JP4621597B2 - Steam turbine cycle - Google Patents
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Description
本発明は、サイクル熱効率の高い蒸気タービンサイクルに関する。 The present invention relates to a steam turbine cycle having high cycle thermal efficiency.
従来の技術として、火力発電プラント等で使用されている蒸気タービンサイクルの1つを、図1を用いて説明する。 As a conventional technique, one of steam turbine cycles used in a thermal power plant or the like will be described with reference to FIG.
ボイラ4にて燃料燃焼熱を利用する等してボイラ給水14を加熱し、充分に高温である過熱蒸気(以下、主蒸気16と記す)を発生させる。この過熱蒸気は超臨界圧流体である場合もある。
The
主蒸気16は高圧タービン1に流入し、膨張しながら流れ、圧力、温度共に低下する。 The main steam 16 flows into the high-pressure turbine 1, flows while expanding, and decreases in both pressure and temperature.
高圧タービン1から流出した高圧タービン排気21の大部分は再熱器5に流入し、より高温になり再熱蒸気17となって中圧タービン2に流入する。
Most of the high-
中圧タービン2内で膨張しながら流れた蒸気は、圧力、温度共に低下して低圧タービン3に流入する。 The steam that flows while expanding in the intermediate pressure turbine 2 decreases in both pressure and temperature and flows into the low pressure turbine 3.
低圧タービン3内で膨張しながら流れた蒸気は、圧力、温度共に低下するが、一部、液体の水である飽和蒸気の状態になる場合が多い。この飽和蒸気は復水器10にて、海水または大気23等を用いて冷却され復水25になる。復水25は復水ポンプ11により給水加熱器6に送られ、ボイラ給水14になる。なお、中圧タービン2と低圧タービン3は再熱タービン24である。
The steam that flows while expanding in the low-pressure turbine 3 decreases in both pressure and temperature, but in some cases, it is in a state of saturated steam that is partly liquid water. This saturated steam is cooled by the condenser 10 using seawater or the atmosphere 23 or the like to become the condensate 25. The condensate 25 is sent to the feed water heater 6 by the condensate pump 11 and becomes
図1では8個の給水加熱器6が示されており、高圧タービン1、中圧タービン2及び低圧タービン3の流路中の抽気位置31から抽出された抽気蒸気20により、ボイラ給水14を加熱する。ここで、より高圧の給水加熱器6ほど、より高圧の抽気が流入する構成になっている。
In FIG. 1, eight feed water heaters 6 are shown, and the
図1では低圧タービン3は複流として描いてあり、片側の低圧タービン3のみから抽気してあるように描いてあるが、実際は、両側の低圧タービン3から抽気して合流した後、給水加熱器6に流入させている。なお、給水加熱器6によって片側の低圧タービン3どちらか一方から抽気する構成にしてもよい。 In FIG. 1, the low-pressure turbine 3 is drawn as a double flow, and is drawn as if it was extracted from only one low-pressure turbine 3, but actually, after extracting and joining from the low-pressure turbine 3 on both sides, the feed water heater 6 is drawn. It is allowed to flow into. Note that the feed water heater 6 may extract air from either one of the low-pressure turbines 3 on one side.
給水加熱器6は表面式と混合式がある。表面式給水加熱器において抽気蒸気20は、伝熱面を介した給水との熱交換により凝縮しドレン水15となり、原則としてより高圧の給水加熱器6から順次流入合流しながらより低圧の給水加熱器6へ流れる。最も低圧の給水加熱器6のドレン水15は復水器10へ流れる。なお、ドレン水15をドレン水ポンプ13により給水に合流させてもよい。
The feed water heater 6 has a surface type and a mixing type. In the surface type water heater, the extracted
混合式給水加熱器は、抽気が直接、給水と混合して加熱する構造であり、給水に溶存している酸素等を脱気させる脱気器9は、混合式給水加熱器に含まれる。 The mixed feed water heater has a structure in which the extracted air is directly mixed with the feed water and heated, and the deaerator 9 for degassing oxygen and the like dissolved in the feed water is included in the mixed feed water heater.
混合式給水加熱器の直後には、より高圧の給水加熱器6に給水を送るために、給水ポンプ12が設けられる。図1では混合式給水加熱器への抽気は中圧タービン排気抽気32だが、そうでなくてもよい。脱気器9はなくてもよいが、ない場合も複数の給水加熱器6の間の内、適当な位置に給水ポンプ12を設ける。全ての給水加熱器6で加熱された給水は、ボイラ4に流入する。 Immediately after the mixed feed water heater, a feed water pump 12 is provided to send feed water to the higher pressure feed water heater 6. In FIG. 1, the bleed air to the mixed feed water heater is the medium pressure turbine exhaust bleed air 32, but this need not be the case. Although the deaerator 9 may not be provided, the feed water pump 12 is provided at an appropriate position among the plurality of feed water heaters 6 even when the deaerator 9 is not provided. The feed water heated by all the feed water heaters 6 flows into the boiler 4.
図1では、高圧タービン1と中圧タービン2と低圧タービン3は1つの回転軸19で連結されており、発電機18に接続されている。高圧タービン1、中圧タービン2、低圧タービン3の内部で膨張する事によって蒸気の保有するエンタルピが軸動力に変換され、発電機18で発電する。各タービンを1つの回転軸19で連結して1台の発電機18に接続しなくてもよい。 In FIG. 1, the high-pressure turbine 1, the intermediate-pressure turbine 2, and the low-pressure turbine 3 are connected by a single rotating shaft 19 and are connected to a generator 18. By expanding inside the high-pressure turbine 1, the intermediate-pressure turbine 2, and the low-pressure turbine 3, the enthalpy held by the steam is converted into shaft power and is generated by the generator 18. Each turbine may be connected by one rotating shaft 19 and not connected to one generator 18.
図1では低圧タービン3は複流として描いてあるが、これは流入蒸気を2分割し2台の低圧タービン3に流入させる構造であり、4分割する構造でも、分割しなくてもよい。また図1では、中圧タービン2は単流として描いてあるが、複流でもよい。さらに図1では、中圧タービン2と低圧タービン3とは別々の蒸気タービンとして描いてあるが、再熱タービン24、1台のみとしてもよい。 In FIG. 1, the low-pressure turbine 3 is depicted as a double flow, but this is a structure in which the incoming steam is divided into two parts and flows into the two low-pressure turbines 3, and may be divided into four parts or not. In FIG. 1, the intermediate pressure turbine 2 is depicted as a single flow, but it may be a double flow. Further, in FIG. 1, the intermediate pressure turbine 2 and the low pressure turbine 3 are depicted as separate steam turbines, but only one reheat turbine 24 may be provided.
このような抽気蒸気20を用いた再生サイクルと、高圧タービン排気21を再熱器5で加熱し再熱タービン24に流入させる再熱サイクルは、どちらも変形ランキンサイクルであり、単純なランキンサイクルから熱効率を向上させる。なお発電プラントの場合、熱効率は発電量÷ボイラ入熱量とほぼ等しい。
Both the regeneration cycle using the extracted
さて、サイクル熱効率はサイクル構成によって変化するが、各抽気蒸気20の温度や流量によっても変化する。特に近年、高温用材料の進歩に伴い、蒸気の高温化が進みサイクル熱効率は向上しつつあるが、蒸気の高温条件下にてサイクル構成を改善する余地がある。
The cycle thermal efficiency varies depending on the cycle configuration, but also varies depending on the temperature and flow rate of each
なお、非特許文献には、「再熱点からの抽気によるヒータエンタルピ上昇はそれより低圧のヒータにおける平均エンタルピ上昇の約1.8倍が最適性能」という記述がある。
本発明は、サイクル熱効率の高い蒸気タービンサイクルを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide a steam turbine cycle with high cycle thermal efficiency.
請求項1に係る発明は、高圧タービンと、再熱タービンと、ボイラと、前記タービンからの抽気蒸気により前記ボイラへの給水を加熱する給水加熱器と、給水ポンプと、復水器とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルにおいて、前記ボイラ出口の蒸気温度は、590℃以上であり、前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水温度上昇と、前記第1の給水加熱器より給水が低圧である第2の給水加熱器における給水温度上昇の平均との、温度上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクルである。 The invention according to claim 1 includes a high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler with extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser. In the Rankine cycle, in which the working fluid is water, and the Rankine cycle is a regeneration cycle, the steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C. or higher, corresponding to the extraction from the exhaust of the high-pressure turbine. The temperature rise ratio between the feed water temperature rise in the first feed water heater and the average feed water temperature rise in the second feed water heater whose feed water is lower than that of the first feed water heater is from 1.9 to 3.5. A steam turbine cycle characterized by the following.
請求項2に係る本発明は、高圧タービンと、再熱タービンと、ボイラと、前記タービンからの抽気蒸気により前記ボイラへの給水を加熱する給水加熱器と、給水ポンプと、復水器とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルにおいて、前記ボイラ出口の蒸気温度は、590℃以上であり、前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇と、前記第1の給水加熱器より給水が低圧である第2の給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇の平均との、比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクルである。 The present invention according to claim 2 includes a high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed pump, and a condenser. In the Rankine cycle, the working fluid is water, and the Rankine cycle is a regeneration cycle, the steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C. or higher, corresponding to the extraction from the exhaust of the high-pressure turbine The specific enthalpy increase ratio between the increase in the specific enthalpy of the feed water in the first feed water heater and the average increase in the specific enthalpy of the feed water in the second feed water heater whose feed water is lower than that in the first feed water heater is 1. It is a steam turbine cycle characterized by being 9.9 or more and 3.5 or less.
請求項3に係る発明は、高圧タービンと、再熱タービンと、ボイラと、前記タービンからの抽気蒸気により前記ボイラへの給水を加熱する給水加熱器と、給水ポンプと、復水器とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルにおいて、前記ボイラ出口の蒸気温度は、590℃以上であり、前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水温度上昇と、前記第1の給水加熱器を除く給水加熱器における給水温度上昇の平均との、温度上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクルである。 The invention according to claim 3 includes a high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser. In the Rankine cycle, in which the working fluid is water, and the Rankine cycle is a regeneration cycle, the steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C. or higher, corresponding to the extraction from the exhaust of the high-pressure turbine. A temperature rise ratio between a feed water temperature rise in one feed water heater and an average feed water temperature rise in a feed water heater excluding the first feed water heater is 1.9 to 3.5. Steam turbine cycle.
請求項4に係る発明は、高圧タービンと、再熱タービンと、ボイラと、前記タービンからの抽気蒸気により前記ボイラへの給水を加熱する給水加熱器と、給水ポンプと、復水器とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルにおいて、前記ボイラ出口の蒸気温度が590℃以上であり、前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇と、前記第1の給水加熱器を除く給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇の平均との、比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクルである。 The invention according to claim 4 includes a high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser. In the Rankine cycle in which the working fluid is water and the Rankine cycle is a regeneration cycle, the steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C. or higher, and the first corresponding to the extraction from the exhaust of the high-pressure turbine. The specific enthalpy increase ratio between the specific enthalpy increase in the feed water in the feed water heater and the average of the specific enthalpy rise in the feed water heater excluding the first feed water heater is 1.9 to 3.5 It is the steam turbine cycle characterized by this.
本発明によれば、サイクル熱効率の高い蒸気タービンサイクルを提供することができる。 According to the present invention, a steam turbine cycle with high cycle thermal efficiency can be provided.
第1の実施の形態
以下、本発明に係る蒸気タービンサイクルの第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1は本発明の第1の実施の形態を示す図である。
First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a steam turbine cycle according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
本実施の形態の蒸気タービンサイクルは、 高圧タービン1と、再熱タービン24と、ボイラ4と、高圧タービン1及び再熱タービン24からの抽気蒸気によりボイラ4への給水を加熱する給水加熱器6と、給水ポンプ12と、復水器10とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルを構成する。 The steam turbine cycle of the present embodiment includes a high-pressure turbine 1, a reheat turbine 24, a boiler 4, and a feed water heater 6 that heats feed water to the boiler 4 using extracted steam from the high pressure turbine 1 and the reheat turbine 24. And a water supply pump 12 and a condenser 10, and constitutes a Rankine cycle that is a one-stage reheat cycle in which the working fluid is water and a regeneration cycle.
また、ボイラ4出口の蒸気温度は590℃以上となっており、さらに高圧タービン排気21からの抽気(高圧タービン排気抽気)22に対応した第1の給水加熱器7における給水温度上昇と、第1の給水加熱器7より給水が低圧である第2の給水加熱器8における給水温度上昇の平均との温度上昇比が1.9以上3.5以下となっている。
In addition, the steam temperature at the outlet of the boiler 4 is 590 ° C. or higher, and the feed water temperature rise in the first feed water heater 7 corresponding to the bleed air (high pressure turbine exhaust bleed air) 22 from the high
各抽気蒸気20の流量と、各抽気位置31を調節することにより、第1の給水加熱器7及び第2の給水加熱器8における給水温度上昇を調整することができる。なお、高圧タービン排気抽気22や中圧タービン排気抽気32に関して温度変更する場合は、高圧タービン1と中圧タービン2の排気仕様を変更する事になる。
By adjusting the flow rate of each
ボイラ4入口の給水温度はボイラ4側で規定される事が多いので、値を固定して最適化計算をしたところ、1.9以上3.5以下の温度上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 Since the boiler 4 inlet water supply temperature is often specified on the boiler 4 side, the optimization calculation was performed with the value fixed. When the temperature rise ratio was 1.9 to 3.5, the cycle thermal efficiency was It became the maximum.
第1の給水加熱器7における給水温度上昇と、第2の給水加熱器8における給水温度上昇の平均との温度上昇比は、給水加熱器6の個数や、排気損失等といった蒸気タービンの機械上の差異や、発電プラントにおける発電出力に相当する規模、細かい構成の差異等の影響によって、範囲幅がある。 The temperature rise ratio between the feed water temperature rise in the first feed water heater 7 and the average of the feed water temperature rise in the second feed water heater 8 depends on the number of feed water heaters 6, exhaust loss, etc. There is a range width due to the influence of the difference in size, the scale corresponding to the power generation output in the power plant, the difference in the detailed configuration, and the like.
なお前述したように非特許文献では、比エンタルピ上昇比として1.8が最良という旨の記述があるが、温度上昇比の範囲では、比エンタルピ上昇比が1.8になる事は、通常の発電プラントではない。 As described above, in non-patent literature, there is a description that 1.8 is the best as the specific enthalpy increase ratio. However, within the range of the temperature increase ratio, the specific enthalpy increase ratio is 1.8. It is not a power plant.
この事象は以下の理由によると推定される。 This event is presumed to be due to the following reason.
蒸気タービンの出力は、各タービンの各段落における「熱落差即ち比エンタルピ減少量×蒸気質量流量」の総和なので、なるべく比エンタルピの低い位置から抽気した方が、蒸気タービンが仕事をした後にボイラ給水14を暖めることになるので、効率が高くなる効果がある。しかしながら一方で、ボイラ給水14のボイラ4入口温度が高い方が再生サイクルとしての効率は高くなるため、その効果も考慮する必要がある。
The output of the steam turbine is the sum of the “heat drop, ie, specific enthalpy reduction amount x steam mass flow rate” in each stage of each turbine, so it is better to extract from the position where the specific enthalpy is as low as possible after the steam turbine has worked. Since 14 is warmed, the efficiency is increased. However, on the other hand, the higher the boiler 4 inlet temperature of the
ボイラ4入口温度を規定すると、最も器内蒸気圧力が高い給水加熱器26のボイラ4入口温度とほぼ同じ飽和温度である蒸気が必要で、抽気蒸気20の圧力が規定される。他の給水加熱器7,8はそこに至るまでの温度上昇を段階的に賄う。
When the boiler 4 inlet temperature is defined, steam having a saturation temperature substantially the same as the boiler 4 inlet temperature of the feed water heater 26 having the highest internal steam pressure is required, and the pressure of the extracted
高圧タービン排気抽気22は、比較的高圧でありながら比エンタルピが低い蒸気であり、また再熱器5で加熱された後の蒸気からの抽気でないので、この高圧タービン排気抽気22のエンタルピを用いてボイラ給水14を加熱する事を多めにすると、サイクル全体の熱効率が高くなる。
The high-pressure turbine
即ち、図3に概略を示すように、温度上昇比には熱効率が最も良くなる所定の最適値があり、この最適値は温度上昇比が1より充分に高い方が良い。この最適値は主蒸気16の条件によって異なり、高温蒸気ではより高い値になると推定される。 That is, as schematically shown in FIG. 3, the temperature rise ratio has a predetermined optimum value at which the thermal efficiency is the best, and this optimum value should be sufficiently higher than 1. This optimum value varies depending on the conditions of the main steam 16, and is estimated to be a higher value for high-temperature steam.
上述したように、第1の給水加熱器7における給水温度上昇と、第2の給水加熱器8における給水温度上昇の平均との温度上昇比を1.9以上3.5以下にすることによって、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, by setting the temperature rise ratio between the feed water temperature rise in the first feed water heater 7 and the average feed water temperature rise in the second feed water heater 8 to 1.9 to 3.5, Cycle heat efficiency can be improved.
第2の実施の形態
次に図1により本発明の第2の実施の形態について説明する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施の形態の蒸気タービンサイクルは、高圧タービン1と、再熱タービン24と、ボイラ4と、高圧タービン1及び再熱タービン24からの抽気蒸気によりボイラ4への給水を加熱する給水加熱器6と、給水ポンプ12と、復水器10とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルを構成する。 The steam turbine cycle of the present embodiment includes a high-pressure turbine 1, a reheat turbine 24, a boiler 4, and a feed water heater 6 that heats the feed water to the boiler 4 using the extracted steam from the high pressure turbine 1 and the reheat turbine 24. And a water supply pump 12 and a condenser 10, and constitutes a Rankine cycle that is a one-stage reheat cycle in which the working fluid is water and a regeneration cycle.
また、ボイラ4出口の蒸気温度は590℃以上であり、高圧タービン排気抽気22に対応した第1の給水加熱器7における給水の比エンタルピ上昇と、第1の給水加熱器7より給水が低圧である第2の給水加熱器8における給水の比エンタルピ上昇の平均との比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下となっている。
Further, the steam temperature at the outlet of the boiler 4 is 590 ° C. or higher, the specific enthalpy of the feed water in the first feed water heater 7 corresponding to the high pressure
各抽気蒸気20の流量と、各抽気位置31を調節することによって、第1の給水加熱器7及び第2の給水加熱器8における給水の比エンタルピ上昇を調整することができる。なお、高圧タービン排気抽気22や中圧タービン排気抽気32からの抽気蒸気20に関して比エンタルピを変更する場合は、高圧タービン1と中圧タービン2の排気仕様を変更する事になる。
By adjusting the flow rate of each
ボイラ4入口の給水温度はボイラ4側で規定される事が多いので、値を固定して最適化計算をしたところ、1.9以上3.5以下の比エンタルピ上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 Since the boiler 4 inlet water supply temperature is often specified on the boiler 4 side, optimization calculation was performed with a fixed value. When the specific enthalpy increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less, the cycle thermal efficiency Became the maximum.
比エンタルピ上昇比には、給水加熱器6の個数や、排気損失等といった蒸気タービンの機械上の差異や、発電プラントにおける発電出力に相当する規模、細かい構成の差異等の影響による範囲幅がある。 The specific enthalpy increase ratio has a range width due to the influence of the difference in steam turbine machinery such as the number of feed water heaters 6 and exhaust loss, the scale corresponding to the power generation output in the power plant, and the difference in fine configuration. .
なお前述したように非特許文献では、比エンタルピ上昇比として1.8が最良という旨の記述があるが、この文献では主蒸気16の温度が述べられておらず、想定している主蒸気16温度が異なるために、比エンタルピ上昇比の最適値が異なっていると考えられる。 As described above, in the non-patent document, there is a description that 1.8 is the best as the specific enthalpy increase ratio, but in this document, the temperature of the main steam 16 is not described, and the assumed main steam 16 Since the temperature is different, the optimum value of the specific enthalpy increase ratio is considered to be different.
本実施の形態の場合も、前述した第1の実施の形態と同様に、図3に概略を示すように、比エンタルピ上昇比には熱効率が最も良くなる所定の最適値があり、この最適値は比エンタルピ上昇比が1より充分に高い方が良い。この最適値は主蒸気16の条件によって異なり、高温蒸気ではより高い値になると推定される。 Also in the case of the present embodiment, like the first embodiment described above, as shown schematically in FIG. 3, the specific enthalpy increase ratio has a predetermined optimum value that provides the best thermal efficiency. It is better that the specific enthalpy increase ratio is sufficiently higher than 1. This optimum value varies depending on the conditions of the main steam 16, and is estimated to be a higher value for high-temperature steam.
上述したように、第1の給水加熱器7における給水の比エンタルピ上昇と、第2の給水加熱器8における給水の比エンタルピ上昇の平均との比エンタルピ上昇比を1.9以上3.5以下にすることによって、サイクル熱効率が向上させることができる。 As described above, the specific enthalpy increase ratio between the specific enthalpy increase of the feed water in the first feed water heater 7 and the average of the specific enthalpy increase of the feed water in the second feed water heater 8 is 1.9 or more and 3.5 or less. By doing so, the cycle thermal efficiency can be improved.
第3の実施の形態
次に図1により本発明の第3の実施の形態について説明する。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施の形態の蒸気タービンサイクルは、高圧タービン1と、再熱タービン24と、ボイラ4と、高圧タービン1及び再熱タービン24からの抽気蒸気によりボイラ4への給水を加熱する給水加熱器6と、給水ポンプ12と、復水器10とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルとなっている。 The steam turbine cycle of the present embodiment includes a high-pressure turbine 1, a reheat turbine 24, a boiler 4, and a feed water heater 6 that heats the feed water to the boiler 4 using the extracted steam from the high pressure turbine 1 and the reheat turbine 24. And a water supply pump 12 and a condenser 10, a one-stage reheat cycle in which the working fluid is water, and a Rankine cycle that is a regeneration cycle.
また、ボイラ4出口の蒸気温度が590℃以上であり、高圧タービン排気抽気22に対応した第1の給水加熱器7における給水温度上昇と、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器における給水温度上昇の平均との温度上昇比が1.9以上3.5以下となっている。
Further, the steam temperature at the outlet of the boiler 4 is 590 ° C. or higher, the feed water temperature rise in the first feed water heater 7 corresponding to the high pressure turbine
ここで、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器とは、第1の給水加熱器7より給水が低圧である第2の給水加熱器8と、第1の給水加熱器7より給水が高圧である第3の給水加熱器26を合わせた全てのものである。なお、第3の給水加熱器26は高圧タービン1内部からの抽気蒸気により給水を加熱する。 Here, the feed water heaters excluding the first feed water heater 7 are the second feed water heater 8 whose feed water is lower in pressure than the first feed water heater 7 and the feed water from the first feed water heater 7. All of the high-pressure third feed water heaters 26 are combined. The third feed water heater 26 heats the feed water with the extracted steam from the inside of the high-pressure turbine 1.
各抽気蒸気20の流量と、各抽気圧力位置31を調節する事によって、第1の給水加熱器7、第2の給水加熱器8及び第3の給水加熱器26における給水温度上昇を調整することができる。なお、高圧タービン排気抽気22や中圧タービン排気抽気32に関して温度変更する場合は、高圧タービン1と中圧タービン2の排気仕様を変更する事になる。
Adjusting the feed water temperature rise in the first feed water heater 7, the second feed water heater 8, and the third feed water heater 26 by adjusting the flow rate of each
ボイラ4入口の給水温度はボイラ4側で規定される事が多いので、値を固定して最適化計算をしたところ、1.9以上3.5以下の温度上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 Since the boiler 4 inlet water supply temperature is often specified on the boiler 4 side, the optimization calculation was performed with the value fixed. When the temperature rise ratio was 1.9 to 3.5, the cycle thermal efficiency was It became the maximum.
第1の給水加熱器7における給水温度上昇と、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水温度上昇の平均との温度上昇比には、給水加熱器6の個数や、排気損失等といった蒸気タービンの機械上の差異や、発電プラントにおける発電出力に相当する規模、細かい構成の差異等の影響による範囲幅がある。 The temperature rise ratio between the feed water temperature rise in the first feed water heater 7 and the average feed water temperature rise in the feed water heaters 8 and 26 excluding the first feed water heater 7 includes the number of feed water heaters 6, There is a range of ranges due to the effects of differences in steam turbine machinery such as exhaust loss, the scale corresponding to the power generation output in the power plant, and the difference in fine structure.
上述したように、第1の給水加熱器7における給水温度上昇と、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水温度上昇の平均との温度上昇比を1.9以上3.5以下にすることによって、実施例1と同様にサイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, the temperature increase ratio between the feed water temperature rise in the first feed water heater 7 and the average feed water temperature rise in the feed water heaters 8 and 26 excluding the first feed water heater 7 is 1.9 or more 3 By making it 0.5 or less, the cycle thermal efficiency can be improved as in the first embodiment.
第4の実施の形態
次に図1により本発明の第4の実施の形態について説明する。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施の形態の蒸気タービンサイクルは、高圧タービン1と、再熱タービン24と、ボイラ4と、高圧タービン1及び再熱タービン24からの抽気蒸気によりボイラ4への給水を加熱する給水加熱器6と、給水ポンプ12と、復水器10とを備え、作動流体が水である1段再熱サイクルであり、かつ再生サイクルであるランキンサイクルを構成する。 The steam turbine cycle of the present embodiment includes a high-pressure turbine 1, a reheat turbine 24, a boiler 4, and a feed water heater 6 that heats the feed water to the boiler 4 using the extracted steam from the high pressure turbine 1 and the reheat turbine 24. And a water supply pump 12 and a condenser 10, and constitutes a Rankine cycle that is a one-stage reheat cycle in which the working fluid is water and a regeneration cycle.
ボイラ4出口の蒸気温度は590℃以上であり、高圧タービン排気抽気22に対応した第1の給水加熱器7における給水の比エンタルピ上昇と、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水の比エンタルピ上昇の平均との比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下となっている。
The steam temperature at the outlet of the boiler 4 is 590 ° C. or higher, the specific enthalpy increase of the feed water in the first feed water heater 7 corresponding to the high pressure turbine
各抽気蒸気20の流量と、各抽気位置31を調節する事によって、第1の給水加熱器7、第2の給水加熱器8及び第3の給水加熱器26における給水の比エンタルピ上昇を調整することができる。なお、高圧タービン排気抽気22や中圧タービン排気抽気32に関して比エンタルピを変更する場合は、高圧タービン1と中圧タービン2の排気仕様を変更する事になる。
By adjusting the flow rate of each
ボイラ4入口の給水温度はボイラ4側で規定される事が多いので、値を固定して最適化計算をしたところ、1.9以上3.5以下の比エンタルピ上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 Since the boiler 4 inlet water supply temperature is often specified on the boiler 4 side, optimization calculation was performed with a fixed value. When the specific enthalpy increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less, the cycle thermal efficiency Became the maximum.
第1の給水加熱器7における給水の比エンタルピ上昇と、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水の比エンタルピ上昇の平均との比エンタルピ上昇比には、給水加熱器6の個数や、排気損失等といった蒸気タービンの機械上の差異や、発電プラントにおける発電出力に相当する規模、細かい構成の差異等の影響による範囲幅がある。 The specific enthalpy increase ratio between the specific enthalpy increase in the feed water in the first feed water heater 7 and the average of the specific enthalpy increases in the feed water heaters 8 and 26 excluding the first feed water heater 7 includes the feed water heater There are range widths due to mechanical differences such as the number of 6 and exhaust loss, the scale corresponding to the power generation output in the power plant, and the difference in fine configuration.
上述のように、第1の給水加熱器7における給水の比エンタルピ上昇と、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水の比エンタルピ上昇の平均との比エンタルピ上昇比を1.9以上3.5以下とすることによって、第2の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, the specific enthalpy increase ratio between the specific enthalpy increase of the feed water in the first feed water heater 7 and the average of the specific enthalpy increase of the feed water in the feed water heaters 8 and 26 excluding the first feed water heater 7 is By setting it to 1.9 or more and 3.5 or less, cycle thermal efficiency can be improved similarly to 2nd Embodiment.
第5の実施の形態
次に図1により本発明の第5の実施の形態について説明する。図1に示す第5の実施の形態は、第2の給水加熱器8における給水温度上昇が、給水ポンプ12による給水の温度上昇を加えて算出されたものであり、他は第1の実施の形態と略同一である。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment shown in FIG. 1, the feed water temperature rise in the second feed water heater 8 is calculated by adding the feed water temperature rise by the feed water pump 12, and the others are the first embodiment. It is almost the same as the form.
給水ポンプ12は給水を加熱してしまうため、給水が温度上昇する。このため、この温度上昇を加えて、第2の給水加熱器8の1台当たりの平均温度上昇を算出する。 Since the feed water pump 12 heats the feed water, the temperature of the feed water rises. For this reason, by adding this temperature rise, an average temperature rise per one second feed water heater 8 is calculated.
また、第3の実施の形態において、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水温度上昇を、給水ポンプ12による給水の温度上昇を加えて算出することもできる。 Moreover, in 3rd Embodiment, the feed water temperature rise in feed water heaters 8 and 26 except the 1st feed water heater 7 can also be calculated by adding the rise in feed water temperature by the feed water pump 12.
やはり、給水ポンプ12は給水を加熱してしまうため、給水が温度上昇する。このため、この温度上昇を加えて、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26の1台当たりの平均温度上昇を算出する。 Again, since the feed water pump 12 heats the feed water, the temperature of the feed water rises. For this reason, this temperature rise is added and the average temperature rise per feed water heater 8, 26 excluding the first feed water heater 7 is calculated.
ボイラ4入口の給水温度はボイラ4側で規定される事が多いので、値を固定して最適化計算をしたところ、1.9以上3.5以下の温度上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 Since the boiler 4 inlet water supply temperature is often specified on the boiler 4 side, the optimization calculation was performed with the value fixed. When the temperature rise ratio was 1.9 to 3.5, the cycle thermal efficiency was It became the maximum.
なお、第1の実施の形態にて記載した理由に加えて、給水ポンプ12の機械上の差異による発熱差の影響もあるので、上述のように温度上昇比には範囲幅が生じてしまう。 In addition to the reason described in the first embodiment, there is also an influence of a heat generation difference due to a mechanical difference of the feed water pump 12, so that the range of the temperature rise ratio is generated as described above.
上述のように、第2の給水加熱器8における給水温度上昇を、給水ポンプ12による給水の温度上昇を加えて算出したうえで、温度上昇比を規定することによって、第1の実施の形態及び第3の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, by calculating the temperature increase of the feed water in the second feed water heater 8 by adding the temperature rise of the feed water by the feed water pump 12, by defining the temperature rise ratio, the first embodiment and As in the third embodiment, cycle thermal efficiency can be improved.
第6の実施の形態
次に図1により本発明の第6の実施の形態について説明する。図1に示す第6の実施の形態は、第2の給水加熱器8における給水の比エンタルピ上昇が、給水ポンプ12による給水の比エンタルピ上昇を加えて算出されたものであり、他は第1の実施の形態と略同一である。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment shown in FIG. 1, the specific enthalpy increase of the feed water in the second feed water heater 8 is calculated by adding the specific enthalpy increase of the feed water by the feed water pump 12, and the others are the first. This is substantially the same as the embodiment.
給水ポンプ12は給水を昇圧する物であり、さらに第3の実施の形態で記載したように給水を加熱してしまうため、給水の比エンタルピは上昇する。この比エンタルピ上昇を加えて、第2の給水加熱器8の1台当たりの平均比エンタルピ上昇を算出する。 The feed water pump 12 boosts the feed water and further heats the feed water as described in the third embodiment, so that the specific enthalpy of the feed water rises. By adding this specific enthalpy increase, the average specific enthalpy increase per one second feed water heater 8 is calculated.
また、本実施の形態は、前述の第4の実施の形態において、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26における給水の比エンタルピ上昇を、給水ポンプ12による給水の比エンタルピ上昇を加えて算出することもできる。 Further, in the present embodiment, the specific enthalpy increase of the feed water in the feed water heaters 8 and 26 excluding the first feed water heater 7 is increased in the specific enthalpy of the feed water by the feed pump 12 in the fourth embodiment. It is also possible to calculate by adding.
やはり、給水ポンプ12は給水を昇圧する物であり、さらに前述の第3の実施の形態で記載したように給水を加熱してしまうため、給水の比エンタルピは上昇する。この比エンタルピ上昇を加えて、第1の給水加熱器7を除く給水加熱器8,26の1台当たりの平均比エンタルピ上昇を算出する。 After all, the feed water pump 12 boosts the feed water, and further heats the feed water as described in the third embodiment, so that the specific enthalpy of the feed water rises. By adding this specific enthalpy increase, the average specific enthalpy increase per feed water heater 8, 26 excluding the first feed water heater 7 is calculated.
ボイラ4入口の給水温度はボイラ4側で規定される事が多いので、値を固定して最適化計算をしたところ、1.9以上3.5以下の比エンタルピ上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 Since the boiler 4 inlet water supply temperature is often specified on the boiler 4 side, optimization calculation was performed with a fixed value. When the specific enthalpy increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less, the cycle thermal efficiency Became the maximum.
本実施の形態は、前述した第1の実施の形態で記載した理由に加えて、給水ポンプ12の機械上の差異による発熱差の影響もあるので、上述の方に比エンタルピ上昇比には範囲幅が生じてしまう。 In addition to the reason described in the first embodiment described above, the present embodiment is also affected by the difference in heat generation due to the mechanical difference of the feed water pump 12, so the specific enthalpy increase ratio is in the above range. A width will occur.
上述のように、給水の比エンタルピ上昇を、給水ポンプ12による給水の比エンタルピ上昇を加えて算出した上で、温度上昇比を規定することによって、第2の実施の形態及び第4の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, the specific enthalpy increase of the water supply is calculated by adding the specific enthalpy increase of the water supply by the water supply pump 12, and then the temperature increase ratio is defined to thereby determine the second embodiment and the fourth embodiment. Similar to the embodiment, the cycle thermal efficiency can be improved.
第7の実施の形態
次に図1により本発明の第7の実施の形態について説明する。
Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1の実施の形態、第3の実施の形態及び第5の実施の形態において、給水加熱器6の総数を8個とし、温度上昇比が1.9以上3.5以下となるサイクル構成にする。経済性を考慮すると大型火力発電所では給水加熱器6の個数は8個が良いとされているためである。 In the first embodiment, the third embodiment, and the fifth embodiment, the total number of feed water heaters 6 is 8, and the temperature rise ratio is 1.9 or more and 3.5 or less. To do. This is because it is considered that the number of the feed water heaters 6 is good in large thermal power plants in consideration of economy.
図1では中圧タービン2からの抽気は排気を含めて2箇所、低圧タービン3からの抽気は4箇所だが、合計6箇所であればどちらが何箇所でもよい。 In FIG. 1, the extraction from the intermediate pressure turbine 2 includes two places including exhaust, and the extraction from the low pressure turbine 3 includes four places.
図1では脱気器9への抽気は中圧タービン排気抽気32だが、そうでなくてもよい。給水加熱器6を8個と限定して最適化計算したところ、1.9以上3.5以下の温度上昇比条件の時、サイクル熱効率が最大になった。 In FIG. 1, the bleed air to the deaerator 9 is the medium pressure turbine exhaust bleed air 32, but this need not be the case. When optimization calculation was performed by limiting the number of feed water heaters 6 to 8, the cycle thermal efficiency was maximized when the temperature increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less.
上述のように、第1の実施の形態、第3の実施の形態及び第5の実施の形態において、給水加熱器6の総数を8個とし、温度上昇比を1.9以上3.5以下となるようなサイクル構成にすることによって、第1の実施の形態、第3の実施の形態及び第5の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, in the first embodiment, the third embodiment, and the fifth embodiment, the total number of the feed water heaters 6 is 8, and the temperature increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less. By adopting such a cycle configuration, cycle thermal efficiency can be improved as in the first embodiment, the third embodiment, and the fifth embodiment.
第8の実施の形態
次に図1により本発明の第8の実施の形態について説明する。
Eighth Embodiment Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第2の実施の形態、第4の実施の形態及び第6の実施の形態において、給水加熱器6の総数を8個とし、比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下となるサイクル構成にする。経済性を考慮すると大型火力発電所では給水加熱器6の個数は8個が良いとされているためである。 In the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment, the total number of the feed water heaters 6 is eight, and the specific enthalpy increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less. To. This is because it is considered that the number of the feed water heaters 6 is good in large thermal power plants in consideration of economy.
図1では中圧タービン2からの抽気は排気を含めて2箇所、低圧タービン3からの抽気は4箇所だが、合計6箇所であればどちらが何箇所でもよい。 In FIG. 1, the extraction from the intermediate pressure turbine 2 includes two places including exhaust, and the extraction from the low pressure turbine 3 includes four places.
図1では脱気器9への抽気は中圧タービン排気抽気32だが、そうでなくてもよい。給水加熱器6が8個と限定して最適化計算したところ、1.9以上3.5以下の比エンタルピ上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 In FIG. 1, the bleed air to the deaerator 9 is the medium pressure turbine exhaust bleed air 32, but this need not be the case. When optimization calculation was performed with the number of feed water heaters 6 limited to 8, the cycle thermal efficiency was maximized when the specific enthalpy increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less.
上述のように、第2の実施の形態、第4の実施の形態及び第6の実施の形態において、給水加熱器6の総数を8個とし、比エンタルピ上昇比を1.9以上3.5以下となるようなサイクル構成にすることによって、第2の実施の形態、第4の実施の形態及び第6の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, in the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment, the total number of feed water heaters 6 is 8, and the specific enthalpy increase ratio is 1.9 or more and 3.5. By adopting a cycle configuration as described below, cycle thermal efficiency can be improved in the same manner as in the second, fourth, and sixth embodiments.
第9の実施の形態
次に図2により本発明の第9の実施の形態について説明する。図2において、図1に示した部分と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Ninth Embodiment Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the same parts as those shown in FIG.
本実施の形態は、前述した第1の実施の形態、第3の実施の形態及び第5の実施の形態における、給水加熱器6の総数を8個から1個増やして9個とし、温度上昇比が1.9以上かつ3.5以下となるサイクル構成にする。経済性を考慮すると大型火力発電所では給水加熱器6の個数は8個が良いとされているが、高効率化、高出力化、主蒸気高温化が進むにつれ、9個が良いという場合もあるためである。 In the present embodiment, the total number of feed water heaters 6 in the first embodiment, the third embodiment, and the fifth embodiment described above is increased from 8 to 9 to increase the temperature. The cycle configuration is such that the ratio is 1.9 or more and 3.5 or less. Considering economy, it is said that the number of feed water heaters 6 is good in large thermal power plants, but there are cases where nine are good as efficiency, power output, and main steam temperature increase. Because there is.
図2では中圧タービン2からの抽気は排気を含めて3箇所、低圧タービン3からの抽気は4箇所だが、合計7箇所であればどちらが何箇所でもよい。 In FIG. 2, the extraction from the intermediate pressure turbine 2 includes three places including exhaust, and the extraction from the low pressure turbine 3 includes four places.
図2では脱気器9への抽気は中圧タービン排気32だが、そうでなくてもよい。給水加熱器6が9個と限定して最適化計算したところ、1.9以上3.5以下の温度上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 In FIG. 2, the bleed air to the deaerator 9 is the intermediate pressure turbine exhaust 32, but this need not be the case. When optimization calculation was performed by limiting the number of feed water heaters to nine, the cycle thermal efficiency was maximized when the temperature increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less.
上述のように、本実施の形態は、第1の実施の形態、第3の実施の形態及び第5の実施の形態における、給水加熱器6の総数を8個から1個増やして9個とし、温度上昇比が1.9以上かつ3.5以下となるようなサイクル構成にすることによって、第1の実施の形態、第3の実施の形態及び第5の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, the total number of feed water heaters 6 in the first embodiment, the third embodiment, and the fifth embodiment is increased from eight to nine to nine. As in the first embodiment, the third embodiment, and the fifth embodiment, the cycle configuration is such that the temperature rise ratio is 1.9 or more and 3.5 or less. Thermal efficiency can be improved.
第10の実施の形態
次に図2により本発明の第10の実施の形態について説明する。
Tenth Embodiment Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施の形態は、前述した第2の実施の形態、第4の実施の形態及び第6の実施の形態における、給水加熱器6の総数を8個から1個増やして9個とし、温度上昇比が1.9以上3.5以下となるサイクル構成にする。経済性を考慮すると大型火力発電所では給水加熱器6の個数は8個が良いとされているが、高効率化、高出力化、主蒸気高温化が進むにつれ、9個が良いという場合もあるためである。 In this embodiment, the total number of feed water heaters 6 in the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment described above is increased from 8 to 9 to increase the temperature. The cycle configuration is such that the ratio is 1.9 or more and 3.5 or less. Considering economy, it is said that the number of feed water heaters 6 is good in large thermal power plants, but there are cases where nine are good as efficiency, power output, and main steam temperature increase. Because there is.
図2では中圧タービン2からの抽気は排気を含めて3箇所、低圧タービン3からの抽気は4箇所だが、合計7箇所であればどちらが何箇所でもよい。 In FIG. 2, the extraction from the intermediate pressure turbine 2 includes three places including exhaust, and the extraction from the low pressure turbine 3 includes four places.
図2では脱気器9への抽気は中圧タービン排気32だが、そうでなくてもよい。給水加熱器6が9個と限定して、最適化計算したところ、1.9以上3.5以下の比エンタルピ上昇比条件の時、サイクル熱効率は最大になった。 In FIG. 2, the bleed air to the deaerator 9 is the intermediate pressure turbine exhaust 32, but this need not be the case. When optimization calculation was performed with the feed water heater 6 limited to nine, the cycle thermal efficiency was maximized when the specific enthalpy increase ratio was 1.9 or more and 3.5 or less.
上述したように第2の実施の形態、第4の実施の形態及び第6の実施の形態における、給水加熱器6の総数を8個から1個増やして9個とし、比エンタルピ上昇比を1.9以上3.5以下となるようなサイクル構成にすることによって、第2の実施の形態、第4の実施の形態及び第6の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 As described above, the total number of feed water heaters 6 in the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment is increased from 8 to 9, and the specific enthalpy increase ratio is 1. By adopting a cycle configuration such that the ratio is 9.9 or more and 3.5 or less, the cycle thermal efficiency can be improved in the same manner as the second embodiment, the fourth embodiment, and the sixth embodiment. .
第11の実施の形態
次に図1及び図2により本発明の第11の実施の形態について説明する。
Eleventh Embodiment Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第1乃至10の実施の形態において、ボイラ4出口の蒸気温度が600℃以上であるサイクル構成にする。主蒸気16が600℃以上の場合、より効果が顕著になるためである。主蒸気16温度の高温化によるサイクル熱効率の向上効果が、抽気蒸気20の条件設定により損なわず生かされる。
In 1st thru | or 10th Embodiment, it is set as the cycle structure whose steam temperature of the boiler 4 exit is 600 degreeC or more. This is because the effect becomes more remarkable when the main steam 16 is 600 ° C. or higher. The effect of improving the cycle thermal efficiency by increasing the temperature of the main steam 16 is utilized without being impaired by the condition setting of the
第1乃至10の実施の形態において、ボイラ4出口の蒸気温度が600℃以上であるサイクル構成にすることによって、第1乃至10の実施の形態と同様に、サイクル熱効率を向上させることができる。 In the first to tenth embodiments, by adopting a cycle configuration in which the steam temperature at the outlet of the boiler 4 is 600 ° C. or higher, the cycle thermal efficiency can be improved as in the first to tenth embodiments.
1 高圧タービン
2 中圧タービン
3 低圧タービン
4 ボイラ
5 再熱器
6 給水加熱器
7 第1の給水加熱器
8 第2の給水加熱器
9 脱気器
10 復水器
11 復水ポンプ
12 給水ポンプ
13 ドレン水ポンプ
14 ボイラ給水
15 ドレン水
16 主蒸気
17 再熱蒸気
18 発電機
19 回転軸
20 抽気蒸気
21 高圧タービン排気
22 高圧タービン排気抽気
23 海水または大気
24 再熱タービン
25 復水
26 第3の給水加熱器
31 抽気位置
32 中圧タービン排気抽気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High pressure turbine 2 Medium pressure turbine 3 Low pressure turbine 4 Boiler 5 Reheater 6 Feed water heater 7 1st feed water heater 8 2nd feed water heater 9 Deaerator 10 Condenser 11 Condensate pump 12 Feed pump 13
Claims (11)
前記ボイラ出口の蒸気温度は、590℃以上であり、
前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水温度上昇と、前記第1の給水加熱器より給水が低圧である第2の給水加熱器における給水温度上昇の平均との、温度上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクル。 A high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser, and the working fluid is water 1 In the Rankine cycle, which is a stage reheat cycle and a regeneration cycle,
The steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C or higher,
A rise in feed water temperature in the first feed water heater corresponding to extraction from the exhaust of the high pressure turbine, and an average feed water temperature rise in the second feed water heater whose feed water is at a lower pressure than the first feed water heater. A steam turbine cycle characterized in that the temperature rise ratio is 1.9 or more and 3.5 or less.
前記ボイラ出口の蒸気温度は、590℃以上であり、
前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇と、前記第1の給水加熱器より給水が低圧である第2の給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇の平均との、比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクル。 A high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser, and the working fluid is water 1 In the Rankine cycle, which is a stage reheat cycle and a regeneration cycle,
The steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C or higher,
Increase in specific enthalpy of feed water in the first feed water heater corresponding to extraction from the exhaust of the high pressure turbine, and rise in specific enthalpy of feed water in the second feed water heater whose feed water is at a lower pressure than the first feed water heater A steam turbine cycle having a specific enthalpy increase ratio of 1.9 to 3.5 with respect to an average of
前記ボイラ出口の蒸気温度は、590℃以上であり、
前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水温度上昇と、前記第1の給水加熱器を除く給水加熱器における給水温度上昇の平均との、温度上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクル。 A high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser, and the working fluid is water 1 In the Rankine cycle, which is a stage reheat cycle and a regeneration cycle,
The steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C or higher,
A temperature increase ratio between the feed water temperature rise in the first feed water heater corresponding to the extraction from the exhaust of the high-pressure turbine and the average feed water temperature rise in the feed water heater excluding the first feed water heater is 1. A steam turbine cycle characterized by being 9 or more and 3.5 or less.
前記ボイラ出口の蒸気温度が590℃以上であり、
前記高圧タービンの排気からの抽気に対応した第1の給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇と、前記第1の給水加熱器を除く給水加熱器における給水の比エンタルピ上昇の平均との、比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした蒸気タービンサイクル。 A high-pressure turbine, a reheat turbine, a boiler, a feed water heater that heats feed water to the boiler by extracted steam from the turbine, a feed water pump, and a condenser, and the working fluid is water 1 In the Rankine cycle, which is a stage reheat cycle and a regeneration cycle,
The steam temperature at the boiler outlet is 590 ° C or higher,
The specific enthalpy of the specific enthalpy increase of the feed water in the first feed water heater corresponding to the extraction from the exhaust of the high-pressure turbine and the average of the increase in the specific enthalpy of the feed water in the feed water heater excluding the first feed water heater A steam turbine cycle characterized in that the increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less.
前記温度上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした請求項1、3又は5のいずれかに記載の蒸気タービンサイクル。 The total number of the water heaters is 8,
The steam turbine cycle according to any one of claims 1, 3, and 5, wherein the temperature increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less.
前記比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした請求項2、4又は6のいずれかに記載の蒸気タービンサイクル。 The total number of the water heaters is 8,
The steam turbine cycle according to claim 2, wherein the specific enthalpy increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less.
前記温度上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした請求項1、3又は5のいずれかに記載の蒸気タービンサイクル。 The total number of water heaters is nine;
The steam turbine cycle according to any one of claims 1, 3, and 5, wherein the temperature increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less.
前記比エンタルピ上昇比が1.9以上3.5以下であることを特徴とした請求項2、4又は6のいずれかに記載の蒸気タービンサイクル。 The total number of water heaters is nine;
The steam turbine cycle according to claim 2, wherein the specific enthalpy increase ratio is 1.9 or more and 3.5 or less.
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RU2560607C1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Heat power plant operation mode |
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CN104358596B (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-18 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司 | Many steam turbines cogeneration ultra supercritical unit |
CN110206601A (en) * | 2019-06-04 | 2019-09-06 | 大唐郓城发电有限公司 | A kind of steam turbine air inlet protective device |
CN111946412A (en) * | 2020-07-06 | 2020-11-17 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | Back pressure type steam turbine system with heat regeneration system |
CN112780373B (en) * | 2020-12-30 | 2022-11-11 | 华北电力大学(保定) | Water vapor cycle based on supercritical and subcritical heat regeneration |
CN113137290A (en) * | 2021-05-28 | 2021-07-20 | 西安热工研究院有限公司 | High-parameter steam turbine steam reheating circulating system |
CN113137289A (en) * | 2021-05-28 | 2021-07-20 | 西安热工研究院有限公司 | Double-machine heat regeneration-based double reheating 650 ℃ ultra-supercritical coal-fired power generation system |
CN113898429B (en) * | 2021-11-09 | 2023-07-21 | 华北电力大学(保定) | Supercritical reheat regenerative Rankine cycle system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5015939A (en) * | 1973-06-15 | 1975-02-20 | ||
JPH07233704A (en) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Hitachi Ltd | Steam turbine power plant and steam turbine |
Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
US4314442A (en) * | 1978-10-26 | 1982-02-09 | Rice Ivan G | Steam-cooled blading with steam thermal barrier for reheat gas turbine combined with steam turbine |
JPS61205309A (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Hitachi Ltd | Protective operating method and its device of feed water heater |
JPH04298604A (en) * | 1990-11-20 | 1992-10-22 | General Electric Co <Ge> | Combined cycle power plant and steam supply method |
US5836162A (en) * | 1996-08-08 | 1998-11-17 | Power Software Associates, Inc. | Feedwater heater drain recycle system |
CN1318737C (en) * | 2000-05-31 | 2007-05-30 | 西门子公司 | Method and device operating system turbine comprising sereral no-load or light-load phases |
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JPS5015939A (en) * | 1973-06-15 | 1975-02-20 | ||
JPH07233704A (en) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Hitachi Ltd | Steam turbine power plant and steam turbine |
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