復水タービンと背圧タービンの違いを分かりやすく解説します。

・背圧タービン、復水タービンとは？

復水タービンとは、タービン後流側に復水器を設け、タービンから排出される蒸気を冷やして凝縮し、タービン背圧を真空近くまで下げることでタービン効率を上げているタービンです。

背圧タービンとは、タービン後流側に復水器が付いておらず、タービンから排出された蒸気はプラントの生産物の製造過程(プロセス)にて消費されるタービンです。

下図に両タービンの系統の違いを簡単に示します。

こちらの記事でも解説した通り、タービン背圧はより低くした方がランキンサイクルの熱効率は向上します。

火プライオン

復水器を設置した方がタービンの効率は良くなるんでしょ？

だったら背圧タービンを選択するメリットはあるの？

しかし、これは蒸気を発電する以外に使用する目的がない場合です。

プラントが生産物を生み出す過程(プロセス)で蒸気を必要とする場合は、復水器で熱を捨てるよりも、プラントのプロセスで使用した方がプラント全体としての熱効率は高くなるからです。

下図にボイラにて投入した熱量100が復水タービン、背圧タービンのそれぞれの系統で何にどのくらい使われたのかを示します。

復水タービンでは、有効な仕事として使われたのはタービンでの仕事30ですが、背圧タービンではタービンでの仕事20とプロセスで消費された熱量70が有効に使われました。（数値は参考です。）

復水タービンでは復水器において大量の熱を捨てていますが、背圧タービンではその熱をプラントで有効利用出来るのです。

このように、背圧タービンの系統では、復水器を設けない分タービンでの発電量は落ちますが、プラントで生産物を生み出す際のプロセスで蒸気を有効利用できるのであれば、こちらの方が熱効率は高くなります。

発電以外に蒸気を大量に使用する産業用の蒸気プラントでは背圧タービンを設置し、事業用の発電設備では、投入熱量に対して最大限の発電量を得たいので復水器を設置します。

以上、参考になれば幸いです。

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