(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンのグランド部に配したシャフトパッキン部にシール蒸気室，およびベント室を設け、前記シール蒸気室に外部からグランド蒸気を供給して軸封するとともに、グランド漏洩蒸気をベント室から吸出して回収するようにした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムであり、前記タービンに付設したタービン用復水器にガス抽出器を組み合わせたものにおいて、前記ガス抽出器の容量は、前記タービン用復水器で要求されるガス抽出容量に対して十分な余裕度を有する容量とし、前記ベント室から引出したグランド漏洩蒸気の排気管路を前記タービン用復水器とガス抽出器との間の吸入ラインに接続し、該ガス抽出器を通じてグランド漏洩蒸気を回収するようにしたことを特徴とする蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システム。
【請求項２】
請求項１に記載のグランド漏洩蒸気回収システムにおいて、グランド漏洩蒸気の排気管路に圧力調整手段を接続してベント室の圧力を大気圧より若干低い負圧に保持するようにしたことを特徴とするグランド漏洩蒸気回収システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地熱蒸気タービンプラントを実施対象とした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、蒸気タービンではロータの軸部が車室のケーシングを貫通する部分にシャフトパッキン（ラビリンスパッキン）を配してグランド部を構成し、ここに外部からグランド蒸気を供給して車室側からの蒸気漏出、および外部からの空気流入を防ぐようにしている。
【０００３】
ここで、地熱蒸気タービン（復水タービン）のプラントを例に、従来におけるタービングランド部の構造，およびグランド部に対するシール蒸気系統を図２で説明する。図において、１は蒸気タービン、２はタービン１に付設した復水器であり、蒸気井から採取した蒸気はフラッシャで気水分離し、主蒸気ライン３を通じて蒸気タービン１に供給される。また、タービンからの排気蒸気は復水器２で復水された後に冷却塔に送られ、ここから復水器２，および他の補機類に冷却水として給水される。なお、４は蒸気ストレーナ、５は主蒸気止め弁、６は主蒸気加減弁、７は復水ポンプである。
【０００４】
また、蒸気タービン１においては、ロータ８の軸部が車室ケーシング９の高圧側，低圧側から貫通する部分にシャフトパッキン部（ラビリンスパッキン）１０を配してグランド部１１を構成している。ここで、シャフトパッキン部１０には内外に直列に並ぶポケット状のシール蒸気室１０ａ，およびベント室１０ｂが画成されており、内側のシール蒸気室１０ａにはグランド蒸気供給管路１２を通じて外部から大気圧（１．０３３ata)よりも高い圧力１．１ata 程度にに調圧したグランド蒸気を供給するとともに、外側のベント室１０ｂは大気圧より若干低い１．０３ata 程度の負圧に保ち、シール蒸気室側から漏出するグランド蒸気を軸端から流入する空気と一緒にベント室に接続したグランド漏洩蒸気排気管路１３を通じて回収するようにしている。
【０００５】
ここで、グランド蒸気は主蒸気ライン３からの分岐管路３ａを通じて得た蒸気を利用し、圧力調整弁１４で所定圧に減圧した上でグランド蒸気供給管路１２を通じてシール蒸気室１０ａに供給するようにしいてる。一方、ベント室１０ｂから引出したグランド漏洩蒸気排気管路１３は前記復水器２とは別個に備えたグランド復水器１５に接続し、ベント室１０ｂから吸出したグランド漏洩蒸気，および空気の混合気をグランド復水器１５に導いた上で、蒸気を凝縮させて復水器２の復水と一緒に回収し、不凝縮性の空気を排出するようにしている。なお、グランド復水器１５に付属する蒸気エゼクタポンプ１５ａは、前記の分岐管路３ａを通じて得た主蒸気を利用して駆動するようにしている。
【０００６】
また、地熱蒸気タービンプラントでは、蒸気井から採取した蒸気中に不凝縮性ガスを多く含んでいることから、復水器２に組合せたガス抽出器として、通常の蒸気タービンプラントと較べてガス抽出容量の大きなガス抽出器１６を備えている。なお、ガス抽出器１６は蒸気エゼクタポンプ１６ａと蒸気凝縮器１６ｂの組合せから構成されており、エゼクタポンプ１６ａの駆動蒸気には前記したエゼクタポンプ１５ａと同様に主蒸気を利用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように従来の地熱蒸気タービンでは、グランド漏洩蒸気を復水器２とは別個に備えた専用のグランド復水器１５に導いて回収するようにしている。このために、蒸気タービンの補機としてグランド復水器，およびこれに付属する配管系が必要となることから、蒸気タービンプラントが複雑化して設備費が高価となる。
【０００８】
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記したグランド復水器を省略し、グランド漏洩蒸気をタービンプラント内で回収できるようにして設備費の節減化が図れるようにした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、タービンのグランド部に配したシャフトパッキン部がシール蒸気室，およびベント室を備え、前記シール蒸気室に外部からグランド蒸気を供給して軸封するとともに、グランド漏洩蒸気をベント室から吸出して回収するようにした蒸気タービンのグランド漏洩蒸気回収システムであり、前記タービンに付設したタービン用復水器にガス抽出器を組み合わせたものにおいて、前記ガス抽出器の容量は、前記タービン用復水器で要求されるガス抽出容量に対して十分な余裕度を有する容量とし、前記ベント室から引出したグランド漏洩蒸気の排気管路をタービンに付設したタービン用復水器とガス抽出器との間の吸入ラインに接続し、該ガス抽出器を通じてグランド漏洩蒸気をタービン用復水器から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器に導いて回収するよう構成する（請求項１）ものとし、ここで、グランド漏洩蒸気の排気管路に圧力調整手段を接続してベント室の圧力を大気圧より若干低い負圧に保持するようにする（請求項２）。
【００１０】
先述のように地熱蒸気タービンプラントでは、蒸気井から採取した蒸気中に不凝縮性ガスを多く含んでいることから、タービンに付設した復水器には容量の大きなガス抽出器を組合せて使用しており、かつそのガス抽出器の容量は一般に地熱タービンプラントの復水器で要求されるガス抽出容量に対し十分な余裕度を持たせた設計となっている。
【００１１】
そこで、タービンの復水器に組合せたガス抽出器を利用してその吸入ラインにグランド漏洩蒸気の排気管路を接続することにより、タービンのグランド部から吸出したグランド漏洩蒸気を復水器の胴内から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器に導いた上で凝縮，回収することができ、これにより従来の構成で復水器と別個に設けたいたグランド復水器，およびその配管系が不要となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２に対応する同一部材には同じ符号が付してある。図１において、蒸気タービン１のグランド部１１の構造，およびそのシャフトパッキン部１０のシール蒸気室１０ａに接続したグランド蒸気供給管路１２、並びにタービン１の復水器２にガス抽出器１６を組合せた構成は図２と同様であるが、シャフトパッキン部１０のベント室１０ｂから引出したグランド漏洩蒸気の排気管路１３は、図２とは異なりグランド復水器を使用せずに、タービン１に付設した復水器２に付属するガス抽出器１６に対し、その吸入ライン１６ｃに圧力調整手段である固定絞り１７，圧力調整弁１８を介して連通接続されている。
【００１３】
ここで、ガス抽出器１６の吸入ライン１６ｃは復水器２の胴内圧力よりも低い０．１〜０．０８ata 程度の真空圧となっているのに対して、グランド部１１のベント室１０ａに通じるグランド漏洩蒸気排気管路１３は前記した固定絞り１７，圧力調整弁１８を介して大気圧よりも若干低い１．０３ata 程度の負圧に保持するようにしている。なお、圧力調整弁１８は固定絞り１７と組合せて、蒸気タービンの試運転時にグランド漏洩蒸気排気管路１３が所定の負圧となるように圧力調整を行う役目を果すものであり、状況によっては固定絞り，圧力調整弁のいずれか一方だけで対応させることも可能である。
【００１４】
かかる構成において、蒸気タービンの運転時にはタービン１のシャフトパッキン部１０のベント室１０ｂから吸出したグランド漏洩蒸気，およびロータ８の軸端から吸い込んだ周囲の空気は、復水器２の胴内から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器１６に導いた上で凝縮，回収される。なお、ガス抽出器１６の蒸気凝縮器１６ｂで凝縮した復水は復水器２のホットウェルに送られ、ここから復水器２で凝縮した復水と一緒に復水ポンプ７を通じて冷却塔に送出される。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のグランド漏洩蒸気回収システムによれば、ガス抽出器の容量は、タービン用復水器で要求されるガス抽出容量に対して十分な余裕度を有する容量とし、タービングランド部のベント室から引出したグランド漏洩蒸気の排気管路をタービンに付設したタービン用復水器とガス抽出器との間の吸入ラインに接続し、該ガス抽出器を通じてグランド漏洩蒸気を回収するようにしたことにより、タービンのグランド部から吸出したグランド漏洩蒸気をタービン用復水器の胴内から抽出した不凝縮性ガスと一緒にガス抽出器に導いた上で凝縮，回収することができ、これにより従来の構成でタービン用復水器と別個に設けていた専用のグランド復水器，およびこれに関連する配管系を省略してタービンプラントの設備費の節減化が図れる。
【００１６】
また、前記したグランド漏洩蒸気の排気管路に圧力調整手段を接続したことにより、ガス抽出器を利用してグランド漏洩蒸気を回収する際に、ガス抽出器での真空圧に対してタービングランド部におけるベント室の圧力を大気圧より若干低い負圧に調整保持して支障なくグランド漏洩蒸気を回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地熱蒸気タービンを対象としたこの発明の実施例によるグランド漏洩蒸気回収システムを装備した蒸気タービンのプラント構成図
【図２】従来におけるグランド漏洩蒸気回収システムを装備した地熱蒸気タービンのプラント構成図
【符号の説明】
１    蒸気タービン
２    復水器
３    主蒸気ライン
８    ロータ
９    ケーシング
１０    シャフトパッキン部
１０ａ  シール蒸気室
１０ｂ  ベント室
１１    グランド部
１２    グランド蒸気供給管路
１３    グランド漏洩蒸気排気管路
１６    ガス抽出器
１７    固定絞り
１８    圧力調整弁
【図１】
0003879213.tif 000002
【図２】
0003879213.tif 000003