JP5762222B2 - 蒸気タービン設備 - Google Patents
蒸気タービン設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5762222B2 JP5762222B2 JP2011192775A JP2011192775A JP5762222B2 JP 5762222 B2 JP5762222 B2 JP 5762222B2 JP 2011192775 A JP2011192775 A JP 2011192775A JP 2011192775 A JP2011192775 A JP 2011192775A JP 5762222 B2 JP5762222 B2 JP 5762222B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- turbine
- receiver
- spill
- gland seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
- F01D11/06—Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
- F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
本発明は、例えば、少なくとも一つのプロペラを備えた船舶に搭載される蒸気タービン設備に関するものである。
蒸気タービン設備としては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
さて、特許文献1の図2に開示されたものでは、タービンの負荷が上昇して、高圧側グランド部7から漏洩する蒸気が低圧側グランド部8において必要なシール蒸気を上回るようになったら、供給弁4が全閉にされるとともに排出弁6が全開にされ、余分な漏洩蒸気は、排出弁6を介して排出され、復水器に導かれて復水されるようになっている。そのため、特許文献1の図2に開示されたものでは、排出弁6を経て復水器に放出される排出蒸気が保有するエネルギーを無駄に捨ててしまうという問題点があった。
そこで、このような問題点を解決するものとして、特許文献1の図1に開示されたもの、すなわち、排出弁6を蒸気レシーバー圧力以下のタービン低圧段に連通するように構成し、グランドシール部において余剰となって排出弁6を経て下流に向かう排出蒸気を前記タービン低圧段落に導入することにより、排出蒸気の保有するエネルギーを無駄に捨てることなく、タービンの回転エネルギーとして回収し、タービンの出力向上(性能向上)を図るようにしたものが知られている。
しかしながら、特許文献1の図1に開示されたものでは、グランドシール蒸気レシーバー5内を所定の蒸気レシーバー圧力範囲(例えば、0.1078MPa〜0.1177MPa)に保つために、グランドシール蒸気レシーバー5内の圧力に応じて排出弁6を開閉する際、排出弁6が全開状態で、その後もグランドシール蒸気レシーバー5内の圧力が上昇傾向にあると、グランドシール蒸気レシーバー5内の圧力を所定の圧力に保つことができなくなるといった問題点があった。
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、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる蒸気タービン設備を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る蒸気タービン設備は、蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーを備えた蒸気タービン設備であって、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作する制御信号を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁、および前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁に出力する制御器と、を備えている。
本発明に係る蒸気タービン設備は、蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーを備えた蒸気タービン設備であって、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作する制御信号を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁、および前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁に出力する制御器と、を備えている。
本発明に係る蒸気タービン設備によれば、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気は、スピル蒸気管を介してスピル蒸気コンデンサに、あるいはグランドシール蒸気連絡管を介して蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気が、主復水器に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる。
また、スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気が、主復水器に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる。
上記蒸気タービン設備において、前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作されるとさらに好適である。
このような蒸気タービン設備によれば、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は全閉とされ、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気プラントあるいは蒸気タービンの出力(性能)をさらに向上させることができる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気プラントあるいは蒸気タービンの出力(性能)をさらに向上させることができる。
上記蒸気タービン設備において、前記スピル蒸気コンデンサと前記主復水器とは、ベントラインを介して連通されているとさらに好適である。
このような蒸気タービン設備によれば、スピル蒸気コンデンサ内が、グランドシール蒸気レシーバー内よりも低い圧力で保持されることになる。
これにより、グランドシール蒸気レシーバーからスピル蒸気コンデンサへの蒸気の流れが、蒸気タービンの負荷によって変化する(流れ易くなったり流れ難くなったりする)のを防止することができる。
これにより、グランドシール蒸気レシーバーからスピル蒸気コンデンサへの蒸気の流れが、蒸気タービンの負荷によって変化する(流れ易くなったり流れ難くなったりする)のを防止することができる。
本発明に係る船舶は、上記いずれかの蒸気タービン設備を具備している。
本発明に係る船舶によれば、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる蒸気タービン設備を具備しているので、当該船舶の熱回収率を向上させることができ、かつ、当該船舶の信頼性を向上させることができる。
本発明に係る蒸気タービン設備の運用方法は、蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーと、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、を備えた蒸気タービン設備の運用方法であって、前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作するようにした。
本発明に係る蒸気タービン設備の運用方法によれば、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気は、スピル蒸気管を介してスピル蒸気コンデンサに、あるいはグランドシール蒸気連絡管を介して蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気が、主復水器に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる。
また、スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気が、主復水器に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる。
上記蒸気タービン設備の運用方法において、前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作するようにするとさらに好適である。
このような蒸気タービン設備の運用方法によれば、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は全閉とされ、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービンの出力(性能)をさらに向上させることができる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービンの出力(性能)をさらに向上させることができる。
本発明に係る蒸気タービン設備よれば、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができるという効果を奏する。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態に係る蒸気タービン設備について、図1から図3を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図、図2(a)は補助蒸気供給弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、図2(b)はスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁、およびグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、図3は本実施形態に係る蒸気タービン設備の概略構成図である。
以下、本発明の第1実施形態に係る蒸気タービン設備について、図1から図3を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図、図2(a)は補助蒸気供給弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、図2(b)はスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁、およびグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、図3は本実施形態に係る蒸気タービン設備の概略構成図である。
図3に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン設備1は、例えば、LNG船等の船舶の推進用に用いられる舶用主機蒸気タービン設備である。この蒸気タービン設備1は、主機とされる蒸気タービン2と、図示しない減速機(駆動伝達手段)と、図示しないプロペラ(推進器)と、を備えている。
蒸気タービン2は、蒸気タービン設備1の主動力機として用いられる、例えば、再熱3圧式の蒸気タービンであり、高圧タービン(以下、「HPタービン」という。)21と、中圧タービン(以下、「IPタービン」という。)22と、低圧タービン(以下、「LPタービン)という。」23と、発電機用タービン(以下、「GENタービン」という。)24と、図示しない後進用タービン(ASTタービン)と、再熱器25と、を備えている。
HPタービン21およびGENタービン24には、主蒸気管31を介して主ボイラ32からの主蒸気がそれぞれ供給され、これによりHPタービン21およびGENタービン24が回転駆動される。
再熱器25は、HPタービン21とIPタービン22との間に配置され、HPタービン21から排気されて(低温)再熱蒸気管33を介して導かれた蒸気を加熱する。再熱器25にて加熱された蒸気は、(高温)再熱蒸気管34を介してIPタービン22へと供給される。
再熱器25は、HPタービン21とIPタービン22との間に配置され、HPタービン21から排気されて(低温)再熱蒸気管33を介して導かれた蒸気を加熱する。再熱器25にて加熱された蒸気は、(高温)再熱蒸気管34を介してIPタービン22へと供給される。
IPタービン22には、再熱器25にて加熱された再熱蒸気が供給され、これによりIPタービン22は回転駆動される。IPタービン22とHPタービン21とは共通の第1軸26に設けられている。IPタービン22の機能としては、LPタービン23の一部と考えてよいが、配置上の制限と減速機に伝える負荷分担を平等にする目的でLPタービン23の側ではなく、HPタービン21と同軸上に配備してある。
LPタービン23には、IPタービン22から排気されて蒸気管35を介して導かれた蒸気が供給され、これによりLPタービン23が回転駆動される。LPタービン23およびGENタービン24から排気されて(第一の)排気管36を介して主復水器37に導かれた蒸気は、主復水器37で凝縮し、復水となる。
ASTタービンは、船舶が後進する際に用いられ、主蒸気管31の途中から枝分かれした図示しない後進用主蒸気管を介して主ボイラ32からの主蒸気が直接供給され、これによりASTタービンが回転駆動されるようになっている。また、ASTタービンとLPタービンとは共通の第2軸(図示せず)に設けられている。
ASTタービンは、船舶が後進する際に用いられ、主蒸気管31の途中から枝分かれした図示しない後進用主蒸気管を介して主ボイラ32からの主蒸気が直接供給され、これによりASTタービンが回転駆動されるようになっている。また、ASTタービンとLPタービンとは共通の第2軸(図示せず)に設けられている。
減速機には、上述した第1軸26および第2軸が入力軸として接続され、減速機の出力側には、図示しない主軸(駆動伝達手段)が接続されている。また、この主軸には、プロペラが接続され、主軸によってプロペラが回転させられる。そして、このプロペラの回転によって船舶の推進力が得られるようになっている。
なお、図3中の符号41は、主復水器37で凝縮した復水を主ボイラ32に導く給水管である。給水管41の途中には、上流側(主復水器37の側)から下流側(主ボイラ32の側)に向かって主復水ポンプ42、グランドコンデンサ43、スピル(spill)蒸気コンデンサ44、(第一段)給水加熱器45、デアレータ(脱気給水加熱器)46、主給水ポンプ47、エコノマイザ(節炭器)48が設けられている。
グランドコンデンサ43には、タービングランド部等からの漏洩蒸気(グランド排気)が導かれ、タービングランド部等から導かれた漏洩蒸気は、グランドコンデンサ43の内部を通過する復水(給水)と熱交換され、復水が温められる。
スピル蒸気コンデンサ44には、グランド(パッキン)シール蒸気レシーバー51からスピル蒸気管52を介してスピル蒸気が導かれ、グランドシール蒸気レシーバー51から導かれたスピル蒸気は、スピル蒸気コンデンサ44の内部を通過する復水と熱交換され、復水が温められる。
スピル蒸気コンデンサ44には、グランド(パッキン)シール蒸気レシーバー51からスピル蒸気管52を介してスピル蒸気が導かれ、グランドシール蒸気レシーバー51から導かれたスピル蒸気は、スピル蒸気コンデンサ44の内部を通過する復水と熱交換され、復水が温められる。
ここで、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時には、図1に示すように、系外(外部)に存する適宜の蒸気供給源からグランドシール蒸気レシーバー51に、補助蒸気供給管57を介してグランドシール蒸気(補助蒸気)が供給されるようになっている。補助蒸気供給管57の途中には、補助蒸気供給弁58が設けられている。
給水加熱器45には、LPタービン23の途中段から取り出された蒸気と、IPタービン22の途中段から取り出されてエアヒータ(空気予熱器)53で熱交換された蒸気ドレンとが導かれる。給水加熱器45に導かれた蒸気は、給水加熱器45の内部を通過する復水と熱交換され、復水が温められる。
デアレータ46には、IPタービン22の途中段から取り出されてエアヒータ53に導かれる蒸気の一部が導かれ、デアレータ46に導かれた蒸気は、デアレータ46の内部を通過する復水の脱気を促進するとともに熱交換され、復水が温められる。
デアレータ46には、IPタービン22の途中段から取り出されてエアヒータ53に導かれる蒸気の一部が導かれ、デアレータ46に導かれた蒸気は、デアレータ46の内部を通過する復水の脱気を促進するとともに熱交換され、復水が温められる。
グランドコンデンサ43、スピル蒸気コンデンサ44、給水加熱器45で熱交換された結果生じるドレンは、アトムス(atoms)ドレンタンク54に導かれ、アトムスドレンタンク54に溜まったドレンは、給水加熱器45とデアレータ46との間に位置する給水管41に接続されたドレン管55、およびドレン管55の途中に設けられたドレンポンプ56を介して給水加熱器45とデアレータ46との間に位置する給水管41に戻され、給水管41を流れる復水と合流する(に流入する)。
さて、図1および図3に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン設備1には、グランドシール蒸気レシーバー51からスピル蒸気コンデンサ44にスピル蒸気を導くスピル蒸気管52と、グランドシール蒸気レシーバー51から排気された蒸気を主復水器37に導く(第二の)排気管61とを備えている。スピル蒸気管52および排気管61の途中には、制御器62(図1参照)から出力されたバルブ開閉信号(制御信号:指令信号)に応じて開閉操作されるスピル蒸気制御弁63およびグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64がそれぞれ設けられている。
また、スピル蒸気コンデンサ44と主復水器37とは、ベントライン65を介して連通されており、スピル蒸気コンデンサ44内は、グランドシール蒸気レシーバー51内よりも低い圧力で保持される。なお、ベントライン65の途中には、オリフィス66が設けられている。
また、スピル蒸気コンデンサ44と主復水器37とは、ベントライン65を介して連通されており、スピル蒸気コンデンサ44内は、グランドシール蒸気レシーバー51内よりも低い圧力で保持される。なお、ベントライン65の途中には、オリフィス66が設けられている。
グランドシール蒸気レシーバー51には、当該グランドシール蒸気レシーバー51内の圧力を計測し、電気信号に変換して出力する圧力センサPTが取り付けられている。圧力センサPTで計測されたデータは、制御器62に出力され、当該制御器62にて補助蒸気供給弁58、スピル蒸気制御弁63、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64をそれぞれ開閉操作するバルブ開閉信号に変換される。制御器62から出力されたバルブ開閉信号(本実施形態では4−20mAの電気信号)は、補助蒸気供給弁58、スピル蒸気制御弁63、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64にそれぞれ伝達される。そして、補助蒸気供給弁58、スピル蒸気制御弁63、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64はそれぞれ、グランドシール蒸気レシーバー51内を常に所定の圧力範囲(例えば、0.1078MPa〜0.1177MPa)に保つように、制御器62から出力されたバルブ開閉信号に応じて、開閉操作される。
なお、図1中の符号3は高圧側グランド部を示し、符号4は低圧側グランド部を示している。
なお、図1中の符号3は高圧側グランド部を示し、符号4は低圧側グランド部を示している。
ここで、本実施形態において、補助蒸気供給弁58は、図2(a)に示すように、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時に、制御器62から4mAの電気信号が送られてきて全開(弁開度100%)とされ、定格運転されている時(系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時)に、制御器62から20mAの電気信号が送られてきて全閉(弁開度0%)とされる。
一方、スピル蒸気制御弁63は、図2(b)に実線で示すように、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時に全閉(弁開度0%)とされ、定格運転されている時(系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時)に、制御器62から出力されたバルブ開閉信号(本実施形態では4−20mAの電気信号)に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が定格運転されている時、スピル蒸気制御弁63は、制御器62から4mAの電気信号が送られてきたら全閉とされ、12−20mAの電気信号が送られてきたら全開とされる。
また、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64は、図2(b)に一点鎖線で示すように、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時に全閉(弁開度0%)とされ、定格運転され、かつ、スピル蒸気制御弁63が全開となっている時に、制御器62から出力されたバルブ開閉信号(本実施形態では4−20mAの電気信号)に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が定格運転され、かつ、スピル蒸気制御弁63が全開となっている時、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64は、制御器62から4−12mAの電気信号が送られてきたら全閉とされ、20mAの電気信号が送られてきたら全開とされる。
本実施形態に係る蒸気タービン設備1および蒸気タービン設備1の運用方法によれば、グランドシール蒸気レシーバー51内の蒸気は、スピル蒸気管52を介してスピル蒸気コンデンサ44に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、スピル蒸気管52の途中に設けられたスピル蒸気制御弁63が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー51内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管61の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー51内の蒸気が、主復水器37に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー51内を所定の圧力範囲に保つことができる。
また、スピル蒸気管52の途中に設けられたスピル蒸気制御弁63が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー51内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管61の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー51内の蒸気が、主復水器37に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー51内を所定の圧力範囲に保つことができる。
また、本実施形態に係る蒸気タービン設備1および蒸気タービン設備1の運用方法によれば、スピル蒸気制御弁63が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64は全閉とされ、スピル蒸気制御弁63が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー51内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービン2の出力(性能)をさらに向上させることができる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービン2の出力(性能)をさらに向上させることができる。
さらに、本実施形態に係る蒸気タービン設備1によれば、ベントライン65によりスピル蒸気コンデンサ44内が、グランドシール蒸気レシーバー51内よりも低い圧力で保持されることになる。
これにより、グランドシール蒸気レシーバー51からスピル蒸気コンデンサ44への蒸気の流れが、蒸気タービン2の負荷によって変化する(流れ易くなったり流れ難くなったりする)のを防止することができる。
これにより、グランドシール蒸気レシーバー51からスピル蒸気コンデンサ44への蒸気の流れが、蒸気タービン2の負荷によって変化する(流れ易くなったり流れ難くなったりする)のを防止することができる。
一方、本発明に係る船舶(図示せず)によれば、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー51内を所定の圧力範囲に保つことができる蒸気タービン設備1を具備しているので、当該船舶の熱回収率を向上させることができ、かつ、当該船舶の信頼性を向上させることができる。
〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態に係る蒸気タービン設備について、図4を参照しながら説明する。
図4は本実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図である。
本発明の第2実施形態に係る蒸気タービン設備について、図4を参照しながら説明する。
図4は本実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図である。
本実施形態に係る蒸気タービン設備81は、スピル蒸気コンデンサ44が省略され、スピル蒸気管52およびスピル蒸気制御弁63の代わりに、グランドシール蒸気連絡管82およびグランドシール蒸気排出弁83が設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
図4に示すように、グランドシール蒸気連絡管82は、グランドシール蒸気レシーバー51からHPタービン21のタービン途中段(蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段)、IPタービン22のタービン途中段(大気圧以下となるタービン低圧段)、LPタービン23のタービン途中段(大気圧以下となるタービン低圧段)にグランドシール蒸気をそれぞれ導く配管である。また、このグランドシール蒸気連絡管82の途中には、制御器62から出力されたバルブ開閉信号(制御信号:指令信号)に応じて開閉操作されるグランドシール蒸気排出弁83が設けられている。
ここで、本実施形態において、補助蒸気供給弁58は、図2(a)に示すように、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時に、制御器62から4mAの電気信号が送られてきて全開(弁開度100%)とされ、定格運転されている時(系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時)に、制御器62から20mAの電気信号が送られてきて全閉(弁開度0%)とされる。
一方、グランドシール蒸気排出弁83は、図2(b)に実線で示すように、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時に全閉(弁開度0%)とされ、定格運転されている時(系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時)に、制御器62から出力されたバルブ開閉信号(本実施形態では4−20mAの電気信号)に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が定格運転されている時、グランドシール蒸気排出弁83は、制御器62から4mAの電気信号が送られてきたら全閉とされ、12−20mAの電気信号が送られてきたら全開とされる。
また、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64は、図2(b)に一点鎖線で示すように、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が停止している時および低負荷の時に全閉(弁開度0%)とされ、定格運転され、かつ、グランドシール蒸気排出弁83が全開となっている時に、制御器62から出力されたバルブ開閉信号(本実施形態では4−20mAの電気信号)に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン2(より詳しくは、HPタービン21、IPタービン22、LPタービン23)が定格運転され、かつ、グランドシール蒸気排出弁83が全開となっている時、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64は、制御器62から4−12mAの電気信号が送られてきたら全閉とされ、20mAの電気信号が送られてきたら全開とされる。
本実施形態に係る蒸気タービン設備81および蒸気タービン設備81の運用方法によれば、グランドシール蒸気レシーバー51内の蒸気は、グランドシール蒸気連絡管82を介して蒸気タービン2の蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、グランドシール蒸気連絡管82の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁83が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー51内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管61の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー51内の蒸気が、主復水器37に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー51内を所定の圧力範囲に保つことができる。
また、グランドシール蒸気連絡管82の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁83が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー51内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管61の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー51内の蒸気が、主復水器37に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー51内を所定の圧力範囲に保つことができる。
また、本実施形態に係る蒸気タービン設備81および蒸気タービン設備81の運用方法によれば、グランドシール蒸気排出弁83が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64は全閉とされ、グランドシール蒸気排出弁83が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー51内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁64が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービン2の出力(性能)をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービン2の出力(性能)をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
1 蒸気タービン設備
2 蒸気タービン
3 高圧側グランド部
4 低圧側グランド部
37 主復水器
44 スピル蒸気コンデンサ
51 グランドシール蒸気レシーバー
52 スピル蒸気管
61 排気管
62 制御器
63 スピル蒸気制御弁
64 グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁
65 ベントライン
81 蒸気タービン設備
82 グランドシール蒸気連絡管
83 グランドシール蒸気排出弁
2 蒸気タービン
3 高圧側グランド部
4 低圧側グランド部
37 主復水器
44 スピル蒸気コンデンサ
51 グランドシール蒸気レシーバー
52 スピル蒸気管
61 排気管
62 制御器
63 スピル蒸気制御弁
64 グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁
65 ベントライン
81 蒸気タービン設備
82 グランドシール蒸気連絡管
83 グランドシール蒸気排出弁
Claims (6)
- 蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーを備えた蒸気タービン設備であって、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの大気圧以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、
前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作する制御信号を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁、および前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁に出力する制御器と、を備えていることを特徴とする蒸気タービン設備。 - 前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作されることを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービン設備。
- 前記スピル蒸気コンデンサと前記主復水器とは、ベントラインを介して連通されていることを特徴とする請求項1または2に記載の蒸気タービン設備。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備を具備していることを特徴とする船舶。
- 蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーと、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの大気圧以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、を備えた蒸気タービン設備の運用方法であって、
前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作するようにしたことを特徴とする蒸気タービン設備の運用方法。 - 前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作するようにしたことを特徴とする請求項5に記載の蒸気タービン設備の運用方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011192775A JP5762222B2 (ja) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | 蒸気タービン設備 |
CN201280038845.9A CN103748322B (zh) | 2011-09-05 | 2012-08-31 | 蒸汽涡轮设备及其运用方法以及具有该蒸汽涡轮设备的船舶 |
KR1020147003157A KR101588145B1 (ko) | 2011-09-05 | 2012-08-31 | 증기 터빈 설비 |
PCT/JP2012/072148 WO2013035638A1 (ja) | 2011-09-05 | 2012-08-31 | 蒸気タービン設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011192775A JP5762222B2 (ja) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | 蒸気タービン設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013053569A JP2013053569A (ja) | 2013-03-21 |
JP5762222B2 true JP5762222B2 (ja) | 2015-08-12 |
Family
ID=47832085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011192775A Active JP5762222B2 (ja) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | 蒸気タービン設備 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5762222B2 (ja) |
KR (1) | KR101588145B1 (ja) |
CN (1) | CN103748322B (ja) |
WO (1) | WO2013035638A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6775963B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2020-10-28 | 三菱重工マリンマシナリ株式会社 | タービングランド蒸気供給システム及びこの運用方法 |
JP6656992B2 (ja) | 2016-03-31 | 2020-03-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン翼の脱水素処理方法 |
JP6872926B2 (ja) | 2017-02-17 | 2021-05-19 | 三菱パワー株式会社 | 蒸気タービンプラント |
CN107605541A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-19 | 山东中实易通集团有限公司 | 防止1000mw超超临界汽轮机汽封抱轴轴封电加热器系统及方法 |
CN111927574B (zh) * | 2020-06-18 | 2022-06-07 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种间接测试汽封蒸汽泄漏量的试验装置 |
IT202100002348A1 (it) * | 2021-02-03 | 2022-08-03 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Gland condenser skid systems by shell & plates technology |
EP4200521A1 (en) * | 2021-10-19 | 2023-06-28 | Gas Shipping Advisors, S.L. | Conversion method of lng carrier steam or hybrid propulsion installations |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03115706A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-16 | Toshiba Corp | グランド蒸気復水装置 |
JPH1073005A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | グランドシール蒸気調整装置 |
JPH1193611A (ja) | 1997-09-24 | 1999-04-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 復水式蒸気タービンのグランドシール装置 |
DE19746658A1 (de) * | 1997-10-22 | 1999-04-29 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Temperaturbereiches eines NOx-Speichers in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors |
KR200441902Y1 (ko) * | 2007-09-28 | 2008-09-17 | 한국전력공사 | 복합화력발전소 응축수 배출시스템의 대기 방출증기회수장치 |
-
2011
- 2011-09-05 JP JP2011192775A patent/JP5762222B2/ja active Active
-
2012
- 2012-08-31 KR KR1020147003157A patent/KR101588145B1/ko active IP Right Grant
- 2012-08-31 WO PCT/JP2012/072148 patent/WO2013035638A1/ja active Application Filing
- 2012-08-31 CN CN201280038845.9A patent/CN103748322B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103748322A (zh) | 2014-04-23 |
CN103748322B (zh) | 2015-09-30 |
JP2013053569A (ja) | 2013-03-21 |
WO2013035638A1 (ja) | 2013-03-14 |
KR20140040850A (ko) | 2014-04-03 |
KR101588145B1 (ko) | 2016-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5762222B2 (ja) | 蒸気タービン設備 | |
EP2423460B1 (en) | Systems and methods for pre-warming a heat recovery steam generator and associated steam lines | |
JP5539521B2 (ja) | オーバーロード制御バルブを有する発電プラントシステム | |
KR102393458B1 (ko) | 컴바인드 사이클 플랜트 및 그 운전 방법 | |
KR20070120172A (ko) | 가스 및 증기 터빈 시스템의 시동 방법 | |
JP2010163892A (ja) | 蒸気タービン設備および給水ポンプ駆動タービン運転方法 | |
KR101315504B1 (ko) | 기력발전소의 터빈발전기 운전장치 | |
JP4801465B2 (ja) | 舶用推進プラントおよびこれを備えた船舶ならびに舶用推進プラントの制御方法 | |
JP2015068314A (ja) | 燃料ガス加熱設備およびコンバインドサイクル発電プラント | |
JP7433487B2 (ja) | 蒸気タービン設備及びこれを備えたコンバインドサイクルプラント並びに蒸気タービン設備の改造方法 | |
JP5901194B2 (ja) | ガスタービン冷却システム及びガスタービン冷却方法 | |
EP2460983B1 (en) | Steam-driven power plant | |
JP5812873B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
JP2006063886A (ja) | 火力発電プラント | |
JP5656754B2 (ja) | ごみ焼却炉用発電設備及びその制御方法 | |
JP5094701B2 (ja) | 火力発電システム | |
JP5475315B2 (ja) | コンバインドサイクル発電システム | |
JP2002115807A (ja) | ボイラ給水ポンプ用駆動タービン運転方法およびその運転装置 | |
JP2013053570A (ja) | 舶用主機蒸気タービン設備 | |
JP5656753B2 (ja) | ごみ焼却炉用発電設備及びその制御方法 | |
JP2019027387A (ja) | コンバインドサイクル発電プラント、その運転方法並びに改造方法 | |
JP5675516B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
JP5183304B2 (ja) | 給水ポンプ駆動用タービンに関する試験方法および発電設備 | |
JP2010159702A (ja) | 蒸気タービン発電プラント |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140828 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150512 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150609 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5762222 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |