JP5374270B2 - Condenser vacuum adjustment device, vacuum adjustment method, and steam turbine plant - Google Patents

Condenser vacuum adjustment device, vacuum adjustment method, and steam turbine plant Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for adjusting the vacuum of a condenser easily configurable without complicating piping, and to provide a steam turbine plant. <P>SOLUTION: The device 20 for adjusting the vacuum of the condenser used for the steam turbine plant 10 includes an air ejector 62 extracting air from the condenser 18 by the use of negative pressure that is produced through a venturi effect by a flow of driving air, and a vacuum pump 60 making the driving air flow inside the air ejector 62. The air ejector 62 includes an outside air port 88 and an air conditioning valve 90 as "extracting ability reducing means" for reducing an extracting ability by mixing air in the atmosphere in the driving air taken inside the air ejector 62. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、主機タービンから排出された蒸気を冷却凝縮させる復水器内の真空度を調整する復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに真空調整装置を備える蒸気タービンプラントに関する。   The present invention relates to a condenser vacuum adjusting device and a vacuum adjusting method for adjusting a degree of vacuum in a condenser for cooling and condensing steam discharged from a main turbine, and a steam turbine plant including the vacuum adjusting device.

蒸気を動力とする船舶および発電プラント等は、蒸気から動力を得るための「蒸気タービンプラント」を備えている。一般的な「蒸気タービンプラント」は、水から蒸気を生成するボイラと、当該蒸気から原動力を得る主機タービンと、主機タービンから排出された蒸気を冷却凝縮させて水(以下、「復水」という。)を生成する復水器と、復水に溶け込んでいる空気を除去する脱気器と、脱気後の水(以下、「給水」という。)をボイラに供給する給水ポンプとを有している。そして、これらの機器が配管を介して連結されることによって、ボイラから復水器に至る「蒸気系統」と、復水器から脱気器に至る「復水系統」と、脱気器からボイラに至る「給水系統」とが構成されている。   Steam-powered ships, power plants, and the like include a “steam turbine plant” for obtaining power from steam. A general “steam turbine plant” has a boiler that generates steam from water, a main turbine that obtains motive power from the steam, and cools and condenses steam discharged from the main turbine (hereinafter referred to as “condensate”). )), A deaerator for removing air dissolved in the condensate, and a feed water pump for supplying the boiler with degassed water (hereinafter referred to as “water supply”). ing. Then, these devices are connected via a pipe so that the “steam system” from the boiler to the condenser, the “condensation system” from the condenser to the deaerator, and the deaerator to the boiler are connected. A “water supply system” is established.

一般的な復水器では、「冷却水」として海水が用いられ、海水の温度によって復水器内の真空度(以下、「復水器真空度」という。)が左右されるため、海水の温度は、設計温度(たとえば、24℃または27℃)付近で安定していることが望ましい。しかし、海水の温度は、実際には、航海海域や季節等によって10〜30℃の幅で変化するため、設計温度から著しく乖離することがあり、海水の温度が低くなり過ぎた場合には、復水器真空度が許容運転範囲を超えて上昇することがある。そして、復水器真空度が著しく上昇した場合には、主機タービンの最終段に位置する回転翼付近の蒸気が「湿り蒸気」となって、当該回転翼にドレンエロージョン(水滴による浸食)が発生し、当該回転翼が損傷するおそれがある。また、最終段に位置する回転翼付近の排気損が大きくなって、主機タービンの蒸気消費率が悪化するおそれがある。   In general condensers, seawater is used as “cooling water”, and the degree of vacuum in the condenser (hereinafter referred to as “condenser vacuum degree”) depends on the temperature of the seawater. It is desirable that the temperature is stable around the design temperature (for example, 24 ° C. or 27 ° C.). However, the temperature of the seawater actually varies in the range of 10-30 ° C depending on the voyage area and season, so it may deviate significantly from the design temperature, and if the seawater temperature is too low, The condenser vacuum may increase beyond the allowable operating range. When the condenser vacuum level rises significantly, the steam near the rotor blades located at the final stage of the main turbine becomes “wet steam” and drain erosion (erosion by water droplets) occurs on the rotor blades. However, the rotor blade may be damaged. In addition, the exhaust loss near the rotor blade located in the final stage may increase, and the steam consumption rate of the main turbine may be deteriorated.

そこで、従来より、これらの課題を解決するための様々な技術が開発されており、たとえば、特許文献1には、復水器真空度を簡単に調整できるようにした「真空度制御装置」が開示されている。この「真空度制御装置」は、一端が復水器に接続され、かつ、他端が真空ポンプに接続された真空排気管と、真空排気管の流路中における真空ポンプよりも上流側の部位から分岐された真空調節管と、真空調節管に設けられた真空調節弁とを備えており、復水器真空度が予め定められた規定真空度よりも高くなったときには、真空調節弁を開いて真空排気管内に外気を取り込み、これにより排気効率を意図的に低下させて、復水器真空度を規定真空度以下まで低下させるようにしていた。   Therefore, various techniques for solving these problems have been developed in the past. For example, Patent Document 1 discloses a “vacuum degree control device” that can easily adjust the condenser vacuum degree. It is disclosed. This “vacuum degree control device” includes a vacuum exhaust pipe having one end connected to a condenser and the other end connected to a vacuum pump, and a part upstream of the vacuum pump in the flow path of the vacuum exhaust pipe And a vacuum control valve provided on the vacuum control pipe. When the condenser vacuum level is higher than a predetermined vacuum level, the vacuum control valve is opened. Thus, outside air is taken into the vacuum exhaust pipe, thereby intentionally lowering the exhaust efficiency and reducing the condenser vacuum level to a specified vacuum level or lower.

特開2006−349314号公報(図1)JP 2006-349314 A (FIG. 1)

特許文献1の「真空度制御装置」によれば、真空排気管内に外部から空気を取り込むだけで、復水器真空度を簡単に調整することが可能であるが、真空排気管から真空調節管を分岐配管し、この真空調節管に真空調節弁を設けていたので、配管が複雑になるという課題があった。また、真空調節弁から取り込んだ空気を真空排気管に流入させていたので、当該空気が「復水系統」に流入することによって脱気器の負担を増大させるという課題もあった。つまり、「復水系統」の終点に脱気器を配設している主な目的は、復水から空気を除去することによって「蒸気タービンプラント」を構成する機器が空気で腐食するのを防止することにあるが、特許文献1に記載された「真空度制御装置」では、空気が「復水系統」に流入してしまう可能性があり、その場合には脱気器の負担を増大させるため、防食効果が著しく阻害されるという課題があった。   According to the “vacuum degree control device” of Patent Document 1, it is possible to easily adjust the condenser vacuum degree simply by taking air from the outside into the vacuum exhaust pipe. Since there was a branch pipe, and the vacuum control valve was provided in this vacuum control pipe, there was a problem that the piping was complicated. Moreover, since the air taken in from the vacuum control valve is caused to flow into the vacuum exhaust pipe, there is a problem that the burden on the deaerator is increased by the air flowing into the “condensate system”. In other words, the main purpose of installing a deaerator at the end of the “condensate system” is to prevent the equipment that makes up the “steam turbine plant” from corroding with air by removing air from the condensate. However, in the “vacuum degree control device” described in Patent Document 1, there is a possibility that air may flow into the “condensate system”, in which case the burden on the deaerator is increased. Therefore, there has been a problem that the anticorrosion effect is significantly inhibited.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、配管が複雑になることなく簡単に構成することができる、復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。また、「復水系統」に空気が流入するのを防止しつつ、復水器真空度を簡単に調整することができる、復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a condenser vacuum adjustment apparatus and vacuum adjustment method, and a steam turbine plant that can be easily configured without complicated piping. The purpose is to do. Also provided are a condenser vacuum adjustment device and method, and a steam turbine plant that can easily adjust the condenser vacuum while preventing air from flowing into the condensate system. The purpose is to do.

前記課題を解決するために、本発明に係る復水器の真空調整装置は、駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える、復水器の真空調整装置において、前記空気エゼクタは、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合することによって抽気能力を低減させる抽気能力低減手段を有していることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, a vacuum regulator for a condenser according to the present invention includes an air ejector that extracts air from a condenser by using a negative pressure generated by a venturi effect caused by a flow of driving air, and A condenser vacuum adjusting device comprising a vacuum pump for allowing the driving air to flow into an air ejector, wherein the air ejector mixes air in the atmosphere with the driving air taken into the air ejector. It has the extraction capability reduction means which reduces extraction capability by doing.

この構成では、空気エゼクタの内部に取り込まれた駆動空気に大気中の空気を混合することによって、空気エゼクタの抽気能力を低減させることができ、復水器真空度を簡単かつ迅速に低減させることができる。したがって、復水器真空度の上昇に起因するドレンエロージョン等の発生を簡単な構成で確実に防止することができる。   In this configuration, the air extraction capability of the air ejector can be reduced by mixing the air in the atmosphere with the drive air taken into the air ejector, and the condenser vacuum level can be reduced easily and quickly. Can do. Accordingly, it is possible to reliably prevent the occurrence of drain erosion or the like due to the increase in the condenser vacuum degree with a simple configuration.

前記空気エゼクタは、スロート部を有するディフューザと、前記ディフューザの基端部に設けられた吸入室と、前記スロート部に前記駆動空気を与えるノズルと、前記吸入室に前記復水器内の空気を流入させる抽気口とを有しており、前記抽気能力低減手段は、前記吸入室に大気中の空気を流入させる外気口と、前記外気口に取り込まれる前記大気中の空気の流量を調整する空調弁とを有していてもよい。   The air ejector includes a diffuser having a throat portion, a suction chamber provided at a base end portion of the diffuser, a nozzle for supplying the driving air to the throat portion, and air in the condenser in the suction chamber. The air extraction capacity reducing means adjusts the flow rate of the atmospheric air that is taken into the outside air port and the outside air port that causes the air in the atmosphere to flow into the suction chamber. You may have a valve.

この構成では、抽気能力低減手段が、外気口と空調弁とを有しているので、空気エゼクタの抽気能力を低減させるための機構を簡単かつ小型に構成することができる。   In this configuration, since the extraction capability reducing means has the outside air port and the air conditioning valve, the mechanism for reducing the extraction capability of the air ejector can be configured simply and compactly.

前記復水器と前記空気エゼクタとを連通する抽気流路と、前記抽気流路に配置され、前記空調弁から取り込まれた空気が前記抽気流路を通って前記復水器に流入するのを防止する逆止弁とをさらに備えていてもよい。   An extraction flow path that communicates the condenser and the air ejector, and an air that is disposed in the extraction flow path and that is taken in from the air conditioning valve flows into the condenser through the extraction flow path. And a check valve for preventing.

この構成では、復水器に空気が流入するのを逆止弁で防止することができるので、「復水系統」の終点に配設された脱気器の負担が増大するのを防止することができる。   In this configuration, since the check valve can prevent air from flowing into the condenser, the burden on the deaerator disposed at the end point of the “condensation system” is prevented from increasing. Can do.

前記復水器内の真空度を測定する圧力計と、前記圧力計の出力に基づいて前記空調弁の開閉動作を制御する制御装置とを備えていてもよい。   You may provide the pressure gauge which measures the vacuum degree in the said condenser, and the control apparatus which controls the opening / closing operation | movement of the said air-conditioning valve based on the output of the said pressure gauge.

この構成では、制御装置によって復水器真空度を自動的に調整することができる。   In this configuration, the condenser vacuum degree can be automatically adjusted by the control device.

前記課題を解決するために、本発明に係る復水器の真空調整方法は、駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える復水器の真空調整装置を用いた復水器の真空調整方法であって、前記復水器内の真空度を測定する工程と、前記真空度が予め定められた設定値よりも高いときに、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合する工程とを備える。   In order to solve the above problems, a vacuum adjusting method for a condenser according to the present invention includes an air ejector that extracts air from a condenser using a negative pressure generated by a venturi effect caused by a flow of driving air, and A condenser vacuum adjustment method using a condenser vacuum adjustment device comprising a vacuum pump for allowing the drive air to flow into an air ejector, and measuring the degree of vacuum in the condenser; And, when the degree of vacuum is higher than a predetermined set value, mixing the air in the atmosphere with the driving air taken into the air ejector.

この構成において、空気エゼクタの内部に取り込まれた駆動空気に大気中の空気を混合すると、空気エゼクタの内部の圧力が上昇し、空気エゼクタの抽気能力が低減される。したがって、復水器真空度が予め定められた設定値よりも高いときには、復水器からの抽気量が低減され、復水器真空度が低減される。なお、駆動空気に大気中の空気を混合する手段は、特に限定されるものではなく、たとえば、自動的に制御される空調弁を用いてもよいし、手動式の空調弁を用いてもよい。   In this configuration, when the air in the atmosphere is mixed with the driving air taken into the air ejector, the pressure inside the air ejector increases, and the bleed capacity of the air ejector is reduced. Accordingly, when the condenser vacuum degree is higher than a predetermined set value, the amount of air extracted from the condenser is reduced, and the condenser vacuum degree is reduced. The means for mixing the air in the atmosphere with the drive air is not particularly limited, and for example, an automatically controlled air conditioning valve or a manual air conditioning valve may be used. .

前記課題を解決するために、本発明に係る蒸気タービンプラントは、給水から蒸気を生成するボイラと前記ボイラで生成された蒸気で駆動される主機タービンとを有する蒸気系統と、前記主機タービンから排出された蒸気を凝縮させて復水を生成する復水器と前記復水から空気を除去する脱気器とを有する復水系統と、前記ボイラに前記給水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、上記真空調整装置(逆止弁を備えるもの)を有する抽気系統とを備える。   In order to solve the above problems, a steam turbine plant according to the present invention includes a steam system having a boiler that generates steam from feed water, a main engine turbine that is driven by the steam generated by the boiler, and an exhaust gas from the main engine turbine. A condenser having a condenser for condensing the generated steam to generate condensate, a deaerator for removing air from the condensate, and a water supply system having a water supply pump for supplying the water to the boiler; And a bleed system having the above-described vacuum adjusting device (including a check valve).

この構成では、「復水系統」を構成する脱気器で復水から空気を除去するとともに、「抽気系統」を構成する真空調整装置の逆止弁で復水系統に空気が流入するのを防止しているので、空気による機器の腐食を効果的に防止することができる。また、上記真空調整装置を用いていることから、復水器真空度の上昇に起因するドレンエロージョン等の発生を簡単な構成で確実に防止することができる。   In this configuration, air is removed from the condensate by the deaerator that constitutes the “condensation system”, and air flows into the condensate system by the check valve of the vacuum regulator that constitutes the “bleeding system”. Therefore, corrosion of the equipment due to air can be effectively prevented. In addition, since the vacuum adjusting device is used, it is possible to reliably prevent the occurrence of drain erosion or the like due to an increase in the condenser vacuum degree with a simple configuration.

本発明の復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントによれば、複雑な配管を要することなく簡単に構成することができる。そして、特に、逆止弁を備える構成によれば、「復水系統」に空気が流入するのを防止しつつ、復水器真空度を簡単に調整することができるので、空気による機器の腐食を防止しつつ、ドレンエロージョン等の発生を確実に防止することができる。   According to the condenser vacuum adjusting device, vacuum adjusting method, and steam turbine plant of the present invention, it can be easily configured without requiring complicated piping. In particular, according to the configuration including the check valve, it is possible to easily adjust the condenser vacuum degree while preventing the air from flowing into the “condensate system”, so that the equipment is corroded by the air. It is possible to reliably prevent the occurrence of drain erosion and the like while preventing the above.

図1は、第1実施形態に係る蒸気タービンプラントの構成を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of the steam turbine plant according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る蒸気タービンプラントに用いられる空気エゼクタの構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an air ejector used in the steam turbine plant according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る蒸気タービンプラントに用いられる制御ブロックを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control block used in the steam turbine plant according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る蒸気タービンプラントに対する真空調整試験の結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of a vacuum adjustment test for the steam turbine plant according to the first embodiment. 図5は、第2実施形態に係る蒸気タービンプラントの構成を示す系統図である。FIG. 5 is a system diagram showing the configuration of the steam turbine plant according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態に係る復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を船舶用に構成したものである。   Hereinafter, a condenser vacuum adjusting device and a vacuum adjusting method according to an embodiment of the present invention, and a steam turbine plant will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the present invention is configured for ships.

(第1実施形態)
[蒸気タービンプラントの全体構成]
まず、図1を参照しながら第1実施形態に係る蒸気タービンプラント10の全体構成について説明する。蒸気タービンプラント10は、船舶のプロペラ12を回転させる動力を蒸気から得るための装置であり、ボイラ14、主機タービン16、復水器18、真空調整装置20、復水ポンプ22、グランドコンデンサ24、低圧給水加熱器26、脱気器28、給水ポンプ30および高圧給水加熱器32を備えている。そして、これらの機器が配管34a〜34dを介して連結されることによって、蒸気系統L1、復水系統L2、給水系統L3および抽気系統L4が構成されている。
(First embodiment)
[Overall configuration of steam turbine plant]
First, the overall configuration of the steam turbine plant 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The steam turbine plant 10 is a device for obtaining power for rotating the propeller 12 of the ship from steam. The boiler 14, the main turbine 16, the condenser 18, the vacuum regulator 20, the condensate pump 22, the ground condenser 24, A low-pressure feed water heater 26, a deaerator 28, a feed water pump 30, and a high-pressure feed water heater 32 are provided. And these apparatuses are connected via piping 34a-34d, and the steam system L1, the condensate system L2, the feed water system L3, and the extraction system L4 are comprised.

ボイラ14は、燃料(重油等)を燃焼させることによって熱エネルギを発生させ、その熱エネルギを水(給水)に伝達することによって蒸気を生成するものであり、ボイラ14で生成された蒸気が配管34aを通して主機タービン16に与えられる。   The boiler 14 generates heat energy by burning fuel (heavy oil or the like) and transmits the heat energy to water (feed water), and the steam generated by the boiler 14 is piped. It is given to the main turbine 16 through 34a.

主機タービン16は、蒸気から動力を取り出す「蒸気タービン」であり、蒸気から動力を段階的に効率よく取り出すために、高圧タービン40と低圧タービン42とを備えている。高圧タービン40は、タービンロータ40aと複数段に構成された回転翼(図示省略)とを有しており、ボイラ14から与えられた高圧蒸気が各段の回転翼に作用してタービンロータ40aが回転される。一方、低圧タービン42は、タービンロータ42aと複数段に構成された回転翼(図示省略)とを備えており、高圧タービン40から与えられた低圧蒸気が各段の回転翼に作用してタービンロータ42aが回転される。そして、タービンロータ40a,42aの回転力が減速装置44を介してプロペラシャフト12aに与えられ、プロペラ12が回転される。   The main engine turbine 16 is a “steam turbine” that extracts power from steam, and includes a high-pressure turbine 40 and a low-pressure turbine 42 in order to efficiently extract power from the steam stepwise. The high-pressure turbine 40 includes a turbine rotor 40a and a plurality of stages of rotor blades (not shown). The high-pressure steam applied from the boiler 14 acts on the rotor blades of each stage, so that the turbine rotor 40a It is rotated. On the other hand, the low-pressure turbine 42 includes a turbine rotor 42a and a plurality of stages of rotor blades (not shown), and low-pressure steam supplied from the high-pressure turbine 40 acts on the rotor blades of each stage to generate a turbine rotor. 42a is rotated. Then, the rotational force of the turbine rotors 40a and 42a is applied to the propeller shaft 12a via the speed reducer 44, and the propeller 12 is rotated.

復水器18は、低圧タービン42の排出口に連通された復水器本体18aと、復水器本体18aの内部に配置された複数の冷却管(図示省略)と、複数の冷却管の入口に連通して復水器本体18aの一方側部に形成された入口部18bと、複数の冷却管の出口に連通して復水器本体18aの他方側部に形成された出口部18cとを有している。また、復水器本体18aには、復水器18内の真空度(すなわち復水器真空度)を測定する圧力計50が取り付けられており、入口部18bには、複数の冷却管に供給される海水(すなわち冷却水)の温度を測定する温度計52が取り付けられている。そして、復水器本体18aには、配管34bを介して復水ポンプ22が接続されるとともに、配管34dを介して真空調整装置20が接続されている。なお、圧力計50は、真空調整装置20の構成要素であるため、その機能については真空調整装置20の説明の中で言及する。   The condenser 18 includes a condenser main body 18a communicated with the discharge port of the low-pressure turbine 42, a plurality of cooling pipes (not shown) disposed inside the condenser main body 18a, and inlets of the plurality of cooling pipes. An inlet 18b formed on one side of the condenser main body 18a and an outlet 18c formed on the other side of the condenser main body 18a in communication with the outlets of the plurality of cooling pipes. Have. In addition, a pressure gauge 50 for measuring the degree of vacuum in the condenser 18 (that is, the condenser vacuum degree) is attached to the condenser body 18a, and a plurality of cooling pipes are supplied to the inlet 18b. A thermometer 52 for measuring the temperature of the seawater (that is, cooling water) is attached. The condenser main body 18a is connected to the condensate pump 22 via a pipe 34b, and to the vacuum regulator 20 via a pipe 34d. Note that the pressure gauge 50 is a component of the vacuum adjustment device 20, so its function will be mentioned in the description of the vacuum adjustment device 20.

復水器18においては、低圧タービン42から復水器本体18a内に蒸気が供給されるとともに、入口部18bから複数の冷却管に海水が与えられ、復水器本体18a内の蒸気が冷却管内の海水によって冷却凝縮され、復水に戻される。そして、蒸気との間で熱交換された海水は、出口部18cから排出され、蒸気から生成された復水は、配管34bから排出される。また、復水器本体18a内に溜まった空気は、真空調整装置20によって常時抽出され、復水器真空度がほぼ一定(本実施形態では、−96.3KPa(722mmHgv)程度)に保持される。これにより、主機タービン16内において、ある一定の熱落差が保たれ、主機タービン16の熱効率の低下が防止される。   In the condenser 18, steam is supplied from the low-pressure turbine 42 into the condenser main body 18 a, and seawater is given to the plurality of cooling pipes from the inlet 18 b, and the steam in the condenser main body 18 a is converted into the cooling pipe. It is cooled and condensed by seawater and returned to the condensate. And the seawater heat-exchanged with the steam is discharged | emitted from the exit part 18c, and the condensate produced | generated from the steam is discharged | emitted from the piping 34b. Further, the air accumulated in the condenser main body 18a is constantly extracted by the vacuum adjusting device 20, and the condenser vacuum degree is kept substantially constant (in this embodiment, about −96.3 KPa (722 mmHgv)). . As a result, a certain heat drop is maintained in the main engine turbine 16, and a decrease in the thermal efficiency of the main engine turbine 16 is prevented.

真空調整装置20は、復水器18内の空気を常時抽出しながら、必要に応じて復水器真空度を調整するものであり、本発明に特有の構成を備えている。そのため、真空調整装置20については、後の[真空調整装置の構成]において詳細に説明する。   The vacuum adjusting device 20 adjusts the condenser vacuum degree as needed while constantly extracting the air in the condenser 18 and has a configuration unique to the present invention. Therefore, the vacuum adjusting device 20 will be described in detail later in [Configuration of vacuum adjusting device].

復水ポンプ22は、復水器18内の復水を吸引してグランドコンデンサ24へ圧送するものであり、グランドコンデンサ24は、タービングランド部から漏洩した蒸気を利用して復水を加熱するものであり、低圧給水加熱器26は、主機タービン16の蒸気流路から抽出した蒸気を利用して復水をさらに加熱するものであり、脱気器28は、復水から空気および非凝縮性ガスを取り除くものである。脱気器28の下部には、水槽が設けられており、当該水槽に溜められた水は、ボイラ14に供給されることから「給水」と称される。脱気器28は、復水から給水を生成することから、復水系統L2の終点となっており、かつ、給水系統L3の始点となっている。   The condensate pump 22 sucks the condensate in the condenser 18 and pumps it to the ground condenser 24. The ground condenser 24 heats the condensate using steam leaked from the turbine gland. The low-pressure feed water heater 26 further heats the condensate using steam extracted from the steam flow path of the main turbine 16, and the deaerator 28 removes air and non-condensable gas from the condensate. Is to remove. A water tank is provided in the lower part of the deaerator 28, and the water stored in the water tank is supplied to the boiler 14, so that it is referred to as “water supply”. Since the deaerator 28 generates feed water from the condensate, it is the end point of the condensate system L2 and the start point of the feed water system L3.

給水ポンプ30は、脱気器28から給水を吸引して高圧給水加熱器32へ圧送するものであり、高圧給水加熱器32は、主機タービン16の蒸気流路から抽出した蒸気を利用して給水をさらに加熱するものであり、高圧給水加熱器32から排出された高温の給水が給水ポンプ30の吐出圧によってボイラ14に与えられる。そして、ボイラ14において給水から蒸気が生成される。   The feed water pump 30 sucks feed water from the deaerator 28 and pumps it to the high pressure feed water heater 32. The high pressure feed water heater 32 uses the steam extracted from the steam flow path of the main turbine 16 to feed water. The high-temperature feed water discharged from the high-pressure feed water heater 32 is given to the boiler 14 by the discharge pressure of the feed water pump 30. Then, steam is generated from the feed water in the boiler 14.

[真空調整装置の構成]
以下に、図1および図2を参照しながら真空調整装置20について詳細に説明する。真空調整装置20は、真空ポンプ60、空気エゼクタ62、逆止弁64、制御装置66および圧力計50を備えている。
[Configuration of vacuum control device]
Hereinafter, the vacuum adjusting device 20 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The vacuum adjusting device 20 includes a vacuum pump 60, an air ejector 62, a check valve 64, a control device 66, and a pressure gauge 50.

真空ポンプ60は、図1に示すように、水封式ポンプ70と、水封式ポンプ70を駆動する駆動モータ72と、水封式ポンプ70の吐出口70aから吐出された水から空気を分離する封水タンク74と、封水タンク74から排出されたオーバーフロー水を冷却する封水冷却器76とを有しており、封水タンク74の上面には、水から分離された空気を抜くための排気口74aが形成されている。そして、封水冷却器76から排出された水が水封式ポンプ70および封水タンク74を通って封水冷却器76に戻るように循環流路Rが構成されており、水封式ポンプ70の吸入口70bに空気エゼクタ62の吐出口(すなわちディフューザ80の先端部)80bが接続されている。   As shown in FIG. 1, the vacuum pump 60 separates air from water-sealed pump 70, a drive motor 72 that drives the water-sealed pump 70, and water discharged from the discharge port 70 a of the water-sealed pump 70. A sealed water tank 74 and a sealed water cooler 76 that cools the overflow water discharged from the sealed water tank 74, and the upper surface of the sealed water tank 74 is for extracting air separated from the water. The exhaust port 74a is formed. The circulation flow path R is configured so that the water discharged from the sealed water cooler 76 returns to the sealed water cooler 76 through the sealed water pump 70 and the sealed water tank 74, and the sealed water pump 70. The discharge port of the air ejector 62 (that is, the tip of the diffuser 80) 80b is connected to the suction port 70b.

空気エゼクタ62は、図2に示すように、ディフューザ80、吸入室82、ノズル84、抽気口86、外気口88および空調弁90を備えている。   As shown in FIG. 2, the air ejector 62 includes a diffuser 80, a suction chamber 82, a nozzle 84, an extraction port 86, an outside air port 88, and an air conditioning valve 90.

ディフューザ80は、その基端部80aの近傍にスロート部(一番狭い部分)92を有する略ラッパ状の部材であり、ディフューザ80の基端部80aに吸入室82が連設されている。吸入室82は、ノズル84、抽気口86および外気口88からの空気を合流させてディフューザ80に与える流路Qを構成する中空部材であり、吸入室82の側壁には、孔状のノズル取付口82aと、管状の抽気口86と、管状の外気口88とが互いに独立して設けられている。そして、ノズル取付口82aに対してノズル84が取り付けられており、外気口88に対して空調弁90が取り付けられている。   The diffuser 80 is a substantially trumpet-shaped member having a throat portion (narrowest portion) 92 in the vicinity of the base end portion 80 a, and a suction chamber 82 is connected to the base end portion 80 a of the diffuser 80. The suction chamber 82 is a hollow member that constitutes a flow path Q that joins air from the nozzle 84, the extraction port 86, and the outside air port 88 to give to the diffuser 80. A hole-shaped nozzle is attached to the side wall of the suction chamber 82. A mouth 82a, a tubular bleed port 86, and a tubular outside air port 88 are provided independently of each other. A nozzle 84 is attached to the nozzle attachment port 82 a and an air conditioning valve 90 is attached to the outside air port 88.

ノズル84は、先端部84aの内径がテーパ状に拡径された筒状部材であり、ノズル84の先端部84aは、吸入室82の内部においてディフューザ80の基端部80aに臨まされており、ノズル84の基端部84bは、大気に開放されている。ノズル取付口82aにノズル84を取り付けた状態において、ノズル84の軸線とディフューザ80の軸線とは一致しており、ノズル84から吸入室82に流入した外気(すなわち駆動空気)がディフューザ80のスロート部92に真っ直ぐに向かうようになっている。   The nozzle 84 is a cylindrical member in which the inner diameter of the distal end portion 84a is increased in a taper shape, and the distal end portion 84a of the nozzle 84 faces the proximal end portion 80a of the diffuser 80 inside the suction chamber 82, The base end portion 84b of the nozzle 84 is open to the atmosphere. In a state where the nozzle 84 is attached to the nozzle attachment port 82 a, the axis of the nozzle 84 and the axis of the diffuser 80 coincide with each other, and the outside air (that is, driving air) flowing into the suction chamber 82 from the nozzle 84 is the throat portion of the diffuser 80. It is going straight to 92.

空調弁90は、外気口88に対して大気中の空気(すなわち外気)を流量調整しながら取り込むものであり、外気口88に取り付けられた弁ハウジング90aと、弁ハウジング90aの内部に開閉自在に配置された弁体(図示省略)と、弁体を駆動する弁開閉装置90bとを有している。弁開閉装置90bは、制御装置66(図1)から与えられる制御信号に基づいて駆動されるものであり、制御信号に応じた弁開度を無段階で任意に選択できるように構成されている。本実施形態では、後述するように、空調弁90および外気口88を通して吸入室82に取り込まれた外気が駆動空気に混合されることによって、空気エゼクタ62の抽気能力が低減されるため、外気口88および空調弁90が「抽気能力低減手段」となっている。   The air conditioning valve 90 takes in atmospheric air (that is, outside air) from the outside air port 88 while adjusting the flow rate, and can be opened and closed inside the valve housing 90a attached to the outside air port 88 and the valve housing 90a. It has a disposed valve body (not shown) and a valve opening / closing device 90b for driving the valve body. The valve opening / closing device 90b is driven based on a control signal given from the control device 66 (FIG. 1), and is configured so that the valve opening degree corresponding to the control signal can be arbitrarily selected steplessly. . In the present embodiment, as will be described later, since the outside air taken into the suction chamber 82 through the air conditioning valve 90 and the outside air port 88 is mixed with the driving air, the bleeding ability of the air ejector 62 is reduced. 88 and the air-conditioning valve 90 are “bleeding capacity reducing means”.

逆止弁64は、図1に示すように、空気エゼクタ62における吸入室82内の空気が復水器18と空気エゼクタ62とを連通する空気流路(以下、「抽気流路」という。)Gを通って復水器18内に流入するのを防止するものであり、本実施形態では、抽気口86の上流側端部に逆止弁64が取り付けられている。なお、逆止弁64の位置は、「抽気流路G」にある限り、特に限定されるものではなく、たとえば、「抽気流路G」を構成する配管34dの途中に逆止弁64が配設されていてもよい。   As shown in FIG. 1, the check valve 64 is an air flow path (hereinafter referred to as “extraction flow path”) in which the air in the suction chamber 82 of the air ejector 62 communicates with the condenser 18 and the air ejector 62. In this embodiment, a check valve 64 is attached to the upstream end portion of the bleed port 86 to prevent the gas from flowing into the condenser 18 through G. The position of the check valve 64 is not particularly limited as long as it is in the “bleeding flow path G”. For example, the check valve 64 is arranged in the middle of the pipe 34 d constituting the “bleeding flow path G”. It may be provided.

制御装置66(図1)は、空調弁90の開閉動作を制御するものであり、各種の演算処理を実行する中央演算装置(CPU)と、制御プログラムおよび各種のデータを記憶する記憶装置(ROM,RAM)とを有しており、制御装置66には、圧力計50および弁開閉装置90bが信号線を介して電気的に接続されている。圧力計50から出力された圧力信号が制御装置66に与えられると、中央演算装置(CPU)では、当該圧力信号と記憶装置(ROM,RAM)に記憶されたデータとに基づいて制御信号が生成され、この制御信号が空調弁90の弁開閉装置90bに与えられる。   The control device 66 (FIG. 1) controls the opening / closing operation of the air conditioning valve 90, and includes a central processing unit (CPU) that executes various arithmetic processes, and a storage device (ROM) that stores control programs and various data. , RAM), and a pressure gauge 50 and a valve opening / closing device 90b are electrically connected to the control device 66 via signal lines. When the pressure signal output from the pressure gauge 50 is given to the control device 66, the central processing unit (CPU) generates a control signal based on the pressure signal and the data stored in the storage device (ROM, RAM). This control signal is given to the valve opening / closing device 90b of the air conditioning valve 90.

ここで、圧力計50から出力された圧力信号で定まる復水器真空度を「PV」、記憶装置(ROM,RAM)に記憶された設定値を「SP」、制御信号で定まる空調弁90(弁開閉装置90b)の出力値を「OUT」、比例ゲインを「K」、積分時間を「Ti」、ラプラス演算子を「s」とすると、制御装置66による空調弁90の制御は、図3に示す制御ブロックに従って行われることになる。なお、空調弁90の具体的な制御については後述する。   Here, the condenser vacuum degree determined by the pressure signal output from the pressure gauge 50 is “PV”, the set value stored in the storage device (ROM, RAM) is “SP”, and the air conditioning valve 90 ( When the output value of the valve opening / closing device 90b) is "OUT", the proportional gain is "K", the integration time is "Ti", and the Laplace operator is "s", the control of the air conditioning valve 90 by the controller 66 is as shown in FIG. This is performed according to the control block shown in FIG. The specific control of the air conditioning valve 90 will be described later.

[蒸気タービンプラントの動作]
次に、図1および図2を参照しながら蒸気タービンプラント10の動作について説明する。蒸気タービンプラント10の運転を開始すると、図1に示すように、蒸気系統L1の始点に位置するボイラ14によって蒸気が生成され、この蒸気が主機タービン16に与えられてプロペラ12等が回転される。主機タービン16で仕事を終えた蒸気は、復水器18で冷却凝縮されて復水に戻され、復水系統L2および給水系統L3を経てボイラ14に与えられる。
[Operation of steam turbine plant]
Next, the operation of the steam turbine plant 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. When the operation of the steam turbine plant 10 is started, as shown in FIG. 1, steam is generated by the boiler 14 located at the start point of the steam system L1, and this steam is given to the main turbine 16 to rotate the propeller 12 and the like. . The steam that has finished its work in the main turbine 16 is cooled and condensed by the condenser 18 and returned to the condensate, and supplied to the boiler 14 through the condensate system L2 and the water supply system L3.

また、抽気系統L4では、駆動モータ72が所定の回転数で回転されることによって水封式ポンプ70が駆動される。すると、図2に示すように、空気エゼクタ62では、水封式ポンプ70に引かれた大気中の空気が、ノズル84から吸入室82に取り込まれ、この空気(すなわち駆動空気)がディフューザ80のスロート部92を通して先端部80bから排出される。このとき、駆動空気の流れは、スロート部92のベンチュリ効果によって高速化されるため、スロート部92の圧力は、ベルヌーイの定理に従って低下し、吸入室82の内部は、スロート部92の圧力(負圧)に応じた負圧となる。したがって、復水器18内の空気は、当該負圧に引かれて、配管34d、逆止弁64および抽気口86を通して吸入室82内に取り込まれ、海水(すなわち冷却水)の温度が一定であれば、復水器真空度はほぼ一定に保持される。   In the extraction system L4, the water ring pump 70 is driven by the drive motor 72 being rotated at a predetermined rotational speed. Then, as shown in FIG. 2, in the air ejector 62, air in the atmosphere drawn by the water-sealed pump 70 is taken into the suction chamber 82 from the nozzle 84, and this air (that is, driving air) is supplied to the diffuser 80. It is discharged from the tip 80b through the throat portion 92. At this time, since the flow of the driving air is accelerated by the venturi effect of the throat portion 92, the pressure of the throat portion 92 decreases according to Bernoulli's theorem, and the inside of the suction chamber 82 has the pressure of the throat portion 92 (negative Pressure). Therefore, the air in the condenser 18 is drawn to the negative pressure and taken into the suction chamber 82 through the pipe 34d, the check valve 64 and the extraction port 86, and the temperature of the seawater (that is, cooling water) is constant. If there is, the condenser vacuum is kept almost constant.

[真空調整装置による真空調整方法]
続いて、図1および図2を参照しながら真空調整装置20による真空調整方法について説明する。「冷却水」となる海水の温度が設計温度付近で安定している場合には、空調弁90を操作しない通常運転でも、復水器真空度を許容運転範囲内に保持することが可能である。しかし、航海海域や季節等によって海水の温度が著しく低下し、復水器真空度が許容運転範囲を超えて上昇すると、上述したように、主機タービン16の最終段に位置する回転翼にドレンエロージョン等が発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、圧力計50によって復水器真空度(PV)が常時測定され、図3の制御ブロックに従って、空調弁90の出力値(OUT)が制御される。つまり、復水器真空度(PV)が設定値(SP)よりも高い場合には、弁開閉装置90bで弁体を開くように出力値(OUT)が制御され、復水器真空度(PV)が設定値(SP)よりも低い場合には、弁開閉装置90bで弁体を閉じるように出力値(OUT)が制御される。
[Vacuum adjustment method with vacuum adjustment device]
Next, a vacuum adjustment method using the vacuum adjustment device 20 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. When the temperature of the seawater used as “cooling water” is stable near the design temperature, it is possible to keep the condenser vacuum level within the allowable operating range even in normal operation without operating the air conditioning valve 90. . However, when the temperature of the seawater drops significantly due to the sea area, season, etc., and the condenser vacuum rises beyond the allowable operating range, as described above, drain erosion occurs on the rotor blades located at the final stage of the main turbine 16. Etc. may occur. Therefore, in this embodiment, the condenser vacuum degree (PV) is constantly measured by the pressure gauge 50, and the output value (OUT) of the air conditioning valve 90 is controlled according to the control block of FIG. That is, when the condenser vacuum degree (PV) is higher than the set value (SP), the output value (OUT) is controlled so that the valve body is opened by the valve opening / closing device 90b, and the condenser vacuum degree (PV) ) Is lower than the set value (SP), the output value (OUT) is controlled so that the valve element is closed by the valve opening / closing device 90b.

空調弁90が開かれると、その開度に応じた流量の外気が空調弁90から外気口88を経て吸入室82に流入し、この外気が空気エゼクタ62の内部(すなわち吸入室82)に取り込まれた駆動空気に混合されることによって、吸入室82の圧力が上昇される。したがって、空気エゼクタ62の抽気能力は、吸入室82に流入する外気量に応じて低減され、復水器真空度は、抽気能力の低減程度に応じて上昇される。外気口88から吸入室82に流入する外気は、抽気口86から吸入室82に流入する空気(すなわち抽気)よりも高圧であるが、抽気口86の上流側端部には、逆止弁64が設けられているので、当該外気が「抽気流路G」を逆流して復水器18内に流入するのを防止することができる。   When the air conditioning valve 90 is opened, outside air having a flow rate corresponding to the opening degree flows into the suction chamber 82 from the air conditioning valve 90 through the outside air port 88, and this outside air is taken into the air ejector 62 (that is, the suction chamber 82). By mixing with the driven air, the pressure in the suction chamber 82 is increased. Therefore, the extraction capability of the air ejector 62 is reduced according to the amount of outside air flowing into the suction chamber 82, and the condenser vacuum level is increased according to the degree of reduction of the extraction capability. The outside air flowing into the suction chamber 82 from the outside air port 88 is at a higher pressure than the air flowing into the suction chamber 82 from the bleed port 86 (that is, bleed air), but at the upstream end of the bleed port 86, there is a check valve 64. Therefore, it is possible to prevent the outside air from flowing back into the condenser 18 by flowing backward through the “bleeding flow path G”.

本実施形態では、空調弁90から外気を取り込むだけで真空調整装置20の抽気能力を迅速に低減することができるので、応答性の高い正確な真空調整(復水器真空度の低減)が可能であり、復水器真空度の上昇によるドレンエロージョン等を効果的に防止することができる。   In the present embodiment, the bleed capacity of the vacuum adjustment device 20 can be quickly reduced simply by taking outside air from the air conditioning valve 90, and therefore, highly responsive and accurate vacuum adjustment (reduction of the condenser vacuum degree) is possible. Thus, drain erosion or the like due to an increase in the condenser vacuum can be effectively prevented.

[真空調整装置による真空調整試験]
図4のグラフに示すように、発明者は、真空調整装置20の実用性を「真空調整試験」により確認した。この「真空調整試験」では、まず、真空調整装置20の空調弁90を全閉にして真空調整装置20の抽気能力を最大にし、復水器真空度を許容運転範囲の上限値(−98.0KPa)よりも上昇させた。具体的には、復水器18に対して15.3℃の海水を「冷却水」として供給し、復水器真空度を−99.2KPaまで上昇させた。続いて、空調弁90を全開にして真空調整装置20の抽気能力を最小にし、空調弁90の全開操作時からの時間の経過に伴う復水器真空度の変化を観察した。図4のグラフは、このときの経過時間と復水器真空度との関係を示したものである。
[Vacuum adjustment test with vacuum adjustment device]
As shown in the graph of FIG. 4, the inventor confirmed the practicality of the vacuum adjustment device 20 by the “vacuum adjustment test”. In this “vacuum adjustment test”, first, the air conditioning valve 90 of the vacuum adjustment device 20 is fully closed to maximize the extraction capability of the vacuum adjustment device 20, and the condenser vacuum is set to the upper limit value (−98. 0 KPa). Specifically, seawater at 15.3 ° C. was supplied as “cooling water” to the condenser 18 to increase the condenser vacuum level to −99.2 KPa. Subsequently, the air conditioning valve 90 was fully opened to minimize the bleed capacity of the vacuum adjusting device 20, and the change in the condenser vacuum degree with the passage of time from the time when the air conditioning valve 90 was fully opened was observed. The graph of FIG. 4 shows the relationship between the elapsed time at this time and the condenser vacuum degree.

図4のグラフより、復水器真空度は、6〜9分の時間帯で急激に低下し、その後、許容運転範囲内で安定したことが分かる。つまり、海水の温度が15.3℃程度まで低下した場合でも、真空調整装置20によって復水器真空度を許容運転範囲内に保持できることが分かる。   From the graph of FIG. 4, it can be seen that the condenser vacuum level suddenly decreased in the time zone of 6 to 9 minutes and then stabilized within the allowable operation range. That is, it can be seen that the vacuum regulator 20 can maintain the condenser vacuum level within the allowable operating range even when the temperature of the seawater is reduced to about 15.3 ° C.

(第2実施形態)
図5に示した第2実施形態に係る蒸気タービンプラント100は、圧力計50および温度計52の出力等に基づいて、空気エゼクタ62の空調弁112を手動で操作するようにしたものである。この蒸気タービンプラント100は、復水器真空度を自動的に制御するための構成(制御装置66、弁開閉装置90b等)を備えていない点を除いて、第1実施形態に係る蒸気タービンプラント10(図1)と同様に構成されている。そのため、蒸気タービンプラント10(図1)の構成部分と対応する部分には、当該構成部分と同じ符号を付し、対応する部分についての説明は省略する。
(Second Embodiment)
The steam turbine plant 100 according to the second embodiment shown in FIG. 5 is configured to manually operate the air conditioning valve 112 of the air ejector 62 based on the outputs of the pressure gauge 50 and the thermometer 52. This steam turbine plant 100 is not provided with a configuration (control device 66, valve opening / closing device 90b, etc.) for automatically controlling the condenser vacuum degree, and the steam turbine plant according to the first embodiment. 10 (FIG. 1). Therefore, parts corresponding to the constituent parts of the steam turbine plant 10 (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those of the constituent parts, and description of the corresponding parts is omitted.

蒸気タービンプラント100において復水器真空度を調整する際には、まず、復水器真空度を圧力計50によって測定する。そして、復水器真空度が予め定められた設定値よりも高ければ、空調弁112を手動で開くことによって吸入室82内に外気を取り込み、空気エゼクタ62の内部(すなわち吸入室82)に取り込まれた駆動空気に当該外気を混合して真空調整装置20の抽気能力を低減させる。すると、復水器18からの抽気量が低減されるため、その低減程度に応じて復水器真空度が低減される。第2実施形態では、空調弁112から取り込まれた外気が外気口88から吸入室82内に流入し、当該外気が駆動空気に混合されることによって空気エゼクタ62の抽気能力が低減されるので、外気口88および空調弁112が「抽気能力低減手段」となっている。   When adjusting the condenser vacuum degree in the steam turbine plant 100, first, the condenser vacuum degree is measured by the pressure gauge 50. If the condenser vacuum level is higher than a predetermined set value, the outside air is taken into the suction chamber 82 by manually opening the air conditioning valve 112 and taken into the air ejector 62 (ie, the suction chamber 82). The outside air is mixed with the driven air, and the bleed capacity of the vacuum adjusting device 20 is reduced. Then, since the amount of extraction from the condenser 18 is reduced, the degree of condenser vacuum is reduced according to the degree of reduction. In the second embodiment, since the outside air taken in from the air conditioning valve 112 flows into the suction chamber 82 from the outside air port 88, and the outside air is mixed with the driving air, the extraction ability of the air ejector 62 is reduced. The outside air port 88 and the air conditioning valve 112 are “extraction ability reducing means”.

本発明は、船舶および発電プラント等のような蒸気タービンプラントを用いる用途に幅広く適用可能である。   The present invention is widely applicable to applications using steam turbine plants such as ships and power plants.

L1… 蒸気系統
L2… 復水系統
L3… 給水系統
L4… 抽気系統
10… 蒸気タービンプラント
12… プロペラ
14… ボイラ
16… 主機タービン
18… 復水器
20… 復水器の真空調整装置
22… 復水ポンプ
24… グランドコンデンサ
28… 脱気器
40… 高圧タービン
42… 低圧タービン
50… 圧力計
52… 温度計
60… 真空ポンプ
62… 空気エゼクタ
64… 逆止弁
66… 制御装置
70… 水封式ポンプ
80… ディフューザ
82… 吸入室
84… ノズル
86… 抽気口
88… 外気口(抽気能力低減手段)
90… 空調弁(抽気能力低減手段)
90a… 弁本体
90b… 弁開閉装置
92… スロート部
100… 蒸気タービンプラント
112… 空調弁(抽気能力低減手段)
L1 ... Steam system L2 ... Condensate system L3 ... Water supply system L4 ... Extraction system 10 ... Steam turbine plant 12 ... Propeller 14 ... Boiler 16 ... Main turbine 18 ... Condenser 20 ... Condenser vacuum regulator 22 ... Condensate Pump 24 ... Grand condenser 28 ... Deaerator 40 ... High-pressure turbine 42 ... Low-pressure turbine 50 ... Pressure gauge 52 ... Thermometer 60 ... Vacuum pump 62 ... Air ejector 64 ... Check valve 66 ... Control device 70 ... Water-sealed pump 80 ... Diffuser 82 ... Suction chamber 84 ... Nozzle 86 ... Bleed port 88 ... Open air port (bleeding capacity reducing means)
90 ... Air-conditioning valve (bleeding capacity reduction means)
90a ... Valve body 90b ... Valve opening / closing device 92 ... Throat section 100 ... Steam turbine plant 112 ... Air conditioning valve (extraction capability reducing means)

Claims (6)

駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える、復水器の真空調整装置において、
前記空気エゼクタは、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合することによって抽気能力を低減させる抽気能力低減手段を有していることを特徴とする、復水器の真空調整装置。
A condenser comprising: an air ejector that extracts air from a condenser using a negative pressure generated by a venturi effect caused by a flow of driving air; and a vacuum pump that causes the driving air to flow into the air ejector. In the vacuum regulator,
The air ejector has a bleed capacity reducing means for reducing the bleed capacity by mixing air in the atmosphere with the driving air taken into the air ejector. Vacuum adjustment device.
前記空気エゼクタは、スロート部を有するディフューザと、前記ディフューザの基端部に設けられた吸入室と、前記スロート部に前記駆動空気を与えるノズルと、前記吸入室に前記復水器内の空気を流入させる抽気口とを有しており、
前記抽気能力低減手段は、前記吸入室に大気中の空気を流入させる外気口と、前記外気口に取り込まれる前記大気中の空気の流量を調整する空調弁とを有している、請求項1に記載の復水器の真空調整装置。
The air ejector includes a diffuser having a throat portion, a suction chamber provided at a base end portion of the diffuser, a nozzle for supplying the driving air to the throat portion, and air in the condenser in the suction chamber. And a bleed port for inflow,
2. The bleed capacity reducing means includes an outside air port through which air in the atmosphere flows into the suction chamber, and an air conditioning valve that adjusts the flow rate of the air in the atmosphere taken into the outside air port. The condenser vacuum regulator described in 1.
前記復水器と前記空気エゼクタとを連通する抽気流路と、
前記抽気流路に配置され、前記空調弁から取り込まれた空気が前記抽気流路を通って前記復水器に流入するのを防止する逆止弁とをさらに備える、請求項に記載の復水器の真空調整装置。
A bleed passage for communicating the condenser and the air ejector;
The return valve according to claim 2 , further comprising: a check valve disposed in the extraction channel and preventing air taken in from the air conditioning valve from flowing into the condenser through the extraction channel. Water device vacuum regulator.
前記復水器内の真空度を測定する圧力計と、
前記圧力計の出力に基づいて前記空調弁の開閉動作を制御する制御装置とを備える、請求項3に記載の復水器の真空調整装置。
A pressure gauge for measuring the degree of vacuum in the condenser;
The condenser vacuum adjusting device according to claim 3, further comprising: a control device that controls an opening / closing operation of the air conditioning valve based on an output of the pressure gauge.
駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える復水器の真空調整装置を用いた復水器の真空調整方法であって、
前記復水器内の真空度を測定する工程と、
前記真空度が予め定められた設定値よりも高いときに、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合する工程とを備える、復水器の真空調整方法。
A condenser vacuum comprising: an air ejector that extracts air from a condenser using negative pressure generated by a venturi effect due to a flow of driving air; and a vacuum pump that causes the driving air to flow into the air ejector. A condenser vacuum adjustment method using an adjustment device,
Measuring the degree of vacuum in the condenser;
And a step of mixing air in the atmosphere with the driving air taken into the air ejector when the degree of vacuum is higher than a predetermined set value.
給水から蒸気を生成するボイラと前記ボイラで生成された蒸気で駆動される主機タービンとを有する蒸気系統と、
前記主機タービンから排出された蒸気を凝縮させて復水を生成する復水器と前記復水から空気を除去する脱気器とを有する復水系統と、
前記ボイラに前記給水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、
請求項3または4に記載の復水器の真空調整装置を有する抽気系統とを備える、蒸気タービンプラント。
A steam system having a boiler that generates steam from feed water and a main turbine driven by the steam generated by the boiler;
A condensate system having a condenser for condensing steam discharged from the main engine turbine to generate condensate and a deaerator for removing air from the condensate;
A water supply system having a water supply pump for supplying the water to the boiler;
A steam turbine plant comprising: a bleed system having the condenser vacuum adjusting device according to claim 3.
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