[发明专利]汽轮机设备

说明书

本发明涉及一种汽轮机设备，该设备带有一定数量的装在同一根涡轮机轴上的压力级。

在汽轮机设备中通常是在汽轮机下部装有连接在汽轮机之后的冷凝器。除此以外，汽轮机设备还包括一预热段的许多预热器，以预热在水蒸汽循环中流入蒸汽轮机的冷凝水或供水。为了预热器相互之间及预热器与汽轮机的连接，相应地采用了一套复杂的管道系统。带有许多这种预热器的汽轮机设备例如通过美国专利杂志5404724已为人们所公知。这种结构的汽轮机设备由于其结构方式及大量的结构部件使得制造费用上升并需要很大空间。此外，在建造这种结构形式的汽轮机设备时所需的安装费用很高，尤其是对于冷凝器上半部安装的汽轮机需要一个很昂贵的支撑结构。

本发明的目的在于提供一种特别紧凑的汽轮机设备，此外这种设备可以特别简单的方式进行安装。

本发明的目的是通过这样一种汽轮机设备来实现的，该设备带有一定数量的安装在同一根涡轮机轴上的压力级，和一个安装在涡轮机轴轴向排出侧的冷凝器，以及一个供水预热器，该预热器带有一定数量的换热模块，这些模块由一个或每个压力级抽蒸汽加热且安装在一个共同的壳体内，并在供水侧串联而在抽蒸汽侧并联。

本发明在此从这样一种考虑出发，一方面，通过将全部重要结构部件，特别是汽轮机和冷凝器以及预热段的供水预热器设置在底层(ebenerdigeAnordnung)，使得在建造汽轮机设备时的安装费用特别低。另一方面，通过预热段紧凑的结构形式使得其特别节省空间并且可以紧靠着汽轮机安装。预热段的这种紧凑的结构形式可以通过单个供水预热器的模块式结构来实现。相应的换热模块可以以多路预热的方式直接在供水侧前后依次连接，因而节省了连接管道。通过将换热模块安装在一个共同的壳体内，可以使安装费用进一步降低。换热模块本身例如通过出版物DE-A-3905066已为人们所公知。

在一有利的设计方案中，汽轮机的压力级和冷凝器被安装在同一个壳体内。为了使输送到单个换热模块的抽汽的热焓得到特别有效的利用并由此获得特别高的汽轮机设备效率，每个换热模块在其设计压力方面相宜地与一个压力级相匹配。

为了使不同的抽汽压力级特别可靠的相互分开，有益的方法是将每两个相邻的换热模块在抽汽侧通过一个隔壁相互分离，而在供水侧通过一个收集器相互联在一起。

为了换热模块内部热交换时，使冷凝的抽汽回流，相宜地为这些换热模块设置一个共同的用于冷凝抽汽的汇流排。

对于在约350兆瓦的功率范围内应用，汽轮机是按半转数设计的。这意味着，涡轮机轴的旋转频率正好是发电机供电网的网频(50或60赫兹)的一半。

本发明所带来的优点主要在于，通过在涡轮机轴轴向排出侧安设冷凝器使得蒸汽轮机由于膨胀蒸汽的轴向排出可以达到特别高的效率。此外由于冷凝器直接安装在排出流的后面，蒸汽轮机实际上落地式安设，因而无需昂贵的支撑结构。结合可同样落地式(ebenerdig)并紧邻着蒸汽轮机安设的，结构紧凑的供水预热器或多路预热器，总之可获得一种特别紧凑和节省空间的结构形式。对机房的静力学和尺寸方面的要求因而也很低。若人们进一步想在安装和在以后的维修过程中用起重车或汽车吊将设备部件吊入和吊出，则机房仅作为气候防护用。此外本方案还允许大规模地预制部件，特别是换热模块。对于抽汽、冷凝液循环和供水输送也仅需要很短的管道。因而汽轮机和冷凝器以及供水输送装置和供水预热装置可以作为一个组合单元来设计和加工。

下面借助一附图对本发明的实施例作进一步的详细说明。

图1为带有一个沿蒸汽轮机轴向安设的冷凝器和一个多路预热器的汽轮机设备的简图。

图1所示的汽轮机设备是带有蒸汽发生器2的热电站设备1的一部分。汽轮机设备包括一个带有高压级4a和低压级4b的蒸汽轮机4，汽轮机4通过同一根涡轮机轴6驱动发电机8。汽轮机4按半转数设计，即涡轮机轴6以所供电网的网频的一半旋转。连接在汽轮机4之后的一冷凝器10与该汽轮机装在同一个壳体内，且位于涡轮机轴6轴向排出侧，并紧靠汽轮机4。

冷凝器10在排出侧通过一连接有供水泵13的供水管道12与供水预热器14或多路预热器相连。供水预热器14在出口处通过供水管16连接到蒸汽发生器2，蒸汽发生器2在其自身出口处通过新汽管18与汽轮机4的高压部分4a相连。