JP2017133403A - Method for cooling bearing cooling water in power generation plant - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発電設備における軸受冷却水の冷却方法に関し、とくに軸受冷却水の温度を適性に保つための技術に関する。 The present invention relates to a method for cooling bearing cooling water in a power generation facility, and more particularly to a technique for maintaining the temperature of bearing cooling water at an appropriate level.
特許文献1には、発電プラントにおけるタービン軸受け潤滑油の冷却設備の点検時間を十分に確保するため、 発電プラントの運転中は、2次熱交換器の2次冷却水循環路(2次循環流路)に海水を循環させて1次冷却水の冷却を行い、発電プラントを停止させる際に、タービンの熱変形を防止するためにタービンを低速回転させるターニング工程を行い、ターニング工程において、2次冷却水循環路(2次循環流路)に工業用水を供給して1次冷却水の冷却を行うことが記載されている。 Patent Document 1 discloses that a secondary cooling water circulation path (secondary circulation flow path of a secondary heat exchanger) is provided during operation of the power generation plant in order to ensure sufficient inspection time of the turbine bearing lubricating oil cooling facility in the power generation plant. ) Circulates seawater to cool the primary cooling water, and when stopping the power plant, perform a turning process to rotate the turbine at a low speed to prevent thermal deformation of the turbine. It describes that industrial water is supplied to a water circulation path (secondary circulation path) to cool the primary cooling water.
特許文献2には、各種の工場等から放出される冷却水や余剰の工業用水を利用して発電するシステムを提供するため、水力発電システムを、内部に水を貯留可能な貯水タンクと、軸受冷却水冷却器から放出された冷却水を回収して貯水タンクに供給する第1給水系統と、余剰の工業用水を貯水タンクに供給する第2給水系統と、貯水タンク内に貯留された水を放出させる放水系統と、該放水系統に設けられ、放出された水の水力により発電させられる水力発電機とを備える構成とすることが記載されている。
In
特許文献3には、発電ユニット停止時に、第1の冷却対象機器と第2の冷却対象機器を冷却するにあたり、2台の冷却水ポンプを運転することの無駄を解消すべく、発電ユニット停止時に、ボイラおよび発電機に関係する第1冷却水供給系統における、第1の冷却対象機器を、タービンに関係する第2の冷却対象機器に冷却水を供給する第2冷却水供給系統に含むように構成し、第2冷却水供給系統に対する冷却水の供給を、1台の軸受冷却ポンプで行うように構成し、第1冷却水供給系統と第2冷却水供給系統とに対する冷却水の供給配分を、仕切り弁の開度によって調整することが記載されている。 In Patent Document 3, when the power generation unit is stopped, the first cooling target device and the second cooling target device are cooled when the power generation unit is stopped in order to eliminate waste of operating two cooling water pumps. The first cooling target device in the first cooling water supply system related to the boiler and the generator is included in the second cooling water supply system that supplies the cooling water to the second cooling target device related to the turbine. Configured to supply cooling water to the second cooling water supply system with a single bearing cooling pump, and to distribute the cooling water to the first cooling water supply system and the second cooling water supply system. It is described that the adjustment is made according to the opening of the gate valve.
火力発電プラント等の発電設備においては、オイルクーラやコンプレッサ等の機器の冷却に使用する軸受冷却水の冷却に海水を使用している。ここで夏季等に大気や海水の温度が上昇すると、軸受冷却水と海水との間の熱交換を行う熱交換器(以下、軸受冷却水冷却器と称する。)の熱交換効率が低下するが、これは例えば、冷却水の量を増加(冷却水弁の開度増大、海水ポンプの追加起動等)させることにより対応している。また例えば、夏季到来前に軸受冷却水冷却器の清掃を行う等して熱交換効率の向上を図っている。 In power generation facilities such as thermal power plants, seawater is used to cool bearing cooling water used to cool equipment such as oil coolers and compressors. Here, when the temperature of the atmosphere or seawater rises in summer or the like, the heat exchange efficiency of a heat exchanger (hereinafter referred to as a bearing cooling water cooler) that performs heat exchange between the bearing cooling water and seawater decreases. This is dealt with, for example, by increasing the amount of cooling water (increasing the opening of the cooling water valve, additional activation of the seawater pump, etc.). Further, for example, the heat exchange efficiency is improved by cleaning the bearing cooling water cooler before the summer comes.
しかし海水温度が大きく上昇した場合、機器の油温度の冷却に支障が生じる可能性があり、負荷抑制をせざるを得ない状況に至る場合もある。 However, when the seawater temperature rises greatly, there is a possibility that the cooling of the oil temperature of the equipment may be hindered, and there may be a situation in which the load must be suppressed.
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、海水温度が上昇した場合でも軸受冷却水の温度を適性に保つことが可能な、発電設備における軸受冷却水の冷却方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a background, and provides a cooling method for bearing cooling water in power generation equipment that can maintain the temperature of bearing cooling water at an appropriate level even when the seawater temperature rises. The purpose is that.
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、発電機を駆動する蒸気タービンの排気蒸気を海水と熱交換することにより凝縮して復水させる復水器と、前記蒸気タービンの軸受の冷却に用いる軸受冷却水を冷却水と熱交換させることにより冷却する軸受冷却水冷却器と、を含んで構成される発電設備における、前記軸受冷却水の冷却方法であって、前記冷却水として海水及び前記海水よりも温度の低い工業用水を用い、前記海水の温度、前記工業用水の温度、及び前記軸受冷却水の温度に基づき、前記冷却水における、前記海水と前記工業用水との比率を制御することとする。 One aspect of the present invention for achieving the above object is a condenser for condensing and condensing exhaust steam of a steam turbine that drives a generator by exchanging heat with seawater, and a bearing for the steam turbine. A bearing cooling water cooler that cools the bearing cooling water used for cooling the cooling water by exchanging heat with the cooling water. Using sea water and industrial water having a temperature lower than that of the sea water, the ratio of the sea water and the industrial water in the cooling water is determined based on the temperature of the sea water, the temperature of the industrial water, and the temperature of the bearing cooling water. We will control it.
本発明によれば、海水温度が上昇した場合でも軸受冷却水の温度を適性に保つことができる。 According to the present invention, the temperature of the bearing cooling water can be kept appropriate even when the seawater temperature rises.
本発明のうちの他の一つは、上記軸受冷却水の冷却方法であって、前記海水の温度が上昇した場合に、前記冷却水における、海水に対する工業用水の割合が大きくなるように制御することとする。 Another one of the present invention is a cooling method for the bearing cooling water, wherein when the temperature of the seawater rises, control is performed so that the ratio of industrial water to seawater in the cooling water increases. I will do it.
本発明によれば、例えば、夏季等に海水温度が上昇した場合に軸受冷却水の温度上昇の抑制を図ることができる。 According to the present invention, for example, when the seawater temperature rises in summer or the like, the temperature rise of the bearing cooling water can be suppressed.
本発明のうちの他の一つは、上記軸受冷却水の冷却方法であって、前記海水の温度が所定値以下である場合に、前記冷却水における、海水に対する工業用水の割合が小さくなるように制御することとする。 Another aspect of the present invention is the cooling method for the bearing cooling water, wherein when the temperature of the seawater is a predetermined value or less, the ratio of industrial water to seawater in the cooling water is reduced. Control.
本発明によれば、例えば、冬季等において、海水の温度が適性であるか又は低下すると、冷却水に含まれる工業用水の割合が海水よりも小さくなるように適切に制御がなされるので工業用水の取水量を抑制することができる。 According to the present invention, for example, in the winter season, when the temperature of the seawater is appropriate or decreases, the industrial water is appropriately controlled so that the ratio of the industrial water contained in the cooling water is smaller than that of the seawater. The amount of water intake can be suppressed.
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the subject which this application discloses, and its solution method are clarified by the column of the form for inventing, and drawing.
本発明によれば、海水温度が上昇した場合でも軸受冷却水の温度を適性に保つことができる。 According to the present invention, the temperature of the bearing cooling water can be kept appropriate even when the seawater temperature rises.
以下、本発明の実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に火力発電プラントの発電設備の構成の一部を示す。発電設備は、燃料を燃焼させる燃焼炉、給水装置、通風装置、脱硫装置等を備えるボイラ、ボイラから供給される蒸気によって発電機を運転するための動力を発生する蒸気タービン(いずれも不図示)、蒸気タービンからの排気蒸気を凝縮し復水させる復水器10、蒸気タービンの動力を利用して発電する発電機(不図示)等を備えて構成されている。
FIG. 1 shows a part of the configuration of power generation equipment of a thermal power plant. The power generation equipment includes a combustion furnace that burns fuel, a water supply device, a ventilation device, a desulfurization device, and the like, and a steam turbine that generates power for operating the generator by steam supplied from the boiler (all not shown) , A
同図に示す軸受冷却水冷却器11は、冷却対象12(タービン軸受等を潤滑するタービンオイルのオイルクーラ、制御コンプレッサ、所内コンプレッサ等)の冷却に用いる軸受冷却水を冷却水と熱交換させることにより冷却する。
The bearing
循環水ポンプ21は、海水を汲み上げるとともに、汲み上げた海水を復水器10及び海水昇圧ポンプ22に供給する。
The circulating water pump 21 pumps up seawater and supplies the pumped seawater to the
海水昇圧ポンプ22は、循環水ポンプ21によって汲み上げられた海水を昇圧して軸受冷却水冷却器11に供給する。
The
同図に示す工業用水昇圧ポンプ23は、河川等から汲み上げた工業用水を昇圧して軸受冷却水冷却器11に供給する。尚、工業用水としては、例えば、脱硫装置等で使用されている、海水よりも低温の河川水の余剰分を利用することができる。
The industrial
同図に示す軸受冷却水ポンプ24は、軸受冷却水を昇圧して軸受冷却水冷却器11に循環供給する。
The bearing
発電設備の運転時、循環水ポンプ21により取水口31から海水が汲み上げられて復水器10に供給される。復水器10に供給された海水は、復水器10の水室を循環して蒸気タービンからの排気蒸気との間で熱交換した後、放水口32に導かれて海に放出される。
During operation of the power generation facility, seawater is pumped from the
循環水ポンプ21によって汲み上げられた海水の一部は海水昇圧ポンプ22に流入する。海水昇圧ポンプ22に流入した海水はここで昇圧された後、軸受冷却水と熱交換させる冷却水として軸受冷却水冷却器11に供給される。
Part of the seawater pumped up by the circulating water pump 21 flows into the
工業用水昇圧ポンプ23によって汲み上げられた工業用水は、海水昇圧ポンプ22から供給される海水に混合され、軸受冷却水と熱交換させる冷却水として軸受冷却水冷却器11に供給される。
The industrial water pumped up by the industrial
軸受冷却水ポンプ24は、軸受冷却水冷却器11及び冷却対象12に軸受冷却水を循環供給する。
The bearing
軸受冷却水冷却器11に供給された冷却水(海水及び工業用水)は、ここで軸受冷却水と熱交換され、その後は放水口32に導かれて海に放出される。
The cooling water (seawater and industrial water) supplied to the bearing
海水昇圧ポンプ22によって昇圧された海水の、軸受冷却水冷却器11への供給ラインには、軸受冷却水冷却器11に上記冷却水として供給する海水の流量を調節するための海水流量制御バルブ41が設けられている。
A seawater flow
工業用水昇圧ポンプ23によって昇圧された工業用水の軸受冷却水冷却器11への供給ラインには、軸受冷却水冷却器11に上記冷却水として供給する工業用水の流量を調節するための工業用水流量制御バルブ42が設けられている。
An industrial water flow rate for adjusting the flow rate of the industrial water supplied as the cooling water to the bearing
海水昇圧ポンプ22によって昇圧された海水の軸受冷却水冷却器11への供給ラインには、海水の温度T1を計測する海水温度センサS1が設けられている。
A seawater temperature sensor S <b> 1 that measures seawater temperature T <b> 1 is provided in the supply line of the seawater boosted by the
工業用水昇圧ポンプ23によって昇圧された工業用水の軸受冷却水冷却器11への供給ラインには、工業用水の温度T2を計測する工業用水温度センサS2が設けられている。
An industrial water temperature sensor S2 for measuring the temperature T2 of the industrial water is provided in the supply line to the bearing
軸受冷却水ポンプ24によって昇圧された軸受冷却水の軸受冷却水冷却器11への供給ラインには、軸受冷却水の温度T3を計測する軸受冷却水温度センサS3が設けられている。
A bearing cooling water temperature sensor S <b> 3 that measures the temperature T <b> 3 of the bearing cooling water is provided in the supply line to the bearing
海水流量制御バルブ41及び工業用水流量制御バルブ42の開度は、海水温度センサS1によって計測される海水の温度T1、工業用水温度センサS2によって計測される工業用水の温度T2、及び軸受冷却水温度センサS3によって計測される軸受冷却水の温度T3に基づき、自動的に(例えば、情報処理装置を備えた制御装置によるフィードバック制御により自動的に)、もしくは手動で制御される。
The openings of the seawater flow
例えば、夏季等において、海水温度センサS1の計測温度T1が上昇すると、上記冷却水において海水に対する工業用水の割合が大きくなるように、海水流量制御バルブ41及び工業用水流量制御バルブ42の夫々の開度が適切に制御され、軸受冷却水の温度上昇の抑制が図られる。例えば、上記制御装置は、海水の温度T1、工業用水の温度T2、及び軸受冷却水の温度T3に基づき、軸受冷却水の温度上昇が効率よく適切に抑制されるように(速やかに、工業用水の使用量が制限量を超えないように等)、海水流量制御バルブ41及び工業用水流量制御バルブ42の夫々の開度を制御する。
For example, in summer or the like, when the measured temperature T1 of the seawater temperature sensor S1 rises, the seawater flow
また、例えば、冬季等において、海水の温度T1が適性であるか又は低下する(所定温度以下になる)と、上記冷却水に含まれる工業用水の割合が海水よりも小さくなるように、海水流量制御バルブ41及び工業用水流量制御バルブ42の夫々の開度が制御され、工業用水の取水量が抑制される。例えば、上記制御装置は、海水の温度T1、工業用水の温度T2、及び軸受冷却水の温度T3に基づき、軸受冷却水の温度を適性に保つための工業用水の量が必要最小限となるように、海水流量制御バルブ41及び工業用水流量制御バルブ42の夫々の開度を制御する。
In addition, for example, in the winter season, when the temperature T1 of the seawater is appropriate or decreases (below a predetermined temperature), the flow rate of seawater is such that the proportion of industrial water contained in the cooling water becomes smaller than that of seawater. The opening degree of each of the
以上に説明したように、本実施形態の発電設備においては、夏季等において海水の温度が上昇すると、上記冷却水における海水に対する工業用水の割合が大きくなるように適切に制御がなされ、軸受冷却水の温度上昇の抑制が図られる。このため、例えば、夏期等に海水の温度が大きく上昇した場合でも、軸受冷却水の温度を適性に保つことができる。また冬季等において、海水の温度が所定値以下になると、上記冷却水に含まれる工業用水の割合が海水よりも小さくなるように適切に制御が行われ、工業用水の取水量が抑制される。尚、上記工業用水として、例えば、脱硫装置等で使用されている工業用水の余剰分を使用することで、工業用水を取水量の制限の範囲内で利用しつつ、軸受冷却水の温度を適性に保つことができる。 As described above, in the power generation facility according to the present embodiment, when the temperature of seawater rises in summer or the like, control is appropriately performed so that the ratio of industrial water to seawater in the cooling water is increased, and the bearing cooling water Temperature rise is suppressed. For this reason, for example, even when the temperature of seawater rises greatly in summer or the like, the temperature of the bearing cooling water can be kept appropriate. Further, in the winter season or the like, when the temperature of the seawater falls below a predetermined value, the industrial water contained in the cooling water is appropriately controlled so as to be smaller than seawater, and the amount of industrial water intake is suppressed. In addition, as the industrial water, for example, by using the surplus industrial water used in the desulfurization apparatus, the temperature of the bearing cooling water can be adjusted while using the industrial water within the limits of the amount of water. Can be kept in.
以上の通り、本実施形態の発電設備にあっては、工業用水の余剰分が十分な量である場合、例えば、海水の供給系統が何らかの事情で停止している場合でも、工業用水を上記冷却水として利用して発電設備の運転を継続することができる。また工業用水を利用することで上記冷却水の塩分濃度が低下するため、機器への生物の付着も防ぐことができる。 As described above, in the power generation facility of the present embodiment, when the industrial water surplus is a sufficient amount, for example, even when the seawater supply system is stopped for some reason, the industrial water is cooled as described above. The operation of the power generation facility can be continued using it as water. Moreover, since the salinity concentration of the cooling water is reduced by using industrial water, it is possible to prevent organisms from attaching to the equipment.
ところで、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 By the way, the above description is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. It goes without saying that the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and that the present invention includes equivalents thereof.
10 復水器、11 軸受冷却水冷却器、12 冷却対象、21 循環水ポンプ、22 海水昇圧ポンプ、23 工業用水昇圧ポンプ、24 軸受冷却水ポンプ、31 取水口、32 放水口、41 海水流量制御バルブ、42 工業用水流量制御バルブ、S1 海水温度センサ、S2 工業用水温度センサ、S3 軸受冷却水温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記蒸気タービンの軸受の冷却に用いる軸受冷却水を冷却水と熱交換させることにより冷却する軸受冷却水冷却器と、
を含んで構成される発電設備における、前記軸受冷却水の冷却方法であって、
前記冷却水として海水及び前記海水よりも温度の低い工業用水を用い、
前記海水の温度、前記工業用水の温度、及び前記軸受冷却水の温度に基づき、前記冷却水における、前記海水と前記工業用水との比率を制御する
軸受冷却水の冷却方法。 A condenser for condensing and condensing exhaust steam of a steam turbine that drives a generator by exchanging heat with seawater;
A bearing cooling water cooler that cools the bearing cooling water used for cooling the bearing of the steam turbine by heat exchange with the cooling water;
A cooling method for the bearing cooling water in a power generation facility comprising:
Using seawater and industrial water having a temperature lower than that of the seawater as the cooling water,
A cooling method for bearing cooling water, wherein a ratio of the sea water to the industrial water in the cooling water is controlled based on the temperature of the sea water, the temperature of the industrial water, and the temperature of the bearing cooling water.
前記海水の温度が上昇した場合に、前記冷却水における、海水に対する工業用水の割合が大きくなるように制御する
軸受冷却水の冷却方法。 A cooling method for bearing cooling water according to claim 1,
A cooling method for bearing cooling water, which is controlled so that a ratio of industrial water to seawater in the cooling water increases when the temperature of the seawater rises.
前記海水の温度が所定値以下である場合に、前記冷却水における、海水に対する工業用水の割合が小さくなるように制御する
軸受冷却水の冷却方法。 A cooling method for bearing cooling water according to claim 1 or 2,
A cooling method for bearing cooling water, wherein the cooling water is controlled so that a ratio of industrial water to seawater in the cooling water is small when a temperature of the seawater is a predetermined value or less.
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JP2016013044A JP2017133403A (en) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | Method for cooling bearing cooling water in power generation plant |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN110578560A (en) * | 2019-09-05 | 2019-12-17 | 杭州万辰机电科技有限公司 | ORC circulation system based on static pressure air bearing |
-
2016
- 2016-01-27 JP JP2016013044A patent/JP2017133403A/en active Pending
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