蒸汽发电装置制造方法及图纸

一种具有用于工作介质的工作介质回路(2)的蒸汽发电装置(1)，其中，工作介质回路(2)沿工作介质的流动方向观察包括用于蒸发工作介质的第一热交换器系统(3)、蒸汽涡轮机系统(4)、用于冷凝工作介质的第二热交换器系统(5)和工作介质泵系统(6)，建议，吸热泵(8)的至少一个冷却介质回路(7)至少部分包括第一热交换器系统(3)并且至少部分包括第二热交换器系统(5)，其中，吸热泵(8)构造用于将热能从第二热交换器系统(5)送至第一热交换器系统(3)，蒸出管路(9)从蒸汽涡轮机系统(4)的涡轮机分接头(11)经过吸热泵(8)的蒸出器系统(12)至供给部(13)地引导进入到工作介质回路(2)中，其中，在蒸出管路(9)中的工作介质提供用于吸热泵(8)的蒸出过程的热能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸汽发电装置
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的蒸汽发电装置。
技术介绍
已知一种蒸汽发电装置，其中，在又可以将来自蒸汽涡轮机或蒸汽机的废蒸汽泵送至热发生器，例如反应器、蒸汽锅炉或GuD(气体和蒸汽组合)设备之前，其在冷凝系统内液化。缺点在于，冷凝热量作为损耗热量丢失。
技术实现思路
因而本专利技术任务提供一种前述类型的蒸汽发电装置，利用其可以避免所描述的缺点，其具有较高的效率。根据本专利技术这通过权利要求1的特征实现。由此可以提高蒸汽发电装置的效率，进而避免蒸汽发电装置的排放。此外可以视本专利技术实施方案而定地代替或部分代替传统的冷却系统，例如淡水冷却、干燥冷却系统、空气冷却器或冷却塔。通过吸热泵可以至少部分回收冷凝热量。在此，吸热泵的、由吸热泵蒸出器系统附加引起的能量需求通过工作介质自身提供。通过涡轮机分接头将蒸汽用于蒸出器系统，所述蒸汽已经可能放出其在蒸汽涡轮机系统中的可用能量的一部分，由此可供发电的能量仅略微减少。由此，针对吸热泵的附加的能量消耗低于通过吸热泵回收且可用的冷凝热量。由此可以提供一种整体系统，其整体上具有提高的效率且可简单实现。利用本专利技术也可以有利地实现由此构造的设备的正常运转。此外，本专利技术还涉及运行根据权利要求13的蒸汽发电装置的方法。因而本专利技术任务还在于说明前述类型的方法，利用该方法可以避免所描述的缺点并且其具有较高的效率。根据本专利技术，这通过权利要求13的特征获得。方法的优点在此对应于蒸汽发电装置的优点。从属权利要求涉及本专利技术其它有利实施方案。就此明确参引权利要求文本，由此权利要求在此处通过参引并入本说明书并适用于字面表述。附图说明结合其中仅示例性示出的优选实施方案的所附视图进一步说明本专利技术。图中：图1作为示意图示出传统的蒸汽发电装置；图2作为示意图示出吸热泵；图3作为示意图示出蒸汽发电装置的第一优选实施方案；图4作为示意图示出蒸汽发电装置的第二优选实施方案；图5作为示意图示出蒸汽发电装置的第三优选实施方案；并且图6作为示意图示出蒸汽发电装置的第四优选实施方案。具体实施方案图3至图6示出蒸汽发电装置1的优选实施方案，其具有用于工作介质的工作介质回路2，其中，工作介质回路2(在工作介质的流动方向上观察)包括用于工作介质蒸发的第一热交换器系统3、蒸汽涡轮机系统4、用于工作介质冷凝的第二热交换器系统5和工作介质泵系统6。第一热交换器系统3设置用于给工作介质提供热能，直至其至少被蒸发。相反，第二热交换器系统5设置用于如下地冷却工作介质，即，直至其至少被冷凝。水尤其优选可以用作为工作介质。规定：吸热泵8的至少一个冷却介质回路7至少部分包括第一热交换器系统3以及至少部分包括第二热交换器系统5，其中，吸热泵8构造用于将热能从第二热交换器系统5送至第一热交换器系统3，并且蒸出管路9从蒸汽涡轮机系统4的涡轮机分接头11经过吸热泵8的蒸出器系统12至供给部13地引导进入到工作介质回路2中，其中，工作介质在蒸出管路9中为吸热泵8的蒸出过程提供热能。此外规定在正常运转中运行蒸汽发电装置1的方法，其中，在工作介质回路2中，工作介质在第一热交换器系统3中被蒸发并输入给蒸汽涡轮机系统4，其中，工作介质在蒸汽涡轮机系统4之后在第二热交换器系统5中冷凝并通过工作介质泵系统6又输入给第一热交换器系统3，其特征在于，利用吸热泵8的至少一个冷却介质回路7将热能从第二热交换器系统5送至第一热交换器系统3，在涡轮机分接头11中，工作介质的一部分从蒸汽涡轮机系统4分支进入蒸出管路9中，并且在吸热泵8的蒸出器系统12中液化，并且在供给部13又返回到工作介质回路2，其中，通过工作介质的这部分提供用于吸热泵8的蒸出过程的热能。热力学循环过程不仅左旋而且右旋均是已知的。右旋过程主要用于蒸汽发电设备如发电机构中的动力机和做功机的运行，左旋过程用于热泵或制冷机过程。被称为左旋或右旋的过程关于方向说明涉及常见热力学方向说明而不涉及相应工作介质的流动方向。被证实有利的是，冷却介质回路7内的热力学左旋吸热泵过程与工作介质回路2内的热力学右旋克劳修斯朗肯循环过程(ClausiusRankineKreisprozess)组合。具体而言如下这样，即，工作介质回路2在第二热交换器系统5中的损耗热能(其迄今为止利用冷却媒介排放)现在可以用于蒸发适用于此的冷却介质并因而用于左旋循环过程的运行，从右旋循环过程(动力机或做功机运行基于此)，在适用于此的位置处(即，第二热交换器系统5)汲取损耗热能。之后，被汲取的损耗热量又在同样热力学右旋循环过程的另一适当的位置处(热量来源于此)，在附加提高吸热泵循环过程的含能量情况下返回进入右旋循环过程，即，在第一热交换器系统3中，借此提高运行的整体过程的效率，该整体过程是由此形成的新组合的、同时与所应用的两个循环过程的分开的物质流关联的过程。由此可以提高蒸汽发电装置1的效率，进而避免蒸汽发电装置1的排放。此外视专利技术实施方案的范围而定可以部分或完全避免分别更换传统冷却系统(例如淡水冷却、干燥冷却系统、空气冷却器或冷却塔)。通过吸热泵8可以至少部分回收冷凝热量。在此，吸热泵8的、由吸热泵8的蒸出器系统附加带来的能量需求可以通过工作介质回路2自身的工作介质提供。通过涡轮机分接头11使用蒸出器系统12的蒸汽，在蒸汽涡轮机系统4内，蒸汽已经可以放出其可用能量的一部分，由此，用于发电的能量仅很少地减少。从而吸热泵8的附加能量消耗与通过吸热泵回收的和可利用的冷凝热量相比保持得更小。由此已经提供了整体上具有提高的效率且可简单实现的整体系统。利用本专利技术也可以有意义地实现如此构造的设备的正常运转。图1至图6以虚线示出各种类型的蒸汽态工作介质(尤其是水蒸汽)以及其管路和运输系统。在后续视图中以实线示出各种类型的来自工作介质回路2的冷凝化工作介质及其管路和运输系统。在后续视图中以短点划线示出各种类型的蒸汽态冷却介质以及其管路和运输系统。在后续视图中以长点划线示出各种类型的冷凝化冷却介质以及其管路和运输系统。在后续视图中以密点的线示出各种类型的冷却水以及其管路和运输系统。在后续视图中以双短划线示出各种类型的含冷却介质和冷却溶媒的富集的浓溶液(即，所谓的浓溶液)以及其管路和运输系统。在后续视图中以短划线示出各种类型的弱富集的溶液或者仅是冷却介质溶液的溶媒(即，所谓的稀溶液)以及其管路和运输系统。黑色箭头表示在其所属系统内的系统介质的流动方向。图1至图6基于概览原因未示出蒸汽发电装置的已知细节，例如给水箱、给水预热器等，然而可以在必要时应用它们。图1以过程图解所示的形式示出简化的传统工作介质回路2，其可作为右旋热力学克劳修斯朗肯循环过程运行，其例如作为已知热力工作设备(例如蒸汽发电装置、KWK力热联合循环蒸汽发电装置、所谓的GuD燃气蒸汽涡轮发电机械装置)的简化了的基本过程。此外例如改进效率的附加机组，如给水预热器、中间加热器以及系统相关的机组，如给水箱等基于已知而在图1至图6的以下说明中未示出，这是因为这给本专利技术说明的概览带来很大局限。图1中，工作介质泵系统6输送水蒸汽的冷凝物，其优选充当此处的右旋热力学克劳修斯朗肯循环过程的热载体和工作介质，在压力提高情况下，该冷凝物用于第一热交换器系统3并且作为所谓的给水来使用。图1中，第一热交换器3仅包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有用于工作介质的工作介质回路(2)的蒸汽发电装置(1)，其中，所述工作介质回路(2)沿工作介质的流动方向观察包括：用于蒸发工作介质的第一热交换器系统(3)、蒸汽涡轮机系统(4)、用于冷凝工作介质的第二热交换器系统(5)和工作介质泵系统(6)，其特征在于，吸热泵(8)的至少一个冷却介质回路(7)至少部分包括第一热交换器系统(3)并且至少部分包括第二热交换器系统(5)，其中，所述吸热泵(8)构造用于将热能从所述第二热交换器系统(5)送至所述第一热交换器系统(3)，并且蒸出管路(9)从所述蒸汽涡轮机系统(4)的涡轮机分接头(11)经由所述吸热泵(8)的蒸出器系统(12)至供给部(13)地引导进入到所述工作介质回路(2)中，其中，在所述蒸出管路(9)中的工作介质提供用于所述吸热泵(8)的蒸出过程的热能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.30 AT A419/20151.一种具有用于工作介质的工作介质回路(2)的蒸汽发电装置(1)，其中，所述工作介质回路(2)沿工作介质的流动方向观察包括：用于蒸发工作介质的第一热交换器系统(3)、蒸汽涡轮机系统(4)、用于冷凝工作介质的第二热交换器系统(5)和工作介质泵系统(6)，其特征在于，吸热泵(8)的至少一个冷却介质回路(7)至少部分包括第一热交换器系统(3)并且至少部分包括第二热交换器系统(5)，其中，所述吸热泵(8)构造用于将热能从所述第二热交换器系统(5)送至所述第一热交换器系统(3)，并且蒸出管路(9)从所述蒸汽涡轮机系统(4)的涡轮机分接头(11)经由所述吸热泵(8)的蒸出器系统(12)至供给部(13)地引导进入到所述工作介质回路(2)中，其中，在所述蒸出管路(9)中的工作介质提供用于所述吸热泵(8)的蒸出过程的热能。2.根据权利要求1所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，所述第一热交换器系统(3)具有所述工作介质回路(2)的蒸汽发生器系统(14)和所述冷却介质回路(7)的液化单元(15)，并且所述液化单元(15)构造为工作介质回路(2)和冷却介质回路(7)之间的热交换器。3.根据权利要求2所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，进入到所述工作介质回路(2)中的所述蒸出管路(9)的供给部(13)布置在所述蒸汽发生器系统(14)和所述液化单元(15)之间。4.根据权利要求2或3所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，另一工作介质泵系统(16)布置在进入到所述工作介质回路(2)中的所述蒸出管路(9)的供给部(13)和所述蒸汽发生器系统(14)之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，所述蒸出管路(9)在输入侧除了涡轮机分接头(11)之外还具有能预设定、能关闭的新鲜蒸汽分接头(17)，所述新鲜蒸汽分接头(17)布置在所述第一热交换器系统(3)和所述蒸汽涡轮机系统(4)之间。6.根据权利要求5所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，所述工作介质回路(2)的能预设定、能关闭的旁路(18)从所述新鲜蒸汽分接头(17)通向所述第二热交换器系统(5)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，所述第二热交换器系统(5)具有所述冷却介质回路(7)的蒸发单元(19)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的蒸汽发电装置(1)，其特征在于，所述第二热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫·高奇，
申请(专利权)人：鲁道夫·高奇，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT