JP2009127568A - 封水回収システムおよびこれを有する発電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 封水回収ポンプの故障時であっても封水を復水器内に回収し得る封水回収システムを提供する。
【解決手段】 発電設備の各所から集積される封水を貯留する封水回収タンク１と、封水回収タンク１と復水器５との間を連通する封水回収管路３の途中に配設され、駆動により封水回収タンク１に集積された封水を封水回収管路３を介して復水器５に供給する封水回収ポンプ２と、封水回収ポンプ２をバイパスして封水回収タンク１と封水回収管路３とを連通するバイパス管路６とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は封水回収システムおよびこれを有する発電設備に関し、特に汽水発電設備に適用して有用なものである。

蒸気タービンを原動機として発電機を駆動する汽力発電システムでは、前記蒸気タービンで仕事をした蒸気は凝縮されて復水器で水に戻り、復水ポンプの駆動により復水系を介して再度ボイラ等の蒸気発生手段に供給される。一方、かかる汽水発電システムでは蒸気タービン等、当該発電設備の各種回転機器の回転軸のシールに封水を利用している。図４に示すように、かかる用途に供される封水は、当該発電設備の各所から封水回収タンク１に集積される。そして、封水回収タンク１に集積された封水は、封水回収ポンプ２の駆動により封水回収管路３及び封水弁４を介して復水器５に供給される。

なお、この種の封水回収システムを開示する公知文献として以下の特許文献が存在する。

特開平７−１２８４８７号公報 特開平８−１３６１６５号公報

上述の如き従来技術に係る封水回収システムにおいては、封水回収ポンプ２が故障した場合には、この封水回収ポンプ２を駆動することができず、封水を復水器５に回収することができないという問題を生起する。さらに、封水を復水器５に回収できない場合には、封水が封水回収タンク１から外部にオーバーフローしてしまうという問題も生起する。

一方、故障時に備え予備の封水回収ポンプ２という対策も考えられるが、この場合には設備費が高騰するという新たな問題を生起する。

本発明は、上記従来技術に鑑み、封水回収ポンプの故障時であっても封水を復水器内に回収し得る封水回収システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の態様は、
発電設備の各所から集積される封水を貯留する封水回収タンクと、
前記封水回収タンクと復水器との間を連通する封水回収管路の途中に配設され、駆動により前記封水回収タンクに集積された封水を前記封水回収管路を介して復水器に供給する封水回収ポンプと、
前記封水回収ポンプをバイパスして前記封水回収タンクと前記封水回収管路とを連通するバイパス管路とを有することを特徴とする封水回収システムにある。

本発明の第２の態様は、
上記第１の態様に記載する封水回収システムにおいて、
前記バイパス管路には、前記封水回収タンクから復水器に向かう封水の流通のみを許容する逆止弁を配設したことを特徴とする封水回収システムにある。

本発明の第３の態様は、
上記第１の態様又は第２の態様に記載する封水回収システムにおいて、
さらに前記復水器に流入する封水の量を調整し得るよう前記封水回収管路に配設されている封水弁と、前記封水回収タンクに貯留されている封水の水位を検出するとともに検出した水位に基づき前記封水弁の開度を調整する水位制御手段とを有することを特徴とする封水回収システムにある。

本発明の第４の態様は、
上記第１の態様乃至第３の態様の何れか一つに記載する封水回収システムにおいて、
さらに前記封水回収タンクに貯留されている封水の水位を検出するとともに、検出した水位に基づき前記ポンプの駆動を制御する水位スイッチ手段を有することを特徴とする封水回収システムにある。

本発明の第５の態様は、
上記第１乃至第４の態様の何れか一つに記載する封水回収システムを有することを特徴とする発電設備にある。

本発明によれば、封水回収ポンプが故障等により停止しても復水器を介してバイパス管路に作用する負圧で封水回収タンクの封水を吸引して復水器に導入することができる。この結果、封水回収タンクにおける封水のオーバーフローを防止して良好に封水の復水器への回収を継続することができる。

以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、図４に示す従来技術と同一部分には同一番号を付している。

図１は本発明の実施の形態に係る封水回収システムを有する発電設備の概略を示すブロック線図である。同図に示すように、当該発電設備は、燃料Ｆが高温で燃焼されるボイラ１００を備えており、このボイラ１００で発生した蒸気を蒸気タービン１０１に供給し、この蒸気タービン１０１を駆動することにより発電機１０２を駆動して所定の電力を発生する。一方、蒸気タービン１０１で仕事をした蒸気は復水器５で凝縮されて水に戻る。復水器５で凝縮された水は、管路である復水系１０３を介してボイラ１００に戻り、再度蒸気となって循環する。復水系１０３の途中には復水ポンプ１０４、脱塩装置１０５、脱気器１０６及び給水ポンプ１０７が配設してあり、復水ポンプ１０４で循環させる復水を脱塩、脱気の後、給水ポンプ１０７でボイラ１００に圧送している。

さらに、本形態にかかる発電設備は蒸気タービン１０１等、当該発電設備の各種回転機器の回転軸のシールに利用する封水を封水回収タンク１に収集して回収するための封水回収システムを有している。また、本形態に係る封水回収システムは、従来と同様の、封水回収タンク１、封水回収ポンプ２、封水回収管路３及び封水弁４に加えてバイパス管路６、逆止弁７、水位制御装置８及び水位スイッチ装置１０を有している。

図２は図１に示す発電設備における封水回収システムを抽出・拡大して示す説明図である。図１とともに図２に明確に示すように、封水回収タンク１は当該発電設備の各所から集積される封水を貯留する。封水回収ポンプ２は封水回収タンク１と復水器５との間を連通する封水回収管路３の途中に配設されている。この封水回収ポンプ２の駆動により、封水回収タンク１に集積された封水を封水回収管路３を介して復水器５に供給する。バイパス管路６は、封水回収ポンプ２をバイパスして封水回収タンク１と封水回収管路３とを連通する。このバイパス管路６の途中には封水回収タンク１から復水器５に向かう封水の流通のみを許容する逆止弁７が配設してある。水位制御装置８は、封水回収タンク１に貯留されている封水の水位を検出するとともに、その水位が予め設定された設定水位になるように封水弁４の開度を調整する。このため、水位制御装置８は封水回収タンク１内の封水に浸漬され得るセンサ９を有しており、このセンサ９が検出する封水の水位に基づいて封水弁４の開度を調整する（調整の具体的内容は後に詳述する。）。水位スイッチ装置１０は、封水回収タンク１に貯留されている封水の水位をセンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより検出し、検出した水位に基づき所定の警報の発信や封水回収ポンプ２の駆動・停止を制御する。ここで、センサ１１ａ乃至１１ｃは封水回収タンク１内における各配設位置を変えてあり、封水回収タンク１内における位置が高いほうからセンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃとなっている。これにより、水位に応じた適切な制御を行うようになっているが、具体的な内容に関しては後に詳述する。

かかる、本形態においてセンサ９及びセンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃで検出する封水回収タンク１内の封水の水位が、図３に示すように、設定水位（±０ｍｍ）＋１５０（ｍｍ）と設定水位（±０ｍｍ）−２５０（ｍｍ）との間である範囲Ａ（通常運転範囲）にあるときには、設定水位になるように封水弁４の開度を調整するとともに、封水回収ポンプ２は停止させて復水器５の負圧によりバイパス管路６を介して封水を回収する。

一方、バイパス管路６を介した回収では間に合わず、図３に示すように、封水の水位が範囲Ａの上限を超えて範囲Ｂに至った場合には、水位高の警報を発するとともに封水回収ポンプ２を起動させて封水回収管路３を介しても封水の回収を行う。この結果、水位が低下し範囲Ａに収まった場合には封水回収ポンプ２を停止させて再度バイパス管路６のみによる封水の回収を行う。

封水の水位が範囲Ａの下限を超えて低下した場合には、封水弁４を全閉状態として封水の回収を停止させる。

かかる一連の調整乃至制御の態様をまとめたのが表１である。

上記本形態によれば、封水回収ポンプ２が故障等により停止しても復水器５を介してバイパス管路６に作用する負圧で封水回収タンク１の封水を吸引して復水器５に導入することができる。

この結果、封水回収ポンプ２が停止していても封水回収タンク１における封水のオーバーフローを防止して良好に封水の復水器５への回収を継続することができる。

一方、封水回収ポンプ２の駆動時には逆止弁７の作用により、バイパス管路６を介して封水が封水回収管路３から封水回収タンク１に逆流するのを防止することができる。

なお、本形態に係る発電設備においては、封水回収ポンプ２を駆動することなく負圧だけで充分な処理量の封水を復水器５に導入することはできない場合がある。充分な処理量の封水を吸引するには復水器５の真空度が不足する場合があるからである。このため、本形態では、回収能力が低くて済む通常時には負圧を利用してバイパス管路６を介して回収することにより封水回収ポンプ２の駆動に要するランニングコストの低減を図り、封水の水位が異常状態となったときのみ、封水回収ポンプ２の駆動による回収も行うようにした。

なお、上記実施の形態では水位制御装置８及び水位スイッチ装置１０を設けたので、上述の如き水位に応じた適切な制御を行うことができるが、かかる制御を行わず、封水回収ポンプ２の故障時にも封水を回収してオーバーフローを防止するだけを目的とする場合には水位制御装置８及び水位スイッチ装置１０は必要ではない。かかる態様でも本願発明の所期の目的は達成できる。

また、上記実施の形態ではボイラを蒸気発生源とする発電設備について説明したが、これに限定する必要はなく、封水を一旦封水回収タンクに集積して復水器に回収する封水回収システムを有する発電設備であれば何れの方式のものにも適用し得る。

本発明は発電設備を製造販売する産業分野や、保守・点検する産業分野で利用することができる。

本発明の実施の形態に係る発電設備の概略を示すブロック線図である。 本発明の実施の形態に係る封水回収システムの概略を拡大して示す説明図である。 本発明の実施の形態における封水回収タンクの水位と制御の関係を示す説明図である。 従来技術に係る封水回収システムの概略を示す説明図である。

符号の説明

１ 封水回収タンク
２ 封水回収ポンプ
３ 封水回収管路
５ 復水器
６ バイパス管路
７ 逆止弁
８ 水位制御装置
１０ 水位スイッチ装置
１００ ボイラ
１０１ 蒸気タービン
１０２ 発電機
１０３ 復水系

Claims (5)

1. 発電設備の各所から集積される封水を貯留する封水回収タンクと、
   前記封水回収タンクと復水器との間を連通する封水回収管路の途中に配設され、駆動により前記封水回収タンクに集積された封水を前記封水回収管路を介して復水器に供給する封水回収ポンプと、
   前記封水回収ポンプをバイパスして前記封水回収タンクと前記封水回収管路とを連通するバイパス管路とを有することを特徴とする封水回収システム。
2. 請求項１に記載する封水回収システムにおいて、
   前記バイパス管路には、前記封水回収タンクから復水器に向かう封水の流通のみを許容する逆止弁を配設したことを特徴とする封水回収システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載する封水回収システムにおいて、
   さらに前記復水器に流入する封水の量を調整し得るよう前記封水回収管路に配設されている封水弁と、前記封水回収タンクに貯留されている封水の水位を検出するとともに検出した水位に基づき前記封水弁の開度を調整する水位制御手段とを有することを特徴とする封水回収システム。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する封水回収システムにおいて、
   さらに前記封水回収タンクに貯留されている封水の水位を検出するとともに、検出した水位に基づき前記ポンプの駆動を制御する水位スイッチ手段を有することを特徴とする封水回収システム。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載する封水回収システムを有することを特徴とする発電設備。

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