背圧式、抽背式及び凝汽式汽輪機の違い

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背圧式、抽背式及び凝汽式汽輪機の違い1、背圧式汽輪機 背圧式汽輪機とは、汽輪機の排気を熱需要家が利用するための汽輪機である。その排気圧力（背圧）は大気圧よりも高い。背圧式タービンは排気圧力が高く、流路部分の段数が少なく構造がシンプルであり、巨大な凝縮器や冷却水システムも不要なため、機器が軽量かつコストも低い。その排気を暖房に利用する場合、熱エネルギーを十分に活用できるが、このときタービンの出力は暖房に必要な蒸気量と直接関連しているため、熱負荷と電力（または動力）負荷の変動の両方を同時に満たすことはできない。これが背圧式タービンを暖房に使用する際の限界である。 この種の機組の主な特徴は、設計条件下での経済性が高く、省エネ効果が顕著であることです。また、その構造はシンプルで、投資コストも低く、信頼性の高い運用が可能です。主な欠点は、発電量が供給熱量に依存するため、熱需要者と電力需要者の両方のニーズを同時に満たすように独立して調整することができない点です。したがって、背圧式タービンは、年間を通じて熱負荷が安定している企業の自家発電所や、安定した基本的な熱負荷がある地域の地域熱電厂で多く使用されている。 2、抽出背圧式タービン 抽出背圧式タービンとは、タービンの中間段から一部の蒸気を抽出し、より高い圧力が必要な熱需要者に供給すると同時に、一定の背圧の排気を維持して、より低い圧力が必要な熱需要者に利用させるタービンである。この種の機組の経済性は背圧式機組と類似しており、設計条件下では良好な経済性を示すが、負荷変動への適応性は低い。 3、抽出蒸気凝縮式タービン 抽出蒸気凝縮式タービンとは、タービンの中間から一部の蒸気を抽出し、熱需要家に供給するための凝縮式タービンである。抽出凝縮式タービンは、タービンの中間段階から一定の圧力を持つ蒸気を抽出して熱需要家に供給し、一般的に単抽出型と二重抽出型の2種類に分けられる。その中で、二重抽出式タービンは、熱需要家に2種類の異なる圧力の蒸気を供給することができる。 この種の機組の主な特徴は、熱需要家が必要とする蒸気負荷が急激に低下した場合、余分な蒸気をタービンの抽出点以降のステージでさらに膨張させて発電できることです。この種のユニットの利点は、柔軟性が高く、広範囲にわたって熱負荷と電力負荷の両方を同時に満たすことができる点です。したがって、負荷の変動幅が大きく、頻繁に変化する地域の熱電厂で使用される。その欠点は、背圧式の機器に比べて熱効率が低く、補助機器が多いため価格が高く、システムも複雑であることです。 背圧式タービンには凝縮器がなく、凝気式タービンには一般的に複速機の後ろに抽出管が設けられ、工業用ユーザー向けに利用される。もう一方の蒸気は引き続き作業を行い、最終的に作業が終わった廃蒸気は凝縮器に排出されて冷却されて水になり、その後凝縮水ポンプによって脱酸器に送られ、脱酸処理を経てボイラー用の水として供給される。両者の違いは大きいね！凝気式の場合は真空も存在するため、監視時には真空の状態にも注意が必要です。背圧式の排気は大気圧より高い。ついでに、凝縮器装置の役割について簡単に説明します。それは、タービンの排気口に高度な真空状態を作り出し、維持することで、蒸気がタービン内で非常に低い圧力まで膨張し、蒸気の利用可能な熱エンタルピーの低下を大きくするのです。これにより、タービンはより多くの熱エネルギーを機械的仕事に変換でき、熱効率が向上し、タービンの排気に含まれる凝縮水も回収できます。4．まとめ：背圧式タービンの排気はすべて暖房に利用されるため、発電量は少なくなりますが、装置全体のエネルギー利用効率は70～85％に達することができます。したがって、背圧式タービンは最もエネルギー利用効率の高い装置です。凝縮式タービンシステムの現在のエネルギー利用効率は、最大で45％に過ぎません。背圧式タービンは一般的に50MW以下の機関にしか適していません。その主な理由は、排気用の熱力パイプラインの制約によるもので、熱力パイプラインによる蒸気の輸送距離は一般的に4km、温水は10km程度であるため、大型機関を使用することができないのです。季節的な暖房用ユニットには、一般的に抽気凝縮式が採用される。現在の**産業政策では、300MW未満の場合は（石炭ガラス固化発電所や循環流動層を除き）完全凝縮式タービンは導入されず、純凝縮式タービンは一般的に600MW以上の機械である。