[发明专利]汽轮机设备

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机设备，例如使用太阳能热量的汽轮机设备。

背景技术

图5是示意出使用太阳能热量的传统汽轮机设备的示例的示意性框图。下面将描述图5的设备的汽轮机循环。

通过加热介质泵116，加热介质118被传递至收集太阳能热量的太阳能收集器119。加热介质118例如是油。在太阳能收集器119加热介质118被太阳光线117的辐射热加热。随后，加热介质118被传递至作为热交换器的加热器110，并且在这里诸如水或蒸汽的加热对象被加热。在加热器110中，加热介质118的温度下降，并且返回到加热介质泵116的上游。用这种方式，加热介质118循环。

在不能接收太阳光线117的夜间，或者在白天的天气中太阳光线117很弱时，蓄热储罐中积蓄的加热介质118被循环或者加热介质118被循环到通过辅助锅炉加热的管线中。但是，这里没有示出该装置或其流动。同时，在这种情况下，加热介质118绕道太阳能收集器119。

关于太阳能收集器119，可以使用各种形式，但在很多情况下使用在图8中示出的槽集光(trough condensing)型收集器。图8是示意出槽集光型太阳能收集器119的示例的示意性框图。图8的太阳能收集器119通过集光镜123聚集太阳光线117并且加热太阳能收集管124。加热介质118在太阳能收集管124内流通，并且加热介质118的温度通过从太阳光线117辐射到太阳能收集管124上的辐射热升高。太阳能收集管124的上游和下游分别被连接至加热介质管125。虽然太阳能收集管124需要通过细心检查来制造，但这里不再详细描述。

下面，返回图5，继续描述汽轮机设备。

在很多情况下，传统的汽轮机循环被设置成包括高压汽轮机101和再热汽轮机的单阶段再热循环。中压汽轮机102和低压汽轮机103被作为连续再热汽轮机113处理。

加热器110包括通过加热介质118的热量将水111变成蒸汽112的锅炉108和加热再热汽轮机113的蒸汽的再热器109。水111被泵105传递至作为加热器110的一部分的锅炉108，并且被锅炉108加热，以使水变成高压汽轮机入口蒸汽112。在图5中，高压汽轮机101最上游的入口用符号X表示。

高压汽轮机入口蒸汽112流进高压汽轮机101并且在高压汽轮机101内膨胀，以使其压力和温度下降。高压汽轮机101被高压汽轮机入口蒸汽112驱动。在使用太阳能热量的汽轮机循环中，在很多情况下高压汽轮机入口蒸汽112的温度低于使用燃料燃烧的废气热的汽轮机循环的温度。由于此原因，高压汽轮机排气114不全是作为气体的干蒸汽，而是部分与液体混合。也就是说，它是干燥程度小于1的湿蒸汽。

在图5中，位于高压汽轮机101最下游的高压汽轮机蒸汽出口(排放口)用符号Y表示。高压汽轮机排气114流进作为加热器110的一部分的再热器109，被加热介质118的热量加热，并且流进中压汽轮机102。

中压汽轮机入口蒸汽106在中压汽轮机102内膨胀，以使其压力和温度下降并且流进低压汽轮机103。流进低压汽轮机103的蒸汽在低压汽轮机103内膨胀，以使其压力和温度下降并且蒸汽流到外面作为湿蒸汽。用这种方式，中压汽轮机102和低压汽轮机103以及高压汽轮机101被驱动。

从低压汽轮机103流出的蒸汽，也就是低压汽轮机排气115，流入冷凝器104。在冷凝器104中，低压汽轮机排气115被冷却水冷却，并且被返回到水111。水111返回泵105的上游。用这种方式，水111和蒸汽112循环。同时，海水或河水可以用作冷却水，冷凝器104中的热水可以用空气在冷却塔中冷却，并且冷却的水可以被循环。

高压汽轮机101、中压汽轮机102和低压汽轮机103的回转轴被连接至动力发电机107。当高压汽轮机101、中压汽轮机102和低压汽轮机103被膨胀的蒸汽转动时，它们的回转轴被转动。通过回转轴的回转，动力发电机107发电。

图6是示意出使用太阳能热量的传统汽轮机设备的另一示例的示意性框图。

在图6中，抽取蒸汽120被从高压汽轮机101、中压汽轮机102和低压汽轮机103中的一个或多个汽轮机抽取。使用抽取蒸汽120作为热源的给水加热器121被设置于冷凝器104和锅炉108之间，并且水111在给水加热器121中被加热。在图6中，高压汽轮机101的抽取口被用符号Z表示。给水加热器121的数量可以是一个或多个(在图6中示出了三个加热器)，并且抽取蒸汽120可以被从一个汽轮机供给至该多个给水加热器121。