タービン

【タービン】内部抽気圧力制御と外部抽気圧力制御の違いとは?

抽気タービンには抽気蒸気の圧力を制御する方法として内部抽気圧力制御と外部抽気圧力制御があります。

今回はそれぞれの違いについて解説します。こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。

内部抽気圧力制御とは

内部抽気圧力制御は蒸気タービンのユニット内に圧力制御弁を組み込み、抽気圧力を一定にする制御方式です。図に表すと次のようになります。

内部抽気圧力制御の場合、抽気圧力を一定にするようにユニット内部の制御弁が動くので、タービン中段から取り出す抽気圧力が一定になります。一方、蒸気タービンに流入する蒸気量が低下すると抽気圧力を一定にするために圧力制御弁が閉弁するので、排気圧力は成り行きになります。

タービンの抽気を一定の圧力が求められるプロセス蒸気として利用する場合はこの方式を用います。タービンユニット内に圧力制御を設けることで外部抽気圧力制御よりもコストが上がるのが一般的です。

複数段の内部制御弁を設ければ、中圧、低圧と複数の抽気を行うこともできます。

参考:住友重機械工業:内部抽気圧力制御型(外部リンク)

外部抽気圧力制御とは

外部抽気圧力制御はユニット内には圧力調整弁を持たず、外部に制御弁を設けることで抽気の圧力を調整します。図に表すと次のようになります。

これは標準的な抽気タービンの方式で、タービンから出てきた抽気蒸気をユニット外部の圧力制御弁で圧力調整を行います。制御弁一次側はタービンに流入する蒸気量によって成行きになるため、蒸気量が低下すれば、必要な圧力まで到達せず、蒸気が流れていかないことになります。

そのため、抽気系統の圧力を一定にするためには、別の蒸気系統と接続し、蒸気を供給してやる必要があります。

外部抽気圧力制御では、抽気圧力を一定にすることはできませんが、タービンにとって最適な運転が出来るためタービン効率を意識する場合はこちらの方式が利用されます。

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参考:抽気蒸気タービンの抽気圧力制御装置(外部リンク)

まとめ

  • 内部抽気圧力制御はユニット内に圧力調整弁を持ち、抽気圧力を一定に出来る。
  • 外部抽気圧力制御はユニット外に圧力調整弁を持ち、タービンの運転を安定させることが出来る。

制御方式は普段聞かないような用語が多いので、一見分かりにくいですが、意味を理解すれば難しくないので一つ一つ確認しながら進めていくことが重要です。

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エコおじい

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