JP2006029182A - 蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蒸気タービンで発生した機械エネルギーを確実に使用することのできる、蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置を得ること。
【解決手段】 蒸気供給管８に蒸気圧力制御弁９を取り付けて蒸気使用機器７と接続する。蒸気使用機器７の下部にスチームトラップ１３を介してエゼクタ１と接続する。エゼクタ１と循環通路２とタンク１７及び循環ポンプ３とで真空ポンプ手段を構成する。循環ポンプ３に誘導電動機１５を介在して蒸気タービン４を接続する。蒸気タービン４には分岐管１０とタービン蒸気排出管１１を接続する。
蒸気使用機器７には、蒸気圧力制御弁９と蒸気タービン４で所定値まで減圧された蒸気が供給されると共に、蒸気タービン４の機械エネルギーは真空ポンプ手段で確実に使用される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蒸気供給管を介して蒸気使用箇所へ必要な蒸気を供給すると共に、蒸気タービンを介しても蒸気使用箇所へ蒸気を供給する蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置に関し、特に、蒸気使用箇所へ供給する蒸気圧力が、大気圧よりも僅かに高いか、あるいは、大気圧以下のいわゆる真空蒸気であるものに関する。ここで、プロセス蒸気とは、蒸気使用箇所へ供給する蒸気を示す。

従来の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置は、蒸気供給管と蒸気タービンを並列に配置して、蒸気供給管から所定量の蒸気を蒸気使用箇所へ供給しながら、蒸気タービンから不足分の蒸気を蒸気使用箇所へ供給することによって、蒸気タービンで機械エネルギーへと変換されて蒸気の圧力を所定値まで減圧すると共に、蒸気タービンで発生した機械エネルギーを別途使用することにより、蒸気エネルギーの有効活用を図るものである。

上記従来の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置では、蒸気タービンで発生した機械エネルギーを利用すべき被駆動機が近くに存在しない場合には、せっかく発生させた機械エネルギーを有効に活用することができない問題があった。
特開平２−６１３０５号公報

解決しようとする課題は、プロセス蒸気の供給部と対を成す被駆動機を配置して、蒸気タービンで発生した機械エネルギーをこの被駆動機で確実に使用することによって、蒸気エネルギーの有効活用を図ることのできる蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置を得ることである。

本発明は、蒸気使用箇所へ必要な蒸気を供給する蒸気供給管と、当該蒸気供給管に取り付けた蒸気制御弁と、蒸気供給管を分岐して蒸気タービンと接続した分岐管とからなるものにおいて、蒸気タービンを真空ポンプ手段と連結すると共に、当該真空ポンプ手段を循環ポンプとエゼクタとタンク及び循環通路とで構成したものである。

本発明は、真空ポンプ手段を蒸気タービンと接続したことによって、蒸気タービンで発生した機械エネルギーをこの被駆動機としての真空ポンプ手段で確実に使用することにより、蒸気エネルギーの有効活用を図ることができる。

蒸気タービンとしては従来から使用されているものを用いることができ、単段あるいは多段式の背圧タービンや抽気タービン等を用いることができる。

図１において、蒸気使用機器７へ蒸気を供給する蒸気供給管８と、この蒸気供給管８に取り付けた蒸気圧力制御弁９と、蒸気供給管８を分岐した分岐管１０と、分岐管１０を接続した蒸気タービン４、及び、エゼクタ１と循環通路２とタンク１７と循環ポンプ３からなる真空ポンプ手段とで蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置を構成する。

蒸気発生源としてのボイラー６と蒸気使用機器７を蒸気供給管８で接続する。蒸気供給管８に取り付けた蒸気圧力制御弁９は、蒸気使用機器７へ供給する蒸気の圧力を、大気圧よりも多少高い程度、あるいは、大気圧よりも低いいわゆる真空蒸気圧力まで任意に制御することができるものである。蒸気タービン４へ駆動用の蒸気を供給する分岐管１０と、蒸気タービン４から蒸気を排出して蒸気使用機器７へ供給するタービン蒸気排出管１１をそれぞれ接続する。分岐管１０には、蒸気タービン４へ供給する蒸気量を制御する蒸気制御弁１２を取り付ける。

蒸気使用機器７の下部にスチームトラップ１３を取り付ける。スチームトラップ１３は、蒸気使用機器７内で熱を奪われて凝縮した復水だけを排出し、一方、蒸気は排出することのない自動弁の一種である。スチームトラップ１３の出口側は管１４によってエゼクタ１の吸込室と接続する。

エゼクタ１の手前に配置した循環ポンプ３は、タンク１７内の流体を吸引してエゼクタ１側へ吐出するものであり、循環ポンプ３と蒸気タービン４の間には誘導電動機１５を介在させる。分岐管１０から蒸気タービン４へ供給される蒸気によって蒸気タービン４が回転駆動され、この回転力が誘導電動機１５を介して循環ポンプ３へ伝達される。なお、誘導電動機１５は、蒸気タービン４が循環ポンプ３の必要とする回転力以上の出力状態となった場合に、発電を開始して所定の電力を得ることができるものである。

循環ポンプ３からエゼクタ１へ循環水が吐出されてエゼクタ１で吸引力を発生し、スチームトラップ１３から排出される復水を吸引してタンク１７内に溜め、一部の流体が循環通路２内を循環する。循環通路２内の循環液量を必要最低限に維持しつつ復水回収管５に取り付けた制御弁１６の開度を制御して余剰復水をボイラー６へ回収する。

蒸気タービン４を駆動して所定のエネルギーを消費した蒸気は、所定の圧力値まで減圧されて、タービン蒸気排出管１１から蒸気供給管８で混合されて蒸気使用機器７内へ供給される。この場合、蒸気タービン４からの所定圧力の蒸気と、蒸気圧力制御弁９で所定の圧力に制御された蒸気が蒸気使用機器７へ供給されることによって、蒸気使用機器７内は所定の蒸気圧力状態となる。

エゼクタ１と循環通路２とタンク１７及び循環ポンプ３からなる真空ポンプ手段は、蒸気使用機器７とボイラー６の間に一般的に配置される。このように、プロセス蒸気の供給部としてのボイラー６と対を成す真空ポンプ手段を配置して、蒸気タービン４で発生した機械エネルギーをこの真空ポンプ手段で確実に使用することによって、蒸気エネルギーの有効活用を図ることができる。

本発明の蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置の実施例を示す構成図。

符号の説明

１ エゼクタ
２ 循環通路
３ 循環ポンプ
４ 蒸気タービン
６ ボイラー
７ 蒸気使用機器
８ 蒸気供給管
９ 蒸気圧力制御弁
１０ 分岐管
１１ タービン蒸気排出管
１３ スチームトラップ
１５ 誘導電動機

Claims (1)

1. 蒸気使用箇所へ必要な蒸気を供給する蒸気供給管と、当該蒸気供給管に取り付けた蒸気制御弁と、蒸気供給管を分岐して蒸気タービンと接続した分岐管とからなるものにおいて、蒸気タービンを真空ポンプ手段と連結すると共に、当該真空ポンプ手段を循環ポンプとエゼクタとタンク及び循環通路とで構成したことを特徴とする蒸気タービンを利用したプロセス蒸気の制御装置。
   

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