JPH04140406A - 復水器冷却水熱回収設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気タービンの排気を冷却水により冷却凝縮
して復水にする表面式の復水器から排出される冷却水を
プロセスに供給して冷却水の熱回収を行う復水器冷却水
熱回収設備に関する。

〔従来の技術〕

電力と熱デマンドとを供給する場合、復水タービンと発
電機とからなるタービン発電設備により電力は発電機か
ら送出し、熱は復水タービンの翼段落の途中から蒸気を
取出して行われている。この場合復水器に供給される冷
却水の熱損失が大きくなるという問題がある。この問題
を解決するため混合式のジェットコンデンサを採用し、
熱回収する方式が実用化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のジェットコンデンサを使用する場合、復水が冷却
水とともにプロセスに送られるため、補給水としての純
水を得るための純水装置が大きくなるという問題があり
、ジェットコンデンサを採用するのは不適当である。

しかしながら、復水タービンの復水器を表面式の復水器
とするタービン発電設備において熱デマンドの温度レベ
ルが低い場合には表面式の復水器から排出される冷却水
の温水の熱を有効に利用することができるので、復水器
の冷却水の熱を有効に利用する復水器冷却水の熱回収設
備について提案する。

本発明の目的は、表面式の復水器から排出される温めら
れた冷却水の一部をプロセス等に供給することにより、
冷却水の熱回収を行うことのできる復水器冷却水熱回収
設備を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明によればケーシング
と、このケーシングに内蔵する伝熱管とを備え、抽気系
を備えた蒸気タービンの排気をケーシング内に導き、複
数の冷却水ポンプが並列に配設された冷却水系を経て冷
却塔から伝熱管に供給される冷却水により前記排気を冷
却凝縮して復水にし、大気圧以下の所定圧力に保持する
復水器の冷却水の熱回収を行う復水器冷却水熱回収設備
において、復水器出口側の冷却水系から分岐してプロセ
スに冷却水の一部を供給する第１の冷却水供給系と、こ
の第１の冷却水供給系から分岐し、抽気系からの蒸気に
より冷却水を加熱する蒸気加熱器を備え、再び第１の冷
却水供給系に合流する第２の冷却水供給系と、プロセス
に供給する冷却水の温度を検出する温度検出器と、冷却
塔に設けられ、流入する冷却水を冷却する風量調節可能
なファンと、第２の冷却水供給系を流れる冷却水量を制
御する流量制御弁と、温度検出器による検出温度とプロ
セスに供給する冷却水の目標温度との偏差により、ファ
ン又は流量制御弁とを制御するＩ＃ＩＩＩ手段とを設け
、プロセスへの冷却水供給時、蒸気タービンの定格負荷
運転時の冷却水ポンプの運転台数より少ない台数で冷却
水ポンプを運転し、定格負荷時ではプロセスに冷却水を
第１の冷却水供給系を経て、また定格負荷より小さい低
負荷では第１と第２の冷却水供給系を経て供給するもの
とする。

〔作用〕

復水器に供給する冷却水量を復水量を許容でき、かつ冷
却塔からの熱放散を最小にできる冷却水量として冷却水
ポンプの運転台数を蒸気タービンの定格負荷時より減ら
して冷却水ポンプを運転し、復水器への冷却水の入口、
出口温度差を大きくする。そして定格負荷時においては
復水器から排出される冷却水の温水の一部を第１の冷却
水供給系を経てプロセスに供給する。このときのプロセ
スに供給される温水の温度制御は、温度検出器による冷
却水の検出温度とプロセスが要求する所定温度の目標温
度との偏差により冷却塔のファンによる風量制御をして
冷却塔に流入する冷却水の温度、すなわち復水器への冷
却水入口温度を制御することにより行われ、プロセスに
はその要求する所定温度で冷却水の温水が供給される。

蒸気タービンの負荷が定格負荷より小さい低負荷の場合
には復水器から排出される冷却水温度は定格負荷のとき
より低いので、第１の冷却水供給系を流れる冷却水に、
第２の冷却水供給系を流れて蒸気加熱器にて抽気系から
の蒸気により加熱昇温された冷却水を混合してプロセス
が要求する所定温度に制御してプロセスに供給する。こ
の場合プロセスに供給される冷却水の温度制御は温度検
出器による冷却水の検出温度と前記目標温度との偏差に
より流量制御弁を制御して蒸気加熱器で加熱昇温されて
第１の冷却水供給系を流れる冷却水に混合する第２の冷
却水供給系を流れる冷却水量を制御して行われる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例による復水器冷却水熱回収設備
の系統構成図である。第１図において復水器１はケーシ
ング７内に冷却水が通流する伝熱管２が配設されている
。なお復水器１のケーシング７内には図示しない蒸気タ
ービンの排気が導かれる。復水器ｌの伝熱管２と冷却塔
１０とには２台の冷却水ポンプ３を備えた冷却塔１０か
らの冷却水を送出する供給冷却水系４と、伝熱管２から
送出される冷却水を冷却塔１０に送入する排出冷却水系
５とが接続されている。なお６は弁である。

冷却塔１０には冷却塔１０に流入する冷却水を冷却する
回転数制御により風量調節可能なファン１１が設けられ
ている。

主冷却水供給系１３は冷却水供給ポンプ１４．弁９を備
えて排出冷却水系５から分岐し、プロセス１５に接続し
ている。副冷却水供給系１６は主冷却水供給系１３から
分岐し、弁１７．ブースタポンプ１８．蒸気加熱器１９
．流量１１１１ｍ弁２１を備えて再び主冷却水供給系１
３に合流している。

蒸気加熱器１９は副冷却水供給系１６を経る冷却水が通
流する伝熱管２０を内蔵している。ＩＮ気加熱器１９に
は蒸気タービンの抽気系２３からの蒸気を導く抽気供給
系２４が圧力制御弁２５を備えて接続され、また加熱蒸
気のドレンを復水器１に送出するドレン排出系２７が流
量＋ｓｍ弁２８を備えて接続されている。

このような構成により蒸気タービンが定格負荷で運転さ
れるときには弁９．１７を閉、弁６を開にして２台の冷
却水ポンプ３を運転して冷却塔１０で冷却された冷却水
を供給冷却水系４を経て伝熱管２に通流させる。そして
復水器１のケーシング７内に流入する図示しない蒸気タ
ービンの排気を伝熱管２を流れる冷却水により冷却凝縮
して復水にして復水器１内を大気圧以下の高真空の所定
圧力に保持する。伝熱管２を介して排気を冷却すること
により昇温した冷却水は排出冷却水系５を経て冷却塔１
０に導かれ、ファン１１等のファンにより冷却されて冷
却塔１０の下部に貯留され、再び冷却水ポンプ３により
復水器１に送出される。

ところで復水器１から送出される冷却水の温水をプロセ
ス１５に送出するには前記運転のように２台の冷却水ポ
ンプ３により冷却水を復水器１に供給する場合、冷却水
の入口、出口温度差は小さく、したがってプロセス１５
の要求する所定温度の冷却水の温水が得られない、した
がって１台の冷却水ポンプ３を運転して冷却水の水量を
前記運転時の半分にすることにより冷却水の入口、出口
温度差を大きくしてプロセスの要求する所定温度の冷却
水の温水を得るようにする。

次に冷却水の温水をプロセス１５に供給する方法につい
て説明する。蒸気タービンの負荷が定格負荷のときには
、前述のように１台の冷却水ポンプ３の運転により、冷
却水の入口、出口温度差が大きくなり、高温の冷却水が
伝熱管２から排出される。しかがって弁１７を閉、弁９
を開にして冷却水供給ポンプ１４により冷却水の一部を
主冷却水供給系１３を経てプロセス１５に供給し、残り
の冷却水は冷却塔１０に送出する。この際、プロセス１
５に供給される冷却水の温水の温度は制御され、この温
度制御は下記のようにして行われる。

復水器１から排出され主冷却水供給系１３を流れる冷却
水の温水の温度は温度検出器３０で検出され、この検出
温度信号が温度調節器３１に入力される。

そして温度調節器３１によりプロセスの要求する所定温
度の目標温度と温度検出器３０による検出温度との偏差
から冷却塔１０のファン１１の回転数を制御して風量を
調節して冷却塔１０に流入する冷却水の温度を制御する
、すなわち復水器１に供給する冷却水の入口温度をｗｌ
ｍする。このような冷却水の入口温度制御によりプロセ
ス１５には所定温度の冷却水の温水を供給することがで
きる。

つぎに蒸気タービンの定格負荷より低い負荷、例えば１
／２負荷の場合には復水器１の伝熱管２を通流する冷却
水の入口、出口温度差は小さくなるので、主冷却水供給
系１３を流れる冷却水に、副冷却水供給系１６を流れて
蒸気加熱器１９により加熱昇温された冷却水を混合して
プロセス１５の要求する所定温度の冷却水の温水にして
プロセス１５に供給する。このときのプロセス１５に供
給される冷却水の温水の温度制御は下記のようにして行
われる。

弁９，１７を開にし、１台の冷却水ポンプ３を運転して
冷却塔１０からの冷却水を復水器１に供給する。この際
、伝熱管２から排出された冷却水の一部は冷却水供給ポ
ンプ１４とブースタポンプ１８とにより主冷却水供給系
１３と副冷却水供給系１６とに分かれて流れる。副冷却
水供給系１６を流れる冷却水は蒸気加熱器１９の伝熱管
２０に流れる。この際抽気系２３からの蒸気が抽気供給
系２４を経て蒸気加熱器１９に流入し、この蒸気により
伝熱管２０を流れる冷却水を加熱昇温する。この際、蒸
気加熱器１９内の蒸気圧力は圧力検出器３２にて検出さ
れ、図示しない圧力調節器により検出圧力と所定圧力の
目標圧力との偏差から圧力制御弁２５を制御して蒸気圧
力が制御され、蒸気加熱器１９の伝熱管２０を流れる冷
却水の温度は前記所定圧力に対応する温度に制御される
。

蒸気加熱器１９に流入する圧力制御された蒸気により伝
熱管２０を介して加熱昇温された冷却水は主冷却水供給
系１３を流れる低温の冷却水に混合される。この際の副
冷却水供給系１６を流れる昇温された冷却水は、その冷
却水量が温度調節器３３により冷却水の温度検出器３０
での検出温度とプロセス１５の要求する所定温度の目標
温度との偏差から流量制御弁２１を制御することにより
制御されて主冷却水供給系１３に流れる冷却水に混合さ
れ、この混合された冷却水がプロセス１５が要求する所
定温度の冷却水の温水となってプロセス１５に供給され
る。

蒸気加熱器１９に流入した抽気系２３からの蒸気は冷却
水を加熱することによりドレンとなり、このドレンはド
レン排出系２７を経て復水器１に戻される。この際蒸気
加熱器１９内のドレンレベルは図示しないレベル調節器
によりレベル検出器３４の検出レベルと所定レベルの目
標レベルとの偏差から流量制御弁２８を制御して所定レ
ベルに制御される。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば復水器
に供給する冷却水量を定格負荷時より低減し、定格負荷
時には復水器から排出される冷却水の一部を第１の冷却
水供給系を経てプロセスに供給し、その温度を冷却塔で
のファンによる風量調節により冷却水の入口温度を制御
してプロセスの要求する所定温度にすることにより、ま
た定格負荷時より低い低負荷時には第２の冷却水供給系
を流れる冷却水を蒸気加熱器により加熱昇温して第１の
冷却水供給系を流れる冷却水と混合してプロセスが要求
する温度の冷却水にしてプロセスに供給するようにした
ことにより、従来外部に放出していた復水器から送出さ
れる冷却水の熱エネルギーを有効に利用でき、冷却水の
熱回収を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による復水器冷却水熱回収設備
の系統図である。 工：復水器、２：伝熱管、３：冷却水ポンプ、４：供給
冷却水系、５：排出冷却水系、１ｏ：冷却塔、１１：フ
ァン、１３：主冷却水供給系、１５：プロセス、１９：
Ｎ気胸熱器、２１：流量制御弁、２３：抽気系、３０：
温度検出器、３１，３３　　：温度調節器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ケーシングと、このケーシングに内蔵する伝熱管と
   を備え、抽気系を備えた蒸気タービンの排気をケーシン
   グ内に導き、複数の冷却水ポンプが並列に配設された冷
   却水系を経て冷却塔から伝熱管に供給される冷却水によ
   り前記排気を冷却凝縮して復水にし、大気圧以下の所定
   圧力に保持する復水器の冷却水の熱回収を行う復水器冷
   却水熱回収設備において、復水器出口側の冷却水系から
   分岐してプロセスに冷却水の一部を供給する第１の冷却
   水供給系と、この第１の冷却水供給系から分岐し、抽気
   系からの蒸気により冷却水を加熱する蒸気加熱器を備え
   、再び第１の冷却水供給系に合流する第２の冷却水供給
   系と、プロセスに供給する冷却水の温度を検出する温度
   検出器と、冷却塔に設けられ、流入する冷却水を冷却す
   る風量調節可能なファンと、第２の冷却水供給系を流れ
   る冷却水量を制御する流量制御弁と、温度検出器による
   検出温度とプロセスに供給する冷却水の目標温度との偏
   差により、ファン又は流量制御弁とを制御する制御手段
   とを設け、プロセスへの冷却水供給時、蒸気タービンの
   定格負荷運転時の冷却水ポンプの運転台数より少ない台
   数で冷却水ポンプを運転し、定格負荷時ではプロセスに
   冷却水を第１の冷却水供給系を経て、また定格負荷より
   小さい低負荷では第１と第２の冷却水供給系を経て供給
   することを特徴とする復水器冷却水熱回収設備。