JP2581294B2 - 復水器冷却水熱回収設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気タービンの排気を冷却水により冷却凝
縮して復水にする表面式の復水器から排出される冷却水
をプロセスに供給して冷却水の熱回収を行う復水器冷却
水熱回収設備に関する。

〔従来の技術〕

電力と熱デマンドとを供給する場合、復水タービンと
発電機とからなるタービン発電設備により電力は発電機
から送出し、熱は復水タービンの翼段落の途中から蒸気
を取出して行われている。この場合復水器に供給される
冷却水の熱損失が大きくなるという問題がある。この問
題を解決するため混合式のジェットコンデンサを採用
し、熱回収する方式が実用化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のジェットコンデンサを使用する場合、復水が冷
却水とともにプロセスに送られるため、補給水としての
純水を得るための純水装置が大きくなるという問題があ
り、ジェットコンデンサを採用するのは不適当である。

しかしながら、復水タービンの復水器を表面式の復水
器とするタービン発電設備において熱デマンドの温度レ
ベルが低い場合には表面式の復水器から排出される冷却
水の温水の熱を有効に利用することができるので、復水
器の冷却水の熱を有効に利用する復水器冷却水の熱回収
設備について提案する。

本発明の目的は、表面式の復水器から排出される温め
られた冷却水の一部をプロセス等に供給することによ
り、冷却水の熱回収を行うことのできる復水器冷却水熱
回収設備を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明によればケーシン
グと、このケーシングに内蔵する伝熱管とを備え、抽気
系を備えた蒸気タービンの排気をケーシング内に導き、
複数の冷却水ポンプが並列に配設された冷却水系を経て
冷却塔から伝熱管に供給される冷却水により前記排気を
冷却凝縮して復水にし、大気圧以下の所定圧力に保持す
る復水器の冷却水の熱回収を行う復水器冷却水熱回収設
備において、復水器出口側の冷却水系から分岐してプロ
セスに冷却水の一部を供給する第１の冷却水供給系と、
この第１の冷却水供給系から分岐し、抽気系からの蒸気
により冷却水を加熱する蒸気加熱器を備え、再び第１の
冷却水供給系に合流する第２の冷却水供給系と、プロセ
スに供給する冷却水の温度を検出する温度検出器と、冷
却塔に設けられ、流入する冷却水を冷却する風量調節可
能なファンと、第２の冷却水供給系を流れる冷却水量を
制御する流量制御弁と、温度検出器による検出温度とプ
ロセスに供給する冷却水の目標温度との偏差により、フ
ァン又は流量制御弁とを制御する制御手段とを設け、プ
ロセスへの冷却水供給時、蒸気タービンの定格負荷運転
時の冷却水ポンプの運転台数より少ない台数で冷却水ポ
ンプを運転し、定格負荷時ではプロセスに冷却水を第１
の冷却水供給系を経て、また定格負荷より小さい低負荷
では第１と第２の冷却水供給系を経て供給するものとす
る。

〔作用〕 復水器に供給する冷却水量を復水量を許容でき、かつ
冷却塔からの熱放散を最小にできる冷却水量として冷却
水ポンプの運転台数を蒸気タービンの定格負荷時より減
らして冷却水ポンプを運転し、復水器への冷却水の入
口，出口温度差を大きくする。そして定格負荷時におい
ては復水器から排出される冷却水の温水の一部を第１の
冷却水供給系を経てプロセスに供給する。このときのプ
ロセスに供給される温水の温度制御は、温度検出器によ
る冷却水の検出温度とプロセスが要求する所定温度の目
標温度との偏差により冷却塔のファンによる風量制御を
して冷却塔に流入する冷却水の温度、すなわち復水器へ
の冷却水入口温度を制御することにより行われ、プロセ
スにはその要求する所定温度で冷却水の温水が供給され
る。

蒸気タービンの負荷が定格負荷より小さい低負荷の場
合には復水器から排出される冷却水温度は定格負荷のと
きより低いので、第１の冷却水供給系を流れる冷却水
に、第２の冷却水供給系を流れて蒸気加熱器にて抽気系
からの蒸気により加熱昇温された冷却水を混合してプロ
セスが要求する所定温度に制御してプロセスに供給す
る。この場合プロセスに供給される冷却水の温度制御は
温度検出器による冷却水の検出温度と前記目標温度との
偏差により流量制御弁を制御して蒸気加熱器で加熱昇温
されて第１の冷却水供給系を流れる冷却水に混合する第
２の冷却水供給系を流れる冷却水量を制御して行われ
る。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例について説明す
る。第１図は本発明の実施例による復水器冷却水熱回収
設備の系統構成図である。第１図において復水器１はケ
ーシング７内に冷却水が通流する伝熱管２が配設されて
いる。なお復水器１のケーシング７内には図示しない蒸
気タービンの排気が導かれる。復水器１の伝熱管２と冷
却塔10とには２台の冷却水ポンプ３を備えた冷却塔10か
らの冷却水を送出する供給冷却水系４と、伝熱管２から
送出される冷却水を冷却塔10に送入する排出冷却水系５
とが接続されている。なお６は弁である。

冷却塔10には冷却塔10に流入する冷却水を冷却する回
転数制御により風量調節可能なファ11が設けられてい
る。

主冷却水供給系13は冷却水供給ポンプ14,弁９を備え
て排出冷却水系５から分岐し、プロセス15に接続してい
る。副冷却水供給系16は主冷却水供給系13から分岐し、
弁17,ブースタポンプ18,蒸気加熱器19,流量制御弁21を
備えて再び主冷却水供給系13に合流している。

蒸気加熱器19は副冷却水供給系16を経る冷却水が通流
する伝熱管20を内蔵している。蒸気加熱器19には蒸気タ
ービンの抽気系23からの蒸気を導く抽気供給系24が圧力
制御弁25を備えて接続され、また加熱蒸気のドレンを復
水器１に送出するドレン排出系27が流量制御弁28を備え
て接続されている。

このような構成により蒸気タービンが定格負荷で運転
されるときには弁9,17を閉、弁６を開にして２台の冷却
水ポンプ３を運転して冷却塔10で冷却された冷却水を供
給冷却水系４を経て伝熱管２に通流させる。そして復水
器１のケーシング７内に流入する図示しない蒸気タービ
ンの排気を伝熱管２を流れる冷却水により冷却凝縮して
復水にして復水器１内を大気圧以下の高真空の所定圧力
に保持する。伝熱管２を介して排気を冷却することによ
り昇温した冷却水は排出冷却水系５を経て冷却塔10に導
かれ、ファン11等のファンにより冷却されて冷却塔10の
下部に貯留され、再び冷却水ポンプ３により復水器１に
送出される。

ところで復水器１から送出される冷却水の温水をプロ
セス15に送出するには前記運転のように２台の冷却水ポ
ンプ３により冷却水を復水器１に供給する場合、冷却水
の入口，出口温度差は小さく、したがってプロセス15の
要求する所定温度の冷却水の温水が得られない。したが
って１台の冷却水ポンプ３を運転して冷却水の水量を前
記運転時の半分にすることにより冷却水の入口，出口温
度差を大きくしてプロセスの要求する所定温度の冷却水
の温水を得るようにする。

次に冷却水の温水をプロセス15に供給する方法につい
て説明する。蒸気タービンの負荷が定格負荷のときに
は、前述のように１台の冷却水ポンプ３の運転により、
冷却水の入口，出口温度差が大きくなり、高温の冷却水
が伝熱管２から排出される。しかがって弁17を閉，弁９
を開にして冷却水供給ポンプ14により冷却水の一部を主
冷却水供給系13を経てプロセス15に供給し、残りの冷却
水は冷却塔10に送出する。この際、プロセス15に供給さ
れる冷却水の温水の温度は制御され、この温度制御は下
記のようにして行われる。

復水器１から排出され主冷却水供給系13を流れる冷却
水の温水の温度は温度検出器30で検出され、この検出温
度信号が温度調節器31に入力される。そして温度調節器
31によりプロセスの要求する所定温度の目標温度と温度
検出器30による検出温度との偏差から冷却塔10のファン
11の回転数を制御して風量を調節して冷却塔10に流入す
る冷却水の温度を制御する。すなわち復水器１に供給す
る冷却水の入口温度を制御する。このような冷却水の入
口温度制御によりプロセス15には所定温度の冷却水の温
水を供給することができる。

つぎに蒸気タービンの定格負荷より低い負荷、例えば
1/2負荷の場合には復水器１の伝熱管２を通流する冷却
水の入口，出口温度差は小さくなるので、主冷却水供給
系13を流れる冷却水に、副冷却水供給系16を流れて蒸気
加熱器19により加熱昇温された冷却水を混合してプロセ
ス15の要求する所定温度の冷却水の温水にしてプロセス
15に供給する。このときのプロセス15に供給される冷却
水の温水の温度制御は下記のようにして行われる。

弁9,17を開にし、１台の冷却水ポンプ３を運転して冷
却塔10からの冷却水を復水器１に供給する。この際、伝
熱管２から排出された冷却水の一部は冷却水供給ポンプ
14とプースタポンプ18とにより主冷却水供給系13と副冷
却水供給系16とに分かれて流れる。副冷却水供給系16を
流れる冷却水は蒸気加熱器19に伝熱管20に流れる。この
際抽気系23からの蒸気が抽気供給系24を経て蒸気加熱器
19に流入し、この蒸気により伝熱管20を流れる冷却水を
加熱昇温する。この際、蒸気加熱器19内の蒸気圧力は圧
力検出器32にて検出され、図示しない圧力調節器により
検出圧力と所定圧力の目標圧力との偏差から圧力制御弁
25を制御して蒸気圧力が制御され、蒸気加熱器19の伝熱
管20を流れる冷却水の温度は前記所定圧力に対応する温
度に制御される。

蒸気加熱器19に流入する圧力制御された蒸気により伝
熱管20を介して加熱昇温された冷却水は主冷却水供給系
13を流れる低温の冷却水に混合される。この際の副冷却
水供給系16を流れる昇温された冷却水は、その冷却水量
が温度調節器33により冷却水の温度検出器30での検出温
度とプロセス15の要求する所定温度の目標温度との偏差
から流量制御弁21を制御することにより制御されて主冷
却水供給系13に流れる冷却水に混合され、この混合され
た冷却水がプロセス15が要求する所定温度の冷却水の温
水となってプロセス15に供給される。

蒸気加熱器19に流入した抽気系23からの蒸気は冷却水
を加熱することによりドレンとなり、このドレンはドレ
ン排出系27を経て復水器１に戻される。この際蒸気加熱
器19内のドレンレベルは図示しないレベル調節器により
レベル検出器34の検出レベルと所定レベルの目標レベル
との偏差から流量制御弁28を制御して所定レベルに制御
される。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば復水
器に供給する冷却水量を定格負荷時より低減し、定格負
荷時には復水器から排出される冷却水の一部を第１の冷
却水供給系を経てプロセスに供給し、その温度を冷却塔
でのファンによる風量調節により冷却水の入口温度を制
御してプロセスの要求する所定温度にすることにより、
また定格負荷時より低い低負荷時には第２の冷却水供給
系を流れる冷却水を蒸気加熱器により加熱昇温して第１
の冷却水供給系を流れる冷却水と混合してプロセスが要
求する温度の冷却水にしてプロセスに供給するようにし
たことにより、従来外部に放出していた復水器から送出
される冷却水の熱エネルギーを有効に利用でき、冷却水
の熱回収を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による復水器冷却水熱回収設備
の系統図である。 1:復水器、2:伝熱管、3:冷却水ポンプ、4:供給冷却水
系、5:排出冷却水系、10:冷却塔、11:ファン、13:主冷
却水供給系、15:プロセス、19:蒸気加熱器、21:流量制
御弁、23:抽気系、30:温度検出器、31,33:温度調節器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、このケーシングに内蔵する
   伝熱管とを備え、抽気系を備えた蒸気タービンの排気を
   ケーシング内に導き、複数の冷却水ポンプが並列に配設
   された冷却水系を経て冷却塔から伝熱管に供給される冷
   却水により前記排気を冷却凝縮して復水にし、大気圧以
   下の所定圧力に保持する復水器の冷却水の熱回収を行う
   復水器冷却水熱回収設備において、復水器出口側の冷却
   水系から分岐してプロセスに冷却水の一部を供給する第
   １の冷却水供給系と、この第１の冷却水供給系からの分
   岐し、抽気系からの蒸気により冷却水を加熱する蒸気加
   熱器を備え、再び第１の冷却水供給系に合流する第２の
   冷却水供給系と、プロセスに供給する冷却水の温度を検
   出する温度検出器と、冷却塔に設けられ、流入する冷却
   水を冷却する風量調節可能なファンと、第２の冷却水供
   給系を流れる冷却水量を制御する流量制御弁と、温度検
   出器による検出温度とプロセスに供給する冷却水の目標
   温度との偏差により、ファン又は流量制御弁とを制御す
   る制御手段とを設け、プロセスへの冷却水供給時、蒸気
   タービンの定格負荷運転時の冷却水ポンプの運転台数よ
   り少ない台数で冷却水ポンプを運転し、定格負荷時では
   プロセスに冷却水を第１の冷却水供給系を経て、また定
   格負荷より小さい低負荷では第１と第２の冷却水供給系
   を経て供給することを特徴とする復水器冷却水熱回収設
   備。