[发明专利]湿气分离设备、发电设备以及蒸汽涡轮的运行方法

说明书

本发明提供一种湿气分离设备、发电设备以及蒸汽涡轮的运行方法。该湿气分离设备具备：湿气分离加热器(3)，从蒸汽中分离湿气；蒸汽抽出管(5)，从湿气分离加热器(3)抽出蒸汽的一部分；热交换器(6)，使通过蒸汽抽出管(5)并从湿气分离加热器(3)抽出的蒸汽与加热介质之间进行热交换来对蒸汽进行加热；加热器(7)，对加热介质进行加热；以及蒸汽导入管(8)，将通过热交换器(6)被加热的蒸汽作为工作流体而导入到低压蒸汽涡轮(4)。低压蒸汽涡轮(4)通过在湿气分离加热器(3)中分离了湿气的蒸汽以及使用热交换器(6)加热的蒸汽进行工作。

技术领域

本发明涉及一种从作为蒸汽涡轮的工作流体的蒸汽分离湿气的湿气分离设备、包含该设备的发电设备以及蒸汽涡轮的运行方法。

本申请基于2017年12月21日在日本申请的日本专利申请2017-245154号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

在包含蒸汽涡轮的发电设备中，通过在蒸汽发生器中发生的蒸汽(主蒸汽)驱动高压涡轮，当主蒸汽接近饱和状态时，通过从高压涡轮排放的蒸汽(循环蒸汽)驱动低压涡轮。从高压涡轮排放的蒸汽通过相对于高压涡轮进行工作而热保有量下降，由此蒸汽的一部分冷凝而生成湿气(湿蒸汽)。因此，若将从高压涡轮排放的蒸汽直接导入到低压涡轮，则不仅低压涡轮的涡轮翼有可能因湿蒸汽而浸蚀，还有可能使涡轮的热效率下降。因此，在管理湿蒸汽的发电设备中，在高压涡轮与低压涡轮之间设置有湿气分离加热器。该湿气分离加热器从由高压涡轮排放的蒸汽分离湿气，并且对分离了湿气的蒸汽进行加热来生成过热蒸汽。

发电设备的湿气分离加热器例如如专利文献1所示，具备横放的筒状的容器；以及将导入到容器内的被加热蒸汽(从高压涡轮排放的蒸汽)通过主蒸汽等加热为高温的蒸汽的加热器。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4848333号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在专利文献1中公开的湿气分离加热器中，将从高压涡轮抽出的蒸汽和主蒸汽作为热源对将导入到低压涡轮的蒸汽进行加热，因此难以使将导入到低压涡轮的蒸汽的温度高于导入到高压涡轮的蒸汽的温度。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供通过增加作为工作流体而导入到蒸汽涡轮的工作流体的保有热量来帮助提高蒸汽涡轮的热效率，其结果能够提高发电设备的发电效率的湿气分离设备、发电设备、以及蒸汽涡轮的运行方法。

用于解决技术课题的手段

本发明所涉及的湿气分离设备具备：

湿气分离器，从作为蒸汽涡轮的工作流体的蒸汽分离湿气；

蒸汽抽出管，从所述湿气分离器抽出分离了所述湿气的蒸汽的一部分；

第一热交换器，使通过所述蒸汽抽出管并从所述湿气分离器抽出的蒸汽与加热介质之间进行热交换来对所述蒸汽进行加热；以及

加热器，对所述加热介质进行加热；以及蒸汽导入管，将通过所述热交换器被加热的所述蒸汽作为工作流体而导入到所述蒸汽涡轮，

所述蒸汽涡轮通过在所述湿气分离器中分离了湿气的蒸汽以及使用所述热交换器加热的蒸汽进行工作。

在本发明中，从湿气分离器抽出在湿气分离器中分离了湿气的蒸汽的一部分，在对该抽出的蒸汽进行加热后导入到蒸汽涡轮。从湿气分离器抽出并通过加热器被加热的蒸汽与在湿气分离器中分离了湿气的蒸汽一同作为蒸汽涡轮的工作流体供给到蒸汽涡轮。