是压力罐04)第二次循环工作的开始。第五个10分钟开始，中压级压力罐02)的出汽阀(64)、低压级压力罐05)的进汽阀(72)、出水阀(73)同时打开，压力罐02)内的蒸汽进入压力罐05)内，压力罐05)内的饱和水通过水管，进入低压级水轮机(6)内，推动该水轮机转动，做功后的水，进入第四循环水箱(14)内，第五个10分钟末进汽阀(72)、出水阀(7 同时关闭，第六个10分钟开始，进水阀(74)打开，第四循环水泵(10)把水泵入该压力罐、第三循环水箱(13)内，第七个10分钟末，进水阀(74)关闭，第八个10分钟开始，就是压力罐0 第二次循环工作的开始。第六个10分钟开始，中压级压力罐03)的出汽阀(68)、低压级压力罐06)的进汽阀(75)、出水阀(76)同时打开，压力罐03)内的蒸汽进入压力罐06)内，压力罐06) 内的饱和水通过水管，进入低压级水轮机(6)内，推动该水轮机转动，做功后的水，进入第四循环水箱(14)内，第六个10分钟末进汽阀(75)、出水阀(76)同时关闭，第七个10分钟开始，进水阀(77)打开，第四循环水泵(10)把水泵入该压力罐、第三循环水箱(1 内，第八个10分钟末，进水阀(77)关闭，第九个10分钟开始，就是压力罐06)第二次循环工作的开始。本发明热力水轮机发电装置，可以改成三个级别的压力罐、水轮机等的循环工作。 只需要改变现有超高压级压力罐(15)、(16)、(17)的进汽时间(或进汽量值)，其它，零部件等的数量、循环工作时间均不变化，就能将现有四级、12罐的热力水轮机发电装置，变为三级、9罐的热力水轮机发电装置。把过热蒸汽进入超高压级压力罐中的时间，减少到原来进入时间的五分之一至三分之一区间时，或者是，进入到超高压级压力罐的过热蒸汽的体积， 为压力罐容积的五分之一至三分之一区间时，关闭超高压级压力罐的进汽阀，此时，压力罐内的饱和水，受到了变化着的弹性力的作用，压力由超高压级降为高压级，超高压级压力罐变为高压级压力罐，因此，就可以把现有的高压级循环系统去掉，从而实现了由四级12罐的热力水轮机发电装置，变成为三级9罐的热力水轮机发电装置。
权利要求
1. 一种热力水轮机发电装置，其中包括锅炉(1)，给水泵O)，超高压级压力罐(15)、 (16)、(17)，超高压级水轮机(3)、进汽阀(27)、(32)、(37)、出汽阀(30)、(35)、(40)、排汽阀 (31)、(36)、(41)、进水阀(29), (34)、(39)、出水阀(28), (33)、(38)、高压级压力罐(18)、 (19)、(20)，高压级水轮机(4)、进汽阀(42)、(47)、(52)、出汽阀(45)、(50)、(55)、排汽阀 (46)、(51)、(56)、进水阀(44)、(49)、(54)、出水阀(43)、(48)、(53)，中压级压力罐(21)、 (22)、(23)，中压级水轮机(5)、进汽阀(57)、(61)、(65)、出汽阀(60)、(64)、(68)、进水阀 (59)、(63)、(67)、出水阀(58)、(62)、(66)，低压级压力罐(24)、(25)、( )，低压级水轮机 (6)、进汽阀(69)、(72)、(75)、进水阀(71)、(74)、(77)、出水阀(70)、(73)、(76)，第一循环水泵(7)、水箱(11)，第二循环水泵(8)、水箱(12)，第三循环水泵(9)、水箱(13)，第四循环水泵(10)、水箱(14)，汽管，水管，其特征是锅炉(1)的过热蒸汽通过汽管，分别与超高压级进汽阀(ZT)、(32)、(37)的进汽口连接，超高压级进汽阀(ZT)、(32)、(37)的出汽口，分别与超高压级压力罐(15)、(16)、(17)顶端连接，超高压级压力罐(15)、(16)、(17)的底端分别与超高压级出水阀(28), (33), (38)的进水口连接，出水阀(28), (33), (38)的出水口与超高压级水轮机(3)的进水口连接，水轮机(3)的出水口通过水管与第一循环水箱(11) 的进水口连接，循环水箱(11)的出水口通过水管，与第一循环水泵(7)的进水口连接，循环水泵(7)的出水口通过水管，分别与给水泵(2)的进水口、超高压级进水阀09)、(34)、(39) 的进水口连接，给水泵O)的出水口通过水管，与锅炉(1)的进水口连接，超高压级进水阀 (29)、(34)、(39)的出水口通过水管分别与超高压级压力罐(15)、(16)、(17)的底端连接， 超高压级压力罐(15)、(16)、(17)的顶端分别与超高压级出汽阀(30)、(35)、(40)、排汽阀 (31)、(36)、(41)的进汽口连接，超高压级排汽阀(31)、(36)、(41)的出汽口通过汽管，与第一循环水箱(11)连接；超高压级出汽阀(30)、(35)、00)的出汽口通过汽管分别与高压级进汽阀G2)、(47), (52)的进汽口连接，高压级进汽阀02)、(47), (52)的出汽口通过汽管，分别与高压级压力罐(18)、(19)、(20)的顶端、高压级出汽阀(45)、(50)、(55)、排汽阀(46)、(51)、(56)的进汽口连接，高压级排汽阀(46)、(51)、(56)的出汽口通过汽管，与第二循环的水箱(1 连接，高压级出水阀、G8)、(5 的进水口通过水管与高压级压力罐(18)、(19)、(20)底端连接，出水阀(43)、(48)、(53)的出水口通过水管与高压级水轮机的进水口连接，该水轮机的出水口通过水管与第二循环水箱(1 的进水口连接，该循环水箱的出水口通过水管，与第二循环水泵(8)的进水口连接，该循环水泵的出水口通过水管，分别与第一循环水箱(11)、高压级进水阀G4)、(49), (54)的进水口连接，进水阀 (44), (49), (54)的出水口通过水管，分别与高压级压力罐(18)、(19)、(20)的底端连接； 高压级出汽阀05)、(50)、(55)各出汽口通过汽管，分别与中压级进汽阀(57)、(61)、 (65)的进汽口连接，进汽阀(57)、(61)、(65)各出汽口通过汽管，分别与中压级压力罐 (21), (22), (23)的顶端、中压级出汽阀(60)、(64)、(68)的进汽口连接，中压级压力罐 (21)、(22), (23)各底端通过水管，分别与中压级出水阀(58)、(62)、(66)各进水口、中压级进水阀(59)、(63)、(67)各出水口连接，出水阀(58)、(62)、(66)各出水口通过水管与中压级水轮机(5)的进水口连接，该水轮机的出水口通过水管，与第三循环水箱(1 的进水口连接，该循环水箱(1 的出水口通过水管，与第三循环水泵(9)的进水口连接，循环水泵(9)的出水口通过水管分别与第二循环水箱(12)的进水口、中压级进水阀(59)、(63)、 (67)进水口连接；中压级出汽阀(60)、(64)、(68)各出汽口通过汽管，分别与低压级进汽阀(69)、(72)、(75)的进汽口连接，进汽阀(69)、(72)、(75)各出汽口通过汽管，分别与低压级压力罐(24), (25), (26)的顶端连接，该压力罐(24), (25), (26)底端通过水管，分别与低压级出水阀(70)、(73)、(76)进水口、低压级进水阀(71)、(74)、(77)的出水口连接，出水阀(70)、(73)、(76)的出水口与低压级水轮机(6)的进水口连接，水轮机的出水口通过水管与第四循环水箱(14)进水口连接，该循环水箱(14)出水口通过水管，与第四循环水泵(10) 的进水口连接，循环水泵(10)的出水口通过水管，分别与第三循环水箱(1 的进水口、低压级进水阀(71)、(74)、(77)的进水口连接。
2.根据权利要求1所述的热力水轮发电装置，其特征是把从锅炉(1)进入到超高压级压力罐(15)、(16)、(17)中的过热蒸汽的进汽时间给以减少，减少为原有供气时间的五分之一到三分之一区间时，或者是，当进入到超高压级压力罐(1 、(16)、(17)中的过热蒸汽的体积为该压力罐容积的五分之一到三分之一区间时，关闭进汽阀(ZT)、(32)、(37)，到此，超高压级变为高压级压力罐，现有的高压级循环系统可以去掉，四级12罐热力水轮机发电装置，变为三级9罐热力水轮机发电装置。
全文摘要
本发明热力水轮发电装置，共分为四级，每级都有三个压力罐，各级都有热力水轮机，循环水箱，循环水泵。前一级压力罐出汽阀与后一级压力罐进汽阀连接，前一级循环水箱的进水口，与后一级循环水泵的出水口连接。本发明热力水轮发电装置，三个超高压级压力罐的顶端通过汽管与锅炉的过热汽管连接，三个压力罐底端通过出水管与超高压级水轮机进水口连接，水轮机出水口通过水管，与第一循环水箱进水口连接，循环水箱的出水口通过水管，与第一循环水泵进水口连接，第一循环水泵的出水口通过水管，分别与三个压力罐、给水泵的进水口连接，给水泵的出水口通过水管，与锅炉的进水口连接。四个水轮机、发电机的转轴刚性连接。
文档编号F03B13/00GK102287308SQ20101020495
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者张世严, 张晓康, 张玲 申请人:张世严