JP2004502893A - タービン復水器のガス抽出方法とその装置 - Google Patents

Abstract

タービン復水器をガス抽出するために、起動ジェットポンプ（１９）を通って導かれる駆動蒸気（Ｄ_Ｔ）によって、タービン復水器（１）内に含まれる空気（Ｌ）が吸い出される。本発明によれば、駆動蒸気（Ｄ_Ｔ）が空気（Ｌ）と共に、タービン復水器（１）に後置接続された補助復水器（５）に導かれる。

Description

【０００１】
本発明は、特に起動時におけるタービン復水器のガス抽出方法に関する。また本発明はその方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
蒸気タービン設備の運転中、通常、ボイラで生成され蒸気タービンにおいて仕事をしながら膨張した蒸気は、蒸気タービンに後置接続された復水器において凝縮される。タービン復水器において生じた復水は、蒸気タービンの水−蒸気回路に再び導入される。タービン設備の運転中タービン復水器又は主復水器内に存在する空気を吸い出すために、しばしばいわゆる運転ジェットポンプが使用され、この運転ジェットポンプは、駆動蒸気導管に接続され、主復水器に後置接続された補助復水器と結合されている。ジェットポンプ原理で作動する運転ジェットポンプの吸込み側に、主復水器と結合された空気導管が接続されている。
【０００３】
蒸気タービンの起動又は再起動の際、まずタービン復水器又は主復水器からガスを抽出し真空度を高める必要がある。その場合、ジェットポンプ原理に従い駆動蒸気が供給されるいわゆる起動蒸気エゼクタによって、タービン復水器および従って蒸気タービン設備が例えば３０分以内に１．０バールから約０．３バールに排気される。起動ジェットポンプの吐出し側から出る蒸気・空気混合気は、配管を介して大気に搬出される。その配管は、発生する蒸気・空気混合気の設定された混合温度に対して設計されねばならず、守るべき環境条件に基づいて消音器を設けねばならない。
【０００４】
その場合の主な欠点は、蒸気タービンの水−蒸気回路から通常取り出される駆動蒸気が失われ、それに応じた量の給水がタービン復水器の給水回路に補給されねばならないことにある。この給水損失は起動過程の回数の増加と共に上昇し、必要な給水準備のために余分な費用がかかることになる。
【０００５】
本発明の課題は、上述の欠点が特に簡単なやり方で回避される、特に起動運転時におけるタービン復水器のガス抽出方法を提供することにある。さらに本発明の課題は、この方法を実施するために特に適した装置を提供することにある。
【０００６】
上述の方法に関する課題は、本発明によれば特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によって解決される。そのために、起動ジェットポンプを通って導かれる駆動蒸気が、タービン復水器から吸い出された空気と共に補助復水器に導入される。
【０００７】
これによって、補助復水器内で凝縮した駆動蒸気は、復水としてタービン復水器の給水回路に、従って蒸気タービン設備に再び導入される。駆動蒸気内に含まれる空気は、補助復水器から排出されるのが目的に適っている。
【０００８】
数時間にわたる起動運転をも可能にするために、定格運転に応じた復水量あるいは給水量の少なくとも半分が、補助復水器における冷却に対して利用されるようにするのが目的に適っている。これは、補助復水器を通して主復水器から導かれる復水流を通常調整する制御弁を相応して設計することを必要とするだけである。
【０００９】
さらに補助復水器を通して導かれる復水流の加熱を必要な限界内に抑えるために、復水ポンプによって補助復水器を通して導かれる復水流は、約７５％の大部分が、主復水器の復水器管を介して導かれる。これによって、主復水器の冷却水冷却は、補助復水器を通して導かれる復水部分流の再冷却に利用される。従って、復水流即ち単位時間当たり搬送される復水量の約２５％の比較的少ない部分が、起動運転にも必要な蒸気タービンからの排水の冷却に利用される。
【００１０】
装置についての上述の課題は、本発明によれば、請求項５に記載の特徴によって解決される。その有利な構成はその従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明によって得られる利点は特に、蒸気タービンの水−蒸気回路から取り出されてタービン復水器のガス抽出に利用される駆動蒸気が、蒸気タービン設備の補助復水器に導入されることによって、再び回路に供給されることにある。これによって、回路への給水の望ましくない補給が回避される。更にまた、タービンおよび復水器を排気するための蒸気噴射・空気ポンプ系における従来通常の消音器が省かれる。
【００１２】
以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図１には、後置接続された補助復水器と蒸気噴射・空気ポンプ系とを備えたタービン復水器のガス抽出装置の配管系統が概略的に示されている。
【００１３】
蒸気タービン設備（図示せず）の主復水器又はタービン復水器１は、その出口側が復水集合器２を介して復水導管３に接続され、復水導管３は復水ポンプ４を介して補助復水器５の入口側に接続されている。補助復水器５の出口側は復水導管６を介して主復水器１に接続されている。この復水導管６内には、起動運転に必要な低温復水量を調整するための循環調整弁７が存在している。また復水導管６に、例えばボイラ加熱面に通じる復水循環導管８が接続され、この復水循環導管８は起動時に閉じられる調整弁９を備えている。
【００１４】
補助復水器５に集まる復水Ｋは復水導管１０を介して主復水器１の復水集合器２に導かれる。そのために復水導管１０は、それぞれ止め弁１１ａ、１１ｂが存在している２つの分岐管１０ａ、１０ｂを介して、補助復水器５の第１圧力段５ａないし第２圧力段５ｂに接続されている。復水を帰還させるために用いられる復水導管１０の分岐管１０ｃが主復水器１に通じており、主復水器１に蒸気タービン（図示せず）からの蒸気排出管１２が開口している。
【００１５】
主復水器１に３つの部分導管１４ａ、１４ｂ、１４ｃに共通の蒸気・空気混合配管１４が接続されている。この蒸気・空気混合配管１４は主復水器１および従ってタービン設備（図示せず）からガスを抽出又は排気するためのジェットポンプ系１５に通じている。そのために配管１４はそれぞれ止め弁１６ａ、１６ｂを介して補助復水器５の第１圧力段５ａの運転ジェットポンプ１７ａ、１７ｂに通じている。主復水器１に接続された配管１４は、止め弁１８が存在している部分導管１４ｃを介して、起動ジェットポンプ１９に通じている。この起動ジェットポンプ１９は補助復水器５の第２圧力段５ｂに属している。
【００１６】
補助復水器５の第１圧力段５ａおよび第２圧力段５ｂにそれぞれ、別の運転ジェットポンプ２０ａ、２０ｂが属している。これらの運転ジェットポンプ１７ａ、２０ａ、１７ｂ、２０ｂは冗長的に、即ち重複して構成されている。
【００１７】
運転ジェットポンプ１７ａ、１７ｂ及び２０ａ、２０ｂは、それぞれ止め弁２３が存在している分岐導管２１ａ、２１ｂ及び２２ａ、２２ｂを介して共通の駆動蒸気導管２４に接続されている。同様に起動ジェットポンプ１９は、さらに止め弁２６が存在している分岐導管２５を介して駆動蒸気導管２４に接続されている。駆動蒸気導管２４には今１つの止め弁２７が存在し、これを通して導入される駆動蒸気Ｄ_Ｔは、蒸気タービンの水−蒸気回路から図示していない方式で取り出される。
【００１８】
蒸気タービン設備の起動運転時には、まずタービン復水器１がガス抽出される。そのために、止め弁２７および止め弁２６が開かれて、分岐導管２５および起動ジェットポンプ１９を通して駆動蒸気Ｄ_Ｔが導かれる。起動運転中に駆動蒸気導管２４および分岐導管２５を通して導かれる単位時間当たりの駆動蒸気Ｄ_Ｔの量は、起動ジェットポンプ１９によって決定される。ジェットポンプ原理で作動する起動ジェットポンプ１９を通して導かれる駆動蒸気Ｄ_Ｔは、主復水器１内に生ずる負圧のために空気導管１４を介して主復水器１から吸い出された空気Ｌと共に、蒸気・空気混合気Ｄ_Ｌとして補助復水器５に導入される。そのために、起動ジェットポンプ１９は吐出し側が連結導管２８を介して、好ましくは、補助復水器５の第２圧力段５ｂに接続されている。駆動蒸気Ｄ_Ｔは補助復水器５において凝縮されるのに対し、駆動蒸気Ｄ_Ｔで共に運ばれる空気Ｌは排気導管２９を介して補助復水器５から大気に排出される。補助復水器５内で凝縮した駆動蒸気Ｄ_Ｔは、復水として復水導管１０を介して主復水器１の復水集合器２に導入され、従ってその回路に導入される。
【００１９】
補助復水器５において駆動蒸気Ｄ_Ｔを凝縮するために、補助復水器５に冷却水として、復水ポンプ４によって搬送される主復水器１からの復水Ｋの部分流が導入される。補助復水器５内における駆動蒸気Ｄ_Ｔとの熱交換中に温まった冷却水Ｋ′は、補助復水器５から復水導管６を通って出て行く。補助復水器５を通して導かれる復水部分流あるいは冷却水Ｋ′の単位時間当たりの量を調整するために、調整弁あるいは制御弁７が利用される。起動運転中、冷却水Ｋ′の量は定格復水量の約５０％〜７０％に調整される。
【００２０】
重複して構成された運転ジェットポンプ１７ａ、１７ｂ及び２０ａ、２０ｂは、起動ジェットポンプ１９と同様にジェットポンプ原理で作動するものであり、それらの運転ジェットポンプのうち例えばジェットポンプ１７ａ、２０ａが蒸気タービン設備の定格運転中に作動し、一方残りの両ジェットポンプは待機状態にある。起動ジェットポンプ１９は蒸気タービン設備の始動時に主復水器１をガス抽出するために使われ、運転ジェットポンプ１７ａ、２０ａ又は１７ｂ、２０ｂは、蒸気タービン設備の通常運転中に、主復水器１内に生ずる空気Ｌをそこから吸い出す。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に基づくタービン復水器のガス抽出装置の配管系統図である。
【符号の説明】
１　　タービン復水器
４　　復水ポンプ
５　　補助復水器
７　　調整弁
１４　　空気導管
１７ａ、１７ｂ　　運転ジェットポンプ
１９　　起動ジェットポンプ
２０ａ、２０ｂ　　運転ジェットポンプ
２４　　駆動蒸気導管
Ｄ_Ｔ　 駆動蒸気
Ｌ　　空気
Ｋ　　復水

Claims (8)

1. 起動ジェットポンプ（１９）を通って導かれる駆動蒸気（Ｄ_Ｔ）によって、タービン復水器（１）内に含まれる空気（Ｌ）が吸い出され、この空気（Ｌ）が駆動蒸気（Ｄ_Ｔ）と共に、タービン復水器（１）に後置接続された補助復水器（５）に導かれることを特徴とするタービン復水器のガス抽出方法。
2. 駆動蒸気（Ｄ_Ｔ）が補助復水器（５）において凝縮され、その復水（Ｋ）がタービン復水器（１）に導入されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 補助復水器（５）から空気（Ｌ）が排出されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. タービン復水器（１）からの調整可能な復水部分流（Ｋ′）が補助復水器（５）を介して搬送されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。
5. 特に請求項１ないし４のいずれか１つに記載の方法を実施するため、出口側に補助復水器（５）が接続されているタービン復水器（１）のガス抽出装置において、駆動蒸気導管（２４）と結合され、吐出し側において補助復水器（５）と結合された起動ジェットポンプ（１９）を備え、この起動ジェットポンプ（１９）が吸込み側において主復水器（１）と結合された空気導管（１４）と接続されていることを特徴とするタービン復水器のガス抽出装置。
6. 起動ジェットポンプ（１９）に少なくとも１つの運転ジェットポンプ（１７、２０）が並列接続されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 各運転ジェットポンプ（１７ａ、１７ｂ、２０ａ、２０ｂ）が重複して構成されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 補助復水器（５）の入口側が復水ポンプ（４）を介して、出口側が調整弁（７）を介してそれぞれタービン復水器（１）に接続されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の装置。