KR20190044018A - 저압 증기 터빈용 증기 재활용 시스템 - Google Patents

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이르지 쿠체라
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두산 스코다 파워 에스.알.오.
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Abstract

증기 발생기 및 저압 증기 터빈(1)을 포함하는 발전소용의 증기 활용 시스템이 개시되어 있고, 증기 활용 시스템은 메인 표면 콘덴서(3), 냉각 시스템, 저압 증기 터빈(1)의 배기관(2)으로부터 상기 메인 표면 콘덴서(3)로 낮은 질량 흐름 배기 증기를 전송하는 배기 라인(21), 및 상기 저압 증기 터빈(1)을 통과시키지 않고 응축물에 대해 증기 발생기로부터 높은 질량 흐름 증기를 전송하는 바이패스 라인(5)을 포함하고, 상기 바이패스 라인(5)은 상기 배기 라인(21)에서 분리되며, 상기 바이패스 라인(5)은 적어도 하나의 추가의 증기 응축 수단(6, 7)을 포함하고, 상기 추가의 증기 응축 수단(6, 7)은 상기 냉각 시스템에 연결되며, 상기 냉각 시스템은 상기 메인 표면 콘덴서(3)에 들어가는 증기 및 상기 추가의 증기 응축 수단(6, 7)에 들어가는 증기를 냉각시키도록 되어 있다. 본 발명에 따르는 증기 재활용 시스템을 포함하는 발전소뿐만 아니라 저속 흐름 모드 동안 발전소에서 발생되는 증기를 처리하는 방법이 개시되어 있다. 바이패스 시스템에 추가의 증기 응축 수단을 제공함으로써, 메인 표면 콘덴서 내의 압력이 감소되고, 그에 따라 메인 표면 콘덴서에 들어가는 증기의 질량 흐름의 감소, 배기 시스템 내의 배압의 감소, 및 최종 단계 블레이드의 재료의 열화의 감소를 가능하게 하며, 그에 따라 유지보수/미생성/저속 흐름 모드의 동작 범위를 확장시킨다.

Description

저압 증기 터빈용 증기 재활용 시스템{Steam-recycling system for a low pressure steam turbine}
본 발명은 저압 증기 터빈을 구비한 발전 장치용 바이패스 시스템 및 저압 증기 터빈의 저속 흐름 모드 동안 발전 장치에서 발생되는 증기를 처리하는 방법에 관한 것이다.
대표적인 증기 터빈 장치에서, 증기는 증기 발생기(보일러)에서 생성되어 증기 터빈을 통과한다. 증기 터빈을 통과한 증기는 배기 시스템을 통해 콘덴서로 향한다. 대표적인 증기 터빈 장치에서는, 증기를 냉각하여 응축시키기 위해 증기 터빈의 배기관 뒤에 배치되는 메인 표면 콘덴서가 존재한다.
메인 표면 콘덴서는 냉각 라인을 통해 냉각 타워에 연결된다. 냉각 타워와 메인 표면 콘덴서 사이의 냉각 라인 내에서 냉매 예컨대, 물이 순환하고, 냉매는 메인 표면 콘덴서로 들어갈 때 일정한 입구 온도 및 콘덴서를 나와 냉각 타워로 되돌아 흐를 때 일정한 더 높은 출구 온도를 갖는다.
메인 표면 콘덴서에서, 냉각 라인 내에서 순환하는 냉매는 증기 터빈의 배기관으로부터 들어오는 뜨거운 증기를 냉각하여 응축시켜, 생성된 응축액이 수집되어 증기 발생기로 리턴되어 상기 순환을 계속한다.
증기 터빈은 상이한 모드로 작동할 수도 있다. 대표적으로는, 증기 터빈은 동작 모드로 작동하며, 동작 모드에서 증기 발생기에서 생성된 전량의 증기가 증기 터빈을 통과한다. 그러나, 증기 터빈은 종종 유지보수/미생성/저속 흐름 모드로 작동하도록 요구되며, 이 모드에서는 소량의 증기(낮은 질량 흐름)만이 터빈을 통과하는 것이 허용된다. 이 경우에는, 증기 발생기측에 제약이 되는 증기 생성으로 인해, 증기 발생기에서 생성되는 증기의 나머지가 증기 터빈에 바이패스하는 바이패스 라인을 통해 분기되어야 한다.
따라서, 바이패스 라인을 통과하는 증기의 질량 흐름 -소위 바이패스 증기-가 증기 터빈을 통과하는 증기의 질량 흐름보다 매우 더 높고, (냉각 응축물의 분무에 의한) 온도 조절로 인해 증가한다.
대표적인 증기 터빈 장치에서는, (증기 터빈의 배기 시스템으로부터 들어오는 증기를 포함하는) 배기 라인 및 (바이패스 증기를 포함하는) 바이패스 라인이 메인 표면 콘덴서에 들어가기 전에 병합되므로, 증기 터빈의 배기관으로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기 및 높은 질량 흐름 바이패스 증기는 콘덴서에 들어가기 전에 병합된 후 메인 표면 콘덴서에서 함께 응축되며, 이것은 도 4에 도시되어 있다. 그러나, 이 구성은 여러 가지 결함을 가져 증기 터빈의 고장을 유발할 가능성이 있다.
메인 표면 콘덴서의 성능은 콘덴서에 들어가는 증기 부하에 의해 상당히 영향을 받는다. 콘덴서에 더 많은 부하가 걸릴수록, 진공 상태가 나빠진다 즉, 더 높은 배압(back pressure)이 생성된다. 배압은 증기 터빈의 배기관과 메인 표면 콘덴서 사이의 배기 라인에서 작용한다. 증기 부하에 따라서, 배압이 비교적 높아질 수 있어 증기 터빈의 배기관으로부터의 증기 체적 유량에 영향을 줄 수 있다. 증기 부하의 감소는 메인 표면 콘덴서 내의 압력을 더 낮게 유도하여 배압을 더 낮아지게 한다.
증기 터빈의 정상 동작 모드에서, 증기 터빈의 배기관으로부터의 증기 질량 흐름이 비교적 높다. 배기 체적 유량은 배압이 비교적 매우 높다고 하더라도 충분히 높으므로 원칙적으로는 정상 동작 모드에서는 부정적인 영향은 무시될 수 있다. 그러나, 증기 터빈의 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서는, 낮은 증기 질량 흐름과 함께 높은 배압의 조합이 낮은 배기 체적 유량을 생성한다. 그 경우 블레이드 루트(blade root) 상의 소위 "역방향 흐름"이 발생할 수도 있다. 증기는 블레이드 루트 상의 배기관으로 "흡입"되어 블레이드 팁(blade tip)으로 향해 전송된다. 이들 현상은 높은 배압과 함께 최종 단계 블레이드(LSB)의 과열 및 진동을, 그리고 블레이드의 재료의 전체적인 열화를 유발할 수도 있다. 또한, LSB를 향해 되돌려 가해지는 증기는 물방울을 포함할 수 있어, 재료의 열화를 다시 야기하는 증기 터빈의 최종 단계 블레이드의 재료의 부식을 야기할 수도 있다. 블레이드 재료의 열화는 증기 터빈의 수명의 단축에 상당히 기여한다.
상술한 결점에 대한 일반적인 해법은 동작의 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서 적용되는 제한이다. 증기 터빈을 통과하는 질량 흐름에 대한 하한 또는 증기 터빈의 동작 시간에 대한 상한이 제공된다. 그러한 제한이 지금까지는 충분했다고 하더라도, 그들 제한은 현재 바람직하지 않다. 주된 이유는 (예컨대, 재생 가능한 에너지 자원의) 에너지 출력을 변화시키는 시스템이 과거보다 터빈 발전소와 같은 시스템용 입력 에너지원만큼 더더욱 일반화되는 것이다. 변화하는 입력 에너지는 저 부하 동작 모드의 요구를 증가시킨다. 따라서, 그러한 제한의 적용은 바람직하지 않고, 미적용이 최종 단계 블레이드의 재료의 열화를 유발하며 결과적으로 터빈의 수명의 단축을 유발한다.
전체적으로, 본 발명의 주요한 이점은 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서 증기 터빈의 동작 범위의 확장이므로, 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서의 최소 질량 흐름 또는 최대 동작 시간에 대한 현재의 제한을 넘어선다.
본 발명에 따르는 바이패스 시스템은 임의의 저압 증기 터빈 및/또는 증기 터빈 장치로 실현될 수도 있다.
제시된 해법은 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서의 동작에 주로 적용한다. 통상적으로 동작 모드에서의 이들 양상을 고려하는 것이 불필요하다고 하더라도, 원칙적으로는, 제시된 해법은 증기의 적어도 일부가 바이패스 라인을 통해 바이패스되는 어떠한 모드에서도 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 바이패스 시스템에 추가의 증기 응축 수단을 제공함으로써 상술한 결점을 극복하고, 그에 따라 메인 표면 콘덴서에 들어가는 증기의 질량 흐름의 감소, 메인 표면 콘덴서 내의 압력의 감소, 배기 시스템 내의 배압의 감소 및 최종 단계 블레이드의 재료의 열화의 감소를 가능하게 함으로써, 유지보수/미생성/저속 흐름 모드의 동작 범위를 확장시키는 것이다.
증기 터빈의 배기관으로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기 및 높은 질량 흐름 바이패스 증기가 콘덴서에 들어가기 전에 병합된 후 메인 표면 콘덴서 내에서 함께 응축될 때, 콘덴서 내의 압력이 표기 압력(nominal pressure), 즉, 대표적인 동작 모드에서의 압력 또는 더 높은 압력까지 바이패스된 증기의 양에 따라서 상승하여 상술한 결점이 발생한다. 그러나, 바이패스 시스템에 추가의 증기 응축 수단을 제공함으로써, 메인 표면 콘덴서 내의 압력이 표기 압력의 40% 내지 60%로 감소되며, 이것은, 적어도 하나의 추가의 증기 응축 수단을 구비한 시스템이 바이패스 증기의 높은 질량 흐름 또는 적어도 바이패스 증기의 대부분이 낮은 질량 흐름 배기 증기와 별개로 냉각 및 응축되게 할 수 있기 때문에 원하지 않은 효과가 없애거나 적어도 현저하게 감소되게 할 수 있다.
증기 터빈의 배기관으로부터의 배기 라인은 메인 표면 콘덴서에서 바로 종료한다. 증기 발생기로부터 높은 질량 흐름 증기를 전송하기 위한 바이패스 라인은 배기 라인에서 분리된다, 즉, 메인 표면 콘덴서에 들어가기 전에 배기 라인에 연결되지 않는다. 그 대신, 바이패스 라인은 높은 질량 흐름 바이패스 증기, 또는 바이패스 증기의 적어도 대부분이 낮은 질량 흐름 배기 증기와 별개로 냉각 및 응축되도록 하기 위해, 적어도 하나의 추가의 증기 응축 수단을 포함한다. 따라서, 메인 표면 콘덴서에 들어가는 증기 부하는 증기 터빈의 배기관으로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기에만 대응하고, 높은 질량 흐름 바이패스 증기는 별개로 냉각되어 응축된다. 그 결과, 메인 표면 콘덴서는 과부하가 걸리지 않고 생성된 배압은 더 낮아진다.
따라서, 저압 증기 터빈의 저속 흐름 모드 동안 발전소에서 발생되는 증기는 다음의 2개의 병렬 프로세스에서 처리되는 저속 흐름 모드에 있다: 배기 라인을 통해 저압 증기 터빈의 배기관으로부터 들어오는 배기 증기가 메인 표면 콘덴서에서 응축되고, 바이패스 라인을 통해 증기 발생기로부터 들어오는 바이패스 증기는 배기 증기와 별개로 추가의 증기 응축 수단에서 응축된다.
메인 표면 콘덴서 내의 압력은 앞에서 제시된 바와 같이 40% 내지 60%의 범위에서 유지되어야 하지만, 추가의 응축 수단 내의 압력은 더 높을 수도 있지만, 예를 들면, 0.5 ∼ 3 bar, 더 높을 수도 있다. 일반적으로, 추가의 응축 수단 내의 압력은 응축 수단의 종류에 그리고 제조업체에 의해 권고되는 동작 파라미터에 따른다. 압력이 높을수록, 응축 수단의 사이즈에 대한 요건이 더 낮아진다. 또한, 예를 들어, 0.5 ∼ 1 bar의 더 낮은 압력을 사용하면, 추가의 응축 수단의 벽의 두께에 대한 요건도 또한 더 낮아진다.
추가의 증기 응축 수단은 바이패스 라인으로부터 추가의 증기 응축 수단으로 들어가는 바이패스 증기를 냉각시키기 위해 냉각 시스템에 연결되어야 한다. 냉각 시스템은 냉매의 냉각을 위한 냉각 수단 및 냉각 수단과 추가의 증기 응축 수단 사이에서 냉각 시스템 내에서의 냉매를 전송하기 위한 냉각 라인을 포함한다.
냉각 수단은 대표적인 냉각 타워를 포함할 수도 있고, 여기에서 냉매의 작은 부분이 기화되고 냉매가 냉각되거나, 냉각 타워는 열 교환기를 포함하여, 냉매가 공기에 의해 냉각된다. 이와 달리, 응축물이 냉매로 직접 사용될 수도 있으며, 그 경우에는, 메인 표면 콘덴서는 직접 접촉 콘덴서이다. 또 다른 대안에서는, 냉각 수단은 직접 자연 급수 또는 임의의 다른 적절한 급수를 포함할 수도 있다. 이 경우에, 물이 천연 자원으로부터 직접 공급되기 때문에 냉각 시스템 내에 냉각 타워가 존재하지 않는다.
추가의 응축 수단이 자체의 냉각 시스템을 구비하지 않을 수도 있지만, 바람직한 실시예에서는, 추가의 응축 수단이 메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에 연결되고, 메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템은, 냉매 예컨대, 물이 메인 표면 콘덴서 내의 증기를 냉각시키도록 메인 표면 콘덴서에 들어가게 하기 위해, 메인 표면 콘덴서를 냉각 수단에 연결하는 냉각 라인을 포함한다.
메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에서, 냉매는 메인 표면 콘덴서에 들어갈 때 메인 표면 콘덴서의 흡입구에서 일정한 입구 온도 및 메인 표면 콘덴서를 떠나서 냉각 수단으로 리턴할 때 메인 표면 콘덴서의 배출구에서 일정한 더 높은 출구 온도를 갖는다.
일 실시예에서, 바이패스 라인은 배기 라인에서 및 메인 표면 콘덴서에서 분리하여 위치 결정된 추가의 콘덴서의 형태로 추가의 증기 응축 수단을 포함한다.
추가의 콘덴서는 냉각 시스템에, 바람직하게는 메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에 연결된다.
메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에 연결될 때, 추가의 콘덴서는 메인 표면 콘덴서에 직렬로 또는 병렬로 연결될 수도 있다.
직렬 연결의 경우에는, 추가의 콘덴서는 추가의 콘덴서에 들어가는 냉매의 입구 온도가 메인 표면 콘덴서를 나가는 냉매의 출구 온도에 대응하도록 하기 위해 메인 표면 콘덴서로부터의 냉매의 배출구에 위치 결정된다. 먼저, 낮은 질량 흐름 배기 증기가 메인 표면 콘덴서에서 냉각된 후(냉매가 냉각 수단 예컨대, 냉각 타워로부터 직접 들어오고 가장 낮은 가능 온도를 가짐), 바이패스 증기가 추가의 콘덴서에서 냉각되며(냉매의 온도는 냉각 수단으로부터 직접 들어올 때보다 더 높지만, 바이패스 증기를 냉각시킬 목적으로는 여전히 충분함), 그 후에만 냉매가 냉각을 위해 냉각 수단으로 리턴한다.
이와 달리, 병렬 연결은 메인 표면 콘덴서 내의 배기 증기 및 추가의 콘덴서 내의 바이패스 증기의 양자를 냉각 수단으로부터 직접 들어오는 냉매에 의해 응축될 수 있게 한다. 이 방법에서, 메인 표면 및 추가의 콘덴서는 최저 가능 냉매를 수용하고, 그에 따라 메인 표면 콘덴서 내의 낮은 질량 흐름 배기 증기의 응축뿐만 아니라 추가의 콘덴서 내의 바이패스 증기의 응축을 향상시킨다. 메인 표면 콘덴서의 배출구 및 추가의 콘덴서의 배출구는 냉각 수단으로 돌아가고; 이들 배출구는 별개로 냉각 수단으로 되돌아갈 수도 있거나, 이들 배출구는 냉각 수단에 들어가기 전에 병합할 수도 있다.
어느 경우에나, 추가의 콘덴서 내에서 생성된 응축물은 바람직하게는 메인 표면 콘덴서로부터의 응축물과 병합된 후에 메인 순환을 계속하도록 리턴된다.
높은 질량 흐름 바이패스 증기는, 메인 표면 콘덴서에 들어가는 증기 부하가 증기 터빈의 배기구로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기에만 대응하도록 하기 위해 별개로 냉각 및 응축된다. 그 결과, 메인 표면 콘덴서는 과부화되지 않고 생성된 배압이 현저하게 더 낮아진다. 결국, 유지보수/미생성/저속 흐름 모드의 저압 증기 터빈의 동작 범위가 확장된다.
또 다른 실시예에서, 추가의 증기 응축 수단이 추가의 콘덴서에 덧붙여서 히트 펌프를 더 포함할 수도 있다. 이 실시예에서, 바이패스 라인이 제1 부분과 제2 부분으로 분할될 수도 있고, 제1 및 제2 부분은 2개의 별개의 라인이며, 제1 부분은 추가의 콘덴서를 포함하고 제2 부분은 히트 펌프를 포함한다. 이와 달리, 추가의 콘덴서가 히트 펌프의 일부로서 일체화될 수도 있다. 어느 경우에나, 바이패스 증기의 일부는 추가의 콘덴서로 향하고, 바이패스 증기의 일부는 히트 펌프로 향하며, 히트 펌프는 바이패스 증기에 의해 구동된다.
히트 펌프를 통해 되돌려지는 바이패스 증기의 양 및 속성은 히트 펌프에 들어가기 전에 위치 결정되는 밸브에 의해 제어될 수도 있다.
히트 펌프는 배기 라인에서 떨어져서, 그리고 메인 표면 콘덴서에서 떨어져서 위치 결정된다. 히트 펌프는 냉각 시스템에, 바람직하게는 메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에 연결된다. 히트 펌프에서, 열이 냉매로부터 흡수되어 냉매가 냉각되게 된다. 흡수된 열은 히트 펌프에 의해 냉각 라인의 리턴부로 전달되며, 여기에서 냉매가 냉각 수단으로 리턴한다.
냉각 수단에 의해 냉각된 냉매는 메인 표면 콘덴서에 들어가기 전에 히트 펌프를 통과한다. 따라서, 히트 펌프를 통과한 후 메인 표면 콘덴서에 들어가는 냉매의 온도는 냉각 수단으로부터 직접 메인 표면 콘덴서에 들어가는 냉매의 온도보다 더 낮다, 즉, 다른 실시예에서보다 더더욱 낮다. 히트 펌프에 들어가는 냉매와 히트 펌프에서 나가는 냉매 사이의 온도차는 최대 섭씨 20도, 바람직하게는 약 10도와 같이 5와 15도 사이일 수도 있다.
추가의 콘덴서는 상술한 바와 동일한 방식으로 시스템 내에서 연결될 수도 있다, 즉, 바람직하게는 메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에 병렬로 또는 직렬로 연결될 수도 있다. 직렬로 연결될 때, 추가의 콘덴서는 메인 표면 콘덴서에 들어가기 전에 냉매를 예열시키지 않게 하기 위해 메인 표면 콘덴서로부터 냉매의 배출구에 연결되어야 한다.
냉각 수단으로부터의 직접 냉매를 함유하는 냉각 라인은 2개의 병렬 라인인 "히트 펌프 냉각 라인" 및 "콘덴서 냉각 라인"으로 분할된다.
"히트 펌프 냉각 라인"의 냉매는 히트 펌프가 냉각되도록 하기 위해 히트 펌프만을 통과하고 냉각 수단으로 바로 리턴한다.
메인 표면 콘덴서 및 추가의 콘덴서가 직렬로 연결될 때, "콘덴서 냉각 라인"의 냉매가 히트 펌프를 먼저 통과한 후 메인 표면 콘덴서를 통과하고 마지막으로 냉매가 냉각 수단으로 리턴하기 전에 추가의 콘덴서를 통과한다. 따라서, 냉매는 히트 펌프에서 먼저 냉각된다. 그 후, 냉각 수단으로부터 직접 메인 표면 콘덴서로 들어가는 냉매의 온도보다 더 낮은 온도를 갖는 상태로, 냉매가 메인 표면 콘덴서로 들어가서 메인 표면 콘덴서를 통과하는 증기를 냉각시킨다. 이어서, 냉매가 추가의 콘덴서에 들어가서 바이패스 라인의 제1 부분을 통해 추가의 콘덴서로 향하는 바이패스 증기의 부분을 냉각시킨다. 마지막으로, 추가의 콘덴서를 통과한 후에, 냉매는 "히트 펌프 냉각 라인"의 냉매와 바람직하게는 결합되고, 그 냉매가 냉각 수단에 의해 냉각되도록 리턴되고 다시 순환으로 리턴된다.
메인 표면 콘덴서 및 추가의 콘덴서가 병렬로 연결될 때, "콘덴서 냉각 라인"의 냉매는 먼저 히트 펌프를 통과한다. 그 후, 냉매가 냉각 수단에 의해 냉각되도록 리턴되기 전에 냉매는 메인 표면 콘덴서 및 추가의 콘덴서를 동시에 통과한다. 따라서, 냉매는 먼저 히트 펌프에서 냉각된다. 그 후, 냉각 수단으로부터 직접 메인 표면 콘덴서로 들어가는 냉매의 온도보다 더 낮은 온도를 갖는 상태로, 냉매가 메인 표면 콘덴서 및 추가의 콘덴서에 동시에 들어가서, 메인 표면 콘덴서를 통과하는 낮은 질량 흐름 증기 및 추가의 콘덴서를 통해 향하는 바이패스 증기의 부분이 동일한 최저의 가능한 온도의 냉매에 의해 냉각되게 된다. 마지막으로, "콘덴서 냉각 라인"은 바람직하게는 "히트 펌프 냉각 라인"의 냉매와 결합되어, 그 냉매가 냉각되도록 리턴되고 다시 순환으로 리턴된다.
바이패스 증기의 에너지가 히트 펌프를 구동시키도록 인가되므로, 바이패스 증기가 냉각 및 응축하여 시스템에 되돌려 보내진다. 바이패스 증기의 나머지 부분은 추가의 콘덴서에 의해 냉각 및 응축된다. 추가의 콘덴서로부터의 응축물은 바람직하게는 메인 표면 콘덴서로부터의 응축물과 병합된다. 응축물은 그 후 메인 순환으로 리턴된다.
이 실시예는 바이패스 증기에 포함되는 다량의 에너지가 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서 일반적인 경우인 손실되는 대신에 사용될 수 있기 때문에 특히 유리하다. 또한, 메인 표면 콘덴서에 들어가는 증기 부하는 오직 증기 터빈의 배기관으로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기에만 대응하며, 냉각 수단으로부터 직접 메인 표면 콘덴서에 들어가는 냉매의 온도보다 더 낮은 온도의 냉매에 의해 냉각된다. 그 결과, 메인 표면 콘덴서가 과부하가 걸리지 않고 생성된 배압이 현저하게 더 낮아진다. 결국, 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서의 저압 증기 터빈의 동작 범위가 더 넓어지게 된다.
더욱이, 히트 펌프를 활성화(enable)시키는 장치가 냉매의 예상되는 온도의 변동에 따라 시스템에 특히 유리할 수도 있다. 예 4에 기재되어 있는 바와 같이, 이들 변동이 메인 표면 콘덴서 내의 압력이 비교적 높은 값까지 예컨대, 표기 압력 즉, 정상 동작 모드의 압력까지도 상승하도록 야기할 수도 있다. 시스템에 히트 펌프가 결합되면, 냉매의 온도를 더 낮은 레벨로 낮출 수 있게 된다. 더욱이, 히트 펌프의 결합은 또한, 냉매의 온도를 비교적 일정하게 유지시켜, 적어도 대부분의 변동이 제거되도록 한다.
또 다른 실시예에서, 바이패스 라인은 히트 펌프만을 포함할 수도 있다. 히트 펌프는 상술한 바와 동일한 방식으로 실질적으로 시스템 내에, 즉, 메인 표면 콘덴서의 냉각 시스템에 연결될 수도 있다.
이 실시예에서는, 바이패스 증기가 히트 펌프를 통해 향해지고, 히트 펌프는 바이패스 증기에 의해 구동되어, 바이패스 증기의 에너지가 히트 펌프를 구동시키도록 인가되므로 바이패스 증기가 냉각되어 응축되게 된다.
냉각 수단으로부터의 냉매는 메인 표면 콘덴서를 들어가기 전에 히트 펌프를 통과하여, 메인 표면 콘덴서에 들어가는 냉매의 온도가 냉각 수단으로부터 직접 메인 표면 콘덴서에 들어가는 냉매의 온도보다 더 낮아지게 된다.
어느 경우에나, 추가의 증기 응축 수단에 의해 생성되는 응축물이 메인 순환을 계속하도록 리턴된다. 바람직하게는, 응축물은 메인 표면 콘덴서에 의해 생성되는 응축물과 병합된다. 일 실시예에서, 추가의 증기 응축 수단은 응축물 라인에 의해 메인 표면 콘덴서의 응축물 탱크에 연결될 수도 있어, 추가의 증기 응축 수단에 의해 생성되는 응축물이 시스템에 리턴되기 전에 메인 표면 콘덴서의 응축물과 병합되게 된다. 바람직하게는, 추가의 증기 응축 수단 및 응축물 라인이 추가의 증기 응축 수단에서 빼내어진 응축물의 속성을 제어하기 위한 수단을 더 포함할 수도 있다. 특히, 압력 강하 수단이 추가의 증기 응축 수단 내의 압력과 추가의 증기 응축 수단 내의 압력보다 더 낮은 메인 표면 콘덴서의 압력의 균형을 맞추기 위해 활성화될 수도 있다. 압력 강하 수단은 밸브 또는 임의의 다른 적절한 수단을 포함할 수도 있다. 유사하게, 온도 제어 수단이 시스템에서 활성화될 수도 있다.
도 1은 증기 응축 수단이 메인 표면 콘덴서와 직렬로 연결되는 콘덴서를 포함하는 실시예에 따르는 증기 재활용 시스템을 구비하는 증기 터빈 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 2는 증기 응축 수단이 메인 표면 콘덴서와 병렬로 연결되는 콘덴서를 포함하는 실시예에 따르는 증기 재활용 시스템을 구비하는 증기 터빈 장치의 일부를 도시하는 도면이다
도 3은 증기 응축 수단이 콘덴서와 히트 펌프의 조합을 포함하는 실시예에 따르는 증기 재활용 시스템을 구비하는 증기 터빈 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 4는 메인 표면 콘데서만을 구비하는 공지된 증기 재활용 시스템을 구비하는 증기 터빈 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
이하의 예들에서, 냉각 수단은 냉각 타워를 포함하고, 물은 냉매로서 사용되지만, 원칙적으로는 임의의 적절한 냉각 수단 및 냉매가 사용될 수 있다.
예 1
제1 예에서, 추가의 콘덴서가 메인 표면 콘덴서에 직렬로 연결되어 있는 실시예가 기재되어 있으며 도 1에서 볼 수 있다.
추가의 콘덴서(6)는 배기 라인(21) 및 메인 표면 콘덴서(3)에서 떨어져서 위치 결정된다. 추가의 콘덴서(6)는 메인 표면 콘덴서(3)의 냉각 시스템에 연결되고 메인 표면 콘덴서(3)로부터의 냉매의 배출구(32)에 위치 결정되어, 추가의 콘덴서(6)에 들어가는 냉매의 입구 온도가 메인 표면 콘덴서(3)에서 나가는 냉매의 출구 온도에 대응하게 된다.
먼저, 낮은 질량 흐름 배기 증기가 메인 표면 콘덴서(3)에서 냉각된 후(냉매가 냉각 타워(4)로부터 직접 들어오며 그에 따라 이 실시예에서 가능한 최저의 온도를 가짐), 바이패스 증기가 추가의 콘덴서(6)에서 냉각되고(냉매의 온도는 냉각 타워(4)로부터 직접 들어올 때보다 더 높지만, 바이패스 증기를 냉각시킬 목적으로는 여전히 충분함), 그 후에만 냉매가 냉각 타워(4)에 리턴하여 냉각된다.
추가의 콘덴서(6)에서 생성된 응축물은 라인(8)을 통해 메인 표면 콘덴서(3)에 의해 생성되는 응축물과 병합되도록 메인 표면 콘덴서(3)의 응축물 탱크(10)로 송출되어 순환으로 리턴된다.
높은 질량 흐름 바이패스 증기는 별개로 냉각 및 응축되어, 메인 표면 콘덴서(3)에 들어가는 증기 부하가 증기 터빈(1)의 배기관(2)으로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기에만 대응하게 된다. 그 결과, 메인 표면 콘덴서(3)가 과부하가 걸리지 않고 생성된 배압이 현저하게 더 낮아진다. 결국, 유지보수/미생성/저속 흐름 모드에서 저압 증기 터빈의 동작 범위가 확장된다.
예 2
제2 예에서, 추가의 콘덴서(6)가 메인 표면 콘덴서(3)에 병렬로 연결되어 있는 실시예가 기재되어 있으며 도 2에서 볼 수 있다.
예 2에서의 바이패스 시스템의 원리는 예 1에서와 동일하다, 즉, 높은 질량 흐름 바이패스 증기가 별개로 냉각되어 응축되고, 메인 표면 콘덴서(3)에 들어가는 증기 부하가 증기 터빈(1)의 배기관(2)으로부터의 낮은 질량 흐름 배기 증기에만 대응한다. 메인 표면 콘덴서(3)는 과부하가 걸리지 않고 생성된 배압은 현저하게 더 낮아진다.
추가의 콘덴서(6)는 다시, 배기 라인(21)과 메인 표면 콘덴서(3)에서 떨어져서 위치 결정된다. 그러나, 메인 표면 콘덴서(3)와 추가의 콘덴서(6)의 냉각에 차이가 존재한다. 병렬 연결은 메인 표면 콘덴서(3) 내의 배기 증기와 추가의 콘덴서(6) 내의 바이패스 증기의 양자가 냉각 타워(4)로부터 직접 들어오는 냉매에 의해 응축되게 하므로, 메인 표면 콘덴서(3) 내의 낮은 질량 흐름 배기 증기의 응축뿐만 아니라 추가의 콘덴서(6) 내의 바이패스 증기의 응축의 양자를 위해 더 낮은 온도의 냉매를 제공한다.
예 1의 실시예와 비교하여, 이 실시예의 이점은 냉각 시스템 내에서 더 낮은 압력 손실이 있으므로, 냉각수 순환 펌프의 최종 에너지 소비(냉각 시스템을 작동시키는 데 필요한 에너지 소비)가 더 낮아진다.
예 3
제3 예에서, 히트 펌프(7)와 결합하여 추가의 콘덴서(6)를 구비하는 실시예가 기재되어 있으며 도 3에서 볼 수 있다.
이 경우에, 바이패스 라인(5)이 제1 부분(5a) 및 제2 부분(5b)으로 분할되고, 제1 및 제2 부분(5a, 5b)은 2개의 별개의 라인이다. 이 예에서, 제1 부분(5a)은 추가의 콘덴서(6)를 포함하고 제2 부분(5b)은 히트 펌프(7)를 포함하여, 바이패스 증기의 일부분이 추가의 콘덴서(6)로 향하게 되고 바이패스 증기의 일부분이 히트 펌프(7)로 향하게 된다.
추가의 콘덴서(6)는 예 1에서 상술한 바와 동일한 방식으로 시스템 내에 연결될 수도 있다. 추가의 콘덴서(6)는 메인 표면 콘덴서(3)의 냉각 시스템에, 이 예에서는 메인 표면 콘덴서(3)에 직렬로 연결되어, 추가의 콘덴서(6)가 메인 표면 콘덴서(3)에 들어가기 전에 냉매를 예열시키지 않도록 하기 위해 메인 표면 콘덴서(3)로부터의 냉매의 배출구(32)에 연결되게 된다.
그러나, 추가의 콘덴서(6)는 물론, 예 2에 기재되어 있는 바와 같이, 메인 표면 콘덴서(3)에 병렬로 연결될 수도 있다.
이와 달리, 추가의 콘덴서(6)는 히트 펌프(7)의 일부분으로서 일체화될 수도 있다.
히트 펌프(7)는 배기 라인(21)에서 그리고 메인 표면 콘덴서(3)에서 떨어져서 위치 결정된다. 히트 펌프를 통해 되돌려지는 바이패스 증기의 양 및 속성은 바람직하게는 히트 펌프(7)의 입구에 위치 결정되는 밸브(도시 생략)에 의해 제어될 수도 있다.
히트 펌프(7)는 메인 표면 콘덴서(3)의 냉각 시스템에 연결된다.
냉각 타워(4)로부터의 직접 냉매를 함유하는 냉각 라인은 2개의 병렬 라인인 "콘덴서 냉각 라인"(41a) 및 "히트 펌프 냉각 라인"(41b)으로 분할된다.
"콘덴서 냉각 라인"(41a)의 냉매가 히트 펌프(7)를 먼저 통과한 후 메인 표면 콘덴서(3)를 통과하고 마지막으로 냉매가 냉각 타워(4)로 리턴하기 전에 추가의 콘덴서(6)를 통과한다. 따라서, 냉매는 히트 펌프(7)에서 먼저 냉각된다. 그 후, 냉각 타워(4)로부터 직접 메인 표면 콘덴서(3)로 들어가는 냉매의 온도보다 더 낮은, 즉, 이전의 실시예들에서 보다 더 낮은 온도를 갖는 상태로, 냉매가 메인 표면 콘덴서(3)로 들어가서 메인 표면 콘덴서(3)를 통과하는 증기를 냉각시킨다. 히트 펌프(7)에 들어가는 냉매와 히트 펌프(7)에서 나가는 냉매 사이의 온도차는 최대 섭씨 20도까지, 바람직하게는 5와 15도 사이, 대략 10도일 수도 있다. 이어서, 냉매가 추가의 콘덴서(6)에 들어가서 바이패스 라인(5)의 제1 부분(5a)을 통해 추가의 콘덴서(6)로 향하는 바이패스 증기의 부분을 냉각시킨다. 마지막으로, 추가의 콘덴서(6)를 통과한 후에, 냉매는 "히트 펌프 냉각 라인"(41b)의 냉매와 바람직하게는 결합되고(후술함), 그 냉매가 냉각되도록 냉각 타워(4)로 리턴되고 다시 순환으로 리턴된다.
"히트 펌프 냉각 라인"(41b)의 냉매는 히트 펌프(7) 자신을 냉각시키기 위해(즉, 수집된 열 에너지를 제거하기 위해) 히트 펌프(7)만을 통과한다. 히트 펌프(7)를 통과한 후, "히트 펌프 냉각 라인"(41b)의 냉매는 냉각 타워(4)로 직접 리턴한다.
이 예에서, 히트 펌프(7)에서 생성된 응축물은 라인(9)을 통해 추가의 콘덴서(6)의 응축물 탱크(11)로 송출된 후, 추가의 콘덴서(6)에서 생성되는 응축물과 함께 메인 표면 콘덴서(3)에 의해 생성되는 응축물과 병합되도록 라인(8)을 통해 메인 표면 콘덴서(3)의 응축물 탱크(10)로 송출된다. 응축물 라인(8 및 9)은 또한 별개로 위치되거나 응축물을 순환으로 리턴시키기 위한 적절한 임의의 구성으로 될 수도 있다.
예 4
이하의 부분에서는, 증기 터빈 장치의 바이패스 시스템에서 추가의 응축 수단을 실현하는 효과를 지원하는 증기 흐름의 계산된 파라미터가 제공된다. 그 결과는 제1의 HP/IP(고압, 중간 압력)부 및 대칭적인 LP(저압)부를 포함하는 250 MW 증기 터빈용으로 제공된다. 그럼에도 불구하고, 제시된 해법은 이러한 특정 종류의 터빈으로 제한되지 않는다.
증기 터빈의 배기관에서의 증기의 파라미터가 아래의 표 1에 요약되어 있다. 제시된 파라미터는 질량 흐름, 압력, 밀도, 체적 유량 및 기준 공칭 부하의 체적 유량에 대한 체적 유량을 포함한다.
행
번호		 부하 배기 증기의 질량 흐름 배기 증기의 압력 배기 증기의 밀도 배기 증기의 체적 흐름 기준 공칭 부하의 체적 배기 흐름에 대한 체적 배기 흐름
m [kg/s] p [bar] ρ [m3/kg] V [m3/s] V/V0 [%]
1 기준 공칭 부하 123 0,0409 0,0328 3750 100,0%
2 기준 최소 부하 17,11 0,0569 0,034 503 13,4%
3 예 1 17,11 0,0222 0,0132 1296 34,6%
4 예 2 17,11 0,0246 0,0147 1164 31,0%
5 예 3 17,11 0,0159 0,009501 1801 48,0%
행 번호 1은 디스에이블된 바이패스 시스템으로 대표적인 동작 모드를 고려하고, 공칭 질량 흐름, 표기 압력 p 0 , 공칭 밀도 및 공칭 체적 유량 V 0 에 대응하는 기준 공칭 부하 즉, 응축 부하의 파라미터를 기재한다. 질량 흐름은 기준 최소 부하에 대해 그리고 3개의 제공된 예들에 대해 동일하고, 메인 표면 콘덴서에 들어가는 대표적인 최소 질량 흐름인 공칭 흐름의 14%에 대응한다.
행 번호 2에서, 대표적인 증기 터빈 장치에 대응하는 기준 최소 부하가 제공되어 있으며, 여기에서 배기 라인 및 바이패스 라인은 메인 표면 콘덴서에 들어가기 전에 병합되어, 낮은 질량 흐름 배기 증기 및 높은 질량 흐름 바이패스 증기가 콘덴서에 들어가기 전에 병합된 후 도 4에 따라 메인 표면 콘덴서에서 함께 응축되게 된다. 메인 표면 콘덴서 내의 압력은 표기 압력보다 더욱 높은 값에 도달할 수도 있음을 알 수 있다. 통상적으로, 메인 표면 콘덴서 내의 압력은 바이패스된 증기의 양에 따라 증가한다.
추가의 행들은 개별 예들에서 계산된 파라미터들을 나타내고: 행 번호 3은 추가의 콘덴서와 직렬 연결로 된 실시예에 대응하는 예 1의 파라미터를 나타낸다. 추가의 콘덴서와 병렬 연결로 된 실시예에 대응하는 예 2의 파라미터가 행 번호 4에 제공되고, 추가의 콘덴서와 히트 펌프의 조합을 포함하는 실시예에 대응하는 예 3의 파라미터가 행 번호 5에 제공되어 있다.
개별 예들의 파라미터를 기준 최소 부하의 파라미터와 비교하면, 배기 증기의 압력이 기준 최소 부하의 경우에서 보다 예들에서 현저하게 더 낮아지고, 배기 증기 압력은 표기 압력의 40% 내지 60%로 감소하는 것을 알 수 있다.
추가의 계산 및 여러 가지 시나리오가 표 2에서 볼 수 있다. 계산은 콘덴서로의 대표적인 최소 증기 질량 흐름 eps가 공칭 흐름의 14%이란 것, 냉각수의 온도 상승 ΔTcw 및 메인 표면 콘덴서의 종단 온도차 TTD가 콘덴서로의 증기 질량 흐름에 선형적으로 종속되는 것, 및 메인 표면 콘덴서의 입구에서의 냉각수의 온도 tcw가 일정하게 유지되는 것의 가정을 기초로 한다. 표 2의 최후의 시나리오인 "냉각수 온도의 변화를 기초로 한 시나리오"는 최후의 가정이 충족되지 않는 경우 상황이 어떻게 악화되는 지를 나타낸다. 예를 들어, 20℃ 입구 냉각수 온도(tcw)를 사용하는 것으로 추정된 콘덴서가 30℃의 냉각수를 갖고 "여름" 최소 부하로 동작되는 시나리오에서, 최소 압력 대 표기 압력의 비 pk '/ pk는 대략 90%까지 상승할 수도 있다. 본 발명에 의해 제안된 장치는 냉각수 tcw의 온도를 더 낮은 레벨로 감소시킬 수 있기 때문에, 특히 히트 펌프를 활성화 시키는 장치가 유리하다. 더욱이, 그 장치는 이 온도를 비교적 일정하게 유지되게 할 수 있어, 적어도 대부분의 변동이 제거되게 된다.
Figure pat00001
표3: 표2의 범례
tcw ℃ 콘덴서의 입구에서의 냉각수 온도
ΔTcw ℃ 콘덴서 양단의 공칭 냉각수 온도 상승
TTD ℃ 콘덴서의 공칭 종단 온도차
eps % 콘덴서 입구에서의 증기 질량 흐름의 비(대표적인 최소 흐름 대 공칭 흐름)
ΔTcw ' ℃ 최소 부하에서의 콘덴서 양단의 냉각수 온도 상승
TTD' ℃ 최소 부하에서의 콘덴서의 종단 온도차
Tsat ℃ 공칭 부하에서의 콘덴서 내의 포화 온도
Tsat ' ℃ 최소 부하에서의 콘덴서 내의 포화 온도
pk bar 공칭 부하에서의 콘덴서 내의 압력(Tsat으로부터 도출)
pk' bar 최소 부하에서의 콘덴서 내의 압력(Tsat'로부터 도출)
eps ' % 질량 흐름 대 콘덴서 압력의 "비". 그 비는 배기 체적 흐름의 양과 상관한다.
pk '/ pk % 최소 대 공칭 부하에서의 콘덴서 압력의 비
pk" bar 입구 냉각수 온도로부터만 도출된 콘덴서 내의 가상 최소 압력
pk "/ pk % 콘덴서 압력들: 가상 최소 대 공칭 압력의 비
더욱이, 표 1을 다시 참조하면, 배기 증기의 체적 유량이 기준 최소 부하의 경우에서 보다 개별 예들에서 더 높으며, 이는 기준 최소 부하에 대한 약 13%의 더 낮은 값 및 예들에 대한 30%보다 더 큰 상대 체적 유량 V/V0에 대응한다.
30% 값은 실질적으로 역방향 흐름이 증기 터빈의 배기관에서 발생하는지의 여부를 결정한다. 임계치 이하에서, 역 증기 흐름의 효과는 아래 문헌에 기재되어 있는 바와 같이, 최종 단계 블레이드의 루트에서 증기 터빈의 배기관에서 현저하다: M. Gloger 등(1989년 8월에 VGB Kraftwersktechnik 69, No. 8, 증기 터빈용 LP 블레이드의 설계)에 따라서, (이 경우에 블레이드의 팁의 응력 진폭에 의해 결정되는) 최종 단계 블레이드의 동응력은 체적 유량이 30% 아래로 감소할 때 현저하게 증가한다. 이것은 또한 이후에 Sigg 등(윈디지(windage) 동안 저압 증기 터빈의 수치적 및 실험적인 연구, Proc.IMechE Vol. 223 Part A: J. Power and Energy)에 의해 확인되었고, 여기에서 상대 질량 흐름의 34% 아래에서, 역류가 허브 상에서 시작되어 상대 질량 흐름을 저하시키면서 악화되는 것이 관측되었다.
이들 효과는 상대 체적 유량 V/V0이 30%의 임계치 위에 있을 때 강하게 감소된다.
메인 표면 콘덴서 내의 압력 대 콘덴서에 들어가는 질량 흐름의 비는 상대 체적 유량과 상관관계에 있는 25% 내지 30%의 범위 내에 있다. 개별 예들을 고려하고 상술한 가정들을 기초로 할 때(표 2 참조), 결과들은 문제가 있는 환기 체계(ventilation regime)가 시작되는 경계 주변에 있다.
마지막 시나리오에서, 최종 가정이 충족되지 않을 때, 즉, 냉각수 온도가 일정하지 않을 때, 이 비율은 문제가 있는 환기 체계에 대해 15%까지 감소될 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 의해 제안된 장치는 메인 표면 콘덴서의 압력을 강하시키기 때문에 유익하다. 앞에서 이미 설명한 바와 같이, 히트 펌프를 활성화시키는 장치가 이 경우에 특히 유리하며, 그 이유는 냉매의 온도를 더 낮은 레벨로 비교적 일정하게 되도록 낮출 수 있어, 적어도 대부분의 변동이 제거되기 때문이다.
결론적으로, 3개의 제시된 모든 실시예들(예 1, 2 및 3)에서, 메인 표면 콘덴서 내의 압력은 공지된 해법에 비해 현저하게 더 낮다. 반면에, 상대적인 체적 유량은 3개의 경우 모두에서 30% 위에 있다 즉, 문제가 있는 환기 체계의 위에 있다. 따라서, 추가의 증기 응축 수단을 활성화시킴으로써 40% ∼ 60% 사이로 메인 표면 콘덴서 압력을 유지시키면 상술한 원하지 않는 효과를 낮추거나 제거할 수 있고, 그에 따라 최종 단계 블레이드의 재료의 열화를 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 유지보수/미생성/저속 흐름 모드의 동작 범위의 확장이 가능하다.

Claims (13)

  1. 증기 발생기 및 저압 증기 터빈(1)을 포함하는 발전소용 증기 재활용 시스템에 있어서:
    메인 표면 콘덴서(3),
    냉각 시스템,
    저압 증기 터빈(1)의 배기관(2)으로부터 상기 메인 표면 콘덴서(3)로 낮은 질량 흐름 배기 증기를 전송하는 배기 라인(21), 및
    상기 저압 증기 터빈(1)을 통과시키지 않고 응축물에 대해 증기 발생기로부터 높은 질량 흐름 증기를 전송하는 바이패스 라인(5)을 포함하고,
    상기 바이패스 라인(5)은 상기 배기 라인(21)에서 분리되며,
    상기 바이패스 라인(5)은 적어도 하나의 추가의 증기 응축 수단(6, 7)을 포함하고, 상기 추가의 증기 응축 수단(6, 7)은 상기 냉각 시스템에 연결되며, 상기 냉각 시스템은 상기 메인 표면 콘덴서(3)에 들어가는 증기 및 상기 추가의 증기 응축 수단(6, 7)에 들어가는 증기를 냉각시키도록 되어 있는, 증기 재활용 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증기 재활용 시스템은 상기 메인 표면 콘덴서(3) 내의 표기 압력의 40% 내지 60%의 상기 메인 표면 콘덴서(3) 내의 최소 압력을 갖도록 구성되고, 상기 표기 압력은 상기 공칭 부하에서 상기 메인 표면 콘덴서(3) 내의 압력으로 정의되는, 증기 재활용 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각 시스템은 냉매를 냉각시키도록 되어 있는 냉각 수단(4), 및 상기 냉각 시스템 내의 상기 냉매를 상기 냉각 수단(4), 상기 메인 표면 콘덴서(3) 및 상기 추가의 증기 응축 수단(6, 7) 사이에서 전송하는 냉각 라인(41)을 포함하는, 증기 재활용 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 증기 응축 수단은 추가의 콘덴서(6)를 포함하는, 증기 재활용 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 추가의 콘덴서(6)는 0.5 내지 3 bar의 압력을 갖도록 구성되는, 증기 재활용 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 추가의 콘덴서는 상기 메인 표면 콘덴서(3)의 냉각 라인(41)의 배출구(32)에서 상기 메인 표면 콘덴서(3)에 직렬로 위치 결정되는, 증기 재활용 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 추가의 콘덴서(6)는 상기 메인 표면 콘덴서(3)에 병렬로 위치 결정되는, 증기 재활용 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 증기 응축 수단은 히트 펌프(heat pump)(7)를 포함하는, 증기 재활용 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 바이패스 라인(5)은 제1 부분(5a) 및 제2 부분(5b)을 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 추가의 콘덴서(6)를 포함하며 상기 제2 부분은 상기 히트 펌프(7)를 포함하는, 증기 재활용 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 바이패스 라인(5)은 상기 히트 펌프(7)로 흐르는 바이패스 증기의 양을 제어하는 밸브를 포함하는, 증기 재활용 시스템.
  11. 증기 발생기,
    저압 증기 터빈,
    상기 저압 증기 터빈의 배기 시스템, 및
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 증기 재활용 시스템을 포함하는, 발전소.
  12. 저압 증기 터빈(1)의 저속 흐름 모드 동안 발전소 내에서 발생되는 증기를 처리하는 방법으로서,
    - 메인 표면 콘덴서(3) 내에서 배기 증기를 응축시키는 단계,
    - 상기 배기 증기와 별개로 적어도 하나의 추가의 증기 응축 수단(6, 7) 내에서 바이패스 증기를 응축시키는 단계를 포함하는, 증기 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 추가의 증기 응축 수단(6, 7)은 추가의 콘덴서(6), 또는 상기 추가의 콘덴서(6)와 히트 펌프(7)의 조합을 포함하는, 증기 처리 방법.
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