[发明专利]用于借助工艺蒸汽耦合输出预加热蒸汽发电厂中的补充水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在蒸汽发电厂中将补充水输送到水-蒸汽循环中和预加热所述补充水的系统。此外，本发明涉及一种用于在蒸汽发电厂中在水-蒸汽循环中将补充水脱气的方法。

背景技术

在将工艺蒸汽/热量耦合输出到蒸汽发电厂中时，由于工艺蒸汽/冷凝物的泄露和损耗必须借助于持续地输送补充水来再填充水-蒸汽循环。补充水通常是净化的，然而是未脱气的。例如，补充水包含溶解的杂质气体，必须将所述杂质气体在蒸汽动力工艺的脱气机中再排出。为了提高工艺效率，必须将补充水在进入到脱气机之前预加热。

当前，将例如传统的脱气设备的补充水(也称作Make-Up-Water)直接馈送到脱气机中。这在技术上是简单的并且少耗费的，然而在能量上是最不利的变型形式。

此外，能够将补充水直接地馈送到涡轮机冷凝器或低压预热器中。然而，所述变型形式仅能够用于较少量的补充水。

在图2中示出用于将补充水输送到水-蒸汽循环中的另一个传统的系统。将出自传统的冷凝器201的冷凝物通过传统的冷凝泵202泵送到容器204中。附加地，在那里将补充水的质量流m_z经由传统的输送管路203混入。随后，由其他的冷凝泵205将水混合物穿过水-蒸汽循环的传统的加热设备206、208泵送到传统的脱气设备209中。因为水混合物由于补充水部分而没有被脱气进而包含溶解的并且腐蚀性的介质(例如氧气)，所以全部容器、管路和配件，包括容器204直至传统的脱气设备必须由抗腐蚀的不锈钢构成。在传统的脱气设备209下游，将水输送给传统的蒸发器207。

发明内容

本发明的目的是，将用于蒸汽发电厂的水-蒸汽循环的补充水能量有效地并且成本有效地脱气。

所述目的借助根据独立权利要求的一种用于经由在蒸汽发电厂中的水-蒸汽循环的额外的冷凝物-补充水预热器输送补充水的系统和一种用于在蒸汽发电厂中的水-蒸汽循环的在下游接入的脱气机中将补充水脱气的方法来实现。

根据本发明的第一方面，描述一种在蒸汽发电厂中用于为水-蒸汽循环的预热器和/或蒸发器输送补充水的系统。所述系统具有用于将水蒸气冷凝成水的冷凝器、用于将水脱气的脱气设备、用于输送补充水的输送管路和换热器。

用于将水蒸气冷凝成水的冷凝器(为了更好的可区分性，在下文中称作为“冷凝器”)能够用出自蒸汽发电厂的涡轮机设施的水蒸气供给。用于将水脱气的脱气设备与冷凝器耦联，使得冷凝物的第一部分能够输送给脱气设备。换热器与冷凝器耦联，使得冷凝物的第二部分能够输送给换热器，其中换热器与输送管路耦联，使得补充水能够输送给换热器。换热器构建成，使得借助于冷凝物的第二部分能够加热补充水。换热器与脱气设备耦联，使得已加热的补充水能够输送给脱气设备。

根据本发明的另一个方面，描述一种在蒸汽发电厂中为水-蒸汽循环的蒸发器的补充水脱气的方法。

蒸汽发电厂现今通常用于产生电能。蒸汽轮机运行所需要的水蒸气在蒸汽锅炉中由之前清洁的并且净化的水产生。通过在过热器中继续加热蒸汽，蒸汽的温度和比体积增大。蒸汽从蒸汽锅炉中经由管线流动到蒸汽轮机设施中，在那里所述蒸汽将其之前吸收的能量的一部分作为动能提供给涡轮机设施。在涡轮机上耦联有发电机，所述发电机将机械功率转换成电功率。之后，减压的且冷却的蒸汽流入到冷凝器中，在那里所述蒸汽通过热传输到周围环境(例如出自河流的新鲜水)中冷凝并且作为液态水在冷凝器的最深的部位处聚集。所述水称作为冷凝物。经由冷凝泵和预热器或加热设备将水例如暂存到供给水容器中并且随后经由其他的冷凝泵再次输送给蒸汽锅炉或蒸发器。

在将水暂存在供给水容器中并且相应地输送给蒸发器之前，将水输送给脱气设备，以便尽可能地去除有害的气体、例如腐蚀性的氧气或二氧化碳。

根据本发明的脱气设备能够借助于热学脱气方法或者借助于化学脱气方法工作。在热学脱气方法的情况下，将热能、例如出自涡轮机设施(的中压区域)的排出蒸汽的热能输送给脱气设备，使得将水在脱气设备中“煮沸”进而加热。由此，尽可能地去除有害的气体、例如氧气和二氧化碳。为了脱气利用物理状态，使得随着温度升高，气体在液体中的可溶解性下降。

根据本发明一方面将出自冷凝器的冷凝物和之前在换热器中已加热的补充水输送给脱气设备。补充水是必要的，因为在水-蒸汽循环中，水或者水蒸气由于泄露从水-蒸汽循环中逸出。这尤其涉及具有额外的热消耗器的设施，即具有工艺蒸汽耦合输出装置的设施。