JPS5823206A - 蒸気貯蔵発電系統を有する火力発電プラント - Google Patents

蒸気貯蔵発電系統を有する火力発電プラント

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JPS5823206A
JPS5823206A JP12048381A JP12048381A JPS5823206A JP S5823206 A JPS5823206 A JP S5823206A JP 12048381 A JP12048381 A JP 12048381A JP 12048381 A JP12048381 A JP 12048381A JP S5823206 A JPS5823206 A JP S5823206A
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JP
Japan
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steam
pressure
turbine
power generation
heat storage
Prior art date
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Pending
Application number
JP12048381A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruhide Hamamatsu
浜松 照秀
Shigeo Suhara
須原 繁雄
Hiroshi Hamano
浜野 博
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.)
Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Central Research Institute of Electric Power Industry, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5823206A publication Critical patent/JPS5823206A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F01K3/00Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/02Use of accumulators and specific engine types; Control thereof
    • F01K3/04Use of accumulators and specific engine types; Control thereof the engine being of multiple-inlet-pressure type

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】 本発明は蓄熱器とピーク用発電ユニットを組合わせた蒸
気貯蔵発電系統を有する火力発電プラントに関する。
近年電力需要はますます増加の方向にあり、その需要形
態は昼間需要が多く夜間の需要は比較的少ない。そこで
、この昼と夜との需要アンバランスに対応する一つの方
法として、蓄熱器とピーク用発電ユニットとを組合わせ
た蒸気貯蔵発電が提案されている。すなわち、上記蒸気
貯蔵発電とは、電力需要が少ない夜間に火力発電ユニッ
トから蒸気を抽気してその熱エネルギを蓄熱器に蓄え、
電力需要の多い昼間にその蓄えた熱エネルギを使って蒸
気を発生させ、その蒸気でピーク用タービンを駆動して
電気を発生させる発電方式であり、昼夜の電力需要のア
ンバランスに対応する一つの有力な手段である。
すなわち、第1図は上記蒸気貯蔵発電系統を有する火力
発電プラントの系統図であって、図中符号1はボイラで
あり、そのボイラ1で発生した蒸気がタービン2に供給
さn、そこで仕事を行ない上記タービン2に連結された
発電機3を駆動する。
タービン2で仕事を行なった蒸気は復水器4に入りそこ
で復水せしめられ、その復水が給水装置5を経て再びボ
イラ1に還流される。
一方、上記ボイラ1からタービン2に蒸気を供給する主
蒸気導管6には、蓄熱蒸気抽気弁7および逆止弁8を経
て蓄熱器9に接続された分岐導管供給され、そこで熱水
として貯蔵される。また上記蓄熱器9は逆止弁11およ
び蒸気加減弁12を経てピークタービン13に接続され
ており、蒸気加減弁12を開くことにより上記蓄熱器9
内に貯蔵されている熱水が減圧して自己蒸発して蒸気と
なり、ピークタービン13に流入しそこで仕事を行ない
、上記ピークタービン13に連結さ几た発電機14を駆
動して発電する。ピークタービン13で仕事を行なった
蒸気は復水器15で復水されて復水貯蔵タンク16に貯
蔵され、その後蓄熱器9にボイラ1から蒸気が供給され
ている際に、ポンプ17によって前記復水器4或はその
下流側の復水ラインに返流される。
□ このように、この種火力発電プラントは、ボイラ1およ
びタービン2等からなる主発電系統Aと、蓄熱器9およ
びピークタービン13等からなる蒸気貯蔵発電系統Bと
により構成され、昼間の電力需要が大きい場合には、上
記主発電系統Aにより発電を行なうとともに、蓄熱器9
に貯蔵された熱エネルギを利用する蒸気貯蔵発電系統B
によっても発電を行なうことができる。
ところが、このようなプラントにおける蒸気貯蔵発電系
統においては、蓄熱器に一旦貯蔵された熱水を自己蒸発
せしめてその蒸気によってピークタービンを駆動させる
のであるから、蓄熱器内の熱水が成程度蒸発した後はそ
の蒸気圧が低下し、ピークタービンを効率的に駆動する
ことができず、蓄熱器内の低レベルの熱水のエネルギま
では利用できない等の問題があり、特に、中間負荷運用
を行なう大容量発電プラントの蒸気貯蔵発電系統におけ
るように、蒸気貯蔵設備の大容量化が求められ、大容量
の蓄熱器を使用したものにおいては、利用できない熱水
のエネルギが多く、全体的な効率が低くなる等の不都合
がある。
本発明はこのような点に鑑み、蓄熱器をかなりの低圧状
態ででも運用することができ低レベルのエネルギでも利
用でき、蒸気貯蔵発電系統の効率を向上し得るようにし
た蒸気貯蔵発電系統を有する発電プラントを提供するこ
とを目的とするものであって、蓄熱器に貯蔵された蒸気
によって駆動されるタービンを、複数の圧力の蒸気を互
いに異なる圧力段に供給するようにした混圧タービンと
し、蓄熱器の初期運転時には蓄熱器内の蒸気を上記混圧
タービンの高圧段に供給し、圧力が所定圧以下になった
場合には、上記蒸気な混圧タービンの低圧段部に供給す
るようにしたことを特徴とする。
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明における蒸気貯蔵発電系統の一実施例を
示す図であり、ボイラによって発生した蒸気の一部を分
岐導管10によって蓄熱蒸気抽気弁7および逆止弁8を
介して蓄熱器9に供給する点は第1図のものと同一であ
る。
ところで、上記蓄熱器9からの蒸気によって作動される
ピークタービンとしては、その高圧段および途中低圧段
部から作動蒸気を供給し得る混合タービン20が使用さ
れており、上記蓄熱器9と混圧タービン20を結ぶ蒸気
供給ライン21はその途中で分岐さ2t、その一方の分
岐導管21aが蒸気加減弁22および逆止弁23を介し
て混圧タービン20の高圧段部に接続され、他方の分岐
導管21bが蒸気加減弁24および逆止弁25を介して
混圧タービン20の低圧殺部に接続されている。
また、上記混圧タービン20にはそのタービンによって
駆動される発電機14が接続さnるとともに、その混圧
タービン加からの排気は復水器15で復水せしめられ、
第1図のものと同様に復水貯蔵タンク16へと送給され
るようにしである。
一方、蓄熱器9と混圧タービン20を結ぶ蒸気供給ライ
ン21の途中には圧力検出器26が設けられており、混
圧タービン20に送られる作動流体の圧力を1検出して
圧力信号Pを出力するようにしてあり、また発電機14
には負荷検出器27が設けられており、蒸気貯蔵発電系
統の負荷Y検出して負荷信号Nを出力する。上記圧力信
号Pと負荷信号Nはともに弁制御装置28に印加され、
蒸気加減弁22 、24への開度信号yを出して蒸気加
減弁22および24をそれぞれ制御する。
しかして、昼間の電力需要が増大すると、蒸気加減弁2
4は閉状態で蒸気加減弁22が弁制御装置28からの開
度信号yによって開制御される。したがって蓄熱器9に
貯蔵されている熱水が上記蒸気加減弁22開によって減
圧して自己蒸発して蒸気となり、逆止弁23を通って混
圧タービン20の高圧段部に流入し、その混圧タービン
20で仕事を行ない発電機14を駆動する。モして混圧
タービン20で仕事を行なった蒸気は復水器15で復水
さ几て復水貯蔵タンクに送ら肚る。
このようにして蓄熱器9内の蒸気が混圧タービン20に
供給されると、蓄熱器9内で発生する蒸気圧は時間とと
もに次第に低下し、その蓄熱器9内で発生する蒸気圧力
が成る一定圧まで低下すると、蒸気加減弁24が開制御
され、蒸気加減弁22が閉じられる。したがって、低圧
の蒸気は混圧タービン20の低圧段部に流入して仕事を
行ない、その後復水器15に排出される。
第3図は弁制御装置28による蒸気加減弁22 、24
の開閉動作を示す線図であり、蒸気貯蔵系統に負荷要求
があると、まず曲線mの如き動作で負荷に応じて蒸気加
減弁22の開度が決定される。混圧タービン20に流入
する蒸気圧力Pが前述のように時となり蒸気加減弁24
が曲線nの如き動作で負荷に応じて開度制御さ几る。第
3図において縦軸は蒸気加減弁22 、24の開度Yで
、上方に向う程開度は太き(なり、横軸は圧力Pで右方
に向う程圧力が下がる。前記曲線m 、 nは負荷要求
Nに応じて変化し、破線は別の負荷要求N′の場合の例
であり、なる時間である。
第4図は蓄熱器9を複数個設置した本発明の他の実施例
7示す系統図であって、この場合上記複数個の蓄熱器9
が蓄熱器群9aと蓄熱器群9bの2群に分けられている
。なお第4図においては各群の蓄熱器は1個づつ示され
ている。
ところで、上記蓄熱器群9aと混圧タービン20を結ぶ
蒸気供給ライン21は2つに分岐され、その一方の分岐
導管21aが蒸気加減弁22aおよび逆止弁23aを介
して混圧タービン20の高圧段部に接続され、他方の分
岐導21bが蒸気加減弁24aおよび逆止弁25af介
して混圧タービン20の低圧段部に接続さnている。
一方、他方の蓄熱器群91)と混圧タービン20を結ぶ
蒸気供給ライン31も2つに分岐され、その一方の分岐
導管31a′が蒸気加減弁22bおよび逆止弁23bを
介して前期分岐導管21aに設、けられた逆止弁23a
の下流側に接続さ扛、他方の分岐導g31bが蒸気加減
弁24bおよび逆止弁25bを介して分岐導管21bに
設けられた逆止弁25aの下流側に接続されている。
しかして、電力の需要が増太し蒸気貯蔵発電系統の運転
が必要となると、全閉されていた蒸気加減弁22a 、
 22+) 、 24a 、 24b  のうちまず蒸
気加減弁22aが弁制御装置28の制御信号によって開
かれる。したがって、蓄熱器群9aから発生した蒸気が
上記蒸気加減弁22aおよび逆止弁23aを経て混圧タ
ービン20の高圧段部に供給され、混圧タービン20が
作動し発電機14によって電力が発生される。その後上
記蓄熱器群9aから発生する蒸気の圧力が時P又 間とともに低下して設定圧力六になると、蒸気加減弁2
2aが閉じられ、蒸気加減弁22bおよび24aが開か
れる。したがって、蓄熱器群9aから発生する低圧の蒸
気は混圧タービン20の低圧段部に供給され、一方蓄熱
器群9bかも発生する蒸気が混圧タービン20の高圧段
部に供給され、混圧タービン加は高圧段部怜よび低圧段
部の両方に供給された蒸気によって作動され、蓄熱器群
9aの比較的低圧の蒸気もタービンの駆動用蒸気として
有効に利用される。
以上説明したように、本発明においては、蓄熱器に貯蔵
された蒸気によって駆動さ几るタービンを、複数の圧力
の蒸気を互いに異なる圧力段に供給するようにした混圧
タービンとし、蓄熱器の初期運転時には蓄熱器内の蒸気
を上記混圧タービンの高圧段部に供給し、圧力が所定圧
以下となった場合には、上記蒸気を混圧タービンの低圧
段部に供給するようにしたので、蓄熱器から発生する蒸
気で比較的低圧の蒸気も有効に利用でき、蒸気貯蔵発電
系統を高能率的に運転できる。また、低レベルの熱水を
利用できるので、蒸気貯蔵発電系統の電力容量が増大し
、同じ蓄熱容量に対する蓄熱器の容量を小さくすること
もできる。しかも、タービンの途中から低圧の蒸気を入
几るので、タービンの高圧側および低圧側の蒸気量を制
御する蒸気加減弁の蒸気通過面積の変動幅を小さくする
ことができ、弁の絞りによる損失を低減化することがで
き、また複数の蓄熱器から発生する蒸気の圧力が相違す
る場合でも、相違する圧力の蒸気を同時にタービンに送
給することができるので損失を低減化でき、タービンの
出力をも増大できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な蒸気貯蔵発電系統を有する発電ブラン
トの系統図、第2図は本発明における蒸気貯蔵発電系統
の一実施例を示す系統図、第3図は制御弁の開閉作動を
示す線図、第4図は本発明の他の実施しl?、+z示す
系統図である。 9・・・蓄熱器、20・・・混圧タービン、21・・・
蒸気供給ライン、22.22a 、22b 、24,2
4a 、24b−・蒸気加減弁、28・・・弁制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 蓄熱器に貯蔵された蒸気によって駆動されるタービンを
    、複数の圧力の蒸気を互いに異なる圧力段に供給するよ
    うにした混圧タービンとし、蓄熱器の初期運転時には蓄
    熱器内の蒸気を上記混圧タービンの高圧段部に供給し、
    圧力が所定圧以下となった場合には、上記蒸気な混圧タ
    ービンの低圧段部に供給するようにしたことを特徴とす
    る、蒸気貯蔵発電系統を有する火力発電プラント。
JP12048381A 1981-07-31 1981-07-31 蒸気貯蔵発電系統を有する火力発電プラント Pending JPS5823206A (ja)

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