專(zhuān)利名稱(chēng)：用于加熱汽輪機(jī)軸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加熱汽輪機(jī)軸的方法，以及一種蒸汽輪機(jī)，其包括汽輪機(jī)軸和用于加熱汽輪機(jī)軸的裝置。
背景技術(shù)：
在構(gòu)造有蒸汽輪機(jī)設(shè)備以用于的發(fā)電的發(fā)電站中，依據(jù)當(dāng)前的電力需求必要的是，可斷開(kāi)和依據(jù)需求再次接通單個(gè)蒸汽輪機(jī)或多個(gè)蒸汽輪機(jī)。在這種情況下，相應(yīng)的蒸汽輪機(jī)設(shè)備的快速啟動(dòng)有重要的意義。這特別是適用于較長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間，特別是在冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)后，例如在周末停機(jī)后。已知的是，在啟動(dòng)過(guò)程中首先高速運(yùn)行或加熱蒸汽發(fā)生器， 以便提高蒸汽溫度和蒸汽壓力。一旦蒸汽具有預(yù)定的啟動(dòng)溫度和預(yù)定的啟動(dòng)壓力以及預(yù)定的啟動(dòng)質(zhì)量，那么開(kāi)始用于起動(dòng)蒸汽輪機(jī)的起動(dòng)方法。此外，為此或多或少地打開(kāi)新鮮蒸汽閥。在此，用于蒸汽的啟動(dòng)溫度、啟動(dòng)壓力和啟動(dòng)質(zhì)量的值選擇為，使得在起動(dòng)蒸汽輪機(jī)后， 對(duì)于蒸汽輪機(jī)而言，可實(shí)現(xiàn)空載運(yùn)行或具有低負(fù)載的負(fù)載運(yùn)行。直到開(kāi)始原有的起動(dòng)方法，這些參數(shù)必須穩(wěn)定地存在。在這種情況下，可根據(jù)發(fā)電站類(lèi)型和鍋爐結(jié)構(gòu)形式或發(fā)電站規(guī)模定期進(jìn)行例如1到3小時(shí)。由于加載熱的蒸汽，在從冷的機(jī)器狀態(tài)起動(dòng)時(shí)，由于出現(xiàn)的熱膨脹應(yīng)力定期達(dá)到高的材料負(fù)荷。由于能源市場(chǎng)的自由化，現(xiàn)在通常的是，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間間隔停止運(yùn)行蒸汽輪機(jī)設(shè)備。與此相關(guān)的是短期的停機(jī)或者每天的啟動(dòng)或停止運(yùn)行方式以及周末停機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，所希望的高的靈活性是，發(fā)電站隨時(shí)能夠快速起動(dòng)。在此本發(fā)明的目的是， 提出一種方法和一種蒸汽輪機(jī)，所述蒸汽輪機(jī)能夠快速地加熱。所述目的通過(guò)用于加熱汽輪機(jī)軸的方法得以實(shí)現(xiàn)，其中，所述汽輪機(jī)軸通過(guò)噴水的方式被加熱。針對(duì)蒸汽輪機(jī)的目的通過(guò)包括汽輪機(jī)軸和用于將水噴到汽輪機(jī)軸上的裝置的蒸汽輪機(jī)得以實(shí)現(xiàn)。通常情況下，汽輪機(jī)軸是具有高的質(zhì)量，并且因此具有相對(duì)高的熱容量的大的構(gòu)件。這導(dǎo)致，所述汽輪機(jī)軸在能量輸入的情況下相對(duì)慢地被加熱。本發(fā)明的一個(gè)主要思想在于，通過(guò)將熱水噴射到所述汽輪機(jī)軸上來(lái)更快地加熱所述汽輪機(jī)軸。由于所述噴水可實(shí)現(xiàn)熱水到汽輪機(jī)軸上的快速的熱傳遞。在這里，術(shù)語(yǔ)水理解為在它的聚合狀態(tài)中為液態(tài)的水。在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明有利的改進(jìn)形式。對(duì)于熱水到汽輪機(jī) 軸上的理想的熱傳遞，使用具有在100°c和350°C之間的溫度的熱水。所述水氣態(tài)地存在于前面提及的在 100°C和350°C之間的溫度中。在一個(gè)有利的改進(jìn)形式中，汽輪機(jī)軸在沖轉(zhuǎn)前通過(guò)噴水被加熱。這導(dǎo)致了，在很早的階段汽輪機(jī)軸由于噴水就已經(jīng)被加熱。蒸汽輪機(jī)通常情況下具有所謂的殼體排水裝置， 在用水噴射汽輪機(jī)軸期間，所述殼體排水裝置顯然是開(kāi)啟的。一旦在蒸汽輪機(jī)中的壓力低于噴入的水的壓力，那么噴入的水蒸發(fā)。因此，在隨后噴入的水在冷的構(gòu)件上冷凝時(shí)，達(dá)到所希望的加熱。因此，所述汽輪機(jī)軸更快地變熱，并且可更早地達(dá)到工作溫度，以便可連接到供電網(wǎng)上。 在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)形式中，用水噴射汽輪機(jī)軸，直到達(dá)到最大的預(yù)熱轉(zhuǎn)速。在這種情況下，最大的預(yù)熱轉(zhuǎn)速的值達(dá)到8HZ到25Hz之間。因?yàn)椋ㄟ^(guò)噴水實(shí)現(xiàn)到汽輪機(jī)軸上的持續(xù)的熱傳遞，因此有利的是，水不斷地被噴到汽輪機(jī)軸上，直到所述汽輪機(jī)軸在加熱過(guò)程中達(dá)到最大的預(yù)熱轉(zhuǎn)速。因此進(jìn)一步縮短起動(dòng)時(shí)間。在這種情況下，從預(yù)熱段中或從供水泵中抽取熱水，以便確保例如來(lái)自并聯(lián)的蒸汽源的所輸送的蒸汽純度。在蒸汽輪機(jī)設(shè)備中通常存在水蒸汽循環(huán)，使得從預(yù)熱段或從供水泵中提供水。使得來(lái)自預(yù)熱段的水相對(duì)于來(lái)自泵的水具有更高的溫度，其中，在汽輪機(jī)中的壓力是具有重要意義的。在有利的改進(jìn)形式中，在蒸汽輪機(jī)內(nèi)設(shè)置有噴嘴，通過(guò)所述噴嘴將熱水噴射到汽輪機(jī)軸上。


借助附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中示出圖1示出水噴在汽輪機(jī)軸上的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出汽輪機(jī)軸1的示意圖，所述汽輪機(jī)軸構(gòu)成為雙流式。這意味著，所述汽輪機(jī)軸1包括左邊的流2和右邊的流3。汽輪機(jī)軸1圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)4旋轉(zhuǎn)。在工作中，新鮮蒸汽經(jīng)由未詳細(xì)示出的入流區(qū)域流入蒸汽輪機(jī)中，并且沿著左邊的流2和右邊的流3減壓。 此外，汽輪機(jī)軸1包括未詳細(xì)示出的動(dòng)葉片。在工作中，汽輪機(jī)軸1能夠變熱到300°C以上。 溫度甚至可達(dá)到630°C。在停機(jī)后，汽輪機(jī)軸1的溫度可小于100°C。為了快速加熱汽輪機(jī)軸1，用來(lái)自噴嘴6的熱水5噴射所述汽輪機(jī)軸。熱水5可具有在100°C和350°C之間的溫度。在這種情況下，在逐漸加熱期間，水經(jīng)由閥7導(dǎo)向噴嘴6。 借助所述閥7可調(diào)節(jié)穿過(guò)管線(xiàn)8導(dǎo)向噴嘴6的水量。在這種情況下，汽輪機(jī)軸1在沖轉(zhuǎn)前通過(guò)噴水被加熱。這意味著，汽輪機(jī)軸1在旋轉(zhuǎn)工作期間，也就是說(shuō)，在通過(guò)馬達(dá)從外部輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，就已經(jīng)用水噴射。但是，在這種情況下，要認(rèn)真注意的是，從噴嘴6噴出的水5的量恒定地分布在汽輪機(jī)軸1的表面上，因?yàn)榉駝t會(huì)產(chǎn)生局部的應(yīng)力。此外，借助于噴嘴6用熱5水噴射汽輪機(jī)軸1，直到達(dá)到最大的預(yù)熱轉(zhuǎn)速。在這種情況下，預(yù)熱轉(zhuǎn)速具有在8Hz和25Hz之間的值。閥7以流體技術(shù)的方式耦聯(lián)在管線(xiàn)9上，其中，所述管線(xiàn)9未詳細(xì)示出地以流體技術(shù)的方式耦聯(lián)在預(yù)熱段上或供水泵上。這意味著，從預(yù)熱段或供水泵中抽取熱水5。抽取的選擇與熱水5的所希望的溫度有關(guān)。也可設(shè)想組合方式，其中，來(lái)自預(yù)熱段的熱水和來(lái)自供水泵的熱水混合，或也來(lái)自并聯(lián)的蒸汽源，例如來(lái)自第二單元。汽輪機(jī)軸1是未詳細(xì)示出的蒸汽輪機(jī)的部件。所述蒸汽輪機(jī)包括殼體，其中，在殼體內(nèi)設(shè)置有用于噴射水5的噴嘴6。應(yīng)適宜地選擇噴嘴6的位置和熱水5的流量，以便熱傳遞系數(shù)是最佳的。此外 ，蒸汽輪機(jī)具有殼體排水裝置，所述殼體排水裝置構(gòu)成為，使得在殼體中的水可流出。所述殼體排水裝置在加熱過(guò)程期間打開(kāi)，以便水可流出。
權(quán)利要求
1.一種用于加熱汽輪機(jī)軸(1)的方法，其中，所述汽輪機(jī)軸(1)通過(guò)借助于液態(tài)的水噴水的方式加熱。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述汽輪機(jī)軸(1)在噴水時(shí)圍繞它的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述水(5)具有在100°C和350°C之間的溫度值。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，所述汽輪機(jī)軸(1)在沖轉(zhuǎn)前通過(guò)所述噴水加熱。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，所述汽輪機(jī)軸(1)通過(guò)噴水加熱，直到達(dá)到最大的預(yù)熱轉(zhuǎn)速。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述最大的預(yù)熱轉(zhuǎn)速具有在8Hz和25Hz之間的值。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述熱水(5)從預(yù)熱段中抽取。
8.如權(quán)利要求1到6之一所述的方法，其中，所述熱水(5)從供水泵中抽取。
9.一種蒸汽輪機(jī)，包括具有汽輪機(jī)軸表面的汽輪機(jī)軸(1)和用于將液態(tài)的水(5)噴射到所述汽輪機(jī)軸表面上的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的蒸汽輪機(jī)，其包括殼體，其中，在所述殼體內(nèi)設(shè)置有用于噴射所述水(5)的噴嘴(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于加熱汽輪機(jī)軸(1)的方法，其中，所述汽輪機(jī)軸(1)通過(guò)用來(lái)自供水泵或來(lái)自預(yù)熱段的熱水(5)噴射的方式加熱，本發(fā)明還涉及一種蒸汽輪機(jī)，其包括殼體，其中，在所述殼體內(nèi)設(shè)置有用于噴射水(5)的噴嘴(6)。
文檔編號(hào)F01D5/08GK102317576SQ201080007376
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者馬蒂亞斯·霍伊 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司