冷凝器以及具备冷凝器的蒸汽涡轮设备的制造方法_2

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各种变形例进行说明。
[0040]“第一实施方式”
[0041]参考图1对本发明所涉及的蒸汽涡轮设备的第一实施方式进行说明。
[0042]本实施方式的蒸汽涡轮设备具备:锅炉等蒸汽发生器(蒸汽供给器)I ;高压蒸汽涡轮2及低压蒸汽涡轮3,通过在蒸汽发生器I中产生的蒸汽来驱动;发电机5,通过各蒸汽涡轮2、3的驱动来发电;再热器(蒸汽供给器)6,对从高压蒸汽涡轮2排出的蒸汽进行再加热;冷凝器30,使从低压蒸汽涡轮3排出的蒸汽即排出蒸汽ES冷凝之后恢复成水;及给水泵7,使冷凝器30中的水返回到蒸汽发生器I。
[0043]该蒸汽涡轮设备还具备:高压蒸汽管路11,将在蒸汽发生器I产生的蒸汽即高压蒸汽HS引导至高压蒸汽涡轮2 ;排气高压蒸汽管路15,将从高压蒸汽涡轮2排出的蒸汽引导至再热器6 ;再热蒸汽管路13,将通过再热器6而被加热的蒸汽即再热蒸汽RS引导至低压蒸汽涡轮3 ;旁通高压蒸汽管路12,从高压蒸汽管路11分支,并将高压蒸汽HS引导至冷凝器30 ;旁通再热蒸汽管路14,从再热蒸汽管路13分支,并将再热蒸汽RS引导至冷凝器30 ;冷凝管路16,将冷凝器30中的水引导至给水泵7 ;给水管路17,将来自给水泵7的水引导至蒸汽发生器I ;及喷水管路18,从给水管路17分支,并将水引导至冷凝器30。
[0044]在高压蒸汽管路11上设置有对流入到高压蒸汽涡轮2的高压蒸汽HS的流量进行调节的高压蒸汽调节阀21。在再热蒸汽管路13上设置有对流入到低压蒸汽涡轮3的再热蒸汽RS的流量进行调节的再热蒸汽调节阀23。在旁通高压蒸汽管路12上设置有开闭阀22。并且,在旁通再热蒸汽管路14也设置有开闭阀24。在给水管路17中,在比喷水管路18分支的位置更靠近蒸汽发生器I侧,设置有对流入到蒸汽发生器I的水的流量进行调节的给水调节阀27。喷水管路18上设置有对朝向冷凝器30内喷射的水的流量进行调节的喷水调节阀28。
[0045]高压蒸汽涡轮2及低压蒸汽涡轮3均具备以轴线为中心旋转的涡轮转子和以能够旋转的方式包覆涡轮转子的壳体。高压蒸汽涡轮2的涡轮转子和低压蒸汽涡轮3的涡轮转子以同一轴线为中心进行旋转,且彼此连结。并且,在高压蒸汽涡轮2的涡轮转子上连结有发电机5的发电机转子。
[0046]低压蒸汽涡轮3为向涡轮转子所延伸的轴方向排出蒸汽的轴流排气型蒸汽涡轮。从而,低压蒸汽涡轮3的壳体在轴方向上且与高压蒸汽涡轮2相反一侧的后侧作为排气口4而开口。
[0047]冷凝器30为与轴流排气型蒸汽涡轮相应的冷凝器,其配置于低压蒸汽涡轮3的后侦U。该冷凝器30具有:传热管组32,由多个传热管31构成;主躯体35,包覆传热管组32 ;中间躯体41,位于低压蒸汽涡轮3与主躯体35之间而连结两者;旁通蒸汽接收部51,接收来自旁通高压蒸汽管路12的蒸汽即旁通高压蒸汽BHS、以及来自旁通再热蒸汽管路14的蒸汽即旁通再热蒸汽BRS ;及水喷射器(水喷射部)56,使来自喷水管路18的水在冷凝器30内喷射。另外,以下,有时将旁通高压蒸汽BHS和旁通再热蒸汽BRS中的其中一者或者两者简称为旁通蒸汽BS。
[0048]主躯体35在低压蒸汽涡轮3的后方隔开间隔配置。中间躯体41从低压蒸汽涡轮3的排气口 4向后方延伸,并连结低压蒸汽涡轮3的排气口 4和主躯体35。在主躯体35中连接有中间躯体41的部分为主躯体35的侧部,且为低压蒸汽涡轮3侧。主躯体35的与中间躯体41的连接部分开口。从低压蒸汽涡轮3排出的蒸汽即排出蒸汽ES经由中间躯体41从该开口(以下,作为排出蒸汽入口 36)流入至主躯体35内。从而,中间躯体41形成将来自低压蒸汽涡轮3的排出蒸汽ES引导至主躯体35内的传热管组32的蒸汽主流路42的一部分。另外,蒸汽主流路42由中间躯体41的内部空间和在主躯体35中从主躯体35的排出蒸汽入口 36至传热管组32之间的空间构成。在构成传热管组32的多个传热管31中,例如有海水等冷却介质流动。各传热管31使在内部流动的冷却介质和外部的排出蒸汽ES进行热交换,并使排出蒸汽ES冷凝之后恢复成水。主躯体35的内部下方构成通过排出蒸汽ES的冷凝而获得的水所蓄存的热井38。在该主躯体35的下部连接有冷凝管路16。
[0049]旁通蒸汽接收部51具有:旁通蒸汽接收箱52,内部形成有接收旁通蒸汽BS的空间;高压蒸汽喷射器53,连接于旁通高压蒸汽管路12,并在旁通蒸汽接收箱52内喷射旁通高压蒸汽BHS ;及再热蒸汽喷射器54,连接于旁通再热蒸汽管路14,并在旁通蒸汽接收箱52内喷射旁通再热蒸汽BRS。
[0050]旁通蒸汽接收箱52连接固定于主躯体35的上部。旁通蒸汽接收箱52和主躯体35的连接部分开口,从该开口(以下,作为旁通蒸汽入口 37)喷射到旁通蒸汽接收箱52内的旁通蒸汽BS流入至主躯体35内。高压蒸汽喷射器53及再热蒸汽喷射器54均为在配管形成多个贯穿空的多孔管。并且,在旁通蒸汽接收箱52内且高压蒸汽喷射器53及再热蒸汽喷射器54的下方位置,换言之,在传热管组32侧的位置配置有水喷射器56。该水喷射器56在配管上设置有多个喷射水的喷嘴。多个喷嘴设置于配管的上部且朝向上方,即朝向高压蒸汽喷射器53及再热蒸汽喷射器54侧喷射水。
[0051]接着,对以上说明的蒸汽涡轮设备的动作进行说明。
[0052]在蒸汽发生器I中产生的蒸汽经由高压蒸汽管路11作为高压蒸汽HS而流入到高压蒸汽涡轮2的壳体内,并驱动该高压蒸汽涡轮2。此时,高压蒸汽调节阀21对流入到高压蒸汽涡轮2的壳体内的高压蒸汽HS的流量进行调节。设置于旁通高压蒸汽管路12的开闭阀22处于全闭状态。从高压蒸汽涡轮2排出的高压蒸汽HS经由排气高压蒸汽管路15流入到再热器6并被再加热。通过再热器6而被加热的蒸汽经由再热蒸汽管路13作为再热蒸汽RS流入到低压蒸汽涡轮3的壳体内,并驱动该低压蒸汽涡轮3。此时,再热蒸汽调节阀23对流入到低压蒸汽涡轮3的壳体内的再热蒸汽RS的流量进行调节。并且,设置于旁通再热蒸汽管路14的开闭阀24处于全闭状态。
[0053]若驱动高压蒸汽涡轮2及低压蒸汽涡轮3,则发电机5进行发电。
[0054]驱动低压蒸汽涡轮3的再热蒸汽RS从低压蒸汽涡轮3的排气口 4作为排出蒸汽ES而排出,在通过冷凝器30的中间躯体41之后,流入到主躯体35内的传热管组32中。即排出蒸汽ES在从低压蒸汽涡轮3的排气口 4通过冷凝器30内的蒸汽主流路42之后,流入到传热管组32中。此时,排出蒸汽ES从在传热管组32中与主躯体35的排出蒸汽入口 36对置的侧部区域33主要流入到传热管组32中。另外,这里的“主要流入”是表示从在传热管组32中与主躯体35的排出蒸汽入口 36对置的侧部区域33,向传热管组32中流入最多的排出蒸汽ES。
[0055]流入到传热管组32中或者到达传热管组32的周围的排出蒸汽ES,与在构成传热管组32的传热管31内流动的冷却介质进行热交换之后冷凝并成为水。该水蓄存在主躯体35下方的热井38中。蓄存在热井38中的水经由冷凝管路16、给水泵7、给水管路17返回到蒸汽发生器I。此时,给水调节阀27对流入到蒸汽发生器I的水的流量进行调节。并且,喷水调节阀28处于全闭状态。
[0056]如以上稳定运行中,例如,在通过来自连接于发电机5的电力系统的供电停止的指示,使高压蒸汽涡轮2及低压蒸汽涡轮3停止等情况下,将高压蒸汽调节阀21及再热蒸汽调节阀23从开启状态成为全闭状态。并且,将设置有旁通高压蒸汽管路12及旁通再热蒸汽管路14的开闭阀22、24从全闭状态成为全开状态。其结果,来自蒸汽发生器I的高压蒸汽HS作为旁通高压蒸汽BHS经由高压蒸汽管路11、旁通高压蒸汽管路12及高压蒸汽喷射器53喷射到旁通蒸汽接收箱52内。并且,来自再热器6的再热蒸汽RS作为旁通再热蒸汽BRS经由再热蒸汽管路13、旁通再热蒸汽管路14及再热蒸汽喷射器54喷射到旁通蒸汽接收箱52内。由于喷射到旁通蒸汽接收箱52内的旁通高压蒸汽BHS在高压蒸汽涡轮2中不工作,因此相比在高压蒸汽涡轮2中工作的高压蒸汽HS为高温且高压。并且,由于喷射到旁通蒸汽接收箱52内的旁通再热蒸汽BRS在低压蒸汽涡轮3不工作,因此相比在低压蒸汽涡轮3中工作的再热蒸汽RS(排出蒸汽ES)为高温且高压。从而,在旁通蒸汽接收箱52中流入相比经由中间躯体41流入到主躯体35内的排出蒸汽ES为高温且高压的旁通蒸汽BS0
[0057]在以上情况下,进而喷水调节阀28开启,来自给水泵7的水的一部分经由喷水管路18及水喷射器56喷射到旁通蒸汽接收箱52内。喷射到旁通蒸汽接收箱52内的水与高温且高压的旁通蒸汽BS进行热交换,从而降低旁通蒸汽BS的温度。并且,喷射到该旁通蒸汽接收箱52内的水作为针对旁通蒸汽BS的帘幕(curtain)而发挥作用,抑制该旁通蒸汽BS流入到主躯体35内。另外,水在该过程中绝大部分成为蒸汽。
[0058]旁通蒸汽BS以及通过与该旁通蒸汽BS进行热交换而成为蒸汽的水流入到传热管组32中。此时,旁通蒸汽B
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