專利名稱：加熱閥門裝置的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱汽輪機(jī)閥門裝置的方法。本發(fā)明還涉及一種實(shí)施此方法的設(shè)備。閥門裝置在這里主要指旁通閥門裝置和/或中壓閥門裝置，它們分別包括一個(gè)快速關(guān)閉閥和下游的調(diào)節(jié)閥。
在德國專利公開文件1426850中介紹了一種調(diào)整裝置，它用于具有高壓汽輪機(jī)段和中壓汽輪機(jī)段以及設(shè)在這些汽輪機(jī)段之間的中間過熱器的汽輪機(jī)裝置。每個(gè)汽輪機(jī)段的上游設(shè)有一個(gè)包括一個(gè)快速關(guān)閉閥和一個(gè)調(diào)節(jié)閥的閥門裝置。從中間過熱器分出一根去凝汽器的旁通管，該旁通管通過兩個(gè)截止閥關(guān)閉。
本發(fā)明的目的是提供一種用于加熱汽輪機(jī)閥門裝置且特別簡(jiǎn)單和可靠的方法，尤其用于保持旁通閥門裝置的溫度和用于加熱中壓閥門裝置。除此以外還應(yīng)提供一種適用于實(shí)施此方法且管道需求量特別小的設(shè)備。
有關(guān)方法方面的目的按本發(fā)明通過權(quán)利要求1所述的特征來達(dá)到。其中，通到閉合的閥門裝置的蒸汽被冷凝并被排出。
本發(fā)明以下列認(rèn)識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，即，在用于汽輪機(jī)低壓或中壓蒸汽的具有去汽輪機(jī)凝汽器的旁路或旁通管的旁通閥門裝置中，制備加熱管需要花費(fèi)很多材料，因此非常昂貴。在這種情況下，旁通管從在蒸汽濾網(wǎng)與新汽壓力或中壓閥門裝置之間的一根通往汽輪機(jī)的新汽管道分路，其中旁通閥門裝置在快速關(guān)閉閥閉合時(shí)通過在快速關(guān)閉一側(cè)的加熱管被加熱。為此，加熱管按這樣的方式通到旁通閥裝置，即根據(jù)沿蒸汽濾網(wǎng)的壓降形成蒸汽流動(dòng)和經(jīng)快速關(guān)閉閥和經(jīng)旁通管閉合的蒸汽循環(huán)。在一種具有設(shè)在中壓閥門裝置的快速關(guān)閉閥內(nèi)的蒸汽濾網(wǎng)的裝置中，加熱蒸汽循環(huán)所需的壓降很小，所以基于此小的壓降，為了達(dá)到用于加熱旁通閥門裝置必須的質(zhì)量流量，管道需要有大的直徑。這又會(huì)導(dǎo)致昂貴的材料消耗。采用按本發(fā)明通過凝結(jié)加熱避免了上述缺點(diǎn)，因?yàn)椴恍枰魏螁为?dú)的管道。
在一種優(yōu)選實(shí)施形式中，加熱溫度相宜地通過連續(xù)排出凝結(jié)水被恒定地保持為飽和蒸汽溫度。為了保持通往汽輪機(jī)凝汽器的旁通閥門裝置的溫度，比較有利的是利用供入汽輪機(jī)的新汽中那部分已經(jīng)通過旁通管在快速關(guān)閉閥一側(cè)供往此閥門裝置的分流。
原則上為了加熱和保持旁通閥門裝置的溫度，與通過壓差產(chǎn)生蒸汽循環(huán)不同，利用了一種凝汽器效果。由于只存在旁通管，所以這種效果甚至在旁通閥門裝置閉合的快速關(guān)閉閥前形成的盲孔處也會(huì)產(chǎn)生。通過在旁通管內(nèi)推進(jìn)的蒸汽柱形成流動(dòng)，在這種情況下由于沿閥門裝置的溫度降，所以蒸汽在閉合的快速關(guān)閉閥前凝結(jié)。通過在閥門裝置的流入側(cè)連續(xù)引出凝結(jié)水，在給定壓力時(shí)形成相應(yīng)的飽和蒸汽溫度。
比較有利的是在汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)也利用這種效果，為此設(shè)在汽輪機(jī)上游的中壓閥門裝置借助于供入汽輪機(jī)的新汽被加熱。在這里也引出凝結(jié)水，由于沿閥門裝置的溫度差，通過冷卻以新汽溫度朝閥門裝置閉合的快速關(guān)閉閥流入的蒸汽，生成了此凝結(jié)水。只要連續(xù)地排出所產(chǎn)生的凝結(jié)水，在這種情況下仍自動(dòng)形成與當(dāng)時(shí)存在的新汽壓力相對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度。
有關(guān)設(shè)備方面的目的，按照本發(fā)明通過權(quán)利要求5的特征達(dá)到。其中重要的設(shè)備特征在于通往閥門裝置的蒸汽管傾斜延伸地布置。通往閥門裝置的蒸汽管相宜地具有一個(gè)設(shè)有向下坡度或設(shè)有向上斜度的管段，它構(gòu)成了閥門裝置的流入段。
在一個(gè)設(shè)有向下坡度的管段中，在此管段的最低點(diǎn)設(shè)有用于排出所形成的凝結(jié)水的排水口。類似地，在一個(gè)設(shè)有向上斜度的管段中，最好在快速關(guān)閉閥流入側(cè)的閥座或閥盤前，在閥門裝置內(nèi)設(shè)相應(yīng)的排水導(dǎo)引件。與排水口或排水導(dǎo)引件連接的排水裝置可以是一個(gè)在形成凝結(jié)水時(shí)自動(dòng)打開的閥，或可以是一個(gè)所謂的Kondensomat。
采用本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)主要在于，通過利用凝汽器效果，取消了直接在閉合的閥門裝置處附加的加熱管并取消了為造成用于蒸汽自然循環(huán)所需壓差而附加的管道加長。確切地說，可以利用現(xiàn)存的蒸汽管，亦即現(xiàn)存的旁通管和新汽管道。僅僅是通往各閥門裝置的蒸汽管道中直接設(shè)在有關(guān)閥門裝置前的管段，應(yīng)具有斜度或具有坡度地布設(shè)。
尤其在保持旁通閥門裝置溫度方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)，即，在閥盤或閥座處是與新汽溫度相比較低的飽和蒸汽溫度，與之相關(guān)的是沿整個(gè)閥門裝置較小的溫度降。因此產(chǎn)生的明顯減弱很多的熱負(fù)荷有利于保護(hù)材料。其結(jié)果是提高了閥門裝置的使用壽命。
下面借助于附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中


圖1為具有中壓-及旁通閥門裝置的汽輪機(jī)的水汽循環(huán)局部示意圖；圖2和圖3示出帶有一個(gè)具有斜度和坡度的管段的閥門裝置的縱剖面。
在所有的附圖中彼此對(duì)應(yīng)的部件采用相同的附圖標(biāo)記。
圖1中示出一汽輪機(jī)裝置的連接在水汽循環(huán)1中的一汽輪機(jī)2，該汽輪機(jī)裝置包括通往汽輪機(jī)2的新汽管道3和一個(gè)設(shè)在汽輪機(jī)2下游的凝汽器4。凝汽器出口側(cè)通過凝結(jié)水管5例如與一個(gè)產(chǎn)生新蒸汽FD的蒸汽發(fā)生器(圖中未示出)連接。汽輪機(jī)2可由高壓段、中壓段和低壓段組成。在電站設(shè)備中，這種汽輪機(jī)裝置用于生產(chǎn)電能，為此，汽輪機(jī)2按已知的方式驅(qū)動(dòng)一臺(tái)(未示出的)發(fā)電機(jī)。
在新汽管道3中連接第一閥門裝置6，包括快速關(guān)閉閥6a和與之連接的調(diào)節(jié)閥6b。在新汽管道3上沿新蒸汽FD流動(dòng)方向在閥門裝置6前連接一旁通管7，它經(jīng)過還包括快速關(guān)閉閥8a和調(diào)節(jié)閥8b的第二閥門裝置8通往凝汽器4。例如當(dāng)在閥門裝置6正常運(yùn)行時(shí)處于打開狀態(tài)的快速關(guān)閉閥6a快速關(guān)閉時(shí)，旁通管7用于蒸汽側(cè)繞過汽輪機(jī)2流動(dòng)。在正常運(yùn)行時(shí)，閥門裝置8的快速關(guān)閉閥8a關(guān)閉。閥門裝置6和8是一種所謂的中壓閥或一種所謂的旁通閥。
在正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)快速關(guān)閉側(cè)閉合的閥門裝置8進(jìn)行保溫，為此將新蒸汽FD經(jīng)旁通管7通往閉合的快速關(guān)閉閥8a。以新汽溫度T1≤700℃朝快速關(guān)閉閥8a流入的新蒸汽FD，由于沿閥門裝置8形成的溫度差ΔT而相應(yīng)地冷卻，因?yàn)樵陂y門裝置8的流出側(cè)在調(diào)節(jié)閥8b與凝汽器4之間存在的是約為80℃的凝結(jié)水溫度T2，其中ΔT＝T1-T2。在閉合的快速關(guān)閉閥8a處，當(dāng)給定蒸汽壓力P為典型的20至80bar時(shí)，形成的相應(yīng)的飽和蒸汽溫度T3為212℃至295℃。
之所以造成這個(gè)結(jié)果是由于，在閉合的快速關(guān)閉閥8a前好象構(gòu)成了一個(gè)盲孔，在這里產(chǎn)生一種凝汽器效果。通過推進(jìn)的蒸汽柱，由于新蒸汽FD在閥門裝置8處冷凝，所以形成了流動(dòng)。為了連續(xù)引出在這種情況下產(chǎn)生的凝結(jié)水K，在閥門裝置8前的流入側(cè)布設(shè)旁通管7具有向下坡度的一個(gè)管段9。由于壓差會(huì)形成流動(dòng)，同樣，由于新蒸汽FD冷凝以及由此而由于新蒸汽FD體積減少造成的負(fù)壓也會(huì)形成流動(dòng)。通過在管段9最低點(diǎn)10連接在管段9上的排水裝置11，保證連續(xù)排出凝結(jié)水K。排水裝置11可以是一個(gè)在形成凝結(jié)水K時(shí)自動(dòng)打開的閥，或是一個(gè)所謂的Kondensomat。
在汽輪機(jī)2起動(dòng)時(shí)為了加熱中壓閥門裝置6也利用這種效果。在那里至今保持通過快速關(guān)閉閥6a去凝汽器4方向的蒸汽流動(dòng)，而現(xiàn)在這里也由于新蒸汽FD在閉合的快速關(guān)閉閥6a中冷凝造成了加熱。此外，在此實(shí)施例中在閥門裝置6快速關(guān)閉閥6a的流入側(cè)也傾斜延伸地布置一個(gè)管段12。與在閥門裝置8前所設(shè)的管段9相反，此管段12布設(shè)成有一個(gè)向上的斜度，所以在這種情況下最低點(diǎn)處于快速關(guān)閉閥6a內(nèi)。由于在汽輪機(jī)2起動(dòng)時(shí)在閥門裝置6的前后存在的溫度差使新蒸汽FD冷凝形成的凝結(jié)水K1以類似的方式從閉合的快速關(guān)閉閥6a引出。在這里也自動(dòng)形成與當(dāng)時(shí)的新汽壓力P對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度T3。
圖2在縱剖面中表示了一個(gè)組合式旁通快速關(guān)閉和調(diào)節(jié)閥8，在本實(shí)施例中它是一個(gè)所謂的Z閥?？焖訇P(guān)閉閥8a設(shè)在調(diào)節(jié)閥8b的上面。與按圖1的實(shí)施例不同，在這里構(gòu)成閥門裝置8流入段的管段9不是布設(shè)成有向下的坡度，而是相對(duì)于水平面H布設(shè)成有一個(gè)向上的斜度。此上升角α在0.5°與5°之間，最好是1°。在這種情況下，沿新蒸汽FD的流動(dòng)方向看，最低點(diǎn)直接在閉合的快速關(guān)閉閥8a的閥座13前。在閥門外殼14中設(shè)有一個(gè)通到閥座13前的排水導(dǎo)引件15，凝結(jié)水K經(jīng)過它朝排水裝置16流出。在閥門裝置6的快速關(guān)閉閥6a因運(yùn)行引起快速關(guān)閉的情況下，快速關(guān)閉閥8a打開，使得新蒸汽FD通過快速關(guān)閉閥8a和下游的調(diào)節(jié)閥8b沿箭頭17的方向流入凝汽器4。
圖3表示一個(gè)典型的組合式中壓-快速關(guān)閉-調(diào)節(jié)閥6，包括豎立設(shè)置的快速關(guān)閉閥6a和在它下面躺倒設(shè)置的調(diào)節(jié)閥6b。與圖1所示實(shí)施例不同的是，在這里構(gòu)成閥門裝置6流入段的管段12布設(shè)成不是有向上的斜度，而是有向下的坡度。在水平面H與下傾布置的管段12之間的坡度角β同樣在0.5°與5°之間，最好是1°。
在最低點(diǎn)18，通過一法蘭接續(xù)段19仍在管段12上連接一排水裝置20。朝閉合的快速關(guān)閉閥6a的閥座21流入的新蒸汽FD冷凝，凝結(jié)水K沿相對(duì)于水平面H有坡度地布設(shè)的管段12一直流到管段12內(nèi)壁22的最低點(diǎn)18。從那里它經(jīng)法蘭接續(xù)段19流往排水裝置22。
權(quán)利要求
1.一種加熱汽輪機(jī)(2)閥門裝置(6、8)的方法，按此方法，供往閉合的閥門裝置(6、8)處的蒸汽(FD)被冷凝，所形成的凝結(jié)水(K)被引出。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過連續(xù)引出凝結(jié)水(K)保持加熱溫度為飽和蒸汽溫度(T3)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，為了保持通往一凝汽器(4)的一旁通閥門裝置(8)的溫度，使用經(jīng)旁通管(7)供入旁通閥門裝置(8)的新蒸汽(FD)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，為了加熱通往汽輪機(jī)(2)的中壓閥門裝置(6)，使用供入汽輪機(jī)(2)的新蒸汽(FD)。
5.一種實(shí)施按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述方法的設(shè)備，其中，通往一閥門裝置(6、8)的一根蒸汽管(3、7)有一個(gè)布置成傾斜延伸并通入閥門裝置(6、8)中的管段(9、12)。
6.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，管段(9、12)到最低點(diǎn)(10、18)有一個(gè)向下的坡度(β)，在最低點(diǎn)在蒸汽管(7)上連接有一排水裝置(11、20)。
7.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，管段(9、12)從最低點(diǎn)(13)處有一個(gè)向上的斜度(α)，在最低點(diǎn)在閥門裝置(6、8)上連接一個(gè)在形成凝結(jié)水(K)時(shí)打開的排水裝置(17)。
8.按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，閥門裝置(8)在外殼側(cè)具有一個(gè)直接通到其閥座(13)前的排水導(dǎo)引件(15)。
全文摘要
一種加熱汽輪機(jī)(2)閥門裝置(6、8)的方法和裝置,按此方法,供往閉合的閥門裝置(6、8)處的蒸汽(FD)被冷凝,由此形成的凝結(jié)水(K)被排出,其中根據(jù)當(dāng)時(shí)的蒸汽壓力(P)形成飽和蒸汽溫度(T3)。此方法特別適用于保持旁通閥門裝置(8)的溫度,旁通閥門裝置用于蒸汽側(cè)繞流汽輪機(jī)(2)。為此,通往閥門裝置(6、8)的蒸汽管(3、7)包括一個(gè)傾斜延伸的管段(9、12),它緊接在閥門裝置(6、8)前具有一個(gè)向上的斜度(α)或一個(gè)向下的坡度(β)。
文檔編號(hào)F01D25/08GK1254406SQ98804752
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1998年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月9日
發(fā)明者安德烈亞斯·洛加, 雷納·紐曼, 埃德溫·戈布萊克特 申請(qǐng)人:西門子公司