[发明专利]具有液体冷却的发电机的蒸汽发电设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有液体冷却的发电机的蒸汽发电设备。

背景技术

在用于产生电能的蒸汽发电设备中流体、尤其水在液体/蒸汽回路中 循环。液体/蒸汽回路具有蒸汽发生器、蒸汽轮机和冷凝器，其中在蒸 汽发生器中将液态水转变成水蒸汽。水蒸汽随后在蒸汽轮机中减压，其 中蒸汽轮机驱动蒸汽发电设备的发电机。术语蒸汽轮机在此与涡轮机设 施同义地使用，所述涡轮机设施通常具有多个涡轮机，其中第一、第二 涡轮机等对应于蒸汽的压力降称作为高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡 轮机。在水蒸汽从蒸汽涡轮机中排出之后将水蒸汽在冷凝器中液化，所 述冷凝器在冷凝物收集容器中接收在此产生的水并且再次输送给锅炉。 在此，流体流动经过液体/蒸汽回路的各个组成部分之间的管路。

具有水冷的发电机的蒸汽发电设备除了上述液体/蒸汽回路之外还 能够具有多个用于循环流体、尤其液体并且更尤其水的单独的回路。在 此，发电机中的冷却液体回路用于提供具有低温的冷却液体、在冷却器 中传输热量并且导出冷却液体。除了完全水冷的发电机之外，气体冷却 的发电机也具有用于冷却的单独的水回路。为了运行用于冷却发电机的 液体回路，必须在外部提供冷却液体和能量，由此降低蒸汽发电设备的 效率。

US2006/0185366A1公开了一种热电厂。EP2518283A1描述了一 种膨胀系统。

在从冷凝器到蒸汽发生器的路径上通过预热器连续地提高水或液 体的温度。液体/蒸汽回路的具有预热器的部段也称作为预热路段。预 热的优点是节约能量进而改进效率，因为不必在蒸汽发生器中加热过冷 的水。此外，在给蒸汽发生器馈送热水时所述蒸汽发生器的材料不经受 过强的温度变化。为了对液体进行预热例如使用蒸汽能量，其方式是： 从蒸汽轮机、尤其从中压和/或低压涡轮机中放出蒸汽并且在相应的换 热器中冷凝。然而通过蒸汽提取降低了发电设备功率，因为更少的蒸汽 被提供用于驱动涡轮机。

发明内容

本发明的目的是进一步提高蒸汽发电设备的效率。

所述目的借助权利要求1的特征来实现。为此优选的设计方案在其 他的权利要求中说明。

根据本发明的蒸汽发电设备具有液体/蒸汽回路、发电机和发电机的 液体冷却装置，所述液体/蒸汽回路具有用于将液体转化成蒸汽的蒸汽 发生器、蒸汽轮机和用于将蒸汽转化成液体的冷凝器，其中液体冷却装 置经由旁路状的流动路径与液体/蒸汽回路连接，通过所述旁路状的流 动路径，液体可以从液体/蒸汽回路处分出的方式朝液体冷却装置流动 并且可从液体冷却装置处会聚地朝向液体/蒸汽回路流动。

尤其将液体理解为水。换而言之，水的一部分在液体/蒸汽回路中分 出并且用于直接冷却发电机，其中尤其将直接冷却发电机理解为冷却发 电机的静止部分和更尤其将其理解为冷却发电机定子棒。从发电机起在 预热路段的适当的部位处将所述水再次向回泵送到回路中。对于本领域 技术人员而言已知的是：为了发电机的耐腐蚀性必须相应地处理水。

优选地，根据本发明的蒸汽发电设备在液体/蒸汽回路中此外具有： 一个或多个预热器，在所述预热器中预热液体；过热器，在所述过热器 中使生成的蒸汽在进入到高压涡轮机中之前过热；一个或多个中间加热 器，在所述中间加热中使部分减压的蒸汽在进入到中压或低压涡轮机之 前再次过热；和在蒸汽发生器上游的至少一个馈送液体泵，所述馈送液 体泵在液体进入到蒸汽发生器中之前将液体置于高压上。此外优选的 是，根据本发明的蒸汽发电设备在液体/蒸汽回路中具有除气器用于从 冷凝物中除去和导出不可冷凝的气体，如氮气、二氧化碳和氧气。

本发明是有利的，因为对于冷却发电机而言通过旁路状的流动路径 节省了需单独运行的冷却水回路。本发明此外是有利的，因为水在冷却 发电机时所吸收的热量能够用于在水进入到蒸汽发生器中之前对其进 行预热。由此，能够通过能量源进行预热，否则所述能量源的热能可能 未被利用地作为废热输出给周围环境。由此对于预热而言不需要常规量 的蒸汽，其中所述常规量的蒸汽必须从蒸汽轮机中放出。由此，更多的 蒸汽被提供用于获取能量。换而言之，发电机的废热用于在液体/蒸汽 回路中的蒸汽发生器上游提高水的温度的使用引起能量节约、材料节约 和发电设备总效率的改进。

附图说明

下面，根据所附的示意图详细阐述本发明。附图示出：