JPH0282003A

JPH0282003A - 蒸気タービン発電設備の給水加熱器ベント系統

Info

Publication number: JPH0282003A
Application number: JP23341288A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Honma; 義朗本間; Toshihiro Fukushima; 敏博福島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1990-03-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は蒸気タービン発電設備のボイラへの給水加熱系
統に係わり、特に脱気器より高圧側の給水加熱器から脱
気器へ導かれる給水加熱器ベント系統に関する。

（従来の技術）一般に、脱気器からボイラ入口までの給水加熱設備は第
３図のように構成されている。

同図において、蒸気タービン１で仕事を終えた蒸気は、
強制閉鎖逆止弁２を備えた脱気器加熱蒸気管３を通して
脱気器４に導入され、復水管５を介して導入される復水
を加熱して脱気させる。

脱気器貯水タンク６内に貯えられた脱気後の温水は、脱
気器降水管７に介挿した給水ブースタポンプ８および給
水ポンプ９によって加圧され、給水管１０を通してボイ
ラ（図示せず）に供給される。

この給水管１０にはボイラ側から順に、給水加熱器１１
．ａ、１．１ｂ、ｌｌｃが介挿され、ボイラに供給され
る温水を次第に加熱する。給水加熱器１１ａとｌｌｂの
間、給水加熱器１１ｂとｌｌｃの間、および給水加熱器
１１Ｃと脱気器貯水タンク６の間を連結する配管には、
それぞれ給水加熱器ドレン調整弁１２ａ、１２ｂ、１２
ｃが介挿されている。

各給水加熱器１１　ａ、　　１　ｌ　ｂ、　　１１　ｃ
と脱気器４との間を連結する給水加熱器ベント管１３ａ
。

１３ｂ、　　１３ｃにはそれぞれ流量制限用のオリフィ
ス１４ａ、１４ｂ、１４ｃが介挿されている。

１５は大気放出管を示す。

上述のような構成の給水加熱設備においては蒸気タービ
ン１の途中段落からの抽気は抽気管（図示せず）を介し
て、抽気圧力の高い方から順に給水加熱器１１ａ、ｌｌ
ｂ、ｌｌｃに導かれ、それらを通過する給水との熱交換
に利用される。

蒸気タービン１の抽気中に存在する不凝縮ガス等のガス
体は給水加熱器１１ａ、１１ｂ、１１ｃの胴上部に滞留
し、それらの熱交換効率を低減させると共に、給水加熱
器１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ内で凝縮し、復水化したドレ
ン中に混入して脱気器貯水タンク６へ持込まれ、ボイラ
への給水の水質を悪化させる要因となる。

そこで、前記したように給水加熱器１１ａ、１１ｂ、ｌ
ｌｃにベント管１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設け、各給水
加熱器内に滞留した不凝縮ガスを排除するようにしてい
る訳である。

なお、各ベント管１３ａ、１３ｂ、１３ｃ内には、不凝
縮ガスの他に蒸気も入り込むため、これらのベント管は
脱気器４に接続され、不凝縮ガスおよび蒸気の持つエネ
ルギーを、脱気器４に流入する復水の加熱脱気に有効に
利用するようにしている。

ベント管１３ａ、１３ｂ、１３ｃを通過する流量は流量
制限用のオリフィス１４ａ、１４ｂ、１４Ｃによって制
限される。ちなみに、これらのオリフィス１４ａ、１４
ｂ、１４ｃによる制限流量を給水加熱器１１ａ、１　ｌ
　ｂ　％　１１　ｃ　ヘの抽気】の０，５ｘ程度として
おけば、前記した不凝縮ガスと蒸気量の制限に有効な効
果を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、蒸気タービンによって駆動される発電機より
送電側で何らかの事故が発生した場合には、ボイラや蒸
気タービンおよび発電機をトリップすることなく、発電
所所内単独負荷運転（以下、ＰＣＢという）に移行させ
ることがある。

このような場合、従来の給水加熱設備においては、ター
ビン負荷の急減により脱気器加熱蒸気管３内の蒸気圧力
が急峻に低下するため、過渡的に給水ポンプ９の有効吸
込水頭が激減し、給水ポンプ９のインペラ吸込部（図示
せず）にキャビティションが発生し、給水ポンプ９のイ
ンペラに損害を与えるだけでなく、給水ポンプ９の吸込
圧力の低下によって給水ポンプ９がトリップし、ＰＣＢ
への移行失敗、即ち発電所トリップに至ることがある。

この発電所トリップが発生すると、再起動までに長時間
を要することになり、プラントの稼働率が低下するおそ
れがある。

なお、脱気器加熱用補助蒸気系統（図示せず）を有する
発電設備の場合は、前記したＰＣＢ時に脱気器加熱用補
助蒸気を脱気器に注入することにより脱気器内の圧力低
下を押え、発電所トリップを阻止することができるが、
設備構成が複雑化するという欠点がある。

本発明は上述のような従来技術の問題点を改善し、省設
備的効果も併せ持つ蒸気タービン発電設備の給水加熱器
ベントを提供することを目的とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の蒸気タービン発電設備の給水加熱器ベントは、
上記目的を達成するために、脱気器および脱気器貯水タ
ンクと、脱気器貯水タンクの温水をボイラへ圧送する給
水ブースタポンプおよび給水ポンプと、給水ポンプから
の温水を加熱する給水加熱器からなる給水加熱設備にお
いて、脱気器より高圧側の給水加熱器がら脱気器に導か
れる給水加熱器ベント系統に定常的なタービン負荷運転
中のベント流量を制限するためのオリフィスを配備し、
このオリフィスのバイパスラインとしてオリフィスバイ
パス弁を備えたバイパス管を配備し、発電機より送電側
で、何らかの事故が発生した場合に、前記オリフィスバ
イパス弁を急峻に開とする手段を具備することを特徴と
するものである。

（作用）このような構成の本発明の蒸気タービン発電設備の給水
加熱器ベント系統においては、給水加熱器から脱気器へ
至る給水加熱器のベントラインに配備されるオリフィス
に、バイパスラインを設け、これらのバイパスラインに
はオリフィスバイパス弁を設けであるので、ＰＣＢ移行
時には、タービンの通常運転時に閉じている前記オリフ
ィスバイパス弁を瞬時に開けることにより、給水加熱器
内に保有されている蒸気を迅速に脱気器に導入すること
ができる。

従って、ＰＣＢ移行時に脱気器加熱用蒸気圧力が低減し
ても、給水加熱器内に保有されている蒸気が脱気器内に
急速に注入されることにより脱気器器内の低減が緩和さ
れ、給水ポンプの有効吸込水頭が激減するのを防ぐこと
ができ、給水ポンプの吸込圧力低下に伴うＰＣＢへの移
行失敗、ひいては発電所トリップといった事態に至るこ
とを阻止することができる。

なお、ＰＣＢ移行時の給水ポンプ有効吸込水頭の急激な
落込みは、通常３分程度以内に発生し、それ以降、有効
吸込水頭の値は除々に上昇することが経験的に知られて
いる。通常の火力発電所のシステム設計によれば、給水
加熱器の保有蒸気圧力および蒸気量は上記時間内で、上
記目的に利用されるのに十分な値である。

また通常の負荷運転時においては、高圧側の給水加熱器
が保有する蒸気圧力は、脱気器保有の蒸気圧力の２倍以
上であるため、オリフィスバイパス弁を通過する蒸気は
チョークされた流れとなり上記目的に必要な流量を短時
間に確保できる。

（実施例）次に、第１図および第２図を参照して、本発明の詳細な
説明する。なお、第１図においては第３図におけると同
一部分には同一符号を付し、重複する部分の説明は必要
な場合を除いて省略する。

第１図は本発明に係る蒸気タービン発電設備の給水加熱
器ベント系統の実施例を示す系統図であって、給水加部
５１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃのベント管１３＝１，１３ｂ
、１３ｃには、通常負荷運転中のベントＡ　ｆＡ制限用
として配備されたオリフィス１４ａ、１４ｂ、１４ｃが
設けられている。

これらのオリフィス１４ａ、１４ｂ、１４ｃをバイパス
するバイパスラインとしてバイパス管１６ａ、１６ｂ、
１６Ｃが設けられ、各バイパス管には、空気作動による
ピストン弁等から成るオリフィスバイパス弁１７ａ、１
７ｂ、１７ｃが介挿されている。また、脱気器４には圧
力スイッチ１８が取付けられている。

このような構成の本発明の給水加熱器ベント系統におい
ては、オリフィスバイパス弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃは
通常負荷運転中は閉状態であり、給水加熱器１１ａ、ｌ
ｌｂ、ｌｌｃのベントはオリフィス１４ａ、１４ｂ、　
　ユ４ｃを介して脱気器４へ導かれる。脱気器４へ流入
したベントは大気放出管１５を介して大気中へ放出され
る。

一方、ＰＣＢ移行時には、ＰＣＢ動作信号によりオリフ
ィスバイパス弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃが自動的に関し
、給水加熱器１１ａ、ｌｌｂ、１１ｃ内の蒸気は即座に
脱気器４内に注入される。

第２図は、上述したオリフィスバイパス弁１７ａ、１７
ｂ、１７ｃの開閉動作を表すもので、ＦＣＢ動作信号で
オリフィスバイパス弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃは全開と
なり、給水加熱器１１ａ１１ｂ、ｌｌｃから蒸気が流入
するが、この蒸気流入に伴って脱気器４内の圧力が極め
て高くなると、圧力スイッチ１８の作動により、高圧側
の給水加熱器１１ａ側から順にオリフィスバイパス弁１
７ａ→１７ｂ→１７ｃが閉となり、蒸気を系外へ放出す
る無駄を排除すると共に、脱気器４の安全弁動作等によ
る制限系の無用な外乱発生を防止する。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によればＰＣＢ移行時にも
安全に給水ポンプの運転を続行でき、発電所トリップに
至ることを防止できると共に、簡素化した装置であるた
め、プラントの建設コストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給水加熱器ベント系統の実施例を示す
系統図、第２図は本発明の系統におけるバイパス弁の動
作を示す概略ブロック図、第３図は従来の給水加熱器ベ
ント系統を例示する系統図である。１・・・蒸気タービン２・・・強制閉鎖逆止弁３・・・脱気器加熱蒸気管４・・・脱気器５・・・復水管６・・・脱気器貯水タンク７・・・脱気器降水管８・・・給水ブースタポンプ９・・・給水ポンプ１０・・・給水管１１ａ、ｌｌｂ、　　１１ｃｍ・・給水加熱器１２ａ、
１２ｂ、１２ｃ・・・給水加熱器ドレン調整弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・給水加熱器ベント管１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・流量制限用オリフィス１５・
・・大気放出管１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・オリフィスバイパス管１
７ａ、１７ｂ、１７ｃ・・・オリフィスバイパス弁１８
・・・圧力スイッチ代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　健第図

Claims

【特許請求の範囲】

脱気器および脱気器貯水タンクと、この脱気器貯水タン
クの温水をボイラへ圧送する給水ブースタポンプおよび
給水ポンプと、この給水ポンプからの温水を加熱する給
水加熱器とからなる給水加熱設備において、前記脱気器
より高圧側の給水加熱器から脱気器に導かれる給水加熱
器ベント系統に定常的なタービン負荷運転中のベント流
量を制限するためのオリフィスを配備し、このオリフィ
スのバイパスラインとしてオリフィスバイパス弁を備え
たオリフィスバイパス管を配備し、発電機より送電側で
何らかの事故が発生した場合に、このオリフィスバイパ
ス弁を急峻に開とする手段を具備することを特徴とする
蒸気タービン発電設備の給水加熱器ベント系統。