JPH04334703A - 流動接触分解装置の動力回収装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油を精製する流動接
触分解装置（ＦＣＣ装置：Ｆｌｕｉｄ　　Ｃａｔａｌｉ
ｔｉｃ　　Ｃｒａｃｋｉｎｇ　）における動力回収装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来のＦＣＣ動力回収装置の一例
を示す。図３において、ガスエキスパンダ２は、ＦＣＣ
装置にある再生塔１から放出される排ガスを回転エネル
ギに変換して動力回収を行う。圧縮機３は、空気吸入配
管２３より吸入された空気を圧縮し、その圧縮空気を再
生搭１に供給する。スチームタービン４は、圧縮機３と
発電機５との間に接続され、回転数を制御する。発電機
５は、ガスエキスパンダ２、圧縮機３、スチームタービ
ン４に一軸で接続されて電力回収を行う。

【０００３】圧力調整弁７は、ガスエキスパンダ入口配
管１２に取り付けられ、ガスエキスパンダ２に供給され
るガスの圧力を調整する。ガバナ（スチーム量調整弁）
８は、スチームタービン４のスチーム供給配管１３に取
り付けられ、スチームタービン４に供給されるスチーム
量を調整する。流量調整弁９は、再生搭１への空気流入
配管１４に取り付けられ、再生塔１に供給される空気流
量を調整する。圧力計１１は、再生搭１に取り付けられ
、ＦＣＣ圧力を検出する。

【０００４】流量計１５は、空気流入配管１４に流れる
空気流量を検出する。回転計１６は、スチームタービン
４の回転数を検出する。圧力調節計２０は、圧力計１１
の検出信号に基づいて圧力調整弁７の弁開度を調節する
。回転数調節計２１は、回転計１６の検出信号に基づい
てガバナ８の弁開度を調節する。流量調節計２２は、流
量計１５の検出信号に基づいて流量調整弁９の弁開度を
調節する。抽気復水器２４は、スチームタービン４に接
続されている。また、１２，１３，１４，１７および２
３は、それぞれ各種配管である。

【０００５】このようにして構成されるＦＣＣ動力回収
装置において、圧縮機３によって圧縮された圧縮空気は
、配管１４を介して再生搭１に一定に供給され、燃焼反
応する。このとき、再生搭１から得られる排ガスは、配
管１２を介してガスエキスパンダ２に入り、ポリトロー
プ変化により回転エネルギに変換され、配管１７を介し
て排ガス回収装置に回収される。

【０００６】再生搭１の圧力は、圧力調整弁７によって
一定の圧力となるように制御されている。ガスエキスパ
ンダ２、圧縮機３、スチームタービン４、発電機５は一
軸で接続されており（これらの構成機器をトレインと称
す）、圧縮機３で消費された動力をガスエキスパンダ２
で回収し、スチームタービン４の回転により発電機５を
駆動してトレインバランスをとり、トレイン回転数を常
に一定に保つ。例えばガスエキスパンダ出力：＋６５０
０ｋｗ，圧縮機消費動力：−５０００ｋｗ，スチームタ
ービン動力：＋８０００ｋｗ，発電機負荷：−９５００
ｋｗである。

【０００７】ここで、発電機５の負荷が減少すると、ス
チームタービン４の回転数が上昇する。これを防止する
ためには、ガバナ弁８を絞ってスチームタービン４に供
給されるスチーム量を少なくし、スチームタービン４の
出力を減少させる必要がある。このようにトレイン回転
数を一定に制御することは、発電機５の負荷に応じてス
チーム量を調節することにつながる。

【０００８】上記のような従来のＦＣＣ動力回収装置に
おいて、再生塔１に供給される圧縮空気の流量および再
生塔１の圧力をほぼ一定とする場合、回転数の調整はガ
バナ弁８の開閉によりスチーム量を増減して、スチーム
タービン４の出力を上下させることで行なっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
、再生塔１に流入される空気流量と再生塔圧力をほぼ一
定に保つため、トレイン回転数の調整をスチームタービ
ン４に供給されるスチーム量の調整により行なっていた
。しかしながら、この方法では、発電機５の負荷遮断に
より、その負荷がゼロになった場合、ガバナ弁８を全閉
にしてスチームタービン４の出力をゼロにしても、圧縮
機３の消費動力に比べてガスエキスパンダ２の回収動力
が大きくなる。このため、トレイン回転数が許容範囲を
越えて上昇し、機器の破損を招くことになる。

【００１０】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、発電負荷の大幅な減少が生じた場合でも、トレイ
ン回転数を安定に保つことのできる流動接触分解装置の
動力回収装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、スチームター
ビンの回転数に応じて出力される回転数調節信号に基づ
いてスチーム量調整弁を開閉操作し、スチームタービン
の回転数制御を行う流動接触分解装置の動力回収装置に
おいて、ガスエキスパンダに流入される再生塔からの排
ガスをバイパスし、そのバイパス流路上にバイパス流量
調整弁を設けることにより、発電機の負荷遮断状態が検
出された場合に、回転数調節信号をスチーム量調整弁か
らバイパス流量調整弁に切替え、このバイパス流量調整
弁の開閉操作によりスチームタービンの回転数制御を行
う。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、発電機負荷遮断により発
電負荷がゼロになった場合、スチームタービンの出力を
ゼロにすべくスチーム量調整弁を全閉にすると同時に、
余分な回収動力を減少させるためにバイパス流量調整弁
を開いてガスエキスパンダに流れる排ガス量を少なくで
きる。これにより、ガスエキスパンダの回収動力を小さ
くして、トレイン回転数の上昇を防ぐことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
る流動接触分解装置の動力回収装置を説明する。

【００１４】図１にその構成を示す。なお、図１におい
て、図３と同一の部分には、同一符号を付し、以下の説
明は省略するものとする。本実施例では、ガスエキスパ
ンダ２の入口流路に取り付けられた圧力調整弁７の後方
にバイパス流路１８を設け、このバイパス流路１８上に
バイパス流量調整弁１９を備えている。バイパス流路１
８は、ガスエキスパンダ２に流入される再生塔１からの
排ガスをバイパスする。バイパス流量調整弁１９は、回
転数調節計２１から出力される回転数調節信号によって
開閉操作され、バイパス流路１８によってバイパスされ
る排ガスの流量を調整する。

【００１５】また、同実施例では、負荷遮断トリップ検
出器２５および信号切替器２６を備えている。負荷遮断
トリップ検出器２５は、発電機５または発電システムに
取り付けられ、発電機５の負荷遮断状態を検出して、負
荷遮断トリップ信号を信号切替器２６に出力する。信号
切替器２６は、負荷遮断トリップ検出器２５の検出結果
に応じて回転数調節計２１から出力される回転数調節信
号をガバナ（スチーム量調整弁）８またはバイパス流量
調整弁１９に選択的に供給するものであって、負荷遮断
トリップ検出器２５により発電機５の負荷遮断状態が検
出された場合に、回転数調節信号をバイパス流量調整弁
１９に供給する。

【００１６】上記のような構成からなる動力回収装置で
は、通常運転時においては発電負荷に応じてスチームタ
ービン４の流入スチーム量を調整してトレインパワーバ
ランスをとり、トレイン回転数を一定に保つ。ここで、
発電負荷が遮断すると、発電負荷分だけ負荷が減少し、
トレイン回転数が上昇するので、これを防止するため、
回収する動力を減らす必要がある。このような場合には
、ガバナ弁８を全閉にしてスチームタービン４による動
力回収をゼロにし、さらにバイパス流量調整弁１９を開
いて、ガスエキスパンダ２に流れる排ガスを少なくし、
ガスエキスパンダ２による動力回収分を減少させる。

【００１７】例えば通常運転時において、ガスエキスパ
ンダ出力：＋６５００ｋｗ，圧縮機消費動力：−５００
０ｋｗ，スチームタービン動力：＋８０００ｋｗ，発電
機負荷：−９５００ｋｗでトレインパワーバランスをと
って回転数を一定に保った状態から、発電負荷遮断によ
り発電機負荷の９５００ｋｗがゼロとなり消費動力が減
少したとする。このような場合、ガバナ弁８は全閉にな
り、スチームタービン動力は８０００ｋｗからゼロにな
る。しかし、トレインパワーバランスをとると、エキス
パンダ回収動力が１５００ｋｗ余分となる。ここで、バ
イパス流量調整弁１９が負荷遮断トリップ信号を受けて
通常運転の全閉の状態から開状態になる。これにより、
バイパス流路１８に排ガスが流れ、ガスエキスパンダ２
の通常流量が減少し、そのエキスパンダ動力が必要動力
以下に抑えられる。

【００１８】この様子を図２に示す。図２に示すように
、負荷遮断トリップ検出器２５によって負荷遮断状態が
検出されると、信号切替器２６は負荷遮断トリップ信号
により回転数調節計２１の回転数調節信号をバイパス流
量調整弁１９に供給する。これにより、通常のガバナ８
による制御からバイパス流量調整弁１９による制御に切
り替わり、発電負荷遮断のように負荷が大きく減少する
ような異常状態においても、トレインパワーバランスを
一定に保つことができ、トレイン回転数の上昇を防いで
一定に制御できるのみか、圧縮機空気流量や圧力変動を
少なくして安定した運転ができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、発電機負
荷遮断のような大幅な負荷減少に対して、回転数制御を
ガバナ弁からガスエキスパンダのバイパス流量調整弁に
移行することで、トレイン回転数の上昇を確実に抑える
ことができる。これにより、回転数上昇による機器破損
の懸念を解消できると共に、流量、圧力変動を少なくし
、常に安定運転を保証することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る動力回収装置の模式的
構成を示す図。

【図２】同実施例の信号切替器の模式的構成を示す図。

【図３】従来の動力回収装置の模式的構成を示す図。

【符号の説明】

１…再生搭、２…ガスエキスパンダ、３…圧縮機、４…
スチームタービン、５…発電機、７…圧力調整弁、８…
ガバナ、９…流量調整弁、１１…圧力計、１２…ガスエ
キスパンダ入口配管、１３…スチーム供給配管、１４…
空気流入配管、１５…流量計、１６…回転数、１７…配
管、１８…バイパス流路、１９…バイパス流量調整弁、
２０…圧力調節計、２１…回転数調節計、２２…流量調
節計、２３…空気流入配管、２４…抽気復水器、２５…
負荷遮断トリップ検出器、２６…信号切替器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　再生塔に圧縮空気を送り込む圧縮機と
   、この圧縮機によって送られる圧縮空気により上記再生
   塔から得られる排ガスの内部エネルギを回転エネルギに
   変換して動力回収を行うガスエキスパンダと、上記圧縮
   機および上記ガスエキスパンダと一軸で接続されて電力
   回収を行う発電機と、上記圧縮機と上記発電機との間に
   接続されて回転数制御を行うスチームタービンと、この
   スチームタービンの回転数を検出する回転数検出手段と
   、この回転数検出手段の検出結果に応じて上記スチーム
   タービンの回転数を調節するための回転数調節信号を出
   力する回転数調節手段と、この回転数調節手段から出力
   される上記回転数調節信号によって開閉操作され、上記
   スチームタービンに供給されるスチーム量を調整するス
   チーム量調整弁と、上記ガスエキスパンダに流入される
   上記再生塔からの排ガスをバイパスするバイパス手段と
   、上記回転数調節手段から出力される上記回転数調節信
   号によって開閉操作され、上記バイパス手段によってバ
   イパスされる排ガスの流量を調整するバイパス流量調整
   弁と、上記発電機の負荷遮断状態を検出する負荷遮断状
   態検出手段と、この負荷遮断状態検出手段の検出結果に
   応じて上記回転数調節手段から出力される上記回転数調
   節信号を上記スチーム量調整弁または上記バイパス流量
   調整弁に選択的に供給する切替手段であって、上記負荷
   遮断状態検出手段によって上記発電機の負荷遮断状態が
   検出された場合に、上記回転数調節信号を上記バイパス
   流量調整弁に供給する切替手段とを具備したことを特徴
   とする流動接触分解装置の動力回収装置。