KR19990064124A - 증기 원동소 - Google Patents
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Abstract
공통의 터빈 샤프트(6)상에 설치된 다수의 압력단(4a, 4b)을 갖춘 증기 원동소(1)에서 특히 콤팩트한 구조를 얻기 위해서, 본 발명에 따라 콘덴서(10)는 터빈 샤프트(6)의 축방향으로 유출측에 배치되고, 급수 예열기(14)는 모듈러 방식으로 설계된다. 상기 급수 예열기(14)는 하나 또는 모든 압력단(4a, 4b)으로부터 나오는 추기 증기(AN, AH)에 의해 가열될 수 있고 하나의 공통 하우징(24)내에 배치된 열교환기 모듈(20, 22)을 포함하며, 상기 열교환기 모듈은 급수측에서는 연속하여 배치되고 추기 증기측에서는 병행으로 설치된다.
Description
증기 원동소에서 통상적으로 증기 터빈 뒤에 배치된 콘덴서는 증기 터빈 아래에 배치된다. 증기 원동소는 또한 증기 터빈의 물 증기 순환계내에 안내된 응축물 또는 급수를 예열하기 위해 예열 구간에 다수의 예열기를 포함한다. 상기 예열기를 서로 연결하고 증기 터빈과 연결하기 위해, 상응하게 복잡한 튜브 라인 시스템이 제공된다. 상기 방식의 다수의 예열기를 갖는 증기 원동소는 예를 들어 US-특허 공보 5,404,724호에 공지되어 있다. 상기 유형의 증기 원동소는 증기 터빈의 구성 방식 및 다수의 구조적 성분 때문에 현저한 구성적 비용 및 높은 공간 요구를 전제로 한다. 또한 상기 방식의 증기 원동소를 설치할 때의 설치 비용은 매우 높은데, 그 이유는 특별히 콘덴서 상부에 배치된 증기 터빈이 비싼 지지 구조물을 필요로 하기 때문이다.
본 발명은 공통의 터빈 샤프트상에 배치된 다수의 압력단을 갖는 증기 원동소에 관한 것이다.
도 1은 증기 터빈에 대해 축방향으로 배치된 콘덴서 및 멀티플렉스-예열기를 갖춘 증기 원동소의 개략도이다.
본 발명의 목적은, 매우 간단한 방식으로 설치 가능한 특히 콤팩트한 증기 원동소를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 공통의 터빈 샤프트상에 배치된 다수의 압력단, 상기 터빈 샤프트의 축방향으로 유출측에 배치된 콘덴서, 및 하나 또는 모든 압력단으로부터 나오는 추기 증기에 의해 가열될 수 있고 공통의 하우징내에 배치된 다수의 열교환기 모듈을 갖는 급수 예열기를 포함하는 증기 원동소에 의해 달성되며, 상기 열교환기 모듈은 급수측에서는 연달아서 설치되고 추기 증기측에서는 병행하여 설치된다.
본 발명은, 한편으로 관련된 모든 구조물, 특히 증기 터빈 및 콘덴서 그리고 예열 구간의 급수 예열기를 지면의 레벨로 배치함으로써, 증기 원동소를 설치할 때 설치 비용이 매우 적어진다는 생각에서 출발한다. 다른 한편으로는, 예열 구간의 콤팩트한 구성 방식에 의해 예열기가 특히 공간 절약적으로, 더욱이 증기 터빈 가까이에 배치될 수 있다. 상응하는 열교환기 모듈은 급수측에서 멀티플렉스 예열기의 방식으로 직접 앞·뒤로 설치될 수 있음으로써, 연결 라인이 절약된다. 설치 비용의 추가적인 감소는 상기 열교환기 모듈이 공통의 하우징내에 배치됨으로써 달성된다. 열교환기 모듈은 예를 들어 간행물 DE-A-39 05 066호에 공지되어 있다.
바람직한 실시예에서 증기 터빈의 압력단 및 콘덴서는 공통의 하우징내에 배치된다. 개별 열교환기 모듈에 각각 공급된 추기 증기의 열 함량을 특히 효과적으로 이용하고, 그럼으로써 증기 원동소의 매우 높은 효율에 달성되도록 하기 위해서, 각 열교환기 모듈은 상기 모듈의 설계 압력을 고려하여 바람직하게 압력단에 매칭된다.
추기 증기의 상이한 압력단을 서로로부터 매우 신뢰할만하게 해체하기 위해서, 바람직하게는 각각 2개의 인접한 열교환기 모듈은 추기 증기측에서는 분리벽에 의해 서로 분리되고, 급수측에서는 수집기를 통해 서로 연결된다.
열교환시 열교환기 모듈 내부에서 응축된 추기 증기를 피드백하기 위해서, 바람직하게는 상기 열교환기 모듈에 공통인 하나의 수집 바아가 응축된 추기 증기를 위해 제공된다.
약 350MW까지의 출력 범위에서 사용하기 위해서 증기 터빈은 반 회전 공구 형태로 설계되는 것이 바람직하다. 이것은, 터빈 샤프트의 회전 주파수는 제네레이터에 의해서 제공되는 회로망의 절반 공급 주파수(50 또는 60Hz)와 같다는 것을 의미한다.
본 발명에 의해 달성된 장점은 특히, 콘덴서를 터빈 샤프트의 유출측상에 축방향으로 배치함으로써 팽창된 증기의 축방향 유출 때문에 증기 터빈의 매우 높은 효율에 도달된다는 점이다. 또한, 콘덴서를 유출 흐름 바로 뒤에 배치함으로써 증기 터빈이 실제로 대지 레벨로 그리고 비싼 지지 구조물 없이 설치될 수 있다. 마찬가지로 대지 레벨로 그리고 증기 터빈의 직접 근처에 설치될 수 있는, 콤팩트하게 구성된 급수 예열기 또는 멀티플렉스 예열기와의 결합에서는 전체적으로 매우 콤팩트하고 공간을 절약할 수 있는 구성 방식이 이루어진다. 따라서, 정역학 및 동력실의 크기에 대한 요구가 적다. 또한, 조립시에 그리고 나중의 정밀 검사시에 장치 부품의 리프팅이 이동식 크레인 또는 자동차 크레인에 의해 이루어진다면, 상기 동력실은 단순한 날씨 보호부로서 실시될 수 있다. 기술된 상기 구상에서는 부가적으로 구성 부품, 특히 열교환기 모듈이 충분히 미리 제조될 수 있다. 또한, 추기 증기, 응축물 피드백 및 급수 공급을 위해서는 매우 짧은 파이프 라인만이 필요하게 된다. 따라서, 증기 터빈 및 콘덴서 그리고 급수 이송 장치 및 급수 예열 장치는 하나의 통합된 단위로서 장치되고 완성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 하기에 자세히 설명된다.
도 1에 따른 증기 원동소는 증기 발생기(2)를 갖춘 증기력 장치(1)의 일부분이다. 상기 증기 원동소는 공통의 터빈 샤프트(6) 위에서 구동되는 고압단(4a) 및 저압단(4b)을 갖는 증기 터빈(4)을 포함한다. 상기 증기 터빈(4)은 반 회전 공구 형태로 설계된다. 즉, 터빈 샤프트(6)는 공급될 전기 회로망의 절반 공급 주파수로 회전된다. 증기 터빈(4) 뒤에 배치되고 상기 터빈과 함께 공통의 하우징내에 배치된 콘덴서(10)는 터빈 샤프트(6)의 축방향으로 유출측에 배치됨으로써 증기 터빈(4) 옆에 배치된다.
콘덴서(10)는 급수 펌프(13)가 그 내부에 접속된 급수 라인(12)을 통해 출구측으로 급수 예열기(14) 또는 멀티플렉스 예열기에 연결된다. 상기 급수 예열기(14)는 급수 라인(16)을 통해 출구측으로 증기 발생기(2)내로 삽입되며, 증기 발생기는 상기 증기 발생기측에서 볼 때 출구측으로 생증기 라인(18)을 통해 증기 터빈(4)의 고압단(4a)과 연결된다.
실시예에서 멀티플렉스 예열기(14)는 하나의 공통 하우징(24)내에 배치된 2개의 열교환기 모듈(20, 22)을 포함한다. 상기 멀티플렉스 예열기(14)의 각 열교환기 모듈(20, 22)에는 추기 증기(AN또는 AH)가 공급된다. 이 때 추기 증기(AN또는 AH)의 압력 및 온도는 증기 터빈(4)의 각각의 추기 장소의 기능을 한다. 실시예에서 추기 증기(AN)는 증기 터빈(4)의 저압단(4b)으로부터 빼내지는 반면, 추기 증기(AH)는 증기 터빈(4)의 고압단(4a)으로부터 빼내진다. 따라서, 추기 증기(AH)는 고온 및 고압을 가지는 한편, 추기 증기(AN)는 비교적 낮은 온도 및 비교적 낮은 압력을 갖는다. 앞·뒤로 연달아 배치된 열교환기 모듈(20, 22)은 상기 추기 증기(AN또는 AH)의 상이한 압력 범위에 상응하게 설계된다. 그러나 대안적으로는, 증기 터빈(4)의 고압단(4a)으로부터 나오는 추기 증기(AH) 또는 증기 터빈(4)의 저압단(4b)으로부터 나오는 추기 증기(AN)가 동시에 2개의 열교환기 모듈(20, 22)에 공급될 수도 있다. 다른 열교환기 모듈 및/또는 다른 증기 추기 장치(A)가 추가로 제공될 수 있다.
열교환기 모듈(20, 22)의 압력 범위를 서로 분리하기 위하여, 열교환기 모듈(20)과 열교환기 모듈(22) 사이에는 하나의 분리벽(26)이 제공된다. 따라서, 상기 열교환기 모듈(20, 22)은 추기 증기측에 평행하게 설치된다.
열교환기 모듈(20, 22)은 급수측에서 하나의 수집기(28)를 통해 서로 연결된다. 실시예에서 상기 수집기(28)는 분리벽(26)의 일부분을 형성한다. 다른 수집기(30, 32)들은 멀티플렉스 예열기(14)의 급수측 입구 또는 출구에 제공된다.
열교환기 모듈(20, 22)내에는 각각 다수의 급수관(34 또는 36)이 제공된다. 이 때 열교환기 모듈(20)의 급수관(34)은 입구측으로는 입구 수집기(30)와 연결되고 출구측으로는 수집기(28)와 연결된다. 그리고, 열교환기 모듈(22)의 급수관(36)은 입구측으로는 수집기(28)와 연결되고 출구측으로는 출구 수집기(32)와 연결된다. 따라서, 멀티플렉스 예열기(14)의 열교환기 모듈(20, 22)들은 급수측에서 연속으로 설치된다.
응측된 추기 증기(AN, AH)를 콘덴서(10)내로 피드백하기 위해서, 상기 열교환기 모듈(20, 22)에 공통인 수집 바아(38)가 응축된 추기 증기(AK)를 위해 제공된다.
뒤에 배치된 콘덴서(10)를 갖춘 증기 터빈(14) 뿐만 아니라 멀티플렉스 예열기(14)는 지면의 레벨로 그리고 특히 거의 바로 옆에 배치된다. 그럼으로써 증기 원동소를 위해 요구되는 공간이 매우 적어진다.
Claims (6)
- 공통의 터빈 샤프트(6)상에 배치된 다수의 압력단(4a, 4b), 상기 터빈 샤프트(6)의 축방향으로 유출측에 배치된 콘덴서(10), 및 하나 또는 모든 압력단(4a, 4b)으로부터 나오는 추기 증기(AN, AH)에 의해 가열될 수 있고 공통의 하우징(24)내에 배치되며 급수측에서는 연속하여 배치되고 추기 증기측에서는 병행으로 설치된 다수의 열교환기 모듈(20, 22)을 갖는 급수 예열기(14)를 포함하는 증기 원동소.
- 제 1항에 있어서,상기 압력단(4a, 4b) 및 콘덴서(10)는 하나의 공통 하우징(13)내에 배치되는 것을 특징으로 하는 증기 원동소.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,각각의 열교환기 모듈(20, 22)은 압력단(4a, 4b)에 매칭되는 것을 특징으로 하는 증기 원동소.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,인접한 2개의 열교환기 모듈(20, 22)은 각각 추기 증기측에서는 하나의 분리벽(26)에 의해 분리되고, 급수측에서는 수집기(28)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 원동소.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,응축된 추기 증기(Ak)를 위해 상기 열교환기 모듈(20, 22)에 공통인 수집 바아(38)가 제공되는 것을 특징으로 하는 증기 원동소.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 증기 터빈(4)은 반 회전 공구 형태로 설계되는 것을 특징으로 하는 증기 원동소.
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