JP3238028U - 燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム - Google Patents

Abstract

【課題】第２分岐還水管の復水ポンプの電力消費を減少し、復水器の冷却源損失を減少し、装置全体の省エネ効果と効率を向上させることができる、燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システムを提供する。【解決手段】ガスタービンの技術分野に関し、高性能ヒータ１、蒸気タービン２、メイン排水管３、第１分岐還水管４、第２分岐還水管５、メイン還水管６及び排気管７を含み、高性能ヒータの放水口がメイン排水管に連通し、メイン排水管が第１分岐還水管と第２分岐還水管を介してメイン還水管に連通し、第１分岐還水管には逆止弁８が設けられ、第２分岐還水管には水の流れ方向に沿って復水器９と復水ポンプ１０が順番に設けられ、排気管の一端が蒸気タービンの排気口に連通し、他端が第２分岐還水管に連通し、かつ排気管と第２分岐還水管の連通箇所が復水器の上流側に位置する。【選択図】図１

Description

本考案は、ガスタービンの技術分野に関し、特に燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システムに関する。

ガスタービンは、連続的に流れるガスを作動媒体として羽根車を駆動して高速回転させ、燃料のエネルギーを有効仕事に変換する内燃機関式の動力機械であり、ガス初期温度及びコンプレッサーの圧縮比は、ガスタービンの効率に影響する主な要因であり、ガス初期温度を高めるとともに、対応して圧縮比を高めることで、ガスタービンの効率を著しく向上させることができる。

普通、高性能ヒータを使用して、ガス初期温度を高める。天然ガスを予備加熱することにより、燃焼室内の熱吸収量を効果的に低減し、より早く着火点に達し、燃料を節約することができる。従来技術において、高性能ヒータからの還水が蒸気タービンの排気の凝縮水路に直接的に流入するため、復水器の冷却源損失及び復水ポンプの電力消費が大きい。

本考案は、高性能ヒータからの還水が蒸気タービンの排気の凝縮水路に直接的に流入するため、復水器の冷却源損失及び復水ポンプの電力消費が大きいという従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システムを提供する。

上記の技術的問題を解決するための本考案の技術的手段は以下の通りである。

本願の一態様である燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システムは、高性能ヒータ、蒸気タービン、メイン排水管、第１分岐還水管、第２分岐還水管、メイン還水管及び排気管を備え、
前記高性能ヒータの給水口が中圧節炭器の放水口に連通し、高性能ヒータの放水口がメイン排水管に連通し、前記メイン排水管が第１分岐還水管と第２分岐還水管を介してメイン還水管に連通し、前記第１分岐還水管には逆止弁が設けられ、前記第２分岐還水管には水の流れ方向に沿って復水器、復水ポンプ及び軸封ヒータが順番に設けられ、軸封ヒータにより還水を加熱することで熱効率を高める。前記排気管の一端が蒸気タービンの排気口に連通し、他端が第２分岐還水管に連通し、且つ排気管と第２分岐還水管の連通箇所が復水器の上流側に位置する。

中圧節炭器から性能ヒータに給水して天然ガスを加熱し、加熱された天然ガスが燃焼室に入って完全に燃焼した後、ガスタービンに入ってガスタービンを作動させて発電を行い、燃焼排ガスが廃熱ボイラーに入って水を加熱して水蒸気を発生し、水蒸気が蒸気タービンに入って蒸気タービンを作動させて発電を行い、排気ガスが復水器に入った後水に凝縮され、高性能ヒータの放水口がメイン排水管に連通し、メイン排水管中の水は、その一部が第１分岐還水管を介してメイン還水管に入り、他の一部が凝縮水と一緒にメイン還水管に入る。このように、二つの分岐還水管で分流することで、高性能ヒータからの排出水がすべて第２分岐還水管を経由してメイン還水管に入ることを避け、復水ポンプの電力消費を減少することができる。

上記考案は、第１分岐還水管と第２分岐還水管を使用して高性能ヒータからの還水を分流することにより、第２分岐還水管に設けられた復水ポンプの電力消費を減少し、復水器の冷却源損失を減少し、装置全体の省エネ効果と効率を向上させることができる。

さらに、前記逆止弁の上流側には、第１分岐還水管を点検修理するための遮断に用いられる第１遮断弁が取り付けられる。

さらに、前記第２分岐還水管には、排気管と第２分岐還水管の連通箇所の上流側において、第２分岐還水管を点検修理するための遮断に用いられる第２遮断弁が設けられる。

さらに、前記排気管には、蒸気タービンを遮断するための第３遮断弁が取り付けられる。

さらに、前記メイン排水管には、排水口の近傍において第１圧力センサが設けられ、前記メイン還水管には、給水口の近傍において第２圧力センサが設けられ、第１圧力センサの圧力Ｐ１は第２圧力センサの圧力Ｐ２よりも大きい場合、メイン排水管の水流が第１分岐還水管と第２分岐還水管を介してメイン還水管に入る。

さらに、前記メイン排水管には、第１圧力センサの上流側において配管中の水の温度を制御するための温度制御弁が取り付けられる。

さらに、前記第１分岐還水管には、第１遮断弁の上流側において安全ドアと手動ドアが取り付けられ、安全ドアは、温度制御弁の故障によりシステムの過圧が発生した場合に続きの管路網を保護するために用いられ、手動ドアは安全ドアの点検遮断操作のために用いられる。

さらに、前記メイン還水管には、第１流量計が取り付けられ、前記第１分岐還水管には、逆止弁の下流側において第２流量計が設けられ、第１流量計の流量と第２流量計の流量との差分により、制御システムが復水ポンプを起動させて水をメイン還水管に輸送することで流量を補充する。

本考案は、第１分岐還水管と第２分岐還水管を使用して高性能ヒータからの還水を分流させることで、第２分岐還水管に設けられた復水ポンプの電力消費を減少し、復水器の冷却源損失を減少し、装置全体の省エネ効果と効率を向上させることができる。

以下、本考案を添付図面及び実施例に関連してさらに説明する。

燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システムの構成を示す図である。

本考案を添付図面に関連してより一層明らかに説明する。これらの図面は、いずれも簡略化された模式図であり、本考案の基本構成を概略的に説明するものであるため、本考案に係る構成のみを示すものである。

（実施例１）
図１に示すように、本考案の実施形態に係る燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システムは、高性能ヒータ１、蒸気タービン２、メイン排水管３、第１分岐還水管４、第２分岐還水管５、メイン還水管６及び排気管７を備え、
前記高性能ヒータ１の給水口が中圧節炭器の放水口に連通し、高性能ヒータ１の放水口がメイン排水管３に連通し、前記メイン排水管３が第１分岐還水管４と第２分岐還水管５を介してメイン還水管６に連通し、前記第１分岐還水管４には逆止弁８が設けられ、前記第２分岐還水管５には水の流れ方向に沿って復水器９、復水ポンプ１０及び軸封ヒータ１６が順番に設けられ、前記排気管７の一端が蒸気タービン２の排気口に連通し、他端が第２分岐還水管５に連通し、かつ排気管７と第２分岐還水管５との連通箇所が復水器９の上流側に位置する。

前記逆止弁８の上流側には、第１分岐還水管４を点検修理するための遮断に用いられる第１遮断弁１１が取り付けられる。

前記第２分岐還水管５には、排気管７と第２分岐還水管５の連通箇所の上流側において第２分岐還水管５を点検修理するための遮断に用いられる第２遮断弁１２が設けられる。

前記排気管７には、蒸気タービン２を遮断するための第３遮断弁１３が取り付けられる。

前記メイン排水管３には、排水口の近傍において第１圧力センサ１４が設けられ、前記メイン還水管６には、給水口の近傍において第２圧力センサ１５が設けられ、第１圧力センサ１４の圧力Ｐ１が第２圧力センサ１５の圧力Ｐ２よりも大きい場合、還水は第１分岐還水管４及び第２分岐還水管５を介してメイン還水管６に入る。

前記メイン排水管３には、第１圧力センサ１４の上流側において管路中の水の温度を制御するための温度制御弁１９が取り付けられる。

前記第１分岐還水管４には、第１遮断弁１１の上流側において安全ドア１７と手動ドア１８が取り付けられ、安全ドア１７は、温度制御弁１９の故障によりシステムの過圧が発生した場合に続きの管路網を保護するために用いられ、手動ドア１８は安全ドア１７の点検遮断操作のために用いられる。

前記メイン還水管６には、第１流量計２０が取り付けられ、前記第１分岐還水管４には、逆止弁８の下流側において第２流量計２１が設けられ、第１流量計２０の流量と第２流量計２１の流量との差分により、制御システムが復水ポンプ１０を起動させて水をメイン還水管６に輸送することで流量を補充する。

（動作原理）：
中圧節炭器から性能ヒータ１に給水して天然ガスを加熱し、加熱された天然ガスが燃焼室に入って完全に燃焼した後、ガスタービンに入ってガスタービンを作動させて発電を行い、燃焼排ガスが廃熱ボイラーに入って水を加熱して水蒸気を発生し、水蒸気が蒸気タービン２に入って蒸気タービンを作動させて発電を行い、排気ガスが復水器９に入った後水に凝縮され、高性能ヒータ１の放水口がメイン排水管３に連通し、排水は温度制御弁１９と第１圧力センサ１４を通過した後、その一部が第１分岐還水管に流入して第１遮断弁１１、逆止弁８及び第２流量計２１を介してメイン還水管６に入り、他の一部が凝縮水と一緒にメイン還水管に入る。

以上は、本考案に係る望ましい実施例を示唆とするものであり、以上の説明により、当業者は本考案の技術主旨から逸脱しない範囲で、様々な変更および修正を行うことができる。本考案の技術的範囲は、上記明細書に記載の内容に限られるものではなく、特許請求の範囲に基づいて規定しなければならない。

１ 性能ヒータ
２ 蒸気タービン
３ メイン排水管
４ 第１分岐還水管
５ 第２分岐還水管
６ メイン還水管
７ 排気管
８ 逆止弁
９ 復水器
１０ 復水ポンプ
１１ 第１遮断弁
１２ 第２遮断弁
１３ 第３遮断弁
１４ 第１圧力センサ
１５ 第２圧力センサ
１６ 軸封ヒータ
１７ 安全ドア
１８ 手動ドア
１９ 温度制御弁
２０ 第１流量計
２１ 第２流量計。

Claims (8)

1. 高性能ヒータ（１）、蒸気タービン（２）、メイン排水管（３）、第１分岐還水管（４）、第２分岐還水管（５）、メイン還水管（６）及び排気管（７）を備え、
   前記高性能ヒータ（１）の給水口が中圧節炭器の放水口に連通し、高性能ヒータ（１）の放水口がメイン排水管（３）に連通し、前記メイン排水管（３）が第１分岐還水管（４）と第２分岐還水管（５）を介してメイン還水管（６）に連通し、前記第１分岐還水管（４）には逆止弁（８）が設けられ、前記第２分岐還水管（５）には水の流れ方向に沿って復水器（９）と復水ポンプ（１０）が順番に設けられ、前記排気管（７）の一端が蒸気タービン（２）の排気口に連通し、他端が第２分岐還水管（５）に連通し、且つ排気管（７）と第２分岐還水管（５）の連通箇所が復水器（９）の上流側に位置する、ことを特徴とする燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
2. 前記逆止弁（８）の上流側には、第１遮断弁（１１）が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
3. 前記第２分岐還水管（５）には、排気管（７）と第２分岐還水管（５）の連通箇所の上流側において第２遮断弁（１２）が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
4. 前記排気管（７）には、第３遮断弁（１３）が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
5. 前記メイン排水管（３）には、排水口の近傍において第１圧力センサ（１４）が設けられ、前記メイン還水管（６）には、給水口の近傍において第２圧力センサ（１５）が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
6. 前記第１分岐還水管（４）には、第１遮断弁（１１）の上流側において安全ドア（１７）と手動ドア（１８）とが取り付けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
7. 前記メイン排水管（３）には、第１圧力センサ（１４）の上流側において温度制御弁（１９）が取り付けられる、ことを特徴とする請求項５に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。
8. 前記メイン還水管（６）には、第１流量計（２０）が取り付けられ、前記第１分岐還水管（４）には、逆止弁（８）の下流側において第２流量計（２１）が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼機関の天然ガス高性能ヒータ還水管路システム。

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