JP6067594B2 - 蒸気タービンプラント - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、蒸気タービンプラントに関する。

図７，図８は、従来技術に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

［Ａ］蒸気タービンプラントの全体について
まず、図７を用いて、従来技術に係る蒸気タービンプラントの全体について説明する。図７では、従来技術に係る蒸気タービンプラントを模式的に示している。

図７に示すように、従来技術に係る蒸気タービンプラントは、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。

上記の蒸気タービンプラントでは、第１給水ポンプ４によって加圧された水Ｆ４（給水）が、まず、第４給水加熱器５ｄで加熱される。そして、その加熱された水Ｆ５ｄ（給水）が、第３給水加熱器５ｃで加熱された後、その第３給水加熱器５ｃで加熱された水Ｆ５ｃ（給水）が、脱気器６で脱気される。その脱気された水Ｆ６（給水）は、第２給水ポンプ７で加圧された後、その加圧された水Ｆ７（給水）が、第２給水加熱器５ｂで加熱される。そして、その加熱された水Ｆ５ｂ（給水）が、第１給水加熱器５ａで加熱された後、その第１給水加熱器５ａで加熱された水Ｆ５ａ（給水）が、ボイラ３において加熱され気化する。

ボイラ３での加熱によって生成された蒸気Ｆ３ａ（高圧蒸気）は、高圧タービン１の内部に作動流体として流入し、仕事を行う。そして、高圧タービン１から排気された蒸気Ｆ１は、ほとんどが、低温再熱蒸気としてボイラ３に流入する。その高圧タービン１からボイラ３へ流れる蒸気Ｆ１ａ（低温再熱蒸気）は、ボイラ３で再熱される。その再熱された蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）は、再熱タービン２の内部に作動流体として流入し、仕事を行う。

再熱タービン２から排気された蒸気Ｆ２（再熱タービン排気）は、復水器８に流入し、復水器８で冷却されて凝縮される。復水器８は、例えば、冷却水ポンプ（図示省略）によって海から汲み上げた海水を冷却水（図示省略）として用いて、再熱タービン２の排気口Ａ２ｃから排気された蒸気Ｆ２（再熱タービン排気）を冷却し凝縮させる。冷却水（図示省略）は、復水器８で加熱された後に、海へ戻される。復水器８での凝縮で生成された水（復水）は、第４給水加熱器５ｄから流入するドレン水Ｂ５ｄと合流し、その合流した水Ｆ８が、第１給水ポンプ４によって加圧される。

上述したように、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）は、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、脱気器６、および、第２給水ポンプ７を介して、ボイラ３に流入し、ボイラ３で加熱される。

ボイラ３、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６のそれぞれについて、更に詳細に説明する。

ボイラ３は、例えば、石炭ボイラであって、石炭の燃焼により発生する燃焼排ガス（図示省略）を用いて、第１給水加熱器５ａから流入した水Ｆ５ａを加熱し、蒸発させる（石炭、燃焼排ガス、燃焼用の空気などについては、図示を省略している）。ボイラ３での加熱により生じた蒸気Ｆ３ａ（高圧蒸気）は、高圧タービン１の供給口Ａ１から内部に供給された後に、高圧タービン１の内部において膨張し、圧力が低下すると共に温度が低下する。これにより、静止体であるケーシング（図示省略）の内部において、羽根車である膨張機（図示省略）が回転する。膨張機は、回転軸の両端を軸受で支えられながら回転する。膨張機の回転軸は、発電機（図示省略）に連結されており、その回転軸の回転によって発電機において発電が行われる。

この他に、ボイラ３では、燃焼排ガス（図示省略）を用いて、高圧タービン１から流入する蒸気Ｆ１ａ（低温再熱蒸気）を再熱する。ボイラ３で再熱された蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）は、再熱タービン２の供給口Ａ２から内部に供給された後に、再熱タービン２の内部において膨張し、圧力が低下すると共に温度が低下する。これにより、上記と同様に、静止体であるケーシング（図示省略）の内部において、羽根車である膨張機（図示省略）が回転する。膨張機の回転軸は、発電機（図示省略）に連結されており、その回転軸の回転によって発電機において発電が行われる。

第１給水加熱器５ａでは、高圧タービン１に設けられた第１の高圧タービン抽気口Ａ１ａから抽気された蒸気Ｂ１ａ（抽気蒸気）と、第２給水加熱器５ｂから流入した水Ｆ５ｂ（給水）との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第２給水加熱器５ｂから流入した水Ｆ５ｂ（給水）は、第１給水加熱器５ａで加熱される。この一方で、第１の高圧タービン抽気口Ａ１ａから抽気された蒸気Ｂ１ａ（抽気蒸気）は、第１給水加熱器５ａでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ａとして第２給水加熱器５ｂへ流出する。

第２給水加熱器５ｂでは、高圧タービン１において第１の高圧タービン抽気口Ａ１ａよりも下流に位置する第２の高圧タービン抽気口Ａ１ｂから抽気された蒸気Ｂ１ｂ（抽気蒸気）と、第２給油ポンプ７で加圧された水Ｆ７（給水）との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第２給油ポンプ７で加圧された水Ｆ７（給水）は、第２給水加熱器５ｂで加熱される。この一方で、第２の高圧タービン抽気口Ａ１ｂから流入した蒸気Ｂ１ｂ（抽気蒸気）は、第２給水加熱器５ｂでの熱交換により冷却されて凝縮し、第１給水加熱器５ａから流入したドレン水Ｂ５ａと共に、ドレン水Ｂ５ｂとして脱気器６に流出する。

脱気器６では、高圧タービン１において第２の高圧タービン抽気口Ａ１ｂよりも下流に位置する排出口Ａ１ｃから排気された蒸気Ｆ１のうち、一部の蒸気Ｆ１ｂ（抽気蒸気）（Ｆ１ｂ＝Ｆ１−Ｆ１ａ）が流入し、第３給水加熱器５ｃから流入した水Ｆ５ｃに合流する。脱気器６は、広義には給水加熱器の一種であって、第３給水加熱器５ｃで加熱された水Ｆ５ｃは、上記のように流入した蒸気Ｆ１ｂ（抽気蒸気）によって、溶存している気体が脱気されると共に、加熱される。なお、ここでは、高圧タービン１の最下流において抜き出した蒸気Ｆ１ｂを脱気器６で用いているが、これに限らない。圧力が適切な蒸気であれば、高圧タービン１と再熱タービン２とのいずれの部分から抽気した蒸気を用いてもよい。

第３給水加熱器５ｃでは、再熱タービン２に設けられた第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａから抽気された蒸気Ｂ２ａ（抽気蒸気）と、第４給水加熱器５ｄから流入した水Ｆ５ｄ（給水）との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第４給水加熱器５ｄから流入した水Ｆ５ｄ（給水）は、加熱される。この一方で、第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａから抽気された蒸気Ｂ２ａ（抽気蒸気）は、第３給水加熱器５ｃでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ｃとして流出する。

第４給水加熱器５ｄでは、再熱タービン２において第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａよりも下流に位置する第２の再熱タービン抽気口Ａ２ｂから抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）と、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４は、加熱される。この一方で、第２の再熱タービン抽気口Ａ２ｂから流出した蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）は、第４給水加熱器５ｄでの熱交換により冷却されて凝縮し、第３給水加熱器５ｃから流入したドレン水Ｂ５ｃと共に、ドレン水Ｂ５ｄとして流出する。そして、第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄは、復水器８で凝縮された水に合流する。

上記の蒸気タービンプラントのように、蒸気タービンから抽気した抽気蒸気を用いて給水を加熱するランキンサイクルは、「再生サイクル」と呼ばれている。また、上記のように、低温再熱蒸気をボイラで再熱し、その再熱された再熱蒸気を再熱タービンに流入させるランキンサイクルは、「再熱サイクル」と呼ばれている。図７で示すランキンサイクルは、再生再熱サイクルと呼ばれている。

［Ｂ］蒸気タービンプラントの軸シール部について
つぎに、図８を用いて、上記の蒸気タービンプラントの軸シール部に関して、詳細に説明する。図８では、図７に示した蒸気タービンプラントの一部について、模式的に示している。

図８に示すように、高圧タービン１においては、第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられている。第１軸シール部１１は、高圧タービン１において、蒸気Ｆ３ａ（高圧蒸気）が流入する入口側（高圧側）に設けられている。第２軸シール部１２は、高圧タービン１において、蒸気Ｆ１が流出する出口側（低圧側）に設けられている。

一方で、再熱タービン２においては、図８に示すように、第３軸シール部２３と第４軸シール部２４とが設けられている。第３軸シール部２３は、再熱タービン２において、蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）が流入する入口側（高圧側）に設けられている。第４軸シール部２４は、図８に示すように、再熱タービン２において、蒸気Ｆ２（再熱タービン排気）が流出する出口側（低圧側）に設けられている。

図示を省略しているが、軸シール部のそれぞれにおいては、回転体である回転軸（図示省略）と静止体であるケーシング（図示省略）との間を蒸気が流通して外部へ流出することを抑制するために、グランドパッキン（図示省略）が設置され、両者の間をシールしている。それでも、外界への流出は充分に起こるので、軸シール部では蒸気フローが工夫されている。

以下より、高圧タービン１の各軸シール部および再熱タービン２の各軸シール部において、流出入する流体（グランド蒸気など）に関して、詳細に説明する。

［Ｂ−１］高圧タービン１側について
［Ｂ−１−１］第１グランド蒸気Ｇ１について
高圧タービン１では、ケーシング（図示省略）の内部に流入した蒸気Ｆ３ａ（高圧蒸気）のほとんどが、膨張機（図示省略）へ流れる。

しかし、高圧タービン１の入口側（高圧側）に位置する第１軸シール部１１においては、図８に示すように、高圧タービン１の内部に流入した蒸気Ｆ３ａ（高圧蒸気）の一部が、第１グランド蒸気Ｇ１として流れる。

第１グランド蒸気Ｇ１は、第１軸シール部１１において、高圧タービン１の内部から、圧力が低い外界側へ流れる。第１グランド蒸気Ｇ１は、内部から外界側へ流れるに伴って、圧力が徐々に低下する。

［Ｂ−１−２］第２グランド蒸気Ｇ２について
高圧タービン１の出口側（低圧側）に位置する第２軸シール部１２では、図８に示すように、高圧タービン１の内部に流入した蒸気Ｆ３ａ（高圧蒸気）の一部が、出口側まで流れていった後、第２グランド蒸気Ｇ２として流れる。

第２グランド蒸気Ｇ２は、第２軸シール部１２において、高圧タービン１の内部から、圧力が低い外界側へ流れる。第２グランド蒸気Ｇ２は、高圧タービン１の出口付近であるので、膨張機を流通しながら既に充分に圧力が低下している。第２グランド蒸気Ｇ２は、第１グランド蒸気Ｇ１と同様に、内部から外界側へ流れるに伴って、圧力が徐々に低下する。

［Ｂ−１−３］第３グランド蒸気Ｇ３について
高圧タービン１の入口側（高圧側）に位置する第１軸シール部１１では、図８に示すように、第３グランド蒸気Ｇ３が第１グランド蒸気Ｇ１から抜き取られる。ここでは、第３グランド蒸気Ｇ３は、第１軸シール部１１において、第１グランド蒸気Ｇ１の圧力が、高圧タービン１から排気される蒸気Ｆ１よりもやや高い圧力まで低下した位置で抜き取られる。

第３グランド蒸気Ｇ３は、高圧タービン１からボイラ３（図７参照）へ流れる蒸気Ｆ１ａに合流し、低温再熱蒸気としてボイラ３で再熱される。すなわち、第３グランド蒸気Ｇ３は、再熱タービン２の作動流体の一部として、有効利用される。

［Ｂ−１−４］第４グランド蒸気Ｇ４，第５グランド蒸気Ｇ５について
高圧タービン１の入口側（高圧側）に位置する第１軸シール部１１では、図８に示すように、第１グランド蒸気Ｇ１の圧力が第３グランド蒸気Ｇ３よりも更に低下する位置において、第４グランド蒸気Ｇ４が第１グランド蒸気Ｇ１から抜き取られる。つまり、第４グランド蒸気Ｇ４は、第１グランド蒸気Ｇ１の流路において、第３グランド蒸気Ｇ３が抜き取られた位置よりも下流側の位置から抜き取られる。

高圧タービン１の出口側（低圧側）に位置する第２軸シール部１２では、第５グランド蒸気Ｇ５が第２グランド蒸気Ｇ２から抜き取られる。第５グランド蒸気Ｇ５は、第２軸シール部１２において、第２グランド蒸気Ｇ２の圧力が、第４グランド蒸気Ｇ４と同程度まで低下した位置から抜き取られる。

第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５との両者は、互いが合流した後に、第１シール流体Ｓ１（＝Ｇ４＋Ｇ５）として、再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３に流入し、有効利用される。

［Ｂ−１−５］第６グランド蒸気Ｇ６，第７グランド蒸気Ｇ７について
高圧タービン１の入口側（高圧側）に位置する第１軸シール部１１では、図８に示すように、第１グランド蒸気Ｇ１の圧力が第４グランド蒸気Ｇ４よりも更に低下した位置において、第６グランド蒸気Ｇ６が第１グランド蒸気Ｇ１から抜き取られる。つまり、第６グランド蒸気Ｇ６は、第１グランド蒸気Ｇ１の流路において、第４グランド蒸気Ｇ４が抜き取られた位置よりも下流側の位置から抜き取られる。

高圧タービン１の出口側（低圧側）に位置する第２軸シール部１２では、図８に示すように、第２グランド蒸気Ｇ２の圧力が第５グランド蒸気Ｇ５よりも更に低下した位置において、第７グランド蒸気Ｇ７が第２グランド蒸気Ｇ２から抜き取られる。つまり、第７グランド蒸気Ｇ７は、第２グランド蒸気Ｇ２の流路において、第５グランド蒸気Ｇ５が抜き取られた位置よりも下流側の位置から抜き取られる。第７グランド蒸気Ｇ７は、第２軸シール部１２において、第２グランド蒸気Ｇ２の圧力が第６グランド蒸気Ｇ６と圧力が同程度まで低下した位置から抜き取られる。

第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７との両者は、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）の一部として、再熱タービン２において出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４に流入し、有効利用される。

［Ｂ−１−６］第８グランド蒸気Ｇ８，第９グランド蒸気Ｇ９について
高圧タービン１の入口側（高圧側）に位置する第１軸シール部１１では、図８に示すように、第１グランド蒸気Ｇ１の圧力が第６グランド蒸気Ｇ６よりも更に低下した位置において、第８グランド蒸気Ｇ８が第１グランド蒸気Ｇ１から抜き取られる。つまり、第８グランド蒸気Ｇ８は、第１グランド蒸気Ｇ１の流路において、第６グランド蒸気Ｇ６が抜き取られた位置よりも下流側の位置から抜き取られる。

高圧タービン１の出口側（低圧側）に位置する第２軸シール部１２では、図８に示すように、第２グランド蒸気Ｇ２の圧力が第７グランド蒸気Ｇ７よりも更に低下した位置において、第９グランド蒸気Ｇ９が第２グランド蒸気Ｇ２から抜き取られる。つまり、第９グランド蒸気Ｇ９は、第２グランド蒸気Ｇ２の流路において、第７グランド蒸気Ｇ７が抜き取られた位置よりも下流側の位置から抜き取られる。第９グランド蒸気Ｇ９は、第２軸シール部１２において、第２グランド蒸気Ｇ２の圧力が第８グランド蒸気Ｇ８と圧力が同程度まで低下した位置から抜き取られる。

図８に示すように、第８グランド蒸気Ｇ８と第９グランド蒸気Ｇ９との両者は、不要蒸気Ｆ１２（＝Ｇ８＋Ｇ９＋Ｇ１３＋Ｇ１４）の一部として、グランド蒸気復水器９に流入する。そして、グランド蒸気復水器９において冷却されて液化し、グランド蒸気凝縮水Ｆ９として、復水器８に流入する。

上記のように、高圧タービン１では、第１軸シール部１１において、第１グランド蒸気Ｇ１から、第３グランド蒸気Ｇ３と第４グランド蒸気Ｇ４と第６グランド蒸気Ｇ６とが抜き取られると共に、第２軸シール部１２において、第２グランド蒸気Ｇ２から、第５グランド蒸気Ｇ５と第７グランド蒸気Ｇ７とが抜き取られ、それぞれが有効利用されている。これにより、有効利用されていない第８グランド蒸気Ｇ８と第９グランド蒸気Ｇ９との両者の流量が減少している。

なお、第１軸シール部１１においては、第８グランド蒸気Ｇ８よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が更に存在する。同様に、第２軸シール部１２においては、第９グランド蒸気Ｇ９よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が、更に存在する。しかし、これらのグランド蒸気（図示省略）は、ごく微量であって、圧力が大気圧に近く、また周囲から冷却されて液化している。無視できるほど微量であるため、図示を省略している。

［Ｂ−２］再熱タービン２側について
［Ｂ−２−１］第１０グランド蒸気Ｇ１０について
再熱タービン２では、ケーシング（図示省略）の内部に流入した蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）のほとんどが、膨張機（図示省略）へ流れる。

しかし、再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３においては、図８に示すように、再熱タービン２の内部に流入した蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）の一部が、第１０グランド蒸気Ｇ１０として流れる。

第１０グランド蒸気Ｇ１０は、内部よりも圧力が低い外界側へ流れる。第１０グランド蒸気Ｇ１０は、外界側へ流れるに伴って、圧力が徐々に低下する。

再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３では、第１シール流体Ｓ１（＝Ｇ４＋Ｇ５）が第１０グランド蒸気Ｇ１０に流入する。ここでは、第３軸シール部２３において、第１０グランド蒸気Ｇ１０の圧力が第１シール流体Ｓ１よりも高い位置にて、第１シール流体Ｓ１（＝Ｇ４＋Ｇ５）が、第１０グランド蒸気Ｇ１０に合流する。

第１０グランド蒸気Ｇ１０において、第１シール流体Ｓ１が合流した部分は、圧力が合流前よりも高くなる。第１シール流体Ｓ１は、第１０グランド蒸気Ｇ１０と同様に外界側へ流れようとするだけでなく、第１０グランド蒸気Ｇ１０とは逆に、再熱タービン２の内部側へ流れようとする。このため、第１シール流体Ｓ１によって、第１０グランド蒸気Ｇ１０が内部から外界側へ流出することが抑制される。つまり、第１０グランド蒸気Ｇ１０は、第１シール流体Ｓ１の合流によって、上流側と下流側との圧力差が小さくなって、流量（漏れ流量）が小さくなる。

［Ｂ−２−２］第１１グランド蒸気Ｇ１１について
再熱タービン２において、出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４では、図８に示すように、第１０グランド蒸気Ｇ１０と異なり、第１１グランド蒸気Ｇ１１が、外界側から再熱タービン２の内部へ流れる。

高圧タービン１と再熱タービン２とにより構成される蒸気タービンにおいて復水器８に最も近い最下流位置では、タービン内を流れていた蒸気が、外界の大気圧よりも低い圧力にまで低下している。このため、第１１グランド蒸気Ｇ１１は、外界側から、より圧力の低い再熱タービン２の内部側へ流れる。

［Ｂ−２−３］第１２グランド蒸気Ｇ１２について
再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３では、図８に示すように、第１２グランド蒸気Ｇ１２が第１０グランド蒸気Ｇ１０から抜き取られる。第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第３軸シール部２３において、第１シール流体Ｓ１が合流した後の第１０グランド蒸気Ｇ１０の圧力が、第６グランド蒸気Ｇ６および第７グランド蒸気Ｇ７と同程度の圧力に低下した位置で抜き取られる。つまり、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第１０グランド蒸気Ｇ１０の流路において、第１シール流体Ｓ１が合流した位置よりも下流側の位置から抜き取られる。

図８に示すように、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７とが合流した流れに合流した後に、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）として、第４軸シール部２４に流入して、有効利用される。これにより、第４軸シール部２４においては、第２シール流体Ｓ２の流入によって、大気が外界から再熱タービン２の内部へ流入することが防止される。

［Ｂ−２−４］第１３グランド蒸気Ｇ１３，第１４グランド蒸気Ｇ１４について
再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３では、図８に示すように、第１０グランド蒸気Ｇ１０の圧力が第１２グランド蒸気Ｇ１２よりも更に低下した位置において、第１３グランド蒸気Ｇ１３が第１０グランド蒸気Ｇ１から抜き取られる。つまり、第１３グランド蒸気Ｇ１３は、第１０グランド蒸気Ｇ１０の流路において、第１２グランド蒸気Ｇ１２が抜き取られた位置よりも下流側の位置から抜き取られる。

再熱タービン２の出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４において、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）は、図８に示すように、第１１グランド蒸気Ｇ１１と、第１４グランド蒸気Ｇ１４とに分岐する。上述したように、第４軸シール部２４において、第１１グランド蒸気Ｇ１１は、外界側から再熱タービン２の内部へ流れる。これに対して、第１４グランド蒸気Ｇ１４は、第４軸シール部２４において、第１１グランド蒸気Ｇ１１とは逆に、外界側へ流れる。

第１３グランド蒸気Ｇ１３と第１４グランド蒸気Ｇ１４との両者は、不要蒸気Ｆ１２（＝Ｇ８＋Ｇ９＋Ｇ１３＋Ｇ１４）の一部として、グランド蒸気復水器９に流入する。そして、その不要蒸気Ｆ１２は、グランド蒸気復水器９において冷却されて液化し、グランド蒸気凝縮水Ｆ９として、復水器８に流入する。

上記のように、第１シール流体Ｓ１により、第１０グランド蒸気Ｇ１０の流量（漏れ流量）は、減っている。もし、第２シール流体Ｓ２がなければ、第１１グランド蒸気Ｇ１１の代わりに、外界から大気が流入してしまうが、これが防止されている。再熱タービン２では、第３軸シール部２３において、第１０グランド蒸気Ｇ１０から第１２グランド蒸気Ｇ１２が抜き取られ、有効利用されている。これにより、有効利用されていない第１３グランド蒸気Ｇ１３の流量を減少することができる。

なお、第３軸シール部２３においては、第１３グランド蒸気Ｇ１３よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在する。同様に、第４軸シール部２４においては、第１４グランド蒸気Ｇ１４よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在する。しかし、これらのグランド蒸気（図示省略）は、ごく微量であって、圧力が大気圧に近く、また周囲から冷却されて液化している。無視できるほど微量であるため、図示を省略している。

特開２０１２−５７５８４号公報

蒸気タービンプラントにおいては、発電効率の向上が求められている。上記の蒸気タービンプラントにおいては、不要蒸気Ｆ１２がグランド蒸気復水器９へ流入するため、不要蒸気Ｆ１２が保有する熱量を更に有効利用できる可能性がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、不要蒸気の熱量などを有効利用することによって、発電効率の向上が可能な蒸気タービンプラントを提供することである。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、再生サイクルを構成しており、給水加熱器に流入した抽気蒸気がその給水加熱器において凝縮して変化したドレン水の一部が、蒸気タービンに設けられた軸シール部に流入する。

図１は、第１実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図２は、第２実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図３は、第３実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図４は、第４実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図５は、第５実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図６は、第６実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図７は、従来技術に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。 図８は、従来技術に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
［Ａ］構成など
図１は、第１実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

図１では、本実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を模式的に示している。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、図１では一部の図示を省略しているが、図７に示したように、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。また、図８に示したように、グランド蒸気復水器９を有すると共に、高圧タービン１には第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられ、再熱タービン２には第３軸シール部２３と第４軸シール部２４とが設けられている。

しかし、本実施形態の蒸気タービンプラントでは、図１に示すように、第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄの流れの一部が、上記の従来技術（図８参照）と異なっている。

本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術（図７，図８参照）の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の記載と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態において、第４給水加熱器５ｄでは、上記の従来技術と同様に、再熱タービン２から抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）が流入する。そして、第４給水加熱器５ｄにおいては、再熱タービン２から抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）と、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）は、第４給水加熱器５ｄで加熱される。この一方で、再熱タービン２から抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）は、第４給水加熱器５ｄでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ｄとして流出する。

しかし、本実施形態では、上記の従来技術と異なり、第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄは、２つに分岐して流れる。

その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、一方のドレン水Ｂ５１ｄ（不要ドレン水）は、上記の従来技術（図８参照）と同様に、復水器８で凝縮された水に合流する。

これに対して、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、上記の従来技術（図８参照）と異なり、弁ＶＢ５ｄを介して、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とが合流した蒸気（Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）に合流する。この他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄの開度を調節することによって、合流前に、第６グランド蒸気Ｇ６、第７グランド蒸気Ｇ７、および、第１２グランド蒸気Ｇ１２と圧力が同じになるように調整される。そして、合流後に、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２＋Ｂ５２ｄ）として、再熱タービン２の第４軸シール部２４に流入する。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、再熱タービン２から抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）が、第４給水加熱器５ｄで凝縮してドレン水Ｂ５ｄに変化した後に、そのドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、再熱タービン２の第４軸シール部２４に流入する。これにより、本実施形態では、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも、第６グランド蒸気Ｇ６、第７グランド蒸気Ｇ７、および、第１２グランド蒸気Ｇ１２が流れにくくなり、第１グランド蒸気Ｇ１（図７参照）、第２グランド蒸気Ｇ２（図８参照）、および、第１０グランド蒸気Ｇ１０の流量（漏れ流量）が減少する。

また、本実施形態では、上記の従来技術（図８参照）と同様に、第８グランド蒸気Ｇ８、第９グランド蒸気Ｇ９、および、第１３グランド蒸気Ｇ１３が、グランド蒸気復水器９（図８参照）に流れるが、これらの流量を減少させることができる。これに伴って、本実施形態では、再熱タービン２の作動媒体が増加するので、再熱タービン２の出力が増加する。

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンプラントの発電効率を向上させることができる。

なお、本実施形態において、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２＋Ｂ５２ｄ）は、ドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）の合流によって、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低い。しかし、流体によるシール機能は、流体の圧力が重要な因子であり、流体の温度は、特に重要な因子ではない。このため、シール機能を十分に発揮することができる。

また、本実施形態の第２シール流体Ｓ２は、液体であるドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）が、気体である蒸気（Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）に合流したものであるので、液体である場合と、気体である場合と、気液混合である場合とがあり得る。第２シール流体Ｓ２が液体である場合には、第４軸シール部２４に流入した後に、周囲の熱で加熱されて気化する事があり得る。しかし、仮に、その流入後の状態が液体状態や気体状態や気液混合状態であっても、グランドパッキン（図示省略）のシール性能は、悪化しない。

また、本実施形態の第２シール流体Ｓ２は、上述したように、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低いが、その差は小さい。このため、回転軸（図示省略）を冷却することはない。さらに、上記の従来技術（図８参照）と同様に、第１１グランド蒸気Ｇ１１は、再熱タービン２の膨張機（図示省略）に対して影響がない場所に流入するため、再熱タービン２の性能は悪化しない。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、蒸気タービンプラントは、上記の従来技術（図７，図８参照）と同様に、高圧タービン１と再熱タービン２とを有し、再生サイクルと共に再熱サイクルを構成しているが、これに限らない。再熱サイクルを構成しないが、再生サイクルを構成した蒸気タービンプラントであってもよい。この場合には、再熱タービン２が存在せずに、再熱タービン２が高圧タービン１に替わり、再熱蒸気（蒸気Ｆ３ｂ）が高圧蒸気（蒸気Ｆ３ａ）に替わる。さらに、第６グランド蒸気Ｇ６、第７グランド蒸気Ｇ７、および、第１シール流体Ｓ１が存在しないことになる。

本実施形態では、５つの給水加熱器（第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６）を有する場合について説明しているが、これに限らない。給水加熱器が５つよりも多くてもよく、また、５つよりも少なくてもよい。

＜第２実施形態＞
［Ａ］構成など
図２は、第２実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

図２では、図１と同様に、本実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を模式的に示している。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、図２では一部の図示を省略しているが、図７に示したように、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。また、図８に示したように、グランド蒸気復水器９を有すると共に、高圧タービン１には第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられ、再熱タービン２には第３軸シール部２３と第４軸シール部２４とが設けられている。

さらに、本実施形態の蒸気タービンプラントは、図２に示すように、第１実施形態の場合（図１参照）と同様に、第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、再熱タービン２に設けられた第４軸シール部２４に流入するように構成されている。

しかし、本実施形態の蒸気タービンプラントでは、図２に示すように、第１２グランド蒸気Ｇ１２の流れが、上記の第１実施形態（図１参照）の場合と異なっている。

本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、第１実施形態（図１参照）の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の記載と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図２に示すように、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、上記の従来技術（図８参照）および第１実施形態（図１参照）と同様に、再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３から取り出される。しかし、上記の従来技術（図８参照）および第１実施形態（図１参照）と異なり、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７とが合流した流れに合流しない。

図２に示すように、本実施形態では、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、再熱タービン２から抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）に合流する。そして、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、その再熱タービン２から抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）と共に、加熱蒸気（Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）として、第４給水加熱器５ｄに流入する。

そして、第４給水加熱器５ｄにおいては、その流入した加熱蒸気（Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）と、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４は、第４給水加熱器５ｄで加熱される。この一方で、加熱蒸気（Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）は、第４給水加熱器５ｄでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ｄとして流出する。

第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄは、上記の第１実施形態と同様に、２つに分岐して流れる。そして、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、一方のドレン水Ｂ５１ｄ（不要ドレン水）は、復水器８で凝縮された水に合流する。これに対して、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄを介して、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７とが合流した流体（Ｇ６＋Ｇ７）に合流する。この他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄの開度を調節することによって、合流前に、第６グランド蒸気Ｇ６、および、第７グランド蒸気Ｇ７と圧力が同じになるように調整される。そして、合流後に、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｂ５２ｄ）として、再熱タービン２において出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４に流入する。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、再熱タービン２（蒸気タービン）において入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３から取り出した第１２グランド蒸気Ｇ１２と、その再熱タービン２から抽気した蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）とを用いて、第４給水加熱器５ｄで水Ｆ４（給水）を加熱する。そして、その第４給水加熱器５ｄでの凝縮によって生成されたドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、再熱タービン２において出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４に流入する。

このように、本実施形態では、上記の従来技術（図７，図８参照）および第１実施形態（図１参照）の場合と異なり、第４給水加熱器５ｄにおいて、第１２グランド蒸気Ｇ１２が保有する潜熱が、熱回収され、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）の加熱に利用される。上記の従来技術（図７，図８参照）においては、第１２グランド蒸気Ｇ１２が保有する潜熱は、最終的には、第１１グランド蒸気Ｇ１１の一部になって復水器８に捨てられると共に、第１４グランド蒸気Ｇ１４の一部になってグランド蒸気復水器９に捨てられている。しかし、本実施形態では、上記したように、第１２グランド蒸気Ｇ１２が保有する潜熱を、給水加熱のために有効利用している。

このため、本実施形態では、ボイラ３（図７参照）に流入する水Ｆ５ａ（給水）の温度を、上記の従来技術（図７，図８参照）などの場合よりも高温にすることができる。

したがって、本実施形態では、ボイラ３で消費する燃料の消費量を低減することができ、蒸気タービンプラントの発電効率を向上することができる。

なお、本実施形態において、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｂ５２ｄ）は、第１実施形態の場合と同様に、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低い。しかし、流体によるシール機能は、流体の圧力が重要な因子であり、流体の温度は、特に重要な因子ではない。このため、シール機能において、問題はない。

また、本実施形態の第２シール流体Ｓ２は、第１実施形態の場合と同様に、液体である場合と、気体である場合と、気液混合である場合とがあり得る。第２シール流体Ｓ２が液体である場合には、第４軸シール部２４に流入した後に、周囲の熱によって加熱されて気化する事があり得る。しかし、仮に、その流入後の状態が液体状態や気体状態や気液混合状態であっても、グランドパッキン（図示省略）のシール性能は、悪化しない。

また、本実施形態の第２シール流体Ｓ２は、上述したように、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低いが、第１実施形態の場合と同様に、その差は小さい。このため、回転軸（図示省略）を冷却することはない。さらに、上記の従来技術（図８参照）と同様に、第１１グランド蒸気Ｇ１１は、再熱タービン２の膨張機（図示省略）に対して影響がない場所に流入するため、再熱タービン２の性能は悪化しない。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、蒸気タービンプラントは、上記の従来技術（図７，図８参照）と同様に、高圧タービン１と、再熱タービン２とを有し、再生サイクルと共に、再熱サイクルを構成しているが、これに限らない。第１実施形態の場合と同様に、再熱サイクルを構成しないが、再生サイクルを構成した蒸気タービンプラントであってもよい。この場合には、再熱タービン２が存在せずに、再熱タービン２が高圧タービン１に替わり、再熱蒸気（蒸気Ｆ３ｂ）が高圧蒸気（蒸気Ｆ３ａ）に替わる。さらに、第６グランド蒸気Ｇ６、第７グランド蒸気Ｇ７、および、第１シール流体Ｓ１が存在しないことになる。

本実施形態では、５つの給水加熱器（第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６）を有する場合について説明しているが、これに限らない。上記の実施形態と同様に、給水加熱器が５つよりも多くてもよく、また、５つよりも少なくてもよい。

なお、本実施形態では、給水加熱器で凝縮して変化したドレン水の一部を軸シール部に流入させない形態にしてもよい。

＜第３実施形態＞
［Ａ］構成など
図３は、第３実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

図３では、図１等と同様に、本実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を模式的に示している。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、図３では一部の図示を省略しているが、図７に示したように、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。また、図８に示したように、グランド蒸気復水器９を有すると共に、高圧タービン１には第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられている。

しかし、本実施形態では、図３に示すように、再熱タービン２として、第１再熱タービン２Ａと、第２再熱タービン２Ｂとが設けられている。第１再熱タービン２Ａは、単流タービンであって、入口側（高圧側）に第３軸シール部２３Ａが設けられていると共に、出口側（低圧側）に第４軸シール部２４Ａが設けられている。これに対して、第２再熱タービン２Ｂは、複流タービンであって、一方の出口側に第５軸シール部２５Ｂが設けられていると共に、他方の出口側に第６軸シール部２６Ｂが設けられている。

本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術（図７，図８参照）等の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の記載と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態においては、ボイラ３（図７参照）で再熱された蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）は、第１再熱タービン２Ａに流入し、仕事を行う。そして、第１再熱タービン２Ａから排気された蒸気Ｆ２Ａ（第１再熱タービン排気）は、第２再熱タービン２Ｂに流入し、仕事を行う。そして、第２再熱タービン２Ｂから排気された蒸気Ｆ２（第２再熱タービン排気）は、復水器８に流入し、上記の実施形態と同様に、復水器８で冷却されて凝縮される。その後、復水器８での凝縮によって生成された水は、第４給水加熱器５ｄから流入するドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５１ｄ）と合流し、その合流した水Ｆ８が、第１給水ポンプ４によって加圧される。第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）は、上記の実施形態と同様に、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄのそれぞれにおいて加熱されると共に脱気器６で脱気された後に、ボイラ３で加熱される。

第１再熱タービン２Ａでは、入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３Ａにおいて、第１０グランド蒸気Ｇ１０が内部から外界側へ流れると共に、出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４Ａにおいて、第１１グランド蒸気Ｇ１１が内部から外界側へ流れる。

第３軸シール部２３Ａにおいては、第１０グランド蒸気Ｇ１０に第１シール流体Ｓ１（＝Ｇ４＋Ｇ５）が合流した後に、その第１０グランド蒸気Ｇ１０から第１２グランド蒸気Ｇ１２と第１３グランド蒸気Ｇ１３とが順次抜き取られる。一方で、第４軸シール部２４Ａにおいては、第１１グランド蒸気Ｇ１１から第１４グランド蒸気Ｇ１４が抜き取られる。

また、第１再熱タービン２Ａでは、第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａから蒸気Ｂ２ａ（抽気蒸気）が抽気される。この抽気された蒸気Ｂ２ａ（抽気蒸気）は、図３では図示を省略しているが、第３給水加熱器５ｃ（図８参照）に流入し、上記の実施形態と同様に、第４給水加熱器５ｄから流入した水Ｆ５ｄ（給水）との間において、熱交換が行われる。

さらに、第１再熱タービン２Ａでは、第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａよりも下流に位置する第２の再熱タービン抽気口Ａ２ｂから蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）が抽気される。この抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）は、第３軸シール部２３Ａから取り出された第１２グランド蒸気Ｇ１２に合流し、加熱蒸気（Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）として、第４給水加熱器５ｄに流入する。

そして、第４給水加熱器５ｄにおいては、その流入した加熱蒸気（Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）と、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４は、第４給水加熱器５ｄで加熱される。この一方で、加熱蒸気（Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）は、第４給水加熱器５ｄでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ｄとして流出する。

第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄは、上記の実施形態と同様に、２つに分岐して流れる。そして、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、一方のドレン水Ｂ５１ｄ（不要ドレン水）は、復水器８で凝縮された水に合流する。これに対して、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄを介して、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７とが合流した流体（Ｇ６＋Ｇ７）に合流する。この他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄの開度を調節することによって、合流前に、第６グランド蒸気Ｇ６、および、第７グランド蒸気Ｇ７と圧力が同じになるように調整される。そして、合流後に、第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｂ５２ｄ）として、第２再熱タービン２Ｂに設けられた第５軸シール部２５Ｂと第６軸シール部２６Ｂとのそれぞれに流入する。

第２再熱タービン２Ｂにおいて、第５軸シール部２５Ｂでは、流入した第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｂ５２ｄ）が、第１５グランド蒸気Ｇ１５と第１６グランド蒸気Ｇ１６とに分岐する。第５軸シール部２５Ｂにおいて、第１５グランド蒸気Ｇ１５は、外界側から第２再熱タービン２Ｂの内部へ流れる。これに対して、第１６グランド蒸気Ｇ１６は、第５軸シール部２５Ｂにおいて、第１６グランド蒸気Ｇ１６とは逆に、外界側へ流れる。

第２再熱タービン２Ｂにおいて、第６軸シール部２６Ｂでは、流入した第２シール流体Ｓ２（＝Ｇ６＋Ｇ７＋Ｂ５２ｄ）が、第１７グランド蒸気Ｇ１７と第１８グランド蒸気Ｇ１８とに分岐する。第６軸シール部２６Ｂにおいて、第１７グランド蒸気Ｇ１７は、外界側から第２再熱タービン２Ｂの内部へ流れる。これに対して、第１８グランド蒸気Ｇ１８は、第６軸シール部２６Ｂにおいて、第１７グランド蒸気Ｇ１７とは逆に、外界側へ流れる。

第１３グランド蒸気Ｇ１３と第１４グランド蒸気Ｇ１４と第１６グランド蒸気Ｇ１６と第１８グランド蒸気Ｇ１８とのそれぞれは、図３では図示を省略しているが、不要蒸気Ｆ１２（図８参照）として、グランド蒸気復水器９（図８参照）に流入する。そして、その不要蒸気Ｆ１２は、グランド蒸気復水器９において冷却されて液化し、グランド蒸気凝縮水Ｆ９として、復水器８に流入する。

なお、第３軸シール部２３Ａにおいては、第１３グランド蒸気Ｇ１３よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在し、第４軸シール部２４においては、第１４グランド蒸気Ｇ１４よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在する。同様に、第５軸シール部２５Ｂにおいては、第１６グランド蒸気Ｇ１６よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在し、第６軸シール部２６Ｂにおいては、第１８グランド蒸気Ｇ１８よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在する。しかし、これらのグランド蒸気（図示省略）は、ごく微量であって、圧力が大気圧に近く、また周囲から冷却されて液化している。無視できるほど微量であるため、図示を省略している。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、第１再熱タービン２Ａ（第１蒸気タービン）の第３軸シール部２３Ａから取り出した第１２グランド蒸気Ｇ１２と、第１再熱タービン２Ａから抽気した蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）とを用いて、第４給水加熱器５ｄで水Ｆ４（給水）を加熱する。そして、その第４給水加熱器５ｄでの凝縮によって生成されたドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、第２再熱タービン２Ｂ（第２蒸気タービン）の第５軸シール部２５Ｂおよび第６軸シール部２６Ｂに流入する。

このように、本実施形態では、第２実施形態（図２参照）の場合と同様に、第４給水加熱器５ｄにおいて、第１２グランド蒸気Ｇ１２が保有する潜熱が、熱回収され、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）の加熱に利用される。

このため、本実施形態では、ボイラ３（図７参照）に流入する水Ｆ５ａ（給水）の温度を、上記の従来技術（図７，図８参照）などの場合よりも高温にすることができる。

したがって、本実施形態では、ボイラ３で消費する燃料の消費量を低減することができ、蒸気タービンプラントの発電効率を向上することができる。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、第１再熱タービン２Ａにおいて入口側に設けた第３軸シール部２３Ａから抜き出した第１２グランド蒸気Ｇ１２が保有する潜熱を、給水の加熱で利用する場合について説明したが、これに限らない。第１再熱タービン２Ａにおいて出口側に設けた第４軸シール部２４Ａから抜き出したグランド蒸気（図示なし）が保有する潜熱を、給水の加熱で利用するように構成してもよい。

本実施形態では、第２再熱タービン２Ｂが複流タービンである場合について説明したが、これに限らない。第２再熱タービン２Ｂが単流タービンであってもよい。この場合には、単流タービンである第２再熱タービン２Ｂにおいて、入口側（高圧側）に設けた軸シール部（図示なし）に、給水加熱器からドレン水の一部を流入させてもよい。

本実施形態では、再熱タービン２が複数である場合について説明したがこれに限らない。高圧タービン１を複数設け、同様なフローを構成してもよい。

本実施形態では、蒸気タービンプラントは、再生サイクルと共に、再熱サイクルを構成しているが、これに限らない。上記の他の実施形態の場合と同様に、再熱サイクルを構成しないが、再生サイクルを構成した蒸気タービンプラントであってもよい。この場合には、複数の再熱タービン２（第１再熱タービン２Ａ、第２再熱タービン２Ｂ）が存在せずに、直列に配置された複数の蒸気タービンに替わり、再熱蒸気（蒸気Ｆ３ｂ）が高圧蒸気（蒸気Ｆ３ａ）に替わる。さらに、最上流の蒸気タービンにおいては、第６グランド蒸気Ｇ６、第７グランド蒸気Ｇ７、および、第１シール流体Ｓ１が存在しないことになる。

本実施形態では、５つの給水加熱器（第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６）を有する場合について説明しているが、これに限らない。上記の実施形態と同様に、給水加熱器が５つよりも多くてもよく、また、５つよりも少なくてもよい。また、第２再熱タービン２Ｂから抽気し、この抽気された蒸気により加熱する給水加熱器を具備してもよい。

なお、給水加熱器で凝縮して変化したドレン水の一部を軸シール部に流入させない形態にしてもよい。

＜第４実施形態＞
［Ａ］構成など
図４は、第４実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

図４では、図１等と同様に、本実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を模式的に示している。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、図４では一部の図示を省略しているが、図７に示したように、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。また、図８に示したように、グランド蒸気復水器９を有すると共に、高圧タービン１には第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられ、再熱タービン２には第３軸シール部２３と第４軸シール部２４とが設けられている。

また、本実施形態の蒸気タービンプラントは、図４に示すように、第１実施形態の場合（図１参照）と同様に、第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、再熱タービン２に設けられた第４軸シール部２４に流入するように構成されている。

しかし、本実施形態の蒸気タービンプラントでは、図４に示すように、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのそれぞれが合流した流体の流れが、上記の第１実施形態の場合と異なっている（図１参照）。

本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、第１実施形態（図１参照）の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の記載と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図４に示すように、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、上記の従来技術（図８参照）および第１実施形態（図１参照）と同様に、再熱タービン２の入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３から取り出される。そして、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７とが合流した流体に合流する。その後、第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と共に、加熱蒸気（Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）として、第４給水加熱器５ｄに流入する。

第４給水加熱器５ｄにおいては、その流入した加熱蒸気（Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）と、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４は、第４給水加熱器５ｄで加熱される。この一方で、加熱蒸気（Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ１２）は、第４給水加熱器５ｄでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ｄとして流出する。

第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄは、上記の第１実施形態と同様に、２つに分岐して流れる。そして、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、一方のドレン水Ｂ５１ｄ（不要ドレン水）は、復水器８で凝縮された水に合流する。これに対して、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄを介して、第２シール流体Ｓ２（＝Ｂ５２ｄ）として、再熱タービン２において出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４に流入する。この他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄの開度を調節することによって、従来技術（図８参照）の場合における第２シール流体Ｓ２と同様な圧力に調整される。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、高圧タービン１（図８参照）の第１軸シール部１１および第２軸シール部１２から取り出した第６グランド蒸気Ｇ６および第７グランド蒸気Ｇ７と、再熱タービン２の第３軸シール部２３から取り出した第１２グランド蒸気Ｇ１２と、再熱タービン２から抽気した蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）とを用いて、第４給水加熱器５ｄで水Ｆ４（給水）を加熱する。そして、その第４給水加熱器５ｄでの凝縮により生成されたドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、再熱タービン２の第４軸シール部２４に流入する。

このように、本実施形態では、上記の従来技術（図７，図８参照）および第１実施形態（図１参照）の場合と異なり、第４給水加熱器５ｄにおいて、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とが保有する潜熱が、熱回収され、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）の加熱に利用される。上記の従来技術（図７，図８参照）などにおいては、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのそれぞれが保有する潜熱は、最終的には、第１１グランド蒸気Ｇ１１の一部になって復水器８に捨てられると共に、第１４グランド蒸気Ｇ１４の一部になってグランド蒸気復水器９に捨てられている。しかし、本実施形態では、上記したように、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とが保有する潜熱を、給水加熱のために有効利用している。

このため、本実施形態では、ボイラ３（図７参照）に流入する水Ｆ５ａ（給水）の温度を、上記の従来技術（図７，図８参照）などの場合よりも高温にすることができる。

したがって、本実施形態では、ボイラ３で消費する燃料の消費量を低減することができ、蒸気タービンプラントの発電効率を向上することができる。

なお、本実施形態において、第２シール流体Ｓ２（＝Ｂ５２ｄ）は、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低い。しかし、流体によるシール機能は、流体の圧力が重要な因子であり、流体の温度は、特に重要な因子ではない。このため、シール機能において、問題はない。

また、本実施形態の第２シール流体Ｓ２は、液体であるドレン水Ｂ５２ｄであって、周囲の熱で加熱されて気化する事がありうるが、液体状態や気体状態や気液混合状態であっても、グランドパッキン（図示省略）のシール性能は、悪化しない。

また、本実施形態の第２シール流体Ｓ２は、上述したように、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低いが、その差は小さい。このため、回転軸（図示省略）を冷却することはない。さらに、上記の従来技術（図８参照）と同様に、第１１グランド蒸気Ｇ１１は、再熱タービン２の膨張機（図示省略）に対して影響がない場所に流入するため、再熱タービン２の性能は悪化しない。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのそれぞれが保有する潜熱を、給水の加熱で利用する場合について説明したが、これに限らない。第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのうち、２種類（第６グランド蒸気Ｇ６と第１２グランド蒸気Ｇ１２、または、第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２）の潜熱を給水の加熱で利用するように構成してもよい。また、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのうち、１種類の潜熱を給水の加熱で利用するように構成してもよい。

本実施形態では、５つの給水加熱器（第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６）を有する場合について説明しているが、これに限らない。上記の実施形態と同様に、給水加熱器が５つよりも多くてもよく、また、５つよりも少なくてもよい。

なお、給水加熱器で凝縮して変化したドレン水の一部を軸シール部に流入させない形態にしてもよい。

＜第５実施形態＞
［Ａ］構成など
図５は、第５実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

図５では、図１等と同様に、本実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を模式的に示している。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、図５では一部の図示を省略しているが、図７に示したように、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。また、図８に示したように、グランド蒸気復水器９を有すると共に、高圧タービン１には第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられている。

しかし、本実施形態では、図５に示すように、第３実施形態の場合（図３参照）と同様に、再熱タービン２として、第１再熱タービン２Ａと、第２再熱タービン２Ｂとが設けられている。第１再熱タービン２Ａは、単流タービンであって、入口側（高圧側）に第３軸シール部２３Ａが設けられていると共に、出口側（低圧側）に第４軸シール部２４Ａが設けられている。これに対して、第２再熱タービン２Ｂは、複流タービンであって、一方の出口側に第５軸シール部２５Ｂが設けられていると共に、他方の出口側に第６軸シール部２６Ｂが設けられている。

本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術（図７，図８参照）および上記の実施形態（図１から図４参照）の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の記載と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態においては、ボイラ３（図７参照）で再熱された蒸気Ｆ３ｂ（再熱蒸気）は、第１再熱タービン２Ａに流入し、仕事を行う。そして、第１再熱タービン２Ａから排気された蒸気Ｆ２Ａ（第１再熱タービン排気）は、第２再熱タービン２Ｂに流入し、仕事を行う。そして、第２再熱タービン２Ｂから排気された蒸気Ｆ２（第２再熱タービン排気）は、復水器８に流入し、上記の実施形態と同様に、復水器８で冷却されて凝縮される。その後、復水器８での凝縮によって生成された水は、第４給水加熱器５ｄから流入するドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５１ｄ）と合流し、その合流した水Ｆ８が、第１給水ポンプ４によって加圧される。第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）は、上記の実施形態と同様に、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄのそれぞれにおいて加熱されると共に脱気器６で脱気された後に、ボイラ３で加熱される。

第１再熱タービン２Ａでは、入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３Ａにおいて、第１０グランド蒸気Ｇ１０が内部から外界側へ流れると共に、出口側（低圧側）に設けられた第４軸シール部２４Ａにおいて、第１１グランド蒸気Ｇ１１が内部から外界側へ流れる。第３軸シール部２３Ａにおいては、第１０グランド蒸気Ｇ１０に第１シール流体Ｓ１（＝Ｇ４＋Ｇ５）が合流した後に、その第１０グランド蒸気Ｇ１０から第１２グランド蒸気Ｇ１２と第１３グランド蒸気Ｇ１３とが順次抜き取られる。第１２グランド蒸気Ｇ１２は、第５グランド蒸気Ｇ５と第６グランド蒸気Ｇ６とが合流した流体（Ｇ５＋Ｇ６）に、合流する。一方で、第４軸シール部２４Ａにおいては、第１１グランド蒸気Ｇ１１から第１４グランド蒸気Ｇ１４が抜き取られる。

また、第１再熱タービン２Ａでは、第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａから蒸気Ｂ２ａ（抽気蒸気）が抽気される。この抽気された蒸気Ｂ２ａ（抽気蒸気）は、図３では図示を省略しているが、第３給水加熱器５ｃ（図８参照）に流入し、上記の実施形態と同様に、第４給水加熱器５ｄから流入した水Ｆ５ｄ（給水）との間において、熱交換が行われる。

さらに、第１再熱タービン２Ａでは、第１の再熱タービン抽気口Ａ２ａよりも下流に位置する第２の再熱タービン抽気口Ａ２ａから蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）が抽気される。この抽気された蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）は、第５グランド蒸気Ｇ５と第６グランド蒸気Ｇ６と第１２グランド蒸気Ｇ１２とが合流した流体（Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ１２）に合流し、加熱蒸気（Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）として、第４給水加熱器５ｄに流入する。

そして、第４給水加熱器５ｄにおいては、その流入した加熱蒸気（Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）と、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４は、第４給水加熱器５ｄで加熱される。この一方で、加熱蒸気（Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ１２＋Ｂ２ｂ）は、第４給水加熱器５ｄでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ｄとして流出する。

第４給水加熱器５ｄから流出したドレン水Ｂ５ｄは、上記の実施形態と同様に、２つに分岐して流れる。そして、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、一方のドレン水Ｂ５１ｄ（不要ドレン水）は、復水器８で凝縮された水に合流する。これに対して、その分岐するドレン水Ｂ５ｄのうち、他方のドレン水Ｂ５２ｄ（シール水）は、弁ＶＢ５ｄを介して、第２シール流体Ｓ２（＝Ｂ５２ｄ）として、第２再熱タービン２Ｂに設けられた第５軸シール部２５Ｂと第６軸シール部２６Ｂとのそれぞれに流入する。この他方のドレン水Ｂ５２ｄは、弁ＶＢ５ｄの開度を調節することにより、第２シール流体Ｓ２として適切な圧力に調整される。

第２再熱タービン２Ｂにおいて、第５軸シール部２５Ｂでは、流入した第２シール流体Ｓ２（＝Ｂ５２ｄ）が、第１５グランド蒸気Ｇ１５と第１６グランド蒸気Ｇ１６とに分岐する。第５軸シール部２５Ｂにおいて、第１５グランド蒸気Ｇ１５は、外界側から第２再熱タービン２Ｂの内部へ流れる。これに対して、第１６グランド蒸気Ｇ１６は、第５軸シール部２５Ｂにおいて、第１６グランド蒸気Ｇ１６とは逆に、外界側へ流れる。

第２再熱タービン２Ｂにおいて、第６軸シール部２６Ｂでは、流入した第２シール流体Ｓ２（＝Ｂ５２ｄ）が、第１７グランド蒸気Ｇ１７と第１８グランド蒸気Ｇ１８とに分岐する。第６軸シール部２６Ｂにおいて、第１７グランド蒸気Ｇ１７は、外界側から第２再熱タービン２Ｂの内部へ流れる。これに対して、第１８グランド蒸気Ｇ１８は、第６軸シール部２６Ｂにおいて、第１７グランド蒸気Ｇ１７とは逆に、外界側へ流れる。

第１３グランド蒸気Ｇ１３と第１４グランド蒸気Ｇ１４と第１６グランド蒸気Ｇ１６と第１８グランド蒸気Ｇ１８とのそれぞれは、図５では図示を省略しているが、不要蒸気Ｆ１２（図８参照）として、グランド蒸気復水器９（図８参照）に流入する。そして、その不要蒸気Ｆ１２は、グランド蒸気復水器９において冷却されて液化し、グランド蒸気凝縮水Ｆ９として、復水器８に流入する。

なお、第３軸シール部２３Ａにおいては、第１３グランド蒸気Ｇ１３よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在し、第４軸シール部２４においては、第１４グランド蒸気Ｇ１４よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在する。同様に、第５軸シール部２５Ｂにおいては、第１６グランド蒸気Ｇ１６よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在し、第６軸シール部２６Ｂにおいては、第１８グランド蒸気Ｇ１８よりも圧力が低く、外界へ流出するグランド蒸気（図示省略）が存在する。しかし、これらのグランド蒸気（図示省略）は、ごく微量であって、圧力が大気圧に近く、また周囲から冷却されて液化している。無視できるほど微量であるため、図示を省略している。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、高圧タービン１（図８参照）の第１軸シール部１１および第２軸シール部１２から取り出した第６グランド蒸気Ｇ６および第７グランド蒸気Ｇ７と、第１再熱タービン２Ａの第３軸シール部２３から取り出した第１２グランド蒸気Ｇ１２と、第１再熱タービン２Ａから抽気した蒸気Ｂ２ｂ（抽気蒸気）とを用いて、第４給水加熱器５ｄで水Ｆ４（給水）を加熱する。そして、その第４給水加熱器５ｄでの凝縮によって生成されたドレン水Ｂ５ｄの一部（Ｂ５２ｄ）が、第２再熱タービン２Ｂの第５軸シール部２５Ｂおよび第６軸シール部２６Ｂに流入する。

このように、本実施形態では、第４実施形態（図４参照）の場合と同様に、第４給水加熱器５ｄにおいて、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とが保有する潜熱が、熱回収され、第１給水ポンプ４で加圧された水Ｆ４（給水）の加熱に利用される。

このため、本実施形態では、ボイラ３（図７参照）に流入する水Ｆ５ａ（給水）の温度を、上記の従来技術（図７，図８参照）などの場合よりも高温にすることができる。

したがって、本実施形態では、ボイラ３で消費する燃料の消費量を低減することができ、蒸気タービンプラントの発電効率を向上することができる。

［Ｃ］変形例
本実施形態では、５つの給水加熱器（第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６）を有する場合について説明しているが、これに限らない。上記の実施形態と同様に、給水加熱器が５つよりも多くてもよく、また、５つよりも少なくてもよい。また、第２再熱タービン２Ｂから抽気し、この抽気された蒸気により加熱する給水加熱器を具備してもよい。

本実施形態では、第１再熱タービン２Ａにおいて入口側に設けた第３軸シール部２３Ａから抜き出した第１２グランド蒸気Ｇ１２が保有する潜熱を、給水の加熱で利用する場合について説明したが、これに限らない。第１再熱タービン２Ａにおいて出口側に設けた第４軸シール部２４Ａから抜き出したグランド蒸気（図示なし）が保有する潜熱を、給水の加熱で利用するように構成してもよい。

上記のように、本実施形態では、第２再熱タービン２Ｂが複流タービンである場合について説明したが、これに限らない。第２再熱タービン２Ｂが単流タービンであってもよい。この場合には、単流タービンである第２再熱タービン２Ｂにおいて、入口側（高圧側）に設けた軸シール部（図示なし）に、給水加熱器からドレン水の一部を流入させてもよい。

上記のように、本実施形態では、再熱タービン２が複数である場合について説明したがこれに限らない。高圧タービン１を複数設け、同様なフローを構成してもよい。

上記のように、本実施形態では、蒸気タービンプラントは、再生サイクルと共に、再熱サイクルを構成しているが、これに限らない。上記の実施形態の場合と同様に、再熱サイクルを構成しないが、再生サイクルを構成した蒸気タービンプラントであってもよい。この場合には、複数の再熱タービン２（第１再熱タービン２Ａ、第２再熱タービン２Ｂ）が存在せずに、直列に配置された複数の蒸気タービンに替わり、再熱蒸気（蒸気Ｆ３ｂ）が高圧蒸気（蒸気Ｆ３ａ）に替わる。さらに、最上流の蒸気タービンにおいては、第６グランド蒸気Ｇ６、第７グランド蒸気Ｇ７、および、第１シール流体Ｓ１が存在しないことになる。

上記のように、本実施形態では、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのそれぞれが保有する潜熱を、給水の加熱で利用する場合について説明したが、これに限らない。第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのうち、２種類の潜熱を給水の加熱で利用するように構成してもよい。また、第６グランド蒸気Ｇ６と第７グランド蒸気Ｇ７と第１２グランド蒸気Ｇ１２とのうち、第６グランド蒸気Ｇ６または第７グランド蒸気Ｇ７の潜熱を給水の加熱で利用するように構成してもよい。

なお、給水加熱器で凝縮して変化したドレン水の一部を軸シール部に流入させない形態にしてもよい。

＜第６実施形態＞
［Ａ］構成など
図６は、第６実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を示す概念図である。

図６では、図８と同様に、本実施形態に係る蒸気タービンプラントの要部を模式的に示している。

本実施形態の蒸気タービンプラントは、図６では一部の図示を省略しているが、図７に示したように、高圧タービン１と、再熱タービン２と、ボイラ３と、第１給水ポンプ４と、第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄと、脱気器６と、第２給水ポンプ７と、復水器８とを有する。また、図８に示したように、グランド蒸気復水器９を有し、高圧タービン１には第１軸シール部１１と第２軸シール部１２とが設けられ、再熱タービン２には第３軸シール部２３と第４軸シール部２４とが設けられている。

しかし、本実施形態の蒸気タービンプラントでは、図６に示すように、第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５との流れが、上記の従来技術の場合と異なっている（図８参照）。

本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上記の従来技術（図８参照）の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記の記載と重複する個所については、適宜、説明を省略する。

図６に示すように、第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５とのそれぞれは、上記の従来技術（図８参照）の場合と異なり、高圧タービン１において抽気された蒸気Ｂ１ａ（抽気蒸気）と共に、加熱流体（Ｇ４＋Ｇ５＋Ｂ１ａ）として第１給水加熱器５ａに流入する。

そして、第１給水加熱器５ａでは、その加熱流体（Ｇ４＋Ｇ５＋Ｂ１ａ）と、第２給水加熱器５ｂから流入した水Ｆ５ｂ（給水）との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第２給水加熱器５ｂから流入した水Ｆ５ｂ（給水）は、第１給水加熱器５ａで加熱される。この一方で、加熱流体（Ｇ４＋Ｇ５＋Ｂ１ａ）は、第１給水加熱器５ａでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水Ｂ５ａとして流出する。

第１給水加熱器５ａから流出したドレン水Ｂ５ａは、上記の第１実施形態と異なり、２つに分岐して流れる。そして、その分岐するドレン水Ｂ５ａのうち、一方のドレン水Ｂ５１ａは、第２給水加熱器５ｂで凝縮された水に合流する。これに対して、その分岐するドレン水Ｂ５ａのうち、他方のドレン水Ｂ５２ａ（シール水）は、弁ＶＢ５ａを介して、第１シール流体Ｓ１（＝Ｂ５２ａ）として、再熱タービン２において入口側（高圧側）に設けられた第３軸シール部２３に流入する。この他方のドレン水Ｂ５２ａ（シール水）は、弁ＶＢ５ａの開度を調節することによって、従来技術（図８参照）の場合における第１シール流体Ｓ１と同様な圧力に調整される。

［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、高圧タービン１の第１軸シール部１１および第２軸シール部１２から取り出した第４グランド蒸気Ｇ４および第５グランド蒸気Ｇ５と、高圧タービン１から抽気した蒸気Ｂ１ａ（抽気蒸気）とを用いて、第１給水加熱器５ａで水Ｆ５ｂ（給水）を加熱する。そして、その第１給水加熱器５ａでの凝縮により生成されたドレン水Ｂ５ａの一部（Ｂ５２ａ）が、再熱タービン２の第３軸シール部２３に流入する。

このように、本実施形態では、上記の従来技術（図８参照）の場合と異なり、第１給水加熱器５ａにおいて、第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５とが保有する潜熱が、熱回収され、第２給水加熱器５ｂから流入した水Ｆ５ｂ（給水）の加熱に利用される。上記の従来技術（図７，図８参照）などにおいては、第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５のそれぞれが保有する潜熱は、最終的には、第１１グランド蒸気Ｇ１１の一部になって復水器８に捨てられると共に、第１４グランド蒸気Ｇ１４の一部になってグランド蒸気復水器９に捨てられている。しかし、本実施形態では、上記したように、第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５とが保有する潜熱を、給水加熱のために有効利用している。

このため、本実施形態では、ボイラ３（図７参照）に流入する水Ｆ５ａ（給水）の温度を、上記の従来技術（図７，図８参照）などの場合よりも高温にすることができる。

したがって、本実施形態では、ボイラ３で消費する燃料の消費量を低減することができ、蒸気タービンプラントの発電効率を向上することができる。

なお、本実施形態において、第１シール流体Ｓ１（＝Ｂ５２ａ）は、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低い。しかし、流体によるシール機能は、流体の圧力が重要な因子であり、流体の温度は、特に重要な因子ではない。このため、シール機能において、問題はない。

また、本実施形態の第１シール流体Ｓ１は、液体であるドレン水Ｂ５２ａが周囲の熱で加熱されて気化する事がありうるが、液体状態や気体状態や気液混合状態であっても、グランドパッキン（図示省略）のシール性能は、悪化しない。

また、本実施形態の第１シール流体Ｓ１は、上述したように、上記の従来技術（図８参照）の場合よりも温度が低いが、その差は、小さい。このため、回転軸（図示省略）を冷却することはない。さらに、第１シール流体Ｓ１は、高圧タービン１の内部に流入しないので、高圧タービン１の性能が悪化しない。

［Ｃ］変形例
本実施形態においては、上記した他の実施形態の技術の少なくとも１つを適用してもよい。

本実施形態では、５つの給水加熱器（第１から第４の給水加熱器５ａ〜５ｄ、および、脱気器６）を有する場合について説明しているが、これに限らない。上記の実施形態と同様に、給水加熱器が５つよりも多くてもよく、また、５つよりも少なくてもよい。

本実施形態では、第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５とのそれぞれが保有する潜熱を、給水の加熱で利用する場合について説明したが、これに限らない。第４グランド蒸気Ｇ４と第５グランド蒸気Ｇ５とのいずれか一方の潜熱を給水の加熱で利用するように構成してもよい。

＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…高圧タービン、２…再熱タービン、２Ａ…第１再熱タービン、２Ｂ…第２再熱タービン、３…ボイラ、４…第１給水ポンプ、５ａ…第１給水加熱器、５ｂ…第２給水加熱器、５ｃ…第３給水加熱器、５ｄ…第４給水加熱器、６…脱気器、７…第２給水ポンプ、８…復水器、９…グランド蒸気復水器、１１…第１軸シール部、１２…第２軸シール部、２３…第３軸シール部、２３Ａ…第３軸シール部、２４…第４軸シール部、２４Ａ…第４軸シール部、２５Ｂ…第５軸シール部、２６Ｂ…第６軸シール部、ＶＢ５ａ…弁、ＶＢ５ｄ…弁

Claims (6)

1. 再生サイクルを構成している蒸気タービンプラントであって、
   給水加熱器に流入した抽気蒸気が前記給水加熱器において凝縮して変化したドレン水の一部が、蒸気タービンに設けられた軸シール部に流入することを特徴とする、
   蒸気タービンプラント。
2. 再生サイクルを構成している蒸気タービンプラントであって、
   蒸気タービンにおいて高圧側に設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて給水加熱器に流入した蒸気と、前記給水加熱器に流入した抽気蒸気との両者が、前記給水加熱器において凝縮してドレン水に変化し、
   前記ドレン水の一部が、前記給水加熱器から、前記蒸気タービンにおいて低圧側に設けられた軸シール部に流入することを特徴とする、
   蒸気タービンプラント。
3. 再生サイクルを構成している蒸気タービンプラントであって、
   蒸気タービンとして、第１蒸気タービンと第２蒸気タービンとを少なくとも有し、
   前記第１蒸気タービンに設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて給水加熱器に流入した蒸気と、前記給水加熱器に流入した抽気蒸気との両者が、前記給水加熱器において凝縮してドレン水に変化し、
   前記ドレン水の一部が、前記給水加熱器から、前記第２蒸気タービンに設けられた軸シール部に流入することを特徴とする、
   蒸気タービンプラント。
4. 再生サイクルおよび再熱サイクルを構成している蒸気タービンプラントであって、
   高圧タービンに設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて給水加熱器に流入した蒸気と、前記給水加熱器に流入した抽気蒸気との両者が、前記給水加熱器において凝縮してドレン水に変化し、
   前記ドレン水の一部が、前記給水加熱器から、再熱タービンに設けられた軸シール部に流入することを特徴とする、
   蒸気タービンプラント。
5. 再生サイクルおよび再熱サイクルを構成している蒸気タービンプラントであって、
   高圧タービンに設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて給水加熱器に流入した蒸気と、再熱タービンに設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて前記給水加熱器に流入した蒸気と、前記給水加熱器に流入した抽気蒸気とが、前記給水加熱器において凝縮してドレン水に変化し、
   前記ドレン水の一部が、前記給水加熱器から、前記再熱タービンに設けられた軸シール部に流入することを特徴とする、
   蒸気タービンプラント。
6. 再生サイクルおよび再熱サイクルを構成している蒸気タービンプラントであって、
   再熱タービンとして、第１再熱タービンと第２再熱タービンとを少なくとも有し、
   高圧タービンに設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて給水加熱器に流入した蒸気と、前記第１再熱タービンに設けられた軸シール部のグランド蒸気から取り出されて前記給水加熱器に流入した蒸気と、前記給水加熱器に流入した抽気蒸気とが、前記給水加熱器において凝縮してドレン水に変化し、
   前記ドレン水の一部が、前記給水加熱器から、前記第２再熱タービンに設けられた軸シール部に流入することを特徴とする、
   蒸気タービンプラント。

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