JP2006002575A - 蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置 - Google Patents

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Takayuki Morii
高之 森井
Naoki Matsukawa
直樹 松川
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Abstract

【課題】 プロセス蒸気圧力の変動を極力防止する。
【解決手段】 蒸気供給管１に蒸気制御弁２を取り付けてプロセス蒸気管３と接続する。蒸気供給管１を分岐して分岐管４を接続する。分岐管４には蒸気流量計１４と緊急遮断弁１５を取り付ける。分岐管４の端部は蒸気タービン５の入口１７と接続する。蒸気タービン５の出口１８は連通管６によってプロセス蒸気管３と接続する。分岐管４を更に分岐して第２分岐管７を設け、緊急開閉弁１９を介してプロセス蒸気管３と接続する。
蒸気タービン５入口側の緊急遮断弁１５が閉弁すると、第２分岐管７の緊急開閉弁１９が瞬時に開弁することによって、プロセス蒸気管３から蒸気使用箇所へ供給される蒸気の圧力が変動することはない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蒸気供給管を介して蒸気使用箇所へ必要な蒸気を供給すると共に、蒸気タービンを介しても蒸気使用箇所へ蒸気を供給する蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置に関する。ここで、プロセス蒸気とは、蒸気使用箇所へ供給する蒸気を示す。
従来の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置は、蒸気供給管と蒸気タービンを並列に配置して、蒸気供給管から所定量の蒸気を蒸気使用箇所へ供給しながら、蒸気タービンから不足分の蒸気を蒸気使用箇所へ供給することによって、蒸気タービンで機械エネルギーへ変換されることにより蒸気を所定圧力まで減圧させると共に、蒸気タービンで発生した機械エネルギーを別途使用することにより、蒸気エネルギーの有効活用を図るものである。
上記従来の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置は、蒸気使用箇所へ供給するプロセス蒸気圧力が変動してしまう問題があった。これは、蒸気タービンには一般的に異常検出センサが取り付けられており、タービンの回転数異常とか温度異常を検出すると、タービンへの蒸気の供給が停止されるために、蒸気使用箇所へ供給される蒸気量が減少してプロセス蒸気圧力も減少してしまうためである。
特開２００３−３４３２７７号公報
解決しようとする課題は、プロセス蒸気圧力の変動を極力防止することである。
本発明は、蒸気使用箇所へ必要な蒸気を供給する蒸気供給管と、当該蒸気供給管に取り付けた蒸気制御弁と、当該蒸気制御弁と蒸気使用箇所を接続するプロセス蒸気管と、蒸気供給管を分岐して蒸気タービンに接続する分岐管と、蒸気タービンの出口側をプロセス蒸気管と連通する連通管とからなるものにおいて、分岐管を更に分岐した第２分岐管を、蒸気制御弁の出口側のプロセス蒸気管と接続して、当該第２分岐管に弁手段を介在させると共に、当該弁手段が、蒸気タービンへの蒸気の供給が停止された場合に開弁することを特徴とするものである。
本発明は、第２分岐管に弁手段を介在させてプロセス蒸気管と接続して、蒸気タービンへの蒸気の供給が停止された場合にこの弁手段が開弁することによって、プロセス蒸気管には蒸気タービンが停止する以前と同じ量の蒸気が供給されるために、プロセス蒸気圧力は変動することがない。
本発明の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置は、弁手段として、短時間で瞬間的に開弁することのできる緊急開閉弁を用いることが好ましい。
図１において、蒸気供給管１と蒸気制御弁２とプロセス蒸気管３と分岐管４と蒸気タービン５と連通管６、及び、第２分岐管７とで本発明の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置を構成する。
蒸気供給管１の左端部は図示しないボイラー等の蒸気供給源と接続する。蒸気供給管１に管内を通過する蒸気量を測定する蒸気流量計８を取り付ける。蒸気供給管１を直角に曲げて弁９を介して蒸気制御弁２と接続する。蒸気制御弁２の出口側に弁１０を介してプロセス蒸気管３を接続する。プロセス蒸気管３の右端部は図示しない蒸気使用箇所と接続する。プロセス蒸気管３と蒸気使用個所の間に、通過する蒸気の温度と圧力を検出する温度センサ１１と圧力センサ１２をそれぞれ取り付ける。
蒸気供給管１から分岐した分岐管４には、蒸気制御弁１３と蒸気流量計１４及び緊急遮断弁１５を順次に取り付ける。緊急遮断弁１５は、蒸気タービン５に設けた回転数センサや温度センサからの検出信号が異常値となった場合に、蒸気タービン５への蒸気の供給を瞬時に遮断するものである。分岐管４の端部を蒸気タービン５の入口１７と接続し、出口１８はバルブ１６を介して連通管６と接続する。
蒸気タービン５は、入口１７から供給される高温高圧蒸気によって動翼が回転され、この回転が回転軸を介して発電機等の機械エネルギー消費部材へ伝達されて、所定の圧力まで減圧された蒸気が出口１８から連通管６を通ってプロセス蒸気管３と合流するものである。
分岐管４を更に分岐した第２分岐管７をプロセス蒸気管３と接続する。第２分岐管７には、弁手段としての緊急開閉弁１９を取り付ける。この緊急開閉弁１９は、蒸気タービン５と連通する緊急遮断弁１５が閉弁すると瞬時に開弁するものである。
蒸気供給管１から供給される蒸気の多くは蒸気制御弁２で所定の圧力に制御されてプロセス蒸気管３から蒸気使用箇所へ供給される。蒸気供給管１の一部の蒸気は、分岐管４から蒸気タービン５へ供給されて、エネルギーを消費して所定の圧力へ減圧され、プロセス蒸気管３で合流されて蒸気使用箇所へ供給される。
蒸気使用箇所へ供給される蒸気の温度と圧力は、温度センサ１１と圧力センサ１２で検出され、図示しないコントローラを介して蒸気制御弁２へフィードバックされ制御弁２の開度を制御することによって、供給蒸気の温度と圧力を所定範囲に維持するものである。
蒸気タービン５が何らかの異常を来たして緊急遮断弁１５が閉弁すると、第２分岐管７に取り付けた緊急開閉弁１９が瞬時に開弁することによって、プロセス蒸気管３へは緊急遮断弁１５が閉弁する前の状態と同じ量の蒸気が供給されることとなり、プロセス蒸気管３の蒸気圧力の変動を防止することができる。
本発明の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置の構成図。
符号の説明
１ 蒸気供給管
２ 蒸気制御弁
３ プロセス蒸気管
４ 分岐管
５ 蒸気タービン
６ 連通管
７ 第２分岐管
８ 蒸気流量計
１４ 蒸気流量計
１５ 緊急遮断弁
１９ 緊急開閉弁

Claims (1)

  1. 蒸気使用箇所へ必要な蒸気を供給する蒸気供給管と、当該蒸気供給管に取り付けた蒸気制御弁と、当該蒸気制御弁と蒸気使用箇所を接続するプロセス蒸気管と、蒸気供給管を分岐して蒸気タービンに接続する分岐管と、蒸気タービンの出口側をプロセス蒸気管と連通する連通管とからなるものにおいて、分岐管を更に分岐した第２分岐管を、蒸気制御弁の出口側のプロセス蒸気管と接続して、当該第２分岐管に弁手段を介在させると共に、当該弁手段が、蒸気タービンへの蒸気の供給が停止された場合に開弁することを特徴とする蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015029724A1 (ja) * 2013-08-29 2015-03-05 ヤンマー株式会社 発電装置
JP2015048712A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 ヤンマー株式会社 発電装置
JP2016164381A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 ヤンマー株式会社 動力発生装置

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