JP4579479B2 - タービン復水器のガス抽出方法とその装置 - Google Patents
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Description
本発明は、特に起動時におけるタービン復水器のガス抽出方法に関する。また本発明はその方法を実施するための装置に関する。
【0002】
蒸気タービン設備の運転中、通常、ボイラで生成され蒸気タービンにおいて仕事をしながら膨張した蒸気は、蒸気タービンに後置接続された復水器において凝縮される。タービン復水器において生じた復水は、蒸気タービンの水-蒸気回路に再び導入される。タービン設備の運転中タービン復水器又は主復水器内に存在する空気を吸い出すために、しばしばいわゆる運転ジェットポンプが使用され、この運転ジェットポンプは、駆動蒸気導管に接続され、主復水器に後置接続された補助復水器と結合されている。ジェットポンプ原理で作動する運転ジェットポンプの吸込み側に、主復水器と結合された空気導管が接続されている。
【0003】
蒸気タービンの起動又は再起動の際、まずタービン復水器又は主復水器からガスを抽出し真空度を高める必要がある。その場合、ジェットポンプ原理に従い駆動蒸気が供給されるいわゆる起動蒸気エゼクタによって、タービン復水器および従って蒸気タービン設備が例えば30分以内に1.0バールから約0.3バールに排気される。起動ジェットポンプの吐出し側から出る蒸気・空気混合気は、配管を介して大気に搬出される。その配管は、発生する蒸気・空気混合気の設定された混合温度に対して設計されねばならず、守るべき環境条件に基づいて消音器を設けねばならない。
【0004】
その場合の主な欠点は、蒸気タービンの水-蒸気回路から通常取り出される駆動蒸気が失われ、それに応じた量の給水がタービン復水器の給水回路に補給されねばならないことにある。この給水損失は起動過程の回数の増加と共に上昇し、必要な給水準備のために余分な費用がかかることになる。
【0005】
本発明の課題は、上述の欠点が特に簡単なやり方で回避される、特に起動運転時におけるタービン復水器のガス抽出方法を提供することにある。さらに本発明の課題は、この方法を実施するために特に適した装置を提供することにある。
【0006】
上述の方法に関する課題は、本発明によれば特許請求の範囲の請求項1に記載の特徴によって解決される。そのために、起動ジェットポンプを通って導かれる駆動蒸気が、タービン復水器から吸い出された空気と共に補助復水器に導入される。
【0007】
これによって、補助復水器内で凝縮した駆動蒸気は、復水としてタービン復水器の給水回路に、従って蒸気タービン設備に再び導入される。駆動蒸気内に含まれる空気は、補助復水器から排出されるのが目的に適っている。
【0008】
数時間にわたる起動運転をも可能にするために、定格運転に応じた復水量あるいは給水量の少なくとも半分が、補助復水器における冷却に対して利用されるようにするのが目的に適っている。これは、補助復水器を通して主復水器から導かれる復水流を通常調整する制御弁を相応して設計することを必要とするだけである。
【0009】
さらに補助復水器を通して導かれる復水流の加熱を必要な限界内に抑えるために、復水ポンプによって補助復水器を通して導かれる復水流は、約75%の大部分が、主復水器の復水器管を介して導かれる。これによって、主復水器の冷却水冷却は、補助復水器を通して導かれる復水部分流の再冷却に利用される。従って、復水流即ち単位時間当たり搬送される復水量の約25%の比較的少ない部分が、起動運転にも必要な蒸気タービンからの排水の冷却に利用される。
【0010】
装置についての上述の課題は、本発明によれば、請求項3に記載の特徴によって解決される。その有利な構成はその従属請求項に記載されている。
【0011】
本発明によって得られる利点は特に、蒸気タービンの水-蒸気回路から取り出されてタービン復水器のガス抽出に利用される駆動蒸気が、蒸気タービン設備の補助復水器に導入されることによって、再び回路に供給されること、さらに前記補助復水器の入口側が復水ポンプを介して前記タービン復水器に接続され、出口側が調整弁を介してタービン復水器に接続されことにある。これによって、回路への給水の望ましくない補給が回避される。更にまた、タービンおよび復水器を排気するための蒸気噴射・空気ポンプ系における従来通常の消音器が省かれる。
【0012】
以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図1には、後置接続された補助復水器と蒸気噴射・空気ポンプ系とを備えたタービン復水器のガス抽出装置の配管系統が概略的に示されている。
【0013】
蒸気タービン設備(図示せず)の主復水器又はタービン復水器1は、その出口側が復水集合器2を介して復水導管3に接続され、復水導管3は復水ポンプ4を介して補助復水器5の入口側に接続されている。補助復水器5の出口側は復水導管6を介して主復水器1に接続されている。この復水導管6内には、起動運転に必要な低温復水量を調整するための循環調整弁7が存在している。また復水導管6に、例えばボイラ加熱面に通じる復水循環導管8が接続され、この復水循環導管8は起動時に閉じられる調整弁9を備えている。
【0014】
補助復水器5に集まる復水Kは復水導管10を介して主復水器1の復水集合器2に導かれる。そのために復水導管10は、それぞれ止め弁11a、11bが存在している2つの分岐管10a、10bを介して、補助復水器5の第1圧力段5aないし第2圧力段5bに接続されている。復水を帰還させるために用いられる復水導管10の分岐管10cが主復水器1に通じており、主復水器1に蒸気タービン(図示せず)からの蒸気排出管12が開口している。
【0015】
主復水器1に3つの部分導管14a、14b、14cに共通の蒸気・空気混合配管14が接続されている。この蒸気・空気混合配管14は主復水器1および従ってタービン設備(図示せず)からガスを抽出又は排気するためのジェットポンプ系15に通じている。そのために配管14はそれぞれ止め弁16a、16bを介して補助復水器5の第1圧力段5aの運転ジェットポンプ17a、17bに通じている。主復水器1に接続された配管14は、止め弁18が存在している部分導管14cを介して、起動ジェットポンプ19に通じている。この起動ジェットポンプ19は補助復水器5の第2圧力段5bに属している。
【0016】
補助復水器5の第1圧力段5aおよび第2圧力段5bにそれぞれ、別の運転ジェットポンプ20a、20bが属している。これらの運転ジェットポンプ17a、20a、17b、20bは冗長的に、即ち重複して構成されている。
【0017】
運転ジェットポンプ17a、17b及び20a、20bは、それぞれ止め弁23が存在している分岐導管21a、21b及び22a、22bを介して共通の駆動蒸気導管24に接続されている。同様に起動ジェットポンプ19は、さらに止め弁26が存在している分岐導管25を介して駆動蒸気導管24に接続されている。駆動蒸気導管24には今1つの止め弁27が存在し、これを通して導入される駆動蒸気DTは、蒸気タービンの水-蒸気回路から図示していない方式で取り出される。
【0018】
蒸気タービン設備の起動運転時には、まずタービン復水器1がガス抽出される。そのために、止め弁27および止め弁26が開かれて、分岐導管25および起動ジェットポンプ19を通して駆動蒸気DTが導かれる。起動運転中に駆動蒸気導管24および分岐導管25を通して導かれる単位時間当たりの駆動蒸気DTの量は、起動ジェットポンプ19によって決定される。ジェットポンプ原理で作動する起動ジェットポンプ19を通して導かれる駆動蒸気DTは、主復水器1内に生ずる負圧のために空気導管14を介して主復水器1から吸い出された空気Lと共に、蒸気・空気混合気DLとして補助復水器5に導入される。そのために、起動ジェットポンプ19は吐出し側が連結導管28を介して、好ましくは、補助復水器5の第2圧力段5bに接続されている。駆動蒸気DTは補助復水器5において凝縮されるのに対し、駆動蒸気DTで共に運ばれる空気Lは排気導管29を介して補助復水器5から大気に排出される。補助復水器5内で凝縮した駆動蒸気DTは、復水として復水導管10を介して主復水器1の復水集合器2に導入され、従ってその回路に導入される。
【0019】
補助復水器5において駆動蒸気DTを凝縮するために、補助復水器5に冷却水として、復水ポンプ4によって搬送される主復水器1からの復水Kの部分流が導入される。補助復水器5内における駆動蒸気DTとの熱交換中に温まった冷却水K′は、補助復水器5から復水導管6を通って出て行く。補助復水器5を通して導かれる復水部分流あるいは冷却水K′の単位時間当たりの量を調整するために、調整弁あるいは制御弁7が利用される。起動運転中、冷却水K′の量は定格復水量の約50%〜70%に調整される。
【0020】
重複して構成された運転ジェットポンプ17a、17b及び20a、20bは、起動ジェットポンプ19と同様にジェットポンプ原理で作動するものであり、それらの運転ジェットポンプのうち例えばジェットポンプ17a、20aが蒸気タービン設備の定格運転中に作動し、一方残りの両ジェットポンプは待機状態にある。起動ジェットポンプ19は蒸気タービン設備の始動時に主復水器1をガス抽出するために使われ、運転ジェットポンプ17a、20a又は17b、20bは、蒸気タービン設備の通常運転中に、主復水器1内に生ずる空気Lをそこから吸い出す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に基づくタービン復水器のガス抽出装置の配管系統図である。
【符号の説明】
1 タービン復水器
4 復水ポンプ
5 補助復水器
7 調整弁
14 空気導管
17a、17b 運転ジェットポンプ
19 起動ジェットポンプ
20a、20b 運転ジェットポンプ
24 駆動蒸気導管
DT 駆動蒸気
L 空気
K 復水
Claims (5)
- 起動ジェットポンプ(19)を通って導かれる駆動蒸気(DT)によって、タービン復水器(1)内に含まれる空気(L)が吸い出され、この空気(L)が駆動蒸気(DT)と共に、タービン復水器(1)に後置接続された補助復水器(5)に導かれ、前記駆動蒸気(D T )が補助復水器(5)において凝縮され、その復水(K)がタービン復水器(1)に導入され、調整可能な復水部分流(K′)が、タービン復水器(1)から補助復水器(5)を介して圧送されることを特徴とするタービン復水器のガス抽出方法。
- 補助復水器(5)から空気(L)が排出されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 請求項1又は2に記載の方法を実施するための装置であって、出口側に補助復水器(5)が接続されているタービン復水器(1)のガス抽出装置において、駆動蒸気導管(24)と結合され、吐出し側において補助復水器(5)と結合された起動ジェットポンプ(19)を備え、この起動ジェットポンプ(19)が吸込み側において前記タービン復水器(1)と結合された空気導管(14)と接続され、前記補助復水器(5)の入口側が復水ポンプ(4)を介して前記タービン復水器(1)に接続され、出口側が調整弁(7)を介してタービン復水器(1)に接続されていることを特徴とするタービン復水器のガス抽出装置。
- 起動ジェットポンプ(19)に少なくとも1つの運転ジェットポンプ(17、20)が並列接続されていることを特徴とする請求項3記載の装置。
- 各運転ジェットポンプ(17a、17b、20a、20b)が重複して構成されていることを特徴とする請求項4記載の装置。
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