JPH10169411A - 蒸気タービンプラント - Google Patents

蒸気タービンプラント

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JPH10169411A
JPH10169411A JP33372896A JP33372896A JPH10169411A JP H10169411 A JPH10169411 A JP H10169411A JP 33372896 A JP33372896 A JP 33372896A JP 33372896 A JP33372896 A JP 33372896A JP H10169411 A JPH10169411 A JP H10169411A
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JP
Japan
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steam
turbine
boiler feed
feed pump
boiler
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Hiroyuki Ohira
平 浩 之 大
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラ給水ポンプ駆動用タービンの排気蒸気
温度を抑制し、再熱蒸気温度を低下させることなく運用
を可能とする蒸気タービンプラントを得ること。 【解決手段】 ボイラに給水を送給するボイラ給水ポン
プを、蒸気タービンの抽気蒸気により作動するボイラ給
水ポンプ駆動用タービンによって駆動するようにした蒸
気タービンプラントにおいて、ボイラ給水ポンプ駆動用
タービンを作動する抽気蒸気の抽気点を、部分負荷時に
低圧側の他の抽気点に切換え可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発電所等の蒸気ター
ビンプラントに係り、特に部分負荷或は低負荷での運転
時における効率を向上し得るようにした蒸気タービンプ
ラントに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、蒸気タービンによって発電機を駆
動する蒸気タービンプラントにおいては、省エネルギ
ー、高効率化の観点から蒸気条件の高温化などによる大
幅な熱効率の向上とともに排ガス低減を図る努力がなさ
れている。
【0003】図10は従来の一般的な蒸気タービンプラ
ントの系統図であって、ボイラ1で発生した蒸気は高圧
タービン2に供給され、そこで仕事を行なった蒸気は再
熱器3で再熱された後中圧タービン4及び低圧タービン
5に順次導入され仕事を行ない発電機6を駆動する。上
記低圧タービン5で仕事を行なった蒸気は復水器7で復
水され、復水ポンプ8によって低圧給水加熱器9a,9
b,9c及び脱気器10に送給され、さらにボイラ給水
ポンプ11によって高圧給水加熱器12a,12b,1
2cを介してボイラ1に還流される。
【0004】上記低圧給水加熱器9a,9b,9cには
低圧タービン5の途中段落の抽気点から抽気された抽気
蒸気がそれぞれ抽気管13a,13b,13cを介して
導入され、復水ポンプ8によって送給された復水を加熱
するようにしてある。また、脱気器10には中圧タービ
ン4の抽気点から抽出された抽気蒸気が抽気管14を介
して供給され、さらに高圧給水加熱器12a,12b,
12cには、それぞれ高圧タービン2或は中圧タービン
4の途中段落の抽気点から抽気された抽気蒸気が図示し
ない抽気管を介して導入される。
【0005】一方、上記ボイラ給水ポンプ11はボイラ
給水ポンプ駆動用タービン15により駆動されるように
してあり、そのボイラ給水ポンプ駆動用タービン15に
は前記抽気管14から分岐された蒸気供給管16によっ
て作動用蒸気が供給される。そして、上記ボイラ給水ポ
ンプ駆動用タービン15で仕事を行なった蒸気は排気管
17を経て復水器7に導入され復水される。なお、図中
符号18は排気弁である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に上述
の如き蒸気タービンプラントにおいては、電力需要に対
応して、各発電所の運転を停止したり部分負荷または低
負荷で運転することがある。一方、蒸気タービンプラン
トの蒸気条件はプラントの高効率化に伴ない高温化され
る。この蒸気条件の高温化、特に再熱蒸気温度の上昇に
伴ない、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン15の入口温
度及び排気温度が上昇する傾向にある。特に部分負荷で
は排気温度が上記排気弁18の許容温度を超えてしまう
ことがあり、再熱温度を下げた運転が必要で、プラント
効率が低下した運転とせざるを得ない等の問題がある。
【0007】本発明はこのような点に鑑み、ボイラ給水
ポンプ駆動用タービンの排気蒸気温度を抑制し、再熱蒸
気温度を低下させることなく運用を可能とする蒸気ター
ビンプラントを得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、ボイラに
給水を送給するボイラ給水ポンプを、蒸気タービン抽気
蒸気により作動するボイラ給水ポンプ駆動用タービンに
よって駆動するようにした蒸気タービンプラントにおい
て、ボイラ給水ポンプ駆動用タービンを作動する抽気蒸
気の抽気点を、部分負荷時に低圧側の他の抽気点に切換
え可能としたことを特徴とする。
【0009】第2の発明は、蒸気タービンの複数の段落
からそれぞれ抽出された抽気を給水加熱器や脱気器等の
被加熱機器に供給する抽気管を、選択的に開閉制御され
る止め弁を介して、ボイラ給水ポンプ駆動用タービンの
蒸気供給管に接続し、部分負荷時に低圧側の抽気管から
抽気蒸気をボイラ給水ポンプ駆動用タービンに供給する
ようにしたことを特徴とする。
【0010】第3の発明は、ボイラ給水ポンプ駆動用タ
ービンの途中段落に、上記抽気蒸気より低圧側の抽気管
を止め弁を有する蒸気供給管を介して接続したことを特
徴とする。
【0011】また、第4の発明は、ボイラ給水ポンプ駆
動用タービンの排気管を復水器に接続するとともに、そ
の排気管を上記抽気蒸気より低圧側の抽気管に止め弁を
介して接続したことを特徴とする。
【0012】第5の発明は、上記抽気蒸気をボイラ給水
ポンプ駆動用タービンに供給する蒸気供給管に、上記抽
気蒸気を冷却する熱交換器を設けたことを特徴とする。
【0013】さらに第6の発明は、上記ボイラ供給ポン
プ駆動用タービンの排気管に、そのボイラ給水ポンプ駆
動用タービンからの排気を冷却する熱交換器を設けたこ
とを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。なお、図中図10と同
一部分に同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
【0015】図1において、脱気器10に抽気を供給す
る抽気管14から分岐された蒸気供給管16には止め弁
19が設けられており、さらに低圧給水加熱器9cに抽
気を供給する抽気管13cからも蒸気供給管20が分岐
導出され、その蒸気供給管20が上記蒸気供給管16の
止め弁19の下流側に接続されている。そして、この蒸
気供給管20の途中にも止め弁21が設けられている。
【0016】しかして、蒸気タービンプラントの高負荷
時には止め弁19が開,止め弁21が閉とされ、中圧タ
ービン4から抽気管14によって抽出された抽気蒸気が
蒸気供給管16を経て、ボイラ給水ポンプ駆動用タービ
ン15に供給され、そのタービンの駆動が行なわれる。
【0017】一方、部分負荷時には止め弁19が閉、止
め弁21が開とされる。したがって、上記抽気管14内
の抽気蒸気より低圧の抽気蒸気が抽気管13cから蒸気
供給管20を経てボイラ給水ポンプ駆動用タービン15
に供給される。すなわち、プラントの部分負荷時におい
ては、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン15に供給され
る蒸気が全負荷時におけるよりも低圧の抽気蒸気に切り
換えられる。
【0018】なお、上記実施の形態においては、抽気管
13cと抽気管14とからボイラ給水ポンプ駆動用ター
ビン15に蒸気を供給する蒸気供給管20,16を分岐
したものを示したが、他の抽気管13a,13bからも
蒸気供給管を分岐導出させ、必要とする圧力の抽気蒸気
を選択的にボイラ給水ポンプ駆動用タービン15に供給
するようにしてもよい。
【0019】図6は、上記ボイラ給水ポンプ駆動用ター
ビン15に供給される抽気蒸気を低圧側に切換えること
ができるようにしたプラントにおけるh−s線図であ
り、図中符号は再熱膨張線、は従来の抽気蒸気を使
用したときのボイラ給水ポンプ駆動用タービンの膨張
線、は抽気蒸気を低圧側に切換えた場合のボイラ給水
ポンプ駆動用タービンの膨張線である。
【0020】しかして、この線図から判るように、抽気
蒸気を低圧側の抽気蒸気に切り換えると、ボイラ給水ポ
ンプ駆動用タービンの膨張線はからとなり、排気温
度が抑制される。
【0021】なお、抽気蒸気を低温再熱蒸気に切り換え
ることも考えられるが、高圧側への抽気切換は低圧側へ
の切換と比較してプラント効率を低下させる等の問題が
ある。
【0022】図2は本発明の他の実施の形態を示す系統
図であり、低圧側の抽気管13cから分岐された蒸気供
給管20がボイラ給水ポンプ駆動用タービン15の途中
段落に接続されている。
【0023】しかして、蒸気タービンプラント高負荷時
には止め弁21が閉とされ、ボイラ給水ポンプ駆動用タ
ービン15は従来と同様抽気管14からの抽気蒸気によ
って作動される。一方、部分負荷時には、止め弁21も
開とされ、低圧側の抽気管13cからの低温の抽気蒸気
がボイラ給水ポンプ駆動用タービン15の途中段落に供
給され、蒸気供給管16によって供給された作動蒸気に
混合される。したがって、作動蒸気の温度が低下され、
その結果排気温度が抑制される。
【0024】すなわち、図7は上記図2に示すプラント
のh−s線図であり、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン
の途中段落に低温の蒸気が混入された場合には、ボイラ
給水ポンプ駆動用タービンの膨張線はのように変化
し、排気温度の抑制が行なわれる。
【0025】図3は本発明のさらに他の実施の形態を示
す系統図であり、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン15
の排気を復水器7に導入する排気管17から排気弁18
の上流側において第2の排気管22が分岐導出され、そ
の先端が抽気管13aに接続されている。上記第2の排
気管22にはその途中に止め弁23が設けられており、
さらに排気管17にも第2の排気管22の分岐点と排気
弁18の間に止め弁24が設けられている。
【0026】しかして、高負荷時には止め弁23を閉
じ、止め弁24を開として従来と同様な運用を行ない、
一方部分負荷時には止め弁23が開、止め弁24が閉と
される。したがってボイラ給水ポンプ駆動用タービン1
5の排気蒸気は第2の排気管22及び抽気管13aを介
して低圧給水加熱器9aに導入される。すなわち、排気
蒸気の回収先が切り換えられる。
【0027】したがって、排気温度が高くなる部分負荷
時には排気蒸気が排気弁18を通ることがなく、排気弁
18が排気蒸気にさらされることがなく、その損傷が確
実に防止される。
【0028】図4は本発明の他の実施の形態を示す系統
図であって、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン15に作
動蒸気を供給する蒸気供給管16の途中には、上記作動
蒸気を冷却する熱交換器25が設けられている。
【0029】しかして、部分負荷時には上記熱交換器2
5が作動され、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン15に
供給される作動蒸気が冷却される。
【0030】図8は図4に示すプラントにおけるh−s
線図であり、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン15に供
給される蒸気が冷却される運用を行なった場合には膨張
線がからにかわり、排気温度が低減される。
【0031】また、図5は本発明のさらに他の実施の形
態を示す系統図であり、ボイラ給水ポンプ駆動用タービ
ン15の排気管17の途中には、ボイラ給水ポンプ駆動
用タービン15から排出される排気を冷却する熱交換器
26が設けられている。
【0032】しかして、この場合も部分負荷時には熱交
換器26が作動され、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン
15から排出される排気温度が低減され、排気弁18へ
の影響をなくすことができる。図9にこの場合における
h−s線図を示す。この図9からも判るように、上記熱
交換器26を作動させた場合には、排気蒸気の状態値す
なわちボイラ給水ポンプ駆動用タービン15の膨張線の
エンドポイントがの位置に変わり、排気温度の制御
が行なわれる。
【0033】なお、この場合上記熱交換器で回収される
熱利用方法としては、例えば復水への熱回収が上げら
れ、この熱回収によってプラント効率の向上を図ること
もできる。
【0034】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、蒸
気タービンプラントの部分負荷運転時において減圧減温
装置を使用して再熱蒸気温度を低下させる必要がなく、
ボイラ給水ポンプ駆動用タービンの排気蒸気温度を排気
弁の許容温度以下に制御することができ、部分負荷時の
プラント効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蒸気タービンプラントの概略構成を示
す系統図。
【図2】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図3】本発明のさらに他の実施の形態を示す系統図。
【図4】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図5】本発明のさらに他の実施の形態を示す系統図。
【図6】図1に示す蒸気タービンプラントのボイラ給水
ポンプ駆動用タービンの膨張線を示すh−s線図。
【図7】図2に示す蒸気タービンプラントのボイラ給水
ポンプ駆動用タービンの膨張線を示すh−s線図。
【図8】図4に示す蒸気タービンプラントのボイラ給水
ポンプ駆動用タービンの膨張線を示すh−s線図。
【図9】図5に示す蒸気タービンプラントのボイラ給水
ポンプ駆動用タービンの膨張線を示すh−s線図。
【図10】従来の蒸気タービンプラントの概略系統図。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 高圧タービン 4 中圧タービン 5 低圧タービン 7 復水器 9a,9b,9c 低圧給水加熱器 10 脱気器 11 給水ポンプ 13a,13b,13c,14 抽気管 15 ボイラ給水ポンプ駆動用タービン 16,20 蒸気供給管 17 排気管 18 排気弁 19,21,23,24 止め弁 22 第2の排気管 25,26 熱交換器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ボイラに給水を送給するボイラ給水ポンプ
    を、蒸気タービンの抽気蒸気により作動するボイラ給水
    ポンプ駆動用タービンによって駆動するようにした蒸気
    タービンプラントにおいて、ボイラ給水ポンプ駆動用タ
    ービンを作動する抽気蒸気の抽気点を、部分負荷時に低
    圧側の他の抽気点に切換え可能としたことを特徴とする
    蒸気タービンプラント。
  2. 【請求項2】蒸気タービンの複数の段落からそれぞれ抽
    出された抽気を給水加熱器や脱気器等の被加熱機器に供
    給する抽気管を、選択的に開閉制御される止め弁を介し
    て、ボイラ給水ポンプ駆動用タービンの蒸気供給管に接
    続し、部分負荷時に低圧側の抽気管から抽気蒸気をボイ
    ラ給水ポンプ駆動用タービンに供給するようにしたこと
    を特徴とする、請求項1記載の蒸気タービンプラント。
  3. 【請求項3】ボイラに給水を送給するボイラ給水ポンプ
    を、蒸気タービンの抽気蒸気により作動するボイラ給水
    ポンプ駆動用タービンによって駆動するようにした蒸気
    タービンプラントにおいて、上記ボイラ給水ポンプ駆動
    用タービンの途中段落に、上記抽気蒸気より低圧側の抽
    気管を止め弁を有する蒸気供給管を介して接続したこと
    を特徴とする蒸気タービンプラント。
  4. 【請求項4】ボイラに給水を送給するボイラ給水ポンプ
    を、蒸気タービンの抽気蒸気により作動するボイラ給水
    ポンプ駆動用タービンによって駆動するようにした蒸気
    タービンプラントにおいて、上記ボイラ給水ポンプ駆動
    用タービンの排気管を復水器に接続するとともに、その
    排気管を上記抽気蒸気より低圧側の抽気管に止め弁を介
    して接続したことを特徴とする蒸気タービンプラント。
  5. 【請求項5】ボイラに給水を送給するボイラ給水ポンプ
    を、蒸気タービンの抽気蒸気により作動するボイラ給水
    ポンプ駆動用タービンによって駆動するようにした蒸気
    タービンプラントにおいて、上記抽気蒸気をボイラ給水
    ポンプ駆動用タービンに供給する蒸気供給管に、上記抽
    気蒸気を冷却する熱交換器を設けたことを特徴とする蒸
    気タービンプラント。
  6. 【請求項6】ボイラに給水を送給するボイラ給水ポンプ
    を、蒸気タービンの抽気蒸気により作動するボイラ給水
    ポンプ駆動用タービンによって駆動するようにした蒸気
    タービンプラントにおいて、上記ボイラ供給ポンプ駆動
    用タービンの排気管に、そのボイラ給水ポンプ駆動用タ
    ービンからの排気を冷却する熱交換器を設けたことを特
    徴とする蒸気タービンプラント。
JP33372896A 1996-12-13 1996-12-13 蒸気タービンプラント Pending JPH10169411A (ja)

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