JPH04283394A - 復水器 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンプラントに
係り、さらに詳しくはプラントの停止に臨み、復水器内
のホットウェル領域を確実に大気環境から隔離できるよ
うに構成された復水装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、コンバインドサイクル発電プラン
トは、卓越した負荷追従性と高い熱効率の獲得とを併せ
実現し得る発電方式との評価が定着し、これらの特性に
一層の磨きをかけるよう、機器の改良に不断の努力が傾
けられている。プラントの運用方法の面では、ベースロ
ードのための運用から毎日の起動停止を想定する運用、
つまりＤＳＳ（ディリースタートアンドストップ）運用
への動きであり、蒸気タービン系機器の改良もこの動き
に沿ったものとなっている。

【０００４】図６は従来のコンバインドサイクル発電プ
ラントの概略系統を示している。同図において、コンプ
レッサ１で加圧された空気は燃焼器２に導入され、ここ
で燃焼されたガスはガスタービン３で仕事をしたのち排
熱回収ボイラ４に導入される。この排熱回収ボイラ４内
には蒸発器７が配置され、ここには給水ポンプ５ａ、５
ｂ、５ｃで昇圧された給水が蒸気ドラム６ａ、６ｂ、６
ｃを通して導入され、この給水は排ガスの熱エネルギを
回収して蒸気となる。

【０００５】熱エネルギを回収した蒸気は蒸気タービン
８ａ、８ｂ、８ｃに導入され、ここで仕事をし、発電機
９を回した後、復水器１０に排出される。復水器１０内
には多数の冷却管で形成される管束１１が配置され、前
記の蒸気タービン８ａ、８ｂ、８ｃで仕事をした蒸気は
、冷却管内に導入される冷却水により凝縮され、復水と
なってホットウェル１２に落下し、そこに貯蔵される。 なお、復水器内の蒸気に含まれる不凝縮ガスは空気抽出
装置１３により大気に放出される。

【０００６】ホットウェル１２内の復水は復水ポンプ１
４により抽出され、グランド蒸気復水器１５に導入され
、ここでグランド蒸気管１６を通して抽気されるグラン
ドリーク蒸気を凝縮させる。また、グランド蒸気復水器
１５を経た復水は給水ポンプ５ａ、５ｂ、５ｃに送られ
、ここで高圧給水となり前述したように排熱回収ボイラ
４に送られる。また、グランド蒸気復水器１５を経た復
水の一部は、復水準環系配管１７の途中に組み込まれた
止め弁１８を介して復水器１０に送られ、再び復水循環
系内を循環される。

【０００７】ところで、この種のプラントにおいては、
排熱回収ボイラ４内の蒸発器７ａ、７ｂ、７ｃの内面が
運転中に腐蝕するという問題がある。この腐蝕を抑制す
るため、起動時には８０ｐｐｂ　以下に給水の溶存酸素
濃度を制限している。しかし、プラント起動時には復水
器１０内の真空が破壊され、復水器１０内には大気が流
入するので、復水と大気が接触し、多量の酸素が復水中
に溶解し、復水の溶存酸素濃度は通常運転時の７ｐｐｂ
　から約１００００　ｐｐｂ　程度と高い値になり、こ
の溶存酸素濃度をプラントの起動に臨み、８０ｐｐｂ　
まで下げる必要が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】こうした復水の溶存酸
素濃度の上昇を抑制するために、復水器１０の胴内を管
束１１を収容する上部空間と、凝縮した復水を受け入れ
溜めておくホットウェル１２を収容する下部空間とに仕
切部材を用いて気密に区画し、この双方の空間の間に開
閉自在な隔離弁を有する連絡管を接続し、上部空間で凝
縮した復水の通路として構成し、プラントの停止の際に
は隔離弁を閉じることにより復水器胴内の上部空間およ
び下部空間を遮断し、上部空間の真空が破壊された後も
下部空間の真空を維持することにより、ホットウェル内
の復水の溶存酸素濃度を通常運転時のまま保管し、プラ
ントの起動に臨み、上部空間の真空を上昇させてから隔
離弁を開けて双方の空間を連通させ、しかる後に下部空
間より復水を排熱回収ボイラ４に導くことにより、制限
値８０ｐｐｂ　までの脱気きのための所要時間を短縮す
る方法が検討されている。

【０００９】しかし、この方法を採用する場合には、上
部および下部空間の間のシール性が良好か、否かが問題
となる。つまり、双方の空間の間のシールが保たれない
と、プラントの停止中に上部空間から下部空間にかけて
大気の流入が生じ、下部空間に貯えられている復水の溶
存酸素濃度が上昇してしまい、当初の目的を果たし得な
い。双方の空間を遮断する部材のうち、仕切部材は復水
器胴に溶接によって取り付けされるので、そのシール性
は確実であるが、隔離弁はその機能上、開閉動作が必要
であり、長時間にわたりシール性を保つことは難しい。 すなわち、この隔離弁には従来から発電プラントに使用
されているバタフライ弁を適用することが考えられるが
、このバタフライ弁は圧力の作用する水系の管路に使用
されるのが一般的であり、ここでの使用条件が特に片側
が高真空であり、空気の流入を遮断するものとしては完
全なシール性を有しているとは言い難い。

【００１０】そこで、本発明の目的は上部空間と下部空
間との間を接続する連絡管に介装される隔離弁のシール
性を良好に保って復水の溶存酸素濃度が上昇するのを抑
制するようにした復水器を提供することにある。

【００１１】［発明の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による復水器は復
水器胴内を蒸気タービンの排気を冷却して凝縮せしめる
管束を有する上部空間と、凝縮した復水を受け入れ溜め
ておくホットウェルを収容する下部空間とに区画すると
共に、開閉自在な隔離弁を有する連絡管によりこの双方
の空間を連通せしめるよう構成された復水器において、
連絡管の経路の隔離弁から上流側の領域を復水滞留域と
するように隔離弁を配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１３】

【作用】本発明は、一般に、水の粘性は１ｃｐ程度であ
り、空気の粘性（約０．０２ｃｐ）と比較して大きく、
同一条件下においては水の方が空気より微少空間を通過
しにくいことに注目するものである。つまり、本発明に
おいては隔離弁を閉じた際に隔離弁の上流側に復水滞留
域が形成されており、隔離弁のシート部周囲は水で満た
されるため、空気と接している場合よりもシール性は良
好に保たれる。これにより、従来のバタフライ弁を大幅
な改良を加えることなく、隔離弁として使用することが
可能となり、かつ、シール性は空気が接する場合より向
上するので、プラントの停止時に下部空間内に大気が流
入して復水の溶存酸素濃度が上昇するのを抑制すること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による復水器の一実施例を図１
および図２を参照して説明する。なお、図４に示される
従来例と同一の構成部分については同一の符号を付して
その説明を省略する。

【００１５】図１において、復水器１０の胴内は仕切部
材１９により管束１１を収容する上部空間Ａと、ホット
ウェル１２を収容する下部空間Ｂとに気密を保持して区
画されている。この上部および下部空間Ａ、Ｂとの間に
は開閉自在な隔離弁２１ａを有する連絡管２０ａ、２０
ｂが接続され唯一の復水のための連絡通路となっている
。ここで、隔離弁２１ａはホットウェル１２内の復水の
レベルより下に設けられ復水中に没水している。また、
隔離弁２１ａの上流側にはドレン抜き配管２２ａが接続
されている。

【００１６】さらに、図２に示されるように連絡管２０
ａと仕切部材１９との接続部には連絡管２０ａの流入口
を囲むせき２３が設けられる。

【００１７】つぎに、本発明の作用をプラントの運転方
法と合わせて説明する。前述したようにプラントが停止
から起動に移行するに際しては、復水の溶存酸素濃度が
８０ｐｐｂ　以下にあることが要求される。しかし、従
来の技術では、プラントの停止により復水器１０内の真
空が破壊されるので、この復水器１０内には大気が流入
し、復水の溶存酸素濃度は約　１００００ｐｐｂ　程度
にまで上昇する。

【００１８】しかして、本実施例によれば、プラントの
停止時においては、復水器１０内の真空が破壊される前
に、隔離弁２１ａは没水したまま全閉にされ、管束１１
を収容する上部空間Ａと下部空間Ｂとが完全に遮断され
る。その後、上部空間Ａのみが真空破壊して大気に開放
されても、隔離弁２１ａと仕切部材１９とで仕切られた
下部空間Ｂ内の真空は保持されたままであり、下部空間
Ｂに貯蔵された復水の溶存酸素濃度は低く保たれる。一
方、隔離弁２１ａの上流側に滞留している復水は、上部
空間Ａが大気に開放されているため、大気中の酸素が溶
解し高い溶存酸素濃度になっている。次のプラント起動
時にはドレン抜き配管２２ａにより隔離弁２１ａの上流
側に滞留している高溶存酸素濃度の復水を排出し、上部
空間Ａの真空を上昇させ、ある値に達したら、隔離弁２
１ａを開けて双方の空間Ａ、Ｂを連通させる。すなわち
、プラント停止中には上部空間Ａが大気に開放されてい
るため、隔離弁２１ａの上流側に設けられた復水滞留域
にある復水には多量の酸素が溶解し、高酸素濃度となっ
て保持されているが、この高溶存酸素濃度の復水を下部
空間Ｂにもたらすことなく、プラントを運転することが
できる。この後、下部空間Ｂに貯蔵された溶存酸素濃度
の低く保たれた復水をボイラに供給することにより、従
来、復水の脱気のために必要としていた時間を大幅に短
縮することができる。

【００１９】また、本実施例によれば、復水中に混入し
た異物が隔離弁２１ａのシート部に流れ着き、隔離弁２
１ａを閉じる際にこの異物のかみ込みによってシート部
が傷付き、シール性が損なわれるのをせき２３によって
防止することができる。すなわち、本発明の対象とする
ＤＳＳ運用のプラントにおいては、一日一回またはそれ
以上のプラントの起動、停止を行うため、隔離弁２１ａ
もこの起動、停止回数に見合うだけ開閉を繰り返してお
り、異物のかみ込みを起こす機会もそれだけ多くなるこ
とが予想されるが、シート部へ到達する異物をせき２３
によって捕え、連絡管２０ａ内へ流入するのをくい止め
ることが可能である。これにより、シート部が傷付いて
隔離弁２１ａのシール性が損なわれるのをより確実に防
止する。さらに、図３は本発明の他の実施例を示してい
る。本実施例においては隔離弁２１ａはホットウェル１
２の復水レベルより上方に設置されているが、隔離弁２
１ａの上流側に水を供給する供給管２４ａ、ドレン抜き
配管２２ａが接続されており、隔離弁２１ａが閉じた際
には、供給管２４ａを通して水を供給し、プラント再起
動時にはドレン抜き配管２２ａを通してこの水を排出で
きるように構成されている。また、本実施例では供給管
２４ａとドレン抜き配管２２ａを別々の系統としている
が、これらを一つの配管としポンプ等により水の供給、
排出を行うことも可能である。

【００２０】また、図４は本発明を適用した他の実施例
を示している。本実施例では上部空間Ａと下部空間Ｂと
を接続するバランス管２５に隔離弁２１ｂおよび供給管
２４ｂとドレン抜き配管２２ｂを設けバランス管２５の
シール性を高めるようにしている。

【００２１】なお、せきについては図５に示されるよう
に連絡管２０ａの上端を仕切部材１９の上面に突出させ
てせき２６として構成することが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は連絡管の経
路の隔離弁から上流側の領域を復水滞留域とするように
隔離弁を配置しているので、隔離弁のシール性が常に良
好に保たれ、復水の溶存酸素濃度をプラント起動時の制
限値以内に維持することができる。

【００２３】したがって、本発明によれば、プラントの
起動に臨み、復水の脱気のための所要時間を短縮するこ
とができ、電力需要側の要求に素早く対応できるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による復水器の一実施例を示す構成図。

【図２】図１に示される復水器の連絡管接続部を示す断
面図。

【図３】本発明の他の実施例を示す構成図。

【図４】本発明の他の実施例を示す構成図。

【図５】本発明に係る復水器の連絡管接続部を示す断面
図。

【図６】従来のコンバインドサイクル発電プラントの一
例を示す系統構成図。

【符号の説明】

１０………復水器 １２………ホットウェル １９………仕切部材 ２０ａ……連絡管 ２１ａ、２１ｂ…隔離弁 ２２ａ、２２ｂ…ドレン抜き配管 ２３、２６…せき ２４ａ、２４ｂ…供給管 ２５………バランス管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　復水器胴内を蒸気タービンの排気を冷
   却して凝縮せしめる管束を有する上部空間と、凝縮した
   復水を受け入れ溜めておくホットウェルを収容する下部
   空間とに区画すると共に、開閉自在な隔離弁を有する連
   絡管によりこの双方の空間を連通せしめるように構成さ
   れた復水器において、前記連絡管の経路の該隔離弁から
   上流側の領域を復水滞留域とするように前記隔離弁を配
   置したことを特徴とする復水器。