KR100561796B1 - 물 윤활 베어링 및 밸브를 갖는 증기 터보 제너레이터 - Google Patents

물 윤활 베어링 및 밸브를 갖는 증기 터보 제너레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전류의 발생을 위한 작업 기계 및 증기 터빈을 가진 증기 터보제너레이터 세트에 관한 것이다.
증기 터빈 세트는 증기 터빈(20)용 공동 샤프트(4) 및, 주파수 변환기(5)가 다음에 연결된 제너레이터(30)를 가진 작업 기계를 포함한다. 프리 세팅된 주파수의 유동이 상기 주파수 변환기(5)를 통해 라인으로 공급될 수 있다. 상기 공동 샤프트(4)의 베어링(6)은 물에 의해 냉각되고 윤활된다. 냉각 및 윤할이 필요한 기어 장치가 없고, 또한 증기용 조절 밸브(221)가 오일을 사용하지 않고 작동 되기 때문에, 오일에 의한 오염 또는 화재에 대한 위험을 피할 수 있다.

Description

물 윤활 베어링 및 밸브를 갖는 증기 터보 제너레이터{TURBOGENERATOR WITH WATER-LUBRICATED BEARINGS AND VALVES}
본 발명은 증기 터빈 장치 및 전력을 생산하기 위하여 상기 증기 터빈 장치에 연결된 구동 기계 장치를 구비한 증기 터보 제너레이터 세트에 관한 것이다.
터보제너레이터 세트는 일반적으로 50 Hz (또는 60 Hz) 의 주파수를 가지는 전기 회로를 공급하기 위해 사용된다. 전력이 높은 경우에(대략 30 MVA 및 그 이상), 이극 제너레이터(two-pole generator)를 사용할 때 분당 3000RPM의 속도로(또는 3600RPM), 증기 터빈을 작동하는 것이 경제적이다. 그러나 전력이 낮은 경우에는, 터빈에서 분당 3000 내지 16000RPM이상의 속도로 작동하는 것이 - 전력에 따라 - 터빈에 있어 더 경제적이다. 이러한 경우, 높은 속도로 회전하는 증기 터빈과 필요한 전력 주파수에 상응하도록 회전하는 제너레이터 사이의 속도를 줄이기 위하여 기어 장치가 요구된다.
이때 베어링 및 기어 장치의 윤활 및 냉각에 있어 특별한 문제가 발생한다.
상기 기어 장치에서, 기어 장치 샤프트를 위한 베어링에서만 특별한 윤활이 필요한 것이 아니라, 특별히 서로 톱니가 체결되어, 강한 하중을 받는 기어 장치 톱니도 주의깊게 윤활되고 냉각되어야만 한다. 높은 회전속도와 하중때문에 냉각제 및 윤활제가 필요하며, 이를 위해 지금까지는 실제로 오일이 사용되었다.
일반적으로 증기 터보제너레이터는 본질적으로 세가지 작업을 수행하는 오일 순환계를 가지고 있다.
첫번째는 오일을 증기 터빈 및 제너레이터의 베어링용 윤활제 및 냉각제로 사용하는 것이다. 두번째는 오일을 사용하여 실린더를 작동함으로써 수압을 이용하기 위한 증기 터빈의 조절 밸브를 작동하는 것이다. 세번째는 오일을 기어 장치의 냉각 및 윤활을 위해 사용하는 것이다. 각각의 경우에 있어 발생되는 열손실은 오일 순환계로 발산되고, 오일/물 열교환기로 방출된다. 전체적으로 상기 3 작업을 수행하기 위해 상대적으로 많은 양의 오일이 요구된다. 그러한 경우 윤활 오일 : 조절 오일 : 기어장치 오일의 비율은 대략 1 : 6 : 2 이다.
이러한 오일의 양은 많은 문제를 야기시킬 수 있다. 오일 순환계에서 누출이 일어날 경우, 배출된 오일에 의해 주변 지역이 오염될 위험이 있다. 이것은 예컨대 오일 수집 용기 또는 오일 저장 용기 주위에 벽을 쌓는 것과 같은 대비 조치를 필요로 한다. 또한 배출된 오일은 심각한 화재의 위험이 있다. 오일은 500°C 까지 가열된 터빈의 부품과 접할 경우에 점화 가능성이 높아진다. 대안적으로 사용될 수 있는 쉽게 가연되지 않는 액체는 대부분 유독성이다. 증기 터빈 샤프트의 베어링용으로서 특히 축선방향 유선 유출유동을 갖는 증기 터보제너레이터의 경우, 터빈으로부터 출구 유선으로 오일이 확실히 들어가지 않도록 하려면 복잡하고 고가의 장치가 요구된다. 이질적인 매질에 의해 증기 회로가 오염되면 광범위한 결함을 유발하는 결과를 가져올 수 있다.
만약 오일을 이용하여 유압으로 작동하는 조종 실린더를 가동할 필요가 없고, 다른 매질(상기 매질은 고유의 순환계를 필요로 한다) 또는 조절 밸브에 대한 또 다른 구동 원리(예컨대 상황에 따라 냉각을 필요로 하는 선형 구동 장치(linear drive))가 적용된다면, 오일 순환계 내의 오일 양은 현저하게 줄어들 수 있다. 그러나 이것은 터빈에서 배출된 베어링 오일에 의해 증기 방출구 내에 불순물이 발생되거나, 또는 오일이 주위로 배출되는 것을 방지할 수 없다. 이를 위해 많은 특허 출원(예컨대 유럽 특허 출원 0 306 634호, 국제 공개 특허 WO 94/01713호 및 독일 특허 DE 19606088.5)에 나타나는 것처럼 기술적으로 복잡하고 높은 수준의 기술이 요구된다. 이러한 문제는 베어링 샤프트(예컨대 DE-PS 42 27 280 또는 DE 31 46 354 C2)를 구비한 또는 영구 자기 및/또는 초전도체 요소를 구비한 또 다른 자기 베어링(DE-A-44 44 587)에 의해 해결될 수 있다. 그러나 이와 같은 것은 매우 복잡하고 많은 비용이 든다. 그러나 기어 장치에 대하여는 냉각제 없이 작동하는 유망한 대체품이 공지되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 증기 터빈 및 전력을 생산하기 위하여 상기 증기 터빈에 연결된 작동 기계 장치를 가진 증기 터보제너레이터에 있어서 윤활제 및/또는 냉각제에 의해 야기되는 상기 문제점들을 방지하는 데 있다.
본 발명은 이와 같은 경우 실린더를 구동하는데 오일을 사용함으로써 오일에 의해 야기되는 위험 및 어려움을 피하는데 그 목적이 있는데, 이는 수압을 공급함으로써, 즉 증기 공급을 조절하고 통제하는 밸브에 물을 사용하거나 또는 상기 밸브를 작동하기 위한 다른 조절 부재에 오일을 사용하지 않음으로써 달성된다. 이는 제너레이터 또는 구동 기계 장치 안에서 작동하는 장치(제너레이터, 펌프, 압축기 등)의 오일을 사용하지 않는 베어링에도 동일하게 해당된다. 특히 본 발명은 밸브의 조종 작동기로 사용되는 선형 모터에 사용되는 것이 바람직하다. 윤활 및 냉각용으로 요구되는 물이, 충분한 압력으로 베어링에 공급된다면, 작동 기계 장치에 있어서 물로 냉각되는 베어링은 아무런 문제없이 사용될 수 있다.
또한 본 발명은 증기 터빈에 의해 구동되는 샤프트에서 회전속도의 감속 또는 가속을 하는 경우에만 기어 장치가 요구된다는 점에 근거한다. 만일 증기 터빈 및 작업 기계가 동일한 회전속도로 작동한다면, 기어 장치는 필요하지 않으며, 기어 장치의 냉각과 관련된 문제가 발생하지 않는다. 미리 정해진 주파수에서의 전력을 전기 회로 또는 부하로 공급하기 위하여, 주파수 변환기가 제너레이터에 연결되고, 제너레이터의 회전 속도(즉 높은 속도의 증기터빈 회전 속도)를 전력 또는 회로의 더 낮은 주파수에 맞추도록 사용된다. 만약 작동 기계 장치가 펌프, 압축기 또는 또 다른 기계를 포함한다면, 이러한 상응하는 기계가 증기 터빈의 높은 회전수로 설계되는 경우에 기어 장치는 필요하지 않게 된다. 따라서, 특히 증기 터빈 장치의 증기 터빈 및 작동 기계 장치의 제너레이터는 커플링 또는 플랜지를 통해 서로 결합될 수 있다.
최종적으로 본 발명은 증기 터빈 장치 내에서 물이 윤활제 및 냉각제로 사용될 수 있고, 이를 통해 오일의 사용과 관계된 화재 위험 및 오일 누출에 의해 일어날 수 있는 환경 악화에 의한 손해를 방지할 수 있다는 점에 기초한다. 전체 터보제너레이터를 통해 오일 및 그와 같은 것을 사용하지 않을 수 있다. 나아가 이때 만약 베어링이 축선방향의 출구유동 내에 위치하고, 윤활 및 냉각을 위한 물이 증기 발전소의 물 순환계로부터 배출된다면, 이질적인 매질은 터빈으로부터 출구 증기 유동 안으로 침투하지 않는다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징을 가진 방법 또는 청구항 제 4 항의 특징을 가진 증기 터보제너레이터 세트에 의해 달성된다. 바람직한 실시예는 종속항에 나타난다.
본 발명에 따라 증기 터보제너레이터 세트에 증기 터빈 장치 및 제너레이터를 둘러싼 작동 기계 장치가 제공되고, 상기 장치들은 기어 장치 없이 서로 결합된다. 증기 터빈 장치에 의해 구동되는 샤프트부 및 제너레이터에서 구동되는 샤프트부는 샤프트부로서, 샤프트를 공동으로 형성을 위한 장치, 예컨대, 플랜지에 의해 직접 서로 커플링되거나, 또는 고정된 (예컨대 일체형의) 샤프트를 형성할 수 있고, 증기 터빈과 작업 기계 장치 사이의 2 개의 베어링은 하나의 베어링으로 대체될 수 있다.
터빈 장치 내에 있는 샤프트 베어링의 윤활 및 냉각을 위해, 오일을 사용하지 않는 순환계, 즉 물 순환계가 사용된다. 또한 작동 기계 장치 내에 있는 상기 샤프트의 베어링으로 오일을 사용하지 않는 베어링만을 사용한다. 이러한 경우 원하는 주파수의 전력을 생산하기 위하여 제너레이터가 제공되고, 이를 위해, 상기 제너레이터의 하류에 주파수 변환기가 연결된다. 보다 상세하게는 선형 구동 장치 또는 그와 유사하지만 어떤 경우에도 오일을 사용하지 않고 작동하는 구동 장치(특히 전기 또는 전자 조절 장치)에 의해서 증기 터빈을 위한 조절 밸브가 작동될 수 있다.
증기 터빈 장치는 다른 구조를 가질 수 있는데, 예컨대 상측 또는 하측으로 (일반적으로 측방향으로) 또는 축선방향으로 향한 증기 출구유동을 가진 하나 또는 다수의 증기 터빈을 포함할 수 있다. 대개 제너레이터(예컨대 가스 터빈)를 가진 증기 터빈이(예컨대 가스 터빈을 가진 조립체 내에서도) 평면으로 설치될 경우에 축선방향 출구유동이 필요하다. 이 경우 상기 제너레이터는 증기 입구유동의 측면에 결합된다.
따라서 전체 증기 터보제너레이터 세트를 통하여 오일 또는 또 다른 냉각제는 물로 대체될 수 있다. 상기 터보제너레이터 세트는 오일을 사용하지 않고 작동되는 구성 부품만을 포함하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 고정된 부품(예컨대 주파수 변환기)이 또 다른 매질(예컨대 공기 또는 물)에 의해 냉각될 수 있기 때문이다.
특히 샤프트 베어링의 냉각 및 윤활을 위하여 물 공급 채널로부터 개개의 베어링으로 연결되는 하나(또는 다수)의 물 순환계가 제공된다. 또한 다수의 샤프트부 및/또는 샤프트 베어링이 증기 터빈 장치 내에 제공되고, 공동 물 순환계를 사용하여 물을 공급하는 것도 가능하다. 냉각제 및 윤활제로 사용되는 물은 물 방출 채널을 통해 샤프트 베어링으로부터 물 순환계로 귀환하는 것이 바람직하다. 상기 물 순환계는 제너레이터 장치 또는 기타 작동 기계 장치의 냉각 시스템에도 동시에 허용되는 것이 바람직하다. 증기 터빈 장치로 가는 증기 공급관이 작동되도록 할 뿐만 아니라 주파수 변환기가 제공되어 그 냉각이 필요하다면, 이는 주파수 변환기에도 동일하게 적용된다. 또한 그 냉각이 요구되는 경우에, 증기 터빈용 조절 밸브를 작동하는 선형 구동 장치에도 물 순환계가 공급될 수 있다. 따라서 하나의 물 순환계가 터보제너레이터 세트에서 발생한 전체 열손실을 발산하는 것이 가능하다. 순환하는 물로 들어온 열 에너지는 열 교환기에 의해 배출되는 것이 바람직하다. 상기 열 교환기는 개방 물 순환계를 사용하여 작동되나, 이것은 공랭식 열 교환기일 수도 있다.
물은 상대적으로 높은 열 수용 용량을 가지기 때문에, 개별 냉각 부품은 상대적으로 작을 수 있다. 또한 증기 터빈과 기어 장치 오일을 위한 조절 밸브용 조종 실린더의 조절을 위하여 지금까지 통상적으로 필요하던 조절 오일에 대한 체적이 절약될 수 있었기 때문에, 더 작게 설계된 부품이 사용될 수 있다. 따라서 결과적으로 순환하는 매질의 전체 양이 감소된다. 이것은 파이프 라인 및 냉각 장치와 같은 부품 크기와 물 순환계를 추진시키는 펌프 시스템에 요구되는 전력에 영향을 미친다. 물 순환계에서의 물 손실은 경로를 거친 물에 의해 대체되는 것이 바람직한데, 상응하는 순환계의 증기 터빈으로 증기를 공급하기 위한 물을 공급하기 위하여 이는 발전 설비에서 어떤 경우이든 이용가능하다.
윤활제 순환계 및 냉각제 순환계가 증기 터빈과 동일한 매질을 가지고 작동되기 때문에, 필요한 순환계용 물이 발전소의 증기/물 순환계로부터 배출될 수 있다. 여기서 순환하는 물이 동시에 처리되는 것이 바람직하다. 경우에 따라서 생성되는 마멸 부분 또는 예컨대 샤프트 베어링에 의해 생기는 기타의 불순물이 여과된다.
동일한 매질은 샤프트 베어링용 냉각제 및 윤활제뿐만 아니라 또한 증기 터빈의 증기 발생용으로 사용된다. 따라서, 베어링 밀봉부에서 누출이 일어난 경우, 이질적인 매질에 의하여 증기 순환계가 오염될 위험이 없이, 특히 축선방향 출구유동을 가진 증기 터빈에 있어, 증기 터빈으로부터 출구 증기 유동 내에 샤프트 베어링이 배치될 수 있다.
하기에서는 윤활 및 냉각 매체로서 물을 사용하는 오일을 사용하지 않는 증기 터보제너레이터 세트의 2가지 실시예가 기술된다.
도 1은 측면의(아래로 향한) 증기 배출구를 포함하는, 윤활제 및 냉각제로서 물을 사용하고 오일을 사용하지 않는 증기 터보제너레이터 세트.
도 2는 축선방향의 증기 배출구를 포함하는, 윤활제 및 냉각제로서 물을 사용하고 오일을 사용하지 않는 증기 터보제너레이터 세트.
도 1은 전체적으로 도면 부호 1로 표시되고, 증기 터빈 장치(2) 및 기타 작동 기계 장치로서 제너레이터 장치(3)를 포함하는 증기 터보제너레이터 세트를 개략적으로 도시한다. 상기 장치(2, 3)는 샤프트(4)에 의해 서로 연결된다. 상기 샤프트는 동일한 회전속도로 회전하는 샤프트부(두 개의 샤프트부(41, 42))로 구성된다. 상기 제 1 샤프트부(41)는 상기 증기 터빈 장치(2)를 관통한다. 증기 터빈(20) 내의 상기 샤프트부(41)에는 터빈의 회전날개(rotor blade)(211)가 배치되며, 도면에서는 개관의 용이함을 위해 단지 두 개의 회전날개(211)만이 도시된다. 회전날개(211)사이에는 고정날개(212)가 상기 증기 터빈(20)의 터빈벽에 배치되며, 상기 고정날개(212)도 마찬가지로 개관의 용이함을 위해 단지 두 개만이 도시된다. 상기 샤프트부(42)는 제너레이터(30)를 관통하여 설치된다. 상기 샤프트부(42)에는 상기 제너레이터(30)의 전기자(31)가 배치되며, 상기 제너레이터의 고정자(32)는 상기 전기자(31)를 원주 방향으로 둘러싸고, 상기 제너레이터(30)의 케이싱 내에 위치한다. 상기 샤프트(4)의 두 샤프트부(41, 42)는 플랜지(43)에 의해 서로 연결된다. 이렇게 생성된 전력이 케이블(51)을 통해 상기 제너레이터(30)로부터 주파수 변환기(5)로 공급된다. 상기 주파수 변환기(5)는 제너레이터 전류의 출력 주파수를 전력을 공급하는 전력 회로망에 요구되는 공급 주파수에 상응하는 주파수로 변환시키는데 이는 상기 샤프트(4)의 회전속도 및 극의 수에 따른다. 상기 전력 회로망에 전력을 공급하는 것은 케이블(52)에 의해 이루어진다.
상기 터빈(20)을 작동시키는 증기의 공급은 증기 공급관(22)에 의해 이루어진다. 증기 공급은 조절 밸브들(221)에 의해 조절되고, 상기 조절 밸브들(221)은 그들의 부분으로서 하나 또는 그 이상의 선형 구동 장치(222) 및 전기 조정기(223)에 의해 작동된다.
이러한 실시예에서는, 터빈 증기의 출구 유동은 하측으로 향한 증기 출구 유동 장치(23)에 의해 이루어진다. 상기 측면의 증기 출구 유동(도 2와 비교)은 축선방향 출구 유동에 비해, 증기 출구 유동 장치(23)내에 샤프트(4) 베어링이 필요하지 않다는 장점을 가진다.
상기 샤프트(4)는 샤프트 베어링(6)에 의해 지지된다. 여기서는 저널 베어링으로 형성된다. 상기 샤프트 베어링(6)을 위한 윤활제 및 냉각제로서 물이 사용되며, 상기 물은 유입 파이프(71) 및 귀환 파이프(70)를 통해 제공된다. 물 순환계에서의 물은 펌프(80)에 의해 운반된다. 냉각제 및 윤활제로서 작동하는 순환하는 물은 유입 파이프(71)로부터 유도된 물 공급 채널(72)을 통하여 샤프트 베어링(6)으로 공급된다. 상기에서 순환하는 물이 샤프트 베어링(6)에서 냉각제 및 윤활제로서 작동한다. 따라서, 미끄럼 마찰에 의해 베어링에서 생성되는 열 에너지가 순환하는 물에 의해 운반된다. 순환하는 물이 상기 샤프트 베어링(6)으로부터 물 배출 채널(73)을 통해 귀환 파이프(70)로 공급된다.
바람직하게는 상기 물 순환계(70, 71)에서 순환하는 물은, 터보제너레이터 세트의 다른 부품을 냉각시킬 수 있다. 도 1의 실시예에서, 상기 순환하는 물은 마찬가지로 제너레이터(30)를 냉각시키는데 사용된다. 순환하는 물은 상기 물 공급 채널(74)을 통해 상기 제너레이터(30)의 냉각 시스템(33)내로 공급되어서, 거기로부터 물 배출 채널(75)을 통해 물 귀환 파이프(70)로 배출된다. 상기 방식에 의해, 경우에 따라 요구되는 선형 구동 장치(222)의 냉각은, 물 공급 채널(76)을 통해 공급되는 순환하는 물에 의해 동일한 방법으로 제공되고, 그후 물 배출 채널(77)을 통해 물 귀환 파이프(70)로 배출된다. 주파수 변환기(5)도 동일한 방법으로 냉각된다. 순환하는 물은 물 공급 채널(78)을 통해 이러한 냉각 시스템(도시되지 않음)으로 공급되고, 물 배출 채널(79)을 통해 물 귀환 파이프(70)로 귀환한다.
상기 순환계용 물(70, 71)의 냉각은 열 교환기(8)를 통해 순환계용 물의 열 에너지를 개방된 교환기 물 순환계(81)로 방출함으로써 이루어진다. 대안으로서 또는 이와 결합해서, 상기 순환계용 물의 냉각은 또한 공냉식 열교환기(9)에 의해 이루어질 수 있다.
특히 냉각수는 이에 상응하는 발전소의 순환계(도시되지 않음)로부터 이용되는 방법으로 공급될 수 있는데, 상기 발전소는 또한 터빈 증기를 생성하기 위하여 물을 제공하는 순환계이다. 이러한 변형의 장점은, 순환계용 물이 이러한 경우 증기 순환계의 물과 함께 처리된다는데 있다.
도 2에 도시된 실시예는 축선방향의 증기 출구유동을 가진, 윤활제 및 냉각제로서 물을 사용하는 오일을 사용하지 않는 증기 터보제너레이터 세트를 도시한다. 도 1의 실시예에 상응하는 부품들은 동일한 도면 부호를 갖는다. 특히, 증기 터보제너레이터 세트는 또다시 도면 부호 1로 표시된다. 여기서도 마찬가지로, 증기 터빈 장치(2)는 샤프트(4)(두 개의 샤프트부(41, 42))에 의해 제너레이터 장치(3)와 연결된다. 상기 샤프트부(41, 42)는 플랜지(43)에 의해 직접 서로 커플링된다. 상기 제너레이터(30) 내에서 상기 샤프트부(42)는 전기자(31)에 결합된다. 상기 전기자의 반대편에는 고정자(32)가 인접해 있고 마찬가지로 제너레이터(30)내에 설치되어 있다. 상기 제너레이터(30)에서 생성된 전력은 케이블(51)을 통해 주파수 변환기(5)로 공급되고, 상기 전력은 주파수 변환후에 라인(52)을 통해 전기 회로에 전력을 공급한다. 터빈(20)의 내부에서, 샤프트부(41)는 회전날개(211)를 갖는다. 회전날개(211) 사이의 간극에서, 증기 터빈(20)의 정지부에는 고정날개(212)가 위치한다.
도 1의 실시예와는 달리, 여기서는 증기 터빈(20)이 증기 출구 유동 장치(23')를 가지며, 상기 증기 출구 유동 장치(23')는 축선방향의 증기 출구유동을 발생시킨다. 특히 상기 방식의 축선방향 증기 출구 유동은 증기 터빈이 제너레이터와 동일한 높이에 설치된 경우에 (예컨대 가스 터빈의 브랜치에서도) 요구된다. 도면에서 보여지는 바와 같이, 이때 제너레이터(30)는 증기 터빈(20)의 증기 유입구(22)의 측면에 고정된다. 상기 증기 출구 유동 장치(23')에는 통상적으로 컨덴서 또는 배압 접합관(여기서는 도시되지 않음)이 연결된다. 아래로 또는 측면으로 향하는 증기 출구 유동을 갖는 증기 터빈의 실시예와는 달리, 축선방향 출구유동을 갖는 증기 터빈은 증기 유동에 있어서 샤프트 베어링을 필요로 한다. 상기 방식의 장치는 도 2의 오른쪽에서 볼 수 있다. 거기에는 샤프트(4)를 둘러싸는 샤프트 베어링(6)이 증기 출구 유동 장치(23')의 내부에 배치되어 있다. 이러한 장치에 의해, 상기 냉각제 및 윤활제가 베어링(6)으로부터 증기 순환계에 이르게 될 위험이 생긴다. 여기에서, 상기 베어링(6)을 윤활하거나 냉각하기 위해 물 유입 파이프(71)로부터 순환하는 물이 사용될 때, 증기 출구 유동 장치(23')의 내부에 있는 샤프트 베어링(6)을 위한 이질적인 냉각제 및 윤활제를 사용함으로써 증기 순환계 매체가 오염되기란 실제적으로 불가능하다.
순환하는 물은 물 공급 채널(72)을 통해 베어링(6)으로 공급된다. 순환하는 물은 물 배출 채널(73)을 통해 물 귀환 파이프(71)로 이동한다. 도 1의 실시예에서와 같이, 여기서는 물 공급 채널(74) 및 물 배출 채널(75)을 통해 순환하는 물을 제너레이터(30)의 냉각 시스템(33)에 공급하는 것이 바람직하다. 마찬가지로 -필요하다면- 선형 구동 장치(222) 및 주파수 변환기(5)도 물 순환계(70/71)로부터 나온 순환하는 물에 의해 냉각이 이루어지는 것이 바람직하다.
물론 언급된 두 개의 실시예에서, 두 부분으로 도시된 샤프트(4)는 일체로 이루어지거나 또는 하나의 샤프트로 대체될 수 있다.

Claims (10)

  1. 증기 터빈 장치(2) 및 전력을 생성하기 위한 제너레이터(30)를 갖는 작동 기계 장치(3)를 포함하는 증기 터보제너레이터 세트(1)의 작동 방법에 있어서,
    증기가 오일을 사용하지 않고 작동되는 밸브(221)에 의해 증기 터빈 장치(2)로 공급되고,
    상기 증기 터빈 장치(2)내의 샤프트 베어링(6)내에 설치되는, 샤프트(4)의 샤프트부(41)는 증기 터빈(20)에 의해 회전상태로 되고,
    상기 작동 기계 장치(3)에서 오일을 사용하지 않는 베어링을 구비한 샤프트부(42)에 의해, 기어 장치를 사용하지 않고 상기 샤프트와 동일한 회전이 상기 제너레이터(30)로 전달되고,
    상기 증기 터빈 장치(2)의 상기 샤프트 베어링(6)에 냉각제 및 윤활제로서 물이 공급되고, 상기 제너레이터로부터 나온 전력은 전기 주파수 변환기(5)를 통해, 미리 결정된 회로 주파수를 가진 부하회로(52)로 공급되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    회전 부품의 모든 베어링(6)이 물 순환계(70/71)로부터 나온 처리수에 의해 윤활되고 냉각되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트의 작동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 물 순환계로부터 증기 터빈용 증기를 생성하기 위한 물이 배출되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트의 작동 방법.
  4. 증기 터빈 장치(2) 및 추가적인 작동 기계 장치(3)를 가진 증기 터보제너레이터 세트(1)에 있어서,
    증기가 조절 밸브(221)를 통해 증기 터빈(20)으로 공급되고,
    상기 증기에 의해, 샤프트(4)가 샤프트 베어링(6)내에 위치한 상기 증기 터빈 장치(2)의 샤프트(4)의 샤프트부(41)와 함께 회전할 수 있고, 상기 샤프트(4)에 의해 상기 작동 기계 장치(3)의 제너레이터(30)가 구동될 수 있고,
    상기 샤프트 베어링(6)용 윤활제 및 냉각제로 물이 사용되는 순환계(70/71)가 제공되고, 오일을 사용하지 않는 베어링을 구비한 제너레이터(30)의 샤프트부(42)가 제공되고, 상기 샤프트부는 기어 장치의 삽입없이 직접 상기 증기 터빈(20)에 의해 구동되고, 상기 조절 밸브(221)를 위하여 오일을 사용하지 않는 구동 장치가 제공되고,
    부하 회로로 공급되는 소정의 주파수의 전력을 발생시키기 위하여 주파수 변환기가 상기 제너레이터(30) 하류에 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 샤프트(4)가 상기 증기 터빈 장치의 샤프트부(41), 상기 작동 기계 장치의 샤프트부(42) 및 상기 두 샤프트부의 고정 커플링(43)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
  6. 제 4 항 또는 5 항에 있어서,
    상기 증기 터빈 장치(2)의 샤프트부(41) 및 상기 작동 기계 장치의 샤프트부(42)가 일체로 이루어지고, 단지 샤프트 베어링(5)에서만 지지되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
  7. 제 4 항 또는 5 항에 있어서,
    상기 증기 터빈 장치(2)가 축선방향 출구유동을 가지며, 상기 샤프트 베어링(6)이 상기 출구유동 내에 배치된 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
  8. 제 4 항 또는 5 항에 있어서,
    상기 작동 기계 장치(3)의 구동 샤프트부(42)의 하나 이상의 베어링에 윤활제 및 냉각제로서 물이 공급되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
  9. 제 4 항 또는 5 항에 있어서,
    상기 조절 밸브(221)가 오일을 사용하지 않는 선형 구동 장치(222, 223)를 갖는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
  10. 제 4 항 또는 5 항에 있어서,
    상기 물 순환계(70/71)에 발전소의 물 순환계로부터 나온 처리수가 공급되는 것을 특징으로 하는 증기 터보제너레이터 세트.
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