KR101203608B1 - Apparatus for controlling leakage steam of steam turbine - Google Patents
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Abstract
스팀 터빈의 팬 모터 고장시 스팀 터빈을 보호하기 위한 비상 스팀 이젝터를 이용하여 저압부 리키지 스팀의 응축 처리를 원활하게 할 수 있는 스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치를 제공한다. 스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치는 스팀 터빈과 진공 챔버 사이에 각각 연결되는 고압 라인과 저압 라인, 고압 라인 및 저압 라인과는 별도로 진공 챔버에 연결되는 압력 보상 라인, 저압 라인에 연결되어 리키지 스팀을 검출하여 해당되는 리키지 스팀 검출신호를 발생하는 압력 검출부, 리키지 스팀 검출부로부터 입력되는 리키지 스팀 검출신호를 분석하고, 기 설정된 압력과 비교하여 검출 압력이 설정압력 미만이면 리키지 스팀에 대응되는 스팀 보상 제어신호를 발생하여 스팀 보상 제어동작을 수행하는 제어부, 고압 라인과 압력 보상 라인을 연결하며, 제어부로부터 공급되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 구동되어 고압 라인의 스팀을 압력 보상 라인으로 공급하는 스팀 공급부를 포함한다.Provides a steam turbine liquid steam control device that can facilitate the condensation treatment of low pressure part steam by using an emergency steam ejector to protect the steam turbine in the event of a fan motor failure of the steam turbine. The steam turbine's liquid steam control system is connected to the high pressure line and the low pressure line between the steam turbine and the vacuum chamber, and to the pressure compensation line and the low pressure line connected to the vacuum chamber separately from the high pressure line and the low pressure line, respectively. A pressure detector for generating a corresponding steam steam detection signal and a liquid steam steam detection signal input from the liquid steam steam detector, and comparing the preset steam with a predetermined pressure to correspond to the steam steam if the detected pressure is less than the set pressure. It generates a steam compensation control signal to connect the control unit for performing the steam compensation control operation, the high pressure line and the pressure compensation line, is driven in accordance with the input of the steam compensation control signal supplied from the control unit to convert the steam of the high pressure line to the pressure compensation line It includes a steam supply for supplying.
스팀 터빈, 보상, 압력, 제어 Steam turbine, compensation, pressure, control
Description
본 발명은 스팀 터빈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steam turbine and, more particularly, to a leaky steam control device of the steam turbine.
스팀 터빈의 리키지 스팀은 압력에 따라 고압과 저압으로 구분된다. 고압은 냉각수를 통하여 열회수한 후 대기중으로 방출하고 저압은 전기적 팬 모터로 흡입(-300mmH20)하여 냉각수를 통과하고 대기중으로 방출된다. The steam of a steam turbine is divided into high and low pressure according to the pressure. The high pressure is released into the atmosphere after heat recovery through the coolant, and the low pressure is sucked into the electric fan motor (-300mmH 2 0) to pass through the coolant and to the atmosphere.
그런데, 이 과정에서 팬 모터의 기계적 전기적 결함이 발생하여 운전이 정지되면 리키지 스팀을 흡입하거나 배출시키지 못하게되어 드레인 라인(Drain Line) 내부에 응축수가 가득차게 된다. 이러한 이유로 응축수로 인해 고속(1800rpm)회전하는 스팀 터빈에 손상을 주는 문제점이 발생한다. However, in this process, when the mechanical and electrical defects of the fan motor occur and the operation is stopped, the condensed water is filled inside the drain line because it does not suck or discharge the liquid steam. For this reason, there is a problem that damages the steam turbine that rotates at high speed (1800rpm) due to the condensate.
스팀 터빈의 팬 모터 고장시 스팀 터빈을 보호하기 위한 비상 스팀 이젝터를 이용하여 저압부 리키지 스팀의 응축 처리를 원활하게 할 수 있는 스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치를 제공한다.Provides a steam turbine liquid steam control device that can facilitate the condensation treatment of low pressure part steam by using an emergency steam ejector to protect the steam turbine in the event of a fan motor failure of the steam turbine.
스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치는 스팀 터빈과 진공 챔버 사이에 각각 연결되는 고압 라인과 저압 라인, 고압 라인 및 저압 라인과는 별도로 진공 챔버에 연결되는 압력 보상 라인, 저압 라인에 연결되어 리키지 스팀을 검출하여 해당되는 리키지 스팀 검출신호를 발생하는 압력 검출부, 리키지 스팀 검출부로부터 입력되는 리키지 스팀 검출신호를 분석하고, 기 설정된 압력과 비교하여 검출 압력이 설정압력 미만이면 리키지 스팀에 대응되는 스팀 보상 제어신호를 발생하여 스팀 보상 제어동작을 수행하는 제어부, 고압 라인과 압력 보상 라인을 연결하며, 제어부로부터 공급되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 구동되어 고압 라인의 스팀을 압력 보상 라인으로 공급하는 스팀 공급부를 포함한다.The steam turbine's liquid steam control system is connected to the high pressure line and the low pressure line between the steam turbine and the vacuum chamber, and to the pressure compensation line and the low pressure line connected to the vacuum chamber separately from the high pressure line and the low pressure line, respectively. A pressure detector for generating a corresponding steam steam detection signal and a liquid steam steam detection signal input from the liquid steam steam detector, and comparing the preset steam with a predetermined pressure to correspond to the steam steam if the detected pressure is less than the set pressure. It generates a steam compensation control signal to connect the control unit for performing the steam compensation control operation, the high pressure line and the pressure compensation line, is driven in accordance with the input of the steam compensation control signal supplied from the control unit to convert the steam of the high pressure line to the pressure compensation line It includes a steam supply for supplying.
스팀 공급부는 고압 라인과 압력 보상 라인에 각각 연결되며, 제어부로부터 입력되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 해당되는 라인을 개방하는 밸브 구동부, 밸브 구동부와 압력 보상 라인에 연결되며, 밸브 구동부로부터 압력 보상 라인으로 스팀의 흐름을 안내하는 스팀 이젝터를 포함할 수 있다.The steam supply unit is connected to the high pressure line and the pressure compensation line, respectively, and is connected to the valve drive unit, the valve drive unit and the pressure compensation line to open the corresponding line according to the input of the steam compensation control signal input from the controller, and the pressure compensation from the valve drive unit. It may include a steam ejector to direct the flow of steam to the line.
밸브 구동부는 고압 라인과 스팀 이젝터 사이에 연결되며, 해당되는 스팀 보 상 제어신호의 입력에 따라 고압 라인을 개방하여 고압 라인의 스팀을 스팀 이젝터로 안내하는 제1 밸브 구동부, 스팀 이젝터와 압력 보상 라인 사이에 연결되며, 해당되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 개방되어 스팀 이젝터의 고압 스팀을 압력 보상 라인으로 안내하는 제2 밸브 구동부를 포함할 수 있다.The valve drive unit is connected between the high pressure line and the steam ejector, and the first valve drive unit, the steam ejector and the pressure compensation line, which open the high pressure line according to the input of the corresponding steam compensation control signal to guide the steam of the high pressure line to the steam ejector. It is connected between, and may include a second valve driver for opening in accordance with the input of the corresponding steam compensation control signal to guide the high pressure steam of the steam ejector to the pressure compensation line.
스팀 이젝터는 원통 형상의 보디부, 보디부의 일측에 형성되어 제1 밸브 구동부에 연결되는 제1 스팀 라인, 보디부의 타측에서 제1 스팀 라인과 별개로 형성되어 제2 밸브 구동부에 연결되는 제2 스팀 라인, 제1 스팀 라인과 대향되는 위치에 연결되는 응축수 냉각 배출라인을 포함할 수 있다.The steam ejector is a cylindrical body portion, a first steam line formed on one side of the body portion and connected to the first valve driving portion, and a second steam formed separately from the first steam line on the other side of the body portion and connected to the second valve driving portion. Line, a condensate cooling discharge line connected to a position opposite the first steam line.
스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치는 스팀 터빈의 팬 모터 고장시 저압 라인에서 리키지 스팀이 발생되는 경우 고압 라인의 스팀을 저압 라인으로 자동 공급함으로써 저압 라인에서 응축수가 형성되는 것을 방지하여 터빈 손상을 예방할 수 있다.The steam turbine's liquid steam control system automatically prevents condensate from forming in the low pressure line by damaging the turbine by automatically supplying steam from the high pressure line to the low pressure line when liquid steam is generated in the low pressure line when the fan motor of the steam turbine fails. It can be prevented.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the specification and drawings, the same reference numerals denote the same elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치 구성 을 도시한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of the steam control device for a steam turbine according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 스팀 터빈(Steam Turbine)의 리키지 스팀 제어장치는 압력 검출부(100), 제어부(110), 스팀 공급부를 포함한다.Referring to FIG. 1, a leaky steam control apparatus of a steam turbine includes a
스팀 터빈(10)과 진공 챔버(16) 사이에는 각각 고압 라인(12)과 저압 라인(14)이 연결된다. 그리고 압력 보상 라인(18)은 고압 라인(12) 및 저압 라인(14)과는 별도로 진공 챔버(16)에 연결된다.The
압력 검출부(100)는 저압 라인(14)에 연결되어 리키지 스팀을 검출하여 해당되는 리키지 스팀 검출신호를 발생한다.The
제어부(110)는 리키지 스팀 검출부로부터 입력되는 리키지 스팀 검출신호를 분석하고, 기 설정된 압력과 비교하여 검출 압력이 설정압력 미만이면 리키지 스팀에 대응되는 스팀 보상 제어신호를 발생하여 스팀 보상 제어동작을 수행한다.The
제어부(110)는 압력 검출부(100)에 의해 검출된 리키지 스팀 검출신호를 입력받아 검출된 압력에 따른 스팀 보상 압력을 선택하여 출력하도록 스팀 보상 압력 데이터 베이스를 구비하며, 스팀 보상 압력 데이터 베이스로부터 출력된 검출 압력에 따른 스팀 보상 압력으로 스팀이 공급되도록 전반적인 제어동작을 수행한다.The
스팀 공급부는 고압 라인(12)과 압력 보상 라인(18)을 연결하며, 제어부(110)로부터 공급되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 구동되어 고압 라인(12)의 스팀을 압력 보상 라인(18)으로 공급한다.The steam supply unit connects the
스팀 공급부는 밸브 구동부, 스팀 이젝터(130)를 포함한다.The steam supply unit includes a valve driving unit and a
밸브 구동부는 고압 라인(12)과 압력 보상 라인(18)에 각각 연결되며, 제어 부(110)로부터 입력되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 해당되는 라인을 개방한다. 밸브 구동부는 제1 밸브 구동부(120), 제2 밸브 구동부(122)를 포함한다.The valve driver is connected to the
제1 밸브 구동부(120)는 고압 라인(12)과 스팀 이젝터(130) 사이에 연결되며, 해당되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 고압 라인(12)을 개방하여 고압 라인(12)의 스팀을 스팀 이젝터(130)로 안내한다.The first
제2 밸브 구동부(122)는 스팀 이젝터(130)와 압력 보상 라인(18) 사이에 연결되며, 해당되는 스팀 보상 제어신호의 입력에 따라 개방되어 스팀 이젝터(130)의 고압 스팀을 압력 보상 라인(18)으로 안내한다. 상기한 제1 밸브 구동부(120)와 제2 밸브 구동부(122)는 전기적인 신호의 입력에 따라 밸브를 개폐하는 압력 제어밸브로 구성할 수 있다.The
스팀 이젝터(130)는 밸브 구동부와 압력 보상 라인(18)에 연결되며, 밸브 구동부로부터 압력 보상 라인(18)으로 스팀의 흐름을 안내한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 이젝터(130)의 구성을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 스팀 이젝터(130)는 보디부(132), 제1 스팀 라인(134), 제2 스팀 라인(136), 응축수 냉각 배출라인(138)을 포함한다.2 is a view showing the configuration of the
보디부(132)는 원통 형상으로 형성된다. 제1 스팀 라인(134)은 보디부(132)의 일측에 형성되어 제1 밸브 구동부(120)에 연결된다. 제2 스팀 라인(136)은 보디부(132)의 타측에서 제1 스팀 라인(134)과 별개로 형성되어 제2 밸브 구동부(122)에 연결된다. 응축수 냉각 배출라인(138)은 제2 스팀 라인(136), 제1 스팀 라인(134)과 대향되는 위치에 연결된다.The
한편, 스팀 터빈(10)에 연결되는 저압 라인(14)에서 리키지 스팀의 응축 처리는 압력 보상 라인(18)에 연결되는 팬 모터를 이용할 수 있다. 팬 모터는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 터빈(10)의 리키지 스팀 제어장치 구성과는 별도로 압력 보상 라인(18)에 구비된다. 만약, 정상적인 구동 상태에서 팬 모터가 정지되면 저압 라인(14) 내의 응축수로 인하여 스팀 터빈(10)이 손상될 수 있는 원인을 제공하게 된다. 스팀 터빈(10)을 회전시키기 위한 스팀을 사용하면 리키지 스팀이 발생하게 되는데, 이러한 리키지 스팀은 고압인 경우에는 문제가 없다. 그러나 저압인 경우에는 팬 모터를 사용하여 압력을 보상하는데 팬 모터가 정지시에는 대체 운전 방안이 없다.Meanwhile, the condensation treatment of the liquid steam in the
본 발명의 실시예는 정상적인 팬 모터 구동시에는 작동되지 않도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 상시 운전 기동 중 기계적 전기적 결함이 발생하여 팬 모터의 운전이 정지되는 경우 고압 라인(12)의 리키지 스팀을 압력 보상 라인(18)에 공급되도록 하여 저압 스팀의 응축처리를 할 수 있다. 따라서, 압력 보상 라인(18)에 구비되는 팬 모터를 대체할 수 있다.Embodiments of the present invention can be prevented from operating during normal fan motor drive. That is, according to the embodiment of the present invention, when mechanical and electrical defects occur during normal operation of the fan motor and the operation of the fan motor is stopped, the liquid steam of the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 터빈의 리키지 스팀 제어장치 구성을 도시한 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of the steam control device of the steam turbine according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 이젝터의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a steam ejector according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 ; 스팀 터빈 12 ; 고압 라인10;
14 ; 저압 라인 16 ; 진공 챔버14;
18 ; 압력 보상 라인 100 ; 압력 검출부18;
110 ; 제어부 120 ; 제1 밸브 구동부110;
122 ; 제2 밸브 구동부 130 ; 스팀 이젝터122; Second
132 ; 보디부 134 ; 제1 스팀 라인132;
136 ; 제2 스팀 라인 138 ; 응축수 냉각 배출라인136;
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