JPH0392507A - 蒸気タービンのタービンバイパス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は蒸気タービンのタービンバイパス装置に関する
． （従来の技術） タービンバイパス装置はボイラとタービンとの相互の制
約を解消または緩和することによってプラント運転の柔
軟性を高める目的で設置されるもので、起動特性の向上
，ボイラ負荷とタービン負荷の差の吸収、さらに、ボイ
ラ安全弁としての機能等の働きがある。

従来のタービンバイパス装置を再熱タービンの場合につ
いて示したものが第３図である。高圧タービンバイパス
装置としてボイラエより発生した主蒸気を高圧タービン
２をバイパスして流すための主蒸気管３と低温再熱蒸気
管４とを結ぶ高圧蒸気バイパス管５と，高圧蒸気バイパ
ス管５の蒸気流量を制御するための高圧蒸気バイパス弁
６と、高圧蒸気／＜イパス弁６の出口温度を制御するた
めの減温器７とで構成され、低温再熱蒸気管４には高圧
タービン排気逆止弁８が設置されている。また低圧ター
ビンバイパス装置として再熱器９を通過した蒸気を中圧
タービン１０および低圧タービンｌ１をバイパスして復
水器ｌ２ヘダンプするための高温再熱蒸気管１３と復水
器１２とを結ぶ低圧蒸気バイパス管１４と、低圧蒸気バ
イパス管ｌ４の蒸気流量を制御するための低圧蒸気バイ
パス弁１５と、低圧蒸気バイパス弁１５の出口温度を制
御するための減温器１６とで構威されている．復水器ｌ
２で凝縮した水は復水ポンプ１７，低圧給水加熱管１８
，説気器１９，給水ポンプ２０，高圧給水加熱管２ｌの
各々を通ってボイラ１に送られ，そこで生戒される主蒸
気は再び高圧タービン２、中圧タービン１０および低圧
タービン１１に供給される． （発明が解決しようとする課題） この従来のタービンバイパス装置では次の様な問題点が
あった．その第一は，復水器１２の構造上の問題である
．通常、タービンバイパス運転時にはバイパス蒸気は復
水器１２の上部本体に水平方向に流入する。復水器ｌ２
内において大量のバイパス蒸気が膨張すると、復水器胴
板，内部構造物，ネックヒータ，管束上部等に蒸気が高
速で当ってそれらに損傷を与えるために蒸気流入エネル
ギを分散させる配慮が必要となる．特に、復水器ｌ２に
流入する蒸気量は途中減温のための加えられる冷却水に
よって再熱器出口蒸気量の１３０％程度にもなり，エネ
ルギが大きい．通常運転中，復水器ｌ２に流入する蒸気
量はボイラ給水の加熱のために各タービン２，　１０．
　１１から抽気される蒸気量が３０％程度あり，再熱器
出口蒸気量の７０％程度である。従って、１０郎容量の
タービンバイパス装置ではタービンバイパス運転時には
通常運転時の１．３／０．７＝１．８倍ものバイパス蒸
気が復水器ｌ２に流入することになり、熱負荷の点から
も、復水器１２内での蒸気流速からも、過負荷運転に対
する設計・構造上の配慮が必要になる場合がある． 第二の問題は、大量の冷却水量の確保である。

バイパス蒸気は復水器１２，低圧タービン１１，伸縮継
手等の温度制限から，復水器１２に流入する前に減温器
ｌ６により冷却する必要がある．通常、この冷却のため
の冷却水は復水ポンプ１７の吐出側から抽出される復水
が用いられるが復水ポンプ１７にとっても容量的に１．
８倍程度の過負荷となる．さらに、減温器ｌ６に供給さ
れる冷却水はバイパス蒸気に見合う圧力を保つ必要があ
り，復水ボンプ１７としては流量と圧力の双方について
要求を満たすように配慮する必要がある。場合によって
はタービンバイパス運転時に復水ポンプエ７は予備機を
起動することも考えなければならない． 第三の問題は、機器配置上の問題である．低圧蒸気バイ
パス管１４が接続される復水器ｌ２は，元々ネックヒー
ターやボイラ給水ポンプ駆動用蒸気タービンの排気管が
接続されており、この中で低圧蒸気バイパス管ｌ４の接
続のためのスペースを確保しなければならないという問
題がある，さらに．復水器ｌ２の上部本体内部はバイパ
ス蒸気を流入させるために，空間容積を確保する必要が
ある．このため、復水器Ｉ２の上部本体の寸法が大きく
なり，機器配置上の特別の配慮が要求されてくる。さら
に、低圧バイパス蒸気は比体積が小さく、重量流量は大
きいので、低圧蒸気バイパス管１４は大口径のものとな
り、この点も機器配置上の問題点となっている。

本発明の目的は上記のそれぞれの問題を踏まえる中で適
切なバイパス蒸気の処理によってこれらの問題をすべて
解決するようにした蒸気タービンのタービンバイパス装
置を提供することにある．（発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明はボイラで生成される
主蒸気あるいは再熱器でタービン排気を加熱して得られ
る再熱蒸気を複数のタービンをバイパスして・復水器に
直接導くタービンバイパス管を有する蒸気タービンのタ
ービンバイパス装置において，タービンバイパス管と給
水加熱器またはタービンが給水加熱器に至る油気管とを
結ぶ配管系統を設けたことを特徴とするものである．（
作用）　　・ タービンバイパス管と給水加熱器とを連絡する配管系統
によりタービンバイパス運転中にタービンバイパス蒸気
の一部を給水加熱器に導いて凝縮させる．このため復水
器に流入するバイパス蒸気は大幅に減少させられ、復水
器の過負荷，復水器の寸法の増大、復水ボンプの過負荷
等の問題の解消を果たすことができる． （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
ｌ図は再熱タービンの場合について本発明を具対的に適
用した例を示したものである。

低圧蒸気バイパス管１４からは高圧給水加熱器２１，脱
気器１９，低圧給水加熱器１８と接続する分岐管２２が
分岐しており、バイパス蒸気の一部はオリフイス２４，
逆止弁２３を介して各給水加熱器１ｇ，　２１および脱
気器ｌ９へ導かれ、そこで凝縮される。オリフィス２４
はタービンバイパス時のボイラ発生蒸気量を全て各ター
ビン２，　１０．　１１に流入させた時に得られる給水
加熱用油気圧力と同じ圧力が得られるように寸法を定め
たものである。逆止弁２３は通常運転時に中圧および低
圧タービン１０，１．１から各給水加熱器２１．　１８
へ送られる油気が各分岐管２２を通って復水器１２へ逆
流するのを防止するために設置される。なお、オリフィ
ス２４の代わりに絞り弁などの他の減圧装置を用いるこ
とも可能である。

次に、上記Ｗ戊による作用を説明する。

タービンバイパス運転時、低圧蒸気バイパス弁ｌ５が全
開されてバイパス蒸気が低圧蒸気バイパス管１４を通し
て復水器１２へ逃がされる。このとき，バイパス蒸気の
一部は低圧蒸気バイパス管１４から各分岐管２２を通し
て、それぞれ高圧給水加熱器２１．鋭気器１９、低圧給
水加熱器１８に排出され、そこを流れるボイラ給水によ
り冷却されて凝縮させられる。

なお、本実施例の別の作用として、逆止弁２３に強制開
の機能を加えることにより、各給水加熱器２１．１８で
水位異常高が発生した時これを強制的に開き，各給水加
熱器２１．　１８のドレンを分岐管２２、低圧蒸気バイ
パス管１４を介して復水器ｌ２へ逃し、これにより各タ
ービン１０．　１１ヘドレンが流入する最悪の事態を避
けることが可能になる。この場合、低圧蒸気バイパス弁
１５は各給水加熱器２１．　１８での水位異常高信号に
よるタービントリップによっては開かず、閉のまま保持
する機構とする。

また、本発明は上記実施例に代えて次のように構成する
ことができる。

すなわち、第２図に示されるようにオリフイス２４は低
圧蒸気バイパス管１４に設置することができる。また、
分岐管２２は給水加熱器２１．　１８に直接接続する代
わりに油気管に接続することも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、タービンバイパス運
転時にタービンバイパス蒸気の一部を複数の給水加熱器
に回収することにより復水器の過負荷、復水器寸法の増
大、復水ポンプの過負荷、犬口挫タービンバイパス管に
よる機器配置上の問題点をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すタービンバイパス装置
の系統図、第２図は本発明の他の実施例を示すターンバ
イパス装置の系統図、第３図は従来のタービンバイパス
装置を示す系統図である。 １・・・ボイラ　　　　　　　２・・・高圧タービン４
・・・低温再熱蒸気管 ５・・・高圧蒸気バイパス管 ６・・・高圧蒸気バイパス弁 ９・・・再熱器　　　　　　１０・・・中圧タービン１
１・・・低圧タービン　　　１２・・・復水器１３・・
一高温再熱蒸気管 １４・・・低圧蒸気バイパス管 １５・・・低圧蒸気バイパス弁 ｌ８・・・低圧給水加熱器 ２２・・・分岐管 ２４・・オリフィス ２１・・・高圧給水加熱器 ２３・・・逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボイラで生成される主蒸気あるいは再熱器でタービン排
   気を加熱して得られる再熱蒸気を複数のタービンをバイ
   パスに復水管に直接導くタービンバイパス管を有する蒸
   気タービンのタービンバイパス装置において、前記ター
   ビンバイパス管と給水加熱器または前記タービンから給
   水加熱器に至る抽気管とを結ぶ配管系統を設けたことを
   特徴とする蒸気タービンのタービンバイパス装置。