KR100557265B1 - 증기 파워 플랜트 - Google Patents

Abstract

증기 발생기 (1), 응축 증기 터빈 (2) 및 발전기 (3) 를 포함하는 터보 그룹, 수냉 응축기 (4) 및 배출 증기 가열식 예열 장치 (5) 로 구성된 증기 파워 플랜트에서, 연료 저장소 (6) 를 포함하는 증기 파워 플랜트의 전체 구성 요소들은 평탄 지반에 그리고 개방 공기 설비내에 배치된다. 상기 터보 그룹 (2, 3) 은 응축기 (4), 관련 펌프 및 변압기 (7) 를 갖춘 예열 장치 (5) 와 함께, 상기 장치들이 갠트리 크레인 (8) 을 스쳐 지나갈 수 있도록 배열된다. 상기 증기 발생기 (1), 연도 가스 정화 장치 (16) 및 굴뚝 (17) 은 공통의 연도 가스 축선 (18) 내에 연속적으로 배치되며, 상기 터보 그룹 (2, 3) 은 바로 그 옆에 배치되고 상기 부품에 나란히 정렬된다. 상기 연료 저장소 (6) 는 - 바람의 주방향 (9) 으로 볼 때 - 적어도 거의 바람 아래쪽으로 터보 그룹 (2, 3) 및 증기 발생기 (1) 뒤에 배치된다.

Description

증기 파워 플랜트 {STEAM POWER PLANT}

본 발명은 증기 발생기, 응축 증기 터빈 및 발전기를 포함하는 터보 그룹, 수냉 응축기 및 배출 증기 가열식 예열 장치로 구성된 증기 파워 플랜트에 관한 것이다.

상기 방식의 파워 플랜트는 일반적으로 고객의 세부 요구 사항 및 설치 장소에 따라 제작되기 때문에 프로젝트 개발 계획 수립 및 구성에 상당한 시간이 소요되고, 그와 더불어 비용도 높아진다. 고객의 세부 요구 사항에 맞추어진 파워 플랜트의 경우 특히 구성 시간은, 최대로 세밀한 예비-엔지니어링이 불가능하고 예를 들어 가급적 시간적으로 빠르게 작동되어야 하는 구성 부품의 중요한 동작이 지연되어 스타트될 수 있다는 사실로부터 영향을 받는다.
개방 공기 구성 방식으로 된 발전소 설비에 의해서 구성 시간을 단축시키는 것은 공지되어 있다. 물론 상기 구성 방식은 재차 작동 그리고 관리 및 수선과 관련하여 일련의 단점을 갖는다. 이와 같은 맥락에서 독일 특허 출원 공개 공보 1426919 호에는 증기 파워 플랜트 컨셉이 공개되어 있으며, 상기 컨셉은 짧은 구성 시간 및 절감된 투자 비용으로 실현되는 동시에 전술한 단점들을 회피한다. 상기 컨셉은 실제로, 터보 장치의 조립을 용이하게 하기 위해서, 증기 발생기 사이에 있는 공간내에 터보 세트를 배치하고 갠트리 크레인을 증기 발생기상에 조립하는 것을 기초로 한다. 또한 다목적 사용의 원리는, 증기 발생기 또는 석탄 벙커의 지지 장치가 동시에 주변 장치를 위해서 설치되고, 갠트리 크레인이 증기 발생기 부품뿐만 아니라 전류 발생기 부품을 작동시킬 수 있는 방식으로 구현된다. 상기 컨셉에 따라 구성된 증기 파워 플랜트는 매우 콤팩트하고 좁은 바닥상에 조합될 수 있다. 상기와 같은 해결책의 어려움은 구성 비용을 줄이는 것이다. 표면 요구가 적고 지지 장치가 다목적으로 사용될 수 있다는 장점은 다수의 장치 부품을 수직으로 배치함으로써 얻어진다. 높은 위치에 설치된 겐트리 크레인을 이용하여 구성 과정 동안에 조립을 용이하게 실시하는 다수의 장치 부품을 바로 이와 같이 수직으로 배치함으로써, 상기 작동 과정에서는 상기 장치들의 필수적인 수선 목적 및 관리 목적을 위해 크레인을 사용하는 것을 피할 수 있다. 사용 영역은 구성 과정에 따라 실제로 터보 그룹에 제한되는데, 그 이유는 전체 중간 평면의 장치 부품들에 대한 액세스가 불가능하기 때문이다.

본 발명의 목적은 개선책을 강구하는 것이다. 본 발명은, 매우 높은 관리 및 수선 친화성을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트를 구성하는 것이다. 또한, 본 발명은 광범위한 표준화에 도달하여 가능한 많은 장소에 설치될 수 있는 파워 플랜트를 구성하는 것을 목적으로 한다.

따라서 본 발명은 증기 발생기, 응축 증기 터빈 및 발전기를 포함하는 터보 그룹, 수냉 응축기 및 배출 증기 가열식 예열 장치 및 갠트리 크레인으로 구성되는 증기 파워 플랜트로부터 출발하여, 연료 저장소를 포함하는 증기 파워 플랜트의 전체 구성 요소들이 평탄 지반에 그리고 개방 공기 설비내에 배치되고, 상기 갠트리 크레인이 응축기, 관련 펌프를 갖춘 예열 장치를 포함하는 상기 터보 그룹 및 변류기가 배치된 표면을 스쳐 가도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

증기 발생기, 연도 가스 정화 장치 및 굴뚝이 공통의 연도 가스 축선에 나란히 설치되며, 바람직하게 터보 그룹은 바로 그 옆에 배치되고 상기 부품에 나란히 정렬된다.

연료 저장 장소가 석탄 더미이면, - 바람의 주방향으로 볼 때 - 상기 저장 장소를 바람 아래쪽으로 터보 그룹 및 증기 발생기 뒤에 배치하는 것이 바람직하다.

상기 조치의 장점은 특히, 설치 엔지니어링 및 구성 요소의 표준화가 투자 비용을 상당히 감소시킨다는 점이다. 명확하게 규정된 사각형은 파워 플랜트의 기본 형태 계획을 형성한다. 이것은 상기 설비가 임의의 시점에서 사각형의 단순한 순서적 결합에 의해 확장될 수 있게 해준다. 이 경우에는 - 설비의 확장시 - 지금까지 통상적이던 매우 폭넓은 프로젝트 엔지니어링이 없어도 된다. 나란히 배치된 파워 플랜트 블록들은 동일하다; 다만 확장 도로만이 최소로 매칭되면 된다. 추가의 장점은 확실하게 변환된 개방 공기 설비이다. 상기 개방 공기 설비에 의해서, 예를 들어 보일러 하우징 및 기계 하우징과 같은 구조물을 비용 및 시간을 많이 소비하여 설치할 필요가 없어진다. 응축기, 관련 펌프를 갖춘 예열 장치를 포함하는 상기 터보 그룹 터보 및 적어도 고유의 필요에 따른 변류기들이 갠트리 크레인을 스쳐 가도록 상기 구성 요소들을 설치하는 조치도 또한 상기 구성 요소들을 위한 사각형의 횡단면을 규정한다. 그럼으로써, 작동 및 관리에 영향을 주지 않으면서도 상기 설치 부품들이 최대로 좁은 장소에 직접 나란히 배치될 수 있게 된다. 관리 및 수선 동작을 위해서 크레인에 의존할 수 있다. 이와 같은 배치는 또한 여러가지 설치 부품들 사이의 최대로 짧은 결합을 가능하게 하며, 이것은 재차 조립 및 유지 보수 작업에 바람직하게 작용한다. 석탄 더미를 바람 아래쪽으로 터보 그룹 및 증기 발생기 뒤에 배치하는 중요한 조치는, 장치의 사각형 횡단면에 대한 요구에 전혀 영향을 주지 않으며 바람의 방향과도 무관하게 실행될 수 있다. 기술 장치 및 관리 작동 영역에서의 석탄 먼지의 방출은 이와 같은 방식으로 피해질 수 있다. 얻어진 직사각형 횡단면은 어떠한 경우라도 냉각 목적물에 요구되는 하천의 장소적인 위치를 참조하여 실현될 수 있다. 개별적인 상태 계획은 물론 상기 하천의 위치를 고려하며, 이 경우에도 최대로 짧은 결합 방법이 적용된다.

평탄한 지면에 설치된 평탄 베드-수용부는, 경사 밴드로 분쇄되지 않은 석탄을 제공할 목적으로 석탄 분쇄기에 제공된다. 그럼으로써, 지금까지 통상적으로 많은 공간을 차지하며, 깊이가 깊고 콘크리트로 구성된 지하 수용부 구덩이가 없어도 되며, 이것은 구덩이 파는 작업을 상당 부분 줄여준다.

증기 발생기에는 바람직하게 크기가 크게 분쇄된 석탄이 저장탑으로부터 제공된다. 이 경우에는, 앞에 설치된 석탄 분쇄기를 갖춘 증기 발생기에 할당된 석탄 저장탑이 적어도 거의 수평으로 뻗는 이송 장치를 통해서 후속 수직 이송 장치 와 결합되는 것이 바람직하다. 수평으로 뻗는 이송 장치를 평탄 지반에 설치함으로써 비싼 강구조물이 피해질 수 있다.

증기 터빈은 축방향 배출구를 포함하며, 상기 배출구에 의해서 증기 응축기가 증기 터빈의 축선방향 연장부에 있게 된다. 터보 그룹을 준평탄하게 설치함으로써 제공되는 상기와 같은 해결책 및 개방 공기 설비는 응축기에 대한 제한되지 않은 접근을 가능하게 한다. 응축기 파이프가 교체되어야 하는 경우에는, 지금까지 필요하던 것과 같은 구조물의 정면을 제거할 필요가 더이상 없다. 그밖에 상기와 같은 관리 동작을 위해서 응축기를 스쳐 지나가는 갠트리 크레인이 사용될 수 있다.

모든 예열기가 물측으로 동일한 압력으로 설치되고, 실제로 동일한 크기를 가지며, 터보 그룹 옆에 배치되는 것은 바람직하다. 이와 같은 조치는 가장 짧은 물측 및 증기측 결합을 가능하게 하고, 관리 작업시에도 마찬가지로 갠트리 크레인의 이용을 허용한다.
근래에 프로젝트 개발 계획 수립 및 고객의 세부 요구 사항에 맞추어진 파워 플랜트의 경우에는 특히 구성 시간이 매우 길다는 인식으로부터 출발하여, 본 발명은 다수의 가능한 장소에 설치될 수 있는 광범위한 표준화를 요구한다.

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도 1 은 본 발명에 따른 장치의 원리적인 설계도이고,

도 2 는 다중 장치의 개략도이며,

도 3 은 주변 장치를 갖춘 터보 그룹의 평면도이고,

도 4 는 석탄 더미로부터 증기 발생기로 이송되는 석탄의 이송 경로를 도시한 개략도이며,

도 5 는 본 발명에 따른 장치의 가열 회로도이고,

도 6 은 냉각수 공급부의 개략도이며,

도 7 은 액체 연료의 회로도이고,

도 8 은 바람의 방향이 다른 장치의 원리적인 설계도이며,

도 9 는 하천의 위치가 다른 장치의 원리적인 설계도이다.

도 1 에 따라, 전체 파워 플랜트 구성 요소를 포함하는 장치 모듈은 도면 부호 (200) 으로 표기된다. 상기 모듈은 예를 들어 150개의 MW-장치를 포함할 수 있고, 바람직하게는 먼지, 소음의 방출 및 화물 차량의 교통으로부터 주민들을 보호하기 위해서 순전히 공업적인 구역에 설치된다. 도면 부호 6 은 연료 저장 장소를 표기한다. 본 경우에는 사각형의 기본 형태를 갖는 개방된 석탄 저장기가 다루어진다. 도시된 실시예에서 석탄 더미는 하천 (20) 바로 옆에 인접하며, 이와 같은 배치는 석탄이 배를 이용하여 이송될 수 있다는 사실을 의미한다. 물론, 석탄의 이송은 철도를 통해서 또는 화물 차량을 이용한 폐쇄 도로를 통해서 이루어질 수 있다. 장치가 탄갱 근처에 있는 경우에는 이송 밴드를 통한 이송도 또한 가능하다.

상기 석탄 더미 (6) 로부터 출발하여 바람의 주방향 (9) 은 파워 플랜트 구성 요소의 기본적인 정렬 상태를 결정한다.

석탄은 더미 (6) 로부터 먼저 - 설치 단계 동안 리프팅 동작을 위해서도 이용될 수 있는 - 셔블 트랙터 (49) 를 이용하여 평탄 베드-수용부 (10) 에 부어진다 (도 4). 그곳으로부터 퇴적된 이송 재료 (41) 가 석탄 분쇄기 (12) 로 연결되는 경사 밴드 (11) 에 이르게 된다. 이미 서두에서 언급한 바와 같이 수용부 (10) 에 의해서는, 그 내부로 석탄이 깔때기를 통해 이송 밴드로 가이드되는 콘크리트로 구성된 구덩이가 없어도 된다. 수용부 (10) 가 기초 플레이트상에 평탄하게 배치되기 때문에, 구덩이 해결책에 비해 새로운 조치에 의해서는 통상적으로 대략 15 - 20m 높이의 분쇄기 하우징 (12) 의 유입구로 이송되어야 하는 경사 밴드 (11) 의 길이도 축소된다.

이송 재료는 석탄 분쇄기로부터 먼저 수평 이송 장치 (14) 를 통해서 그리고 그 다음에는 수직 이송 장치 (15) 를 통해서 수평-이송기 (43) 에 이르게 되고, 그곳으로부터 석탄 저장탑 (13) 내부로 채워진다. 지금까지 통상적이던 저장탑으로의 경사 밴드 이송 방식에 비해 상기 해결책은 몇가지 장점을 갖는다. 종래의 보일러 저장탑으로부터의 이송은 일반적으로 50m의 높이에서 이루어지기 때문에, 통상적으로 14°∼ 15°의 기울기를 갖는 경사 밴드 이송의 경우에는 거의 200m 의 길이가 필요하다. 본 발명에 따른 새로운 조치에 의해서 상기 길이가 상당히 감소됨으로써, 결과적으로 석탄 분쇄기 (12) 는 다음의 보일러 가까이에 배치될 수 있게 된다. 또한 수평 이송 장치 (14) 도 마찬가지로 평탄하게 단순한 콘크리트 문턱으로 구성된다. 조립시에 큰 크레인 용량을 요구하는, 경사 밴드 이송에서와 같은 광범위한 강구조물이 없어도 된다. 바닥 높이로 뻗는 수평 이송 밴드에 대한 접근도 또한 동작 경로 및 진행 경로를 벗어나기 대문에 용이해진다.

상기와 같은 구성 방식은 - 먼저 수평, 그 다음에는 수직 - 또한 후속하는 수직 이송 장치 (15) 의 기본적인 표준화를 가능하게 한다. 본 경우에는 단순한 지지 구조물을 갖는 커버링된 컵형 재료가 다루어지며, 상기 구조물도 마찬가지로 평탄하게 설치되고 수평 화물을 수용하기 위해서 바람직하게 보일러 구조물과 결합된다. 그럼으로써, 수평 이송 장치 (14) 의 길이만이 각각 상이한 상황에, 즉 석탄 더미로부터 보일러까지의 거리에 매칭될 수 있다.

증기 발생기 (1) 는 와류층 점화에 의해서 작동된다. 이때 대략 6mm의 큰 크기로 분쇄된 석탄이 연소될 수 있다. 상기 연소 방식의 장점은, 석탄 분쇄기 (12) 외에 추가의 석탄 분쇄기가 필요없다는 것이다. 증기 발생기는 강구조물내에 지지된다; 외부 케이싱 및 상부 커버는 없어도 된다.

도 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 증기 발생기는 액체 연료용 탱크 (24) 바로 앞에 설치된다. 상기 액체 연료는 증기 발생기의 스타트 및 보조 점화를 위해서 필요하다. 상기 탱크의 설치 장소는 짧은 이송 경로를 참조하여 선택된다. 탱크 자체는 콘크리트로 구성된 수집 용기내에 배치된다. 스타트 연료용 펌프 (25) 는 기저부 위에서 탱크 (24) 바로 옆에 배치되며, 상기 기저부는 콘크리트-바닥 플레이트로부터 돌출된다. 이 경우 상기 바닥 플레이트는 펌프 영역을 위한 수집 용기로서 형성된다.

탱크는 도로 (36) 로부터 탱크 화물 차량에 의해서 충전될 수 있다. 유리한 해결책으로서, 스타트 연료용 펌프 (25) 를 버너의 공급을 위해서 뿐만 아니라 탱크의 충전을 위해서도 이용할 수 있다는 사실이 제안된다. 이와 같은 구성이 어떻게 실현될 수 있는지는 도 7이 보여준다. 탱크를 채우기 위해서 펌프 (25) 는, 상응하게 조절된 3경로 기관 (47) 을 통해 탱크차로부터 연료를 흡인하여 상기 연료를 상응하게 조절된 추가 3경로 기관 (46) 을 통해 충전 라인 (48) 를 경유하여 용기 내부로 이송한다. 증기 발생기의 스타트를 위해서는 보조 점화시에 펌프 (25) 가 재차 상응하게 조절된 3경로 기관 (47 및 46) 을 통해 연료를 탱크 (24) 로부터 보일러 (1) 의 버너 (45) 로 이송한다.

증기 발생기 (1) 가 대기 와류층 점화에 의해서 동작하기 때문에, 연도 가스의 황산 제거는 필요치 않다. 그에 따라 보일러 바로 옆에 연도 가스 정화 장치 (16) 가 연결되는데, 상기 정화 장치는 실제로 정전기적 분리기 또는 직물 필터로 이루어진다. 정화된 배기 가스는 굴뚝 (17) 을 통해 대기로 배출된다. 도 1 에서 알 수 있는 바와 같이 증기 발생기 (1), 연도 가스 정화 장치 (16) 및 굴뚝 (17) 은 보일러의 종축선을 따라 소위 연도 가스 축선 (18) 에 배치될 수 있다.

상기 연도 가스 축선 (18) 에 평행하게 기계 축선 (33) 이 뻗는다. 상기 축선에는 터보 그룹 (2, 3) 및 응축기 (4) 그리고 변압기 (7) 및 바람직하게는 개방 공기-스위칭 장치 (34) 가 배치된다. 이와 같은 배치로부터, 터보 그룹이 일반적으로 증기 발생기 (1) 의 정면에 배치된 통상의 장치와의 차이점을 알 수 있다.

모듈 (200) 내에는 장치를 개발하는 도로 시스템 (36), 워크 스테이션 (31) 및 스위칭 장치 하우징 (32), 그리고 냉각탑 장치 (35), 그쪽으로 가이드하는 추가 물파이프 (19) 및 급수부 (30) 를 볼 수 있다. 파이프 라인을 짧게 유지하기 위해서, 냉각탑 장치를 응축기 (4) 에 최대로 가깝게 배치하려는 노력이 강구되었다. 상기 파이프 라인용으로는, 장치 설치시에 구성 동작에 영향을 미치지 않기 위해 지상 배치 방법이 선택된다. 나란히 배열된 냉각 셀의 정렬은 바람의 주된 방향의 기능내에서 뿐만 아니라 터빈 및 보일러까지의 거리에 의해서도 이루어진다; 이 경우에는 냉각탑의 환기에 영향이 미치지 않게 된다.

추가의 배수는 지금까지 통상적이던 광범위한 유입 구조물없이 이루어진다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 추가의 물은 가장 간단한 방식으로 오염수 펌프 (22) 를 통해서 이송된다. 본 실시예에서 상기 펌프는 하천 (20) 내에 침수된 콘크리트 파이프 (21) 내에 배치된다. 콘크리트 파이프는 바람직하게 위아래로 적층된 개별 콘크리트 링으로 이루어지며, 그 중에서 적어도 하나의 링에 유입 개구 (44) 가 제공된다. 파이프 (21) 및 펌프 (22) 는 하류 바닥에 유입된 콘크리트 플레이트상에 배치된다. 배수는 무빙 바아 (37) 를 통해서 안전하게 이루어질 수 있다. 물파이프 (19) 는 바닥 근처에서 뻗으며, 문턱 (38) 위에 지지된다.

기계적 및 전기적인 부속품들은 가급적 미리 제조되어 예비 조립되며, 이송 콘테이너내에서 장치 내부로 제공된다. 콘테이너는 조립시에 크레인에 의해서 단순한 콘크리트 문턱 위에 설치된다. 그럼으로써, 매칭 엔지니어링 뿐만 이니라 조립 시간도 줄일 수 있게 된다. 이것은 전체 윤활 시스템 그리고 오일 탱크 및 펌프를 포함하는 제어 오일 시스템에도 적용되며, 상기 시스템들은 예비 조립되어 이 송되고 콘크리트-수집 용기내에 있는 터보 그룹 바로 옆에 제공된다.

도 2 는 도 1 과 동일한 바람 방향 및 흐름 진행에서 모듈 (200) 의 3중 장치를 보여준다. 도 1 에 따른 장치와의 단 한가지 차이점은, 실선으로 도시된 도로선 (36) 이다. 상기 도시로부터, 장치가 임의의 시점에서는 해체될 수 있고 기존 모듈의 작동 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 파워 플랜트 설비의 설치 전에 이미 상기 설비가 다수의 모듈로 이루어진다는 사실이 명확해지면, 물론 공통의 석탄 더미 및 공통의 냉각수 배출과 관련한 제안들이 적용된다.

도 3 에는, 본 발명에 따라 갠트리 크레인 (8) 을 스쳐 지나가는 구성 요소가 도시되어 있다. 도면의 우측에는 스타트 연료용 펌프 (25), 석탄 저장탑 (13), 증기 발생기 (1) 및 연도 가스 정화 장치와 같은 구성 요소를 갖춘 연도 가스 축선 (18) 이 도시되어 있다. 상기 장치가 건물을 필요로 하지 않고 예열기가 - 나중에 기술되는 바와 같이 - 보일러로부터 다른 방향을 향하는 측면상에 배치되어 있다는 사실은, 고유의 터빈 (2) 이 보일러 (1) 매우 가까이에 설치될 수 있게 하며, 이와 같은 배치는 도면에 도시되지 않은 매우 짧은 연결 라인을 가능하게 한다. 이것은 특히 신선 증기 라인에 적용된다.

갠트리 크레인 (8) 의 크레인 레일 (39) 은 콘크리트 기둥 (40) 위의 양측에서 지지되며, 그럼으로써 증기 라인, 급수 라인 및 케이블 채널의 관통이 방해되지 않게 된다. 크레인 레일의 길이는, 상기 레일이 기계 축선 (33) 내에 배치된 고유의 변압기 (7) 및 공급 펌프 블록 (26) 을 함께 포함할 수 있을 정도이다. 크레인의 폭은, 크레인이 예열 장치 (5) 및 콘테이너 구성 방식으로 실현된 스위칭 장치 하우징 (32) 을 함께 작동시킬 수 있도록 선택된다. 그럼으로써 상기 크레인은 장치의 최초 조절을 위해서도 이용되며, 결과적으로 레버 장치가 필요 없어진다. 그에 상응하게 크레인의 지지력은 가장 무거운 터빈부를 위해서 설계되며, 상기 터빈부는 조립시에 작동될 수 있다. 이와 같은 원리는 바람직하게 슬라이딩 레일을 위해 그것의 작동 위치로 되는 발전기 (3) 에는 적용되지 않는다.

전술한 모든 구성 요소를 평탄하게 설치하고 갠트리 크레인을 이용하여 상기 구성 요소의 작동을 지지하는 것의 장점을 과소 평가해서는 안된다. 그 이유는, 다른 무엇보다도 기후적인 이유에서 장치의 개방 공기 조절을 가능하게 하는 세그먼트내에서 종종 모빌 크레인이 충분한 설계 및 지지력을 이용할 수 있기 때문이다. 이것은 특히 즉각적인 조치가 강구되어야 하는 장치의 특이한 고장시에 적용된다.

고유의 기계는 고압부 (2A), 중간압부 (2B) 및 저압부 (2C) 를 갖는 증기 터빈 및 발전기 (3) 로 이루어짐으로써 평탄하게 조절될 수 있다. 실제로는 준평탄 설치 방식이 다루어지며, 이와 같은 사실을 통해서, 기계가 그의 측에서 강 기둥 또는 콘크리트 기둥에 의해 지지되는 바닥 테이블상에 설치되는 구성이 다루어지지 않는 이유를 이해할 수 있게 된다. 상기와 같은 기계의 준평탄 설치는, 저압 터빈 (2C) 의 증발이 축선 방향으로 이루어지고, 동일한 수준에 있는 응축기 (4) 의 목부분이 증발기에 플랜지 결합됨으로써 가능해진다. 그럼으로써, 기계 및 중간 바닥 둘레에 원형으로 형성되는 통상의 작동 플랫폼이 필요 없어진다. 상응하는 스텝을 갖는 플랫폼은, 조작자 및 관리 목적으로의 접근이 절대적으로 필요한 장소에 만 제공된다.

응축기 (4) 를 포함하는 터보 그룹 (2, 3) 은 간단한 모놀리식 콘크리트-바닥 플레이트를 기초로 하며, 이 경우 상기 바닥으로부터 돌출되는 기둥판이 베어링 및 하우징을 지지한다. 전술한 플랫폼은 대략 4.5m 높이로 바닥 위에 있다. 상기 플랫폼상에는 오일 라인이 설치된다.

개방 공기 설비 때문에 상기 터빈 하우징에는, 상응하게 설계된 환기 개구를 구비하는 내후성 커버가 설치된다. 상기 커버는 마찬가지로 전술한 플랫폼상에서 지지된다.

모든 터빈 하우징에는 수평 분리 평면이 제공되고, 적어도 모든 증기 배출 라인은 각각 하부 하우징 절반에 배치된다. 따라서, 관리 동작시 전술한 하우징 절반의 플레이트 설치부 및 회전자에 필요한 커버를 위해서는 상기 라인이 제거되어야만 한다. 또한 그에 의해 야기되는, 바닥 위에 라인을 깊게 설치하는 것은, 파이프의 지지부가 단순하게 실행될 수 있고 최초 조립시에 이미 요구되는 설치가 이루어질 수 있다는 장점을 갖는다.

증기 배출 라인을 바닥 가까이로 가이드하는 것은 또한 급수 예열기 (5) 를 상응하게 배치하는 것과 관련이 있다. 150MW 장치의 실시예에서 예열 장치는 5개의 장치, 즉 나란히 배치된 장치들로 이루어진다. 상기 예열 장치는 - 평탄 배치의 기초가 되는 기본 사상으로부터 벗어나지 않으면서 - 부분적으로 위아래로 배치될 수 있다. 즉, 바닥 위에 3개의 예열기가 그리고 그 위에 2개의 예열기 배치된다. 상기 예열 장치가 갠트리 크레인에 의해서 작동될 수 있다는 사실만이 중요하 다. 터빈 옆에 배치되도록 하는 선택된 배치 방식은 짧은 증기 배출 라인에 영향을 미친다. 보일러 측면이 아니라 반대편 측면에 배치하는 것은, 증기 배출 라인의 해체 및 증기 발생기를 가이드하는 증기 라인의 해체라는 장점을 갖는다. 예열기를 바닥 가까이 설치하는 것은 또한 콘크리트 바닥 형태의 간단한 지지부의 형성을 가능하게 하며, 상기 지지부도 마찬가지로 급수 라인 및 증기 배출 라인을 지지한다.

모든 예열기 (5) 는 실제로 동일한 치수를 가지며, 물측으로 동일한 압력으로 설계된다. 그럼으로써, 물-증기 순환계는 급수 탱크/가스 배출기 없이도 충분하도록 설계된다. 통상적으로 크고 무거운 상기 장치는 일반적으로 약 15m 높이로 배치되고, 상응하게 저렴한 지지부를 필요로 한다. 상기 탱크 및 상응하는 라인 가이드부의 중단은 투자 비용 및 조립 시간면에서 상당한 절감을 야기한다.

물-증기 순환계는 도 5 의 가열 회로도에서 개략적으로 도시되며, 하기에서 간략하게 기술된다. 급수는 통상의 조건 (170bar, 250℃) 하에서 증기 발생기 (1) 의 절약 장치 (101) 내로 이루어지며, 그곳으로부터 증기 드럼 (103) 에 이른다. 자연 순환시에는 물이 증발기 (102) 를 통과하여 포화 증기로서 드럼 내부로 되돌아간다. 다수의 부분으로 이루어진 (도시되지 않은) 과열기 (104) 내에서 물은 540℃의 최종 온도까지 가열되어 신선 증기 라인 (105) 을 통해 증기 터빈의 고압부 (2A) 내부로 유입된다. 상기 고압부내에서는 파워를 공급함으로써 증기가 대략 40bar의 압력으로 팽창된다. 증기는 차가운 중간 과열기 라인 (106) 을 통해서 보일러로 되돌아가고, 그곳의 중간 과열기내에서 새롭게 대략 540℃ 로 가열되어 뜨 거운 중간 과열기 라인 (108) 을 통해 증기 터빈의 중간압부 (2B) 로 유입된다. 재차 부분적인 팽창을 실행한 후에 증기는 중간압부로부터 저압부 (2C) 로 이르게 되며, 그곳에서 증기는 응축기 압력으로 팽창된다. 수냉된 응축기 (4) 내에는 증기가 침전되고, 응축물은 도시되지 않은 고온조내에 수집되며, 그곳으로부터 응축물 펌프 (111) 에 의해서 예열 장치 내부로 이송된다. 그 정도에 이르기까지 장치는 공지되어 있다.

예열 장치를 간략화하기 위해서 하기의 컨셉이 선택된다. 급수 펌프 (26) 는 2개의 단으로 구현된다. 물측으로는 예비 펌프 (27) 가 예열기 (5) 의 유입측으로 배치되고, 주펌프 (28) 는 예열기의 배출측으로 배치된다. 2단으로 구성된 급수 펌프에는 하나의 공통 구동 장치 (29) 가 제공된다. 예열기내에서는 급수가 배출 증기에 의해서 보일러 유입 온도까지 가열되며, 상기 배출 증기는 증기 배출 라인 (110) 을 통해서 터빈의 상응하는 단 (AC) 으로부터 형성된다. 급수 펌프를 2단으로 실시하는 것은, 모든 예열기가 물측에서 동일하게 낮은 압력으로 설계될 수 있음으로써 저렴한 가격으로 제조될 수 있다는 장점을 제공한다. 예비 펌프 (27) 의 최종 압력은 예열기 분기 장치내에서의 압력 손실과 주폄프 (29) 의 허용되는 유입 압력간의 함수로 선택된다.

응축물 펌프 (111) 와 급수 펌프 (27) 사이의 예열 분기 장치내에는 특이하게 냉각 응축물을 위한 비교 탱크 (23) 가 제공된다. 상기 탱크는 증기의 형태 또는 불활성 가스의 형태로 된 압력 쿠션에 의해서 작동되며, 금수 펌프 (27) 용 지지 장치로서 이용된다. 상기 탱크는 특히 비-정적인 작동 상태에서 기능한다.

도 5 의 예열 회로도에서는 발전기 (3) 도 도시된다. 상기 발전기 (3) 는 공랭되며, 이 경우 냉각기 박스 (112) 는 발전기에 직접 플랜지식 결합된다. 특이한 점은, 폐쇄 순환계내에서 순환하는 찬 공기의 역냉각을 위해 탈염되지 않은 냉각수가 주냉각 순환계 (51) 로부터 생성된다는 사실이다. 따라서, 냉각 성분이 대부분 구리 또는 니켈로 이루어진 지금까지의 공기/물 냉각기와 달리, 귀금속이 사용된다. 그럼에도 불구하고 상기 냉각수 시스템은 비용적으로 유리한데, 그 이유는 발전기 냉각을 위해 주냉각수를 사용하기 때문에 특이한 목적을 위해 필요한 중간 냉각 시스템, 즉 제공된 물로 동작하는 시스템은 크기가 더 작아지고, 그럼으로써 비용도 더 싸게 설계될 수 있다.

발생기 축선이 또한 대략 5.5m 의 높이로 바닥 위에 있음으로써, 도시되지 않은 발생기 스위치 및 여기 장치를 발생기 아래에 배치할 수 있는 가능성이 제공된다. 발생기 축선은 간단한 바닥 플레이트상에 설치될 수 있다. 따라서 발생기 배출 라인은 발생기 하부면에 배치되어 나란히 진행하며, 이것은 라인 길이가 매우 짧게 한다. 이와 같은 해결책은, 발생기 위에 있는 배출 라인의 측면 배출구로부터 공지된 바와 같이, 비싼 지지 구조물을 피하게 한다.

도 1 및 도 3 에서는 발전기 (4) 가장 가까이에 설치된 변압기 (7) 를 볼 수 있는데, 이와 같은 배치는 매우 짧은 유동 레일 (50) 을 형성한다. 고유하게 필요한 변압기 및 블록 변압기는 화재 방지벽에 의해서 분리된다. 상기 장치는, 적어도 고유하게 필요한 변압기가 갠트리 크레인에 의해서 작동될 수 있도록 설계된다.

스위칭 장치 (34) 는 가스 절연된 고전압 모듈로 설계될 수 있으며, 이와 같 은 구성에 의해서 한편으로는 공간에 대한 필요성이 상당히 감소되고, 다른 한편으로는 스위칭 장치가 변압기 장치에 매우 가깝게 설치될 수 있게 된다. 상기 모듈은 갠트리 크레인에 의해서, 둘레를 감싸는 바닥을 갖는 평탄한 바닥 플레이트상에 예비 제조된다. 그렇게 형성되는 공간은 케이블 챔버로서 이용된다.

도 8 및 도 9 는 한편으로는 다른 바람 방향으로, 다른 한편으로는 하천의 다른 흐름에서 선택된 원리적인 설계이다. 미리 제시된 사항에 상응하게 석탄 더미 (6) 는 2개 장치에서 각각 바람 아래쪽으로 배치된다. 상기 도면을 참조하여 석탄 이송 컨셉의 큰 장점이 제시된다. 다만 수평 이송기 (14) 의 길이 및 진행만이 새로운 상황에 매칭되면 된다. 도 9 에 도시된 장치는, 하천 (20) 이 다르게 흐른다는 점에서 도 8 의 장치와 상이하다. 이것은 다르게 계획될 물 생성 때문에 모듈 (200) 의 상이한 구조적 형상을 야기한다.

참조부호목록

1 : 증기 발생기 2 : 응축 증기 터빈

2A : 고압부 2B : 중간압부

2C : 저압부 3 : 발전기

4 : 응축기 5 : 예열기

6 : 연료 저장소 7 : 변압기

8 : 갠트리 크레인 9 : 바람의 주방향

10 : 평탄 베드-수용부 11 : 경사 밴드

12 : 석탄 분쇄기 13 : 석탄 저장탑

14 : 수평 이송 장치 15 : 수직 이송 장치

16 : 연도 가스 정화 장치 17 : 굴뚝

18 : 연도 가스 축선 19 : 물 파이프

20 : 하천 21 : 콘크리트 파이프

22 : 오염수 펌프 23 : 비교 탱크 냉각 응축물

24 : 액체 연료용 탱크 25 : 스타트 연료용 펌프

26 : 급수 펌프 27 : 예비 펌프

28 : 주펌프 29 : 급수 펌프-구동 장치

30 : 급수부 31 : 워크 스테이션

32 : 스위칭 장치 하우징 33 : 기계축선

34 : 스위칭 장치 35 : 냉각탑 장치

36 : 도로 37 : 무빙 바아

38 : 문턱 39 : 크레인 레일

40 : 콘크리트 기둥 41 : 이송 재료

43 : 수평-이송기 44 : 21 내에 있는 유입 개구

45 : 1 내에 있는 버너 46 : 3 경로 기관

47 : 3 경로 기관 48 : 충전 라인

49 : 셔블 트랙터 50 : 유동 레일

51 : 주 냉각수 101 : 절약 장치

102 : 증발기 103 : 증기 드럼

104 : 과열기 105 : 신선 증기 라인

106 : 차가운 공급 라인 107 : 중간 과열기

108 : 뜨거운 공급 라인 110 : 증기 배출 라인

111 : 응축물 펌프 112 : 냉각기 박스

200 : 모듈

Claims (14)

1. 증기 발생기 (1), 응축 증기 터빈 (2) 및 발전기 (3) 를 포함하는 터보 그룹, 수냉 응축기 (4) 및 배출 증기 가열식 예열 장치 (5) 로 구성되는 증기 파워 플랜트에 있어서,

   연료 저장소 (6) 를 포함하는 증기 파워 플랜트의 전체 구성 요소들이 평탄 지반에 그리고 개방 공기 설비내에 배치되고,

   상기 터보 그룹 (2, 3) 은 응축기 (4), 관련 펌프 및 변압기 (7) 를 갖춘 예열 장치 (5) 와 함께, 상기 장치들이 갠트리 크레인 (8) 을 스쳐 지나갈 수 있도록 배열되며,

   연료 저장소 (6) 를 포함하는 증기 파워 플랜트의 전체 구성 요소들이 사각형의 기본 형태를 갖는 모듈 (200) 을 형성하고,

   상기 증기 발생기 (1), 연도 가스 정화 장치 (16) 및 굴뚝 (17) 은 공통의 연도 가스 축선 (18) 내에 연속으로 배치되며, 상기 터보 그룹 (2, 3) 은 바로 그 옆에 배치되고 상기 부품에 나란히 정렬되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 다수의 모듈 (200) 이 서로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
4. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 석탄 저장탑 (13) 으로 이루어진 증기 발생기 (1) 에 석탄이 제공되며, 상기 적어도 하나의 석탄 저장탑 (13) 은 평탄하게 제공된 평탄 베드-수용부 (10), 경사 밴드 (11), 석탄 분쇄기 (12) 및 적어도 거의 수평으로 뻗고 후속하는 수직 이송 장치 (15) 를 갖는 이송 장치 (14) 를 통해서 연료 저장소 (6) 와 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 터보 그룹의 저압-증기 터빈 (2C) 은 축선방향 배출구를 포함하고, 증기 응축기 (4) 는 증기 터빈의 축선방향 연장부내에 배치되며,베어링 및 하우징은 평탄 바닥상에 배치된 콘크리트 바닥상에 지지되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
7. 제 1 항에 있어서, 모든 예열기 (5) 는 물측에서 동일한 압력으로 설계되고, 실제로는 동일한 치수를 가지며, 터보 그룹 (2, 3) 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
8. 제 7 항에 있어서, 예열 장치 (5) 의 상류에 냉각 응축물로 채워진 비교 탱크 (23) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
9. 제 7 항에 있어서, 급수 펌프 (26) 가 2단으로 구현되어, 물측으로는 예비 펌프 (27) 가 예열기 (6) 의 유입측으로 배치되고, 주펌프 (28) 는 예열기의 배출측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 2단의 급수 펌프가 공통의 구동 장치 (29) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 발전기 (3) 는 공랭되며, 폐쇄 순환계내에서 순환하는 냉각 공기의 역냉각을 위해 탈염되지 않은 주냉각수 (51) 가 응축기 냉각 순환계로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
12. 제 1 항에 있어서, 추가의 물 (19) 이 유입 개구 (44) 내에 제공되고 급수부 (20) 내에 침전된 콘크리트 파이프 (21) 내에 배치된 적어도 하나의 오염수 펌프 (22) 를 통해 이송되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
13. 제 1 항에 있어서, 증기 발생기를 스타트하고 연소를 지지하기 위해서 액체 연료가 사용되고, 상기 액체 연료는 증기 발생기 (1) 바로 옆에 배치된 탱크 (24) 에 저장되며, 스타트 연료용 펌프 (25) 는 버너를 제공하기 위해서 뿐만 아니라 탱크를 채우기 위해서도 이용되는 것을 특징으로 하는 증기 파워 플랜트.
14. 삭제

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