JPH04194504A - 蒸気原動機プラント - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸気原動機プラントに係り、特に、蒸気発生器
に安定した給水を供給するのに好適な復水給水系統とそ
のドレンアップ方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の復水給水系統の、特にドレンポンプ系統に関連す
るものとして（特開昭６３−２２３４０３号公報記載の
もの）がある。この従来例と同様のドレンポンプ系につ
いて、第６図を用いて説明する。

蒸気発生器１にて発生した蒸気は、蒸気発生器出口弁２
を介し、高圧タービン３に入って仕事を行い、高圧ター
ビン３の排気電気は、中間蒸気止め弁４を介し低圧ター
ビン５に供給されタービンを回転させ発電機６が駆動さ
れる。低圧タービン５から排気された蒸気は、復水器７
で凝縮されて復水となる。この復水は、復水ポンプ８．
低圧給水加熱器１０．給水ポンプ１１．高圧給水加熱器
１２を通って蒸気発生器１に戻される。一方、高圧ター
ビン３の途中から抽気された蒸気は、高圧給水加熱器１
２にて給水と熱交換してドレン（凝縮水）となり、高圧
ドレンタンク１４に集められる。このタンク１４に貯溜
されたドレンは、高圧ドレンポンプ入口弁１６を介し、
高圧ドレンポンプ１７により昇圧され、高圧ドレンポン
プ出口弁１８を経て、高圧ドレンタンク水位調節弁１９
を介し、給水ポンプ１１入口に直接回収される。また、
高圧ドレンタンクＩ４には、低圧給水加熱器１０出口部
からの復水（冷水）が復水補給弁２８を介して高圧ドレ
ンタンク１４に直接注入される。さらに高圧給水加熱器
１２と高圧ドレンタンク１４との器内圧力を平衡させる
均圧管には閉鎖用として仕切弁２９とが設けられている
。ここで、前記仕切弁２９と復水補給水弁２８とは必要
に応じて切換手段２７を介して切換られるようになって
おり、プラント過渡変化時に電気出力検出器２６の検出
信号に基づき、切換手段２７が検出値と設定値とを比較
して弁２８．２９を切り換え、ドレンタンク１４内の圧
力制御を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のドレンタンク圧力制御系統において、タ
ービン発電機６の負荷遮断等が発生してプラント出力が
急激に変化した時、第６図に示すドレンタンク１４の器
内圧力が一時的に著しく降下する。このとき、ドレンポ
ンプ入口配管のドレンは、ドレンタンクの圧力制御が追
従できないため、フラッシュ現象が発生する。このフラ
ッシュ現象が生じると、ドレンポンプ１７はポンプ保護
のためトリップする。さらに、ドレンポンプ１７を設置
した復水給水系統においては、一般に、復水ポンプ８の
給水処理能力は給水全量の約６０％程度しかない。この
ため、ドレンポンプ１７がトリップしてしまうと、ドレ
ンポンプ１７からの給水がなくなり、結果的に復水ポン
プ８はランアウトし、給水ポンプ１１の入口圧力が低下
し、給水ポンプ１１の保護のため給水ポンプ１１が停止
（トリップ）してしまう。

従って、給水能力がなくなり、蒸気発生器１がスクラム
（自動停止）してしまう虞がある。

本発明の目的は、負荷遮断時等のプラント出力が大巾変
化時においても、ドレンポンプのトリップを防止し蒸気
発生器に安定した給水を図ることができる復水給水系統
とそのドレンアップ方法等を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、タービン発電機負荷遮断等が発生しタービ
ンへの蒸気発生器からの蒸気流入量が減少してドレンタ
ンクの器内圧力が著Ｃく低下した場合において、ドレン
ポンプに必要な入口圧力を確保すべくドレンポンプ冷水
注入量を制御することで達成される。

また、ドレンポンプの運転状態あるいは復水流量により
、ドレンポンプに冷水を注入する弁を制御し、ドレンポ
ンプトリップ時にも予備機のドレンポンプの入口圧力を
確保して確実に予備機のドレンポンプを起動させること
で、達成される。

［作　用〕 プラント出力が急減した時、または負荷遮断等のタービ
ンへの蒸気発生器からの蒸気流入量が減少した時、ドレ
ンタンクの器内圧力は著しく低下する、しかし、ドレン
ポンプの入口圧力は確保され、送水能力範囲内で運転さ
れるため、給水ポンプに安定した吸込流量を確保するこ
とができる。

また、ドレンポンプトリップ時に予備機のドレンポンプ
に対し、必要入口圧力を確保することができ、蒸気発生
器への安定した連続給水を確保することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図を参照して説
明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る蒸気原動機プラント
の構成図である。蒸気発生器１にて発生した蒸気は、蒸
気発生器出口弁２を介し高圧タービン３に入り仕事を行
い、高圧タービン３の排気蒸気は中間蒸気止め弁４を介
し低圧タービン５に供給され、タービン５を回転させ発
電機６を駆動する。タービン５から排気された蒸気は復
水器７で凝縮され復水となる。その復水は、復水ポンプ
８、復水流量検出装［９，低圧給水加熱器１０．給水ポ
ンプ１１．高圧給水加熱器１２を通って蒸気発生器１に
戻される。

一方、高圧タービン３の途中から抽気された高温蒸気は
、高圧給水加熱器１２にて給水と熱交換してトレン（凝
縮水）となる。その高圧ドレンは、高圧ドレンタンク１
４に集められ１本実施例では３つ並列に設けられた高圧
ドレンポンプ入口弁１６を介し、夫々高圧ドレンポンプ
１７により昇圧され。

高圧ドレンポンプ出口弁１８を通り、高圧ドレンタンク
水位調節弁１９を、介して、給水ポンプ１１入口に直接
回収される。また、低圧給水加熱器１０出口部から５復
水の一部が３つ並列に設けられた高圧ドレンポンプ冷水
注入弁２１を介し、各高圧ドレンポンプ１７の入口配管
に直接注入される。

ここで、各高圧ドレンポンプ１７入口配管への冷水注入
量は、ドレンタンク１４内やそれに接続された配管内で
フラッシュ現象が発生した時でも、ポンプ１７の入口圧
力が確保できるように、高圧ドレンポンプ運転台数判断
装置２４と高圧ドレンポンプ冷水注入制御装置２３によ
り制御される。冷水注入量自体を変化させる方法として
は、高圧ドレンポンプ１７の起動、停止状態あるいは、
待機状態を高圧ドレンポンプ運転台数判断装置２４によ
って判断し、高圧ドレンポンプ冷水律入制御装置２３が
らの要求信号により、制、御することによって行う。

上記の復水給水系統において、タービン発電機６の負荷
が遮断して、蒸気発生器１の発生蒸気が急激←低下した
とする。答の場合、高圧ドレンタンク１４の器内圧力は
過渡的に著しく低下するため、高圧ドレンタンク１４や
高圧ドレンポンプ１７の入口配管では、ドレンのフラッ
シュ現象が発生する。

このため、高圧ドレンポンプ１７の必要入口圧力を確保
することができなくなる。そこで、ドレンポンプ冷水注
入系統において、高圧ドレンポンプ運転台数ワ断装置２
４と、高圧ドレンポンプ冷水注入量自体！２３を設置し
、高圧ドレンポンプ１７が運転している場合に、運転し
ている高圧ドレンポンプ１７の入口配管冷水注入弁２１
を全開させるとともに、待機中の予備の高圧ドレンポン
プ１７に対しても、高圧ドレンポンプ入口配管冷水注入
弁２１を全開させ、高圧ドレンポンプ１７の入口圧力を
確保する。

これにより、高圧ドレンポンプ１７の異常またはポンプ
トリップを防止することができ、また給水ポンプ１１へ
の給水流量も確保することができる。尚、運転中の高圧
ドレンポンプ１７のみの冷水注入を採用しても効果があ
る。

第２図は本発明の第２実施例に係る発電プラントの構成
図である。高圧ドレンポンプ冷水注入の考え方は、第１
図の第１実施例と同じであるが、冷水注入をより効果的
にするために、第１実施例の構成に加え、更に高圧ドレ
ンポンプ入口母管３０への冷水注入弁２０を設置してい
る。そして、第１実施例と同じ方法にて、注入弁２０．
２１と制御することで、冷水注入量を運転台数分、ある
いは運転台数と待機分を注入するものである。

第３図は本発明の第３実施例に係る発電プラントの構成
図である。復水給水系統において、復水流量検出装置９
の検出信号で動作する復水流量値判定装置２５を設置し
、復水流量が定格復水流量の約５０％以上に達した場合
には、高圧ドレンポンプ入口母管冷水注入弁２０を全開
制御または開制御させる。さらに、高圧ドレンポンプ運
転台数判断装置２４と、高圧ドレンポンプ冷水注入系統
装Ｍ２３により、高圧ドレンポンプ１７の運転台数にて
、高圧ドレンポンプ入口配管冷水注入弁２１を全開させ
る。

本実施例でも第１実施例と同様に、高圧ドレンポンプ１
７の入口圧力を確保することにより、高圧ドレンポンプ
１７の異常またはポンプトリップを防止することができ
、また給水ポンプ１１への給水流量も確保することがで
きる。

第４図に本発明の第４実施例に係る発電プラントの構成
図である。高圧ドレンポンプ冷水注入の考え方は、第３
実施例と同じであるが、冷水注入系統をより簡素化する
ために、高圧ドレンポンプ入口母管冷水注入弁２０のみ
としている。冷水注入量はポンプ１７の運転台数分、あ
るいは運転台数分と待機骨を注入するものである。この
ようにすれば、系統の故障要因が少なくなり、高圧ドレ
ンポンプ１７の必要入口圧力も確保することができ、安
定した蒸気発生器ｌへの給水が確保可能となる。

第５図は本発明の第５実施例に係る発電プラントの構成
図である。高圧ドレンポンプ冷水注入の考え方は、第４
実施例と同じであるが、冷水注入系統をより簡素化する
ために、高圧ドレンポンプ入口母管注入弁２０のみとし
、また復水流量値判定装置２５を設置し、復水流量が定
格復水流量の５０％以上に達した場合に、高圧ドレンポ
ンプ入口母管冷水注入弁２０を全開制御または開制御さ
せる。このようにすれば、系統の故障要因が少なくなり
、高圧ドレンポンプ１７の必要入口圧力も確保すること
ができ、安定した蒸気発生器１への給水が確保可能とな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子カプラントや火力プラント等の蒸
気原動機プラントにおける給水加熱器ドレンポンプを採
用した復水給水系に適用することにより、下記の効果が
ある。

（ａ）急激なプラント出力降下時等の、高圧ドレンタン
クの器内圧力低下による高圧ドレンポンプの入口配管内
でのフラッシュ現象によって、ドレンポンプの損傷、ま
た、ドレンポンプトリップを防止することができ、復水
給水系の信頼性が向上する。

（ｂ）急激なプラント出方降下時または高圧ドレンポン
プトリップ時等に、予備機ドレンポンプの必要入口圧力
を確保することができ、蒸気発生器に安定した給水を供
給可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図は本発明の第
１．第２．第３．第４．第５実施例に係る発電プラント
の構成図、第６図は従来の発電プラントの構成図である
。 １・・・蒸気発生器、３・・高圧タービン、５・・低圧
タービン、６・・・タービン発電機、７・・・復水器、
８・・復水ポンプ、９・・・復水流量検出装置、１ｏ・
・低圧給水加熱器、１１・・・給水ポンプ、１２・・高
圧給水加熱器、１３・・・給水流量計、１４・・・高圧
ドレンタンク。 １６・・高圧ドレンポンプ入口弁、１７・・・高圧ドレ
ンポンプ、２０・・・高圧ドレンポンプ入口母管冷水注
入弁、２１・・・高圧ドレンポンプ入口配管冷水注入弁
、２３・・高圧ドレンポンプ冷水注入制御装置、２４・
・高圧ドレンポンプ運転台数判断装置、２５・・復水流
量値判断装置、３０・・・入口母管。 代理人弁理士　　秋　本　正　実 第１１！ｌ 第２図 第３図 第４図 第５図 第　６１！ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気発生器と、該蒸気発生器で発生させた蒸気が導
   入され仕事をする高圧タービンと、該高圧タービンから
   の排気蒸気が導入されて仕事をする低圧タービンと、該
   低圧タービンの排気蒸気を水に戻す復水器と、該復水器
   の復水を加圧して送水する復水ポンプと、該復水ポンプ
   の下流に設けられ復水ポンプからの給水を加熱する低圧
   給水加熱器と、該低圧給水加熱器からの給水を加圧して
   送水する給水ポンプと、該給水ポンプにて加圧された給
   水の供給を受け該給水を前記高圧タービンの抽気蒸気に
   て加熱し前記蒸気発生器に戻す高圧給水加熱器と、該高
   圧給水加熱器の加熱蒸気のドレンを貯溜するドレンタン
   クと、該ドレンを加圧して前記給水ポンプ入口に戻すド
   レンポンプとを備える蒸気原動機プラントにおいて、前
   記低圧給水加熱器からの給水の一部を前記ドレンポンプ
   の入口配管に戻す冷水配管と、該冷水配管を通して前記
   ドレンポンプ入口側に戻す冷水注入量を調節する冷水注
   入弁と、該冷水注入弁の開閉制御を行う制御装置とを備
   えることを特徴とする蒸気原動機プラント。 ２、請求項１において、前記ドレンポンプは複数台が並
   列に設けられており、前記冷水注水弁はドレンポンプ対
   応に設けられており、前記制御装置はドレンポンプの運
   転台数に応じて各冷水注水弁を制御する手段を備えるこ
   とを特徴とする蒸気原動機プラント。 ３、請求項１において、前記制御装置は、復水流量に応
   じて冷水注水弁を制御することを特徴とする蒸気原動機
   プラント。 ４、蒸気発生器と、該蒸気発生器で発生させた蒸気が導
   入され仕事をする高圧タービンと、該高圧タービンから
   の排気蒸気が導入されて仕事をする低圧タービンと、該
   低圧タービンの排気蒸気を水に戻す復水器と、該復水器
   の復水を加圧して送水する復水ポンプと、該復水ポンプ
   の下流に設けられ復水ポンプからの給水を加熱する低圧
   給水加熱器と、該低圧給水加熱器からの給水を加圧して
   送水する給水ポンプと、該給水ポンプにて加圧された給
   水の供給を受け該給水を前記高圧タービンの抽気蒸気に
   て加熱し前記蒸気発生器に戻す高圧給水加熱器とを備え
   る蒸気原動機プラントの復水給水系統に取り付けられる
   ドレンアップシステムであって、前記高圧給水加熱器の
   加熱蒸気のドレンを貯溜するドレンタンクと、該ドレン
   を加圧して前記給水ポンプ入口に戻すドレンポンプとを
   備えるドレンアップシステムにおいて、前記低圧給水加
   熱器からの給水の一部を前記ドレンポンプの入口配管に
   戻す冷水配管と、該冷水配管を通して前記ドレンポンプ
   入口側に戻す冷水注入量を調節する冷水注入弁と、該冷
   水注入弁の開閉制御を行う制御装置とを備えることを特
   徴とするドレンアップシステム。 ５、請求項４記載のドレンアップシステムに設けられる
   制御装置であって、復水流量を検出し該検出値に応じて
   冷水注入弁の制御量を決定する手段を備えることを特徴
   とするドレンアップ制御装置。 ６、請求項４記載のドレンアップシステムに設けられる
   制御装置であって、ドレンポンプの運転台数を検出し該
   運転台数に応じて、或は運転台数と待機台数とに応じて
   冷水注水弁の制御を行う手段を備えることを特徴とする
   ドレンアップ制御装置。 ７、復水器で復水された水を復水ポンプで加圧して低圧
   給水加熱器に給水し該低圧給水加熱器で昇温された給水
   を給水ポンプにて加圧し高圧給水加熱器に給水し該高圧
   給水加熱器で昇温された給水を蒸気発生器に供給する復
   水給水系統において、前記高圧給水加熱器のドレンをド
   レンポンプにて加圧し前記給水ポンプ入口に戻す系統に
   、前記ドレンポンプ入口配管内圧力が低下してフラッシ
   ュさせる事態が生じたときに該入口配管内に前記低圧給
   水加熱器からの給水の一部を戻し加圧する手段を設けた
   ことを特徴とする復水給水系統。 ８、蒸気原動機プラントの復水給水系統に設けられるド
   レンアップシステムにおいて、高圧給水加熱器のドレン
   タンク内の圧力が急激に変化するとき或いは蒸気原動機
   プラントの負荷が急変するとき或いは蒸気発生器の出力
   が急変するときに、前記ドレンタンク内のドレンを前記
   給水系統の給水ポンプ入口に戻すドレンポンプの入口配
   管に復水系統の給水の一部を戻すことを特徴とするドレ
   ンポンプ運転方法。 ９、蒸気原動機プラントの復水給水系統に設けられるド
   レンアップシステムにおいて、高圧給水加熱器のドレン
   タンク内の圧力が急激に変化するとき或いは蒸気原動機
   プラントの負荷が急変するとき或いは蒸気発生器の出力
   が急変するときに、前記ドレンタンク内のドレンを前記
   給水系統の給水ポンプ入口に戻すドレンポンプの入口配
   管に復水系統の給水の一部を戻して該入口配管内の圧力
   を加圧しドレンポンプの吸込圧力を確保することを特徴
   とするドレンポンプ運転方法。 １０、蒸気発生器と、該蒸気発生器で発生させた蒸気が
   導入され仕事をする高圧タービンと、該高圧タービンか
   らの排気蒸気が導入されて仕事をする低圧タービンと、
   該低圧タービンの排気蒸気を水に戻す復水器と、該復水
   器の復水を加圧して送水する復水ポンプと、該復水ポン
   プの下流に設けられ復水ポンプからの給水を加熱する低
   圧給水加熱器と、該低圧給水加熱器からの給水を加圧し
   て送水する給水ポンプと、該給水ポンプにて加圧された
   給水の供給を受け該給水を前記高圧タービンの抽気蒸気
   にて加熱し前記蒸気発生器に戻す高圧給水加熱器と、該
   高圧給水加熱器の加熱蒸気のドレンを貯溜するドレンタ
   ンクと、該ドレンを加圧して前記給水ポンプ入口に戻す
   ドレンポンプとを備える蒸気原動機プラントにおいて、
   前記低圧給水加熱器からの冷水の一部を冷水配管にて前
   記ドレンポンプの入口配管に常時戻す系統を設けたこと
   を特徴とする蒸気原動機プラント。