JPH0440524B2 - - Google Patents
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- JPH0440524B2 JPH0440524B2 JP58143815A JP14381583A JPH0440524B2 JP H0440524 B2 JPH0440524 B2 JP H0440524B2 JP 58143815 A JP58143815 A JP 58143815A JP 14381583 A JP14381583 A JP 14381583A JP H0440524 B2 JPH0440524 B2 JP H0440524B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- steam
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- ultra
- boiler
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 18
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
- F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は超高温高圧蒸気タービンプラントに係
り、特に、超高温高圧ボイラの熱回収率を向上さ
せてタービンプラント全体としての熱効率を改善
するように改良した超高温高圧蒸気タービンプラ
ントに関する。
り、特に、超高温高圧ボイラの熱回収率を向上さ
せてタービンプラント全体としての熱効率を改善
するように改良した超高温高圧蒸気タービンプラ
ントに関する。
第１図に超高温高圧蒸気タービンプラントの一
例を示す。超高温高圧蒸気タービンプラントは、
一般に、ボイラ１、超高圧タービン２、高圧ター
ビン３、中圧タービン４、低圧タービン５、復水
器６、復水ポンプ７、低圧給水加熱器系統８、脱
気器９、昇圧ポンプ１０、給水ポンプ１１、給水
ポンプ駆動タービン１２、及び高圧給水加熱器系
統１３を主要構成部材として備えている。ボイラ
１で発生した超高温高圧蒸気は超高圧タービン２
に流入して動力を発生させた後、ボイラ１の再熱
器１７で再熱されて高圧タービン３に流入して動
力を発生させる。この高圧タービン３の排気は、
再び、再熱器１７で再熱されて中圧タービン４、
および、低圧タービン５に流入して動力を発生し
た後、復水器６で凝縮する。この凝縮液は復水ポ
ンプ７により低圧給水加熱器系統８を経て脱気器
９に送られ、脱気されたのち、昇圧ポンプ１０、
給水ポンプ１１によつて高圧給水加熱器系統１３
を経てボイラ１に給水として供給される。
例を示す。超高温高圧蒸気タービンプラントは、
一般に、ボイラ１、超高圧タービン２、高圧ター
ビン３、中圧タービン４、低圧タービン５、復水
器６、復水ポンプ７、低圧給水加熱器系統８、脱
気器９、昇圧ポンプ１０、給水ポンプ１１、給水
ポンプ駆動タービン１２、及び高圧給水加熱器系
統１３を主要構成部材として備えている。ボイラ
１で発生した超高温高圧蒸気は超高圧タービン２
に流入して動力を発生させた後、ボイラ１の再熱
器１７で再熱されて高圧タービン３に流入して動
力を発生させる。この高圧タービン３の排気は、
再び、再熱器１７で再熱されて中圧タービン４、
および、低圧タービン５に流入して動力を発生し
た後、復水器６で凝縮する。この凝縮液は復水ポ
ンプ７により低圧給水加熱器系統８を経て脱気器
９に送られ、脱気されたのち、昇圧ポンプ１０、
給水ポンプ１１によつて高圧給水加熱器系統１３
を経てボイラ１に給水として供給される。
ボイラ１に供給された給水はボイラ１の超高温
高圧蒸気発生器を構成している節炭器１４、蒸発
器１５、及び過熱器１６を順次、流通して超高温
高圧の蒸気となる。
高圧蒸気発生器を構成している節炭器１４、蒸発
器１５、及び過熱器１６を順次、流通して超高温
高圧の蒸気となる。
一方、過熱器１６、再熱器１７、蒸発器１５、
節炭器１４を順次、流通して蒸気及び給水を加熱
したボイラ燃焼ガスは空気加熱器１８を流通して
ボイラ１の燃焼用空気を加熱する。
節炭器１４を順次、流通して蒸気及び給水を加熱
したボイラ燃焼ガスは空気加熱器１８を流通して
ボイラ１の燃焼用空気を加熱する。
給水ポンプ１１は、中圧タービン４からの抽気
蒸気で作動する給水ポンプ駆動用タービン１２に
よつて駆動される。
蒸気で作動する給水ポンプ駆動用タービン１２に
よつて駆動される。
このように構成された超高温高圧蒸気タービン
プラントでは、高圧給水加熱器系統１３の出口の
給水温度が従来の蒸気タービンプラントに比して
著しく高いので、節炭器１４で給水を加熱し終え
た燃焼ガス流の温度が従来の蒸気タービンプラン
トに比して著しく高温である。このため、この燃
焼ガスの余熱回収をはからなければボイラ１の熱
回収率が低くなり、蒸気タービンプラント全体と
しての熱効率が低下する。
プラントでは、高圧給水加熱器系統１３の出口の
給水温度が従来の蒸気タービンプラントに比して
著しく高いので、節炭器１４で給水を加熱し終え
た燃焼ガス流の温度が従来の蒸気タービンプラン
トに比して著しく高温である。このため、この燃
焼ガスの余熱回収をはからなければボイラ１の熱
回収率が低くなり、蒸気タービンプラント全体と
しての熱効率が低下する。
一方、最近の我国におけるエネルギー資源の関
係から、火力発電用燃料として石炭が重視される
ようになつたが、石炭を燃料とする蒸気タービン
プラントでは、石油を燃料とする場合に比して石
炭の前処理系や排ガス処理系などの補機類が多い
ので、これらの補機類を駆動するための動力消費
が大きい。
係から、火力発電用燃料として石炭が重視される
ようになつたが、石炭を燃料とする蒸気タービン
プラントでは、石油を燃料とする場合に比して石
炭の前処理系や排ガス処理系などの補機類が多い
ので、これらの補機類を駆動するための動力消費
が大きい。
第１図では補機用動力発生手段として給水ポン
プ駆動用タービン１２のみを例示したが、この他
にも、例えば、フアン用の駆動源や石炭粉砕用の
駆動源などが必要である。
プ駆動用タービン１２のみを例示したが、この他
にも、例えば、フアン用の駆動源や石炭粉砕用の
駆動源などが必要である。
また、第２図と第３図とにEPRエレポート
（CS−2223、Pr.1403−１、Lanu.1982）に記載さ
れた超高温高圧蒸気タービンプンラトの系統図を
示す。この系統で特徴的なことは、ボイラ節炭器
１４出口のボイラ燃焼ガスからの熱回収をはかる
ため、給水の一部をボイラ内に設置された中間節
炭器１００に導き、この給水を加熱した後に、ボ
イラ入口の主給水系統へ合流させることである。
しかし、この系統では主給水系統へ中間節炭器１
００の出口給水を合流させるため、中間節炭器１
００への給水系統にも昇圧のための給水ポンプ１
１を必要とし、ボイラ入口の給水温度が上昇する
ため、節炭器１４の出口ガス温度が上昇する。こ
のため、第３図に示すように、空気加熱器１８を
１系列に２台必要とする。また、高温熱水として
主給水系統へ合流させるため、補器動力の駆動源
として利用できない。なお、図中１０１は電気集
じん器、１０２はボイラ火炉である。
（CS−2223、Pr.1403−１、Lanu.1982）に記載さ
れた超高温高圧蒸気タービンプンラトの系統図を
示す。この系統で特徴的なことは、ボイラ節炭器
１４出口のボイラ燃焼ガスからの熱回収をはかる
ため、給水の一部をボイラ内に設置された中間節
炭器１００に導き、この給水を加熱した後に、ボ
イラ入口の主給水系統へ合流させることである。
しかし、この系統では主給水系統へ中間節炭器１
００の出口給水を合流させるため、中間節炭器１
００への給水系統にも昇圧のための給水ポンプ１
１を必要とし、ボイラ入口の給水温度が上昇する
ため、節炭器１４の出口ガス温度が上昇する。こ
のため、第３図に示すように、空気加熱器１８を
１系列に２台必要とする。また、高温熱水として
主給水系統へ合流させるため、補器動力の駆動源
として利用できない。なお、図中１０１は電気集
じん器、１０２はボイラ火炉である。
本発明の目的は、超高温高圧ボイラの給水系に
特に影響を及ぼすことなく、超高温高圧蒸気ター
ビンプラントにおけるボイラの熱回収率を向上さ
せ、燃焼ガスの余熱を有効に利用して蒸気タービ
ン系統の機器に動力源として供給し得る蒸気を発
生させ、プラント全体としての熱効率を向上させ
た超高温高圧蒸気タービンプラントを提供するに
ある。
特に影響を及ぼすことなく、超高温高圧蒸気ター
ビンプラントにおけるボイラの熱回収率を向上さ
せ、燃焼ガスの余熱を有効に利用して蒸気タービ
ン系統の機器に動力源として供給し得る蒸気を発
生させ、プラント全体としての熱効率を向上させ
た超高温高圧蒸気タービンプラントを提供するに
ある。
本発明の要点は超高温高圧蒸気発生器の加熱用
燃焼ガス流の下流側に熱回収熱交換器設けるとと
もに、この熱回収熱交換器に前記昇圧ポンプの圧
水の一部を流通させ、熱回収熱交換器にて得られ
た高温熱水をフラツシユタングに導き、減圧沸騰
にて蒸気を発生させるように構成し、かつ前記フ
ラツシユタンクで発生した蒸気を給水ポンプ駆動
用蒸気タービン、ボイラ通風機駆動用蒸気タービ
ン等の機器へ供給するように構成したものであ
る。
燃焼ガス流の下流側に熱回収熱交換器設けるとと
もに、この熱回収熱交換器に前記昇圧ポンプの圧
水の一部を流通させ、熱回収熱交換器にて得られ
た高温熱水をフラツシユタングに導き、減圧沸騰
にて蒸気を発生させるように構成し、かつ前記フ
ラツシユタンクで発生した蒸気を給水ポンプ駆動
用蒸気タービン、ボイラ通風機駆動用蒸気タービ
ン等の機器へ供給するように構成したものであ
る。
本発明の一実施例を第４図で説明する。
超高温高圧蒸気発生器の加熱用燃焼ガス流の下
流側、詳しくは、節炭器１４に隣接して燃焼ガス
流の下流側に、熱回収熱交換器２１を設置する。
２２は昇圧ポンプ１０の吐出口から給水の一部を
分岐させて、熱回収熱交換器２１に供給するため
に接続した給水配管、２３は熱回収熱交換器２１
で発生した高温熱水をフラツシユタンク２４へ供
給するために接続した高温熱水配管であり、この
高温熱水配管２３の途中には減圧弁２４（あるい
は減圧オリフイス）が設置されている。また、高
温熱水を減圧沸騰（フラツシユ）させ、且つ、蒸
気と熱水とを分離するフラツシユタンク２５とこ
のフラツシユタンク２５で発生した蒸気を給水ポ
ンプ駆動用蒸気タービン１２に供給するために接
続された蒸気配管２６、フラツシユタンク２５内
に残溜した熱水を脱気器９に排出するために接続
された熱水配管２７とが設置されている。
流側、詳しくは、節炭器１４に隣接して燃焼ガス
流の下流側に、熱回収熱交換器２１を設置する。
２２は昇圧ポンプ１０の吐出口から給水の一部を
分岐させて、熱回収熱交換器２１に供給するため
に接続した給水配管、２３は熱回収熱交換器２１
で発生した高温熱水をフラツシユタンク２４へ供
給するために接続した高温熱水配管であり、この
高温熱水配管２３の途中には減圧弁２４（あるい
は減圧オリフイス）が設置されている。また、高
温熱水を減圧沸騰（フラツシユ）させ、且つ、蒸
気と熱水とを分離するフラツシユタンク２５とこ
のフラツシユタンク２５で発生した蒸気を給水ポ
ンプ駆動用蒸気タービン１２に供給するために接
続された蒸気配管２６、フラツシユタンク２５内
に残溜した熱水を脱気器９に排出するために接続
された熱水配管２７とが設置されている。
このように構成した超高温高圧蒸気タービンプ
ラントで、脱気器９で脱気された給水の一部が供
水配管２２に分流して熱回収熱交換器２１に供給
され、節炭器１４の後流のボイラ燃焼ガスによつ
て加熱された高温熱水となり、高温熱水配管２３
を通つて減圧弁２４に達し、この減圧弁２４の下
流で減圧沸騰（フラツシユ）により、蒸気を発生
させながらフラツシユタンク２５に流入する。こ
のフラツシユタンク２５内で熱水は減圧沸騰し、
さらに蒸気が発生し、蒸気と減圧沸騰後の残溜熱
水とが分離され、蒸気は蒸気配管２６を経て供給
され給水ポンプ駆動用蒸気タービン１２を駆動す
る。一方、フラツシユタンク２５内の残溜熱水は
熱水配管２７を介して脱気器９へ流入し、熱回収
がはかられる。なお、この残溜熱水の排出先は給
水系統の適切な箇所であれば脱気器９以外でもよ
い。このようにしてボイラ１で発生した燃焼ガス
の余熱を熱回収熱交換器２１で回収して蒸気を発
生させるので空気加熱器を２台必要とせず、ボイ
ラ１の熱回収率が向上する。さらに、分岐した給
水を昇圧するための給水ポンプを必要としないば
かりか前述の蒸気によつて給水ポンプ駆動用蒸気
タービン１２を駆動するため、中圧タービン４か
らの抽気蒸気が不要となつて、中圧タービン４の
出力が増加する。よつて、超高温高圧蒸気タービ
ンプラント全体としての熱効率が向上する。ま
た、熱回収熱交換器２１の伝熱管は裸管で構成で
きるため、ボイラ燃料が石炭の場合にも適用でき
る。
ラントで、脱気器９で脱気された給水の一部が供
水配管２２に分流して熱回収熱交換器２１に供給
され、節炭器１４の後流のボイラ燃焼ガスによつ
て加熱された高温熱水となり、高温熱水配管２３
を通つて減圧弁２４に達し、この減圧弁２４の下
流で減圧沸騰（フラツシユ）により、蒸気を発生
させながらフラツシユタンク２５に流入する。こ
のフラツシユタンク２５内で熱水は減圧沸騰し、
さらに蒸気が発生し、蒸気と減圧沸騰後の残溜熱
水とが分離され、蒸気は蒸気配管２６を経て供給
され給水ポンプ駆動用蒸気タービン１２を駆動す
る。一方、フラツシユタンク２５内の残溜熱水は
熱水配管２７を介して脱気器９へ流入し、熱回収
がはかられる。なお、この残溜熱水の排出先は給
水系統の適切な箇所であれば脱気器９以外でもよ
い。このようにしてボイラ１で発生した燃焼ガス
の余熱を熱回収熱交換器２１で回収して蒸気を発
生させるので空気加熱器を２台必要とせず、ボイ
ラ１の熱回収率が向上する。さらに、分岐した給
水を昇圧するための給水ポンプを必要としないば
かりか前述の蒸気によつて給水ポンプ駆動用蒸気
タービン１２を駆動するため、中圧タービン４か
らの抽気蒸気が不要となつて、中圧タービン４の
出力が増加する。よつて、超高温高圧蒸気タービ
ンプラント全体としての熱効率が向上する。ま
た、熱回収熱交換器２１の伝熱管は裸管で構成で
きるため、ボイラ燃料が石炭の場合にも適用でき
る。
この実施例ではフラツシユタンク２５で熱回収
熱交換器２１からの高温熱水より発生した蒸気を
給水ポンプ駆動用蒸気タービン１２の動力源とし
て利用したが、本発明を実機に適用する場合、上
述の蒸気と給水ポンプ駆動用蒸気タービン以外の
機器の動力源として用いることも任意であり、例
えば、ボイラへ空気を供給するためのボイラ通風
機やボイラ排ガスを、再び、ボイラへ戻すガス再
循環フアン、石炭前処理用の粉砕機など、各種機
器の駆動動力源として利用できるし、また前述の
蒸気を直接、中圧タービン４に導入し複圧式の超
高温高圧蒸気タービンプラントを構成することも
できる。
熱交換器２１からの高温熱水より発生した蒸気を
給水ポンプ駆動用蒸気タービン１２の動力源とし
て利用したが、本発明を実機に適用する場合、上
述の蒸気と給水ポンプ駆動用蒸気タービン以外の
機器の動力源として用いることも任意であり、例
えば、ボイラへ空気を供給するためのボイラ通風
機やボイラ排ガスを、再び、ボイラへ戻すガス再
循環フアン、石炭前処理用の粉砕機など、各種機
器の駆動動力源として利用できるし、また前述の
蒸気を直接、中圧タービン４に導入し複圧式の超
高温高圧蒸気タービンプラントを構成することも
できる。
本発明の他の実施例を第５図、第６図に示す。
第５図はフラツシユタンク２５で発生した蒸気を
蒸気配管２６を介してボイラ通風機駆動用蒸気タ
ービン３１に供給し、ボイラ通風機３２の駆動動
力源としたものであり、第６図はフラツシユタン
ク２５で発生した蒸気を蒸気配管２６を介して中
圧タービン４に供給し、中圧タービン４を複圧式
蒸気タービンとした例である。
第５図はフラツシユタンク２５で発生した蒸気を
蒸気配管２６を介してボイラ通風機駆動用蒸気タ
ービン３１に供給し、ボイラ通風機３２の駆動動
力源としたものであり、第６図はフラツシユタン
ク２５で発生した蒸気を蒸気配管２６を介して中
圧タービン４に供給し、中圧タービン４を複圧式
蒸気タービンとした例である。
本発明によれば燃焼ガスの余熱を利用して蒸気
タービンプラントの機器に対して動力源として供
給し得る蒸気を発生させることができ、空気加熱
器を２台必要とすることなくボイラの熱回収率を
向上させ、かつ分岐した給水を昇圧するための給
水ポンプを必要としないためプラント全体として
の熱効率を向上させることができる。
タービンプラントの機器に対して動力源として供
給し得る蒸気を発生させることができ、空気加熱
器を２台必要とすることなくボイラの熱回収率を
向上させ、かつ分岐した給水を昇圧するための給
水ポンプを必要としないためプラント全体として
の熱効率を向上させることができる。
第１図から第３図は超高温高圧蒸気タービンプ
ラントの一般的な構成を示す蒸気系統図、第４図
は本発明の超高温高圧蒸気タービンプラントの一
実施例の蒸気系統図である。第５図、第６図は本
発明の他の実施例の蒸気系統図である。 ２１……熱回収熱交換器、２２……給水配管、
２３……高温熱水配管、２４……減圧弁、２５…
…フラツシユタンク、２６……蒸気配管、２７…
…熱水配管、３１……ボイラ通風機駆動用蒸気タ
ービン、３２……ボイラ通風機、１００……中間
節炭器、１０１……電気集じん器、１０２……ボ
イラ火炉。
ラントの一般的な構成を示す蒸気系統図、第４図
は本発明の超高温高圧蒸気タービンプラントの一
実施例の蒸気系統図である。第５図、第６図は本
発明の他の実施例の蒸気系統図である。 ２１……熱回収熱交換器、２２……給水配管、
２３……高温熱水配管、２４……減圧弁、２５…
…フラツシユタンク、２６……蒸気配管、２７…
…熱水配管、３１……ボイラ通風機駆動用蒸気タ
ービン、３２……ボイラ通風機、１００……中間
節炭器、１０１……電気集じん器、１０２……ボ
イラ火炉。
Claims (1)
- １ 復水器の復水を昇圧して超高温高圧ボイラへ
供給する昇圧ポンプ及び超高温高圧蒸気発生器の
加熱用燃焼ガス流中に節炭器を備えた超高温高圧
蒸気タービンプラントにおいて、前記節炭器のガ
ス下流側に熱回収熱交換器を設けるとともに、こ
の熱回収熱交換器に前記昇圧ポンプの圧水の一部
を流通させ、熱回収熱交換器にて得られた高温熱
水をフラツシユタンクに導き、減圧沸騰にて蒸気
を発生させるように構成し、かつ前記フラツシユ
タンクで発生した蒸気を給水ポンプ駆動用蒸気タ
ービン、ボイラ通風機駆動用蒸気タービン等の機
器へ供給するように構成したことを特徴とする超
高温高圧蒸気タービンプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14381583A JPS6035104A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 超高温高圧蒸気タ−ビンプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14381583A JPS6035104A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 超高温高圧蒸気タ−ビンプラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035104A JPS6035104A (ja) | 1985-02-22 |
| JPH0440524B2 true JPH0440524B2 (ja) | 1992-07-03 |
Family
ID=15347605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14381583A Granted JPS6035104A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 超高温高圧蒸気タ−ビンプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035104A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2204553A1 (de) * | 2008-06-23 | 2010-07-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfkraftanlage |
| JP5050071B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2012-10-17 | 株式会社日立製作所 | ボイラ装置 |
| JP5651515B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2015-01-14 | 株式会社東芝 | 蒸気タービン発電設備 |
| JP2013185524A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Hitachi Ltd | 石炭火力発電プラント |
| CN103604110A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-26 | 安徽省金盈铝业有限公司 | 再生铝冶炼余热发电装置 |
| CN105627320B (zh) * | 2015-12-31 | 2017-10-31 | 重庆科技学院 | 基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统 |
| CN105627324B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-02-02 | 重庆科技学院 | 利用垃圾气化焚烧合成气的双锅炉发电系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823211A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃熱回収発電装置 |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP14381583A patent/JPS6035104A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823211A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 廃熱回収発電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035104A (ja) | 1985-02-22 |
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