JPS6091108A - 給水加熱器のドレン回収装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はタービンバイパス系統を有する火力タービンプ
ラントにおける給水加熱器のドレン回収装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 第１図はタービンバイパス系統を有する典型的な火力タ
ービンプラントの系統を概略的に示したものである。

ボイラ１にて加熱された生蒸気は主蒸気管２を通り高圧
タービン３に流入し、ここで膨張して保有エネルギが低
下したのち再熱器４で再加熱され中圧タービン５に送給
される。この中圧タービン５にて仕事をした蒸気はクロ
スオーバ管６を経て低圧タービン７ａ、　７ｂに尋かれ
復水器８により復水される。復水は復水ポンプ９にて昇
圧され各低圧給水７ＪＯ熱器］０，１ｊ、１２．Ｉ：３
を経て脱気器１４で脱気され、給水ポンプｊ５できらに
昇圧されて高圧第三段給水加熱器１６．ｉ！：＋圧第二
段給水加熱器１７、高圧最終段給水加熱器１８を経て加
熱ぜれ、ボイラ１に還流する、（うになっている。上記
各低圧給水加熱：５　］Ｕ　、　１１　、１２　、　＋
：ｉには加熱用の蒸気として低圧タービン７ａ、　７ｂ
の抽気蒸気が低圧抽気管１９　、２１Ｊ　、　２１゜２
２により導かオＬるようになっており、各低圧給水加熱
器において熱交換し生じたドレンｉｄ：低圧給水加熱器
ｕ　、　１３については削設の雑水加熱器へ、低圧給水
加熱器１０については復水器８へ、甘た低圧給水加熱器
１２については給水系統へそれぞれ導かれる。また脱気
器１４には中圧タービン５の排気蒸気が蒸気管２３を介
して送給され７ている。さらに高圧第三給水加熱器１６
には高圧第三給水加熱器抽気管２４により中圧タービン
５の抽勿蒸気が、また＾圧第二給水加熱器１７にけ高圧
第三給水加熱器抽気管２５により高圧タービン３の抽気
蒸気が、同じように猷ｊ圧最終給水加熱器１８にげ？Ａ
Ｊ圧最終給水加熱器抽気管２６により高圧タービン３０
４ｎ＋気蒸気がそれぞれ導かれるようになっている。そ
して各高圧給水加熱器１６　、１．７　、１８における
熱交換により生じたドレン（７Ｊ：それぞれ高圧第三給
水加熱器ドレン関節弁２７、高圧第二給水加熱器ドレン
調節弁ｚ８、最終高圧給水加熱器ドレン調節弁２９を介
して間圧第三給水加熱器ドレン管３０、高圧８−二給水
加熱器ドレン管３１、最終高圧給水力θ熱器ドレン管；
３２により各前段の定Ｆ（水加熱器１７．１８るるいけ
脱気器１４に導かれる。高圧第三給水力ロ熱器ドレン管
は脱気器１４に接Ａソｆするほか、高圧第三給水加熱器
ドレン復水器調節弁２３を介して高圧第三給水加熱器ド
レン復水器入口管３４により領水器８とも接続している
。

また高圧タービン３には王蒸気管２より分岐した高圧タ
ービンバイパス寅３５および高圧タービンバイパス弁３
６からなる高圧タービンバイパス系統が設けられており
、さらに本系統が作動したときに蒸気が高圧タービン３
に逆流するのを防ぐため再熱管３７には逆止弁：３８が
設けられている。また高温再熱蒸気管３９から分岐した
低圧タービンバイパス？瞥４０には低圧タービンバイパ
ス弁４１が設けられて低圧クーピンバイパス系統を形成
している０このように構ｆＪｊ、きれた蒸気タービンプ
ラントにおいて、発′屯機負荷急減となるＦ　ＣＢ　（
Ｆａｓｔ　ＣｕｔＢａｃｋ　）　％ｊｌＪ　萌１がなさ
れると、上Ｕ己タービンバイパス系統が作動し、生蒸気
の大部分は高圧タービン３をバイパスし高圧タービンバ
イパス管３５を経て再熱器４に尋かれるようになる。ざ
らに再熱器４を経た高温再熱蒸気の大部分も低圧タービ
ンバイパス管４０をつＩＢって直接復水器に２４１．か
れる。かかる状況において高圧タービン３、中圧タービ
ン５、低圧タービン７ａ、７ｂの作動蒸気量は檄減し、
それに伴ない各給水加熱器および脱気器へ供給される抽
気蒸気量も大幅に低下してし甘い給水の予熱が十分に出
来ずボイラの角和か４が端に増大するという事態に至る
。捷た各高圧給水加熱器１６．１８に供給される抽気蒸
気が急減すると給水加熱器内圧が低下し、ドレンがフラ
ッシュする。他方、高圧第二給水加熱器１７の抽気源は
高圧タービンバイパス管３５に接続しているため抽気蒸
気量は低下しないから、隣接するが終高圧給水加熱器１
８および高圧第三給水力Ｏ熱器１６と器内圧力にアンバ
ランスが生じ、そのためにもドレンの排出が円滑に進ま
なくなる。

さらにまた給水ポンプ１５の入口給水は脱気器ｊ４から
導かれるようになっているが、通常脱気器１４は発電所
建屋の最上階、給水ポンプ１５は最下階に設置されてお
り、脱気器１４を出た給水が給水ポンプ１５に入る迄に
一定の時間が必要である。給水ポンプ１５に入る給水の
温度は脱気器１４器内圧力における飽和温度であり、か
っ脱気器１４は抽気蒸気が減少して器内圧力が低下して
いるために、上記の脱気器から給水ポンプに至るまでの
時間遅れにより、給水ポンプ１５の入口給水温度の飽和
圧力が脱気器１４の器内圧力より高くなる。このような
現象は給水ポンプ１４の必要ＮＰＳＨを確保する上で好
甘しくない。

［：４ｆ３明の目的］ 本発明は上記の点に錠みてなされたものであり、ＦＣＢ
Ｊ転時にも好適に運転を継続でさるようにした蒸気ター
ビンプラントの給水加熱器のドレン回収装置を提供する
ことを目的とする０ ［発明の概要］ 本発明は、高圧タービンのすｒ気側に接続しかつ高圧タ
ービンをバイパスする経路にＭＡする抽気経路を有する
給水加熱器と、この給水加熱器内で生成したドレンを脱
気器へ専く管路と、この管路に設けられた弁と、プラン
トが１・’　ＣＢ　運転に移行したことを検出する検出
器とからなり、Ｊ・−ＣＢ：ｌζ（転時には上記弁を１
ｈ」口せしめて１１ｒＪ記給水加熱器内で生成したドレ
ンを脱気器内へ２；２　＜ようにした給水加熱器のドレ
ン回収装置である。

′　［発明の実施例］ 本発明の一実施例に係る構成を第２図に示す。

なお以下の説明において第１図で用いたのと同一の部分
を示す場合には同一の符号を適用しその説明を省略する
。第２図において、高圧第二給水加熱器ドレン實３Ｉよ
り分岐した高圧第二給水加熱器ドレン脱気器回収管５０
に高圧第二給水加熱器ドレン脱気器入口調節弁５１およ
び脱気器入口開閉弁５２が設けられておす、キらに高圧
第二給水加熱器ドレン管３１には高圧第三給水加熱器入
口開閉弁５３が介装されている。

第３図は本発明の制御系統図を示すものである。

同図においてＰＣＢ信号検出器５４からの信号により切
換器５５を介して脱気器入口開閉弁５２を開ｑｊするよ
うになっている。

以上のような構成において高圧第二給水加熱器１７より
排出されるドレンは、通常運転中は高圧第二給水加熱器
ドレン管３１を経て高圧第二給水加熱器ドレン調節弁２
８、高圧第三給水加熱器入口開閉弁５３を介して高圧第
三給水加熱器１６へ流入する。

このとき脱気器入口開閉弁５２は全閉している０この状
態から系＠線事故等があってＰＣＢ運転に移行すると、
ＰＣＢ信号検出器５４にてＦ　ＣＢ　３／＋作を検出し
切換器５５により脱気器入口開閉弁５２を全開する。こ
のとき高圧第二給水加熱器ドレン脱気茶入ロル４節弁５
１と高圧第二給水加熱器ドレン調節弁２８は、前者の高
圧第二給水加熱器ドレン脱気器入口調節弁５１を優先し
たスプリットレンジと斤っておす、高圧第三給水加熱器
１７のドレンを脱気器へ排出するよう（−なっている。

そして万一高圧第二給水加熱器１７の器内圧力が低くド
レンを脱気器へ排出することが困難な場合には、高圧第
二給水加熱器ドレン調節弁２８によりドレンは高圧第三
給水加熱器へＶ「出される。

第４図は上記ＰＣＢ運転りの高圧第二死水加熱器１７の
ドレンレベルと一節升開度の関係を示したもので、符号
５６は高圧第三給水加熱器ドレン脱気器入口調節弁５１
の開度、符号５７ハ高圧犯二給水加熱器ドレン訴ｊ節弁
２８の開度を示す曲線で弗る。

このよう（二Ｆ’ＣＢ運転時に加熱蒸気源が確保できる
高圧第二給水加熱器のドレンを脱気器に排出するように
すると、脱気器の器内圧力降下速度が緩和され給水ポン
プのＮＰＳＨが確保埒れる。また脱気器貯水温度降下も
緩和されると同時に高圧第二給水加熱器にて給水の昇温
も併せて行う構成であるから、給水温度の急激に低下に
よるボイラの弁担増を招くことがな（、−１：た給水加
熱器等に生ずる熱応力も低減される等の効果がある。

第５図、第６図に本発明の他の実施例を示したもので、
第５図において高圧第二給水加熱器ドレン調節弁２８の
下流側から高圧第二給水加熱器ドレン脱気器回収管５Ｂ
が分岐しており、この系統にそれぞれ脱気器入口開閉弁
５２および面圧第三給水加熱器入口開閉弁５３が設けら
れている。そうしてこれらの弁をＰＣＢ検出器５４から
の信号に基ついて動作する切換器５９により切換制御し
、て開閉するようになっている。かかる構成にあって、
通常時は高圧第三給水加熱器人口１６ｉ”ｌ閉弁５３を
全開し脱気器入口開閉弁５２を全閉してｓ　ＸＩ圧第二
給水加熱器１７のドレンは高圧第三給水加熱器１６に導
かれるようになっている。しかして、ＦＣＢ侶号検出器
５４にてＦ　ＣＢ信号をオ６゛出した搗合には、切換器
５９により上記高圧第三給水加熱器入口開閉弁５３を全
閉するとともに脱気器入口開閉弁５２を食用（シ、高圧
第二給水加熱器１７のドレンを脱気器１４に排出するよ
うになる。

なお、上記ＰＣＢ動作動作切換操作において、高圧第二
給水加熱器１７内の器内圧力もしくは抽気蒸気圧力と脱
気器１４内の器内圧力を検出し、高圧第二給水加熱器内
圧力〉脱気幅内圧力となったときに旨圧グ５三給水加熱
器入ロ開閉弁５３を閉じるようにすることもできる。

第６図はさらにイｌ！Ｊ、の笑施セＩ］を７Ｊで丁もの
であるが、通常時は高圧第二給水加熱器のドレン水伍を
保持するように高圧第二給水加熱器ドレン水位設定器５
９に設定された水位設定イ［ｉ′４にもとづいて窩圧第
二給水加熱著、・：ドレン水位訓９１Ｊ器６０が切替器
６１を介して高圧給水加熱器ドレン水位調′ｌｌ１ｊ弁
２８を制御し、高圧第二給水加熱器１７のドレンは高圧
第三給水加熱器に導かれている。しか、て、ＰＣＢ運転
となったことをＰ　ＣＢ信号検出器５４が検出すると、
それによってこのＰＣＢ信号検出器５４に接続した切換
器６１が切換わり、高圧第二給水加熱器ドレン調節弁２
８け高圧第二給水加熱器ドレン水位調節器６０との接続
がしゃ断され、代わって全閉信号発信器６２と接続し該
高圧第二給水加熱器ドレン調節弁あけ全閉する。他方、
上記高圧第二給水加熱器ドレン水位調節器６０は高圧第
二給水加熱器ドレン脱気器入口調節弁５１とも接続して
おり、以後この高圧第二給水加熱器ドレン脱気参入Ｏ調
節弁５１が開作動し高圧第二給水加熱器１７のドレン水
位が制御される０ なお、上記の実施例においてはＰ　ＣＢ運転時に加熱用
の抽気蒸気が確保できる給水加熱器として高圧第二給水
加熱器を例に説明したが、これを最終高圧給水加熱器と
置換えた場合も同様である。

［発明の効果］ 以上実施例を用いて説明したように、本発明はタービン
バイパス系統が作動した場合にも加熱蒸気が供給される
高圧給水加熱器で生じるドレンを脱気器に回収するよう
構成したので：タービンが通常運転からＦ　ＣＢ　ｉ甲
転に移行する等負荷急減があった場合にも、給水加熱器
において生じたドレンを良好に処理することができ安定
した給水加熱を行うことができる等の効果を拶する。

【図面の簡単な説明】

第１図は火力蒸気タービンプラントの概略系統を示す図
、第２図乃至第４図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第２図は構成を示す系統図、第３図ｄ割御糸絖図
、第４図はドレンレベルと各調節弁の開度の関係を示す
線図、第５図およびａ６図は本発明の他の実施例を示す
制御系統図である０ １４・・・脱気器　１６・・・高圧第三給水加熱器１７
・・・高圧第二給水加熱器 １８・・・最終高圧給水加熱器 ２４・・・重圧第三給水加熱器抽気管 ２５・・・高圧第二給水加熱器抽気管 ２６・・・最終高圧給水加熱器抽気管 ２７・・・間圧第三給水加熱器ドレン調節弁測・・・高
圧第二給水加熱器ドレン調節弁２９・・・最終高圧給水
加熱器ドレン調節弁３５・・・高圧タービンバイパス管 ４０・・・低圧タービンバイパス管 ５０・・・高圧第二給水加熱器ドレン脱気器回収管５１
・・・高圧第二給水加熱器ドレン脱気器入口調節弁 ５２・・脱気器入口開閉弁　５４・・・ＦＣＢ信号検出
器代理人　弁理４士　則　近　憲　佑（ほか１名）ｒ−
−一一一−−−−−−−−−］ 第２図 ３ 第３図 第４図 トレンンへルー高 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧タービンの排気側に接続しかつ該高圧タービンをバ
   イパスする経路に連通ずる油気経路を有する給水〃０熱
   器と、この給水加熱器内で生成したドレンを脱気器へ導
   く管路と、この管路に設けられた弁と、さらにプラント
   がＩｌｉ’　ＣＢ運転に移行したことを検出する検出器
   とからなり、ＰＣＢ運転時にｄ上記弁を開口せしめて前
   記給水加熱器内で生成したドレンを脱気器内へ導くよう
   にした給水加熱器のドレン回収装置。