JP3879213B2 - 蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、地熱蒸気タービンプラントを実施対象とした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、蒸気タービンではロータの軸部が車室のケーシングを貫通する部分にシャフトパッキン(ラビリンスパッキン)を配してグランド部を構成し、ここに外部からグランド蒸気を供給して車室側からの蒸気漏出、および外部からの空気流入を防ぐようにしている。
【0003】
ここで、地熱蒸気タービン(復水タービン)のプラントを例に、従来におけるタービングランド部の構造,およびグランド部に対するシール蒸気系統を図2で説明する。図において、1は蒸気タービン、2はタービン1に付設した復水器であり、蒸気井から採取した蒸気はフラッシャで気水分離し、主蒸気ライン3を通じて蒸気タービン1に供給される。また、タービンからの排気蒸気は復水器2で復水された後に冷却塔に送られ、ここから復水器2,および他の補機類に冷却水として給水される。なお、4は蒸気ストレーナ、5は主蒸気止め弁、6は主蒸気加減弁、7は復水ポンプである。
【0004】
また、蒸気タービン1においては、ロータ8の軸部が車室ケーシング9の高圧側,低圧側から貫通する部分にシャフトパッキン部(ラビリンスパッキン)10を配してグランド部11を構成している。ここで、シャフトパッキン部10には内外に直列に並ぶポケット状のシール蒸気室10a,およびベント室10bが画成されており、内側のシール蒸気室10aにはグランド蒸気供給管路12を通じて外部から大気圧(1.033ata)よりも高い圧力1.1ata 程度にに調圧したグランド蒸気を供給するとともに、外側のベント室10bは大気圧より若干低い1.03ata 程度の負圧に保ち、シール蒸気室側から漏出するグランド蒸気を軸端から流入する空気と一緒にベント室に接続したグランド漏洩蒸気排気管路13を通じて回収するようにしている。
【0005】
ここで、グランド蒸気は主蒸気ライン3からの分岐管路3aを通じて得た蒸気を利用し、圧力調整弁14で所定圧に減圧した上でグランド蒸気供給管路12を通じてシール蒸気室10aに供給するようにしいてる。一方、ベント室10bから引出したグランド漏洩蒸気排気管路13は前記復水器2とは別個に備えたグランド復水器15に接続し、ベント室10bから吸出したグランド漏洩蒸気,および空気の混合気をグランド復水器15に導いた上で、蒸気を凝縮させて復水器2の復水と一緒に回収し、不凝縮性の空気を排出するようにしている。なお、グランド復水器15に付属する蒸気エゼクタポンプ15aは、前記の分岐管路3aを通じて得た主蒸気を利用して駆動するようにしている。
【0006】
また、地熱蒸気タービンプラントでは、蒸気井から採取した蒸気中に不凝縮性ガスを多く含んでいることから、復水器2に組合せたガス抽出器として、通常の蒸気タービンプラントと較べてガス抽出容量の大きなガス抽出器16を備えている。なお、ガス抽出器16は蒸気エゼクタポンプ16aと蒸気凝縮器16bの組合せから構成されており、エゼクタポンプ16aの駆動蒸気には前記したエゼクタポンプ15aと同様に主蒸気を利用している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように従来の地熱蒸気タービンでは、グランド漏洩蒸気を復水器2とは別個に備えた専用のグランド復水器15に導いて回収するようにしている。このために、蒸気タービンの補機としてグランド復水器,およびこれに付属する配管系が必要となることから、蒸気タービンプラントが複雑化して設備費が高価となる。
【0008】
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記したグランド復水器を省略し、グランド漏洩蒸気をタービンプラント内で回収できるようにして設備費の節減化が図れるようにした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、タービンのグランド部に配したシャフトパッキン部がシール蒸気室,およびベント室を備え、前記シール蒸気室に外部からグランド蒸気を供給して軸封するとともに、グランド漏洩蒸気をベント室から吸出して回収するようにした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムであり、前記タービンに付設したタービン用復水器にガス抽出器を組み合わせたものにおいて、前記ガス抽出器の容量は、前記タービン用復水器で要求されるガス抽出容量に対して十分な余裕度を有する容量とし、前記ベント室から引出したグランド漏洩蒸気の排気管路をタービンに付設したタービン用復水器とガス抽出器との間の吸入ラインに接続し、該ガス抽出器を通じてグランド漏洩蒸気をタービン用復水器から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器に導いて回収するよう構成する(請求項1)ものとし、ここで、グランド漏洩蒸気の排気管路に圧力調整手段を接続してベント室の圧力を大気圧より若干低い負圧に保持するようにする(請求項2)。
【0010】
先述のように地熱蒸気タービンプラントでは、蒸気井から採取した蒸気中に不凝縮性ガスを多く含んでいることから、タービンに付設した復水器には容量の大きなガス抽出器を組合せて使用しており、かつそのガス抽出器の容量は一般に地熱タービンプラントの復水器で要求されるガス抽出容量に対し十分な余裕度を持たせた設計となっている。
【0011】
そこで、タービンの復水器に組合せたガス抽出器を利用してその吸入ラインにグランド漏洩蒸気の排気管路を接続することにより、タービンのグランド部から吸出したグランド漏洩蒸気を復水器の胴内から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器に導いた上で凝縮,回収することができ、これにより従来の構成で復水器と別個に設けたいたグランド復水器,およびその配管系が不要となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図2に対応する同一部材には同じ符号が付してある。図1において、蒸気タービン1のグランド部11の構造,およびそのシャフトパッキン部10のシール蒸気室10aに接続したグランド蒸気供給管路12、並びにタービン1の復水器2にガス抽出器16を組合せた構成は図2と同様であるが、シャフトパッキン部10のベント室10bから引出したグランド漏洩蒸気の排気管路13は、図2とは異なりグランド復水器を使用せずに、タービン1に付設した復水器2に付属するガス抽出器16に対し、その吸入ライン16cに圧力調整手段である固定絞り17,圧力調整弁18を介して連通接続されている。
【0013】
ここで、ガス抽出器16の吸入ライン16cは復水器2の胴内圧力よりも低い0.1〜0.08ata 程度の真空圧となっているのに対して、グランド部11のベント室10aに通じるグランド漏洩蒸気排気管路13は前記した固定絞り17,圧力調整弁18を介して大気圧よりも若干低い1.03ata 程度の負圧に保持するようにしている。なお、圧力調整弁18は固定絞り17と組合せて、蒸気タービンの試運転時にグランド漏洩蒸気排気管路13が所定の負圧となるように圧力調整を行う役目を果すものであり、状況によっては固定絞り,圧力調整弁のいずれか一方だけで対応させることも可能である。
【0014】
かかる構成において、蒸気タービンの運転時にはタービン1のシャフトパッキン部10のベント室10bから吸出したグランド漏洩蒸気,およびロータ8の軸端から吸い込んだ周囲の空気は、復水器2の胴内から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器16に導いた上で凝縮,回収される。なお、ガス抽出器16の蒸気凝縮器16bで凝縮した復水は復水器2のホットウェルに送られ、ここから復水器2で凝縮した復水と一緒に復水ポンプ7を通じて冷却塔に送出される。
【0015】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のグランド漏洩蒸気回収システムによれば、ガス抽出器の容量は、タービン用復水器で要求されるガス抽出容量に対して十分な余裕度を有する容量とし、タービングランド部のベント室から引出したグランド漏洩蒸気の排気管路をタービンに付設したタービン用復水器とガス抽出器との間の吸入ラインに接続し、該ガス抽出器を通じてグランド漏洩蒸気を回収するようにしたことにより、タービンのグランド部から吸出したグランド漏洩蒸気をタービン用復水器の胴内から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器に導いた上で凝縮,回収することができ、これにより従来の構成でタービン用復水器と別個に設けていた専用のグランド復水器,およびこれに関連する配管系を省略してタービンプラントの設備費の節減化が図れる。
【0016】
また、前記したグランド漏洩蒸気の排気管路に圧力調整手段を接続したことにより、ガス抽出器を利用してグランド漏洩蒸気を回収する際に、ガス抽出器での真空圧に対してタービングランド部におけるベント室の圧力を大気圧より若干低い負圧に調整保持して支障なくグランド漏洩蒸気を回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】地熱蒸気タービンを対象としたこの発明の実施例によるグランド漏洩蒸気回収システムを装備した蒸気タービンのプラント構成図
【図2】従来におけるグランド漏洩蒸気回収システムを装備した地熱蒸気タービンのプラント構成図
【符号の説明】
1 蒸気タービン
2 復水器
3 主蒸気ライン
8 ロータ
9 ケーシング
10 シャフトパッキン部
10a シール蒸気室
10b ベント室
11 グランド部
12 グランド蒸気供給管路
13 グランド漏洩蒸気排気管路
16 ガス抽出器
17 固定絞り
18 圧力調整弁
Claims (2)
- タービンのグランド部に配したシャフトパッキン部にシール蒸気室,およびベント室を設け、前記シール蒸気室に外部からグランド蒸気を供給して軸封するとともに、グランド漏洩蒸気をベント室から吸出して回収するようにした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムであり、前記タービンに付設したタービン用復水器にガス抽出器を組み合わせたものにおいて、前記ガス抽出器の容量は、前記タービン用復水器で要求されるガス抽出容量に対して十分な余裕度を有する容量とし、前記ベント室から引出したグランド漏洩蒸気の排気管路を前記タービン用復水器とガス抽出器との間の吸入ラインに接続し、該ガス抽出器を通じてグランド漏洩蒸気を回収するようにしたことを特徴とする蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システム。
- 請求項1に記載のグランド漏洩蒸気回収システムにおいて、グランド漏洩蒸気の排気管路に圧力調整手段を接続してベント室の圧力を大気圧より若干低い負圧に保持するようにしたことを特徴とするグランド漏洩蒸気回収システム。
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JP35032697A JP3879213B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システム |
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JP35032697A Expired - Lifetime JP3879213B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システム |
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