JP2003021306A

JP2003021306A - 発電プラント

Info

Publication number: JP2003021306A
Application number: JP2001203745A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Marume; 隆之丸目
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】再生系の動力消費の低減化と設備の簡単化を図
る発電プラントを提供する。【解決手段】本発明に係る発電プラントは、低圧給水加
熱器群１４からの給水を蒸気発生器１０に案内する誘引
手段を備えた。誘引手段は、スチームインジェクタ１６
であり、このスチームインジェクタは、中央に配置する
第１ノズルと、この第１ノズルの外側に同心的に包囲形
成する第２ノズルとを備え、前記第２ノズルに供給する
蒸気の誘引力により前記第１ノズルに供給する給水を誘
引するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラントに係
り、特に、給水加熱器から蒸気発生器に給水を供給する
際、動力消費の低減化に改善を加えた発電プラントに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電プラント、特に、蒸気タービ
ンプラントは、ランキンサイクルを基本とし、そのラン
キンサイクルに再熱サイクルおよび再生サイクルのう
ち、少なくとも一方を加え、プラント熱効率の向上を図
っており、その構成として図３に示すものが使用されて
いる。

【０００３】蒸気タービンプラントは、例えばボイラ等
の蒸気発生器１、発電機３を軸直結する蒸気タービン
２、復水器４、低圧給水加熱器群５、脱気器６、高圧給
水加熱器群７を閉ループとして組み込み、蒸気発生器１
からの蒸気を蒸気タービン２で膨張仕事をさせ、その際
に発生する回転トルクで発電機３を駆動している。

【０００４】また、蒸気タービンプラントは、蒸気ター
ビン２で膨張後のタービン排気を復水器４で凝縮して復
水にし、その復水を低圧給水加熱器群５で蒸気タービン
２からのタービン抽気Ｓ１，Ｓ２を熱源として再生（予
熱）させて給水にし、その給水を脱気器６で溶存酸素を
脱気し、高圧給水加熱器群７で蒸気タービン２からのタ
ービン抽気Ｓ４，Ｓ５を熱源として再び再生させた後、
蒸気発生器１に戻す構成になっている。

【０００５】また、低圧給水加熱器群５は、第１低圧給
水加熱器５ａと第２低圧給水加熱器５ｂとを備え、第２
低圧給水加熱器５ｂでタービン抽気Ｓ２と給水との熱交
換後に生成されるドレンを熱源として第１低圧給水加熱
器５ａに送り、ここで給水と再び熱交換させ、熱交換後
に生成されるドレンをドレンポンプ８を介して給水に合
流させるようになっている。

【０００６】他方、高圧給水加熱器群７は、第１高圧給
水加熱器７ａと第２高圧給水加熱器７ｂとを備え、上述
低圧給水加熱器群５と同様に、第２高圧給水加熱器７ｂ
でタービン抽気Ｓ５と給水との熱交換後に生成されるド
レンを熱源として第１高圧給水加熱器７ａに送り、ここ
で給水と再び熱交換させるとともに、熱交換後のドレン
を脱気器６に送って溶存酸素を脱気して第２低圧給水加
熱器５ｂからの給水と合流させた後、その合流給水を給
水ポンプ９で高圧給水に昇圧して第１高圧給水加熱器７
ａに送り、あますところなく熱回収を行ってプラント熱
効率の向上を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】最近の蒸気タービンプ
ラントでは、プラント熱効率の向上や建設コストの低減
化等の再見直しが行われており、その一つに低圧給水加
熱器群５、脱気器６、高圧給水加熱器群７を含む再生系
の動力消費の低減や設備の簡素化がある。

【０００８】従来、再生系は、給水を昇圧して蒸気発生
器１に供給する際、給水量が時間当り数百万トンに及ぶ
だけに給水ポンプ９の消費動力が発電所全体のヒートバ
ランス（熱精算）に占める比率が高い。このため、ヒー
トバランス上、発電プラントの正味送電端出力が少なく
なり、プラント熱効率の向上に影響を与えている。

【０００９】また、再生系は、低圧給水加熱器群５およ
び高圧給水加熱器群７の構造が、いわゆるシェルアンド
チューブの多管式熱交換器になっているため、長年の使
用の結果、チューブに生じるピンホールからの給水リー
ク等が発生し、メンテナンス上、多くの労力と費用を費
やしている。

【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、再生系の動力消費の低減と相俟って設備の
簡単化を図る発電プラントを提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発電プラン
トは、上述の目的を達成するために、請求項１に記載し
たように、閉ループ内に組み込まれ、蒸気の流れに沿っ
て順に、蒸気発生器、発電機を軸直結する蒸気タービ
ン、復水器、給水加熱器を配置する発電プラントにおい
て、前記給水加熱器からの給水を前記蒸気発生器に案内
する誘引手段を備えたものである。

【００１２】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項２に記載したように、
誘引手段は、スチームインジェクタであり、このスチー
ムインジェクタは、中央に配置する第１ノズルと、この
第１ノズルの外側に同心的に包囲形成する第２ノズルと
を備え、前記第２ノズルに供給する蒸気の誘引力により
前記第１ノズルに供給する給水を誘引するものである。

【００１３】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項３に記載したように、
第１ノズルは、先細ノズルであることを特徴とするもの
である。

【００１４】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項４に記載したように、
第２ノズルは、末広ノズルであることを特徴とするもの
である。

【００１５】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項５に記載したように、
蒸気は、蒸気タービンからの抽気蒸気を用いるものであ
る。

【００１６】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項６に記載したように、
蒸気は、サイクル外蒸気を用いるものである。

【００１７】また、本発明に係る発電プラントは、上述
の目的を達成するために、請求項７に記載したように、
誘引手段を複数段直列に設けるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る発電プラント
の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説
明する。

【００１９】図１は、本発明に係る発電プラントの実施
形態を示す概略系統図である。

【００２０】本実施形態に係る発電プラントは、蒸気タ
ービンプラントを一例に採ったものである。この蒸気タ
ービンプラントは、閉ループ内に組み込まれ、蒸気の流
れに沿って順に、蒸気発生器１０、蒸気タービン１１、
発電機１２、復水器１３、低圧給水加熱器群１４、脱気
器１５、スチームインジェクタ群１６を配置し、蒸気発
生器１０から発生する蒸気を蒸気タービン１１で膨張仕
事をさせ、その際に発生する回転トルクで発電機１２を
駆動している。

【００２１】また、蒸気タービンプラントは、蒸気ター
ビン１１で膨張仕事を終えたタービン排気を復水器１３
で凝縮して復水にし、その復水を低圧給水加熱器群１４
で蒸気タービン１１からのタービン抽気Ｓ１０，Ｓ１１
を熱源として再生させて給水にし、その給水を脱気器１
５で溶存酸素を脱気し、スチームインジェクタ群１６で
蒸気タービン１１からのタービン抽気Ｓ１３，Ｓ１４の
誘引力で給水を蒸気発生器１に戻す構成になっている。

【００２２】また、低圧給水加熱器群１４は、第１低圧
給水加熱器１４ａと第２低圧給水加熱器群１４ｂとを備
え、第２低圧給水加熱器１４ｂでタービン抽気Ｓ１１と
給水との熱交換後に生成されるドレンを熱源として第１
低圧給水加熱器１４ａに送り、ここで再び熱交換させ、
熱交換後に生成されるドレンをドレンポンプ１７を介し
て給水に合流させるようになっている。

【００２３】他方、スチームインジェクタ群１６は、第
１スチームインジェクタ１６ａと第２スチームインジェ
クタ１６ｂとを備えている。

【００２４】第１スチームインジェクタ１６ａおよび第
２スチームインジェクタ１６ｂは、ともに、図２に示す
ように、中央に、例えば先細状の第１ノズル１８を備
え、その外側に同心的に包囲形成する、例えば末広状の
第２ノズル１９を備え、図１に示す給水ポンプ２３から
給水入口２０を介して供給される給水を第１ノズル１８
に案内し、ここで蒸気入口２１から供給され、第２ノズ
ル１９を流れるタービン抽気Ｓ１３，Ｓ１４の誘引力で
給水を誘引する、いわゆる直接接触タイプになってい
る。

【００２５】なお、本実施形態では、第１スチームイン
ジェクタ１６ａおよび第２スチームインジェクタ１６ｂ
の給水の誘引動力として蒸気タービン１１からのタービ
ン抽気Ｓ１３，Ｓ１４を用いているが、この例に限ら
ず、図１に示すように、例えば工場プロセス蒸気等のサ
イクル外（発電所外）の蒸気をプロセス蒸気系統２２か
ら第１スチームインジェクタ１６ａおよび第２スチーム
インジェクタ１６ｂのそれぞれに供給してもよい。ま
た、本実施例においては、スチームインジェクタを２台
直列に配置しているが蒸気タービンの容量等に合わせ
て、３台またはそれ以上直列にしてもよい。

【００２６】このように、本実施形態は、蒸気の誘引力
を利用して給水を蒸気発生器１０に案内するスチームイ
ンジェクタ群１６を設けているので、スチームインジェ
クタ群１６の誘引動力分だけ給水ポンプ２３の動力消費
を少なくすることができ、プラント熱効率を向上させる
ことができる。

【００２７】また、スチームインジェクタ群１６は、例
えば先細状の第１ノズル１８と例えば末広状の第２ノズ
ル１９とを組み合せて構造簡素にしているので、従来に
較べてメンテナンス作業上の労力を大幅に削減すること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る発電
プラントは、蒸気タービンで膨張仕事を終えて復水し、
さらにその復水を熱交換して再生する給水を誘引手段を
用いて蒸気発生器に戻すので、動力消費を従来に較べて
少なくすることができ、ひいてはプラント熱効率をより
一層向上させることができる。

【００２９】また、本発明に係る発電プラントは、構造
簡素な誘引手段を用いて給水を蒸気発生器に戻すので、
保守点検等の作業を少なくさせて作業員の労力を軽減さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電プラントの実施形態を示す概
略系統図。

【図２】本発明に係る発電プラントに適用するスチーム
インジェクタを示す概略縦断面図。

【図３】従来の発電プラントを示す概略系統図。

【符号の説明】

１蒸気発生器２蒸気タービン３発電機４復水器５低圧給水加熱器群５ａ第１低圧給水加熱器５ｂ第２低圧給水加熱器６脱気器７高圧給水加熱器群７ａ第１高圧給水加熱器７ｂ第２高圧給水加熱器８ドレンポンプ９給水ポンプ１０蒸気発生器１１蒸気タービン１２発電機１３復水器１４低圧給水加熱器群１４ａ第１低圧給水加熱器１４ｂ第２低圧給水加熱器１５脱気器１６スチームインジェクタ群１６ａ第１スチームインジェクタ１６ｂ第２スチームインジェクタ１７ドレンポンプ１８第１ノズル１９第２ノズル２０給水入口２１蒸気入口２２プロセス蒸気系統２３給水ポンプＳ１〜Ｓ５，Ｓ１０〜Ｓ１４抽気蒸気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｆ 5/46 Ｆ０４Ｆ 5/46 ＣＦ２２Ｄ 7/04 Ｆ２２Ｄ 7/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】閉ループ内に組み込まれ、蒸気の流れに
沿って順に、蒸気発生器、発電機を軸直結する蒸気ター
ビン、復水器、給水加熱器を配置する発電プラントにお
いて、前記給水加熱器からの給水を前記蒸気発生器に案
内する誘引手段を備えたことを特徴とする発電プラン
ト。
【請求項２】誘引手段は、スチームインジェクタであ
り、このスチームインジェクタは、中央に配置する第１
ノズルと、この第１ノズルの外側に同心的に包囲形成す
る第２ノズルとを備え、前記第２ノズルに供給する蒸気
の誘引力により前記第１ノズルに供給する給水を誘引す
ることを特徴とする請求項１記載の発電プラント。
【請求項３】第１ノズルは、先細ノズルであることを
特徴とする請求項２記載の発電プラント。
【請求項４】第２ノズルは、末広ノズルであることを
特徴とする請求項２記載の発電プラント。
【請求項５】蒸気は、蒸気タービンからの抽気蒸気を
用いることを特徴とする請求項２記載の発電プラント。
【請求項６】蒸気は、サイクル外蒸気を用いることを
特徴とする請求項２記載の発電プラント。
【請求項７】誘引手段は、複数段直列に設けることを
特徴とする請求項２記載の発電プラント。