JP2012087704A - Equipment of supplying working steam of steam air ejector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汽力発電プラントに備えられる復水器の不凝縮性ガスを吸引除去する蒸気式空気抽出器に規定圧力に調整された作動蒸気を供給する蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備に関する。 The present invention relates to a steam-type air extractor working steam supply facility that supplies working steam adjusted to a specified pressure to a steam-type air extractor that sucks and removes noncondensable gas of a condenser provided in a steam power plant.
従来の一般的な汽力発電プラントは、石炭、重油、ＬＮＧ等を燃料としボイラで蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに導き発電機を駆動し発電する。蒸気タービンを駆動した蒸気は、海水を冷却媒体とする復水器で冷却され復水となる。この復水はボイラ給水となり低圧給水加熱器で加熱され、さらに脱気器で給水中の溶存酸素等が除去された後、高圧給水加熱器で加熱されボイラに送られる。低圧給水加熱器、脱気器及び高圧給水加熱器の加熱には、蒸気タービンの抽気蒸気が使用される。 Conventional general steam power plants use coal, heavy oil, LNG, or the like as fuel to generate steam in a boiler, and the generated steam is guided to a steam turbine to drive a generator to generate power. The steam that drives the steam turbine is cooled by a condenser using seawater as a cooling medium to become condensed water. This condensate becomes boiler feed water and is heated by a low pressure feed water heater, and further, dissolved oxygen and the like in the feed water is removed by a deaerator and then heated by a high pressure feed water heater and sent to the boiler. The steam extracted from the steam turbine is used to heat the low-pressure feed water heater, the deaerator, and the high-pressure feed water heater.
蒸気タービンの熱効率を向上させるためには排気圧力が低い方がよい。このために復水器は低圧力（真空）に保持される。復水器にはタービン排気蒸気に含まれる不凝縮性ガスが持ち込まれ、さらには系外から空気が漏れ込むため、復水器内を低圧力に維持するためにはこれら不凝縮性ガス、空気を排出する必要がある。このため汽力発電プラントには前記不凝縮性ガス、空気を排出するための空気抽出器が設けられている。 In order to improve the thermal efficiency of the steam turbine, a lower exhaust pressure is better. For this purpose, the condenser is kept at a low pressure (vacuum). In the condenser, noncondensable gas contained in the turbine exhaust steam is brought in, and further, air leaks from outside the system. Therefore, in order to maintain the inside of the condenser at a low pressure, these noncondensable gas and air Need to be discharged. For this reason, the steam power plant is provided with an air extractor for discharging the non-condensable gas and air.
空気抽出器は、不凝縮性ガス等を吸引除去する排気装置と、排気装置からの排気に同伴する蒸気を凝縮させるクーラーとを備える。排気装置には、エゼクタ又は真空ポンプが使用され、クーラーの冷却媒体には通常、復水が使用される。蒸気を駆動源とするエゼクタを備える空気抽出器は、蒸気式空気抽出器と呼ばれる。蒸気式空気抽出器に関しては、これまでに多くの課題が指摘され、これを解決する発明もなされている。例えば、起動時に複数の空気抽出器に同時に作動蒸気を供給すると、一時的に作動蒸気圧力が低下するとして、これを改善するため起動時に圧力調整弁の設定圧力を高くし、その後、設定圧力を本来の設定圧力にする蒸気供給方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、本件出願人は、復水器内圧力の降下率を精度よく調整可能なエゼクタ装置を発明し、既に特許出願を行っている（例えば特許文献２参照）。 The air extractor includes an exhaust device that sucks and removes noncondensable gas and the like, and a cooler that condenses steam accompanying the exhaust from the exhaust device. An ejector or a vacuum pump is used for the exhaust device, and condensate is usually used for the cooling medium of the cooler. An air extractor including an ejector that uses steam as a drive source is called a steam air extractor. As for the steam type air extractor, many problems have been pointed out so far, and an invention for solving this problem has been made. For example, if operating steam is supplied simultaneously to multiple air extractors during startup, the operating steam pressure will temporarily drop.To improve this, the set pressure of the pressure adjustment valve is increased at startup, and then the set pressure is increased. A steam supply method for setting the pressure to an original set pressure has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Further, the present applicant has invented an ejector device capable of accurately adjusting the rate of decrease in condenser internal pressure, and has already filed a patent application (see, for example, Patent Document 2).
蒸気式空気抽出器の作動蒸気は、規定圧力に調整された蒸気が使用され、従来の汽力発電プラントでは、一般的に、ボイラの主蒸気を圧力調整弁で規定圧力に調整し蒸気式空気抽出器に供給する。蒸気式空気抽出器に作動蒸気を供給するに当たり、安定供給が重要なことはもちろんであるが、作動蒸気供給時のエネルギー損失が少ないことが好ましい。しかしながらこれまで蒸気式空気抽出器に作動蒸気を供給するときのエネルギー損失については、殆ど検討されておらず、エネルギー損失を考慮した作動蒸気の供給方法、供給設備の開発が待たれている。 The steam that is adjusted to the specified pressure is used as the working steam of the steam type air extractor. In conventional steam power plants, generally, the main steam of the boiler is adjusted to the specified pressure with a pressure control valve, and steam type air extraction is performed. Supply to the vessel. In supplying the working steam to the steam type air extractor, it is a matter of course that stable supply is important, but it is preferable that the energy loss at the time of supplying the working steam is small. However, the energy loss when supplying the working steam to the steam type air extractor has not been studied so far, and the development of the working steam supply method and the supply equipment considering the energy loss is awaited.
本発明の目的は、作動蒸気供給時のエネルギー損失が少ない蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備を提供することである。 An object of the present invention is to provide a steam-type air extractor working steam supply facility with less energy loss when working steam is supplied.
本発明は、汽力発電プラントに備えられる復水器から不凝縮性ガスを吸引除去する蒸気式空気抽出器に、規定圧力に調整された作動蒸気を供給する蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備であって、供給される作動蒸気を減圧し規定圧力に調整する圧力調整手段と、前記圧力調整手段に作動蒸気を供給する作動蒸気供給系統と、規定圧力に調整された作動蒸気を前記蒸気式空気抽出器に送出する作動蒸気送出系統と、を含み、前記作動蒸気供給系統の蒸気源が蒸気タービンの抽気蒸気であることを特徴とする蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備である。 The present invention is a steam-type air extractor working steam supply facility for supplying working steam adjusted to a specified pressure to a steam-type air extractor that sucks and removes noncondensable gas from a condenser provided in a steam power plant. A pressure adjusting unit that depressurizes and adjusts the supplied working steam to a specified pressure; a working steam supply system that supplies the working pressure to the pressure adjusting unit; and the working steam adjusted to a specified pressure A steam-type air extractor working steam supply facility, characterized in that the steam source of the working steam supply system is extracted steam of a steam turbine.
また本発明は、前記蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備において、さらにボイラの主蒸気を蒸気源とする作動蒸気供給系統を有し、前記抽気蒸気の圧力が前記規定圧力以上のときは、前記抽気蒸気を蒸気源とする前記作動蒸気供給系統から蒸気を供給するように制御し、前記抽気蒸気の圧力が前記規定圧力未満のときは、前記主蒸気を蒸気源とする前記作動蒸気供給系統から作動蒸気を供給するように制御する制御装置を備えることを特徴とする。 Further, the present invention, in the steam type air extractor working steam supply equipment, further has a working steam supply system using the main steam of the boiler as a steam source, and when the pressure of the extraction steam is equal to or higher than the specified pressure, Control is performed so that steam is supplied from the operating steam supply system using extracted steam as a steam source, and when the pressure of the extracted steam is less than the specified pressure, the operating steam supply system using the main steam as a steam source is used. It is characterized by comprising a control device that controls to supply working steam.
また本発明は、前記蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備において、前記汽力発電プラントは、ボイラ給水を加熱する給水加熱器に加熱蒸気として蒸気タービンの抽気蒸気を供給する抽気ラインを備え、前記抽気蒸気を蒸気源とする前記作動蒸気供給系統は、前記抽気ラインを蒸気源とすることを特徴とする。 Further, the present invention provides the steam-type air extractor-operated steam supply facility, wherein the steam power plant includes an extraction line for supplying extraction steam of a steam turbine as heating steam to a feed water heater for heating boiler feed water, The working steam supply system using steam as a steam source uses the extraction line as a steam source.
また本発明は、前記蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備において、前記汽力発電プラントは、圧力の異なる複数の前記抽気ラインを備え、前記抽気ラインを蒸気源とする作動蒸気供給系統も蒸気源の圧力が異なる複数の作動蒸気供給系統を備え、前記制御装置は、前記作動蒸気供給系統の中から前記規定圧力以上の圧力でかつ規定圧力に一番近い圧力の蒸気源を有する作動蒸気供給系統を選定し、該作動蒸気供給系統から作動蒸気を供給するように制御することを特徴とする。 Further, the present invention provides the steam-type air extractor-operated steam supply facility, wherein the steam power plant includes a plurality of extraction lines having different pressures, and an operating steam supply system using the extraction lines as a steam source is also a steam source. A plurality of operating steam supply systems having different pressures, and the control device includes an operating steam supply system having a steam source having a pressure equal to or higher than the specified pressure and closest to the specified pressure from the operating steam supply system. It selects and controls to supply working steam from this working steam supply system.
また本発明は、前記蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備において、前記蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、前記蒸気式空気抽出器の作動蒸気としてボイラの主蒸気を蒸気源とする作動蒸気供給系統を有する既設の汽力発電プラントの蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備を改造しなされたものであることを特徴とする。 Further, the present invention provides the steam-type air extractor-operated steam supply facility, wherein the steam-type air extractor-operated steam supply facility is operated steam using the main steam of a boiler as a steam source as the working steam of the steam-type air extractor. A steam-type air extractor-operated steam supply facility of an existing steam power plant having a supply system is modified.
また本発明は、前記蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備において、前記汽力発電プラントは、蒸気タービンを駆動した後の蒸気を加熱する再熱器を有し、前記抽気蒸気に代え、前記蒸気タービンを駆動した後の蒸気又は前記再熱器で加熱した再熱蒸気を蒸気源とすることを特徴とする。 Further, the present invention is the steam-type air extractor-operated steam supply facility, wherein the steam power plant has a reheater for heating steam after driving a steam turbine, and the steam turbine replaces the extracted steam. The steam after driving the steam or the reheat steam heated by the reheater is used as a steam source.
本発明に係る蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、蒸気式空気抽出器に供給する作動蒸気の蒸気源がボイラの主蒸気に比較して圧力の低い蒸気タービンの抽気蒸気であるので、作動蒸気を規定圧力に調整するときの絞り損失を小さくすることができる。このような蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、蒸気タービンの抽気蒸気圧力が常時、作動蒸気規定圧力を上回る汽力発電プラントの蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備に好適に使用することができる。この蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、構成が非常に簡単なので実現容易である。 The steam-type air extractor working steam supply facility according to the present invention operates because the steam source of the working steam supplied to the steam-type air extractor is extracted steam of a steam turbine whose pressure is lower than that of the main steam of the boiler. The throttle loss when adjusting the steam to the specified pressure can be reduced. Such a steam-type air extractor-operated steam supply facility can be suitably used for a steam-type air extractor-operated steam supply facility of a steam power plant in which the extraction steam pressure of the steam turbine always exceeds the specified operating steam pressure. . This steam-type air extractor-operated steam supply facility is easy to implement because of its very simple configuration.
また本発明によれば、蒸気タービンの抽気蒸気の他、ボイラの主蒸気を蒸気式空気抽出器の作動蒸気の蒸気源とし、蒸気タービンの抽気蒸気圧力が作動蒸気規定圧力以上のときは、蒸気タービンの抽気蒸気を作動蒸気として供給する。このように作動蒸気の供給に際し、圧力の低い蒸気源を優先させることで絞り損失を低減させることができる。また汽力発電プラントの運転状態によりタービンの抽気蒸気圧力が低下した場合には、ボイラの主蒸気を作動蒸気として供給することができるので、汽力発電プラントの運転状態によらず作動蒸気を安定供給できる。このような蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、汽力発電プラントの運転状態によりタービンの抽気蒸気圧力が作動蒸気規定圧力以下になることもある汽力発電プラントの蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備に好適に使用することができる。 According to the present invention, in addition to the steam extracted from the steam turbine, the main steam from the boiler is used as the steam source for the working steam of the steam-type air extractor. Turbine bleed steam is supplied as working steam. In this way, when supplying the working steam, it is possible to reduce the throttle loss by giving priority to the steam source having a low pressure. In addition, when the steam extraction steam pressure of the turbine decreases due to the operating state of the steam power plant, the main steam of the boiler can be supplied as the operating steam, so that the operating steam can be stably supplied regardless of the operating state of the steam power plant. . Such steam-type air extractor-operated steam supply equipment is a steam-type air extractor-operated steam supply equipment for steam power plants, where the steam extraction steam pressure of the turbine may be less than the specified operating steam pressure depending on the operating state of the steam power plant. Can be suitably used.
また本発明によれば、蒸気タービンの抽気蒸気の蒸気源を、ボイラの給水加熱器に蒸気タービンの抽気蒸気を供給する抽気ラインとするので蒸気源を簡単に確保することができる。このような蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、給水加熱器に加熱蒸気として蒸気タービンの抽気蒸気を送る汽力発電プラントの蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備に好適に使用することができる。 Further, according to the present invention, the steam source of the steam extracted from the steam turbine is the extraction line that supplies the steam extracted from the steam turbine to the boiler feed water heater, so that the steam source can be easily secured. Such a steam-type air extractor-operated steam supply facility can be suitably used for a steam-type air extractor-operated steam supply facility of a steam power plant that sends extracted steam of a steam turbine as heating steam to a feed water heater.
また本発明によれば、圧力の異なる複数の抽気ラインを蒸気源とする複数の作動蒸気供給系統を備え、制御装置が、作動蒸気供給系統の中から作動蒸気規定圧力以上の圧力でかつ作動蒸気規定圧力に一番近い圧力を有する作動蒸気供給系統を選定し、該作動蒸気供給系統から作動蒸気を供給するように制御するので、より絞り損失を小さくすることができる。このような蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、複数の給水加熱器に加熱蒸気としてタービンの抽気蒸気を送る複数の抽気ラインを備える汽力発電プラントの蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備に好適に使用することができる。 In addition, according to the present invention, a plurality of working steam supply systems having a plurality of extraction lines with different pressures as steam sources are provided, and the control device has a working steam supply pressure that is equal to or higher than a specified working steam pressure in the working steam supply system. Since the working steam supply system having the pressure closest to the specified pressure is selected and the working steam is controlled to be supplied from the working steam supply system, the throttle loss can be further reduced. Such steam-type air extractor-operated steam supply equipment is suitable for steam-type air extractor-operated steam supply equipment of a steam power plant having a plurality of extraction lines that send extracted steam of turbines as heating steam to a plurality of feed water heaters. Can be used for
また本発明の蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、蒸気式空気抽出器の作動蒸気としてボイラの主蒸気を蒸気源とする作動蒸気供給系統を有する既設の汽力発電プラントの蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備を改造することで容易に実現することができる。 Further, the steam type air extractor working steam supply facility of the present invention is a steam type air extractor for an existing steam power plant having a working steam supply system using the main steam of the boiler as a steam source as the working steam of the steam type air extractor. This can be easily realized by modifying the working steam supply equipment.
また本発明によれば、抽気蒸気に代え、蒸気タービンを駆動した後の蒸気又は再熱器で加熱した再熱蒸気を蒸気源とすることもできるので、幅広い汽力発電プラントに適用することができる。 Further, according to the present invention, instead of extraction steam, steam after driving a steam turbine or reheat steam heated by a reheater can be used as a steam source, and therefore, it can be applied to a wide range of steam power plants. .
図１は、本発明の実施の一形態としての蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備を備える汽力発電プラントのプロセスフロー図である。図２は、本発明の実施の一形態としての蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備の構成図である。本実施形態に示す蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備を備える汽力発電プラントは、蒸気式空気抽出器の作動蒸気としてボイラの主蒸気を蒸気源とする作動蒸気供給系統を有する既設の汽力発電プラントを改造しなされたものである。 FIG. 1 is a process flow diagram of a steam power plant including a steam air extractor-operated steam supply facility as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of steam-type air extractor working steam supply equipment as one embodiment of the present invention. The steam power generation plant provided with the steam type air extractor working steam supply facility shown in the present embodiment is an existing steam power plant having a working steam supply system using the main steam of the boiler as a steam source as the working steam of the steam type air extractor. It was made by remodeling.
ボイラ１は、燃料であるＬＮＧ（液化天然ガス）を燃焼させる火炉３、飽和蒸気を過熱蒸気とする過熱器５及びタービンを駆動した後の蒸気を加熱する再熱器７を有し、火炉３で発生した蒸気は、過熱器５で過熱蒸気となり、主蒸気管９を通じて高圧タービン１１に送られ高圧タービン１１を駆動する。高圧タービン１１を駆動し温度の低下した蒸気は、低温再熱蒸気管１３を通して再熱器７に送られ、ここで過熱蒸気となる。この再熱蒸気は、高温再熱蒸気管１５を通じて中圧タービン１７に送られ、中圧タービン１７を駆動する。
The boiler 1 includes a furnace 3 that burns LNG (liquefied natural gas) that is a fuel, a
中圧タービン１７を駆動した蒸気は、クロスオーバー管１９を通じて低圧タービン２１に送られ低圧タービン２１を駆動する。発電機２３は、高圧タービン１１、中圧タービン１７、低圧タービン２１と連結しこれらタービンにより駆動され発電を行う。低圧タービン２１から排出される蒸気は、復水器２５で冷却され凝縮し復水となる。復水は、復水ポンプ２７を介して復水熱交換器２９、蒸気式空気抽出器３１、グランドコンデンサ３３、ドレンクーラー３５の順に送られ、さらに低圧給水加熱器３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）で加熱された後、脱気器３９に送られる。
The steam that has driven the
低圧給水加熱器３７は、第１から第４給水加熱器３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄからなる。各低圧給水加熱器３７は、表面接触式の熱交換器であり、それぞれ第５抽気から第８抽気ライン４１（４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈ）を通じて供給される低圧タービン２１の抽気蒸気）で加熱される。例えば一番上流側に位置し温度の一番低い第１給水加熱器３７ａには、第８抽気ライン４１ｈを介して低圧タービン２１の抽気蒸気が供給される。なお抽気ライン４１は第１から第８まであり、番号が大きくなるに従って抽気蒸気の温度、圧力が低くなる。
The low-pressure feed water heater 37 includes first to fourth
脱気器３９に送られた給水は、第４抽気ライン４１ｄを通じて供給される中圧タービン１７の抽気蒸気（脱気用蒸気）で加熱され、給水中の溶存酸素等不凝縮性ガスが除去される。脱気器３９で不凝縮性ガスが除去された給水は、ブースタポンプ４３、ボイラ給水ポンプ４５を介して昇圧された後、高圧給水加熱器４７に送られここでさらに加熱される。なお、脱気器３９でも給水の加熱が行われるので、脱気器は第５給水加熱器に該当する。
The feed water sent to the
高圧給水加熱器４７（４７ｆ、４７ｇ、４７ｈ）は、第６から第８給水加熱器である。各高圧給水加熱器４７は、表面接触式の熱交換器であり、それぞれ第１抽気から第３抽気ライン４１ａ、４１ｂ、４１ｃを通じて供給される高圧タービン１１及び中圧タービン１７の抽気蒸気で加熱される。例えば一番下流側に位置し温度の一番高い第８給水加熱器４７ｈには、第１抽気ライン４１ａを介し高圧タービン１１の抽気蒸気が供給される。給水は、第８給水加熱器４７ｈで加熱された後、ボイラ１に送られる。
The high-pressure feed water heater 47 (47f, 47g, 47h) is a sixth to eighth feed water heater. Each high-pressure feed water heater 47 is a surface contact type heat exchanger, and is heated by the extraction steam of the high-pressure turbine 11 and the intermediate-
蒸気式空気抽出器３１は、復水器２５内に持ち込まれるタービン排気蒸気に含まれる不凝縮性ガス、系外から漏れ込む空気を排気し、復水器２５内を低圧力（真空）に維持する。蒸気式空気抽出器３１は、２段エゼクタ５１（５１ａ、５１ｂ）、５３（５３ａ、５３ｂ）とインタークーラー５５及びアフタークーラー５７からなり、エゼクタは各段に２組設けられている。エゼクタ５１、５３は、公知の蒸気エゼクタであり、前段のエゼクタ５１は、空気抽出管５９を介して復水器２５と連通し、復水器２５に漏れ込む空気等を吸引する。インタークーラー５５は、前段エゼクタ５１の排気に含まれる蒸気を凝縮させる。インタークーラー５５で蒸気が凝縮除去された排気は、排気管６０を介して後段のエゼクタ５３で吸引され、アフタークーラー５７で蒸気が凝縮除去された後、大気中に放出される。
The steam-
インタークーラー５５及びアフタークーラー５７の冷却媒体には、復水器２５内の復水が使用され、復水ポンプ２７でインタークーラー５５、アフタークーラー５７の順に送られる。アフタークーラー５７を出た復水は、グランドコンデンサ３３に送られ、ここでグランド蒸気と熱交換する。エゼクタ５１、５３の作動蒸気は、蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備を通じて供給される。
Condensate in the
蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、エゼクタ５１、５３の作動に規定圧力に設定された作動蒸気を供給するための設備であり、複数の作動蒸気供給系統６１、６３、６５、作動蒸気供給系統６１、６３、６５から供給される蒸気を規定圧力に調整する圧力調整手段６７、規定圧力に調整された作動蒸気をエゼクタ５１、５３に送出する作動蒸気送出系統６９、さらには作動蒸気供給系統６１、６３、６５を制御し、特定の作動蒸気供給系統６１、６３、６５から蒸気を供給するように制御する制御装置７１を備える。なお、起動時など自缶蒸気が使用できないときは、エゼクタ５１、５３の作動蒸気として所内ボイラ（図示省略）などから補助蒸気が供給される。
The steam-type air extractor working steam supply equipment is equipment for supplying working steam set to a prescribed pressure for the operation of the ejectors 51 and 53, and includes a plurality of working
作動蒸気供給系統６１、６３、６５は、ボイラ１の主蒸気を蒸気源とする主蒸気供給系統６１、高圧タービン１１の第１抽気を蒸気源とする第１抽気蒸気供給系統６３及び高圧タービン１１の第２抽気を蒸気源とする第２抽気蒸気供給系統６５からなる。
The working
主蒸気供給系統６１は、一端を主蒸気管９に他端を圧力調整弁９１と接続する主蒸気供給管７３を有し、主蒸気供給管７３には、管路の途中に蒸気供給弁７５が設けられ、蒸気供給弁７５の上流側には圧力検出器７７が設けられている。第１抽気蒸気供給系統６３は、一端を第１抽気ライン４１ａに他端を圧力調整弁９１と接続する第１抽気蒸気供給管７９を有し、第１抽気蒸気供給管７９には、管路の途中に蒸気供給弁８１が設けられ、蒸気供給弁８１の上流側には圧力検出器８３が設けられている。同様に第２抽気蒸気供給系統６５は、一端を第２抽気ライン４１ｂに他端を圧力調整弁９１と接続する第２抽気蒸気供給管８５を有し、第２抽気蒸気供給管８５には、管路の途中に蒸気供給弁８７が設けられ、蒸気供給弁８７の上流側には圧力検出器８９が設けられている。
The main
圧力調整手段６７は、作動蒸気供給系統６１、６３、６５から供給される蒸気を規定圧力に調整する圧力調整弁９１、圧力調整弁９１の下流側の圧力を検出する圧力検出器９３、圧力調整弁９１を制御する圧力調節器９５を備える。圧力調節器９５は、エゼクタ５１、５３に送出する作動蒸気が規定圧力になるように設定されており、圧力調節器９５の設定圧力＝作動蒸気規定圧力である。
The pressure adjusting means 67 includes a
作動蒸気送出系統６９は、圧力調整弁９１と各エゼクタ５１、５３を結ぶ作動蒸気送出管９７を備え、規定圧力に調整された作動蒸気を各エゼクタ５１、５３に送出する。作動蒸気送出管９７には、各エゼクタ５１、５３の入口部に弁９９（９９ａ、９９ｂ、９９ｃ、９９ｄ）及び圧力検出器１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）が設けられている。
The working
制御装置７１は、各作動蒸気供給系統６１、６３、６５の蒸気供給管に設けられた圧力検出器７７、８３、８９から各作動蒸気供給系統の圧力を取り込む。この圧力は、各作動蒸気供給系統６１、６３、６５の蒸気供給元、つまり蒸気源の圧力を示す。制御装置７１は、圧力検出器７７、８３、８９の圧力データから圧力調節器９５の設定圧力以上の圧力でかつ圧力調節器９５の設定圧力に一番近い圧力を有する作動蒸気供給系統を選定し、該作動蒸気供給系統から作動蒸気を供給するように蒸気供給弁７５、８１、８７の開閉を制御する。
The
作動蒸気の供給要領を具体的な数値に基づき説明する。なお、以下に示す数値は、一例であり、本発明はこの数値に限定されるものではない。エゼクタに供給される作動蒸気は、圧力が１．５ＭＰａに規定され、作動蒸気量は約０．５４ｔ／ｈである。 The operating steam supply procedure will be described based on specific numerical values. In addition, the numerical value shown below is an example and this invention is not limited to this numerical value. The working steam supplied to the ejector is regulated to a pressure of 1.5 MPa, and the working steam amount is about 0.54 t / h.
ケース１：汽力発電プラントが１００％ロード（最高負荷）で、主蒸気圧力は１７ＭＰａ、第１抽気の圧力は６ＭＰａ、第２抽気の圧力は３ＭＰａである。制御装置７１は、各蒸気供給管に設けられた圧力検出器７７、８３、８９から圧力データを取得し、取得した圧力と作動蒸気の規定圧力１．５ＭＰａとから規定圧力以上の圧力でかつ規定圧力に一番近い圧力を有する作動蒸気供給系統を選定する。本ケースでは第２抽気蒸気供給系統６５が選定され、第２抽気蒸気供給系統６５の蒸気供給弁８７が開となり、圧力調整弁９１で圧力が１．５ＭＰａに調整された後、エゼクタ５１、５３に供給される。
Case 1: The steam power plant is at 100% load (maximum load), the main steam pressure is 17 MPa, the pressure of the first extraction is 6 MPa, and the pressure of the second extraction is 3 MPa. The
ケース２：汽力発電プラントが５０％ロードで、主蒸気圧力は１６．５ＭＰａ、第１抽気の圧力は３ＭＰａ、第２抽気の圧力は１ＭＰａである。制御装置７１は、各蒸気供給管に設けられた圧力検出器７７、８３、８９から圧力データを取得し、取得した圧力と作動蒸気の規定圧力１．５ＭＰａとから規定圧力以上の圧力でかつ規定圧力に一番近い圧力を有する作動蒸気供給系統を選定する。本ケースでは第１抽気蒸気供給系統６３が選定され、第１抽気蒸気供給系統６３の蒸気供給弁８１が開となり、圧力調整弁９１で圧力が１．５ＭＰａに調整された後、エゼクタ５１、５３に供給される。
Case 2: The steam power plant is 50% loaded, the main steam pressure is 16.5 MPa, the pressure of the first extraction is 3 MPa, and the pressure of the second extraction is 1 MPa. The
ケース３：汽力発電プラントが３０％ロード（最低負荷）で、主蒸気圧力は１６ＭＰａ、第１抽気の圧力は１．４ＭＰａ、第２抽気の圧力は０．９ＭＰａである。制御装置７１は、各蒸気供給管に設けられた圧力検出器７７、８３、８９から圧力データを取得し、取得した圧力と作動蒸気の規定圧力１．５ＭＰａとから規定圧力以上の圧力でかつ規定圧力に一番近い圧力を有する作動蒸気供給系統を選定する。本ケースでは主蒸気供給系統６１が選定され、主蒸気供給系統６１の蒸気供給弁７５が開となり、圧力調整弁９１で圧力が１．５ＭＰａに調整された後、エゼクタ５１、５３に供給される。
Case 3: The steam power plant is 30% load (minimum load), the main steam pressure is 16 MPa, the pressure of the first extraction is 1.4 MPa, and the pressure of the second extraction is 0.9 MPa. The
エゼクタ５１、５３の作動蒸気は、圧力調整弁９１を通じて規定圧力に調整された後に供給されるので、蒸気源としては規定圧力以上の圧力を有する蒸気源ならばいずれの蒸気源も使用することができる。しかしながら圧力調整弁９１を通じて規定圧力に調整した作動蒸気を供給する場合、圧力調整弁９１の上流側と下流側との圧力差が大きいほど、圧力調整弁９１での絞り損失が大きくなる。主蒸気供給系統６１のみから作動蒸気を供給する蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備では、圧力調整弁９１の上流側圧力が非常に高く、これを圧力調整弁９１で減圧すると大きな絞り損失が発生する。これに対して本実施形態に示す蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、主蒸気に比較して圧力の低い蒸気タービンの抽気蒸気が使用できる場合は、主蒸気に優先して圧力の低いタービンの抽気蒸気を作動蒸気として供給するので絞り損失が小さく、エネルギー効率が高い。
Since the working steam of the ejectors 51 and 53 is supplied after being adjusted to a specified pressure through the
また本実施形態に示す蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、汽力発電プラントの運転状態によりタービンの抽気蒸気圧力が低下した場合には、ボイラ１の主蒸気を作動蒸気として供給することができるので、汽力発電プラントの運転状態によらず作動蒸気を安定供給できる。また蒸気タービンの抽気蒸気の蒸気源を、ボイラ１の給水加熱器に蒸気タービンの抽気蒸気を供給する抽気ラインとすることができるので、抽気蒸気を供給するための蒸気源をわざわざ用意する必要がなく、蒸気式空気抽出器の作動蒸気として蒸気タービンの抽気蒸気を簡単に供給することができる。 Moreover, the steam-type air extractor working steam supply facility shown in the present embodiment can supply the main steam of the boiler 1 as working steam when the extraction steam pressure of the turbine is lowered due to the operation state of the steam power plant. Therefore, it is possible to stably supply the working steam regardless of the operating state of the steam power plant. Further, since the steam source of the steam extracted from the steam turbine can be an extraction line for supplying the steam extracted from the steam turbine to the feed water heater of the boiler 1, it is necessary to prepare a steam source for supplying the extracted steam. In addition, the extraction steam of the steam turbine can be easily supplied as the operation steam of the steam air extractor.
以上のように本発明に係る蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、作動蒸気の規定圧力に近い圧力の蒸気源から蒸気を供給することで、圧力調整弁９１の絞り損失を小さくしエネルギー効率を高めようとするものゆえ、上記実施形態に限定されることなく種々の実施形態に適用することができる。
As described above, the steam-type air extractor working steam supply facility according to the present invention supplies the steam from the steam source having a pressure close to the specified pressure of the working steam, thereby reducing the throttle loss of the
例えば上記実施形態では、蒸気タービンの抽気蒸気として第１抽気蒸気及び第２抽気蒸気を作動蒸気供給系統とするが、第３抽気蒸気さらには第４抽気蒸気の圧力がエゼクタ５１、５３の規定圧力以上の圧力ならば、これら第３抽気蒸気、第４抽気蒸気を蒸気源にしてもよいことは言うまでもない。さらには高圧タービン１１から排気される蒸気、又は再熱器７で加熱された再熱蒸気を蒸気源としてもよい。これら蒸気も主蒸気に比較して圧力が低いので、主蒸気を蒸気源とする場合に比較して絞り損失が小さくなる。 For example, in the above embodiment, the first extraction steam and the second extraction steam are used as the operation steam supply system as the extraction steam of the steam turbine, but the pressure of the third extraction steam and further the fourth extraction steam is the specified pressure of the ejectors 51 and 53. It goes without saying that the third extraction steam and the fourth extraction steam may be used as the steam source at the above pressure. Furthermore, steam exhausted from the high-pressure turbine 11 or reheat steam heated by the reheater 7 may be used as the steam source. Since the pressure of these steams is also lower than that of the main steam, the squeezing loss is smaller than when the main steam is used as the steam source.
上記実施形態では、２つの抽気蒸気供給系統を備える例を示したが、抽気蒸気供給系統は１つであってもよい。もちろん抽気蒸気供給系統の数が多く、その中から規定圧力以上の圧力でかつ規定圧力に一番近い圧力を有する蒸気源から作動蒸気を供給すれば、絞り損失をより小さくすることが可能で好ましいが、抽気蒸気供給系統が１つであっても主蒸気から作動蒸気を供給する場合に比較して、絞り損失を小さくできることに変わりない。 In the above-described embodiment, an example in which two extraction steam supply systems are provided has been described, but one extraction steam supply system may be provided. Of course, if there are a large number of extracted steam supply systems, and operating steam is supplied from a steam source having a pressure equal to or higher than the specified pressure and the pressure closest to the specified pressure, it is possible to reduce the throttle loss, which is preferable. However, even if there is only one extraction steam supply system, the throttle loss can be reduced as compared with the case where the working steam is supplied from the main steam.
上記実施形態では、蒸気式空気抽出器の作動蒸気としてボイラの主蒸気を蒸気源とする作動蒸気供給系統を有する既設の汽力発電プラントを改造した例を示したが、もちろん新規の汽力発電プラントに本願発明を適用できることは言うまでもない。さらに既設又は新設の汽力発電プラントに係わらず、蒸気タービンの抽気蒸気が常時、作動蒸気規定圧力を上回る汽力発電プラントにあっては、主蒸気供給系統を設けることなく、抽気蒸気供給系統のみ設けることもできる。 In the above-described embodiment, an example in which an existing steam power plant having a working steam supply system that uses the main steam of a boiler as a steam source as the working steam of a steam air extractor has been shown. Needless to say, the present invention can be applied. In addition, regardless of the existing or newly installed steam power plant, in steam power plants where the steam extracted from the steam turbine always exceeds the operating steam regulation pressure, the main steam supply system is not provided, but only the steam extraction system is provided. You can also.
さらに汽力発電プラントの負荷に関わらず、１の蒸気タービンの抽気蒸気が常時、作動蒸気規定圧力を上回る汽力発電プラントにあっては、その抽気蒸気を蒸気源とすることで制御装置７１は不要となる。このような蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備は、構成が非常に簡単で、特別の制御も不要であるから容易に実現することができる。タービン抽気のない汽力発電プラントにあっては、再熱蒸気を蒸気源としてもよい。
Furthermore, regardless of the load of the steam power plant, in the steam power plant where the extracted steam of one steam turbine always exceeds the operating steam regulation pressure, the
１ ボイラ
７ 再熱器
９ 主蒸気管
１１ 高圧タービン
１７ 中圧タービン
２１ 低圧タービン
２５ 復水器
３７ 低圧給水加熱器
３９ 脱気器
４１ 抽気ライン
４７ 高圧給水加熱器
５１ エゼクタ
５３ エゼクタ
５５ インタークーラー
５７ アフタークーラー
６１ 主蒸気供給系統
６３ 第１抽気蒸気供給系統
６５ 第２抽気蒸気供給系統
６７ 圧力調整手段
６９ 作動蒸気送出系統
７１ 制御装置
７３ 主蒸気供給管
７５ 蒸気供給弁
７７ 圧力検出器
７９ 第１抽気蒸気供給管
８１ 蒸気供給弁
８３ 圧力検出器
８５ 第２抽気蒸気供給管
８７ 蒸気供給弁
８９ 圧力検出器
９１ 圧力調整弁
９３ 圧力検出器
９５ 圧力調節器
９７ 作動蒸気送出管
９９ 弁
１０１ 圧力検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 7
Claims (6)
供給される作動蒸気を減圧し規定圧力に調整する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段に作動蒸気を供給する作動蒸気供給系統と、
規定圧力に調整された作動蒸気を前記蒸気式空気抽出器に送出する作動蒸気送出系統と、を含み、
前記作動蒸気供給系統の蒸気源が蒸気タービンの抽気蒸気であることを特徴とする蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備。 A steam type air extractor working steam supply facility for supplying working steam adjusted to a specified pressure to a steam type air extractor that sucks and removes noncondensable gas from a condenser provided in a steam power plant,
Pressure adjusting means for reducing the pressure of the supplied working steam and adjusting it to a specified pressure;
An operating steam supply system for supplying operating steam to the pressure adjusting means;
A working steam delivery system for delivering working steam adjusted to a specified pressure to the steam-type air extractor,
A steam type air extractor working steam supply facility, wherein a steam source of the working steam supply system is extracted steam of a steam turbine.
前記抽気蒸気の圧力が前記規定圧力以上のときは、前記抽気蒸気を蒸気源とする前記作動蒸気供給系統から蒸気を供給するように制御し、前記抽気蒸気の圧力が前記規定圧力未満のときは、前記主蒸気を蒸気源とする前記作動蒸気供給系統から作動蒸気を供給するように制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備。 Furthermore, it has a working steam supply system that uses the main steam of the boiler as a steam source,
When the pressure of the extracted steam is equal to or higher than the specified pressure, control is performed so that steam is supplied from the working steam supply system using the extracted steam as a steam source, and when the pressure of the extracted steam is less than the specified pressure The steam type air extractor working steam supply equipment according to claim 1, further comprising a control device that controls the working steam to be supplied from the working steam supply system using the main steam as a steam source.
前記抽気蒸気を蒸気源とする前記作動蒸気供給系統は、前記抽気ラインを蒸気源とすることを特徴とする請求項２に記載の蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備。 The steam power plant comprises a bleed line for supplying bleed steam of a steam turbine as heating steam to a feed water heater for heating boiler feed water,
The steam-type air extractor working steam supply equipment according to claim 2, wherein the working steam supply system using the extracted steam as a steam source uses the extraction line as a steam source.
前記制御装置は、前記作動蒸気供給系統の中から前記規定圧力以上の圧力でかつ規定圧力に一番近い圧力の蒸気源を有する作動蒸気供給系統を選定し、該作動蒸気供給系統から作動蒸気を供給するように制御することを特徴とする請求項３に記載の蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備。 The steam power plant includes a plurality of extraction lines having different pressures, and an operation steam supply system using the extraction lines as a steam source also includes a plurality of operation steam supply systems having different steam source pressures,
The control device selects a working steam supply system having a steam source at a pressure equal to or higher than the specified pressure and closest to the specified pressure from the working steam supply system, and supplies the working steam from the working steam supply system. It controls so that it may supply, The steam type air extractor operation | movement steam supply equipment of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
前記抽気蒸気に代え、前記蒸気タービンを駆動した後の蒸気又は前記再熱器で加熱した再熱蒸気を蒸気源とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気式空気抽出器作動蒸気供給設備。 The steam power plant has a reheater for heating steam after driving a steam turbine,
The steam-type air extractor operation according to claim 1 or 2, wherein the steam source is steam after driving the steam turbine or reheat steam heated by the reheater instead of the extracted steam. Steam supply equipment.
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