JPS6062604A - 発電プラントの再熱器加熱蒸気系統 - Google Patents

発電プラントの再熱器加熱蒸気系統

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JPS6062604A
JPS6062604A JP16946483A JP16946483A JPS6062604A JP S6062604 A JPS6062604 A JP S6062604A JP 16946483 A JP16946483 A JP 16946483A JP 16946483 A JP16946483 A JP 16946483A JP S6062604 A JPS6062604 A JP S6062604A
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steam
pressure
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reheater
turbine
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Junichi Akatsu
赤津 純一
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Hitachi Ltd
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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
    • 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating

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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は発電プラントの再熱器加熱蒸気系統に係シ、特
に運転法及び系統の簡素化を計るに好適な再熱器加熱蒸
気系統に関する。
〔発明の背景〕
第1図は従来技術における発電プラントの系統図を示し
ている。図において、蒸気発生装置1で発生した蒸気は
主蒸気管2に導かれ、主蒸気止弁3を経て加減弁4で蒸
気量を絞られた後、高圧タービン5で仕事をし、クロス
アラウンド管6を通って湿分分離器7に入る。・湿分分
離器7にて飽和蒸気中に含有する水分が約12%から2
チまでに除去され、水分除去後の蒸気はプラント効率改
善上、再熱し過熱蒸気にするため第1段再熱器8に導か
れる。第1段再熱器8の加熱用蒸気は高圧タービン5の
途中より抽気され加熱管9及び加熱蒸気止弁10を経て
供給される。第1段再熱器8にて加熱された蒸気は再び
第2段再熱器11で過熱蒸気まで加熱される。第2段再
熱器11の加熱用蒸気は主蒸気止弁3人口の主蒸気管2
から分岐した加熱管12によシ加熱蒸気止弁13及び減
圧弁14またはバイパス弁15を経由して供給される。
第2段再熱器11で加熱された蒸気は低圧タービン16
で仕事をした後、復水器17で冷却され凝縮し復水とな
って給水管18を通シ蒸気発生装置1へ戻される。畿水
は給水管18の途中に設置した低圧給水加熱器19、高
圧給水加熱器20で加温され、プリントの効率向上を計
っている。尚、低圧給水加熱器19、高圧給水加熱器2
0の加熱器は高圧タービン5、低圧タービン16から抽
気され抽気管21にて導かれる蒸気である。
第2図、第3図は従来技術における主蒸気管2から高圧
タービン5、クロスアラウンド管6、湿分分離器7、第
1段再熱器8、第2段再熱器11、低圧タービン16、
復水器17までの蒸気の状態変化を示し、第2図はター
ビン負荷100チ時の変化、第3図はタービン負荷約6
5%以下で、かつバイパス弁15経由時の変化を示して
いる。
主蒸気圧力P1はタービン負荷に関係なく一定になるよ
う初圧調整器(図示せず)によシ調整している。タービ
ン負荷100%時主蒸気圧力P1で飽和線Q以下の飽和
蒸気が高圧タービン5へ流入し仕事した事によシ高圧タ
ービン出口圧力P3、高圧タービン出口エンタルピーH
1tで膨張する。
湿分分離器5で水分がとられた状態値が湿分分離器出口
エンタルピーH2となり、第1段再熱器8で加熱後第1
段再熱器出口温度T3は高圧タービン出口P3の飽和温
度よυ高く過熱域となる。再度第2段再熱器11で主蒸
気に、よシ加熱され第2段再熱器用口温度T5となる。
再熱器出口温度は再熱器加熱蒸気入口圧力の飽和温度で
ある加熱蒸気入口温度によシ決定され第2段再熱器を例
にと9説明する。
第2段再熱器用口温度T5は第2段再熱器加熱蒸気式口
温度T4によシ必然的に決定されT5−T4−TDで計
算される。TDはT4とT5の温度差である。
第2段再熱器加熱蒸気式口温度T4はほぼ主蒸気圧力P
1の飽和温度であるので第2段再熱器用口温度T5は主
蒸気圧力P1の飽和温度よシ温度差TD分小さくなる。
タービン負荷約65%以下になると第3図の如く高圧タ
ービン出口圧力P3’はタービン負荷に比例して降下す
るのでその飽和温度も又同様に降下する。第1段再熱器
8口温度T3’は取出し源である高圧タービン内圧が降
下するので加熱蒸気圧力の関係より必然的に降下する。
、但し第1段再熱器8口温度T4’は加熱蒸気圧力が主
蒸気圧力P1一定の為100チ負荷時とほぼ同一となる
。この時の不具合として第1段再熱器8口温度が低く、
第1段再熱器8口温度T 4 /が高く、100%負荷
よシ大巾に再熱器温度差が犬となシ第2段再熱器7の熱
変形がおる。
また、低圧タービン入口条件において過熱度が高くなる
ので、低圧タービン11の出口蒸気温度が上昇し、この
ためタービンの軸等の伸び差が過大となシ、ロータ(図
示せず)とのラビングによシ振動の問題が生じ、形状転
入歪が発生する可能性もある。
この対策としては、第1図の減圧弁14を開、バイパス
弁15を閉し、減圧弁14を絞ることによシ第2段再熱
器加熱蒸気圧力を下げ、その飽和温度、即ち第2段再熱
器人口温度T 4 /が下がることで二次的に第1段再
熱器8口温度T5’が下がシ、第2段再熱器11及び低
圧タービン16の熱変形防止を計っている。第2段再熱
器加熱蒸気圧力を下けるための減圧弁14の絞p代は、
プラント負荷に比例させて自動的に調整し、かつ低負荷
時の減圧弁14のid1両性の問題よシ負荷約15チ以
下で強制的に全閉する制御を使用している。
第4図はタービン負荷りに対する第1段再熱器8口@度
Tl及び出口温度T3、第2段再熱器用口温度T5の変
化を示している。
第1段再熱器8度差ΔT1はタービン負′rTLにほぼ
比例して変化するが、第1段再熱器8度差については減
圧弁無の場合でΔT2と非常に大きくなシ、減圧弁有の
場合でΔT3と小さくなシ前記熱変形の不具合を防止し
ている。
しかし、従来技術においてはタービン部分負荷時の対応
が前述したように複雑であると共に、下記の不具合があ
る。
(1)主蒸気圧力Pli減圧するだめの高圧、高差圧、
高信頼性の減圧弁14t−設置する必要があシ、設備費
の増加、補修費の増加を招くと共に、配置配管への考慮
も必要となる。
(2) Ifc圧弁14の絞シ制御が複雑である。
(3〕 主蒸気圧力P1よシ減圧するのでプラント効率
の低下を招く。
(4)減圧弁14を使用しない時でもシートリークの問
題か有シ、シー) IJ−り防止用の止弁の追加か必要
となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、タービン部分負荷時に主蒸気圧力を絞
ることなく第2段再熱益田口温度の降下を可能とし、減
圧弁の複雑な絞シ制御、設備費の増大等を解消できる発
電プラントの再熱器加熱蒸気系統を提供することにある
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明の再熱器加熱蒸気系
統は、第2段再熱器へ加熱源としての主蒸気を導く加熱
管を加減弁の出口側に接続せしめたこと’t%徴とする
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第5図によシ説明する。第5
図は本発明による再熱器加熱蒸気系統を実施した発電プ
ラントの系統図を示し、第1図と同一符号のものは同じ
もの、もしくは相当するものを表わしている。本発明に
よる再熱器加熱蒸気系統は、第2段再熱器11へ加熱用
蒸気を導く加熱管25を加減弁14の出口と高圧タービ
ン5との中間部に接続すると共に、従来技術における減
圧弁、バイパス弁を削除した構成となっている。
第6図は本発明によるタービン負荷りに対する第2段再
熱器入口温度T1及び出口温度T3、第2段再熱缶出口
温度T5と、従来技術の第2段再熱益田口温度T5’ 
との変化を示している。
タービン負荷りの肖整は、従来技術と同様に加減弁14
の開度を増減して行い、タービン負荷りを下ける場合に
は加減弁14全絞シ高圧タービン5への蒸気流入量を制
限する。加減弁14を絞ることによシ該加減弁14の出
口圧力は降下し、結果的に加熱管22に導かれる第2段
再熱加熱蒸気圧力が低下するので第2段再熱缶出口温度
T5も低下する。従って、減弁圧がなくても第2段再熱
缶出口温度T5をタービン負荷りにリンクして降下させ
ることが可能となる。また従来技術の第2段再熱益田口
温度T5’に比較しタービン高負荷時において温度が数
置低いが、プラント効率はほとんど有意差がない。逆に
低負荷時まで高温蒸気が維持できプラント効率は向上す
る。
以上の如く、本実施例によれば、減圧弁を必要としない
ので、プラント負荷1100MWクラスでは設備費約3
000〜4000万円が低減される。また減圧弁を必要
としないことによシ、該減圧弁の複雑な制御、主蒸気圧
力の減圧、シートリーク防止用の止弁の追加、といった
問題が解消され、プラントの信頼性を大幅に向上できる
また、主蒸気圧力P1は主蒸気圧力調整方式によシ主蒸
気圧力P1一定制御と変化する場合があるが、主蒸気圧
力P1一定制御でない場合も加減弁14出口圧′力は絞
シ制御(またはノズルガバニング制御)されるので、本
発明は有効である。
また、前記実施例においては、第6図の如く100チ負
荷時で第2段再熱缶出口温度T5が従来技術のそれよシ
も数置降下するので、高負荷時の温度維持方法として第
7図に示す如く構成をとることができる。即ち、加減弁
14人口の主蒸気を取シ出して加熱管22に導入させる
分岐管23を設けると共に、加熱管22に設けた開閉弁
24、分岐管23に設けた加熱蒸気止弁13及び逆止弁
25によυ主蒸気の取シ出しを加熱管22または分岐管
23を介して行わせる切替手段を構成する。
そして、高負荷時には前記分岐管23よシ主蒸気を取シ
出して第2段再熱加熱蒸気とし、また低負荷時には前記
加熱管22よシ主蒸気を取シ出して第2段再熱加熱蒸気
とすることによシ、高負荷時、低負荷時での効率改善を
計ることができる。
第8図は第7図の変形例を示したもので、加熱管22を
高圧タービン5の中段部に接続し、第2段再熱加熱蒸気
を高圧タービン5中段から抽気する蒸気としたものであ
る。
尚、第5図の実施例においては、第2段再熱器11の加
熱蒸気を加減弁14と高圧タービン5との中間部から取
p出す例を示したが、高圧タービン5の中段または抽気
段落がら取シ出すようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、タービン部分負
荷時に主蒸気圧力を絞ることなく第1段再熱器出口温度
の降下を可能としたから、従来技術の減圧弁が不要とな
シ、設備費を大幅に低減できる。また減圧弁を必要とし
ないことにょシ、複雑な制御、プラント効率を低下させ
る主蒸気圧力の減圧、シートリーク防止用の止弁の追加
等の問題を解消でき、プラントの信頼性を大幅に向上で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術における発電プラントの系統図、第2
図はタービン負荷100チ時のタービン内での蒸気の状
態変化を示す線図、第3図はタービン負荷約65%以下
時のタービン内での蒸気の状態変化を示す線図、第4図
は再熱器出入口温度の変化を示す線図、第5図り本発明
の一実施例を示し、本発明による再熱器加熱蒸気系統を
実施した発電プラントの系統図、第6図はタービン負荷
に対する再熱器出入口温度の変化を示す線図、第7図及
び第8図は本発明の他の実施例を示す系統図である。 4・・・加減弁、5・・・高圧タービン、7・・・湿分
分離器、訃・・第1段再熱器、11・・・第2段再熱器
、13・・・加熱蒸気止弁、16・・・低圧タービン、
22・・・加熱管、23・・・分岐管、24・・・開閉
弁、25・・・逆止弁。 代理人 弁理士 秋本正実 宿6図 タービンる荷(7,)し も1図 も8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、蒸気で駆動される高圧タービン、低圧タービンを連
    絡する配管途中に湿分分離器及び第1段再熱器、第2段
    再熱器を設置し、第1段再熱器及び第2段再熱器の加熱
    源を主蒸気としてなる発電プラントにおいて、前記第2
    段再熱器へ加熱源としての主蒸気を導く加熱管を加減弁
    の出口側に接続せしめたことを特徴とする発電プラント
    の再熱器加熱蒸気系統。 2、特許請求の範囲第1項において、加減弁入口の主蒸
    気を取シ出して前記加熱管に導入させる分岐管と、主蒸
    気の取シ出しを加熱管または分岐管を介して行わせる切
    替手段とを具えたことを特徴とする発電プラントの再熱
    器加熱蒸気系統。
JP16946483A 1983-09-16 1983-09-16 発電プラントの再熱器加熱蒸気系統 Granted JPS6062604A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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