蒸汽轮机强制冷却装置、具备该装置的蒸汽轮机装置及蒸汽轮机强制冷却方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在蒸汽轮机停止后对蒸汽轮机强制地进行冷却的蒸汽轮机强制冷却装置、具备该蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置以及蒸汽轮机强制冷却方法。
【背景技术】
[0002]在蒸汽轮机装置中，通常在汽轮机入口部导入500°C以上的高温蒸汽。因此，当在定期检查、蒸汽轮机故障时需要分解作业的情况下，通过自然散热冷却至旋转停止可能温度需要耗费非常多的时间。这期间无法供给电力，因此若考虑电力的稳定供给、经济性，则期望尽可能地缩短冷却时间。
[0003]作为蒸汽轮机的冷却方法，在专利文献I的技术中，通过驱动连接于凝汽器的真空泵，对排气路作用吸引力，从而将外部空气从真空破坏阀吸引至凝汽器内。该外部空气从凝汽器内通过低压汽轮机而从中压汽轮机的蒸汽排气部进入中压汽轮机内。该外部空气从中压汽轮机的低温侧进行冷却，已升温的外部空气流向中压汽轮机高温侧而对高温侧进行冷却，从中压汽轮机的蒸汽导入部排出至排气路径。另一方面，吸引至凝汽器内的外部空气通过通风阀、低温再热管从高压汽轮机的蒸汽排气部进入高压汽轮机内而对高压汽轮机进行冷却，从蒸汽导入部排出至排气路径。另外，在专利文献I的技术中，记载有代替真空泵而使喷射器连接于凝汽器。
[0004]专利文献1:日本特公平3-4723号公报
[0005]当前，除了定期检查时、蒸汽轮机的故障时之外，即使在从试运转至发电厂运行开始的期间，为了尽可能快地进行作业，要求缩短停止后的蒸汽轮机的冷却时间。于是，利用外部空气以不使蒸汽轮机产生热应力、热变形的方式实现冷却，但上述的技术具有以下的冋题。
[0006]在专利文献I所记载的技术中，利用了使凝汽器为真空的既有的真空泵。因此，冷却空气被既有的真空泵吸引，因此导入蒸汽轮机的冷却空气量被真空泵的容量以及吸引能力限定。因此，存在很难提高由于冷却空气量增加引起的冷却能力的问题。
[0007]另外，蒸汽轮机冷却后的空气成为高温，因此导致超过通常运转过程中的真空泵的使用温度。为此，需要在向真空泵导入空气前进行空气冷却器的冷却。因此，存在如下问题，即由于空气冷却器本身的交货期、用于与供给冷却水的轴冷水配管连接的工序步骤增加而导致需要时间直至设置。并且，导致需要空气冷却器以及空气冷却器安装的成本、安装空间。
[0008]另外，在上述的专利文献I的技术中，当在凝汽器连接喷射器的情况下，使用由起动用喷射器、通常运转用喷射器、热交换器构成的喷射器(以下，记载为凝汽器常设喷射器)。
[0009]设置于该凝汽器常设喷射器的起动用喷射器以及通常运转用喷射器的喷射器种类为蒸汽喷射器，作为驱动流体利用辅助蒸汽。
[0010]在该凝汽器常设喷射器中，为了在机械设备起动时排出凝汽器内的大量的空气，而使用容量较大的起动用喷射器进行凝汽器的抽真空。此时，锅炉未运转，因此辅助蒸汽源需要使用辅助锅炉或者其他装置。另外，锅炉未运转，因此即使进行向冷凝水的热回收，也不没有意义，因此来自起动用喷射器的排气被释放至大气。
[0011]另外，在机械设备通常运转时，与起动时相比，空气的排出量不多，因此成为使用通常运转用喷射器维持凝汽器的真空度的运转。该通常运转用喷射器的辅助蒸汽源从循环内抽气。来自通常运转用喷射器的排气使用附设于喷射器的热交换器来向冷凝水进行热回收。
[0012]此处，凝汽器常设喷射器为蒸汽式的理由能够列举在蒸汽循环内利用现有的高压蒸汽比在压缩机生成压缩空气高效、蒸汽的热能能够利用为向冷凝水进行热回收、若考虑压缩空气中的喷射器的驱动则导致压缩机的容量增大等的理由。
[0013]然而，在将该凝汽器常设喷射器利用于强制冷却的情况下，存在以下所示的问题点。
[0014]例如，若将起动用喷射器使用于强制冷却，则驱动喷射器被排出的高温蒸汽(?辅助蒸汽)被释放至大气，因此导致使热能大量地流失。
[0015]另外，若使用通常运转用喷射器，则喷射器排出的高温蒸汽(?辅助蒸汽)导入热交换器，因此为了保护热交换器而需要使冷却侧的冷凝水流动。换句话说，仅为了进行强制冷却而必须使停止的冷凝泵起动。而且，即使起动冷凝泵而对高温蒸汽与冷凝水进行热交换，由于锅炉也在停止过程中，因此无法有效利用热能，因此导致与流失的情况相同的结果O
[0016]如上，为了将凝汽器常设喷射器利用于强制冷却，作为驱动流体需要在另行准备辅助蒸汽后使用。因此，喷射器的排气尽管是高温蒸汽具有大量的热能，但必须向大气释放。另外，即使向冷凝水进行热回收，由于锅炉停止，因此也与释放的情况相同。
[0017]因此，强制冷却缩短机械设备停止期间而获得经济效果，但若使用凝汽器常设喷射器，则浪费地利用燃料，即、使热能流失，因此不存在经济效果，从而存在不能完全有助于电力的稳定供给的问题。
【发明内容】
[0018]本发明的目的在于提供一种使用容易得到的设备并利用低成本并且简易的设备结构提高了冷却效果的蒸汽轮机强制冷却装置、具备该蒸汽轮机强制冷却装置的该蒸汽轮机装置以及蒸汽轮机强制冷却方法。
[0019]为了解决上述课题，例如采用权利要求书所记载的结构。
[0020]本发明包含解决上述课题的多个方案，但若列举其一个例子，则是一种蒸汽轮机强制冷却装置，其用于在蒸汽轮机停止后对该蒸汽轮机强制地进行冷却，该蒸汽轮机强制冷却装置的特征在于，具备:从用于向上述蒸汽轮机供给蒸汽的蒸汽入口侧配管分支的第一分支配管；设置于该第一分支配管的非蒸汽驱动式喷射器；以及设置于相比上述非蒸汽驱动式喷射器靠近上述蒸汽入口侧配管的位置的上述第一分支配管的截止阀。上述非蒸汽驱动式喷射器是与既有的真空泵(或者蒸汽驱动式喷射器)另设的装置。
[0021]本发明的效果如下。
[0022]根据本发明，在对蒸汽轮机进行强制冷却时，使用容易得到的设备并利用低成本并且简易的设备结构便能够提高冷却效果。
【附图说明】
[0023]图1是表示具备了本发明的第一实施例的蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置的系统的概要的图。
[0024]图2是表示本发明的第一实施例的蒸汽轮机金属温度与冷却空气量的关系的图表。
[0025]图3是表示具备了本发明的第二实施例的蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置的系统的概要的图。
[0026]图4是表示本发明的第二实施例的蒸汽轮机装置各部的压力的图表。
[0027]图5是表示具备了本发明的第三实施例的蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置的系统的概要的图。
[0028]图6是表示具备了本发明的第四实施例的蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置的系统的概要的图。
[0029]图中:
[0030]A—锅炉，B—再热器，C—冷却水系统，D—压缩机，E、F—供水加热器，I—主蒸汽管，2—主蒸汽截止阀，3—蒸汽调节阀，4一高压汽轮机，5—低温再热管，6—低温再热管止回阀，7—高温再热蒸汽管，8—组合再热阀，9一中压汽轮机，10—交叉管，11 一低压汽轮机，12—凝汽器，14一真空泵，15—真空破坏阀，26—空气冷却器，27、28、29、30、47、48、50、51—喷射器，34、35—检修口座，36—鼓风机，37、38—压力检测器，43、44 一抽气管，13、23、24、32、33、39、40—阀，21、22、31、41、42、45、46、49一分支配管，60—控制器。
【具体实施方式】
[0031]以下，使用附图对本发明的蒸汽轮机强制冷却装置、具备了该蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置以及蒸汽轮机强制冷却方法的实施例进行说明。
[0032]<第一实施例>
[0033]使用图1以及图2对本发明的蒸汽轮机强制冷却装置、具备了该蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置以及蒸汽轮机强制冷却方法的第一实施例进行说明。此外，在图1以及图2中，列举应用于具备了高压汽轮机、中压汽轮机、低压汽轮机的蒸汽轮机装置的情况进行说明。
[0034]图1是表示具备了本发明的第一实施例的蒸汽轮机强制冷却装置的蒸汽轮机装置的系统的概要的图，图2是表示本发明的第一实施例的蒸汽轮机金属温度与冷却空气量的关系的图表。
[0035]如图1所示，蒸汽轮机装置具备高压汽轮机4、中压汽轮机9、以及低压汽轮机11的、与压力对应的蒸汽轮机数种类。
[0036]在上述的蒸汽轮机装置中，从锅炉A产生的蒸汽经由主蒸汽管1、主蒸汽截止