发电设施中的原水预热 |
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| 申请号 | CN201580074344.X | 申请日 | 2015-12-09 | 公开(公告)号 | CN107208880A | 公开(公告)日 | 2017-09-26 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | 迈克尔·黑格尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于预热具有 水 ‑ 蒸汽 循环回路(2)的发电设施(1)中的 原水 的方法，所述发电设施(1)包括： 蒸汽发生器 (3)、蒸 汽轮机 (4)以及蒸汽管路(5)，由所述蒸汽管路中的至少一些蒸汽管路将蒸汽发生器(3)与蒸汽轮机(4)连接，其中通过来自水‑蒸汽循环回路(2)中的 废水 加热用于产生去离子水的原水，并且将废水混入原水，以加热原水。本发明还涉及一种发电设施(1)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于预热具有水-蒸汽循环回路(2)的发电设施(1)中的原水的方法，所述发电设施(1)包括：蒸汽发生器(3)、蒸汽轮机(4)以及蒸汽管路(5)，由所述蒸汽管路中的至少一些蒸汽管路将所述蒸汽发生器(3)与所述蒸汽轮机(4)连接，其中通过来自所述水-蒸汽循环回路(2)中的废水加热用于产生去离子水的原水，其特征在于，将所述废水混入所述原水，以加热所述原水。 |
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| 说明书全文 | 发电设施中的原水预热技术领域背景技术[0002] 在具有蒸汽耦合输出装置的发电厂中，通常需要大量的去离子水，即去矿物的(也是：全脱盐的)水，以便补偿通过蒸汽耦合输出产生的循环回路损失，所述蒸汽耦合输出装置具有或不具有冷凝物的部分的回引机构。原水尤其在外部温度低的情况下不具有对于产生去离子水所需的温度。在此，至今为止，借助蒸汽或以电的方式预先加热原水，这导致高的机器方面和电方面的耗费，效率降低或本身消耗提高。 发明内容[0003] 本发明的目的是：继续改进所提出的方法和所提出的设备，使得实现显著地降低耗费。 [0004] 根据本发明，所述目的通过根据权利要求1的用于预热原水的方法和根据权利要求7的发电设施来实现。在相应的从属权利要求中限定本发明的有利的改进形式。在用于预热具有水-蒸汽循环回路的发电设施中的原水的方法中，由来自水-蒸汽循环回路的废水对用于产生去离子水的原水进行加热，其中将废水混入原水以加热原水，通过上述方式实现：利用废水中的余热并且降低发电设施的本身消耗或提高效率，其中所述发电设施包括：蒸汽发生器、蒸汽轮机以及蒸汽管路，由所述蒸汽管路中的至少一些将蒸汽发生器与蒸汽轮机连接。 [0005] 在此，废水是如下水，所述水离开水-蒸汽循环回路并且通常导出到冷却水中或者在相应的再冷却之后被丢弃。用于废水的容器和所属的泵以及用于冷水的管道是已经存在的。仅到原水混合装置的管路支路必须用配件补充。 [0006] 如果废水混入原水以加热原水，那么不出现热量损失，如在经由低压蒸汽进行加热时那样。在相应地选择废水的情况下，所述废水也能够再用作为原水。 [0007] 在此适当的是：废水是来自蒸汽发生器、尤其来自汽鼓中的排污水。 [0008] 替选地或附加地能够有利的是：废水是来自蒸汽管路中的冷凝物，所述蒸汽管路在最低点处自动地脱水。 [0009] 关于废水和原水的良好的混合方面有利的是：废水分布在原水中。 [0010] 此外有利的是：经由改变排污水量来闭环控制原水温度。 [0011] 尤其能够有利的是：与基于水处理化学要求所需要的水相比，基于预热的热量需求排放更多的水。仅在该情况下出现但也只有相对小的效率降低，因为在此从蒸汽发生器中提取附加的热量。电的自身消耗不被提高。在任何情况下，经由改变锅炉排放来进行原水温度的闭环控制。因此也可行的是：设定对于去离子水产生最佳的温度。 [0012] 在具有水-蒸汽循环回路的根据本发明的发电设施中，原水混合装置和用于来自水-蒸汽循环回路的废水的容器彼此流体连接，其中在原水混合装置中设有用于将废水分布在原水中的设备，其中发电设施包括：蒸汽发生器；蒸汽轮机；以及蒸汽管路，所述蒸汽管路的至少一部分将蒸汽发生器与蒸汽轮机连接；原水混合装置；以及用于来自水-蒸汽循环回路的废水的容器。将废水分布在原水中改善混合。 [0013] 在此适宜的是：用于来自水-蒸汽循环回路的废水的容器与蒸汽发生器连接。尤其，通常在蒸汽发生器的汽鼓上累积产生排污水。 [0014] 此外适宜的是：用于来自水-蒸汽循环回路的废水的容器与蒸汽管路连接。所述蒸汽管路在其最低点处自动地脱水并且累积产生的冷凝物通常是未被污染的。 [0015] 在根据本发明的发电设施的另一有利的实施方式中，设有用于闭环控制原水温度的闭环控制装置。因此，能够设定对于产生去离子水最佳的温度。 [0016] 在此适宜的是：用于原水温度的闭环控制机构包括排污水量的开环控制机构。 [0018] 示例地附图详细阐述本发明。其示意地且不按比例地示出： [0019] 图1示出发电设施，以及 [0020] 图2示出用于预热原水的根据本发明的方法。 具体实施方式[0021] 图1示出根据本发明的发电设施1。根据图1的发电设施1构成为燃气和蒸汽轮机设施并且包括燃气轮机设施11和蒸汽轮机设施12。燃气轮机设施11包括具有耦联的空气压缩机14的燃汽轮机13和连接在燃气轮机13上游的燃烧室15，所述燃烧室连接到压缩机14的压缩空气管路16上。燃气轮机13和空气压缩机14以及发电机17设置在共同的轴18上。经由燃料管路40进行燃料供应。 [0022] 蒸汽轮机设施12包括具有耦联的发电机19的蒸汽轮机4，并且在水-蒸汽循环回路2中包括连接在蒸汽轮机4下游的冷凝器20以及废热蒸汽发生器3。蒸汽轮机4在图1中仅极其简化地示出，并且在大型设施中通常由多个在图1中未示出的压力级构成，所述压力级典型地经由共同的轴21驱动发电机19。 [0023] 还极其简化地示出废热蒸汽发生器3。为了将在燃气轮机13中膨胀的做功介质输送到废热蒸汽发生器3中，将排气管路22连接到废热蒸汽发生器3的输入端23上。出自燃气轮机13中的膨胀的做功介质经由废热蒸汽发生器的输出端24朝未详细示出的烟囱的方向离开所述废热蒸汽发生器3。 [0024] 经由冷凝物管路26能够对给水容器/脱气机25馈送来自冷凝器20中的冷凝物。给水容器/脱气机25在图1的水-蒸汽循环回路2中的设置仅示例地示出。给水泵28将从给水容器/脱气机25流出的给水置于适当的压力水平上。给水经由给水预热器29输送给废热蒸汽发生器3中的相应的压力级，所述给水预热器在输出侧连接到汽鼓30上。汽鼓30与用于形成水-蒸汽环流的蒸发器31连接，所述蒸发器设置在废热蒸汽发生器3中。为了导出新鲜蒸汽，将汽鼓30连接到设置在废热蒸汽发生器3中的过热器32上，所述过热器在输出侧经由蒸汽管路5与蒸汽轮机4的蒸汽入口33连接。 [0025] 在蒸汽轮机4处示例地示出用于蒸汽供应系统的蒸汽耦合输出装置34。原则上，蒸汽耦合输出装置能够设置在蒸汽轮机的不同的部位处，但是也能够设置在废热蒸汽发生器3的区域中。冷凝物回授装置35示例地通入冷凝物管路26中。 [0026] 此外，发电设施1包括原水混合装置6以及用于来自水-蒸汽循环回路2中的废水的容器7，所述容器和原水混合装置根据本发明彼此流体连接。在原水混合装置6中设有用于将废水分布在原水中的设备8。 [0027] 用于来自水-蒸汽循环回路2中的废水的容器7与蒸汽发生器3连接，并且在那里尤其与汽鼓30连接以及与蒸汽管路5连接。 [0028] 为了闭环控制原水温度，设有闭环控制装置9，所述闭环控制装置一方面借助温度传感器36检测当前的原水温度，并且另一方面借助泵37将出自容器7的相应的废水量运送到原水混合装置6中，所述泵连接到容器7和原水混合装置6之间的水管路41中。如果用于预热原水的在原水混合装置6中的热量需求超过通过存在于容器7中的水量所能达到的热量，那么经由相应的开环控制装置10提高排出的水量，即使基于水处理化学要求不需要这样提高排出的水量时也如此。 [0029] 最后，图1示出用于进行水处理包括去矿物的设备38，所述设备设置在原水混合装置6和给水容器/脱气机25之间，所述给水容器/脱气机具有相应的泵39。在此，也仅示例性地示出将去离子水馈送到水-蒸汽循环回路2中。 [0030] 图2示出用于预热在发电设施1中的原水的方法，其中通过来自水-蒸汽循环回路2中的废水加热用于产生去离子水的原水。在第一步骤42中，检查是否必须完全提高原水的温度。如果不是这种情况，那么结束43该方法。如果应提高原水的温度，那么在第二步骤44中检查：现有量的废水对于该目的是否是足够的。如果是的话，那么在第三步骤45中从用于来自水-蒸汽循环回路2中的废水的容器7中将废水导入到原水混合装置6中。如果该量是不够的，那么除了第三步骤45之外，执行第四步骤46，其中进行进一步排放，由此提高到容器7的水输送量。 |
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