JPS6239241B2 - - Google Patents
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- JPS6239241B2 JPS6239241B2 JP54054822A JP5482279A JPS6239241B2 JP S6239241 B2 JPS6239241 B2 JP S6239241B2 JP 54054822 A JP54054822 A JP 54054822A JP 5482279 A JP5482279 A JP 5482279A JP S6239241 B2 JPS6239241 B2 JP S6239241B2
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- JP
- Japan
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- turbine
- circulation circuit
- main
- main circulation
- container
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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
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/26—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam
- F01K3/262—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam by means of heat exchangers
- F01K3/265—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam by means of heat exchangers using live steam for superheating or reheating
-
- 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
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/004—Accumulation in the liquid branch of the circuit
-
- 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
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/02—Use of accumulators and specific engine types; Control thereof
- F01K3/04—Use of accumulators and specific engine types; Control thereof the engine being of multiple-inlet-pressure type
-
- 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
- F01K7/00—Steam 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
- F01K7/34—Steam 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 of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
- F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
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)
- Control Of Turbines (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱エネルギによる発電所の主循環回
路に配属されている貯蔵容器を用いて給電網の負
荷変動を補償する方法であつて、このためにエネ
ルギ担体としての作業媒体を主循環回路から取り
出して蓄え、かつこの蓄えられているエネルギ担
体を絞りによつて放圧させて部分的に気化させ、
この気化状の部分がタービンを駆動して次いでこ
の気化状の部分を凝縮させた後に容器に集める形
式のものに関する。
路に配属されている貯蔵容器を用いて給電網の負
荷変動を補償する方法であつて、このためにエネ
ルギ担体としての作業媒体を主循環回路から取り
出して蓄え、かつこの蓄えられているエネルギ担
体を絞りによつて放圧させて部分的に気化させ、
この気化状の部分がタービンを駆動して次いでこ
の気化状の部分を凝縮させた後に容器に集める形
式のものに関する。
さらに本発明は、熱エネルギによる発電所の主
循環回路に配属されている貯蔵容器を用いて給電
網の負荷変動を補償する装置であつて、このため
にエネルギ担体としての作業媒体が主循環回路か
ら取り出されて蓄えられ、かつこの蓄えられてい
るエネルギ担体が絞りによつて放圧せしめられて
部分的に気化させられ、この気化状の部分がター
ビンを駆動して次いで凝縮せしめられた後に容器
に集められ、この場合熱エネルギによる発電所の
主循環回路に、蓄熱容器とこれに接続されている
膨張容器とが配属されており、絞りによつて生ぜ
しめられる蒸気が、熱エネルギによる発電所の主
循環回路に位置しているタービンを駆動する形式
のものに関する。
循環回路に配属されている貯蔵容器を用いて給電
網の負荷変動を補償する装置であつて、このため
にエネルギ担体としての作業媒体が主循環回路か
ら取り出されて蓄えられ、かつこの蓄えられてい
るエネルギ担体が絞りによつて放圧せしめられて
部分的に気化させられ、この気化状の部分がター
ビンを駆動して次いで凝縮せしめられた後に容器
に集められ、この場合熱エネルギによる発電所の
主循環回路に、蓄熱容器とこれに接続されている
膨張容器とが配属されており、絞りによつて生ぜ
しめられる蒸気が、熱エネルギによる発電所の主
循環回路に位置しているタービンを駆動する形式
のものに関する。
熱エネルギによる発電所において熱的なエネル
ギを蓄えることは、消費網の所要エネルギの中間
的な変動に対処する優秀な手段である。
ギを蓄えることは、消費網の所要エネルギの中間
的な変動に対処する優秀な手段である。
冒頭で述べた方法及びこの方法を実施するため
に必要な装置は公知である｛1975年発行VDI−
Berichte（VDI−報告）Nr.236、Artikel von
Gilly und Beckman（Gilly und Beckman共著の
論文）、Spitzenlastdeckung durch thermische
Energiespeicherung（熱的なエネルギ貯蔵によ
るピーク負荷補償）、125〜131ページ｝。この公知
の方法においては膨張容器から流出して貯蔵容器
に集められる水は、貯蔵容器に充填される際に再
び主貯蔵容器に送られかつこの場合に主循環回路
から取り出される充填蒸気によつて加熱される
が、しかしながら同印刷物には原則的には貯蔵容
器への充填は給水回路から行われることが述べら
れている。分離されたピーク負荷タービンを用い
て運転するこの方法には、ピーク負荷タービンが
分離して設計されて、かつ貯蔵容器への充填が給
水循環回路から行われない場合には主循環回路が
ほとんど操作させられる必要がないという利点が
付け加えられている。いずれにせよこの方法にお
いては放圧が、複雑な回路を設けて多段式に行わ
れないかぎり、貯蔵容器の容量が十分に活用され
ない。
に必要な装置は公知である｛1975年発行VDI−
Berichte（VDI−報告）Nr.236、Artikel von
Gilly und Beckman（Gilly und Beckman共著の
論文）、Spitzenlastdeckung durch thermische
Energiespeicherung（熱的なエネルギ貯蔵によ
るピーク負荷補償）、125〜131ページ｝。この公知
の方法においては膨張容器から流出して貯蔵容器
に集められる水は、貯蔵容器に充填される際に再
び主貯蔵容器に送られかつこの場合に主循環回路
から取り出される充填蒸気によつて加熱される
が、しかしながら同印刷物には原則的には貯蔵容
器への充填は給水回路から行われることが述べら
れている。分離されたピーク負荷タービンを用い
て運転するこの方法には、ピーク負荷タービンが
分離して設計されて、かつ貯蔵容器への充填が給
水循環回路から行われない場合には主循環回路が
ほとんど操作させられる必要がないという利点が
付け加えられている。いずれにせよこの方法にお
いては放圧が、複雑な回路を設けて多段式に行わ
れないかぎり、貯蔵容器の容量が十分に活用され
ない。
さらに発電所のタービンを過負荷することによ
つてピーク負荷を補償する方法も可能である。こ
の方法においては例えば、抽出蒸気を用いて加熱
される装置の予熱器に完全に水で満されている可
変容積形貯蔵容器が並列接続されて、この可変容
積形貯蔵容器の内容物が急激な強い負荷上昇の際
に蒸気発生器に送られる（Springer社発行の
Dubbels Taschenbuch fu¨r den
Maschinenbau、1961年号、第２巻、452ペー
ジ）。これによつてタービンの抽出箇所の負荷が
軽減させられ、したがつてタービンがより大きな
出力を放出することができる。しかしながらこの
増加される出力は制限されている。
つてピーク負荷を補償する方法も可能である。こ
の方法においては例えば、抽出蒸気を用いて加熱
される装置の予熱器に完全に水で満されている可
変容積形貯蔵容器が並列接続されて、この可変容
積形貯蔵容器の内容物が急激な強い負荷上昇の際
に蒸気発生器に送られる（Springer社発行の
Dubbels Taschenbuch fu¨r den
Maschinenbau、1961年号、第２巻、452ペー
ジ）。これによつてタービンの抽出箇所の負荷が
軽減させられ、したがつてタービンがより大きな
出力を放出することができる。しかしながらこの
増加される出力は制限されている。
本発明の目的は、給電網の負荷変動を補償する
方法及び装置を提供して、この方法及び装置がピ
ーク負荷を補償するための公知の両方の方法及び
装置の利点を有しているようにすることである。
方法及び装置を提供して、この方法及び装置がピ
ーク負荷を補償するための公知の両方の方法及び
装置の利点を有しているようにすることである。
本発明の目的は、冒頭に述べた形式の方法にお
いて、貯蔵容器から作業媒体を放出する際に、蓄
えられていた作業媒体の放圧時に気化されない部
分を液状で主循環回路へ戻し、かつ低圧予熱器を
負荷する主循環回路からの抽出蒸気を絞るか若し
くは完全にしや断することによつて達成された。
いて、貯蔵容器から作業媒体を放出する際に、蓄
えられていた作業媒体の放圧時に気化されない部
分を液状で主循環回路へ戻し、かつ低圧予熱器を
負荷する主循環回路からの抽出蒸気を絞るか若し
くは完全にしや断することによつて達成された。
さらに本発明の構成においては、膨張容器が、
水側で主循環回路の給水容器とかつ蒸気側で主循
環回路の低圧タービンと接続されており、タービ
ンの凝縮水を収容するために、流出側で主循環回
路の低圧予熱器に開口する少なくとも１つの低温
凝縮水容器が設けられている。
水側で主循環回路の給水容器とかつ蒸気側で主循
環回路の低圧タービンと接続されており、タービ
ンの凝縮水を収容するために、流出側で主循環回
路の低圧予熱器に開口する少なくとも１つの低温
凝縮水容器が設けられている。
本発明の利点は特に、充填された若しくは部分
的に充填された貯蔵容器においてより小さい若し
くは著しく大きな増加出力を伴なつて融通性があ
りかつそのつどの要求に適合できる緊急運転が可
能であることである。出力を著しく増加させるこ
とは蓄えられているエネルギ担体の液状部分と蒸
気状部分とを同時に活用することによつて行われ
る。
的に充填された貯蔵容器においてより小さい若し
くは著しく大きな増加出力を伴なつて融通性があ
りかつそのつどの要求に適合できる緊急運転が可
能であることである。出力を著しく増加させるこ
とは蓄えられているエネルギ担体の液状部分と蒸
気状部分とを同時に活用することによつて行われ
る。
次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説
明する。
明する。
本発明を理解するためには不必要な部材、例え
ば完全な予熱ラインとこの予熱ラインを加熱す
る、タービン及び装置における抽出箇所並びに
種々の調整、遮断及び切り換え機構は図示されて
いない。作業媒体の流れ方向は矢印で示されてい
る。
ば完全な予熱ラインとこの予熱ラインを加熱す
る、タービン及び装置における抽出箇所並びに
種々の調整、遮断及び切り換え機構は図示されて
いない。作業媒体の流れ方向は矢印で示されてい
る。
第１図及び第３図の上方の部分に示されている
プラトンは加圧水型原子炉１を備える原子力発電
所であり、この加圧水型原子炉は蒸気発生器２を
介して熱を放出し、したがつて原子炉はタービン
回路から分離されている。ターボ組は複流式の高
圧タービン３と、それぞれ複流式の２つの低圧タ
ービン３′とより成つており；これらのタービン
は発電機４と連結されている。水蒸気、この場合
飽和蒸気は蒸気発生器２から高圧タービン３に達
してそこから水分離器５に達して、この水分離器
内で水蒸気は除湿される。次いで水蒸気は新鮮蒸
気で加熱されている中間過熱器を貫流して低圧タ
ービン３′に達して、この低圧タービン内で水蒸
気は凝縮圧力まで放圧せしめられる。この放圧せ
しめられた蒸気は凝縮器７内で凝縮させられ、か
つこの凝縮水は凝縮水ポンプ８を用いて簡単に示
されている予熱ラインを通して供給される。給水
予熱は多段式にまず低圧予熱器９において次いで
混合予熱器１０において行われる。混合予熱器は
同時に給水容器でありかつ詳細には示されていな
いガス抜き器を有している。次いで給水は給水ポ
ンプ１１によつて高圧予熱器１２を通されて蒸気
発生器２へ戻される。中間過熱器６からの凝縮水
は高圧加熱器１２の加熱媒体として使用され、水
分離器５からの凝縮水は給水容器（混合加熱器１
０）に導入される。
プラトンは加圧水型原子炉１を備える原子力発電
所であり、この加圧水型原子炉は蒸気発生器２を
介して熱を放出し、したがつて原子炉はタービン
回路から分離されている。ターボ組は複流式の高
圧タービン３と、それぞれ複流式の２つの低圧タ
ービン３′とより成つており；これらのタービン
は発電機４と連結されている。水蒸気、この場合
飽和蒸気は蒸気発生器２から高圧タービン３に達
してそこから水分離器５に達して、この水分離器
内で水蒸気は除湿される。次いで水蒸気は新鮮蒸
気で加熱されている中間過熱器を貫流して低圧タ
ービン３′に達して、この低圧タービン内で水蒸
気は凝縮圧力まで放圧せしめられる。この放圧せ
しめられた蒸気は凝縮器７内で凝縮させられ、か
つこの凝縮水は凝縮水ポンプ８を用いて簡単に示
されている予熱ラインを通して供給される。給水
予熱は多段式にまず低圧予熱器９において次いで
混合予熱器１０において行われる。混合予熱器は
同時に給水容器でありかつ詳細には示されていな
いガス抜き器を有している。次いで給水は給水ポ
ンプ１１によつて高圧予熱器１２を通されて蒸気
発生器２へ戻される。中間過熱器６からの凝縮水
は高圧加熱器１２の加熱媒体として使用され、水
分離器５からの凝縮水は給水容器（混合加熱器１
０）に導入される。
以上述べた主循環回路の作用形式は公知の熱エ
ネルギによる発電所の主循環回路の作用形式と同
じである。
ネルギによる発電所の主循環回路の作用形式と同
じである。
図面の下方部分には補助若しくはピーク負荷循
環回路の配管が示されている。補助若しくはピー
ク負荷循環回路は主として貯蔵容器１３、絞り機
構１４、膨張容器１５及びピーク負荷タービン１
６より成つており、このピーク負荷タービンは発
電機１７を駆動する。
環回路の配管が示されている。補助若しくはピー
ク負荷循環回路は主として貯蔵容器１３、絞り機
構１４、膨張容器１５及びピーク負荷タービン１
６より成つており、このピーク負荷タービンは発
電機１７を駆動する。
ピーク運転時、すなわち貯蔵容器１３から作業
媒体を放出する際に蒸気が絞り機構１４を用いて
膨張容器１５で発生させられて、次いで蒸気はそ
のエネルギを放出してピーク負荷タービン１６を
駆動し次いで凝縮器１８で凝縮される。この凝縮
水は凝縮水ポンプ１９によつて凝縮水容器２０へ
搬送される。
媒体を放出する際に蒸気が絞り機構１４を用いて
膨張容器１５で発生させられて、次いで蒸気はそ
のエネルギを放出してピーク負荷タービン１６を
駆動し次いで凝縮器１８で凝縮される。この凝縮
水は凝縮水ポンプ１９によつて凝縮水容器２０へ
搬送される。
補助循環回路及びこれを運転するための方法は
以上述べたことについては公知であり、この場合
通常は膨張容器１５で形成される水がまず予備貯
蔵容器へ送られて次いで貯蔵容器を充填する際に
予備貯蔵容器から充填装置を介して貯蔵容器へ戻
される。
以上述べたことについては公知であり、この場合
通常は膨張容器１５で形成される水がまず予備貯
蔵容器へ送られて次いで貯蔵容器を充填する際に
予備貯蔵容器から充填装置を介して貯蔵容器へ戻
される。
本発明によれば、膨張容器１５内で気化されな
い作業媒体は主循環回路へ戻される。このこと
は、給水容器へ開口している導管２１を介して行
われる。この水量はピーク負荷運転の際に蒸気発
生器２の給水として使用され、したがつて低圧予
熱器９が水側及び蒸気側で遮断されねばならず、
ひいては主循環回路からの凝縮水が予熱器を通つ
て循環しないので、凝縮水容器２０は貯蔵容器か
らの放出中に主凝縮水も補助凝縮水も収容するこ
とができるように構成されていると有利である。
この凝縮水容器２０からは給水が軽負荷若しくは
ベース負荷（主循環回路のみ）の運転時に低圧給
水ポンプ２２を用いて予熱装置へ供給される。も
ちろんベース負荷運転のために（破線で示され
た）導管２３が設けられてもよく、この導管を介
して凝縮水ポンプ８によつて給水が直接凝縮水容
器２０をう回して予熱器へ送られる。
い作業媒体は主循環回路へ戻される。このこと
は、給水容器へ開口している導管２１を介して行
われる。この水量はピーク負荷運転の際に蒸気発
生器２の給水として使用され、したがつて低圧予
熱器９が水側及び蒸気側で遮断されねばならず、
ひいては主循環回路からの凝縮水が予熱器を通つ
て循環しないので、凝縮水容器２０は貯蔵容器か
らの放出中に主凝縮水も補助凝縮水も収容するこ
とができるように構成されていると有利である。
この凝縮水容器２０からは給水が軽負荷若しくは
ベース負荷（主循環回路のみ）の運転時に低圧給
水ポンプ２２を用いて予熱装置へ供給される。も
ちろんベース負荷運転のために（破線で示され
た）導管２３が設けられてもよく、この導管を介
して凝縮水ポンプ８によつて給水が直接凝縮水容
器２０をう回して予熱器へ送られる。
貯蔵容器を充填するために、ピーク負荷循環回
路のための作業媒体として中間過熱器６の凝縮水
が使用され、この凝縮水が、貯蔵容器を充填する
際に高圧予熱器１２へではなく導管２４を介して
貯蔵容器１３へ導かれる。このことは熱力学的に
有利である。なぜなら非可逆プロセスが生じない
からである。
路のための作業媒体として中間過熱器６の凝縮水
が使用され、この凝縮水が、貯蔵容器を充填する
際に高圧予熱器１２へではなく導管２４を介して
貯蔵容器１３へ導かれる。このことは熱力学的に
有利である。なぜなら非可逆プロセスが生じない
からである。
貯蔵容器系の構成にとつては第２図に示されて
いるように、全日負荷特性曲線の経過が重要であ
る。ここではPnは正常負荷を示し、かつΔPmax
はPnを越えて必要とされる最大ピーク負荷を示
している、 貯蔵容器１３の大きさは、負荷が定格負荷を越
えて上昇する際に必要とされる作業によつて決め
られる；この作業は図面のハツチングを施された
面に相応する。
いるように、全日負荷特性曲線の経過が重要であ
る。ここではPnは正常負荷を示し、かつΔPmax
はPnを越えて必要とされる最大ピーク負荷を示
している、 貯蔵容器１３の大きさは、負荷が定格負荷を越
えて上昇する際に必要とされる作業によつて決め
られる；この作業は図面のハツチングを施された
面に相応する。
最大ピーク負荷ΔPmaxによつてピーク負荷タ
ービン１６の設計データが決められて、この最大
ピーク負荷は本発明に従つてピーク負荷タービン
１６によつても高圧タービン３及び低圧タービン
３′とより成る主タービンの出力を高めることに
よつても補償される。
ービン１６の設計データが決められて、この最大
ピーク負荷は本発明に従つてピーク負荷タービン
１６によつても高圧タービン３及び低圧タービン
３′とより成る主タービンの出力を高めることに
よつても補償される。
説明のための例として軽水原子炉を有する
1400MWの発電所でかつほぼ15％の所要出力増加
分を仮定して本発明の作用形式を次に説明する；
所要出力増加分は部分的にはピーク負荷タービン
によつて得られ（約80MW）かつ部分的には
1530MWのピーク負荷出力に設計されている主タ
ービンによつて得られる（約130MW）。ここでは
全体で約1610MWの達成可能なピーク負荷出力に
比べて比較的安価な1400MWのみの原子炉を使用
することが利点である。
1400MWの発電所でかつほぼ15％の所要出力増加
分を仮定して本発明の作用形式を次に説明する；
所要出力増加分は部分的にはピーク負荷タービン
によつて得られ（約80MW）かつ部分的には
1530MWのピーク負荷出力に設計されている主タ
ービンによつて得られる（約130MW）。ここでは
全体で約1610MWの達成可能なピーク負荷出力に
比べて比較的安価な1400MWのみの原子炉を使用
することが利点である。
もちろん正確な数値を表わすことは避けられね
ばならない。なぜなら数値は極度に数多くのパラ
メータに関連しているからである。放出状態では
貯蔵容器１３は、充填状態においてはもともと60
バールであるがほぼ44バール圧の蒸気しか有して
いない。低温の凝縮水容器２０は１バール、30℃
の凝縮水で満たされている。
ばならない。なぜなら数値は極度に数多くのパラ
メータに関連しているからである。放出状態では
貯蔵容器１３は、充填状態においてはもともと60
バールであるがほぼ44バール圧の蒸気しか有して
いない。低温の凝縮水容器２０は１バール、30℃
の凝縮水で満たされている。
1400MWの定格負荷を得たい場合には、主循環
回路が、ピーク負荷循環回路を使用しないで運転
される。この場合には凝縮容器７で生じる凝縮水
量に相当する量の給水が、凝縮水ポンプ８及び導
管２３若しくは低圧給水ポンプ２２を介して予熱
装置へ送られる；中間過熱器６からの凝縮水は高
圧予熱器１２を過熱することに関与させられる。
回路が、ピーク負荷循環回路を使用しないで運転
される。この場合には凝縮容器７で生じる凝縮水
量に相当する量の給水が、凝縮水ポンプ８及び導
管２３若しくは低圧給水ポンプ２２を介して予熱
装置へ送られる；中間過熱器６からの凝縮水は高
圧予熱器１２を過熱することに関与させられる。
1400MWの定格出力を下回つている際の負荷
（以下においては軽負荷と呼ぶ）時に、貯蔵容器
の充填過程が行なわれる。このために中間過熱器
６からほぼ新鮮蒸気圧及び新鮮蒸気温度の凝縮水
が、貯蔵容器１３へ導入されて、この貯蔵容器の
圧力及び温度が上昇する。このようにして主循環
回路から取り出されるのと同じ水量が、低温の凝
縮水容器２０から補充されて、したがつてこの低
温凝縮水容器はゆつくりと空にされる。
（以下においては軽負荷と呼ぶ）時に、貯蔵容器
の充填過程が行なわれる。このために中間過熱器
６からほぼ新鮮蒸気圧及び新鮮蒸気温度の凝縮水
が、貯蔵容器１３へ導入されて、この貯蔵容器の
圧力及び温度が上昇する。このようにして主循環
回路から取り出されるのと同じ水量が、低温の凝
縮水容器２０から補充されて、したがつてこの低
温凝縮水容器はゆつくりと空にされる。
充填状態において貯蔵容器１３は、ほぼ新鮮蒸
気の水、例えば60バールにおける飽和状態の水を
有するのに対して、低温の凝縮水容器２０は空で
あるか若しくは水蒸気で満たされている。
気の水、例えば60バールにおける飽和状態の水を
有するのに対して、低温の凝縮水容器２０は空で
あるか若しくは水蒸気で満たされている。
同時に行なわれるピーク負荷エネルギ発生を伴
う放出過程時には、３つの異なる作業形式があ
る。
う放出過程時には、３つの異なる作業形式があ
る。
まず第１の運転形式は、ピーク負荷タービンの
設計に関連して、主循環回路の正常運転の際に凝
縮器７から給水容器１０へ循環する水流と同じ水
流が膨張容器１５から給水容器１０へ送られる際
の正常運転としての運転である。この場合貯蔵容
器１３は、これに蓄えられていた作業媒体が絞り
機構１４を介して膨張容器１５へ送られて空にさ
れ、この膨張容器内では例えば10から12バールま
での一定の圧力が維持される。前記熱水としての
作業媒体を絞る際にほぼ20％の蒸気が発生して、
この蒸気はピーク負荷タービン１６を駆動して次
いで凝縮された後に低温の凝縮水容器２０へ導出
される；この低温の凝縮水容器は凝縮水でゆつく
り満たされる。膨張容器１５内に残つている80％
の水は導管２１を介して給水容器１０へ送られ
る。この場合前記水の圧力は、流れ抵抗を克服す
るために、給水容器１０に生じている圧力よりも
いくらか高くてよい。このような高い圧力が装置
の設計に応じて得られていない場合には、もちろ
ん水を搬送するためのポンプが設けられていてよ
い。低圧予熱器は蒸気及び水側で遮断される。す
なわち主循環回路の凝縮水が同じく低温の凝縮水
容器２０へポンプで送られる。
設計に関連して、主循環回路の正常運転の際に凝
縮器７から給水容器１０へ循環する水流と同じ水
流が膨張容器１５から給水容器１０へ送られる際
の正常運転としての運転である。この場合貯蔵容
器１３は、これに蓄えられていた作業媒体が絞り
機構１４を介して膨張容器１５へ送られて空にさ
れ、この膨張容器内では例えば10から12バールま
での一定の圧力が維持される。前記熱水としての
作業媒体を絞る際にほぼ20％の蒸気が発生して、
この蒸気はピーク負荷タービン１６を駆動して次
いで凝縮された後に低温の凝縮水容器２０へ導出
される；この低温の凝縮水容器は凝縮水でゆつく
り満たされる。膨張容器１５内に残つている80％
の水は導管２１を介して給水容器１０へ送られ
る。この場合前記水の圧力は、流れ抵抗を克服す
るために、給水容器１０に生じている圧力よりも
いくらか高くてよい。このような高い圧力が装置
の設計に応じて得られていない場合には、もちろ
ん水を搬送するためのポンプが設けられていてよ
い。低圧予熱器は蒸気及び水側で遮断される。す
なわち主循環回路の凝縮水が同じく低温の凝縮水
容器２０へポンプで送られる。
この正常運転の場合には出力増加分は、ピーク
負荷ターボ群の設計に相応して得られる出力分
（80MW）と、低圧予熱のための抽出箇所を閉じ
ることに基づく主タービンの出力増加分
（130MW）とより成つている。貯蔵容器容量の活
用は著しく大きい、すなわちほぼ40KWh／m3で
あり、したがつて貯蔵容器の寸法が小さくされ
る。
負荷ターボ群の設計に相応して得られる出力分
（80MW）と、低圧予熱のための抽出箇所を閉じ
ることに基づく主タービンの出力増加分
（130MW）とより成つている。貯蔵容器容量の活
用は著しく大きい、すなわちほぼ40KWh／m3で
あり、したがつて貯蔵容器の寸法が小さくされ
る。
第２の運転形式は、ピーク負荷タービンがその
設計出力の一部分しか生ぜしめない場合の低負荷
運転である。この場合には相応してよりわずかな
水が膨張容器１５から給水容器１０へ導かれる。
したがつて本発明により、主循環回路の正常運転
のために不足している水量は低圧予熱器９を介し
て補充される。この補充される水量が、貯蔵容器
を使用しない主タービンの設計運転時よりもわず
かであるので、低圧予熱器９の抽出流れが減少す
る。このような部分的な負荷軽減によつて主ター
ビンの出力が高められる。このような運転形式に
おいては、生ぜしめられる出力増加部を主タービ
ン群及びピーク負荷タービン群とに分配すること
が、どんな増加出力にとつても全く一義的に規定
されしたがつて互いに所定の比で行なわれる。こ
の事実によつて調整が著しく簡単になる。
設計出力の一部分しか生ぜしめない場合の低負荷
運転である。この場合には相応してよりわずかな
水が膨張容器１５から給水容器１０へ導かれる。
したがつて本発明により、主循環回路の正常運転
のために不足している水量は低圧予熱器９を介し
て補充される。この補充される水量が、貯蔵容器
を使用しない主タービンの設計運転時よりもわず
かであるので、低圧予熱器９の抽出流れが減少す
る。このような部分的な負荷軽減によつて主ター
ビンの出力が高められる。このような運転形式に
おいては、生ぜしめられる出力増加部を主タービ
ン群及びピーク負荷タービン群とに分配すること
が、どんな増加出力にとつても全く一義的に規定
されしたがつて互いに所定の比で行なわれる。こ
の事実によつて調整が著しく簡単になる。
さらに可能な第３の運転形式は、高負荷運転で
ある。この場合には必要とされる出力増加が一時
的に、正常運転の場合よりも一層大きく、したが
つてピーク負荷タービン１６の寸法を拡大する必
要があるということから出発している。このよう
な運転は、低圧予熱器９が全く遮断されている場
合でさえ、膨張容器１５から給水容器１０への水
流が主循環回路に必要とされる水流よりも大きく
なるという結果を持たらす。給水容器１０はこの
増加水量分を収容できなければならず、従つてよ
り大きく設計されねばならない。しかしながらこ
の給水容器の拡大は、極端な所要ピークをカバー
するための大きな水流は一時的にしか生じないの
で、許容限界を越えることはない。
ある。この場合には必要とされる出力増加が一時
的に、正常運転の場合よりも一層大きく、したが
つてピーク負荷タービン１６の寸法を拡大する必
要があるということから出発している。このよう
な運転は、低圧予熱器９が全く遮断されている場
合でさえ、膨張容器１５から給水容器１０への水
流が主循環回路に必要とされる水流よりも大きく
なるという結果を持たらす。給水容器１０はこの
増加水量分を収容できなければならず、従つてよ
り大きく設計されねばならない。しかしながらこ
の給水容器の拡大は、極端な所要ピークをカバー
するための大きな水流は一時的にしか生じないの
で、許容限界を越えることはない。
第３図には独立したピーク負荷タービンなしで
本発明による方法を実施できる回路が示されてい
る。第３図においても第１図と同じ部材には第１
図と同じ符号が付けられている。
本発明による方法を実施できる回路が示されてい
る。第３図においても第１図と同じ部材には第１
図と同じ符号が付けられている。
膨張容器１５で絞りによつて生ぜしめられる蒸
気は通路２５を介して低圧タービン３′の蒸気デ
ータに応じた段に導かれ、そこでこの蒸気は主循
環回路の蒸気と一緒に膨張する。もちろんこの場
合低圧タービンは、この付加的な蒸気を消化でき
るように設計されていなければならない。
気は通路２５を介して低圧タービン３′の蒸気デ
ータに応じた段に導かれ、そこでこの蒸気は主循
環回路の蒸気と一緒に膨張する。もちろんこの場
合低圧タービンは、この付加的な蒸気を消化でき
るように設計されていなければならない。
第１図は、本発明による発電所の実施例を示す
回路図、第２図は、全日負荷変動特性曲線図、第
３図は、本発明の別の実施例を示す回路図であ
る。 １……加圧水形原子炉、２……蒸気発生器、３
……高圧タービン、３′……低圧タービン、４…
…発電機、５……水分離器、６……中間過熱器、
７……凝縮器、８……凝縮水ポンプ、９……低圧
予熱器、１０……混合予熱器（給水容器）、１１
……給水ポンプ、１２……高圧予熱器、１３……
貯蔵容器、１４……絞り機構、１５……膨張容
器、１６……ピーク負荷タービン、１７……発電
機、１８……凝縮器、１９……凝縮水ポンプ、２
０……凝縮水容器、２１……導管、２２……低圧
給水ポンプ、２３及び２４……導管、Pn……正
常負荷、ΔPmax……最大ピーク負荷。
回路図、第２図は、全日負荷変動特性曲線図、第
３図は、本発明の別の実施例を示す回路図であ
る。 １……加圧水形原子炉、２……蒸気発生器、３
……高圧タービン、３′……低圧タービン、４…
…発電機、５……水分離器、６……中間過熱器、
７……凝縮器、８……凝縮水ポンプ、９……低圧
予熱器、１０……混合予熱器（給水容器）、１１
……給水ポンプ、１２……高圧予熱器、１３……
貯蔵容器、１４……絞り機構、１５……膨張容
器、１６……ピーク負荷タービン、１７……発電
機、１８……凝縮器、１９……凝縮水ポンプ、２
０……凝縮水容器、２１……導管、２２……低圧
給水ポンプ、２３及び２４……導管、Pn……正
常負荷、ΔPmax……最大ピーク負荷。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱エネルギによる発電所の主循環回路に配属
されている貯蔵容器を用いて給電網の負荷変動を
補償する方法であつて、このためにエネルギ担体
としての作業媒体を主循環回路から取り出して蓄
え、かつこの蓄えられているエネルギ担体を絞り
によつて放圧させて部分的に気化させ、この気化
状の部分がタービンを駆動して次いでこの気化状
の部分を凝縮させた後に容器に集める形式のもの
において、貯蔵容器から作業媒体を放出する際
に、蓄えられていた作業媒体の放圧時に気化され
ない部分を液状で主循環回路へ戻し、かつ低圧予
熱器を負荷する主循環回路からの抽出蒸気を絞る
か若しくは完全にしや断することを特徴とする給
電網の負荷変動を補償する方法。 ２ 絞りによつて生ぜしめられる蒸気が、熱エネ
ルギによる発電所の主循環回路に位置しているタ
ービンを駆動する特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ３ 絞りによつて生ぜしめられる蒸気が、分離さ
れているピーク負荷タービンを駆動する、特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ４ 原子力発電所において使用する場合に貯蔵容
器に蓄えられる作業媒体として、主循環回路の中
間過熱器からの凝縮水を使用する特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ５ 放圧される作業媒体の液状の部分を低圧予熱
器の下流側で主循環回路へ導入する特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ６ 熱エネルギによる発電所の主循環回路に配属
されている貯蔵容器を用いて給電網の負荷変動を
補償する装置であつて、このためにエネルギ担体
としての作業媒体が主循環回路から取り出されて
蓄えられ、かつこの蓄えられているエネルギ担体
が絞りによつて放圧せしめられて部分的に気化さ
せられ、この気化状の部分がタービンを駆動して
次いで凝縮せしめられた後に容器に集められ、こ
の場合熱エネルギによる発電所の主循環回路に、
蓄熱容器とこれに接続されている膨張容器とが配
属されており、絞りによつて生ぜしめられる蒸気
が、熱エネルギによる発電所の主循環回路に位置
しているタービンを駆動する形式のものにおい
て、膨張容器１５が、水側で主循環回路の給水容
器とかつ蒸気側で主循環回路の低圧タービン３′
と接続されており、タービンの凝縮水を収容する
ために、流出側で主循環回路の低圧予熱器９に開
口する少なくとも１つの低温凝縮水容器２０が設
けられていることを特徴とする給電網の負荷変動
を補償する装置。 ７ 熱エネルギによる発電所の主循環回路に配属
されている貯蔵容器を用いて給電網の負荷変動を
補償する装置であつて、このためにエネルギ担体
としての作業媒体が主循環回路から取り出されて
蓄えられ、かつこの蓄えられているエネルギ担体
が絞りによつて放圧せしめられて部分的に気化さ
せられ、この気化状の部分がタービンを駆動して
次いで凝縮せしめられた後に容器に集められ、こ
の場合熱エネルギによる発電所の主循環回路に、
蓄熱容器とこれに接続されている膨張容器及びピ
ーク負荷タービンとが配属されており、この分離
されているピーク負荷タービンを、絞りによつて
生ぜしめられる蒸気が駆動する形式のものにおい
て、膨張容器１５が、水側で主循環回路の給水容
器と接続されており、高圧タービン３と低圧ター
ビン３′とより成る主タービンの凝縮水をもピー
ク負荷タービン１６の凝縮水をも収容するため
に、流出側で主循環回路の低圧予熱器に開口する
少なくとも１つの低温凝縮水容器２０が設けられ
ていることを特徴とする給電網の負荷変動を補償
する装置。 ８ 蓄熱容器が、充てん側で主循環回路の中間過
熱器６と接続されている特許請求の範囲第７項記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH504178 | 1978-05-09 | ||
| CH96379A CH640033A5 (en) | 1979-02-01 | 1979-02-01 | Peak load cover by heat energy storage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54147339A JPS54147339A (en) | 1979-11-17 |
| JPS6239241B2 true JPS6239241B2 (ja) | 1987-08-21 |
Family
ID=25686229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5482279A Granted JPS54147339A (en) | 1978-05-09 | 1979-05-07 | Method of and apparatus for compensating for fluctuation in load of feeder net |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4291537A (ja) |
| JP (1) | JPS54147339A (ja) |
| AR (1) | AR219160A1 (ja) |
| AU (1) | AU535639B2 (ja) |
| BR (1) | BR7902756A (ja) |
| CA (1) | CA1143956A (ja) |
| DE (1) | DE2907068C2 (ja) |
| DK (1) | DK186479A (ja) |
| ES (1) | ES480314A1 (ja) |
| FI (1) | FI791449A (ja) |
| FR (1) | FR2425538B1 (ja) |
| IT (1) | IT1112527B (ja) |
| NL (1) | NL7903545A (ja) |
| NO (1) | NO791509L (ja) |
| PL (1) | PL215414A1 (ja) |
| PT (1) | PT69581A (ja) |
| SE (1) | SE426411B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815702A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 熱水貯蔵発電装置 |
| JPS5818505A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 蒸気タ−ビン発電装置 |
| JPS5823204A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 蒸気アキユムレ−タ |
| US4428190A (en) * | 1981-08-07 | 1984-01-31 | Ormat Turbines, Ltd. | Power plant utilizing multi-stage turbines |
| DE3137371C2 (de) * | 1981-09-19 | 1984-06-20 | Saarbergwerke AG, 6600 Saarbrücken | Anlage zur Verringerung der An- und Abfahrverluste, zur Erhöhung der nutzbaren Leistung und zur Verbesserung der Regelfähigkeit eines Wärmekraftwerkes |
| JPS59102903U (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | 三井造船株式会社 | 蒸気アキユムレ−タ |
| US4555905A (en) * | 1983-01-26 | 1985-12-03 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Method of and system for utilizing thermal energy accumulator |
| US6012290A (en) * | 1998-06-19 | 2000-01-11 | Garcia; Jaime G. | Condenser performance optimizer in steam power plants |
| US20130008165A1 (en) * | 2010-03-25 | 2013-01-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rankine cycle system |
| JP6069359B2 (ja) | 2012-01-19 | 2017-02-01 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 発電所用補助蒸気発生器システム |
| US9322295B2 (en) | 2012-10-17 | 2016-04-26 | General Electric Company | Thermal energy storage unit with steam and gas turbine system |
| US9376962B2 (en) | 2012-12-14 | 2016-06-28 | General Electric Company | Fuel gas heating with thermal energy storage |
| JP2017014971A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法 |
| DE102016113007B4 (de) * | 2016-07-14 | 2018-06-07 | Mathias Jörgensen | Rückführungsanordnung und Verfahren zur Rückführung |
| CN113586185B (zh) * | 2021-09-13 | 2022-10-04 | 西安交通大学 | 一种燃煤锅炉烟气与蒸汽联合储热深度调峰系统及运行方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH379531A (de) * | 1960-12-28 | 1964-07-15 | Sulzer Ag | Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit Zwischenüberhitzung |
| AT344739B (de) * | 1972-12-07 | 1978-08-10 | Waagner Biro Ag | Waermekraftanlage, insbesondere kernkraftanlage |
| DE2632777C2 (de) * | 1975-07-24 | 1986-02-20 | Gilli, Paul Viktor, Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn., Graz | Dampfkraftanlage mit Einrichtung zur Spitzenlastdeckung |
| DE2609622A1 (de) * | 1976-03-09 | 1977-09-15 | Babcock Ag | Verfahren und vorrichtung zur speicherung von energie in kraftwerken |
| DE2620023A1 (de) * | 1976-05-06 | 1977-11-17 | Babcock Ag | Verfahren und vorrichtung zur speicherung von energie in kraftwerken |
| US4164848A (en) * | 1976-12-21 | 1979-08-21 | Paul Viktor Gilli | Method and apparatus for peak-load coverage and stop-gap reserve in steam power plants |
-
1979
- 1979-02-23 DE DE2907068A patent/DE2907068C2/de not_active Expired
- 1979-03-26 AU AU45501/79A patent/AU535639B2/en not_active Ceased
- 1979-05-03 US US06/035,598 patent/US4291537A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-05-04 FI FI791449A patent/FI791449A/fi not_active Application Discontinuation
- 1979-05-04 NO NO791509A patent/NO791509L/no unknown
- 1979-05-04 SE SE7903914A patent/SE426411B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-05-04 DK DK186479A patent/DK186479A/da not_active Application Discontinuation
- 1979-05-07 ES ES480314A patent/ES480314A1/es not_active Expired
- 1979-05-07 BR BR7902756A patent/BR7902756A/pt unknown
- 1979-05-07 NL NL7903545A patent/NL7903545A/xx not_active Application Discontinuation
- 1979-05-07 AR AR276426A patent/AR219160A1/es active
- 1979-05-07 JP JP5482279A patent/JPS54147339A/ja active Granted
- 1979-05-07 FR FR7911412A patent/FR2425538B1/fr not_active Expired
- 1979-05-07 PT PT69581A patent/PT69581A/pt unknown
- 1979-05-07 IT IT22412/79A patent/IT1112527B/it active
- 1979-05-07 PL PL21541479A patent/PL215414A1/xx unknown
- 1979-05-09 CA CA000327252A patent/CA1143956A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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