KR101714946B1 - 복수기, 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트 - Google Patents

복수기, 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR101714946B1
KR101714946B1 KR1020157020194A KR20157020194A KR101714946B1 KR 101714946 B1 KR101714946 B1 KR 101714946B1 KR 1020157020194 A KR1020157020194 A KR 1020157020194A KR 20157020194 A KR20157020194 A KR 20157020194A KR 101714946 B1 KR101714946 B1 KR 101714946B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
bypass
heat transfer
steam turbine
turbine
Prior art date
Application number
KR1020157020194A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150100886A (ko
Inventor
가츠히로 홋타
Original Assignee
미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Publication of KR20150100886A publication Critical patent/KR20150100886A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101714946B1 publication Critical patent/KR101714946B1/ko

Links

Images

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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • 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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • 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
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/02—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using water or other liquid as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B3/00—Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium
    • F28B3/04—Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium by injecting cooling liquid into the steam or vapour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F28D21/001—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for thermal power plants or industrial processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)

Abstract

복수기(30)는, 전열관군(32)과, 전열관군을 덮는 본체 보디(35)와, 증기터빈(3)으로부터의 배기증기(ES)를 본체 보디 내의 전열관군으로 유도하기 위한 증기 주유로(42)를 형성하는 중간 보디(41)와, 증기터빈을 바이패스한 증기인 바이패스 증기(BS)를 수용하여, 본체 보디 내의 전열관군으로 유도하는 바이패스 증기 수용부(51)를 구비한다. 바이패스 증기 수용부(51)는, 증기 주유로(42) 외에 배치되며, 바이패스 증기 수용부(51)에 대한 본체 보디(35)의 개구는, 증기 주유로를 거쳐 전열관군 중으로 배기증기(ES)가 주로 유입되는 유입 영역(33)과는 상이한 영역(34)으로부터 전열관군(32) 중으로 바이패스 증기(BS)가 주로 유입되는 위치에 형성되어 있다.

Description

복수기, 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트{CONDENSER AND STEAM-TURBINE PLANT PROVIDED THEREWITH}
본 발명은, 증기터빈으로부터 배기된 증기인 배기증기를 응축시켜 물로 되돌리는 복수기(復水器), 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트에 관한 것이다. 본원은, 2013년 3월 27일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2013-065403호에 근거하여 우선권을 주장하고, 이 내용을 여기에 원용한다.
증기터빈 플랜트에는, 증기터빈을 바이패스시킨 증기를 복수기로 유도하는 바이패스 증기라인을 구비하고 있는 것이 있다. 바이패스 증기라인으로부터 복수기 내로 유도되는 증기인 바이패스 증기는, 증기터빈에서 작동하고 있지 않기 때문에, 증기터빈에서 작동한 배기증기보다 고온 및 고압이다.
이상과 같은 증기터빈 플랜트로서는, 예를 들면, 이하의 특허문헌 1에 기재된 증기터빈 플랜트가 있다. 이 증기터빈 플랜트의 증기터빈은, 터빈로터가 뻗어 있는 축방향으로 증기를 배기하는 축류 배기형 증기터빈이다. 이 증기터빈에 대하여 축방향의 위치에는, 즉 증기의 배기방향에는, 복수기가 배치되어 있다. 이 복수기에는, 증기터빈을 바이패스시킨 바이패스 증기가 통과하는 바이패스 증기라인이 접속되어 있다.
또, 축류 배기형 증기터빈의 복수기로서는, 예를 들면, 이하의 특허문헌 2에 기재된 복수기가 있다. 이 복수기는, 내부에 해수 등이 통과하는 복수의 전열관으로 구성되는 전열관군과, 이 전열관군을 덮는 본체 보디와, 증기터빈과 본체 보디를 연결하여, 증기터빈으로부터의 증기를 본체 보디 내의 전열관군으로 유도하는 중간 보디를 구비하고 있다. 본체 보디는, 증기터빈에 대하여 축방향의 위치에 배치되며, 중간 보디는, 본체 보디의 측부에 접속되어 있다.
또, 특허문헌 3에 기재된 증기터빈 플랜트는, 2기의 증기터빈을 구비하고 있다. 2기의 증기터빈은, 모두, 하방에 증기를 배기하는 하방 배기형 증기터빈이다. 각 증기터빈의 하방의 위치에는, 각각 복수기가 배치되어 있다. 2기의 복수기의 보디는, 그 상부에서 연락 보디에 의하여 서로 접속되어 있다. 연락 보디의 하방에는, 증기 수용박스가 배치되어 있다. 이 증기 수용박스에는, 증기터빈을 바이패스시키는 증기가 통과하는 바이패스 증기라인이 접속되어 있다. 바이패스 증기라인으로부터 증기 수용박스 내로 유입된 증기는, 연락 보디를 거쳐, 2기의 복수기의 보디 내로 유입된다.
일본 공개특허공보 2003-148111호 일본 공개특허공보 평9-273875호 일본 공개특허공보 평7-167571호
상기 특허문헌 1에 기재된 증기터빈 플랜트에서는, 배기증기보다 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기의 에너지를 어느 정도 확산시킬 필요가 있기 때문에, 바이패스 증기라인의 단부가 복수기의 중간 보디 내에 접속되어 있다. 이와 같은 구조에서는, 에너지를 어느 정도 확산시킨 바이패스 증기를 본체 보디로 유입시키기 위하여, 중간 보디의 길이가 길어져, 증기터빈 플랜트의 설치 스페이스를 유효하게 이용할 수 없다. 또, 이와 같은 구조에서는, 중간 보디 내로 유입된 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기가 증기터빈측에 역류하여, 터빈로터나 그 베어링이나 축봉(軸封) 등을 손상시킬 우려가 있다. 또한, 증기터빈으로부터의 배기증기도, 바이패스 증기라인으로부터의 바이패스 증기도, 중간 보디를 거쳐, 본체 보디 내의 전열관군 중으로 유입되므로, 전열관군 중에서 중간 보디에 대향하고 있는 영역이 다른 부위에 비하여 현저하게 손상될 우려도 있다.
또, 상기 특허문헌 3의 증기터빈 플랜트에서는, 상기 서술한 바와 같이, 2기의 복수기의 보디의 상부를 서로 접속하는 연락 보디의 하방에 증기 수용박스가 배치되고, 여기에 바이패스 증기가 유입된다. 이로 인하여, 상기 특허문헌 3의 증기터빈 플랜트에서는, 복수기의 보디 중에서, 전열관군을 덮는 본체 보디 내에 증기터빈으로부터의 배기증기를 유도하는 중간 보디의 길이를 길게 할 필요가 없으며, 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기가 증기터빈측으로 역류할 가능성도 작다. 이 증기터빈 플랜트에 있어서도, 연락 보디가 각 복수기의 중간 보디에 접속되어 있다고 생각된다. 이로 인하여, 증기터빈으로부터의 배기증기도, 바이패스 증기라인으로부터의 바이패스 증기도, 중간 보디를 거쳐, 본체 보디 내의 전열관군 중으로 유입되어, 전열관군 중에서 중간 보디에 대향하고 있는 부분이 다른 부위에 비하여 현저하게 손상된다고 추정된다.
즉, 특허문헌 1에 기재된 증기터빈 플랜트도, 특허문헌 3에 기재된 증기터빈 플랜트도, 복수기의 전열관군이 국소적으로 손상된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 전열관군의 국소적인 손상을 억제할 수 있는 복수기, 이를 구비하는 증기터빈 플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 관한 일 양태로서의 복수기는,
증기터빈으로부터 배기된 배기증기와 열교환하는 매체가 내부를 통과하여, 상기 배기증기를 물로 되돌리는 복수의 전열관으로 구성되는 전열관군과, 상기 전열관군을 덮는 본체 보디와, 상기 증기터빈과 상기 본체 보디의 사이에 위치하여 양자를 연결하고, 상기 증기터빈으로부터 상기 배기증기를 상기 본체 보디 내의 상기 전열관군으로 유도하기 위한 증기 주유로(主流路)를 형성하는 중간 보디와, 상기 증기터빈을 바이패스한 바이패스 증기를 수용하여, 상기 본체 보디에 형성되어 있는 개구를 통하여, 상기 바이패스 증기를 상기 본체 보디 내의 상기 전열관군으로 유도하는 바이패스 증기 수용부를 구비하고,
상기 바이패스 증기 수용부는, 상기 증기 주유로 외에 배치되며, 상기 본체 보디의 개구는, 상기 증기 주유로를 거쳐 상기 전열관군 중에 상기 배기증기가 주로 유입되는 유입 영역과는 상이한 영역으로부터 상기 전열관군 중에 상기 바이패스 증기가 주로 유입되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
다만, 이상에 있어서, "주로 유입된다"란, 해당 증기가 전열관군 중의 해당 영역으로부터 가장 많이 전열관군 중으로 유입된다는 의미이다.
당해 복수기에서는, 전열관군 중으로 배기증기가 주로 유입되는 유입 영역과는 상이한 영역으로부터 전열관군 중으로 바이패스 증기가 주로 유입된다. 따라서, 당해 복수기에서는, 전열관군 중으로 증기가 유입되는 영역이 분산되기 때문에, 전열관군의 국소적인 손상을 억제할 수 있다.
또, 당해 복수기에서는, 증기 주유로 외에 바이패스 증기 수용부를 마련하고 있으므로, 복수기의 중간 보디로 바이패스 증기를 유도하는 경우와 비교하여, 중간 보디의 길이를 짧게 할 수 있어, 증기터빈 플랜트의 설치 스페이스를 유효하게 이용할 수 있다. 또, 당해 복수기에서는, 증기 주유로 중에 바이패스 증기가 직접 유입되지 않기 때문에, 바이패스 증기가 증기터빈측으로 역류할 가능성이 매우 낮고, 증기터빈의 터빈로터나 그 베어링이나 축봉 등의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 당해 복수기에서는, 중간 보디 내에 바이패스 증기를 분출하는 증기 분출기나 물 분출기를 배치하고 있지 않기 때문에, 중간 보디 내를 통과하는 배기증기의 저항을 작게 할 수 있다.
여기에서, 상기 복수기에 있어서, 상기 바이패스 증기 수용부에서 수용된 상기 바이패스 증기가 상기 전열관군을 향하는 흐름을 억제하는 흐름 억제부재를 구비해도 된다.
당해 복수기에서는, 전열관군을 향하는 바이패스 증기의 흐름을 억제할 수 있으므로, 전열관군의 손상을 보다 억제할 수 있다.
또, 이상의 몇 개의 상기 복수기에 있어서, 상기 바이패스 증기 수용부 내에 물을 분출시키는 물 분출부를 구비해도 된다.
당해 복수기에서는, 바이패스 증기 수용부 내에서 바이패스 증기를 냉각할 수 있으므로, 전열관군의 손상을 억제할 수 있다.
또, 이상의 몇 개의 상기 복수기에 있어서, 상기 증기터빈은, 그 증기터빈의 로터가 뻗는 축방향으로, 또는 그 증기터빈의 측방으로 증기를 배기하는 수평 배기형이며, 상기 중간 보디는, 상기 본체 보디의 측부에 연결되고, 상기 바이패스 증기 수용부는, 상기 본체 보디의 상부와, 상기 본체 보디의 측부로서 상기 전열관군을 기준으로 하여 상기 중간 보디가 접속되어 있는 부분과는 반대측의 부분 중, 일방에 마련되어도 된다.
또, 이상의 몇 개의 상기 복수기 중, 상기 수평 배기형 증기터빈에 대한 복수기를 제외한 복수기에 있어서, 상기 증기터빈은, 그 증기터빈의 하방으로 증기를 배기하는 하방 배기형이며, 상기 중간 보디는, 상기 본체 보디의 상부에 연결되고, 상기 바이패스 증기 수용부는, 상기 본체 보디의 측부로서, 수평방향으로 상기 전열관군과 대향하는 위치에 마련되어도 된다.
상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 관한 일 양태로서의 증기터빈 플랜트는,
이상의 몇 개의 상기 복수기와, 상기 증기터빈과, 상기 증기터빈으로 증기를 공급하는 증기공급기와, 상기 증기공급기로부터의 상기 증기를 상기 바이패스 증기로 하여, 상기 증기터빈을 바이패스시켜 상기 바이패스 증기 수용부로 유도하는 바이패스 증기라인을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 관한 다른 양태로서의 증기터빈 플랜트는,
상기 물 분사부를 구비하는 상기 복수기와, 상기 증기터빈과, 상기 증기터빈에 증기를 공급하는 증기공급기와, 상기 복수기에 있어서 상기 배기증기의 응축에 의하여 얻어진 물을 상기 증기공급기로 되돌리는 급수펌프와, 상기 증기공급기로부터의 상기 증기를 상기 바이패스 증기로 하여, 상기 증기터빈을 바이패스시켜 상기 바이패스 증기 수용부로 유도하는 바이패스 증기라인과, 상기 급수펌프로 가압된 물을 상기 물 분출부로 유도하는 분출수라인을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이상의 증기터빈 플랜트에 있어서도, 이상의 몇 개의 상기 복수기를 구비하므로, 전열관군의 국소적인 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 전열관군 중으로 증기가 유입되는 영역이 분산되기 때문에, 전열관군의 국소적인 손상을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 증기터빈 플랜트의 계통도이다.
도 2는 본 발명에 관한 제2 실시형태에 있어서의 증기터빈 플랜트의 계통도이다.
도 3은 본 발명에 관한 제3 실시형태에 있어서의 증기터빈 플랜트의 계통도이다.
도 4는 본 발명에 관한 제1 변형예에 있어서의 복수기의 모식적인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 제2 변형예에 있어서의 복수기의 모식적인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 제3 변형예에 있어서의 복수기의 모식적인 단면도이다.
이하, 본 발명에 관한 증기터빈 플랜트의 각종 실시형태 및 각종 변형예에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다.
"제1 실시형태"
도 1을 참조하여, 본 발명에 관한 증기터빈 플랜트의 제1 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 증기터빈 플랜트는, 보일러 등의 증기발생기(증기공급기)(1)와, 증기발생기(1)에서 발생한 증기에 의하여 구동하는 고압증기터빈(2) 및 저압증기터빈(3)과, 각 증기터빈(2, 3)의 구동으로 발전하는 발전기(5)와, 고압증기터빈(2)으로부터 배기된 증기를 재가열하는 재열기(증기공급기)(6)와, 저압증기터빈(3)으로부터 배기된 증기인 배기증기(ES)를 응축시켜 물로 되돌리는 복수기(30)와, 복수기(30) 중의 물을 증기발생기(1)로 되돌리는 급수펌프(7)를 구비하고 있다.
이 증기터빈 플랜트는, 또한, 증기발생기(1)에서 발생한 증기인 고압증기(HS)를 고압증기터빈(2)으로 유도하는 고압증기라인(11)과, 고압증기터빈(2)으로부터 배기된 증기를 재열기(6)로 유도하는 배기 고압증기라인(15)과, 재열기(6)로 가열된 증기인 재열증기(RS)를 저압증기터빈(3)으로 유도하는 재열증기라인(13)과, 고압증기라인(11)으로부터 분기하여 고압증기(HS)를 복수기(30)로 유도하는 바이패스 고압증기라인(12)과, 재열증기라인(13)으로부터 분기하여 재열증기(RS)를 복수기(30)로 유도하는 바이패스 재열증기라인(14)과, 복수기(30) 중의 물을 급수펌프(7)로 유도하는 복수라인(16)과, 급수펌프(7)로부터의 물을 증기발생기(1)로 유도하는 급수라인(17)과, 급수라인(17)으로부터 분기하여 물을 복수기(30)로 유도하는 분출수라인(18)을 구비하고 있다.
고압증기라인(11)에는, 고압증기터빈(2)으로 유입되는 고압증기(HS)의 유량을 조절하는 고압증기 조절밸브(21)가 마련되어 있다. 재열증기라인(13)에는, 저압증기터빈(3)으로 유입되는 재열증기(RS)의 유량을 조절하는 재열증기 조절밸브(23)가 마련되어 있다. 바이패스 고압증기라인(12)에는, 개폐밸브(22)가 마련되어 있다. 또, 바이패스 재열증기라인(14)에도, 개폐밸브(24)가 마련되어 있다. 급수라인(17) 중에서, 분출수라인(18)이 분기하고 있는 위치보다 증기발생기(1)측에는, 증기발생기(1)로 유입되는 물의 유량을 조절하는 급수조절밸브(27)가 마련되어 있다. 분출수라인(18)에는, 복수기(30) 내로 분출시키는 물의 유량을 조절하는 분출수 조절밸브(28)가 마련되어 있다.
고압증기터빈(2) 및 저압증기터빈(3)은, 모두, 축선을 중심으로 하여 회전하는 터빈로터와, 터빈로터를 회전 가능하게 덮는 케이싱을 구비하고 있다. 고압증기터빈(2)의 터빈로터와 저압증기터빈(3)의 터빈로터는, 동일한 축선을 중심으로 하여 회전하는 것으로, 서로 연결되어 있다. 또, 고압증기터빈(2)의 터빈로터에는, 발전기(5)의 발전기 로터가 연결되어 있다.
저압증기터빈(3)은, 터빈로터가 뻗어 있는 축방향으로 증기를 배기하는 축류 배기형 증기터빈이다. 따라서, 저압증기터빈(3)의 케이싱은, 축방향으로서, 고압증기터빈(2)과는 반대측의 후방측이 배기구(4)로서 개구하고 있다.
복수기(30)는, 축류 배기형 증기터빈에 대응하는 것으로, 저압증기터빈(3)의 후방측에 배치되어 있다. 이 복수기(30)는, 복수의 전열관(31)으로 구성되는 전열관군(32)과, 전열관군(32)을 덮는 본체 보디(35)와, 저압증기터빈(3)과 본체 보디(35)의 사이에 위치하여 양자를 연결하는 중간 보디(41)와, 바이패스 고압증기라인(12)으로부터의 증기인 바이패스 고압증기(BHS) 및 바이패스 재열증기라인(14)으로부터의 증기인 바이패스 재열증기(BRS)를 수용하는 바이패스 증기 수용부(51)와, 분출수라인(18)으로부터의 물을 복수기(30) 내에서 분출시키는 물 분출기(물 분출부)(56)를 가지고 있다. 다만, 이하에서는, 바이패스 고압증기(BHS)와 바이패스 재열증기(BRS) 중의 일방 또는 양방을 간략히 바이패스 증기(BS)라고 하는 경우도 있다.
본체 보디(35)는, 저압증기터빈(3)의 후방에 간격을 두고 배치되어 있다. 중간 보디(41)는, 저압증기터빈(3)의 배기구(4)로부터 후방으로 뻗어, 저압증기터빈(3)의 배기구(4)와 본체 보디(35)를 연결한다. 본체 보디(35) 중에서 중간 보디(41)가 접속되는 부분은, 본체 보디(35)의 측부로서, 저압증기터빈(3)측이다. 본체 보디(35)의 중간 보디(41)와의 접속 부분은 개구하고 있다. 저압증기터빈(3)으로부터 배기된 증기인 배기증기(ES)는, 중간 보디(41)를 통하여, 이 개구(이하, 배기증기 입구(36)로 함)로부터 본체 보디(35) 내로 유입된다. 따라서, 중간 보디(41)는, 저압증기터빈(3)으로부터의 배기증기(ES)를 본체 보디(35) 내의 전열관군(32)으로 유도하는 증기 주유로(42)의 일부를 형성한다. 다만, 증기 주유로(42)는, 중간 보디(41)의 내부 공간과, 본체 보디(35) 중으로서 본체 보디(35)의 배기증기 입구(36)로부터 전열관군(32)의 사이의 공간으로 구성된다. 전열관군(32)을 구성하는 복수의 전열관(31)에는, 예를 들면, 해수 등의 냉각 매체가 흐른다. 각 전열관(31)은, 내부를 흐르는 냉각 매체와 외부의 배기증기(ES)를 열교환시켜, 배기증기(ES)를 응축시켜 물로 되돌린다. 본체 보디(35)의 내부 하방은, 배기증기(ES)의 응축으로 얻어진 물이 고이는 핫 웰(38)을 이루고 있다. 이 본체 보디(35)의 하부에 복수라인(16)이 접속되어 있다.
바이패스 증기 수용부(51)는, 바이패스 증기(BS)를 수용하는 공간이 내부에 형성되어 있는 바이패스 증기 수용박스(52)와, 바이패스 고압증기라인(12)에 접속되어 바이패스 증기 수용박스(52) 내에서 바이패스 고압증기(BHS)를 분출하는 고압증기 분출기(53)와, 바이패스 재열증기라인(14)에 접속되어 바이패스 증기 수용박스(52) 내에서 바이패스 재열증기(BRS)를 분출하는 재열증기 분출기(54)를 가지고 있다.
바이패스 증기 수용박스(52)는, 본체 보디(35)의 상부에 접속 고정되어 있다. 바이패스 증기 수용박스(52)와 본체 보디(35)의 접속 부분은 개구하고 있으며, 이 개구(이하, 바이패스 증기 입구(37)라고 함)로부터 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출된 바이패스 증기(BS)가 본체 보디(35) 내로 유입된다. 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)는, 모두, 배관에 다수의 관통공을 형성한 다공관이다. 또, 바이패스 증기 수용박스(52) 내로서, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)의 하방의 위치, 바꾸어 말하면, 전열관군(32)측의 위치에는, 물 분출기(56)가 배치되어 있다. 이 물 분출기(56)는, 물을 분출하는 노즐을 배관에 복수 마련한 것이다. 복수의 노즐은, 배관의 상부에 마련되어 상방향으로, 즉 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)측으로 물을 분출한다.
다음으로, 이상으로 설명한 증기터빈 플랜트의 동작에 대하여 설명한다.
증기발생기(1)에서 발생한 증기는, 고압증기라인(11)을 통하여, 고압증기(HS)로서 고압증기터빈(2)의 케이싱 내로 유입되어, 이 고압증기터빈(2)을 구동한다. 이 때, 고압증기 조절밸브(21)가 고압증기터빈(2)의 케이싱 내로 유입되는 고압증기(HS)의 유량을 조절한다. 바이패스 고압증기라인(12)에 마련되어 있는 개폐밸브(22)는, 완전 폐쇄 상태이다. 고압증기터빈(2)으로부터 배기된 고압증기(HS)는, 배기 고압증기라인(15)을 통하여 재열기(6)로 유입되어, 재가열된다. 재열기(6)로 가열된 증기는, 재열증기라인(13)을 통하여, 재열증기(RS)로서 저압증기터빈(3)의 케이싱 내로 유입되어, 이 저압증기터빈(3)을 구동한다. 이 때, 재열증기 조절밸브(23)가 저압증기터빈(3)의 케이싱 내로 유입되는 재열증기(RS)의 유량을 조절한다. 또, 바이패스 재열증기라인(14)에 마련되어 있는 개폐밸브(24)는, 완전 폐쇄 상태이다.
고압증기터빈(2) 및 저압증기터빈(3)이 구동하면, 발전기(5)가 발전한다.
저압증기터빈(3)을 구동시킨 재열증기(RS)는, 저압증기터빈(3)의 배기구(4)로부터 배기증기(ES)로서 배기되어, 복수기(30)의 중간 보디(41)를 통과하여, 본체 보디(35) 내의 전열관군(32) 중으로 유입된다. 즉, 배기증기(ES)는, 저압증기터빈(3)의 배기구(4)로부터 복수기(30) 내의 증기 주유로(42)를 통과하여, 전열관군(32) 중으로 유입된다. 이 때, 배기증기(ES)는, 전열관군(32) 중에서 본체 보디(35)의 배기증기 입구(36)와 대향하고 있는 측부의 영역(33)으로부터, 전열관군(32) 중으로 주로 유입된다. 다만, 여기에서, "주로 유입된다"란, 전열관군(32) 중에서 본체 보디(35)의 배기증기 입구(36)와 대향하고 있는 측부의 영역(33)으로부터, 전열관군(32) 중으로 가장 많은 배기증기(ES)가 유입된다는 의미이다.
전열관군(32) 중으로 유입된, 또는 전열관군(32)의 주위에 이른 배기증기(ES)는, 전열관군(32)을 구성하는 전열관(31) 내를 흐르는 냉각 매체와 열교환하여 응축하여 물이 된다. 이 물은, 본체 보디(35)의 하방의 핫 웰(38)에 고인다. 핫 웰(38)에 고인 물은, 복수라인(16), 급수펌프(7), 급수라인(17)을 통하여, 증기발생기(1)로 되돌아온다. 이 때, 급수조절밸브(27)가 증기발생기(1)로 유입되는 물의 유량을 조절한다. 또, 분출수 조절밸브(28)는 완전 폐쇄 상태이다.
이상과 같은 정상 운전 중에, 예를 들면, 발전기(5)에 접속되어 있는 전력 계통으로부터의 급전정지의 지시에 의하여, 고압증기터빈(2) 및 저압증기터빈(3)을 정지시키는 등의 경우에는, 고압증기 조절밸브(21) 및 재열증기 조절밸브(23)를 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태로 한다. 또, 바이패스 고압증기라인(12) 및 바이패스 재열증기라인(14)에 마련되어 있는 개폐밸브(22, 24)를 완전 폐쇄 상태로부터 완전 개방 상태로 한다. 이 결과, 증기발생기(1)로부터의 고압증기(HS)는, 바이패스 고압증기(BHS)로서, 고압증기라인(11), 바이패스 고압증기라인(12), 및 고압증기 분출기(53)를 통하여 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한다. 또, 재열기(6)로부터의 재열증기(RS)는, 바이패스 재열증기(BRS)로서, 재열증기라인(13), 바이패스 재열증기라인(14), 및 재열증기 분출기(54)를 통하여 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한다. 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한 바이패스 고압증기(BHS)는, 고압증기터빈(2)에서 작동하고 있지 않기 때문에, 고압증기터빈(2)에서 작동한 고압증기(HS)보다 고온이고 또한 고압이다. 또, 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한 바이패스 재열증기(BRS)는, 저압증기터빈(3)에서 작동하고 있지 않기 때문에, 저압증기터빈(3)에서 작동한 재열증기(RS)(배기증기(ES))보다 고온이고 또한 고압이다. 따라서, 바이패스 증기 수용박스(52)에는, 중간 보디(41)를 통하여 본체 보디(35) 내로 유입되는 배기증기(ES)보다 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기(BS)가 유입된다.
이상의 경우, 또한, 분출수 조절밸브(28)가 개방되어, 급수펌프(7)로부터의 물의 일부가, 분출수라인(18) 및 물 분출기(56)를 통하여 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한다. 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한 물은, 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기(BS)와 열교환하여, 바이패스 증기(BS)의 온도를 낮춘다. 또, 이 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한 물은, 바이패스 증기(BS)에 대한 커튼으로서 기능하여, 이 바이패스 증기(BS)의 본체 보디(35) 내로의 유입을 억제한다. 다만, 물은, 이 과정에서 대부분이 증기가 된다.
바이패스 증기(BS), 및 이 바이패스 증기(BS)와의 열교환으로 증기가 된 물은, 전열관군(32) 중으로 유입된다. 이 때, 바이패스 증기(BS) 등은, 전열관군(32) 중에서 본체 보디(35)의 바이패스 증기 입구(37)와 대향하고 있는 상부의 영역(34)으로부터, 전열관군(32) 중으로 주로 유입된다. 전열관군(32) 중으로 유입된, 또는 전열관군(32)의 주위에 이른 바이패스 증기(BS) 등은, 전열관군(32)을 구성하는 전열관(31) 내를 흐르는 냉각 매체와 열교환하여 응축하여, 물이 된다. 이 물은, 본체 보디(35)의 하방의 핫 웰(38)에 고인다. 핫 웰(38)에 고인 물의 일부는, 복수라인(16), 급수펌프(7), 급수라인(17)을 통하여, 증기발생기(1)에 되돌아온다. 또, 나머지 물은, 분출수라인(18) 및 물 분출기(56)를 통하여 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 배기증기(ES)가 증기 주유로(42)를 거쳐 전열관군(32) 중의 측부로서 본체 보디(35)의 배기증기 입구(36)와 대향하는 영역(33)으로부터 전열관군(32) 중으로 주로 유입되는 데 대하여, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32)의 상부의 영역(34)으로부터 전열관군(32) 중으로 주로 유입된다. 즉, 본 실시형태에서는, 배기증기(ES)가 전열관군(32) 중으로 유입되는 전열관군(32) 중의 영역(33)과, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32) 중으로 유입되는 전열관군(32) 중의 영역(34)이 상이하다. 이로 인하여, 본 실시형태에서는, 전열관군(32)의 국소적인 손상을 억제할 수 있다.
그런데, 복수기(30)의 중간 보디(41)에 바이패스 증기(BS)를 유도하는 경우, 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기(BS)의 에너지를 어느 정도 확산시키고 나서, 이 바이패스 증기(BS)를 본체 보디(35)로 유입시킬 필요성으로부터, 중간 보디(41)의 길이가 길어진다. 또, 이 경우, 중간 보디(41) 내로 유입된 고온이고 또한 고압인 바이패스 증기(BS)가 증기터빈측으로 역류하여, 증기터빈의 터빈로터나 그 베어링이나 축봉 등을 손상시킬 우려가 있다. 또한, 이 경우, 중간 보디(41) 내로 바이패스 증기(BS)를 분출하는 증기 분출기나 물 분출기를 배치하는 관계상, 중간 보디(41) 내를 통과하는 배기증기(ES)의 저항이 커진다.
그러나, 본 실시형태에서는, 증기 주유로(42) 외에 바이패스 증기 수용부(51)를 마련하고 있으므로, 복수기(30)의 중간 보디(41)로 바이패스 증기(BS)를 유도하는 경우와 비교하여, 중간 보디(41)의 길이를 짧게 할 수 있어, 증기터빈 플랜트의 설치 스페이스를 유효하게 이용할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 중간 보디(41) 내의 증기 주유로(42) 중으로 바이패스 증기(BS)가 직접 유입되지 않기 때문에, 바이패스 증기(BS)가 증기터빈측으로 역류할 가능성이 매우 낮아, 증기터빈의 터빈로터나 그 베어링이나 축봉 등의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 중간 보디(41) 내에 바이패스 증기(BS)를 분출하는 증기 분출기나 물 분출기를 배치하고 있지 않기 때문에, 중간 보디(41) 내를 통과하는 배기증기(ES)의 저항을 작게 할 수 있다.
"제2 실시형태"
도 2를 참조하여, 본 발명에 관한 증기터빈 플랜트의 제2 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 증기터빈 플랜트는, 제1 실시형태의 증기터빈 플랜트와 기본적으로 동일하다. 단, 본 실시형태에서는, 복수기(30a)의 바이패스 증기 수용부(51a)가 본체 보디(35a)의 측부에 마련되어 있는 점에서, 제1 실시형태와 상이하다.
본 실시형태의 바이패스 증기 수용부(51a)도, 제1 실시형태의 바이패스 증기 수용부(51)와 마찬가지로, 바이패스 증기 수용박스(52)와, 고압증기 분출기(53)와, 재열증기 분출기(54)를 가지고 있다. 바이패스 증기 수용박스(52)는, 본체 보디(35a)의 측부로서, 전열관군(32)을 기준으로 하여 중간 보디(41)가 접속되어 있는 부분과는 반대측의 부분에 접속 고정되어 있다. 바이패스 증기 수용박스(52)와 본체 보디(35a)의 접속 부분은 개구하고 있으며, 이 개구가 바이패스 증기 수용박스(52)로부터의 바이패스 증기(BS)가 본체 보디(35a) 내로 유입되는 바이패스 증기 입구(37a)를 이룬다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 배기증기(ES)가 중간 보디(41) 내를 거쳐 전열관군(32) 중의 측부로서 본체 보디(35a)의 배기증기 입구(36)와 대향하는 영역(33)으로부터 전열관군(32) 중으로 주로 유입되는 데 대하여, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32)을 기준으로 하여 배기증기 입구(36)와는 반대측의 바이패스 증기 입구(37a)와 대향하는 영역(34a)으로부터 전열관군(32) 중으로 주로 유입된다. 즉, 본 실시형태에서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 배기증기(ES)가 전열관군(32) 중으로 유입되는 전열관군(32) 중의 영역(33)과, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32) 중으로 유입되는 전열관군(32) 중의 영역(34a)이 상이하다. 또, 본 실시형태에서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 증기 주유로(42) 외에 바이패스 증기 수용부(51a)를 마련하고 있다. 따라서, 본 실시형태에서도, 제1 실시형태와 기본적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다.
단, 본 실시형태에서는, 본체 보디(35a)의 측부에 바이패스 증기 수용부(51a)를 마련하고 있으므로, 본 실시형태는, 증기터빈 플랜트의 평면적인 설치 스페이스의 이용성이 제1 실시형태보다 뒤떨어진다. 한편, 본 실시형태에서는, 전열관군(32)을 기준으로 하여, 중간 보디(41)가 접속되어 있는 측과는 반대측에 바이패스 증기 수용부(51a)를 마련하고 있으므로, 바이패스 증기(BS)가 증기터빈측으로 역류할 가능성을 제1 실시형태보다 낮게 할 수 있다.
다만, 제1 실시형태 및 제2 실시형태는, 모두, 저압증기터빈(3)이 축류 배기형이고 복수기(30, 30a)가 이에 대응하는 형이지만, 저압증기터빈이 측방 배기형이고 복수기가 이에 대응하는 형이더라도, 이상의 각 실시형태와 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 다만, 증기터빈이 측방 배기형인 경우, 복수기는 증기터빈의 측방에 배치된다.
"제3 실시형태"
도 3을 참조하여, 본 발명에 관한 증기터빈 플랜트의 제3 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태의 증기터빈 플랜트의 구성요소도, 제1 및 제2 실시형태의 증기터빈 플랜트의 구성요소와 동일하다. 단, 본 실시형태의 증기터빈 플랜트의 구성요소인 저압증기터빈(3b) 및 복수기(30b)가, 제1 및 제2 실시형태의 증기터빈 플랜트의 저압증기터빈(3) 및 복수기(30, 30a)와 상이하다.
본 실시형태의 저압증기터빈(3b)은, 하방에 증기를 배기하는 하방 배기형이다. 이로 인하여, 본 실시형태의 저압증기터빈(3b)의 케이싱은, 하방측이 배기구(4b)로서 개구하고 있다.
복수기(30b)는, 하방 배기형 증기터빈에 대응하는 것으로, 저압증기터빈(3b)의 하방측에 배치되어 있다. 이 복수기(30b)도, 제1 및 제2 실시형태의 복수기(30, 30a)와 마찬가지로, 전열관군(32)과, 전열관군(32)을 덮는 본체 보디(35b)와, 저압증기터빈(3b)과 본체 보디(35b)의 사이에 위치하여 양자를 연결하는 중간 보디(41b)와, 바이패스 증기 수용부(51b)와, 물 분출기(56)(물 분출부)를 가지고 있다.
본체 보디(35b)는, 저압증기터빈(3b)의 하방에 간격을 두고 배치되어 있다. 중간 보디(41b)는, 저압증기터빈(3b)의 배기구(4b)로부터 하방으로 뻗어, 저압증기터빈(3b)의 배기구(4b)와 본체 보디(35b)를 연결한다. 본체 보디(35b) 중에서 중간 보디(41b)가 접속되는 부분은, 본체 보디(35b)의 상부이다. 본체 보디(35b)의 중간 보디(41b)와의 접속 부분은, 개구하고 있으며, 이 개구가 본체 보디(35b) 내로 배기증기(ES)가 유입되는 배기증기 입구(36b)를 이룬다. 따라서, 본 실시형태에서도, 중간 보디(41b)는, 저압증기터빈(3b)으로부터의 배기증기(ES)를 본체 보디(35b) 내의 전열관군(32)으로 유도하는 증기 주유로(42b)의 일부를 형성한다. 또, 본 실시형태에서도, 본체 보디(35b)의 내부 하방은, 배기증기(ES)의 응축으로 얻어진 물이 고이는 핫 웰(38)을 이루고 있다.
바이패스 증기 수용부(51b)는, 이상의 실시형태와 마찬가지로, 바이패스 증기 수용박스(52)와, 바이패스 고압증기(BHS)를 분출하는 고압증기 분출기(53)와, 바이패스 재열증기(BRS)를 분출하는 재열증기 분출기(54)를 가지고 있다.
바이패스 증기 수용박스(52)는, 본체 보디(35b)의 측부에 접속 고정되어 있다. 바이패스 증기 수용박스(52)와 본체 보디(35b)의 접속 부분은 개구하고 있으며, 이 개구가 본체 보디(35b) 내로 바이패스 증기(BS)가 유입되는 바이패스 증기 입구(37b)를 이룬다. 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)는, 모두, 제1 및 제2 실시형태와 마찬가지로, 바이패스 증기 수용박스(52) 내에 배치되어 있다. 또, 물 분출기(56)도, 제1 및 제2 실시형태와 같이, 바이패스 증기 수용박스(52) 내로서, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)보다 전열관군(32)측의 위치에 배치되어 있다. 물 분출기(56)의 복수의 노즐은, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)측으로 물을 분출시킨다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 배기증기(ES)가 중간 보디(41b)를 거쳐 전열관군(32) 중의 상부의 영역(33b)으로부터 전열관군(32) 중에 주로 유입되는 데 대하여, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32) 중의 측부의 영역(34b)으로부터 전열관군(32) 중으로 주로 유입된다. 즉, 본 실시형태에서도, 제1 및 제2 실시형태와 마찬가지로, 배기증기(ES)가 전열관군(32) 중으로 유입되는 전열관군(32) 중의 영역(33b)과, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32) 중으로 유입되는 전열관군(32) 중의 영역(34b)이 상이하다. 또, 본 실시형태에서도, 제1 및 제2 실시형태와 마찬가지로, 증기 주유로(42b) 외에 바이패스 증기 수용부(51b)를 마련하고 있다. 따라서, 본 실시형태에서도, 제1 및 제2 실시형태와 기본적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시형태에서도, 전열관군(32)의 국소적인 손상을 억제할 수 있다. 또, 본 실시형태에서도, 복수기(30b)의 중간 보디(41b)에 바이패스 증기(BS)를 유도하는 경우와 비교하여, 중간 보디(41b)의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서도, 바이패스 증기(BS)가 저압증기터빈(3b)측으로 역류할 가능성을 매우 낮게 할 수 있을 뿐만 아니라, 중간 보디(41b) 내를 통과하는 배기증기(ES)의 저항을 작게 할 수 있다.
이상, 본 실시형태와 같이, 저압증기터빈(3b)이 하방 배기형으로 복수기(30b)가 이에 대응하는 형이더라도, 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 상기 서술한 바와 같이, 증기터빈이 축류 배기형 또는 측방 배기형인 수평 배기형이거나, 증기터빈이 하방 배기형이거나, 증기터빈의 배기형에 따라 본 발명을 적용할 수 있다.
"복수기의 제1 변형예"
도 4를 참조하여, 제1 실시형태에 있어서의 복수기(30)의 제1 변형예에 대하여 설명한다.
제1 실시형태에 있어서의 복수기(30)에서는, 바이패스 증기 수용박스(52) 내로서, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)보다 전열관군(32)측의 위치에 물 분출기(56)를 배치하고 있다. 본 변형예의 복수기(30c)에서는, 바이패스 증기 수용부(51c)의 바이패스 증기 수용박스(52) 내로서, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)보다 전열관군(32)으로부터 먼 쪽의 위치에 물 분출기(56)를 배치하고 있다. 바꾸어 말하면, 본 변형예에서는, 물 분출기(56)보다 전열관군(32)측의 위치에 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)를 배치하고 있다. 물 분출기(56)의 노즐은, 이상의 각 실시형태와 마찬가지로, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)측으로 물을 분출시킨다. 따라서, 본 변형예에서도, 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)로부터 바이패스 증기 수용박스(52) 내로 분출한 바이패스 증기(BS)를, 물 분출기(56)로부터 분출한 물로 냉각할 수 있다.
다만, 본 변형예는, 제1 실시형태에 있어서의 복수기(30)의 변형예이지만, 제2 및 제3 실시형태의 복수기(30a, 30b)도 마찬가지로 변형하는 것이 가능하다.
"복수기의 제2 변형예"
도 5를 참조하여, 제1 변형예에 있어서의 복수기(30c)의 또 다른 변형예인 제2 변형예에 대하여 설명한다.
본 변형예의 복수기(30d)는, 제1 변형예의 복수기(30c)에, 이 복수기(30c)의 바이패스 증기 수용부(51c)로 수용된 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32)을 향하는 흐름을 억제하는 흐름 억제부재를 추가한 것이다. 이 흐름 억제부재는, 바이패스 증기 수용박스(52) 내의 고압증기 분출기(53), 재열증기 분출기(54) 및 물 분출기(56)의 집단인 분출기군(55)과, 본체 보디(35) 내의 전열관군(32)의 사이에 배치된 임핀지먼트 플레이트(58)이다. 이 임핀지먼트 플레이트(58)는, 분출기군(55) 또는 바이패스 증기 수용부(51c)로부터 전열관군(32)을 향하는 수용부-관군방향에 대하여 수직인 방향으로 넓어지고 있다.
본 변형예와 같이, 임핀지먼트 플레이트(58)를 분출기군(55)과 전열관군(32)의 사이에 배치함으로써, 분출기군(55)측으로부터 전열관군(32) 내로 유입되는 증기의 유속이 저하하여, 보다 전열관군(32)의 손상을 억제할 수 있다.
"복수기의 제3 변형예"
도 6을 참조하여, 제1 변형예에 있어서의 복수기(30c)의 또 다른 변형예인 제3 변형예에 대하여 설명한다.
본 변형예의 복수기(30e)도, 제2 변형예와 마찬가지로, 제1 변형예의 복수기(30c)에, 이 복수기(30c)의 바이패스 증기 수용부(51c)로 수용된 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32)을 향하는 흐름을 억제하는 흐름 억제부재를 추가한 것이다. 본 변형예의 흐름 억제부재는, 분출기군(55)과, 본체 보디(35) 내의 전열관군(32)의 사이에 배치된 복수의 임핀지먼트 로드(59)이다. 복수의 임핀지먼트 로드(59)는, 모두, 분출기군(55) 또는 바이패스 증기 수용부(51c)로부터 전열관군(32)을 향하는 수용부-관군방향에 대하여 수직인 방향으로 뻗으며, 또한, 수용부-관군방향 및 각 임핀지먼트 로드(59)가 뻗어 있는 방향에 수직방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
본 변형예에 있어서도, 복수의 임핀지먼트 로드(59)를 분출기군(55)과 전열관군(32)의 사이에 배치함으로써, 분출기군(55)으로부터 전열관군(32) 내로 유입되는 증기의 유속이 저하하여, 보다 전열관군(32)의 손상을 억제할 수 있다.
다만, 제2 변형예 및 제3 변형예에서는, 흐름 억제부재를 본체 보디(35) 내에 배치하고 있지만, 흐름 억제부재는, 분출기군(55)과 전열관군(32)의 사이에 배치되어 있으면, 바이패스 증기 수용박스(52) 내에 배치해도 된다.
또, 제2 변형예 및 제3 변형예는, 모두 제1 변형예에 있어서의 복수기(30)의 변형예이지만, 제1 내지 제3 실시형태의 복수기도, 동일하게 변형하는 것이 가능하다.
그런데, 제1 변형예에 있어서의 복수기(30c)에서는, 물 분출기(56)보다 고압증기 분출기(53) 및 재열증기 분출기(54)가 전열관군(32)측에 위치하여, 물 분출기(56)로부터 분출한 물로, 바이패스 증기(BS)가 전열관군(32)을 향하는 흐름을 억제하는 커튼 효과를 기대할 수 없다. 이로 인하여, 제1 내지 제3 실시형태에 있어서의 복수기보다, 제1 내지 제3 실시형태에 대한 제1 변형예에 있어서의 복수기에 흐름 억제부재를 마련하는 것이 보다 유효하다.
"그 외의 변형예"
이상의 각 실시형태 및 각 변형예는, 고압증기터빈, 저압증기터빈, 및 저압증기터빈으로부터의 배기증기를 물로 되돌리는 복수기를 구비하고 있는 증기터빈 플랜트에 본 발명을 적용한 것이다. 그러나, 고압증기터빈, 중압증기터빈, 저압증기터빈, 이들 증기터빈 중 몇 개의 증기터빈으로부터의 배기증기(ES)를 물로 되돌리는 복수기를 구비하고 있는 증기터빈 플랜트에 본 발명을 적용해도 된다. 또한, 일 종류의 증기터빈 및 이 증기터빈으로부터의 배기증기를 물로 되돌리는 복수기를 구비하고 있는 증기터빈 플랜트에 본 발명을 적용해도 된다. 즉, 증기터빈 및 이에 대한 복수기를 구비하고 있는 증기터빈 플랜트이면, 어떠한 증기터빈 플랜에 본 발명을 적용해도 된다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 전열관군의 국소적인 손상을 억제할 수 있다.
1 증기발생기(증기공급기)
2 고압증기터빈
3, 3b 저압증기터빈(또는 간략히 증기터빈)
5 발전기
6 재열기(증기공급기)
7 급수펌프
11 고압증기라인
12 바이패스 고압증기라인
13 재열증기라인
14 바이패스 재열증기라인
15 배기 고압증기라인
16 복수라인
17 급수라인
18 분출수라인
30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e 복수기
31 전열관
32 전열관군
33, 33b, 34, 34a, 34b 영역
35, 35a, 35b 본체 보디
36, 36b 배기증기 입구(개구)
37, 37a, 37b 바이패스 증기 입구(개구)
41 중간 보디
42 증기 주유로
51, 51a, 51b, 51c 바이패스 증기 수용부
52 바이패스 증기 수용박스
53 고압 증기 분출기
54 재열 증기 분출기
55 분출기군
56 물 분출기(물 분출부)
58 임핀지먼트 플레이트
59 임핀지먼트 로드

Claims (7)

  1. 증기터빈으로부터 배기된 배기증기와 열교환하는 매체가 내부를 통과하여, 그 배기증기를 물로 되돌리는 복수의 전열관으로 구성되는 전열관군과,
    상기 전열관군을 덮는 본체 보디와,
    상기 증기터빈과 상기 본체 보디의 사이에 위치하여 양자를 연결하고, 상기 증기터빈으로부터 상기 배기증기를 상기 본체 보디 내의 상기 전열관군으로 유도하기 위한 증기 주유로를 형성하는 중간 보디와,
    상기 증기터빈을 바이패스한 바이패스 증기를 수용하여, 상기 본체 보디에 형성되어 있는 개구를 통하여, 상기 바이패스 증기를 상기 본체 보디 내의 상기 전열관군으로 유도하는 바이패스 증기 수용부와,
    상기 바이패스 증기 수용부 내로 물을 분출시키는 물 분출부
    를 구비하고,
    상기 바이패스 증기 수용부는,
    상기 전열관군을 기준으로 상기 본체 보디의 상부와 양 측부 중, 상기 증기 주유로가 형성되는 상기 중간 보디가 접속되어 있는 부분을 제외한 부분 중 일방에 배치되며,
    상기 본체 보디의 개구는, 상기 증기 주유로를 거쳐 상기 전열관군 중에 상기 배기증기가 주로 유입되는 유입 영역과는 상이한 영역으로부터 상기 전열관군 중으로 상기 바이패스 증기가 주로 유입되는 위치에 형성되어 있는
    복수기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스 증기 수용부로 수용된 상기 바이패스 증기가 상기 전열관군을 향하는 흐름을 억제하는 흐름 억제부재를 구비하는
    복수기.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 증기터빈은, 상기 증기터빈의 로터가 뻗는 축방향으로, 또는 그 증기터빈의 측방으로 증기를 배기하는 수평 배기형이며,
    상기 중간 보디는, 상기 본체 보디의 측부에 연결되고,
    상기 바이패스 증기 수용부는, 상기 본체 보디의 상부와, 상기 본체 보디의 측부로서 상기 전열관군을 기준으로 하여 상기 중간 보디가 접속되어 있는 부분과는 반대측의 부분 중, 일방에 마련되어 있는
    복수기.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 증기터빈은, 상기 증기터빈의 하방으로 증기를 배기하는 하방 배기형이며,
    상기 중간 보디는, 상기 본체 보디의 상부에 연결되고,
    상기 바이패스 증기 수용부는, 상기 본체 보디의 측부로서, 수평방향으로 상기 전열관군과 대향하는 위치에 마련되어 있는
    복수기.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 따른 복수기와,
    상기 증기터빈과,
    상기 증기터빈으로 증기를 공급하는 증기공급기와,
    상기 증기공급기로부터의 상기 증기를 상기 바이패스 증기로 하여, 상기 증기터빈을 바이패스시켜 상기 바이패스 증기 수용부로 유도하는 바이패스 증기라인
    을 구비하는 증기터빈 플랜트.
  7. 청구항 1에 따른 복수기와,
    상기 증기터빈과,
    상기 증기터빈으로 증기를 공급하는 증기공급기와,
    상기 복수기에 있어서 상기 배기증기의 응축에 의하여 얻어진 물을 상기 증기공급기로 되돌리는 급수펌프와,
    상기 증기공급기로부터의 상기 증기를 상기 바이패스 증기로 하여, 상기 증기터빈을 바이패스시켜 상기 바이패스 증기 수용부로 유도하는 바이패스 증기라인과,
    상기 급수펌프로 가압된 물을 상기 물 분출부로 유도하는 분출수라인
    을 구비하는 증기터빈 플랜트.
KR1020157020194A 2013-03-27 2014-03-13 복수기, 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트 KR101714946B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013065403A JP6221168B2 (ja) 2013-03-27 2013-03-27 復水器、及びこれを備える蒸気タービンプラント
JPJP-P-2013-065403 2013-03-27
PCT/JP2014/056718 WO2014156686A1 (ja) 2013-03-27 2014-03-13 復水器、及びこれを備える蒸気タービンプラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150100886A KR20150100886A (ko) 2015-09-02
KR101714946B1 true KR101714946B1 (ko) 2017-03-09

Family

ID=51623669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157020194A KR101714946B1 (ko) 2013-03-27 2014-03-13 복수기, 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160017756A1 (ko)
EP (1) EP2980474B1 (ko)
JP (1) JP6221168B2 (ko)
KR (1) KR101714946B1 (ko)
CN (1) CN104937339B (ko)
WO (1) WO2014156686A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101789541B1 (ko) * 2015-01-19 2017-10-26 두산중공업 주식회사 열교환기 및 이를 포함한 발전 시스템
KR102040423B1 (ko) * 2015-12-24 2019-11-04 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 증기 터빈
WO2017145404A1 (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 三菱日立パワーシステムズ株式会社 復水器、及びこれを備える蒸気タービンプラント
JP6797750B2 (ja) * 2017-05-22 2020-12-09 株式会社東芝 水平排気型復水器および蒸気タービンプラント
PL3473822T3 (pl) * 2017-10-19 2023-09-11 Doosan Skoda Power S.R.O. Układ recyrkulacji pary dla niskoprężnej turbiny parowej
US11473451B2 (en) * 2018-10-10 2022-10-18 Beijing Cynertec Co., Ltd. Method for improving efficiency of Rankine cycle
CN109306878B (zh) * 2018-10-21 2021-03-23 河南理工大学 一种具有废水回热与回水功能的电厂系统
JP7393227B2 (ja) 2019-11-18 2023-12-06 アズビル株式会社 電磁流量計
CN114837757B (zh) * 2022-05-27 2023-05-05 华能国际电力股份有限公司 一种配置蒸汽引射器的火电厂高加给水旁路调频系统及工作方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1080734A (en) * 1908-03-02 1913-12-09 Gen Electric Condensing apparatus.
CA933629A (en) * 1968-07-08 1973-09-11 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha (Also Known As Tokyo Shibaura Elec Tric Co., Ltd.) Extraction and back-pressure turbine control system
JPS5677502A (en) * 1979-11-28 1981-06-25 Toshiba Corp Turbine by-pass system
JPS5749004A (en) * 1980-09-10 1982-03-20 Hitachi Ltd In-flowing device for bypassing steam to condenser of turbine
JPS5930993B2 (ja) * 1981-08-17 1984-07-30 株式会社日立製作所 復水器
JPS58220908A (ja) * 1982-06-16 1983-12-22 Hitachi Ltd タ−ビンバイパス蒸気のエネルギ−ダンパ構造
DE3240453A1 (de) * 1982-11-02 1984-05-03 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Dampfturbinenkondensator mit mindestens einer in den dampfdom einmuendenden umleitdampfeinfuehrung
JPS62108998A (ja) * 1985-11-06 1987-05-20 Hitachi Ltd 復水器導入蒸気の減温装置
JPS63201491A (ja) * 1987-02-18 1988-08-19 Hitachi Ltd 復水器保護装置
JP3262431B2 (ja) * 1993-11-30 2002-03-04 株式会社東芝 復水器
JPH07167571A (ja) 1993-12-16 1995-07-04 Toshiba Corp 発電プラントの復水器
JPH09273875A (ja) 1996-04-02 1997-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気タービンの復水装置
EP1126227A1 (de) * 2000-02-09 2001-08-22 ALSTOM POWER (Schweiz) AG Dampfkondensator
EP1260782A1 (de) * 2001-05-21 2002-11-27 ALSTOM (Switzerland) Ltd Dampfkondensator
JP2003148111A (ja) 2001-11-07 2003-05-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気タービンプラント
JP2006329501A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Toshiba Corp 復水器設備

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014190590A (ja) 2014-10-06
CN104937339B (zh) 2017-07-28
US20160017756A1 (en) 2016-01-21
EP2980474B1 (en) 2020-02-19
JP6221168B2 (ja) 2017-11-01
KR20150100886A (ko) 2015-09-02
WO2014156686A1 (ja) 2014-10-02
CN104937339A (zh) 2015-09-23
EP2980474A1 (en) 2016-02-03
EP2980474A4 (en) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101714946B1 (ko) 복수기, 및 이를 구비하는 증기터빈 플랜트
US8863521B2 (en) Steam turbine plant
US9220996B2 (en) Jet type condenser
CN101828090B (zh) 复压式冷凝器及冷凝水再热方法
CN103282606A (zh) 低压蒸汽轮机
JP6261956B2 (ja) 高湿分利用ガスタービンシステム
US20160273406A1 (en) Combined cycle system
CN1573018B (zh) 蒸汽涡轮机
JP6797750B2 (ja) 水平排気型復水器および蒸気タービンプラント
JP7086523B2 (ja) 複合サイクル発電プラント、および、この複合サイクル発電プラントを動作させるための方法
US20100236574A1 (en) Cleaning system and method for air-cooled condenser bundles
JP6001909B2 (ja) 蒸気タービンプラント
JP5901194B2 (ja) ガスタービン冷却システム及びガスタービン冷却方法
EP2375010B1 (en) Steam turbine plant
JP5596216B1 (ja) 廃棄物処理設備
JP3590661B2 (ja) 復水器
JP5978435B2 (ja) 復水器
JP7102359B2 (ja) 復水器
JP2007064501A (ja) ボイラプラントの蒸気処理方法、ボイラプラントおよびボイラプラントの蒸気処理装置
JPH08226307A (ja) 蒸気タービン発電プラント
JP2001108205A (ja) 火力発電プラントの給水ポンプ保護装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 4