各種變形例進(jìn)行說明。
[0040]“第一實(shí)施方式”
[0041]參考圖1對本發(fā)明所涉及的蒸汽渦輪設(shè)備的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0042]本實(shí)施方式的蒸汽渦輪設(shè)備具備:鍋爐等蒸汽發(fā)生器(蒸汽供給器)I ;高壓蒸汽渦輪2及低壓蒸汽渦輪3，通過在蒸汽發(fā)生器I中產(chǎn)生的蒸汽來驅(qū)動(dòng)；發(fā)電機(jī)5，通過各蒸汽渦輪2、3的驅(qū)動(dòng)來發(fā)電；再熱器(蒸汽供給器)6，對從高壓蒸汽渦輪2排出的蒸汽進(jìn)行再加熱；冷凝器30，使從低壓蒸汽渦輪3排出的蒸汽即排出蒸汽ES冷凝之后恢復(fù)成水；及給水泵7，使冷凝器30中的水返回到蒸汽發(fā)生器I。
[0043]該蒸汽渦輪設(shè)備還具備:高壓蒸汽管路11，將在蒸汽發(fā)生器I產(chǎn)生的蒸汽即高壓蒸汽HS引導(dǎo)至高壓蒸汽渦輪2 ;排氣高壓蒸汽管路15，將從高壓蒸汽渦輪2排出的蒸汽引導(dǎo)至再熱器6 ;再熱蒸汽管路13，將通過再熱器6而被加熱的蒸汽即再熱蒸汽RS引導(dǎo)至低壓蒸汽渦輪3 ;旁通高壓蒸汽管路12，從高壓蒸汽管路11分支，并將高壓蒸汽HS引導(dǎo)至冷凝器30 ;旁通再熱蒸汽管路14，從再熱蒸汽管路13分支，并將再熱蒸汽RS引導(dǎo)至冷凝器30 ;冷凝管路16，將冷凝器30中的水引導(dǎo)至給水泵7 ;給水管路17，將來自給水泵7的水引導(dǎo)至蒸汽發(fā)生器I ;及噴水管路18，從給水管路17分支，并將水引導(dǎo)至冷凝器30。
[0044]在高壓蒸汽管路11上設(shè)置有對流入到高壓蒸汽渦輪2的高壓蒸汽HS的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的高壓蒸汽調(diào)節(jié)閥21。在再熱蒸汽管路13上設(shè)置有對流入到低壓蒸汽渦輪3的再熱蒸汽RS的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的再熱蒸汽調(diào)節(jié)閥23。在旁通高壓蒸汽管路12上設(shè)置有開閉閥22。并且，在旁通再熱蒸汽管路14也設(shè)置有開閉閥24。在給水管路17中，在比噴水管路18分支的位置更靠近蒸汽發(fā)生器I側(cè)，設(shè)置有對流入到蒸汽發(fā)生器I的水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的給水調(diào)節(jié)閥27。噴水管路18上設(shè)置有對朝向冷凝器30內(nèi)噴射的水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的噴水調(diào)節(jié)閥28。
[0045]高壓蒸汽渦輪2及低壓蒸汽渦輪3均具備以軸線為中心旋轉(zhuǎn)的渦輪轉(zhuǎn)子和以能夠旋轉(zhuǎn)的方式包覆渦輪轉(zhuǎn)子的殼體。高壓蒸汽渦輪2的渦輪轉(zhuǎn)子和低壓蒸汽渦輪3的渦輪轉(zhuǎn)子以同一軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且彼此連結(jié)。并且，在高壓蒸汽渦輪2的渦輪轉(zhuǎn)子上連結(jié)有發(fā)電機(jī)5的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
[0046]低壓蒸汽渦輪3為向渦輪轉(zhuǎn)子所延伸的軸方向排出蒸汽的軸流排氣型蒸汽渦輪。從而，低壓蒸汽渦輪3的殼體在軸方向上且與高壓蒸汽渦輪2相反一側(cè)的后側(cè)作為排氣口4而開口。
[0047]冷凝器30為與軸流排氣型蒸汽渦輪相應(yīng)的冷凝器，其配置于低壓蒸汽渦輪3的后偵U。該冷凝器30具有:傳熱管組32，由多個(gè)傳熱管31構(gòu)成；主軀體35，包覆傳熱管組32 ;中間軀體41，位于低壓蒸汽渦輪3與主軀體35之間而連結(jié)兩者；旁通蒸汽接收部51，接收來自旁通高壓蒸汽管路12的蒸汽即旁通高壓蒸汽BHS、以及來自旁通再熱蒸汽管路14的蒸汽即旁通再熱蒸汽BRS ;及水噴射器(水噴射部)56，使來自噴水管路18的水在冷凝器30內(nèi)噴射。另外，以下，有時(shí)將旁通高壓蒸汽BHS和旁通再熱蒸汽BRS中的其中一者或者兩者簡稱為旁通蒸汽BS。
[0048]主軀體35在低壓蒸汽渦輪3的后方隔開間隔配置。中間軀體41從低壓蒸汽渦輪3的排氣口 4向后方延伸，并連結(jié)低壓蒸汽渦輪3的排氣口 4和主軀體35。在主軀體35中連接有中間軀體41的部分為主軀體35的側(cè)部，且為低壓蒸汽渦輪3側(cè)。主軀體35的與中間軀體41的連接部分開口。從低壓蒸汽渦輪3排出的蒸汽即排出蒸汽ES經(jīng)由中間軀體41從該開口(以下，作為排出蒸汽入口 36)流入至主軀體35內(nèi)。從而，中間軀體41形成將來自低壓蒸汽渦輪3的排出蒸汽ES引導(dǎo)至主軀體35內(nèi)的傳熱管組32的蒸汽主流路42的一部分。另外，蒸汽主流路42由中間軀體41的內(nèi)部空間和在主軀體35中從主軀體35的排出蒸汽入口 36至傳熱管組32之間的空間構(gòu)成。在構(gòu)成傳熱管組32的多個(gè)傳熱管31中，例如有海水等冷卻介質(zhì)流動(dòng)。各傳熱管31使在內(nèi)部流動(dòng)的冷卻介質(zhì)和外部的排出蒸汽ES進(jìn)行熱交換，并使排出蒸汽ES冷凝之后恢復(fù)成水。主軀體35的內(nèi)部下方構(gòu)成通過排出蒸汽ES的冷凝而獲得的水所蓄存的熱井38。在該主軀體35的下部連接有冷凝管路16。
[0049]旁通蒸汽接收部51具有:旁通蒸汽接收箱52，內(nèi)部形成有接收旁通蒸汽BS的空間；高壓蒸汽噴射器53，連接于旁通高壓蒸汽管路12，并在旁通蒸汽接收箱52內(nèi)噴射旁通高壓蒸汽BHS ;及再熱蒸汽噴射器54，連接于旁通再熱蒸汽管路14，并在旁通蒸汽接收箱52內(nèi)噴射旁通再熱蒸汽BRS。
[0050]旁通蒸汽接收箱52連接固定于主軀體35的上部。旁通蒸汽接收箱52和主軀體35的連接部分開口，從該開口(以下，作為旁通蒸汽入口 37)噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)的旁通蒸汽BS流入至主軀體35內(nèi)。高壓蒸汽噴射器53及再熱蒸汽噴射器54均為在配管形成多個(gè)貫穿空的多孔管。并且，在旁通蒸汽接收箱52內(nèi)且高壓蒸汽噴射器53及再熱蒸汽噴射器54的下方位置，換言之，在傳熱管組32側(cè)的位置配置有水噴射器56。該水噴射器56在配管上設(shè)置有多個(gè)噴射水的噴嘴。多個(gè)噴嘴設(shè)置于配管的上部且朝向上方，即朝向高壓蒸汽噴射器53及再熱蒸汽噴射器54側(cè)噴射水。
[0051]接著，對以上說明的蒸汽渦輪設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0052]在蒸汽發(fā)生器I中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)由高壓蒸汽管路11作為高壓蒸汽HS而流入到高壓蒸汽渦輪2的殼體內(nèi)，并驅(qū)動(dòng)該高壓蒸汽渦輪2。此時(shí)，高壓蒸汽調(diào)節(jié)閥21對流入到高壓蒸汽渦輪2的殼體內(nèi)的高壓蒸汽HS的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。設(shè)置于旁通高壓蒸汽管路12的開閉閥22處于全閉狀態(tài)。從高壓蒸汽渦輪2排出的高壓蒸汽HS經(jīng)由排氣高壓蒸汽管路15流入到再熱器6并被再加熱。通過再熱器6而被加熱的蒸汽經(jīng)由再熱蒸汽管路13作為再熱蒸汽RS流入到低壓蒸汽渦輪3的殼體內(nèi)，并驅(qū)動(dòng)該低壓蒸汽渦輪3。此時(shí)，再熱蒸汽調(diào)節(jié)閥23對流入到低壓蒸汽渦輪3的殼體內(nèi)的再熱蒸汽RS的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。并且，設(shè)置于旁通再熱蒸汽管路14的開閉閥24處于全閉狀態(tài)。
[0053]若驅(qū)動(dòng)高壓蒸汽渦輪2及低壓蒸汽渦輪3，則發(fā)電機(jī)5進(jìn)行發(fā)電。
[0054]驅(qū)動(dòng)低壓蒸汽渦輪3的再熱蒸汽RS從低壓蒸汽渦輪3的排氣口 4作為排出蒸汽ES而排出，在通過冷凝器30的中間軀體41之后，流入到主軀體35內(nèi)的傳熱管組32中。即排出蒸汽ES在從低壓蒸汽渦輪3的排氣口 4通過冷凝器30內(nèi)的蒸汽主流路42之后，流入到傳熱管組32中。此時(shí)，排出蒸汽ES從在傳熱管組32中與主軀體35的排出蒸汽入口 36對置的側(cè)部區(qū)域33主要流入到傳熱管組32中。另外，這里的“主要流入”是表示從在傳熱管組32中與主軀體35的排出蒸汽入口 36對置的側(cè)部區(qū)域33，向傳熱管組32中流入最多的排出蒸汽ES。
[0055]流入到傳熱管組32中或者到達(dá)傳熱管組32的周圍的排出蒸汽ES，與在構(gòu)成傳熱管組32的傳熱管31內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換之后冷凝并成為水。該水蓄存在主軀體35下方的熱井38中。蓄存在熱井38中的水經(jīng)由冷凝管路16、給水泵7、給水管路17返回到蒸汽發(fā)生器I。此時(shí)，給水調(diào)節(jié)閥27對流入到蒸汽發(fā)生器I的水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。并且，噴水調(diào)節(jié)閥28處于全閉狀態(tài)。
[0056]如以上穩(wěn)定運(yùn)行中，例如，在通過來自連接于發(fā)電機(jī)5的電力系統(tǒng)的供電停止的指示，使高壓蒸汽渦輪2及低壓蒸汽渦輪3停止等情況下，將高壓蒸汽調(diào)節(jié)閥21及再熱蒸汽調(diào)節(jié)閥23從開啟狀態(tài)成為全閉狀態(tài)。并且，將設(shè)置有旁通高壓蒸汽管路12及旁通再熱蒸汽管路14的開閉閥22、24從全閉狀態(tài)成為全開狀態(tài)。其結(jié)果，來自蒸汽發(fā)生器I的高壓蒸汽HS作為旁通高壓蒸汽BHS經(jīng)由高壓蒸汽管路11、旁通高壓蒸汽管路12及高壓蒸汽噴射器53噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)。并且，來自再熱器6的再熱蒸汽RS作為旁通再熱蒸汽BRS經(jīng)由再熱蒸汽管路13、旁通再熱蒸汽管路14及再熱蒸汽噴射器54噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)。由于噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)的旁通高壓蒸汽BHS在高壓蒸汽渦輪2中不工作，因此相比在高壓蒸汽渦輪2中工作的高壓蒸汽HS為高溫且高壓。并且，由于噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)的旁通再熱蒸汽BRS在低壓蒸汽渦輪3不工作，因此相比在低壓蒸汽渦輪3中工作的再熱蒸汽RS(排出蒸汽ES)為高溫且高壓。從而，在旁通蒸汽接收箱52中流入相比經(jīng)由中間軀體41流入到主軀體35內(nèi)的排出蒸汽ES為高溫且高壓的旁通蒸汽BS0
[0057]在以上情況下，進(jìn)而噴水調(diào)節(jié)閥28開啟，來自給水泵7的水的一部分經(jīng)由噴水管路18及水噴射器56噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)。噴射到旁通蒸汽接收箱52內(nèi)的水與高溫且高壓的旁通蒸汽BS進(jìn)行熱交換，從而降低旁通蒸汽BS的溫度。并且，噴射到該旁通蒸汽接收箱52內(nèi)的水作為針對旁通蒸汽BS的簾幕(curtain)而發(fā)揮作用，抑制該旁通蒸汽BS流入到主軀體35內(nèi)。另外，水在該過程中絕大部分成為蒸汽。
[0058]旁通蒸汽BS以及通過與該旁通蒸汽BS進(jìn)行熱交換而成為蒸汽的水流入到傳熱管組32中。此時(shí)，旁通蒸汽B