設施和用于衰減相應的設施中的聲振動的方法
【專利摘要】本發明涉及一種設施(2)，特別是發電廠(2)，所述設施包括蒸汽輪機(8)和旁通站(10)，所述旁通站用于根據需要引導用于蒸汽輪機(8)的工作介質繞過蒸汽輪機(8)，其中為旁通站(10)設有至少一個共振吸收器(20)。
【專利說明】設施和用于衰減相應的設施中的聲振動的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種設施、特別是發電廠，所述設施包括蒸汽輪機和旁通站，所述旁通 站用于根據需要引導用于蒸汽輪機的工作介質繞過蒸汽輪機。此外，本發明涉及一種用于 衰減相應的設施中的聲振動的方法。

【背景技術】
[0002] 在發電廠中通常存在如下必要性：采取用于減少發電廠的聲發射的措施，以便不 超過聲發射所允許的極限值。
[0003] 如果在相應的發電廠中例如使用蒸汽輪機，那么通常也設有旁通站，以用于根據 需要引導用于蒸汽輪機的工作介質繞過蒸汽輪機。這種旁通站在此通常包括管路，借助于 所述管路將工作介質直接導入到冷凝器中，而沒有經過蒸汽輪機。在此，處于壓力下的工作 介質通常在管路中產生具有在125Hz和8kHZ之間的頻率的低頻的聲音，所述聲音經由管路 傳遞到冷凝器中。冷凝器在此如揚聲器一樣作用，所述揚聲器將聲音輸出給周圍。由此，不 僅會導致相鄰的住宅區受到干擾，而且在最壞的情況下會導致超過所允許的極限值，這與 給予發電廠的運行許可相沖突。
[0004] 為了減少聲發射目前常用的是，在管路之內放置耗費構造的節流系統，例如由不 同的帶孔板構成的節流系統。


【發明內容】

[0005] 以上述內容為基礎，本發明基于下述目的，提出一種用于減少發電廠的聲發射的 更簡單的解決方案。
[0006] 所述目的根據本發明通過具有權利要求1的特征的設施來實現。從屬權利要求一 部分包含本發明的有利的改進方案并且一部分包含本發明的本身有創造性的改進方案。除 此之外，所述目的根據本發明通過具有權利要求11的特征的方法來實現。
[0007] 所述設施例如是用于產生電能的發電廠或者是相應的發電廠的組件。所述設施在 此包括蒸汽輪機和用于根據需要引導用于蒸汽輪機的工作介質繞過蒸汽輪機的旁通站，其 中為旁通站設有至少一個共振吸收器。那么，共振吸收器如其對于本領域技術人員原則上 已知的那樣尤其在下述情況下使用：期望具有單獨離散頻率或者少量窄頻帶的聲發射。因 為在具有開始提到的類型的旁通站的設施中，典型地得出聲發射的以在小于500HZ、部分也 更高的范圍中的單獨頻率或者少量窄頻帶為主的頻譜，所以共振吸收器適合于在這種設施 中以相對簡單的技術機構以頻率選擇性的方式來衰減聲發射，使得借助于共振吸收器改性 的聲發射的特性在一定程度上發生改變，使得一方面低于上述極限值并且另一方面避免了 相鄰的住宅區的噪音干擾。
[0008] 共振吸收器實施成亥姆霍茲共振器。相應的亥姆霍茲共振器對于本領域技術人員 而言是眾所周知的并且在不同的【技術領域】中用于控制設備的聲發射或者空間中的聲響效 果。與之相應地，范圍廣泛的數據和經驗值是可用的，基于所述數據和經驗值能夠在減少的 技術耗費的情況下實現這種亥姆霍茲共振器匹配于設施的已知條件。
[0009] 設施的另一個實施方案是符合目的的，其中旁通站包括管路并且其中共振吸收器 基本上通過至少部分地環繞管路的腔形成，所述腔優選經由多個優選均勻地分布在管路的 環周上的裂口與管路以傳聲的方式連接。由管路和共振吸收器構成的組件的構造因此基本 上是圓柱對稱的，其中用于相應的組件的生產耗費保持為低的。
[0010] 對此替選地，提出該設施的一個變型形式，其中旁通站包括管路并且其中共振吸 收器基本上通過安置在管路旁邊的腔形成，所述腔經由共振器頸部與管路以傳聲的方式連 接。該變型形式也可借助相對小的技術耗費來實現。
[0011] 此外，設施的一個實施方案是有利的，其中亥姆霍茲共振器實施成能控制的亥姆 霍茲共振器，其中亥姆霍茲共振器的共振頻率是可設定的。共振頻率的設定在此優選通過 改變亥姆霍茲共振器的共振體的體積來實現，例如通過活塞在圓柱體中移動的方式。以這 種方式，共振吸收器在安裝狀態中可匹配于設施，所述共振吸收器安裝在所述設施中，使得 根據同類件原則能夠為不同的設施使用唯一的共振吸收器類型。
[0012] 除此之外，設施的一個實施方案是符合目的的，其中設有多個共振吸收器以用于 分別衰減一個頻率或者窄頻帶。此外，共振吸收器根據實施方案變型形式附加地與吸收消 聲器耦聯，使得給出特殊的并且尤其好地匹配于相應的設施的衰減性能。在此，典型地通過 吸收材料、如礦物棉或者不銹鋼棉來形成吸收消音器，所述吸收材料被引入到至少一個共 振吸收器的至少一個共振體中。
[0013] 此外，設施的一個變型形式是符合目的的，其中將共振吸收器安置在冷卻介質噴 射裝置和冷凝器之間，因為根據經驗恰好在該區域中產生聲音。共振吸收器一般優選設置 在最高聲壓的位置上。
[0014] 除此之外，該設施的一個變型形式是有利的，其中共振吸收器具有共振體，并且其 中為共振體設有溫控設施，借助于所述溫控設施，為所有的共振體預設基本上一致的溫度。 通過對共振體進行溫度控制，為所述共振體預設一致的邊界條件進而也預設通過共振體的 幾何形狀給出的固有頻譜。因此，剛好在該頻譜中通過共振吸收器進行聲發射的衰減。
[0015] 在優選的改進方案中，由工作介質經由附加的輸入管道穿流共振體以用于預設一 致的溫度。在此，將用于預設共振體的一致的溫度的工作介質優選在用于工作介質的管道 系統中的在冷卻介質噴射裝置上游的位置處提取。提取在此特別是借助于簡單的分支管道 來進行，使得用于實現溫控設施的耗費處于非常低的水平上。
[0016] 除此之外，有利的是，共振體為了導出冷凝物而具有排水開口。該變型形式尤其在 使用水蒸汽作為工作介質時是有利的，因為在這種情況下基于：冷凝物在其它情況下會積 聚在共振體中，由此共振吸收器的衰減特性會逐漸變差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 在下文中根據示意圖詳細闡述本發明的實施例。在附圖中示出：
[0018] 圖1示出具有共振吸收器的旁通站的方框圖，
[0019] 圖2示出共振吸收器的構造的剖面圖，以及
[0020] 圖3示出具有替選的共振吸收器的替選的旁通站的剖面圖。
[0021 ] 彼此相應的部分在所有的附圖中始終設有相同的附圖標記。

【具體實施方式】
[0022] 在下文中描述的實施例中，設施2是用于產生電能的發電廠的一部分并且對此包 括蒸汽發生器4、冷凝器6、蒸汽輪機8、旁通站10以及基本上由管道構造的管道系統12,所 述管道系統將之前提到的各個組件彼此連接并且所述管道系統用于引導工作介質，在此是 水和水蒸汽。
[0023] 如在圖1中示出的，為水或者水蒸汽提供兩條可能的穿過管道系統12的路程，其 中在負載運行中，引導水蒸汽穿過蒸汽輪機8,并且在無負載運行中，引導水蒸汽穿過旁通 站10。
[0024] 旁通站10的一個非常符合目的的設計方案變型形式在圖2中根據方框圖的類型 示出。旁通站10由管路14構造，所述管路經由能控制的旁通閥16與管道系統12連接。通 過對旁通閥16的相應的控制，能夠在設施2的兩個在此重要的運行模式之間、即在負載運 行和無負載運行之間進行變化，使得在需要時引導在蒸汽發生器4中產生的水蒸汽穿過旁 通站10從而穿過管路14,而不是穿過蒸汽輪機8。在旁通閥16下游接入噴水裝置18,所述 噴水裝置在需要時用于冷卻流過管路14的水蒸汽。在流過旁通站10之后或者但是在流過 蒸汽輪機8之后，將水蒸汽導入到冷凝器6中并且在該處開始冷凝。最后，將這樣引回到冷 凝器6中的水接下來借助于水泵再次輸送給蒸汽發生器4。
[0025] 為了減少設施2的聲發射，共振吸收器20集成到旁通路10中，所述共振發生器如 在圖3中示出的那樣示例性地由三個沿著管路14彼此串接的亥姆霍茲共振器22構造。每 個亥姆霍茲共振器22通過空心圓柱形的共振體或者至少部分地環繞的共振腔形成，所述 共振腔經由多個在管路14的環周上分布的長孔24以傳聲的方式與管路14連接。附加地， 為相應的亥姆霍茲共振器22的每個共振腔設有至少一個排水開口 26,在共振腔中出現的 冷凝物能夠在重力支持下經由所述排水開口流出。
[0026] 共振吸收器20的替選的設計方案在圖4中示出。在此，設有帶有唯一的圓柱形的 共振腔的單個亥姆霍茲共振器22,所述亥姆霍茲共振器沿著水蒸汽的流動方向來看安置在 噴水裝置18和冷凝器6之間并且設置在管路14旁邊。亥姆霍茲共振器22在該實施例中 經由唯一的作用為共振器頸部28的開口與管路14以傳聲的方式連接。此外，亥姆霍茲共 振器22如在圖4中示出的那樣實施成能控制的亥姆霍茲共振器22,其中共振頻率或者更確 切地說共振頻譜是可設定的。對此，共振腔的體積通過柱塞30借助于受控的電動機32的 位置改變來改變。以這種方式，共振吸收器20 -方面能夠精確匹配于設施2的構造上的已 知條件并且另一方面能夠精確匹配于當前的運行條件。
[0027] 此外，在需要時，將水蒸汽必要時借助于能控制的泵34導入到亥姆霍茲共振器22 的共振腔中，其中將相應的水蒸汽經由分支管道36在噴水裝置18上游的位置處從管路14 中提取。由此，借助相對小的技術耗費對亥姆霍茲共振器22的壁部進行溫度控制，使得為 整個亥姆霍茲共振器22提供一致的溫度并且防止蒸汽/水混合物或者蒸汽在溫度可能改 變的情況下進入到共振器中。
[0028] 本發明不局限于之前所描述的實施例。更確切地說，本領域技術人員也能夠從中 推導出本發明的其它的變型形式，而沒有脫離本發明的主題。特別地，此外，所有結合實施 例所描述的單獨特征也能夠以其它的方式彼此組合，而沒有脫離本發明的主題。
【權利要求】
1. 一種設施（2)，特別是發電廠（2)，所述設施包括蒸汽輪機⑶和旁通站（10)，所述 旁通站用于根據需要引導用于所述蒸汽輪機（8)的工作介質繞過所述蒸汽輪機（8)， 其中為所述旁通站（10)設有至少一個共振吸收器（20)， 其特征在于， 所述共振吸收器（20)實施成亥姆霍茲共振器（22)。
2. 根據權利要求1所述的設施（2)， 其特征在于， 所述旁通站（10)包括管路（14)并且所述共振吸收器（20)基本上通過至少部分地環 繞所述管路（14)的腔（22)形成，所述腔經由多個分布到所述管路（14)的環周上的裂口 (24)與所述管路（14)以傳聲的方式連接。
3. 根據權利要求1所述的設施（2)， 其特征在于， 所述旁通站（10)包括管路（14)并且所述共振吸收器（20)基本上通過安置在所述管 路（14)旁邊的腔（22)形成，所述腔經由共振器頸部（28)與所述管路（14)以傳聲的方式 連接。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的設施（2)， 其特征在于， 所述亥姆霍茲共振器（22)實施成能控制的亥姆霍茲共振器（22, 30, 32)，其中共振頻 率是能設定的。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的設施（2)， 其特征在于， 多個共振吸收器（20)設置為用于分別衰減窄頻帶。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的設施（2)， 其特征在于， 所述共振吸收器（20)安置在冷卻介質噴射裝置（18)和冷凝器（6)之間。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的設施（2)， 其特征在于， 所述共振吸收器（20)具有共振體（22)， 其中為所述共振體（22)設置溫控設施（34, 36)，借助所述溫控設施，為整個所述共振 體（22)預設基本上一致的溫度。
8. 根據權利要求7所述的設施（2)， 其特征在于， 為了預設一致的溫度，由工作介質經由附加的輸入管道（36)穿流所述共振體（22)。
9. 根據權利要求7和8所述的設施（2)， 其特征在于， 在用于所述工作介質的管道系統（12)中的在所述冷卻介質噴射裝置上游的位置處提 取用于為所述共振體（22)預設一致的溫度的所述工作介質。
10. 根據權利要求7所述的設施（2)， 其特征在于， 為了導出冷凝物，所述共振體（22)具有排水開口（26)。
11. 一種用于衰減設施（2)中的聲振動的方法，所述設施具有蒸汽輪機（8)并且具有旁 通站（10)，所述旁通站用于根據需要引導用于所述蒸汽輪機（8)的工作介質繞過所述蒸汽 輪機（8)， 其特征在于， 為了衰減而使用至少一個集成到所述旁通站（10)中的共振吸收器（20)。
【文檔編號】F01K13/00GK104093943SQ201280069012
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年11月7日 優先權日:2012年2月2日
【發明者】斯特凡·米努特, 彼得·貝倫布林克, 弗蘭克·戴德維希, 霍爾格·熱當尼茨, 迪爾克·哈克里德, 貝恩德·普拉德, 霍斯特·烏韋·勞, 斯特凡·舍斯塔格 申請人:西門子公司