JPS58185907A - 余剰蒸気利用発電方法 - Google Patents

余剰蒸気利用発電方法

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JPS58185907A
JPS58185907A JP6828882A JP6828882A JPS58185907A JP S58185907 A JPS58185907 A JP S58185907A JP 6828882 A JP6828882 A JP 6828882A JP 6828882 A JP6828882 A JP 6828882A JP S58185907 A JPS58185907 A JP S58185907A
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JP
Japan
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steam
power generation
turbine
surplus
reheater
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Pending
Application number
JP6828882A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Odoi
小土井 章夫
Shizutada Yamagishi
山岸 静直
Tomoo Maeda
前田 友夫
Masaru Arai
荒井 勝
Koji Ishizeki
石関 幸二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP6828882A priority Critical patent/JPS58185907A/ja
Publication of JPS58185907A publication Critical patent/JPS58185907A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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】 本発明は、製鉄所等のプロセス用蒸気需拾系における余
11蒸気を利用した発電方法に関する。
製鉄所などの70セヌ用蒸気需給系においては、通常覆
砂の蒸気発生設備と複数の蒸気消費設備とで画成され、
蒸気発生設備は加熱炉などの排熱會回収して蒸気を発生
する排熱ボイラと、燃料を燃焼して蒸気を発生する燃料
焚きボイラとで燵成さ粁ている。そしてこの設備でtよ
、5〜20り程度の低圧蒸気が使われている。
]−記、<4 ’iQ r自費設備では、生圧コスト低
減のため容積の省然気対策が採られており、癌気使用−
が大幅に削減されている。−ガ蒸気光生設備で汀、燃料
の使用蓋を少なくするために、コークス顧熱回収、焼結
鉱顧熱回収などの排熱ボイラの切設がIj′i多くなさ
れている。
この結果蒸気は余−」V(なりつつあり、この余剰#気
分利用した発電方法が徒事されている。
第1図は、その−例をボずもので、蒸気発生設備1で発
生し蒸気を自費設備2で消費される蒸気のうち余剰蒸気
をスチームセパレータ3に導きシリカやスケールなどの
異物を分離除去した後、タービン4に#き、発電−5を
回している*(”の後余剰蒸気全偶水器6にてi=水し
た後、苧気仙用器7、グランドコンデンサ8で熱回収し
1ボイラ水として再び使用−するものでおる。
どの光電方法によれは、余剰蒸気を1カ所に果め、蒸気
のもつ熱エネルギーをそのままタービン4に導いている
。しかしプロセス用蒸気は、上述のりI+<通常5〜2
0〜程度の低圧蒸気であり、認気諷1にも飽相占座ない
しは飽和温度+5 o ’c、程展と低温である。この
ため蒸気のもつエンタルピーに対する発N、臘が20〜
25%稈度と低く、発電効率が悪い欠点がある。
このようなことから本発明考は、発電効率を上げるべく
ω1究した結果、以Fの知見に着目した。
すなわち復水型蒸気タービンにおいてに、復水器での真
空度を上げれば、蒸気タービン出口蒸気圧力が下がり、
冷却水−が増加する分運転電力代か上昇するが、それ以
上に発電欺増加する。′また#気タービン出O1uでの
蒸気の乾き度は、低すきると効率が低ドし、又タービン
羽根のドレンによるエロージョンが間−になるので通常
85〜90 ’10以上にする必要がおる。又タービン
入l]蒸気温度會上げれば光電徽は増加する。
更に蒸気タービンの内部効率は、はぼ(入1−]蒸気m
 n ) x (v’A D g”x ’/C* (’
K ) )/  (人り蒸気圧力〕に比例するが、一般
的な内部効率け80〜90 ’10程腋である。
これに対し復水器では、冷却水として通常無水が用いら
れ、冷却水7品度が20〜25℃、である。従ってイW
水器の圧力を無限に上げられるわけではなく、例えば冷
却水温度が20°C1の場合0.04ata〜0.07
 ata $度の値にガる。また包水器での負空度ケ上
げし)ま、タービン出口の蒸気の乾き度は低くなる。こ
のため例えば冷却水/1ii1度が20 ’(:、の場
合、発′tM、鼠が最も人きくなるタービン出口条件は
、復水器圧力を0()4aLa〜0.07ataで、出
l二」蒸気蒸気乾き度が85〜90%になる点でるる。
従って最適タービン出口条件を得るだめのタービン人口
蒸気条件として、タービン1部効率を週当な値に想足し
、この点を通る膨張縁上に選足すれば、これが経済的に
最も発電祉が入きなイ圓となる。
例えば第3図に示す蒸気(水)のエンタルピーと、コー
ントロピーとの関係を示すモリエル線図において、ター
ビン出口蒸気条件を出口蒸気礼き度87%、出]」蒸気
圧力0.06ataとし、タービンの内部効率を85%
とした場合、タービン人口蒸気条件がl l ataの
時、タービン入り、]蒸気1iIA#L約260℃、が
最も発電はが大きくなる。
本発明は、上記知見にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは、余剰蒸気を発′直設備の入側で再
υ目熱することにより、発電効率を尚めることかできる
余剰蒸気利用発電方法k ?4んとするものである。
すなわち本発明は、1又id2以上の蒸気発生設備で発
生し1又は2以上の蒸気消費設備で消費される蒸気のう
ち余剰蒸気を再熱器で再熱した慄発電設備に導く方法で
ある。また本発明の実施qlH:様は、杓熱器での余剰
蒸気の再熱条件として、発電設備出口蒸気条件が圧力0
.04ata〜0.07 ata 、 lij、@1J
e80〜90%になるようにする方法である。
以上本光明會図曲を拶照して説明する。
第2図げ余剰蒸気第11用発電方法を示す系統図で、こ
の方法は1又は2以上の蒸気発生設備゛11・・で発生
し71又は2以上の蒸気消費設備12・・で消費される
蒸気のうち余剰蒸気をまずスチームセパレータ13に辱
キ、シリカやスケールなどの載物を分離除去する。つい
で余剰蒸気を再熱′514に尋き再熱する。ここでの再
熱は、後段のタービン15の発電効率を向上するために
おこなうもので、通常タービン15の出1」蒸気条件が
圧力0.04ata〜0.07ata、軒1き度85〜
90″U/′oになるように再熱するのが好−ましい。
例えば余剰蒸気が14 ata飽和蒸気の場合、第3図
yc示すように再熱器14で11ata、260℃、(
b点)VCS熱すると、タービン内部効率855%でタ
ービン出口蒸気条件を圧力0.06ata、4fjき度
87%(0点)とすることができる。また再熱器14と
して例えはコークス炉光生ガス、訓炉発生ガス、転炉発
生ガスの混合ガス(Mガス)を燃料とし更にその排がス
Wjl pA(i−利用して余剰蒸気及び燃焼用空気を
予熱するものを用いる。
余剰蒸気(r−所定f品度及び所定圧力に再熱した後、
発1i@16に連結したタービン15に榊き発[[利用
する。その後余剰蒸気′lr復水器17Q′こて復水し
た後空気抽出器18、グランドコンテンザ19で熱回収
してボイラ水として再び使用する。なお図中20は循環
水ポンプ、21は復水ポンプである。
この発電方法によれ1ま、書熱分熱菫に対する元電効率
を誦くすることができる。このことは以−トの笑施例に
より確認きれた。
実h10例 オミ刺蒸気(14atai%(4和蒸気) 100 ’
l’/I((z円熟して発電に第1」用し7た。この場
合復水器における冷却水温は20℃、で、タービン出口
の蒸気の乾u!87%以上ケ鈎足する条件下で経済的な
タービン出IN屋気圧力(#ANd側圧力)を設定した
。すなわち第3図に示すように14ata。
tea +ll蒸気の余剰空気a’fr矢印lに示すよ
うrl 1 ala、260℃(b点)に再熱するとタ
ービン内部効率855%で破線で示すようにタービン出
1]#’;’C粂件が圧力0.06ata、乾き度87
%(e点)になる。この結−!4!、を第1表にボす。
なお14熱器の形式、再熱条件等は−F記の通りである
形式  ユニフラックスヒータ Mカス7/it  N m’/ h    1488M
ノJスkcaff /Nt++”          
3 52 0空気/ntiL   Nm”h    3
470(g=1.05 )排ガスmu  Nmj/h 
   4645蒸気佃圧損         3  a
1a伊気予黙器        温度効率80%Mカス
予熱器       温度効4S80り0総熟効牟  
       80% これと比軟するため余剰蒸気をその捷ま光電に利用する
従来方法及び余剰蒸気全フラッシュして発電にオ(1用
する従来方法についてそれぞれおこなった。この場合そ
の1ま利用する方法で1、第3図に示すようeCタービ
ン内部効Φ83玄、の場合、タービン出口の蒸気の飽き
度約87%となるタービン出口蒸気圧力は約3.5at
aである4 (a点)、1だフラッシュする方法(矢印
ローで不す)では、タービン内筒S効*85.5%の場
合、メーピン入口蒸気条件を3.5ata、165℃、
(e点)としてタービン出口蒸気条件を圧力0.06a
la、乾き度87%(6点)になるようにした。この結
果を第1表に併記する。
6 第1表から本発明方法の発電効率(投入した熱量に対す
る発電t)rri、そのまま発電に利用する場合と比べ
ると下式に示すように121%も太さい。
またフラッシュする場合と比べると下式に示すように8
7%も大きい。
なお最新鋭の火力発電では、高温島田の蒸気タービンの
採用あるいはガスターピント蒸気タービンとを組合せた
複合サイクル発電の採用などそのタービンプラント効率
(投入した熱量に対する発11を高効率化する工夫が種
々採られているが、それでもせいぜい40〜45%程度
と低い。
ところで再熱器を利用した光電方法として、第4図に示
す方法が仰られている。この方法は、XをボイラBで蒸
気にしさらに過熱器Sで過熱1 蒸気とし、タービン1円で膨張させる。そして胸当な圧
力まで膨張した蒸気を膨弓良攻の連中で収り出して再熱
器Rでp+熟し、タービンTに決し、再び復水器の圧力
まで膨張させる方法である。
この一方法も蒸気を再熱して発電量を大きくするもので
あるが、この方法は余剰蒸気を利用する方法ではない。
またこの方法は、熱源を投入して水を加熱し蒸気となす
もので、再熱に用いる熱源が蒸気発生用熱源と同じであ
る。従って本発明とは全く岩なる技術的思想である。
以上説明したように本発明によれば、余剰蒸気を再熱し
てから発電に第1」用するので、発電効率を着しく向上
できる細着な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の余@蒸気第11用発電方法をボす系統図
、第2図は本発明に係る余剰蒸気第11用発電方法の一
例を示す系統図、第3図はタービン出入口における余剰
蒸気のエンタルピー(+)及びエントロピー(81変化
をボすモリニル勝因、第42 図はタービンの公知の再熱サイ−クルを示す系統図であ
る。 1)・・・蒸気発生設備、12・・・蒸気消費設備、1
3・・・スチームセパレータ、14・・・再熱器、15
・・・タービン、16・・・発を機、17・・・復水器
、181:・・・空気抽出器、19・・・グランドコン
デンサ、20・・・循環水ポンプ、21・・・復水ポン
プ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦3 1111図 ドしン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1又:ま2以上の蒸気発生投信で発生し、1又は
    2以上の蒸気消費投4蒲で消費される蒸気のうち余剰蒸
    気を再熱器で再熱したf受発電設備に導くことを特徴と
    する余剰、ゑ気利用発電方伝。
  2. (2)発電設備出口蒸気条件が圧力Q、Q4ata〜(
    107ata、乾き度85〜90%になるように再熱器
    で余@蒸気を再熱することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の余剰蒸気利用発電方法。
JP6828882A 1982-04-23 1982-04-23 余剰蒸気利用発電方法 Pending JPS58185907A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5231251A (en) * 1975-09-03 1977-03-09 Agency Of Ind Science & Technol Solar-thermal power generation system
JPS53140442A (en) * 1977-05-13 1978-12-07 Stal Laval Turbin Ab Motive power plant

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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