JPS6044708A

JPS6044708A - 再熱器の腐食防止装置

Info

Publication number: JPS6044708A
Application number: JP15250283A
Authority: JP
Inventors: 啓池田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1985-03-09

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】〔発明の利用分野〕本発明は再熱器の腐食防止装置に係り、特に原子力ター
ビン等、湿シ度の高い蒸気を作動流体とする蒸気タービ
ンの湿分分離再熱器に使用して好適な腐食防止装置に関
する。

〔発明の背景〕

従来の湿分分離再熱器付原子力タービンプラントの系統
を第１図に示す。本系統は、蒸気を発生する原子炉１、
タービン過速等の危急時にタービンへの蒸気の流入をし
ゃ断する主蒸気止め弁２、タービンへ流入する蒸気を加
減しタービンの速度を制御する蒸気加減弁３、蒸気の熱
エネルギーを回転エネルギーに変換する高圧タービン４
、前記高圧タービン４の排気蒸気中の湿り度を軽減する
湿分分離器５、蒸気を再熱する再熱器６、タービン過速
等の危急時にタービンへの再熱蒸気の流入をしゃ断する
再熱蒸気止め弁７、再熱蒸気のタービンへの流入を加減
しタービンの速度を制御するインターセプト弁８、再熱
蒸気の熱エネルギーを回転エネルギーに変換する低圧タ
ービン９、低圧タービン９の排気蒸気を復水する復水器
１０、再熱器６に供給する加熱蒸気を制御及びしゃ断す
る加熱蒸気人口弁１１、再熱器６を出たドレンを受ける
ドレンタンク１２、加熱蒸気中の不活性ガスを排出する
ためのベント弁１３、これら機器を結ぶ配管より成って
いる。そして、本系統における蒸気の流れは、次のよう
になる。

即ち、原子炉１より発生した蒸気は主蒸気止め弁２、蒸
気加減弁３を通り高圧タービン４に流入する。高圧ター
ビン４で仕事をした蒸気は湿分分離器５で湿分を除去さ
扛、再熱器６で加熱蒸気と熱交換した後、再熱蒸気止め
弁７及びインターセプト弁８を通り低圧タービン９へ流
入する。低圧タービン９で仕事をした蒸気は復水器１０
に入シ復水する。一方、前記再熱器６の加熱蒸気は、前
記主蒸気止め弁２の上流よシ分校し、加熱蒸気入口弁１
１を通って再熱器６に供給され、ここで湿分を除去され
た蒸気と熱交換した後、ドレンとなってドレンタンク１
２に回収される。

尚、再熱器６の加熱蒸気を高圧タービン４０抽気から取
出す形式のものもある。

次に前記再熱器６について説明すると、該再熱器６は、
第２図に示す如く、チューブ１４の内側に加熱蒸気（矢
印イで示す）を、かつシェル内に被加熱蒸気（矢印口で
示す）をそれぞれ流通させ両蒸気の熱交換によシ被加熱
蒸気を加熱する構造となっている。尚、図中１５はチュ
ーブ１４の外周に設けであるフィン、１６はチューブ１
４のサポートを示している。

第１図に示したタービンプラント系統の運転は、次の順
序で行われる。

（１）グランドシール装置（図示せず）を起動し、前記
高圧タービン４及び低圧タービン９のグランド部を蒸気
シールする。

（２）復水器′１．．０内の真空を上昇する。

（３）各部のウオーミングを行なう。特に高圧蒸気が直
接流入する前記高圧タービン４、再熱器６、主蒸気止め
弁２、蒸気加減弁３について行なう。

（４）　タービンを起動し回転数を上げて定格回転数と
する。

（５）併入負荷をとる。

（６）停止時には負荷を下げ系統よシ解列する。

（７）回転数を下げタービンを停止する。

（８）復水器１０内の真空を下げる。

（９）グランドシール装置を停止する。

このような運転において、前記再熱器６のチューブ１４
が冷えた状態となると、該チューブ１４内に凝縮水がた
まるばかりではなく、チューブ１４の外周にも凝縮によ
る水滴が発生し、この水滴はフィン１５の下部先端にた
まり、適度の酸素があれば錆を形成する。この錆が更に
進展すると互に隣シ合ったフィン１５の先端が錆でつな
がる、いわゆるラスト・ブリッジを形成することになる
。

そして、このような錆が発生すると、下記の不具合を招
く。

（１）熱伝達率の低下による伝熱性能の低下。

（２）伝熱面積の縮小による伝熱性能の低下。

（３）チューブ１４の外側（シェル側）の体積の減少に
より、被加熱蒸気の流路が狭くなる。この結果蒸気の流
速が増し、前記チューブ１４を損傷する可能性が大きく
なる。

（４）錆により前記チューブ１４が侵蝕されチューブリ
ークを起こす。

前記した錆は、チューブ１４が冷えている時に発生する
が、特に顕著なのは、前述した運転の順序から言えば、
グランドシール装置を起動してからタービンを起動する
までの間と、タービン停止からグランドシール装置が停
止する壕での間である。

尚、タービン運転中は再熱器６のチューブ温度が高く、
酸素も存在しないため、特に問題とはならない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、タービン停止中に再熱器のチューブ内
外に錆が発生することを防止する再熱器の腐食防止装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、再熱器のチュー
ブ内に蒸気を通すことにより、該チューブ内の空気を追
出すと共に、チューブ内外の温度を上昇させて水分が凝
縮しないようにして、錆の発生を防止したものである。

〔発明の実施例〕

以Ｆ１本発明の一実施例を第３図によシ説明する。第３
図は本発明による再熱器の腐食時１１：、装置を備えた
原子力タービンプラントの系統図を示し第１図と同一符
号のものは同じもの、もしくは相当するものを表わして
いる。

本発明による腐食防止装置は、タービン停止時に再熱器
６のチューブ内に補助蒸気を流す補助蒸気発生器１７と
、補助蒸気の流量を制御する補助蒸気制御弁１８とから
構成されている。

前述のタービンプラントにおいて、通常運転時には第１
図で説明したように蒸気を流す。そして、タービンの停
止時には、加熱蒸気人口弁１１を全閉し、かつベント弁
１３を全開した後、前記補助蒸気制御弁１８を徐々に開
いて補助蒸気発生器１７からの補助蒸気を再熱器６のチ
ューブ内に流す。これによシチューブ内の空気が追出さ
れると共に、チューブ内外の温度が上昇して、水分の凝
縮は起こらない。従って、錆の発生が防止される。

第４図は本発明の他の実施例を示し、前記補助蒸気制御
弁１８の開度を制御器１９により自動的に制御させるよ
うにしたものである。この制御器１９は、再熱器６のチ
ューブ内の温度を検出し、その温度がチューブ内外に水
分が凝縮しないような一定値以上となるように補助蒸気
制御弁１８の開度を決定する。

この実施例では、手動による補助蒸気制御弁１８の制御
よりも一層チューブ内外での水分の凝縮を防げて、錆の
発生を確実に防止できる。

また、この実施例においては、前記制御器１９の入力信
号をチューブ内の圧力とすることもできる。これは、チ
ューブ内がほぼ飽和状態となっていて圧力が決定すれば
温度は一義的に決定するためである。従って、圧力エシ
その時のチューブ内の温度をめ、その温度がチューブ内
外に水分が凝縮しないような一定温度以上に保つように
前記補助蒸気制御弁１８の開度を制御することにより、
錆の発生を防止できる。

更に前記制御器１９０入力を再熱器６のシェル内圧力と
チューブ外壁温度とすることもできる。

この場合の制御器１９内のブロック図を第５図に示す。

圧力検出部２０によシ再熱器６のシェル内の圧力を検出
し、その検出信号Ｓ１に基づいて換算部２１によシシエ
ル内の飽和温度をめると共（９）に、温度検出部２２によシ再熱器６のチューブ１４外壁
の温度を検出する。そして前記換算部２１からの出力信
号Ｓ２にバイアス部２３からの一定のバイアス信号８３
を加算して前記温度検出部２２からの検出信号Ｓ４と比
較し、その偏差信号Ｓ５によシ補助蒸気制御弁１８の開
度を制御する。これにより、チューブ１４外壁の温度を
その付近の飽和温度よシ常にバイアス分だけ高く維持で
き、チューブ１４外壁での水分の凝縮を確実に防ぐこと
ができる。

また、この実施例において、シェル内圧力の代シにシェ
ル内温度を検出し、その検出信号を飽和温度の信号とし
て直接バイアス信号Ｓ３を加算することも考えられる。

これは、タービン停止中においては再熱器６のシェル内
がほぼ飽和状態であり、検出した温度がそのまま飽和温
度となっているためである。この方式によれば、制御器
１９の構成が簡単になる利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、タービ（１０）ン停市中に再熱器のチューブ内に蒸気を流通させて水分
の凝縮を防ぐようにしたから、チューブ内外での錆の発
生を直配することができる。その結果、伝熱性能の劣化
、チューブの破損等を最小限に抑えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から知られている再熱器付原子力タービン
プラントの系統図、第２図は再熱器の内部を概略的に示
す断面図、第３図は本発明の一実施例として示した腐食
置市装置を備えた再熱器付原子力タービンプラントの系
統図、第４図は本発明の他の実施例として示した腐食置
市装置を備えた再熱器付タービンプラントの系統図、第
５図は本発明における制御器のブロック図である。１・・・原子炉、２・・・主蒸気止め弁、３・・・蒸気
加減弁、４・・・高圧タービン、５・・・湿分分離器、
６・・・再熱器、７・・・再熱蒸気上め弁、８・・・イ
ンターセプト弁、９・・・低圧タービン、１０・・・復
水器、１１・・・加熱蒸気人口弁、１２・・・ドレンタ
ンク、１３・・・ベント弁、１４・・・再熱器のチュー
ブ、１７・・・補助蒸気発生器、（１１）１８・・・補助蒸気制御弁、１９・・・制御器、２ｏ・
・・圧力検出部、２２・・・温度検出部。代理人　弁理士　秋本正実（１２）弔５図

Claims

【特許請求の範囲】１、蒸気源である蒸気発生器、蒸気発生器よシの主蒸気
のもつエネルギーを回転エネルギーに変換する高圧ター
ビン、高圧タービン排気よりもエンタルどの高い蒸気を
加熱蒸気源として高圧タービン排気蒸気を再熱する再熱
器、再熱した蒸気の熱エネルギーを運動エネルギーに変
換する低圧タービン、低圧タービン排気を復水する復水
器、再熱器の加熱蒸気量を制限する加熱蒸気人口弁、再
熱器にて熱交換し復水した水を貯めておくドレンタンク
を備え、前記再熱器のチューブ内に加熱蒸気を流通させ
、かつシェル内に被加熱蒸気を流通させるようにして成
るタービンプラントにおいて、タービン停止中に再熱器
のチューブ内に蒸気を流すための補助蒸気発生器と、再
熱器チューブへの蒸気量を制御する補助蒸気制御弁とで
構成したことを特徴とする再熱器の腐食防止装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記補助蒸気制御
弁の出口側圧力を検出して該補助蒸気制御弁の開度制御
を行う制御器を具えていることを特徴とする再熱器の腐
食防止装置。３、特許請求の範囲第２項において、前記制御器の入力
を再熱器チューブ内の温度とすることを特徴とする再熱
器の腐食防止装置。４゜特許請求の範囲第２項において、前記制御器の入力
を再熱器チューブの外壁温度とシェル側圧力とし、チュ
ーブ外壁温度をシェル側の飽和温度以上とすることを特
徴とする再熱器の腐食防止装置。５゜特許請求の範囲第４項において、前記制御回路の入
力のうち、シェル側圧力をシェル側温度としたことを特
徴とする再熱器の腐食防止装置。