JPS6057190A

JPS6057190A - 発電プラントの復水系統

Info

Publication number: JPS6057190A
Application number: JP16416183A
Authority: JP
Inventors: Kiyozumi Ito; 伊藤　清純; Yoshiki Noguchi; 芳樹野口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1983-09-08
Publication date: 1985-04-02
Also published as: JPS6260636B2

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〕本発明は発電プラントの復水系統に係り、特に脱気器を
設置せず、起動、停止の頻度が多く、かつ復水器への補
給が多く、シかも１プラントが複数発電ユニットで構成
されているか、または複数発電プラントが隣設されてい
る条件において、一部の発電ユニットまたは発電プラン
トが夜間等の停止時に、補機駆動用所内動力を大幅に節
減し、かつ復水器の脱気性能の向上によりプラント再起
動時間の短縮を計るに好適な復水系統に関する。

〔発明の背景〕

従来技術の一例として、ガスタービンと蒸気タービンの
コンバインド発電プラントにつぃて第１図及び第２図に
より説明する。図において、ガスタービン１の燃焼器２
で圧縮機３により圧縮された空気と燃料のＬＮＧガスを
混合燃焼させた高温の燃焼ガスによりガスタービン１を
回転させ発電する。ガスタービン１で仕事をした後の高
温の排ガスは排熱回収ボイラ４で復水を加熱蒸発させ、
この蒸気で蒸気タービン５を回転させ発電する。

６は発電機を示す。蒸気タービン５で仕事をした蒸気は
復水器７で凝縮復水化され、復水ポンプ８で汲み出され
、グランド蒸気復水器９を介し排熱回収ボイラ４に給水
される。

燃焼器２での窒素酸化物（ＮＯｘ）発生を抑制するため
、本例の場合は蒸気タービン５の抽気と復水ポンプ８よ
シの復水を減温器１０で混合し、蒸気噴射装置１１を介
して燃焼器２に噴射する、いわゆる蒸気噴射方式を採用
した例を示している。

この蒸気噴射のために、消費される抽気及び復水量は、
復水器７より吸出し、送水される復水量の１０〜３０％
にも達する。この不足水を補うため、補給水タンク１２
内の貯水を補給水ポンプ１３、復水器７のホットウェル
水位調整弁１４を介して復水器７に大量の補給水が供給
される。この際、補給水中の溶存酸素濃度は、第３図に
示す如く、約５０〜１ｏｏｐｐｂと高く、大量の補給に
よシ復水器７出口における復水中の溶存酸素濃度を上げ
ることになり、補給水量としては排熱回収ボイラ４の要
求する値を満足できなくなる可能性を有している。

この対策として、例えば脱気器を設ければ良いが、コン
バインドプラントの如く平屋配置の場合には十分な静水
頭を与えるために商い建屋としなければならないと共に
、脱気器自身のコストアップもあり、一般には脱気器を
設けない。このため、復水器７に脱気性能を持たせる構
造としているのが本例の場合である。

即ち、蒸気タービン５よりの蒸気の凝縮復水がホットウ
ェルに落下する前に、復水器７内部で一部のタービン排
気と接触させて再熱脱気を行うものである。本例のコン
バインドプラントの場合は、排熱回収ボイラ４、ガスタ
ービン１、蒸気タービン５、復水器７等を１ユニツトと
し、これらを７ユニツト設け、１つの発電プラントを構
成するいわゆる多軸型としている。これは、夜間等にお
ける起動停止の運用性の良さを生かす点等を配慮したも
のである。

次に夜間停止の運用の方法について説明する。

夜間は７軸のうち１軸のみ運転を継続１〜、他の６軸は
排熱回収ボイラ４、ガスタービン１、蒸気タービン５を
停止させる。しかし、停市後再起動の時間を短縮させる
ためには、真空上昇時間の短縮、復水中の溶存酸素濃度
の低減による排熱回収ボイラ給水水質の早期確立（脱気
）が必要となる。このため停止中の６軸についても、蒸
気タービン５のグランドシールと真空を保持する必要が
ある。

グランドシール用の蒸気は、運転の１軸の主蒸気管１５
より分岐し減圧弁１６を介して各軸に供給される。供給
された蒸気は復水ポンプ８の吐出復水と減温器１７で混
合され、蒸気タービングランド部１８に供給し蒸気シー
ルを行う。大気中より吸い込んだ空気とシール蒸気のリ
ークオフはグランド蒸気復水器９で凝縮され、ドレンは
ドレンＵシール管１９、ドレン回収タンク２０、ドレン
回収ポンプ２１を介して復水器７に回収される。

一方、非凝縮空気はブロア２２で大気に放出される。ま
た真空は真空ポンプ２３により確保される。

夜間停止時は他の６軸分もグランド蒸気復水器９に冷却
水としての復水を供給するため復水ポンプ８を継続運転
しなければならない。このとき、排熱回収ボイラ４は停
止しているため復水再循環弁２４を開け、復水を復水器
７に戻す小閉回路によりグランド蒸気復水器９の冷却水
を確保する。

ここで、復水ポンプ８は途中に脱気器がなく、かつＮＯ
ｘ対策としての蒸気噴射としてタービンの抽気に打ち勝
つ復水圧力を要求されることにより、通常の火力発電プ
ラント等に比ペボンブ全揚程が高くなっている。

このように高全揚程ポンプをグランド蒸気復水器９の冷
却だけの目的で夜間７台共運転するのは補機動が非常に
大きく、起動停止の頻度の高いプラントの運用性のメリ
ット、デメリットを左右する大きな問題である。

以上述べたように従来技術においては、次のような問題
点がある。

（１）高全揚程の復水ボンダ８全部を夜間も継続運転す
ることにより補機動力の消費が多大となる。

（２）復水器７へ大量の補給水を供給することにより排
熱回収ボイラ４への復水中の溶存酸素が増大するので、
水質確保のための脱気に費やす時間が長くなり、再起動
時間が長くなる。

（３）復水再循環弁２４の下流側が真空の復水器７であ
るため、復水再循環弁２４における絞シ（差圧）が大き
く、弁シート部の損耗、弁下流配管のエロージョン等に
より配管、弁の寿命が短かくなる問題の他、弁周りの振
動、騒音も問題となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術の諸問題点を解消し得る発電
プラントの復水系統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、本発明の発電プラントの復
水系統は、グランド蒸気復水器を、補給水夕／りの貯水
を復水器へ送る補給水配管の途中に設置したことを特徴
とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第４図、第５図により説明す
る。第４図において、第１図、第２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
発明による復水系統は、グランド蒸気復水器９を、復水
器７への補給水配管２５の途中に設置し、復水器７の補
給水入口に隔離用の弁２６を設け、またグランド蒸気復
水器９の出口側と補給水タンク１２との間に、グランド
蒸気復水器９の最小流量を確保するためのミニマムフロ
ー配管２８、ミニマムフロー弁２７を設け、減温器１７
への減温水を補給水配管２５より分岐したグランド蒸気
減温水注入管３１より供給する構成となっている。

次に運用について説明する。

夜間の６軸停止時は、弁２６を閉じ、ミニマムフロー弁
２７を開状態にし７Ｌｌユ、グランド蒸気復水器９の最
小流量を確保しながら冷却を行う。またグランド蒸気の
減温器１７への減温水はグランド蒸気復水器９出口の補
給水配管２５よジグランド蒸気減温水注入管３１を介し
て与える。尚、この期間は駆動していない系統の復水ポ
ンプ８を停止して良い。グランド蒸気復水器９の凝縮水
量は復水器７の貯水容量に比較すると無視できる程少な
く、夜間８時間程度では復水器７の水位が高くなるが警
報が出る等の問題発生には至らない。また、これに関し
ては第５図に示す運用をとることによシ万全を期すこと
は可能である。

即ち、夜間停止に入る前に６軸分の復水器７の設定水位
（ＮＷＬ）を復水器水位調節器２９の設定値変更によシ
夜間ＮＷＬに下げておけば良い。

また、制御範囲が低水位レベル（ＬＷＬ＞に達し、低水
位スイッチ３０により警報が発生しないよう制御範囲を
選定するのは言うまでもない。尚、ΔＬ１は昼間の制御
範囲、ΔＬ２は夜間の制御範囲を示す。

一方、昼間の通常運転時には弁２６を開、ミニマムフロ
ー弁２７を閉じ、復水器７への補給を行う。

以上説明したように、本実施例においては次のような効
果が得られる。

（１）夜間に大容量、高全揚程の復水ポンプ８を６台停
止させるため、１０１００Ｏ級のコンバインドプラント
の試算では約６０００ＭＷ−Ｉ（／年の所内動力の節減
となる。

（９）（２）復水器７への補給水がグランド蒸気復水器９に工
り加温され、復水器７内の飽和温度よυ高温となって復
水器７にスゲレイされるだめ、加温無し補給水に比べて
スプレィ時のフラッシュによる脱気効果が増大する。従
って、復水器７の脱気性能を向上させる。

（３）復水器７への補給水のスプレィ脱気後の溶存酸素
濃度を一定とした場合、スプレィ所要圧力は補給水の加
熱有りと無しでは、第６図の如く差が生じ、３０％補給
水量（最大）の時には、加温の場合は加温無しの約半分
と推定される。

その結果、補給水ポンプ１３の全揚程が小さくなり、ポ
ンプ駆動用の所内動力も大幅に低減する。

（４）夜間における復水再循環弁２４の運転が不要とな
り、配管、弁の寿命を確保できると共に、振動、騒音を
回避できる。

（５）復水再循環弁２４は復水ポンプ８のミニマムフロ
ー確保のためポンプ起動過程の短時間開き運転を行うが
、グランド蒸気復水器９のミニマ（１０）ムフローに比べて復水ポンプ８のミニマムフローは約３
０〜ｂ２４の容量を小さくできる。

尚、前述の実施例において、グランド蒸気復水器９のミ
ニマムフロー管２８の戻り先を、補給水ポンプ１３人口
側の補給水配管２５としても良い。

第７図は本発明の他の実施例として蒸気タービン発電プ
ラントに適用した例を示す。この発電プラントのように
蒸気タービン５の抽気を工場用補助蒸気として送気消費
し、大量に復水器７への補給を行い、かつ複数の発電プ
ラントが隣設し、お互いに蒸気のバックアップを行う場
合に有効とな、る。

第８図も本発明の他の実施例として火力発電プラントに
適用した例を示し、プラント起動時ボイラ３２による蒸
気が発生する前段階では、重油焚きによる所内ボイラ３
３にて発生した所内蒸気を所内蒸気管３４、所内蒸気供
給弁３５を介してタービンのグランドシール蒸気として
使用するようにしたものである。

（１１）従って、この実施例の如く、多軸のコンバインド発電プ
ラント、または複数ユニットではなく単機ユニットの場
合でも本発明は実施が可能であり、無負荷中の復水ポン
プ８停止による真空及びグランドシール維持が可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
がある。

（１）多軸型の発電プラントにあっては、夜間に大容量
、高全揚程の復水ポンプを１台のみ運転すればよいので
、補機動力の消費を大幅に低減できる。

（２）復水器への補給水を加温してスプレィできるので
、復水器の脱気性能を向上させることができる。

（３）復水器の脱気性能の向上により水質確保のための
脱気時間が短かくなり、再起動時間を短かくできる。

（４）夜間における復水再循環弁の運転が不要となり、
配管、弁の寿命を確保できると共に、振動、（１２）騒音を回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の多軸型コンバインド発電プラントの
概略系統図、第２図は第１図の１ユニット部分の詳細系
統図、第３図は復水器ホットウェル水温度、真空度と０
２濃度の特性を示す線図、第４図は本発明の一実施例を
示し、本発明による復水系統を備えた多軸型コンバイン
ド発電プラントにおける１ユニット部分の詳細系統図、
第５図は復水器ホットウェル水位の夜間の運用を示す説
明図、第６図は補給水量と復水器所要スプレィ圧力の特
性を示す線図、第７図及び第８図は本発明の他の実施例
を示す概略系統図である。５・・・蒸気タービン、７・・・復水器、９・・・グラ
ンド蒸気復水器、１２・・・補給水タンク、１３・・・
補給水ポンプ、２５・・・補給水配管、２６・・・弁、
２７・・・ミニマムフロー弁、２８・・・ミニマムフロ
ー管。代理人　弁理士　秋本正実（１３）第Ｓ　圀活ら区有り含水量謬”Ｔ５第３０

Claims

【特許請求の範囲】１、蒸気タービンよりの蒸気を凝縮する復水器と、蒸気
タービンのグランドシール蒸気を凝縮するグランド蒸気
復水器と、復水器へ復水をポンプと配管を介して補給す
る補給水タンクとを備えた発電プラントの復水系統にお
いて、前記グランド蒸気復水器を、補給水タンクの貯水
を復水器へ送る補給水配管の途中に設置したことを特徴
とする発電プラントの復水系統。２、特許請求の範囲第１項において、グランド蒸気復水
器の下流側と補給水タンクとの間には、グランド蒸気復
水器の最小流量を確保するための配管及び弁が設けられ
ていることを特徴とする発電プラントの復水系統。