JPH0565808A - 熱併給蒸気タービンプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の異なるレベルの圧力, 温度の蒸気を蒸気
タービンからプロセス蒸気として供給する熱併給蒸気タ
ービンプラントにおいて、プロセスへの蒸気供給による
有効エネルギー損失を低減し、プラントの動力効率を向
上する。 【構成】複数の異なるレベルの圧力、温度の蒸気のう
ち、上位レベルの圧力, 温度の蒸気を蒸気タービン内で
低位レベルの圧力の蒸気まで膨脹仕事をさせ、この低位
の圧力の蒸気をプロセス蒸気にするとともにこのプロセ
ス蒸気を前記上位レベルの圧力まで昇圧して他のプロセ
スにプロセス蒸気として供給する蒸気圧縮機を設ける。
この際上位レベルの圧力の制御は蒸気圧縮機の回転数制
御、又は圧力調整弁により行い、蒸気圧縮機から送出さ
れる蒸気の温度は必要により注水減温器により上位レベ
ルの温度に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロセス等に供給する
蒸気を蒸気タービンから得るとともにタービンから動力
を得る熱併給蒸気タービンプラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱併給蒸気タービンプラントにおいて
は、タービンから動力を取出すとともに、複数の異なる
レベルの圧力, 温度の蒸気を加熱, 暖房, 冷房用等の目
的でプロセスに供給することが要求されることが多い。
この要求を満たすため、従来多段抽気復水タービン又は
多段抽気背圧タービンが採用され、これらのタービンか
ら抽気し、タービン側で所定の圧力に制御された抽気蒸
気 (以下制御抽気という)や排気蒸気をプロセスに供給
している。

【０００３】他方、タービンの構造上の制約からタービ
ンから抽出できる制御抽気の数には限度がある。これら
の点から、従来供給可能な蒸気のみをタービンから制御
抽気としてとり、他の蒸気はタービン上流からのバイパ
ス、あるいは十分に高い圧力のタービン段落から抽出し
た蒸気 (以下無制御抽気という) を絞り弁を通して減
圧, 減温して供給することが行われている。

【０００４】以下図面を用いて従来技術について説明す
る。図６は従来の抽気背圧タービンを採用した熱併給蒸
気タービンプラントの系統図である。図６において高
圧, 高温の蒸気を発生するボイラ１は主蒸気供給系２を
介して抽気背圧タービン３に接続されている。抽気背圧
タービン３は高圧タービン部４と低圧タービン部５とか
らなり、高圧タービン部４の入口に主蒸気加減弁６と低
圧タービン部５の入口に抽気加減弁７とを備えている。
なお発電機８は抽気背圧タービン３に接続されている。

【０００５】高圧プロセス蒸気供給先 (以下高圧プロセ
スという)９は高圧タービン部４の排気部に高圧プロセ
ス蒸気系１０を介して接続されている。高圧プロセス蒸
気系１０には注水弁１１を備えた減温器１２と逆止弁１
３とを備えている。温度調節器１４は高圧プロセス９に
供給される高圧プロセス蒸気の温度検出器１５で検出さ
れた検出温度と高圧プロセス９に供給する所定温度の目
標温度との偏差から注水弁１１を制御して注水量を制御
し、減温器１２にて注水を蒸気と混合して高圧プロセス
蒸気系１０を流れる蒸気を減温して温度制御する。

【０００６】低圧プロセス蒸気供給先 (以下低圧プロセ
スという)１６は低圧タービン部５の排気部に低圧プロ
セス蒸気系１７を介して接続され、前記と同じ作用を有
する温度検出器１８, 減温器１９, 注水弁２０, 温度調
節器２１とを備えている。

【０００７】圧力調節器２２は高圧プロセス９と低圧プ
ロセス１６とに供給される高圧, 低圧プロセス蒸気の圧
力検出器２３, ２４でそれぞれ検出された検出圧力と高
圧プロセス９, 低圧プロセス１６に供給する所定圧力の
各目標圧力との偏差から主蒸気加減弁６, 抽気加減弁７
を制御する。

【０００８】このような構成によりボイラ１で発生した
高圧, 高温の蒸気は主蒸気供給系２を経て抽気背圧ター
ビン３に流入し、高圧タービン部４, 低圧タービン部５
にて膨脹仕事をして動力を発生して低圧タービン部５か
ら排出される。なおタービンにて発生した動力は発電機
８により電力に変換され、負荷に供給される。

【０００９】高圧プロセス９に高圧プロセス蒸気系１０
を経て供給される高圧プロセス蒸気及び低圧プロセス１
６に低圧プロセス蒸気系１７を経て供給される低圧プロ
セス蒸気は圧力検出器２３, 圧力検出器２４で検出され
た検出圧力の信号が圧力調節器２２に入力され、この調
節器により主蒸気加減弁６,抽気加減弁７が制御された
高圧プロセス蒸気と低圧プロセス蒸気の圧力がそれぞれ
高圧プロセス９, 低圧プロセス１６に供給する所定圧力
に制御される。

【００１０】高圧プロセス９に供給される高圧プロセス
蒸気の温度は温度検出器１５により検出された検出温度
の信号が温度調節器１４に入力され、この調節器により
注水弁１１を制御して減温器１２にて減温されて高圧プ
ロセス９に供給する所定温度に制御される。

【００１１】低圧プロセス１６に供給される低圧プロセ
ス蒸気の温度は上記と同様に温度検出器１８, 温度調節
器２１, 注水弁２０, 減温器１９により低圧プロセス１
６に供給する所定温度に制御される。

【００１２】図７は従来の背圧タービンを採用した熱併
給蒸気タービンプラントの系統図である。図７において
図６と同一部品には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。図において高圧プロセス９は背圧タービン２５の途
中に高圧部段落から無制御抽気を取出す無制御抽気点２
６に高圧プロセス蒸気系１０を介して接続され、高圧プ
ロセス蒸気系１０には圧力調整弁２７を備えている。圧
力調節器２８は高圧プロセス９に供給される高圧プロセ
ス蒸気の圧力検出器２９で検出された検出圧力と高圧プ
ロセス９に供給する所定圧力の目標圧力との偏差から圧
力調整弁２７を制御する。

【００１３】低圧プロセス１６は背圧タービン２５の排
気部に低圧プロセス蒸気系１７を介して接続されてい
る。

【００１４】圧力調節器３０は低圧プロセス蒸気系１７
を経て低圧プロセス１６に供給される低圧プロセス蒸気
の圧力検出器２４で検出された検出圧力と低圧プロセス
１６に供給する所定圧力の目標圧力との偏差から主蒸気
加減弁６を制御する。

【００１５】このような構成によりボイラ１で発生した
高圧, 高温の蒸気は背圧タービン２５に流入して膨脹仕
事をして排気され、動力を発生する。この動力は発電機
８にて電力に変換され、負荷に供給される。

【００１６】高圧プロセス９には背圧タービン２５の無
制御抽気点２６から抽出された高圧プロセス蒸気が高圧
プロセス蒸気系１０を経て供給され、その圧力は圧力検
出器２９で検出された検出圧力の信号が圧力調節器２８
に入力され、この調節器により圧力調整弁２７を制御し
て高圧プロセス９に供給する所定圧力に制御されるとと
もに、その温度は前述のように温度検出器１５, 温度調
節器１４, 注水弁１１, 減温器１２にて高圧プロセス９
に供給する所定温度に制御される。

【００１７】低圧プロセス１６には低圧プロセス蒸気系
１７を経て背圧タービン２５の排気蒸気が低圧プロセス
蒸気として供給され、その圧力は圧力検出器２４で検出
された検出圧力の信号が圧力調節器３０に入力され、こ
の調節器により主蒸気加減弁６を制御して低圧プロセス
１６に供給する所定圧力に制御されるとともに、その温
度は前述のように温度検出器１８, 温度調節器２１,注
水弁２０, 減温器１９により低圧プロセス１６に供給す
る所定温度に制御される。

【００１８】図８は従来の高圧プロセス９に供給する高
圧プロセス蒸気をタービンの上流からのタービンをバイ
パスするバイパス系により得る背圧タービン２５を備え
た熱併給蒸気タービンプラントの系統図である。図８に
おいて高圧プロセス９に高圧プロセス蒸気を供給するた
めに、主蒸気供給系２から分岐したバイパス系３２に圧
力検出器２９, 圧力調整弁２７, 温度検出器１５, 減温
器１２を設け、さらに圧力調節器２８, 温度調節器１
４,注水弁１１を備えた他は図７と同じである。

【００１９】このような構成によりボイラ１からの高
圧, 高温の蒸気は背圧タービン２５に流入して膨脹仕事
をして動力を発生し、排気部から排気される。この動力
は前述のように発電機８にて電力に変換されて負荷に供
給される。

【００２０】高圧プロセス９にはボイラ１からの高圧,
高温の蒸気の一部がバイパス系３２を経て高圧プロセス
蒸気として供給される。この高圧プロセス蒸気の圧力
は、圧力検出器２９で検出された検出圧力の信号が圧力
調節器２８に入力され、この調節器により圧力調整弁２
７を制御して高圧プロセス９に供給する所定圧力に制御
されるとともに、その温度は温度検出器１５で検出され
た検出温度の信号が温度調節器１４に入力され、この調
節器により注水弁１１を制御し、減温器１２にて減温さ
れて高圧プロセス９に供給する所定温度に制御される。

【００２１】低圧プロセス１６に供給される低圧プロセ
ス蒸気は、図７に示すものと同じ作用によりその圧力,
温度がそれぞれ低圧プロセスに供給する所定圧力, 所定
温度に制御される。

【００２２】図９は図８におけるバイパス系３２にバイ
パス背圧タービンを備えた熱併給蒸気タービンプラント
の系統図である。図９において図８と異なるのは次記の
通りである。バイパス背圧タービン３３をバイパス系３
２に設け、高圧プロセス９にはバイパス背圧タービン３
３の排気蒸気が高圧プロセス蒸気として供給される。な
お、バイパス背圧タービン３３は主蒸気加減弁３５を備
え、発電機３６が接続されている。またバイパス背圧タ
ービン３３の排気蒸気、すなわち高圧プロセス９に供給
する高圧プロセス蒸気の圧力を制御するために圧力検出
器２９での検出圧力と高圧プロセス９に供給する所定圧
力の目標圧力との偏差から主蒸気加減弁３５を制御する
圧力調節器３７が設けられている。

【００２３】このような構成により、ボイラからの高
圧，高温の蒸気は、その一部が主蒸気供給系２を経て背
圧タービン２５に流入し、その残りの蒸気はバイパス系
３２を経てバイパス背圧タービン３３に流入し、各ター
ビンにて膨脹仕事をして動力を発生し、排気部から排気
される。そして各タービンで発生した動力はそれぞれ発
電機８と３６とで電力に変換され、負荷に供給される。

【００２４】高圧プロセス９にはバイパス背圧タービン
３３の排気蒸気が高圧プロセス蒸気として供給され、そ
の圧力は圧力検出器２９で検出された検出圧力の信号が
圧力調節器３７に入力され、この調節器により主蒸気加
減弁３５を制御して高圧プロセス９に供給する所定圧力
に制御されるとともに、その温度は前述と同様に高圧プ
ロセス９に供給する所定温度に制御される。

【００２５】低圧プロセス１６に供給される低圧プロセ
ス蒸気の圧力，温度制御は前述と同様にして行われる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図６に示した抽気背圧
タービンを備えた熱併給蒸気タービンプラントでは、高
圧プロセス９に供給されるプロセス蒸気は高圧タービン
部３の排出部から排出され、その圧力が制御される制御
抽気であり、このためタービン内で絞り損失，漏れ損
失，段落損失が追加発生するので、タービンの内部効率
が低下し、動力効率が低下するという欠点がある。

【００２７】図７に示した背圧タービンを備えた熱併給
蒸気タービンプラントでは、背圧タービン２５の無制御
抽気点２６から抽出したプロセス蒸気を高圧プロセス９
に供給するようにしたことにより、負荷の変動を考慮す
ると、無制御抽気点２６は十分高い圧力，温度の抽気点
を選ぶ必要がある。このため圧力調整弁２７における絞
り損失並びに減温による損失が生じるという欠点があ
る。

【００２８】図８に示した高圧プロセス９に供給するプ
ロセス蒸気をタービンの上流からのバイパス系により供
給する熱併給蒸気タービンプラントでは、バイパス系３
２を流れるボイラ１からの高圧，高温の蒸気を高圧プロ
セス９に供給する所定圧力，所定温度に制御する際、圧
力調整弁２７による絞り損失並びに減温による損失が図
７に示したものの損失よりさらに大きくなるという欠点
がある。

【００２９】図９に示したバイパス系３２にバイパス背
圧タービンを備えた熱併給蒸気タービンプラントでは、
図８に示す圧力調整弁２７に代えてバイパス背圧タービ
ンを設けることにより、動力の回収を図ることができる
が、蒸気容積流量が小さいので、タービン効率のよいバ
イパス背圧タービンの設計が難しく、かつ建設費が高く
なるという欠点がある。

【００３０】本発明の目的は、前述の従来例で示したよ
うな制御抽気を設けることによるタービン内部効率の低
下を防止し、また無制御抽気点やバイパス系を経てプロ
セスに蒸気を供給するために生じる有効エネルギー損失
を低減することのできる熱併給蒸気タービンプラントを
提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば動力とプロセスに複数の異なるレベ
ルの圧力, 温度の蒸気とを併給する熱併給蒸気タービン
プラントにおいて、前記異なるレベルのうち上位レベル
の圧力,温度の蒸気を下位レベルの圧力まで蒸気タービ
ン内で膨脹させてなり、かつ圧力制御された抽気蒸気又
は排気蒸気を昇圧する蒸気圧縮機と、この蒸気圧縮機か
ら送出される蒸気の圧力を前記上位レベルの圧力に制御
する圧力制御手段とを備えるものとする。

【００３２】上記の圧力制御手段は、蒸気圧縮機からプ
ロセスに送出される蒸気の圧力を検出する圧力検出器
と、この圧力検出器での検出圧力と上位レベルの圧力の
目標値との偏差から蒸気圧縮機の回転数を制御する制御
手段とを備えるものとする。

【００３３】また、前記の圧力制御手段は蒸気圧縮機か
らプロセスに送出される蒸気の圧力を検出する圧力検出
器と、蒸気圧縮機の吐出側又は吸込側に設けられる圧力
調整弁と、圧力検出器での検出圧力と上位レベルの圧力
の目標値との偏差から吐出側又は吸込側に設けられた圧
力調整弁を制御する制御手段とを備えるものとする。

【００３４】上記における熱併給蒸気タービンプラント
において、前記圧力制御手段に加えて蒸気圧縮機からプ
ロセスに送出される蒸気を前記上位レベルの温度に制御
する温度制御手段を設けるものとする。

【００３５】前記温度制御手段は、蒸気圧縮機からプロ
セスに送出される蒸気の温度を検出する温度検出器と、
蒸気圧縮機の吸込側に設けられる注水減温器と、温度検
出器での検出温度と上位レベルの温度の目標値との偏差
から注水減温器の注水量を制御する制御手段とを設ける
ものとする。

【００３６】また、前記温度制御手段は、蒸気圧縮機か
らプロセスに送出される蒸気の温度を検出する温度検出
器と、蒸気圧縮機の吸込側に設けられる第１の注水減温
器と、吐出側と蒸気圧縮中間段との少なくとも一方に設
けられる第２の注水減温器と、温度検出器での検出温度
と上位レベルの温度の目標値との偏差から第１と第２の
注水減温器の注水量を制御する制御手段とを設けるもの
とする。

【００３７】

【作用】蒸気タービンから複数のプロセスにそれぞれ異
なるレベルの圧力，温度の蒸気をプロセス蒸気として供
給する場合、これら複数の異なるレベルのうち、上位レ
ベルの圧力，温度を有する蒸気をタービンから抽出させ
ずに圧力制御される下位レベルの圧力にまでタービン内
で膨脹仕事をさせてタービンから抽気蒸気又は排気蒸気
として取出し、この抽気蒸気又は排気蒸気を下位レベル
の圧力が必要とするプロセスへのプロセス蒸気とする。
一方、上位レベルの圧力，温度を必要とするプロセスに
は、前記下位レベルの圧力の抽気蒸気又は排気蒸気を蒸
気圧縮機により昇圧して排出し、この排出蒸気を上位レ
ベルの圧力に圧力制御手段により制御して供給する。な
お、必要に応じ温度制御手段により温度を上位レベルの
温度に制御する。

【００３８】蒸気圧縮機からプロセスに送出される蒸気
を上位レベルの圧力に制御するときには、蒸気圧縮機か
らプロセスに送出する圧力を圧力検出器で検出し、この
検出圧力と上位レベルの圧力の目標値との偏差から蒸気
圧縮機の回転数を制御して行われる。

【００３９】なお、上記の蒸気圧縮機からプロセスに送
出される蒸気の圧力制御は、前記圧力検出器での検出圧
力と上位レベルの圧力の目標値との偏差から蒸気圧縮機
の吐出側又は吸込側に設けられた圧力調整弁を制御して
行われる。

【００４０】一方、蒸気圧縮機からプロセスに送出され
る蒸気を上位レベルの温度に制御するときには、蒸気圧
縮機からプロセスに送出する蒸気の温度を温度検出器で
検出し、この検出温度と上位レベルの温度の目標値との
偏差から蒸気圧縮機の吸込側に設けられた注水減温器の
注水量を制御して行われる。

【００４１】なお上記の温度制御において、吸込側の蒸
気の湿り度が蒸気圧縮機に対して許容できない程大きく
なる場合には吸込側の注水減温器に加えて蒸気圧縮機の
吐出側と蒸気圧縮中間段との少なくとも一方に注水減温
器を設け、注水量を配分して制御してプロセスに供給す
る上位レベルの温度に制御する。

【００４２】上記のようにプロセスに供給する蒸気レベ
ルの圧力，温度の蒸気をタービンから抽出せずに、ター
ビン内で下位レベルの圧力の蒸気まで膨脹仕事をさせ、
この下位レベルの圧力になった抽気蒸気又は排気蒸気か
らなるプロセス蒸気を蒸気圧縮機により昇圧し、かつ必
要により減温して上位レベルの圧力，温度にしてプロセ
ス蒸気として送出することにより下記の効果がある。

【００４３】1)制御抽気が無くなったことによるタービ
ン内部効率の向上，抽気がタービン内である仕事量の増
加，これら両者による動力量の増大が、蒸気圧縮機の所
要動力を上回り、結果として発生動力量が増え、動力プ
ラント効率を高めることができる。 2)タービンをバイパスしていた蒸気がタービンを通って
仕事をするので、タービンの動力量が増え、この動力量
は蒸気圧縮機の所要動力を上回り、結果として発生動力
量が増大する。他方、タービンを通過した蒸気は冷却さ
れるので、減温する場合には減温のために必要な注水量
が減り、サイクル効率が改善され、その分動力プラント
効率が向上する。

【００４４】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の実施例１による背圧タービン
を備えた熱併給蒸気タービンプラントの系統図である。
なお図１において図７の従来例と同一部品には同じ符号
を付し、その説明を省略する。図１において従来例と異
なるのは低圧プロセス蒸気系１７から分岐して高圧プロ
セス９に接続し、モータ４０により駆動される高効率の
蒸気圧縮機４１と、圧縮機吸込側に設けられる減温器４
２，注水弁４８と、圧縮機吐出側に設けられる逆止弁４
３とを備えた高圧プロセス蒸気系４４を設けたことであ
る。

【００４５】なお、高圧プロセス９に供給する高圧プロ
セス蒸気の圧力を制御するために、高圧プロセス蒸気の
圧力を検出する圧力検出器４５と、この検出器で検出さ
れた検出圧力と高圧プロセス９に供給する所定圧力の目
標圧力との偏差からモータ４０の回転数を制御する回転
数調節器４６とを設けている。

【００４６】また高圧プロセス９に供給する高圧プロセ
ス蒸気の温度を制御するために高圧プロセス蒸気の温度
を検出する温度検出器４７と、蒸気圧縮機４１の吸込側
に設けられ、温度検出器４７で検出された検出温度と高
圧プロセス９に供給する所定温度の目標温度との偏差か
ら減温器４２に注水する注水弁４８を制御する温度調節
器４９を設けている。なお、温度制御を蒸気圧縮機４１
の吸込側で行うのは蒸気圧縮機４１の必要動力を極力節
減するためである。

【００４７】このような構成により、ボイラ１からの高
圧，高温の蒸気は背圧タービン２５に流入し、タービン
にて膨脹仕事して動力を発生し、排気される。この動力
は発電機８により電力に変換され、負荷に供給される。

【００４８】背圧タービン２５の排気蒸気は主蒸気加減
弁６により低圧プロセス１６に供給する所定圧力に制御
されて低圧プロセス蒸気系１７を流れ、その一部は低圧
プロセス蒸気として低圧プロセス１６に供給される。

【００４９】低圧プロセス蒸気系１７を流れる低圧プロ
セス蒸気の残りは高圧プロセス蒸気系４４を経て蒸気圧
縮機４１により昇圧して高圧プロセス９に高圧プロセス
蒸気として供給される。

【００５０】この際、高圧プロセス蒸気の圧力は、圧力
検出器４５で検出した蒸気の検出圧力の信号が回転数調
節器４６に入力され、この調節器によりモータ４０の回
転数、すなわち蒸気圧縮機４１の回転数を制御して高圧
プロセス９に供給する所定圧力に制御される。

【００５１】一方、高圧プロセス蒸気の温度は、温度検
出器４７で検出した蒸気の検出温度の信号が温度調節器
４９に入力され、この調節器により注水弁４８の注水量
を制御して減温器４２にて減温し、高圧プロセス９に供
給する所定温度に制御される。

【００５２】低圧プロセス蒸気系１７を経て低圧プロセ
ス１６に供給される低圧プロセス蒸気は前述と同様に温
度検出器１８，減温器１９，注水弁２０，温度調節器２
１により低圧プロセス１６に供給する所定温度に制御さ
れる。

【００５３】図２は本発明の実施例２による背圧タービ
ンを備えた熱併給蒸気タービンプラントの系統図であ
る。図２において図１の蒸気圧縮機４１のモータ４０の
回転数制御用の回転数調節器４６を取除き、その代わり
に蒸気圧縮機４１の吐出側の高圧プロセス蒸気系４４に
圧力調整弁５０を設け、さらに圧力検出器４５での蒸気
の検出圧力の信号が入力され、この検出圧力と高圧プロ
セス９に供給する所定圧力の目標圧力との偏差から圧力
調整弁５０を制御する圧力調節器５１を設けた他は図１
と同じである。

【００５４】このような構成により、高圧プロセス９に
供給される蒸気の圧力は、圧力検出器４５で検出した蒸
気の検出圧力の信号が圧力調節器５１に入力され、この
調節器により圧力調整弁５０を制御して高圧プロセス９
に供給する所定圧力に制御される。

【００５５】図３は本発明の実施例３による背圧タービ
ンを備えた熱併給蒸気タービンプラントの系統図であ
る。図３において図２の圧力調整弁５０を取除き、圧力
調整弁５２を蒸気圧縮機４１の吸込側の高圧プロセス蒸
気系４４に設け、さらに圧力検出器４５で検出した蒸気
の検出圧力の信号が入力され、この検出圧力と高圧プロ
セス９に供給する所定圧力の目標圧力との偏差から圧力
調整弁５２を制御する圧力調節器５３を設けた他は図２
と同じである。

【００５６】このような構成により蒸気圧縮機４１から
送出され、高圧プロセス９に供給される蒸気の圧力は圧
力調整弁５２により、前述と同じ作用により圧力検出器
４５，圧力調節器５３を介して所定圧力に制御される。

【００５７】図４は本発明の実施例４による背圧タービ
ンを備えた熱併給蒸気タービンプラントの系統図であ
る。図４において、蒸気圧縮機４１により昇圧されて送
出される吐出側の高圧プロセス蒸気系４４を流れる蒸気
に注水して減温する注水減温器の注水弁５４と減温器５
５とを設け、さらに温度検出器４７で検出した蒸気の検
出温度の信号が入力され、この検出温度と高圧プロセス
９に供給する所定温度の目標温度との偏差から注水量を
配分して注水弁４８と５４とを制御する温度調節器５６
を設けた他は図１と同じである。

【００５８】このような構造により、背圧タービンから
の排気蒸気の湿り度が大きい場合、温度検出器４７での
蒸気の検出温度と高圧プロセス９に供給する所定温度の
目標温度との偏差から温度調節器５５により注水弁４８
と５４とをその注水量を配分して制御し、高圧プロセス
９に供給する蒸気の温度を所定温度に制御する。

【００５９】図５は本発明の実施例５による背圧タービ
ンを備えた熱併給蒸気タービンプラントの系統図であ
る。図５において、図４の注水弁５４，減温器５５を取
除き、圧縮中間段に減温用の水を注水する注水弁５７を
設け、さらに温度検出器４７での蒸気の検出温度の信号
が入力され、この検出温度と高圧プロセス９に供給する
所定温度の目標温度との偏差から注水量を配分して注水
弁４８と５４とを制御する温度調節器５８を設けた他は
図４と同じである。

【００６０】このような構成により、温度検出器４７，
温度調節器５６により注水弁４８と５４とが制御されて
高圧プロセス９に供給する蒸気の温度は前述と同じ作用
によた所定温度に制御される。

【００６１】なお、図５においては蒸気圧縮機４１の圧
縮中間段に注水する注水弁５７を設けたが、蒸気の湿り
度を考慮して蒸気圧縮機の吐出側にも注水減温器を設
け、吸込側，圧縮中間段，吐出側の注水弁をその注水量
を配分して制御しても同じ効果が得られる。

【００６２】なお、前記実施例において蒸気圧縮機の設
置に伴う建設費アップは、本発明によればタービン構造
が簡単になり、さらに蒸気圧縮機を、蒸気を消費するプ
ロセス近傍に設置する等による配管系統の合理化等によ
り十分カバーできる。

【００６３】また前記実施例において、蒸気圧縮機４１
から送出される蒸気を温度制御手段により高圧プロセス
９に供給する所定温度に制御しているが、蒸気圧縮機４
１の出口蒸気温度が高圧プロセス９に供給する所定温度
であれば温度制御手段は必要ない。

【００６４】前記実施例では低圧プロセス蒸気としての
下位レベルの圧力の蒸気を圧力制御された排気蒸気とし
ているが、これを圧力制御された抽気蒸気としても同じ
作用が得られる。

【００６５】また前記実施例ではプロセスに供給される
異なるレベルの圧力，温度の蒸気のプロセス蒸気系を２
系統にして説明したが、２系統より多いプロセス蒸気系
でも本発明による手段を採用できる。この場合には高圧
プロセス蒸気系を複数系統設け、各系統に蒸気圧縮機を
設けて各プロセスに供給するレベルの所定圧力に圧力制
御手段により制御し、必要に応じ温度制御手段により減
温して温度制御すればよい。

【００６６】なお、本発明による図１に示した実施例１
をケース５とし、従来例の図６ないし図９のものをそれ
ぞれケース１ないし４として実際に有り得る条件を仮定
し各ケースについて取出すことのできるプラント出力を
比較計算して図１０に示す結果が得られた。図１０によ
り、本発明の実施例のケース５ガ従来例のケース１〜４
に対し、プラント出力ガ２〜１０％増加していることが
理解される。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば複数の異なるレベルの圧力，温度の蒸気をプロ
セス蒸気として供給する際、上位レベルの圧力，温度を
有する蒸気を蒸気タービン内で下位レベルの圧力まで膨
脹仕事をさせ、この低圧の蒸気をプロセス蒸気とし、さ
らにこのプロセス蒸気を昇圧する蒸気圧縮機を設け、こ
の圧縮機から送出される蒸気を上位レベルの圧力に制御
してプロセス蒸気とするために、蒸気圧縮機の回転数制
御又は圧力調整弁による圧力制御手段、また温度を制御
する注水減温器からなる温度制御手段を設けたことによ
り、上位レベルの圧力，温度のプロセス蒸気として従来
のように制御抽気，無制御抽気又はタービンをバイパス
する蒸気等を使用する必要がなくなるので、プラントの
動力効率が向上し、蒸気圧縮機を使用しても従来よりも
取出されるプラント出力は増加し、例えば図１０に示す
ように本発明によるものから取出されるプラント出力は
従来より２〜１０％増加するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による熱併給蒸気タービンプ
ラントの系統図

【図２】本発明の実施例２による熱併給蒸気タービンプ
ラントの系統図

【図３】本発明の実施例３による熱併給蒸気タービンプ
ラントの系統図

【図４】本発明の実施例４による熱併給蒸気タービンプ
ラントの系統図

【図５】本発明の実施例５による熱併給蒸気タービンプ
ラントの系統図

【図６】従来のケース１の熱併給蒸気タービンプラント
の系統図

【図７】従来のケース２の熱併給蒸気タービンプラント
の系統図

【図８】従来のケース３の熱併給蒸気タービンプラント
の系統図

【図９】従来のケース４の熱併給蒸気タービンプラント
の系統図

【図１０】本発明と従来とによる熱併給蒸気タービンプ
ラントのプラント出力の比較を示す図

【符号の説明】

９ 高圧プロセス １６ 低圧プロセス ２５ 背圧タービン ４１ 蒸気圧縮機 ４２ 減温器 ４５ 圧力検出器 ４６ 回転数調節器 ４８ 注水弁 ４９ 温度調節器 ５０ 圧力調整弁 ５１ 圧力調節器 ５２ 圧力調整弁 ５３ 圧力調節器 ５４ 注水弁 ５５ 減温器 ５６ 温度調節器 ５７ 注水弁 ５８ 温度調節器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動力とプロセスに複数の異なるレベルの圧
   力, 温度の蒸気とを併給する熱併給蒸気タービンプラン
   トにおいて、前記異なるレベルのうち上位レベルの圧
   力, 温度の蒸気を下位レベルの圧力まで蒸気タービン内
   で膨脹してなり、かつ圧力制御された抽気蒸気又は排気
   蒸気を昇圧する蒸気圧縮機と、この蒸気圧縮機から送出
   される蒸気の圧力を前記上位レベルの圧力に制御する圧
   力制御手段とを備えたことを特徴とする熱併給蒸気ター
   ビンプラント。
2. 【請求項２】請求項１記載の熱併給蒸気タービンプラン
   トにおいて、圧力制御手段は蒸気圧縮機からプロセスに
   送出される蒸気の圧力を検出する圧力検出器と、この圧
   力検出器での検出圧力と上位レベルとの圧力の目標値と
   の偏差から蒸気圧縮機の回転数を制御する制御手段とを
   備えたことを特徴とする熱併給蒸気タービンプラント。
3. 【請求項３】請求項１記載の熱併給蒸気タービンプラン
   トにおいて、圧力制御手段は蒸気圧縮機からプロセスに
   送出される蒸気の圧力を検出する圧力検出器と、蒸気圧
   縮機の吐出側又は吸込側に設けられる圧力調整弁と、圧
   力検出器での検出圧力と上位レベルの圧力の目標値との
   偏差から吐出側又は吸込側に設けられた圧力調整弁を制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とする熱併給蒸気
   タービンプラント。
4. 【請求項４】請求項１, ２又は３記載の熱併給蒸気ター
   ビンプラントにおいて、蒸気圧縮機からプロセスに送出
   される蒸気の温度を前記上位レベルの温度に制御する温
   度制御手段を付加したことを特徴とする熱併給蒸気ター
   ビンプラント。
5. 【請求項５】請求項４記載の熱併給蒸気タービンプラン
   トにおいて、温度制御手段は蒸気圧縮機からプロセスに
   送出される蒸気の温度を検出する温度検出器と、蒸気圧
   縮機の吸込側に設けられる注水減温器と、温度検出器で
   の検出温度と上位レベルの温度の目標値との偏差から注
   水減温器の注水量を制御する制御手段とを備えたことを
   特徴とする熱併給蒸気タービンプラント。
6. 【請求項６】請求項４記載の熱併給蒸気タービンプラン
   トにおいて、温度制御手段は蒸気圧縮機から送出される
   蒸気の温度を検出する温度検出器と、蒸気圧縮機の吸込
   側に設けられる第１の注水減温器と、吐出側と蒸気圧縮
   中間段との少なくとも一方に設けられる第２の注水減温
   器と、温度検出器での検出温度と上位レベルの温度の目
   標値との偏差から第１と第２の注水減温器の注水量を制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とする熱併給蒸気
   タービンプラント。