JPH0223929Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は給水加熱器のドレン系統に係り、特
にドレンを脱気器に導く際のドレン管のおける気
相発生を防止する給水加熱器ドレン管のウオータ
ハンマ防止装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に蒸気タービンプラントは、タービンで仕
事をし熱エネルギを失つた水を給水加熱器で昇温
してボイラ等の蒸気発生器に環流する再生サイク
ルを採用している。この場合、給水加熱器は熱源
としてタービンの抽気蒸気を取り入れており、前
述の給水との熱交換後に生成されるドレンは、熱
回収の見地から他の給水加熱器また脱気器の熱源
としてさらに利用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、給水加熱器で生成されるドレンを脱
気器に送給するにあたつては、脱気器と給水加熱
器には設置場所の高低に基く相当大きな位置の水
頭差があり、このため高負荷運転時にはドレンは
脱気器まで流れるものの、負荷が下がるとタービ
ン抽気圧力が下がるため上記水頭差によつてドレ
ンが脱気器にまで流入しなくなるという現象が起
こる。

このため、低負荷状態になると給水加熱器から
脱気器へドレンを送給するドレン管の内部には気
相が発生し、この結果その後プラントが再び高負
荷状態となつてドレンが上記ドレン管から脱気器
へ流れる際に、上記気相が残存しているためウオ
ータハンマが起こるという問題がある。

本考案は、このように低負荷から高負荷運転に
移行したときにウオータハンマが起こらないよう
にした給水加熱器ドレン管のウオータハンマ防止
装置を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、給水加熱器内に生じたドレンを脱気
器に導くドレン管と、このドレン管に介挿された
前記給水加熱器内のドレン水位に応じて開閉され
る調整弁と、前記給水加熱器内で生じたドレンを
他の系統へ排出するドレンラインと、このドレン
ラインに介挿され前記給水加熱器内のドレン水位
に応じて開閉される流量制御弁と、負荷低下時に
前記調整弁を一定開度まで閉口して保持する制御
手段とを備える給水加熱器ドレン管のウオータハ
ンマ防止装置において、負荷低下時ブースタポン
プからの圧水を取り出して前記ドレン管に送り出
し、前記給水加熱器から前記脱気器に送り出して
いたドレンの圧力不足分を補う送水管を備えた給
水加熱器ドレン管のウオータハンマ防止装置であ
る。

〔作用〕

給水加熱器にはドレンを排出するためドレン管
とドレンラインの２つの管路が接続され、その
各々に調整弁、流量制御弁が介挿されている。こ
れらの弁は給水加熱器内のドレン水位が一定とな
るように開閉制御される。

しかして負荷が減少した場合には給水加熱器の
内圧が低下するため、水頭差が大きいドレン管を
通してドレンを脱気器に導くことが困難となる。
したがつて、このときドレンは専らドレンライン
から他の系統へ排出されることとなる。また、負
荷減少すると同時にドレン管に給水を導く送水管
の給水供給弁が開口され、他方、ドレン管の調整
弁開度が一定の最小開度まで閉口される。このた
め、負荷減少によつてドレン管には給水加熱器か
らのドレンはほとんど流入しない代りに送水管を
介して高圧の給水が供給されるようになる。

したがつて負荷減少に伴なつてドレン管には給
水が満たされることとなり、この結果ドレン管内
には気相が残らないから、負荷がその後上昇して
給水加熱器のドレンが流入してもウオータハンマ
が生じる惧れはない。しかも負荷減少時には調整
弁開度が最小まで絞られるので気相は完全に消滅
し、またこのときドレン管を介して脱気器へ循環
する給水の量を最小限に抑えつつドレン管をウオ
ーミングすることができる。

〔実施例〕

添付図は本考案の一実施例を示すもので、図示
しない復水器の側から送給された給水は給水加熱
器１を経て脱気器２へ導かれ、この脱気器２で脱
気された後ブースタポンプ３、給水ポンプ４で昇
圧されて給水加熱器５を経て最終的には図示しな
いボイラ等へ導かれるようになつている。上記給
水加熱器５には加熱用の熱源としてタービン抽気
６が導入されており、熱交換の結果器内に生じた
ドレンはドレンライン７から前段の給水加熱器１
へ熱源として供給され、またドレン管８から脱気
器２へ同様に熱源として供給される。さらに、こ
のドレン管８には給水をブースタポンプ３の下流
側から導く送水管９が接続されている。

一方、上記給水加熱器５には器内の圧力を検出
して作動する圧力スイツチ１０が付設され、この
圧力スイツチ１０からの信号によつて励磁される
電磁弁１１には２つの設定器１２ａ，１２ｂが接
続され、上記給水加熱器５内の圧力によつていず
れかの設定器が選択されるようになつている。す
なわち、給水加熱器５の内圧がある基準圧力より
小さいときには設定器１２ａが、逆にこれより大
きいときには設定器１２ｂが選択される。これら
の設定器には、それぞれ設定器１２ａが設定水位
L₁、設定器１２ｂが設定水位L₃（L₁＞L₃）となる
ようあらかじめ水位が設定されている。しかし
て、電磁弁１１によつて選択された設定器の信号
は調節計１３に入力され、この調節計１３におい
て給水加熱器５内のドレン水位を示す水位信号１
４と演算されドレン管８に介挿された調整弁１５
の開度が制御される。この調整弁１５の開度制御
は水位信号１４と電磁弁１１によつて選択された
設定水位との偏差を小さくするようになされる
が、設定器１２ａ（設定水位L₁）が選択されてい
る場合には、水位信号１４がこの設定水位L₁よ
りも低い水位を示している限り、調整弁１５は最
小開度まで閉口した状態で保持されるようになつ
ている。

他方上記水位信号１４は、設定水位L₂（L₁＞L₂
＞L₃）を有する設定器１６に接続された調節計
１７にも入力され、この調節計１７において設定
水位L₂と演算されドレンライン７に介挿された
流量制御弁１８が開閉されるようになつている。
また送水管９に介挿された給水供給弁１９は、瞬
時的な圧力変動を防止する遅延回路２０を介して
圧力スイツチ１０からの信号に基いて開閉され
る。この遅延回路２０は圧力スイツチ１０からの
信号が前述のある基準圧力よりも小さいことを示
している場合に作動して一定時間後に給水供給弁
１９を開口させる。

なお、電磁弁１１および遅延回路２０は、圧力
スイツチ１０によつて検出された給水加熱器５の
内圧がある基準圧力よりも高いか低いかにより作
動するが、この基準圧力は後述するようにドレン
がドレン管８から脱気器２へ排出されなくなると
きの給水加熱器内圧に相当する。

以上の構成において、通常運転時には給水加熱
器５の内圧はタービン抽気に応じて高い圧力に保
持されるから、電磁弁１１は圧力スイツチ１０か
らの信号によつて設定器１２ｂ（設定水位L₃）を
選択している。この設定水位L₃は調節計１３に
おいて給水加熱器５の水位信号１４と比較され、
その偏差に基いて調節計１３は器内水位が設定水
位L₃と一致するよう調整弁１５を開閉する。な
お、このとき給水加熱器５の内圧は高いから、ド
レンはドレン管８を経て十分脱気器２まで到達し
て排出され、器内水位は上記調整弁１５によつて
設定水位L₃に維持されることとなる。他方、こ
うして器内水位がL₃に維持されていると、ドレ
ンライン７の流量制御弁１８は、その設定器１６
の設定水位L₂がL₃よりも大きいため調節計１７
によつて全閉に保持される。

次に、この状態で運転中に負荷が低下すると、
タービン抽気６の圧力が下がつて給水加熱器５の
内圧が低下するが、この圧力変化を圧力スイツチ
１０が検出し、電磁弁１１が作動して設定器１２
ｂに代えて設定器１２ａ（設定水位L₁）が選択さ
れると共に、遅延回路２０が作動して一定時間後
に給水供給弁１９が開口される。他方、給水加熱
器５の内圧が低下するのに伴なつて器内に生じた
ドレンは脱気器２との水頭差によつてドレン管８
からは排出されなくなり、器内のドレン水位はそ
れまでの設定水位L₃を越えることとなる。しか
して器内水位がさらに増して設定器１６の設定水
位L₂を越えようとすると、その水位信号に基い
て調節計１７が流量制御弁１８を開口し、ドレン
はドレンライン７から前段の給水加熱器１へ排出
され、給水加熱器５内のドレン水位は設定水位
L₂に保持されるようになる。

一方このとき、上記のように電磁弁１１によつ
て設定器１２ａが選択されて調節計１３には設定
水位L₁が入力され、同時に調節計１３に入力さ
れている水位信号１４は上記の如くほぼL₂を示
すから、L₁＞L₂となり調節計１３は調整弁１５
を最小開度まで閉口した状態で保持することにな
る。また前述のように遅延回路２０が作動して給
水供給弁１９が開口されると、ドレン管８にはブ
ースタポンプ３下流側の圧力の高い給水が送給さ
れ、この結果給水加熱器５の内圧が低下してもド
レン管８には給水が満たされることになる。した
がつて負荷が低下してドレン管８に脱気器２との
水頭差に基いてドレンが流れなくなつても、この
ドレン管８にはドレンに代えて給水が供給される
ので、管内に気相が発生することは有効に防止さ
れる。また送水管９から給水が供給される以前に
気相が発生しても、上記のように調整弁１５が最
小開度まで閉成されているから、後から給水をド
レン管８に供給することにより、ドレン管８内に
気相を殆ど残すことなく給水に満たすことができ
る。

しかして、負荷が再び増加しタービン抽気６の
圧力が上昇して給水加熱器５内圧が高まつた場合
には、圧力スイツチ１０からの信号に基いて遅延
回路２０を介して給水供給弁１９が閉成されると
共に電磁弁１１が作動して設定器１２ａに代えて
設定器１２ｂ（設定水位L₃）が選択されるように
なる。このとき給水加熱器５のドレン水位は設定
器１６の設定水位L₂に基いて調節計１７および
流量制御弁１８によりL₂に保たれており、L₂＞
L₃の関係にあるから、調節計１３はドレン水位
が新しく選択された上記設定器１２ｂによる設定
水位L₃になるよう調整弁１５を開口する。既に
給水加熱器５の内圧は高まつているから、器内の
ドレンは上記調整弁１５が開口することによりド
レン管８から脱気器２へ排出されるようになる。
このときドレン管８内には気相が残存していない
からウオータハンマが生ずることはなく、またド
レン管８はそれまで供給されていた給水によつて
ウオーミングされているため流入したドレンは温
度が急変して不安定流れを生ずることもない。他
方、こうしてドレンがドレン管８から排出される
ようになるとドレン水位は設定器１６の設定水位
L₂より低くなる結果、流量制御弁１８は閉成さ
れ、給水加熱器５のドレン水位は調整弁１５によ
つて設定水位L₃に保持されるようになる。

なお、上記のように調整弁１５は最小開度まで
閉成することが困難な場合等には、ドレン管８に
調整弁１５をバイパスする小径のバイパスライン
を接続し、このバイパスラインにバイパス弁を介
挿して、給水加熱器５の内圧が低下した場合には
調節計１３により調整弁１５を全閉すると共にバ
イパス弁を開口するようにしても上記と同様の効
果が得られるのは云うまでもない。

さらに本実施例においてはタービンの負荷低下
を検出するのに給水加熱器内圧を圧力スイツチで
検出することにより行なつているが、これに代え
て例えば発電機出力等に基いて負荷低下を検出す
るようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば負荷低下が
起こつてもドレン管には気相が残存せず、このた
めひき続いて負荷が上昇してもウオータハンマを
生ずる不都合は解消される。また負荷低下時にド
レン管を最小開度に保持しつつこれに給水を導く
ことにより、ドレン管のウオーミングができ、負
荷上昇して給水加熱器ドレンが流入するようにな
つてもドレンが急に冷却して不安定流れを起こす
こともない等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例に係る給水加熱器ドレ
ン管のウオータハンマ防止装置を示す系統図であ
る。 ２……脱気器、５……給水加熱器、７……ドレ
ンライン、８……ドレン管、９……送水管、１５
……調整弁、１８……流量制御弁、１９……給水
供給弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給水加熱器内に生じたドレンを脱気器に導くド
   レン管と、このドレン管に介挿された前記給水加
   熱器内のドレン水位に応じて開閉される調整弁
   と、前記給水加熱器内で生じたドレンを他の系統
   へ排出するドレンラインと、このドレンラインに
   介挿され前記給水加熱器内のドレン水位に応じて
   開閉される流量制御弁と、負荷低下時に前記調整
   弁を一定開度まで閉口して保持する制御手段とを
   備える給水加熱器ドレン管のウオータハンマ防止
   装置において、負荷低下時ブースタポンプからの
   圧水を取り出して前記ドレン管に送り出し、前記
   給水加熱器から前記脱気器に送り出していたドレ
   ンの圧力不足分を補う送水管を備えたことを特徴
   とする給水加熱器ドレン管のウオータハンマ防止
   装置。