[发明专利]蒸汽轮机设备

说明书

技术领域

本申请一般地涉及蒸汽轮机设备，更具体地涉及被设计和布置成用于向间歇性高要求蒸汽消耗装置提供中间蒸汽的蒸汽轮机设备集成装置。

背景技术

对于高要求用户而言，具有蒸汽排出口的单个主轴式蒸汽轮机设备所面临的其中一个挑战是如何以有效的方式运行，同时使主轴的峰值扭矩应力最小。这个峰值扭矩是由通常安置在主轴上的发电机和一连串蒸汽轮机产生的阻力之间的差所造成的。

高要求蒸汽消耗装置的实例，在这种情况下为碳捕获和隔离单元，在EP 1688173中进行了描述。用于向高要求蒸汽消耗装置有效地提供能量和蒸汽的各种蒸汽轮机设备结构还在Zachary，J(June 2008)“Options for reducing a coalfired plant’s carbon foot print：Part I”POWER 28-33(Zachary)中进行了描述。所描述的结构包括与多个低压蒸汽轮机成串联布置的单个主轴式蒸汽轮机。

这种蒸汽设备的另一个实例在美国专利申请No.US 2010/0038917中进行了描述。所描述的是一种用于高要求用户的、具有中间排出口的单个主轴式蒸汽轮机。

发明内容

本发明提供了一种单个主轴式蒸汽轮机设备，其被构造成用于排出中间蒸汽，并且设置成在各种模式运行期间限制通过所述单个主轴式蒸汽轮机设备的高压蒸汽轮机的主轴峰值扭矩。

本申请试图利用独立权利要求所限定的技术方案来解决这个问题。有利的实施例在从属权利要求中给出。

本发明一方面提供一种单个主轴式蒸汽轮机，其在所述主轴的任一端处具有低压蒸汽轮机。发电机和高压蒸汽轮机被安置在所述低压蒸汽轮机之间。这种布置结构保证来自低压蒸汽轮机的总扭矩不通过所述高压蒸汽轮机，因而能够使得穿过所述高压蒸汽轮机的主轴部分被设计成用于较低的扭矩。

另一方面提供包括有离合联结器和中间用户排出口的组合装置，其提供运行和维护的灵活性。

结合附图，本发明的其他方面和优点将因下面的描述而变得明显，其中经由图示和实例公开了实施例。

附图说明

通过参照附图，在以下将以实例的方式更充分地描述本申请，其中：

图1是蒸汽轮机设备的示例性实施例的示意图；

图2是蒸汽轮机设备的示意图，其包括具有三个主轴部分的主轴并且集成有图1所示的蒸汽轮机设备；

图3是蒸汽轮机设备的示意图，其包括具有一个主轴部分的主轴以及两个排出口，并且集成有图1所示的蒸汽轮机设备。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释的目的阐明了多个具体细节，以提供对示例性实施例的透彻理解。然而，没有这些具体细节显然地也可以实施这些实施例。在其他的情况下，结构和装置显示为块状图的形式，以便于描述所述示例性实施例。

在本说明书全文中，参考使用“蒸汽轮机机组”进行说明。在本说明书中，“蒸汽轮机机组”定义为在单个主轴22上具有不同压力结构的一连串蒸汽轮机。蒸汽轮机机组12可包括布置在单个主轴22上的一些或所有的一连串的蒸汽轮机。

在整个说明书中，参考使用“高要求蒸汽消耗装置”进行说明。“高要求蒸汽消耗装置”被定义为这样一个能够要求蒸汽流速的蒸汽消耗装置，其等同于在蒸汽设备中的低压蒸汽轮机。这种蒸汽消耗装置的一个实例是碳捕获单元。

现在参照示例性实施例的细节，来说明附图中所示的实例。在可能的地方，在全文中使用相同的附图标记以表示相同或类似的部分。

图1显示包括有主轴22的示例性蒸汽轮机设备，其中在主轴22上安置有一连串的蒸汽轮机和发电机10。所述一连串的蒸汽轮机包括蒸汽轮机机组12和第一与第二低压蒸汽轮机30a、30b。第一与第二低压蒸汽轮机30a、30b安置在蒸汽轮机设备的任一端，并且利用供给管线27与蒸汽轮机机组12进行蒸汽连通。高要求蒸汽消耗装置的排出口24安置在这个供给管线27上。

通过将低压蒸汽轮机30a和发电机10安置在主轴22的相反端上，可降低通过高压蒸汽轮机14的扭矩载荷。为了进一步降低通过高压蒸汽轮机14的扭矩，在图2所示的蒸汽机组12中，高压蒸汽轮机14和中压蒸汽轮机16可以交换安置位置，从而使得中压蒸汽轮机16比高压蒸汽轮机14更邻近发电机10地进行安置。