背圧タービン

背圧装置とは、熱電併給（コージェネレーション）運転の単位であり、コージェネレーションはエネルギーを合理的に利用することができ、重要な省エネ対策です。多くのタービン発電機セットにおいて、背圧機は復水器の冷熱源損失がなくなるため熱サイクル効率が最も高く、発電時の石炭消費量が削減され省エネルギーとなるため、広く使用されています。

しかし、背圧機は負荷変動に対する適応性が悪く、熱負荷の変化により装置の発電能力が変化しやすいという欠点もあります。熱負荷が低い場合、タービンの効率が低下し、経済的利益が減少します。

情報

排気圧力が大気圧よりも高いタービンを背圧タービンといいます。排気蒸気は熱供給に使用したり、古い発電所の中低圧ボイラーを置き換えるために元の中低圧蒸気タービンに供給したりすることができます。背圧蒸気タービンが古い発電所の中低圧ボイラーの代わりに元の中低圧蒸気タービンに供給するために使用される場合、フロントロード蒸気タービンとも呼ばれ、出力を向上させるだけでなく、元の発電所の発電能力を向上させるだけでなく、元の発電所の熱経済性も改善します。加熱用背圧タービンの排気蒸気圧力の設計値は、加熱の目的によって異なります。フロントマウントタービンの背圧は、元のユニットの蒸気パラメータに応じて、多くの場合 5 メガパスカルを超えます。排気蒸気は暖房システムで使用された後、凝縮して水となり、ポンプによって給水としてボイラーに戻されます。一般暖房システムの凝縮水は完全には回収できず、給水を補う必要があります。

圧力タービン発電機セットが発生する電力は熱負荷によって決まるため、熱負荷と電気負荷の両方のニーズを満たすことはできません。背圧蒸気タービンは通常、別個に設置されるのではなく、他の復水蒸気タービンと並列して動作し、復水蒸気タービンは電気負荷の外部ニーズを満たすために電気負荷の変化に耐えます。フロントマウントタービンの電力は、中圧タービンと低圧タービンに必要な蒸気の量によって決まります。圧力調整器は、排気蒸気の圧力を変化させないように入口蒸気量を制御するために使用されます。低圧ユニットは、電気負荷の必要性に応じて自身の蒸気吸入を調整し、フロントローディングタービンの排気蒸気を変更します。したがって、蒸気の吸入量はフロントローディングタービンの出力負荷によって直接制御することはできません。

加熱背圧装置の発電量は熱負荷に依存するため、熱負荷が比較的安定している場合に適しており、それ以外の場合は調整型抽気蒸気タービンを使用する必要があります。

背圧蒸気タービンの排気圧力は高く、蒸気のエンタルピー降下は小さく、排気圧力が非常に低い復水蒸気タービンは同じ出力を生成し、必要な蒸気が大きいため、単位出力あたりに必要な蒸気は背圧蒸気タービンは復水蒸気タービンよりも大きい。しかし、背圧タービンの排気蒸気に含まれる熱の大部分は熱利用者によって使用され、冷熱源の損失はありません。したがって、燃料の熱利用率の観点からは、復水タービンよりも背圧タービンの熱効率が高い。背圧蒸気タービンはより大きな蒸気流を通過できるため、最初の数段ではより大きなブレードを使用できるため、内部効率は復水蒸気タービンの高圧部分よりも高くなります。

構造的には、背圧タービンの高圧部分は復水タービンの高圧部分と似ています。作動条件が変化しても効率が大きく変わらないことを保証するために、背圧タービンは主にノズル調整蒸気分配モードを採用しています。バックプレスは安定した熱負荷の場合によく使用されるため、通常は調整ステージとして単一のインパルスステージが使用されます。