KR890002916B1 - 재열증기 터어빈 발전플랜트의 터어빈 바이패스 장치 - Google Patents

재열증기 터어빈 발전플랜트의 터어빈 바이패스 장치 Download PDF

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가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼
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Abstract

내용 없음.

Description

재열증기 터어빈 발전플랜트의 터어빈 바이패스 장치
제1(a)도는 본원 발명의 터빈 바이패스 장치를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트의 계통도.
제1(b)도는는 제1(a)도의 발전 플랜트의 밸브의 제어구성도.
제2도는 제1도의 증기발전플랜트의 기동 또는 보조운전에 있어서 증기유량과 승온시간의 관계를 나타내는 그래프.
제3(a)도는 본원 발명의 터빈 바이패스 장치를 구비한 1단 재열증기터빈 발전플랜트의 계통도.
제3(b)도는 제3(a)도의 발전플랜트의 밸브의 제어구성도.
제4(a)도는 본원 발명의 터빈 바이패스 장치를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트의 다른 실시예의 계통도.
제4(b)도는 제4(a)도의 발전플랜트의 밸브의 제어구성도.
제5(a)도는 본원 발명의 터빈 바이패스 장치를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트의 또다른 실시예의 계통도.
제5(b)도는 제5(a)도의 발전플랜트의 밸브의 제어구성도.
본원 발명은 터빈플랜트에 관한 것으로, 좀 더 상세히 설명하면 터빈발전플랜트의 운용성의 개선을 가능하게 하는 터빈 바이패스 장치를 구비한 재열증기터빈플랜트에 관한 것이다. 예를들면, 일본국 특개소59(1984)-26765호에는 터빈 바이패스 장치를 구비한 재열증기터빈 발전플랜트가 제안되어 있으며, 이 발전플랜트에 있어서는 보일러의 과열에 의해 발생하는 증기의 전량이 터빈 바이패스 운전중 보일러이 재열기를 통과하도록 구성되어 있다. 증기는 재열기의 냉각용으로서의 필요량 이상의 증기가 흐르기 때문에 터빈 바이패스 장치의 용량이 필요 이상으로 커지며, 따라서 비경제적인 동시에 필요량 이상의 증기량의 통과에 의해 플랜트 기동기의 재열증기 온도의 승온이 지연되는 등의 문제가 있었다.
예를들면, 1983년 7/8월, " 모던파워시스템(Modern Power System)"에는 바이패스 장치를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트가 제안되어 있으며, 이 발전플랜트에 있어서는 보일러의 과열에 의해 발생되는 증기의 전량이 제1재열기 및 제2재열기를 통과하므로, 재열기의 냉각작용으로서의 필요량 이상의 증기가 흐른다. 그 결과, 이 제안의 단점은 터빈 바이패스 장치의 용량이 필요 이상이어야 한다는 사실에 있다. 따라서, 상기 제안된 구성은 비경제적이며 비효과적이다. 왜냐하면, 터빈 바이패스 장치의 용량이 소요용량보다 큰 용량을 필요로 하기 때문이다. 또, 상기 제안된 발전 플랜트에 있어서는, 재열증기의 온도가 신속히 승온될 수 없기 때문에 저온재열증기가 발생하며, 따라서 발전플랜트이 기동시간이 지연된다.
예를들면, 일본국 실개소 58(1983)-12604호에는 터빈 바이패스 장치를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트가 제안되어 있으며, 이 발전플랜트에 있어서는 과열기에서 발생된 증기의 전량이 터빈 바이패스관을 통해 재열기로 흘러 드러어가며, 터빈 바이패스관을 통과하는 증기를 감온시키기 위해 터빈 바이패스관에 감온수를 가함으로써 재열기를 통과한 재열증기량이 증가되도록 구성되어 있다. 즉, 급수는 터빈 바이패스관을 통과하는 고온증기와 더불어 열교환에 증기로 변화된다. 이와같이 제안된 증기발전 플랜트의 운전중, 과열기에서 발생된 증기량은 180kg/초이며, 제1재열기를 통과하는 재열증기량은 고압터빈 바이패스관에 감온수를 가함으로써 200kg/초에 달하며, 제2재열기를 통과하는 재열증기량은 중압터빈 바이패스관에 감온수를 감함으로써 220kg/초에 달하는 것으로 된다. 이러한 구성에 의하면, 증기가 보일러 점화로부터 증기터빈으로 들어가기에 40분이상이 걸린다. 또, 일본국 실개소 58(1983)-12604호에 터빈 바이패스 장치를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트가 제안되어 있으며, 여기에서는, 제1 및 제2재열기의 입구와 출구가 서로 배관으로 연결되어 있다. 이와 같이 제안된 구성의 단점은 터빈 바이패스 장치의 동작에 있어서 제1 및 제2저온재열증기의 온도차 및 압력 그리고 제1 및 제2고온재열증기의 온도차 및 압력이 발생되지 않고, 제1 및 제2재열기의 입구와 출구를 연결하는 배관에 위치된 밸브를 제어하는 것이 곤란하다는 것에 있다.
일본국 특공소 59(1984)-26765호에는 저온재열증기관에서 복수기로 연결된 덤프관을 구비한 터빈이 제안되어 있다. 그러나, 이 덤프관은 발전플랜트이 보조운전시 고압터빈내를 진공으로 유지하기 위해 설치되어 있으며, 압력터빈 내측에 진공을 유지하는 목적은 터빈날개가 회전함으로써 발생하는 터빈날개의 과열을 방지하는데 있다. 덤프관은 저온재열관에 부착된 체크밸브의 상류측으로부터의 분기배관이 되므로 터빈 바이패스 장치의 용량의 저감을 도모할 수 없다.
본원 발명의 목적은 재열증기터빈플랜트의 터빈 바이패스 장치의 운전중 재열기에 의한 재열증기를 소정범위로 제어하는 터빈 바이패스 장치를 구비한 증기터빈 발전플랜트를 제공하는 것이다.
본원 발명의 이점은 재열증기터빈플랜트이 기동시간은 단축시키기 위해 터빈 바이패스 장치의 운전중 재열증기의 승온을 가속화하도록 이루어져 있는 것이다. 또, 본원 발명은 재열증기터빈의 과열을 방지하기 위해 터빈 바이패스 장치의 운전중 재열증기의 냉각을 가속화하도록 이루어져 있다.
본원 발명에 의하면, 과열기 및 재열기를 구비한 보일러와, 터빈 바이패스 장치의 운전중 재열기로 흘러 들어가는 증기를 적당한 증기상태로 제어할 수 있는 조정 또는 제어밸브를 가진 증기유량 또는 증기압의 최소한 하나를 조정 또는 제어하기 위한 터빈 바이패스 장치를 구비한 재열증기터빈 발전플랜트를 제공한다.
본원 발명의 특징에 의하면, 터빈 바이패스 장치의 용량이 과열기에서 발생된 증기의 전량 보다 작도록 터빈 바이패스 장치의 용량을 저감시키며, 재열증기터빈 발전플랜트의 기동시간을 단축시킬 수 있다.
다음에, 본원 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 전 도면에 있어서, 같은 부분에는 같은 부호를 사용한다.
제1(a)도에 있어서, 과열기(11), 제1재열기(12) 및 제2재열기(13)가 설치된 보일러(10)를 구비한 2단 재열증기터빈 발전플랜트가 도시되어 있다. 메인스톱밸브(114) 및 제어밸브(111)를 구비한 주증기관(41)은 과열기(11)의 출구와 고압터빈(21)의 입구를 연결한다. 과열기(11)에서 발생된 주증기는 주증기관(41)을 통해 고압터빈(21)으로 흘러 들어간다. 체크밸브(91)를 구비한 제1저온재열증기관(42)은 고압터빈(21)의 출구와 제1재열기(12)의 입구를 연결한다.
재열스톱밸브(115)와 제어밸브(112)를 갖춘 제1고온재열증기관(43)은 제1재열기(12)의 출구와 제1재열터빈(22)의 입구를 연결한다. 제1재열기(12)에서 발생된 재열증기는 제1고온재열증기관(43)을 통해 제1재열터빈(22)으로 흘러 들어간다. 채크 밸브(93)를 구비한 제2저온재열증기관(44)은 제1재열터빈(22)의 출구와 제2재열기(13)의 입구를 연결한다. 스톱밸브(116)와 제어밸브(113)를 구비한 제2고온재열증기관(45)은 제2재열기(13)의 출구와 제2재열터빈(23)의 입구를 연결한다. 제2재열기(13)에서 발생된 재열증기는 제2고온재열증기관(45)을 통해 제2재열터빈(23)으로 흘러들어간다. 제2재열터빈(23)을 통과한 증기는 배관(121)을 통해 저압터빈(24)으로 흘러 들어간다. 저압터빈(24)을 통과한 증기는 배출되거나 복수기(30)로 공급된 후, 증기는 액상(液狀)으로 복수된다. 복수기(30)에 저류된 액상복수는 복수펌프(31)에 의해 저압히터(33)를 구비한 저압복수관(32)을 통해 탈기기(34)로 공급된다. 탈기기(34)로부터의 액상복수의 급수펄프(35)의 작용에 의해 고압히터(37)를 구비한 고압급수관(36)을 통해 보일러(10)로 급수된다.
고압터빈 바이패스관(53)은 주증기관(41)과 제1저온재열증기관(42)을 연결하고, 이 고압터빈파이패스관(53)에 고압터빈 바이패스 밸브(51)를 설치하여 증기의 유량을 제어한다. 또한, 중압터빈 바이패스관(63)은 제1고온재열증기관(43)과 제2저온재열증기관(44)을 연결하고, 이 중압터빈 바이패스관(63)에 중압터빈 바이패스밸브(61)를 설치한다. 그리고, 저압터빈 바이패스관(75)은 제2고온재열증기관(45)에서 복수기(30)로 증기를 배출하고, 이 저압터빈 바이패스관(75)에는 저압터빈 바이패스밸브(71)를 설치하여 터빈 바이패스 장치가 구성되어 있다.
본원 발명의 터빈 바이패스 장치에도 제1(a)도, 제1(b)도와 같이 2개의 증기배출관(64),(54)이 배설되어 있다. 증기배출관(64)은 제1저온재열증기관(42)의 체크밸브(91)의 하류측에서 복수기(30)로 분기되고, 고압터빈 바이패스관(53)을 통해 흐르는 증기의 일부를 배출시킨다. 증기배출관(54)은 제2저온재열증기관(44)의 체크밸브(93)의 하류측에서 복수기(30)로 분기되고 중압터빈 바이패스관(63)을 통해 흐르는 증기의 일부를 배출시킨다. 제1도의 실시예에 있어서는 제1저온재열증기관(42) 및 제2저온재열증기관(44)에서 증기배출관(54),(64)를 각각 분기시켰으나, 본원 발명을 실시하는 경우 이들 증기배출관은 보일러의 제1재열기(12) 및 제2재열기(13)의 본체 또는 그 근방(이것에 연통하고 있는 부분)에 접속, 분기시킬 수도 있다.
상기 증기배출관(54),(64)에는 배출증기량을 제어하는 조정밸브(58),(68)이 배설되어 있다. 터빈플랜트의 기동시 또느 보조운전시 즉 터빈 바이패스운전중에 증기배출관(54),(64)을 통해 복수기로 과다증기가 배출되므로, 콘트롤러(200)에 의해 제1(b)도와 같이 상기 조정밸브(58),(68)을 제어하여 복수기(30)로 배출되는 증기량을 제어한다. 따라서, 보일러(10)의 제1재열기(12) 및 제2재열기(13)의 냉각용으로서 필요한 증기량만큼 터빈 바이패스관(53),(63)을 통해 복수기(30)로 흘러 들어간다. 또, 증기배축관(54),(64)에는 복수기(30)로 배출되는 증기의 온도를 적당한 값으로 하도록 감온장치(55),(65)를 배설하였다. 조정밸브(57),(67)를 구비한 2개의 분기관(157),(167)은 각각 저압복수관(32)과 감은장치(55),(65)를 연결한다. 이들 조정밸브(57),(67)에 의해 분기관(157),(167)을 통해 들어오는 저온액상복수량을 제어하여, 감온장치(55),(65)내의 증기온도를 소정온도로 조정한다. 또한, 저온액상복수는 조정밸브(72)를 구비한 분기관(172)을 통해 저압터빈 바이패스관(75)에 배설된 감온장치(73)로 급수된다. 조정밸브(52),(62)를 구비한 분기관(152),(162)은 각각 급수관(36)에서 고압터빈 바이패스밸브(51) 및 중압터빈 바이패스밸브(61)로 액상복수 즉 물을 공급한다. 복수기(30)에는 증기배출관(54),(64) 및 저압터빈 바이패스관(75)에 연결된 에너지댐퍼(56),(66)(74)가 배설되어 있다. 밸브(192)를 구비한 덤프관 또는 증기배출관(92)은 체크밸브(91)와 고압증기터빈(21)의 출구간에서 제1저온재열증기관(42)을 분기하며, 복수기(30)으로 연결되어 있다. 밸브(192)를 구비한 다른 덤프관 또는 증기배출관(94)은 체크밸브(93)와 제1재열터빈(22)의 출구간에서 제2저온재열증기관(44)을 분기하며, 복수기(30)으로 연결되어 있다.
증기발전플랜트가 통상 운전에서 보조부하운전과 같은 터빈 바이패스 운전으로 이행할때, 과열기(11)에서 발생된 주증기와 제1재열기(12)에서 발생된 재열증기는 밸브(114),(115)를 폐쇄 또는 차단함으로써 고압터빈(21)과 제1재열터빈(22)으로 들어가는 것이 방지되며, 이 증기는 바이패스밸브(51),(61)를 통해 터빈 바이패스관(53),(63)으로 들어간다. 이때, 제2재열기(13)를 통과한 재열증기는 제2재열터빈(23)과 저압터빈(24)으로 흘러들어가서 이들 터빈을 구동시키며, 따라서 고압터빈(21)과 제1재열터빈(22)은 터빈(23),(24)의 구동에 의해 회동하며, 대기중에서 버케이트의 회전을 가져온다. 그 결과, 증기발전플랜트가 보조부하운전중에 제1재열터빈(22) 및 고압터빈(21)이 과열되는 것을 방지하기 위해 상기 터빈내에서 진공을 유지할 필요하 있으며, 또 터빈 (21),(22)내의 증기는 밸브(192),(194)의 조작에 의해 덤프관 또는 증기배출관(92),(94)을 통해 복수기(30)로 배출된다.
상기 2단 재열증기 발전플랜트는 다음과 같이 운전한다.
증기발전플랜트이 통상 운전중, 과열기(11), 제1재열기(12) 및 제2재열기(13)에서 발생된 증기는 증기관(41),(43),(45) 및 (121)을 흐르며, 터빈(21),(22),(23),(24)을 구동한다. 터빈 바이패스관(53),(63),(75), 증기배출관(54),(64) 및 덤프관(92),(94)에 배설된 밸브는 차단되고, 증기는 통상 운전중 상기 배관으로 흘러들어 가는 것이 방지된다.
바이패스운전중 예를드면 동력전달장치등에서 고장이 일어났을때, 증기 발전플랜트는 보일러피드급수펌프(35)등과 같은 보조설비를 구성시키기에 충분한 최저 부하수준까지 부하수준을 감소시키돌고 동작한다. 이러한 최저 부하수준은 최대부하수준의 약 5-9%이며, 보조부하운전으로서 행한다.
콘트롤러(200)로부터의 동작신호에 의하여 주증기관(41)의 메인스톱밸브(114)와 제1고온재열증기관(43)의 재열스톱밸브(115)를 차단하여 증기가 고압터빈(21)과 제1재열터빈(22)으로 들어가는 것을 방지함으로써, 제2재열터빈(23)과 저압터빈(24)을 구동시켜서 보조부하운전중에 최저 부하로 보정된다. 동시에, 고압터빈 바이패스관(53)이 바이패스밸브(51)와 중압터빈 바이패스관(63)의 바이패스밸브(61)를 콘트롤러(200)로부터의 출력신호에 의해 열어서 고압터빈 바이패스관(53) 및 중압터빈 바이패스관(63)을 통과해서 증기가 제1재열기(12) 및 제2재열기(13)으로 흘러 들어간다.
제1재열기(12)이 냉각용으로서 재열증기의 소요량은 고압터빈 바이패스관(53)과 제1저온재열증기관(42)을 통해 제1재열기(12)로 들어간다. 제1재열기(12)에 대한 과다 재열증기는 증기배출관(64)을 통해 복수기(30)로 들어가며, 이 증기배출관은 고압터빈 바이패스관(53)을 분기한다. 고온증기의 전량이 제1재열기(12)로 들어가면, 재열기(12)가 과열되기 때문이다. 마찬가지고, 제2재열기(13)의 냉각용으로서의 재열증기의 속용량은 중압터빈 바이패스관(63)과 제2저온재열증기관(44)을 통해서 제2재열기(13)로 들어가며, 과다 재열증기는 중압터빈 바이패스관(63)을 분기하는 증기배출관(54)을 통해 복수기(30)로 배출된다.
상기 터빈바이패스동작에 있어서, 고압터빈(21) 및 제1재열터빈(22)으로 들어가는 증기의 흐름은 차단되고, 제2재열터빈(23) 및 저압터빈(24)이 증기에 의해 구동된다. 상기와 같이, 터빈의 과열을 방지하기 위해 고압터빈(21)과 제1재열터빈(22)내에 진공을 유지하는 것이 필요하며, 따라서 터빈(21),(22)내의 공기는 밸브(192),(194)를 열음으로써 덤프관 또는 증배출관(92),(94)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 이때, 터빈(21),(22)으로의 증기의 흐름은 저온재열증기관(42),(44)에서 덤프관 또는 증기배출관(92),(94)으로 체크밸브(192),(194)에 의해 역으로 차단된다.
급수관(36)을 통해 흐르는 급수의 일부는 제1재열기(12) 및 제2재열기(13)로 흘러 들어가는 증기의 온도를 적당한 범위내로 낮추기 위해 분기관(152),(162)을 통해 고압터빈 바이패스 밸브(51) 및 중압터빈 바이패스 밸브(61)로 들어간다. 저압복수관(32)을 통해 흐르는 급수의 일부는 복수기(30)로 흘러 들어가는 증기의 온도를 적당 또는 소요 온도범위내로 낮추기 위해 분기관(157),(167)을 통해 증기배출관(54),(64)에 배설되어 있는 감온장치(55),(65)로 들어간다.
증기발전플랜트이 보조운전중 재열기(12),(13)의 냉각용으로서의 증기량은 터빈 바이패스관(53),(63) 및 저온재열증기관(42),(44)을 통해 재열기(12),(13)로 공급되며, 재열기(12),(13)의 냉각용으로서의 증기의 과다량은 증기배출관(54),(64)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 따라서, 각 재열기에 흐르고 있느 재열 증기의 양 및 재열증기의 온도 소요범위로 제어되며, 이는 증기발전플랜트의 보조운전을 용이하게 해준다. 이러한 구성에 의해, 재열증기터빈 발전플랜트에 대해 콤팩트한 용량의 터빈바이패스장치를 제공할 수 있다.
증기발전플랜트이 기동운전에 있어서, 보일러(10)는 초기단계에 증기터빈을 구동 가능하게 하는 증기상태로 필요한 수준까지 기동 또는 구동증기를 제공할 수 없다. 그러므로, 먼저 콘트롤러(200) (제1도)의 출력신호에 의해 제어밸브(111),(112) 및 (113)을 닫아서 상기 기동 또는 구동증기가 터빈을 구동할 수 있는 충분한 수준으로 증가될 때까지 저온증기가 증기터빈으로 들어감으로써 증기터빈(21)-(24)이 파손되는 것을 방지한다. 다음에, 콘트롤러(200)에 의해 고압터빈바이패스 밸브(51)를 열어서 고압터빈 바이패스관(53) 및 제1저온재열증기관(42)을 통해 보일러의 과열기(11)에서 발생된 기동 또는 구동증기를 제1재열기(12)로 들어가도록 한다. 제1재열기(12)를 재가열하기 위한 증기의 소요량은 바이패스밸브(51)의 조작에 의해 제어되고, 제1재열기에 대한 과다 증기는 조정밸브(68)의 조작에 의해 증기배출관(64)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 동시에, 보일러(10)의 제1재열기(12)에서 재가열된 증기는 중압터빈 바이패스관(63) 및 제2저온재열증기관(44)을 통해 제2재열기(13)로 들어간다.
제2재열기(13)를 재가열하기 위한 재열증기의 소요량은 바이패스밸브(61)의 조작에 의해 제어되고, 과다제열증기는 조정밸브(58)의 조작에 의해 증기배출관(54)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 제2재열기(13)에서 재가열된 재열증기는 제2재열터빈(23) 및 저압터빈(24)을 구동하기 위해 충준한 수준으로 증가될때까지, 저압터빈 바이패스관(75)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 상기 방법으로 밸브(51),(61),(58),(68)의 조작을 제어하여, 제1및 제1재열기(12),(13)로 흘러 들어가는 재열증기를 충분한 수준으로 승온시킬 수 있다. 기동 또는 구동 및 재열증기가 충분한 상태로 가열될때, 종래 구성의 콘트롤러(200)에 의해 제어밸브(111),(112),(113)를 점차적으로 열어서, 고압터빈(21),제1재열터빈(22), 제2재열터빈(23), 저압터빈(24)으로 상기 증기를 들어가게 하고, 콘트롤러(200)에 의해 터빈바아패스관(53),(63)에 배설된 바이패스밸브(51),(61) 및 증기배출관(54),(64)에 배설된 조정밸브(58),(68)를 점차적으로 닫는다. 그 결과, 증기터빈이 구동되고, 2단 재열증기터빈발전플랜트가 기동운전된다. 제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 장치에 있어서, 재열기로 흘러들어가는 증기의 소요량 또는 필요량은 재열기의 과열을 방지할 수 있는 전 부하상태의 최대 20-30%이내로 정해진다.
제2도는 제1도의 재열증기 발전플랜트의 증기유량과 증기승온 시간과의 관계를 나타내는 그래프이며, 제2도에 있어서 배관(A),(B) 및 (C)는 각각 과열기(11)에서 발생되는 주증기 및 제1, 제2재열기(12),(13)로 흘러 들어가는 제1, 제2재열증기를 나타낸다. 예를들면, 시동운전중 과열기(11)에서 발생된 증기량은 a에 의해 표시한 바와 같이 180kg/초의 유량을 가진 것으로 가정한다. 고압터빈 바이패스관(53)을 통해 제1재열기(12)로 흘러 들어가는 재열증기의 양은 b에 의해 표시된 바와 같이 150kg/초의 유량으로 감소된다. 예를들면, 30kg/초의 과다 재열증기와, 재열증기를 감온시키기 위한 급수와 재열증기와의 열교환에 의해 발생된 증기는 증기배출관(64)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 중압터빈 바이패스관(63)을 통해 제2재열기(13)로 흘러 들어가는 재열증기량은c에 의해 표시된 바와 같이 120kg/초이 유량으로 감소된다.
예를들면, 30kg/초의 과다 재열증기와, 재열증기를 감온시키기 위한 급수와 재열증기와의 열교환에 의해 발생된 증기는 증기배출관(54)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 이러한 구성에 의해, 제1재열기(12)와 제2재열기(13)로 증기의 적당량을 공급할 수 있으며, 시동운전시 재열기(12),(13)가 과열되지 않게 방지하고, 재열기(12),(13)의 기동을 가속화 할 수 있도록 구성되어 있다.
일본국 실개소 58(1983)-12604호에 비하여, 본원 발명의 제1재열기(12)의 유입증기량은 제25%감소하며, 제2재열기(13)의 유입증기량은 약 45%감소된다. 따라서, 본원 발명의 증기발전 플랜트의 터빈바이패스장치의 용량은 비교적 소규모로 할 수 있다. 이리하여, 보일러 점화에서 증기터빈에의 증기유입까지의 기동개시 시간을 30분이내로 할 수 있으며, 이는 종래 기술에 의한 기동개시 시간보다 약 10분 이상 단축된 것이다.
현재의 화력플랜트는 원자력 플랜트의 증가에 수반하여 매일 기동·정지운용이 그 기능으로서 요구되며, 그 때문에도 기동시간의 단축은 큰 의의를 가지고 있다. 현재, 8시간 정지후의 활력 플팬트의 기동시간은 석탄연소플랜트에서 150-160분, 중유나 가스연소플랜트에서 약 100-120분 소요된다. 본 발명의 터빈바이패스장치의 채용에 의한 약 10분 정도의 기동 소요시간의 단축은 매우 큰 의의를 가지고 있다.
제3(a)도와 같이, 1단 재열증기터빈 발전플랜트는 증기배출관(54), 조정밸브(58), 고압터빈 바이패스관(53), 바이패스밸브(51), 덤프관 또는 증기배출관(92) 및 감온수조정밸브(57)로 이루어져 있다. 제3(a)도의 터빈바이패스장치는 1단 재열증기터빈에 적용한 것으므로, 제2재열기(13), 중압터빈 바이패스관(63), 덤프관 또는 증기배출관(94), 제2증기배출관(64) 및 이 배관계통에 부속되는 기계류는 설치되어 있지 않지만, 제3(a)도의 장치는 제1(a)도 및 제1(b)도의 장치와 같은 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.
제3(b)도와 같이, 앞의 실시예와 같이 종래의 구성의 콘트롤러(200)는 작동신호를 수신하여 이에 따라서 밸브(111),(112),(192),(51) 및 (58)의 작동을 제어한다.
제4(a)도에 도시된 바와 같이, 2단 재열증기터빈은 바이패스밸브(61)을 갖춘 중압터빈 바이패스관(63)대신에 제2고압터빈 바이패스밸브(161)를 구비한 제2고압터빈 바이패스관(163)을 배설한 것이 제1(a)도, 제1(b)도에 도시된 실시예와 다른 것이다. 제2고압터빈 바이패스관(163)은 고압터빈 바이패스관(53)의 바이패스밸브(51)의 상류로부터 제2저온재열증기관(44)으로 연결된다. 중압터빈 바이패스관(81)은 제1고온배열증기관(43)에서 분기되어 복수기(30)과 연결되며, 이 터빈 바이패스관(18)에는 중압터빈 바이패스 밸브(82), 감온장치(84) 및 에너지댐퍼(84)가 배설되어 있다.
제4(a)도 및 제4(b)도의 터빈바이패스장치의 운전중에 보일러(10)의 과열기(11)에서 발생된 증기의 주증기관(41)을 통과하여, 제1고압터빈 바이패스관(53) 및 제2고압터빈 바이패스관(163)으로 양분된다. 제1고압터빈 바이패스관을 통과하는 증기의 필요량 또는 소정량을 바이패스밸브(51)에 의해 제어함으로써 상기 분기된 증기의 일부는 제1재열기(12)로 흘러 들어간 후, 증기는 제1고온재열증기관(43) 및 중압터빈 바이패스관(81)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 즈기의 다른 일부는 바이패스 배릅(161)를 제어함으로써 제2고압터빈 바이패스관(163)을 통해 운전을 위해 충분한 또는 필요량이 제2재열기(13)로 흘러 들어간 후, 증기는 제2고온재열증기관(45) 및 저압터빈바이스관(75)을 통해 복수기(30)로 배출된다. 즉, 상기 터빈바이패스장치를 채용함으로써, 보일러(10)의 제1 및 제2재열기(12),(13)를 통과하는 증기량을 감소시키며, 또 재열증기의 승온특성을 향상시킬 수 있다.
제4(b)도와 같이, 앞의 실시예와 같이 발전플랜트의 기동중의 종래 구성의 콘트롤러(200)는 작동신호를 수신하여 이에 따라서 밸브(51),(71),(82),(161) 및 밸브(111)-(113)의 작동을 제어한다.
제5도의 실시예는 제1도의 실시예와 관련해서 기술 및 도시된 증기배출관(54),(64) 및 그 부속기기, 조정밸브(58),(68),감온장치(55),(65)를 구비한 제4도에 도시된 것과 같은 형의 2단 재열증기 터빈 발전플랜트를 나타낸다. 제5(a)도 및 제5(b)도에 도시된 실시예의 터빈바이패스장치는 상기 앞의 실시예와 같은 효과 및 운용성을 가지고 있다. 이와 관련햇, 제5(b)도에 도시된 바와 같이, 발전플랜트의 기동중에 종래 구성의 콘트롤러(200)는 작동신호를 수신하여 이에 따라서 밸브(111)-(113),(51),(58),(68),(71),(82) 및 (161)의 작동을 제어한다.
상술한 바와 같이, 본원 발명의 증기터빈플랜트는 운용상 필요한 양의 증기만을 보일러의 재열기에 보내므로, 기동 또는 보조부하 운전시 터빈바이패스장치의 운전중에 본원 발명의 구성은 증기터빈플랜트의 경제성의 개선 및 운용성의 향상에 크게 기여한다.

Claims (6)

  1. 과열기와 재열기를 구비한 보일러, 과열기로부터 주증기관을 통과하는 증기에 의해 구동되는 고압증기터빈, 주증기관을 통과하는 증기의 흐름을 제어하기 위한 제1제어밸브, 재열기에서 가열되어 고온재열증기관을 통과하는 재열증기에 의해 구동되는 재열증기터빈, 고온재열증관을 통과하는 증기의 흐름을 제어하기 위한 제2제어밸브, 재열증기터빈에서 배출되는 재열증기를 복수하기 위한 복수기, 고압증기터빈의 출구와 재열기의 입구를 연결하기위한 저온재열증기관, 저온재열증기관에 배설된 체크밸브, 복수기와 과열기의 상류측을 연결하기 위한 복수관, 주증기관과 저온재열증기관을 연결하기 위한 고압터빈 바이패스관, 고압터빈 바이패스관에 배설된 터빈 바이패스밸브, 및 고압터빈 바이패스관을 통해 재열기로 들어가는 재열증기량을 감소시키며 고압터빈 바이패스관으로부터 과다재열증기를 배출하기 위한 바이패스장치를 배출하기 위한 바이패스장치를 구비한 재열증기터빈 발전플랜트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감소 및 배출하는 바이패스 장치는 저온재열증기관의 체크밸브의 하류에서 분기하며 복수기에 연결된 증기배출관, 증기배출관에 배설된 조정밸브, 및 터빈바이패스 밸브와 조절밸브의 개방을 제어하기 위한 콘트롤러와 이루어지는 재열증기터빈 발전플랜트.
  3. 제1항에 있어서, 재열기는 제1재열기와 제2재열기로 이루어지고, 재열증기터빈을 제1재열기에서 가열된 재열증기에 의해 구동되는 제1재열증기터빈과 제2재열기에서 가열된 다른 재열증기에 의해 구동되는 제2재열 증기터빈으로 이루어지고, 저온재열증기관은 고압증기터빈의 출구와 제1재열기의 입구를 연결하기 위한 제1저온 재열증 기관과, 제1재열증기터빈의 출구와 제2재열기의 입구를 연결하기 위한 제2저온재열기관으로 이루어지며, 상기 감소 및 배출하는 바이패스장치는 주증기관과 고압터빈 바이패스관중 하나와 제2저온재열증기관을 연결하기 위한 제2고압터빈 바이패스관과, 콘트롤러에 의해 제어되는 제2고압터빈 바이패스관에 배설된 제2고압터빈 바이패스 밸브로 이루어지는 재열증기터빈 발전플랜트.
  4. 제3항에 있어서, 조정밸브를 구비한 증기 배출관은 최소한 하나의 저온재열증기관을 복수기에 연결하는 재열증기터빈 발전플랜트.
  5. 과열기와 제1재열기와 제2재열기를 구비한 보일러, 과열기로부터 제1재어밸브를 구비한 주증기관을 통과하는 증기에 의해 구동되는 고압증기터빈, 제1재열기에서 가열되어 제2제어밸브를 구비한 제1고온재열증기관을 통과하는 제1재열증기에 의해 구동되는 재열증기터빈, 제2재열기에서 가열되어 제3제어밸브를 구비한 제2고온재열증기관을 통과하는 제2재열증기에 의해 구동되는 저압증기터빈, 저압증기터빈에서 배출되는 제2재열증기를 복수하기 위한 복수기, 고압증기터빈의 출구와 제1재열기의 입구를 연결하기 위한 제1체크밸브를 구비한 제1저온재열증기관, 재열증기터빈의 출구과 제1재열기의 입구를 연결하기 위한 제2저온재열증기관, 복수기와 과열기의 상류측을 연결하이 위한 복수관, 주증기관과 제1저온재열증기관을 연결하기 위한 고압터빈 바이패스 밸브를 구비한 고압터빈 바이패스관, 제1고온재열증기관과 제2저온재열증기관을 연결하기 위한 중압터빈바이패스 밸브를 구비한 중압터빈 바이패스관, 및 최소한 하나의 터빈 바이패스관을 통해 최소한 하나의 재열기로 들어가는 재열증기량을 감소시키며 최소한 하나의 터빈 바이패스관으로부터 과다 재열증기를 배출하기 위한 바이패스장치를 구비한 재열증기터빈 발전플랜트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 감소 및 배출하는 바이패스 장치는 저온재열증기관의 체크밸브의 하류에서 분기하며 복수기에 연결된 최소한 하나의 증기배출관, 증기배출관에 배설된 최소한 하나의 조정밸브, 및 터빈바이패스 밸브와 최소한 하나의 조정밸브의 개방을 제어하기 위한 콘트롤로 이루어지는 재열증기터빈 발전플랜트.
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