JP6208548B2 - 蒸気タービン強制冷却装置およびそれを備えた蒸気タービン装置ならびに蒸気タービン強制冷却方法 - Google Patents
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Description
また、プラント通常運転時は、起動時と比較して空気の排出量が多くないため、通常運転用エゼクタを用いて復水器の真空度を維持する運転となる。この通常運転用エゼクタの補助蒸気源は、サイクル内から抽気する。通常運転用エゼクタからの排気はエゼクタに付設された熱交換器を用いて復水へ熱回収される。
また、通常運転用エゼクタを用いることにすると、エゼクタ排気の高温蒸気(≒補助蒸気)は熱交換器へと導入されるので、熱交換器保護のために冷却側の復水を流す必要がある。つまり、停止している復水ポンプを強制冷却のためだけに起動しなければならない。その上、復水ポンプを起動し高温蒸気と復水を熱交換してもボイラは停止中なので熱エネルギーの有効利用とはならないことから、捨てているのと同じ結果を招くことになる。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、蒸気タービンの停止後にこの蒸気タービンを強制的に冷却するための蒸気タービン強制冷却装置であって、前記蒸気タービンへ蒸気を供給するための蒸気入口側配管から分岐された分岐配管と、この分岐配管に設けられた非蒸気駆動式エゼクタと、前記非蒸気駆動式エゼクタよりも前記蒸気入口側配管に近い位置の前記分岐配管に設けられた止め弁とを備え、前記非蒸気駆動式エゼクタによって大気解放した前記蒸気タービンの低圧部側から高圧部側である蒸気入口側に向けて冷却空気を吸引して前記蒸気タービンを冷却する際に、前記蒸気タービンの排気部側に設置される大気開放板を破損しない範囲で、蒸気タービン排気部から空気を送風するための開口部およびこの開口部に接続された送風機を更に備えたことを特徴とする。前記非蒸気駆動式エゼクタは、既設の真空ポンプ(或いは蒸気駆動式エゼクタ)とは別置の装置である。
本発明の蒸気タービン強制冷却装置およびそれを備えた蒸気タービン装置ならびに蒸気タービン強制冷却方法の第1の実施例を、図1および図2を用いて説明する。なお、図1および図2においては、高圧タービン,中圧タービン,低圧タービンを備えた蒸気タービン装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
図1は本発明の第1の実施例における蒸気タービン強制冷却装置を備えた蒸気タービン装置の系統の概略を示す図、図2は本発明の第1の実施例における蒸気タービンメタル温度と冷却空気量の関係を示すグラフである。
例えば、図2の(b)に示すように、真空ポンプを用いる場合、蒸気タービンのメタル温度が250℃程度まで下がると冷却空気との温度差が小さくなり、冷却速度が遅くなってしまっていた。
例えば、図2の(a)に示すように、常に最大許容冷却速度程度近くで冷却することが可能となる。
本発明の蒸気タービン強制冷却装置およびそれを備えた蒸気タービン装置ならびに蒸気タービン強制冷却方法の第2の実施例を図3および図4を用いて説明する。
図3は本発明の第2の実施例における蒸気タービン強制冷却装置を備えた蒸気タービン装置の系統の概略を示す図、図4は本発明の第2の実施例における蒸気タービン装置各部の圧力を示すグラフである。
本発明の蒸気タービン強制冷却装置およびそれを備えた蒸気タービン装置ならびに蒸気タービン強制冷却方法の第3の実施例を図5を用いて説明する。
図5は本発明の第3の実施例における蒸気タービン強制冷却装置を備えた蒸気タービン装置の系統の概略を示す図である。
本発明の蒸気タービン強制冷却装置およびそれを備えた蒸気タービン装置ならびに蒸気タービン強制冷却方法の第4の実施例を図6を用いて説明する。
図6は本発明の第4の実施例における蒸気タービン強制冷却装置を備えた蒸気タービン装置の系統の概略を示す図である。
例えば、エゼクタの容量増加にはエゼクタを並列配置し、吸引力向上にはエゼクタを直列配置する。
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではなく、上述の実施例1〜4の各構成を適宜組み合わせることが可能である。
B…再熱器、
C…冷却水系統、
D…圧縮機、
E,F…給水加熱器
1…主蒸気管、
2…主蒸気止め弁、
3…蒸気加減弁、
4…高圧タービン、
5…低温再熱管、
6…低温再熱管逆止弁、
7…高温再熱蒸気管、
8…組み合せ再熱弁、
9…中圧タービン、
10…クロスオーバー管、
11…低圧タービン、
12…復水器、
14…真空ポンプ、
15…真空破壊弁、
26…空気冷却器、
27,28,29,30,47,48,50,51…エゼクタ、
34,35…マンホール座、
36…送風機、
37,38…圧力検出器、
43,44…抽気管、
13,23,24,32,33,39,40…弁、
21,22,31,41,42,45,46,49…分岐配管、
60…コントローラ。
Claims (6)
- 蒸気タービンの停止後にこの蒸気タービンを強制的に冷却するための蒸気タービン強制冷却装置であって、
前記蒸気タービンへ蒸気を供給するための蒸気入口側配管から分岐された分岐配管と、
この分岐配管に設けられた非蒸気駆動式エゼクタと、
前記非蒸気駆動式エゼクタよりも前記蒸気入口側配管に近い位置の前記分岐配管に設けられた止め弁とを備え、
前記非蒸気駆動式エゼクタによって大気解放した前記蒸気タービンの低圧部側から高圧部側である蒸気入口側に向けて冷却空気を吸引して前記蒸気タービンを冷却する際に、前記蒸気タービンの排気部側に設置される大気開放板を破損しない範囲で、蒸気タービン排気部から空気を送風するための開口部およびこの開口部に接続された送風機を更に備えた
ことを特徴とする蒸気タービン強制冷却装置。 - 請求項1に記載の蒸気タービン強制冷却装置において、
前記蒸気タービン内部に接続された配管に、分岐配管およびこの分岐配管に前記非蒸気駆動式エゼクタを更に設けた
ことを特徴とする蒸気タービン強制冷却装置。 - 請求項1に記載の蒸気タービン強制冷却装置において、
前記非蒸気駆動式エゼクタを複数台設けた
ことを特徴とする蒸気タービン強制冷却装置。 - 蒸気タービン装置であって、
通常運転中、蒸気入口部から蒸気排出部へ流れる蒸気によって仕事を行うための蒸気タービンと、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の蒸気タービン強制冷却装置とを備えた
ことを特徴とする蒸気タービン装置。 - 高温高圧蒸気がタービン高圧部からタービン低圧部を経て復水器へ流れる蒸気タービンを強制的に冷却するための方法であって、
前記蒸気タービンを停止させた後、
前記蒸気タービンの低圧部側を大気解放し、
前記蒸気タービンの高圧部側である蒸気入口側配管に設置された非蒸気駆動式エゼクタによって、前記蒸気タービンの高圧部側から前記蒸気タービン内の気体を吸引することで、大気解放した前記低圧部側から前記蒸気入口側に向けて冷却用空気を前記蒸気タービン内に導入するとともに、前記蒸気タービンの排気部側に設置される大気開放板を破損しない範囲で、蒸気タービン排気部から空気を送風するための開口部に接続された送風機によって、前記蒸気タービン内に空気を送風する
ことを特徴とする蒸気タービンの強制冷却方法。 - 請求項1に記載の蒸気タービン強制冷却装置において、
前記分岐配管に接続される非蒸気式エゼクタは、既設の真空ポンプ或いは蒸気駆動式エゼクタとは別置である
ことを特徴とする蒸気タービン装置。
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