WO1984004952A1 - Dispositif d'alimentation en condensat pour generateur de vapeur - Google Patents

Dispositif d'alimentation en condensat pour generateur de vapeur Download PDF

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Kazuhiko Satou
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00—Feed-water supply not provided for in other main groups
    • F22D11/006—Arrangements of feedwater cleaning with a boiler

Definitions

  • the present invention relates to a condensate / water condensing device for a steam generator used in a nuclear power plant or a thermal power plant, and in particular, has a feed water heater for using steam extracted from a turbine for heating feed water.
  • the present invention relates to a condensate water supply device for a steam generator.
  • the steam generated in the reactor drives a high-pressure turbine and a low-pressure turbine, and then enters a condenser where it is condensed.
  • the water condensed in the condenser is pressurized by the condensate-pump and passed through the condensate filtration desalinator and the condensate desalinator before being desalinated.
  • the heated water is pressurized by a water supply pump, then heated again by a water heater (hereinafter referred to as the final water heater) and supplied to the reactor.
  • a water heater hereinafter referred to as the final water heater
  • a plurality of feedwater heaters on the upstream side near the condenser are heated by steam discharged from the low-pressure turbine, and the feedwater heaters on the downstream side are high-pressure turbines. It is heated by the steam extracted from the high-pressure steam system.
  • the oil discharge steam condenses and returns to the condenser after heating the feedwater in each water heater.
  • a condensate water supply system having a condensate in which condensate condensed by a feed water heater is transferred to a condenser has the following two problems. ,
  • the extracted steam is condensed by the feedwater heater, and is supplied to the reactor as feedwater.
  • the condensate condensed by the oil discharge steam accounts for about 40% of the total lined water volume.
  • the condensed condensate, still temperature when flowing out the feed water heater of the most upstream side is high, the amount of heat possessed by the condensate is reaches about 1. 0 X 1 0 8 Kcal h.
  • An object of the present invention is to provide a condensate water supply device capable of simultaneously improving the thermal efficiency of a steam generator and reducing the desalination capacity.
  • a feature of the present invention is a steam generator, a turbine driven by steam generated by the steam generator, a condenser provided downstream of the turbine, and a desalter provided downstream of the condenser.
  • a feedwater heater in a power plant comprising: a feedwater heater provided downstream of the desalter; wherein the condensate condensed by the feedwater heater is supplied to a water pipe downstream of the desalter. The point is that a pipe was provided, and a filter was provided in this pipe.
  • the present invention directs the condensate to the feedwater pipe downstream of the desalter. Contact and raise the water supply temperature. This makes it possible to make effective use of the amount of heat in the re-grid system and improve thermal efficiency.
  • the conventional equipment requires a desalinator with a capacity (100%) capable of desalinating the total feedwater. .
  • the present invention focuses on the fact that the condensate condensed by the feed water heater does not require water to pass through the desalination unit, and only the water supplied from the condenser is included in the total water supply. Is configured to pass through a desalinator.
  • the size of the water supply supplied from the vessel can be desalted.
  • the condensed water condensed by the feedwater heater is often mixed with a clad, which is filtered by a filter (for normal temperature) provided in the pipe for returning the condensed water to the feedwater pipe. Removed.
  • the desalinator capacity can be lowered while using the low-temperature filter.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a steam generator having a condensate water supply device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing only a part of the condensate water supply device according to the present invention out of the overall configuration shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram similar to FIG. 2 and shows the configuration of a conventional condensate water supply device.
  • FIG. 4 is a thermal settlement diagram for explaining the thermal efficiency of the steam generator having the conventional condensate water supply device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a thermal settlement diagram for explaining the thermal efficiency of the steam generator having the condensate water supply device of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to FIG. Fig. 3 shows the configuration of a conventional condensate purification system.
  • the steam generated in the reactor 1 passes through the high-pressure turbine 2, the moisture separator 3, and the low-pressure turbine 4, and is guided to the condenser 6.
  • 5 is a generator.
  • the steam is converted to water by the condenser S, it passes through the condenser pump 7, the room temperature filter 8, and the desalinator 9, and then from the feed water heater 16 (first stage feed water heater) to the feed water heater 11 (Final stage feed water heater) and the temperature rises to reactor 1.
  • 10 is a feedwater pump.
  • the feedwater heaters 11 and 12 are heated by steam extracted from the high-pressure steam system such as the high-pressure turbine 2.
  • the feed water heaters 12 to 1 S are heated by the steam discharged from the low-pressure turbine 4.
  • the condensate from the feed water heater 1 S in the conventional device flowed into the condenser S.
  • a drain pump 20 and a filter 21 are provided so that the condensate can be returned to the water supply pipe downstream of the condensate desalinator 9.
  • the drain pump 20 is installed to increase the pressure of the condensate water, tighten the water to the room temperature filter 21, and then smoothly supply the condensate water to the water pressurized by the condensate pump 7. I have.
  • the room temperature filter 21 is installed to remove the clad 'mixed with the condensate from the feed water heaters 11-1S.
  • Fig. 4 shows the heat balance diagram for the conventional device
  • Fig. 5 shows the heat balance diagram for one embodiment of the present invention.
  • the figures in the heat balance diagram used here are the approximate values of the standard electric power of the 11,000-kilogram nuclear reactor-reactor, which is the standard electric power of the Shaoshui nuclear power plant.
  • the reactor 1 outlet steam condition, the amount of heat consumed for heating the feedwater, and the condenser S outlet water supply condition are the same.
  • the water supply condition of the conventional device (Fig. 4) is-, assuming that there is no heat input from the condenser S to the S-th feedwater heater 1S, the temperature at the inlet of the S-th feedwater heater 1S is 33 C , Enthalpy 33 Kcal z kg, then heated by a six-stage heater, the temperature at the outlet of the 1st water heater 11 was 2 15 ° C, enthalpy 2 2 1
  • the ratio of ripening heat of feedwater to steam heat of reactor 1 outlet that is, the ratio of heat recovery is about 33.4%.
  • OMPI Condensed condensate (temperature 42. C, enthalpy 42 Kcal / kg) is added. For this reason, at the inlet of the 6th water heater 16, the temperature is 37 “C, enthalpy 37 Kcal / kg, at the outlet of the 1st water heater 11 1, the temperature is 2 19 ° C, enthalpy 2 In this case, the rate of heat recovery is about 34.0%.
  • the difference in the amount of heat recovered is 25640 x 10 3 Kcal h, which is approximately 30,000 kilo-kilos. -This value is less than 3% of 1.1 million kilowatts of electrical output.
  • G flow rate (tonZhr) H: enthalpy (KcalZkg) (steam) h: enthalpy (cal / kg) (water)
  • the present invention provides a lined water drain from the condenser 6. Since the desalinator 9 is required for the plant, the desalinator 9 can be reduced to 60% capacity.
  • the filter requires the entire lined water capacity. By distributing 60% capacity to the filter and 40% capacity to the filter 21, the overall capacity is 100%, which is the same as before.
  • the present invention is characterized in that the capacity of the desalter 9 is reduced by using a low-temperature filter.
  • the drain pump 20 is added.
  • This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that the condensed water condensed in the high-temperature side feed water heater 11 is passed through a hot-air filter 22 and the condensate is cooled. That is, it is returned to the water supply pipe on the suction side of pump 10.
  • the condensed water condensed by the low-temperature side water heaters 12 to 16 as in Fig. 1 is pressurized by the drain pump 20, passed through the filter 21, and then condensed.
  • the water is pressurized at 7 and is supplied smoothly.
  • Filters 21 and 22 installed in the condensed water return pipe remove the cloud mixed in the condensate with a lined water heater 11 to 16
  • the condensed water condensed by the high-temperature side feed water heater 11 can be passed to the feed water pump 10 suction water supply pipe, eliminating the need for installing a new drain pump. .
  • the capacity of the drain pump 20 can be reduced from the value shown in FIG. 5 by the condensed water condensed by the hot water supply heater 11.

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Description

明 細 書
蒸気発生装置の復水給水装置
技術分野
本発明は、 原子力発電所や火力発電所で用いる蒸気発 生装置の復水耠水装置に係 り、 特にタービンから抽出さ れた蒸気を給水の加熱に使用するための給水加熱器を有 する蒸気発生装置の復水給水装置に関するものである。
背景技術
沸騰水型原子力発電所を例と して、 本発明の背景技術 について説明する。
原子炉で発生 した蒸気は、 高圧タ ービンおよび低圧タ 一ビンを駆動した後、 復水器に入 り そ こで排気凝縮され る。 復水器で凝縮された水は、 復水-ポンプで昇圧され、 復水ろ過脱塩器および復水脱塩器を通過し脱塩された後.
直列接続された複数の給水加熱器を通過し昇温される。
昇温された給水は、 給水ポンプによって昇圧された後、 再び給水加熱器 （以下最終段給水加熱器とい う） で昇温 され、 原子炉に給水される。 上記給水加熱器のう ち復水 器に近い上流側の複数の給水加熱器は、 低圧タ ービンか ら油出された蒸気によって加熱され、 下流側の給水加熱 器は、 高圧タ ービン等の.高圧蒸気系から抽出された蒸気 によって加熱される。 油出蒸気は、 各耠水加熱器におい て給水を昇温した後、 凝缩して復水器へ戻される。 この
O PI WIFO 様な復水給水装置の一例が、 日本の特許公開公報 （特開 昭 5 1— 22994 号， 197S年 2 月 2 4 日公開）. に示されてい る。
この様に給水加熱器で籙縮された復水が復水器へ戾さ れる搆成を有する復水給水装置は、 大別して下記の 2つ の問題点を有している。 、
( 1 ) 抽出蒸気は給水加熱器によ り復水とな り、 さ らに 給水と して原子炉に供給される。 この油出蒸気が凝縮し た復水は、 全袷水量の約 4 0 %を占める。 この凝縮復水 が、 最上流側の給水加熱器を流出した時にはまだ温度が 高く 、 その復水の有する熱量は約 1 . 0 X 1 08 Kcal hに達 する。
この膨大な熱量が復水器に放出さ-れるので、 熱損失が 大き く熱効率が悪い。
( 2) 上記籙縮水は、 復水器の復水のよ う に海水で冷却 されていないので脱塩する必要がない。 しかし、 上述の 復水耠水装置では、 籙縮水を復水器に戻しているため、 上記凝縮水も脱塩器を通して原子炉に給水されている。
従って、 脱塩器の容量は非常に大きなものとなっていた 発明の開示
本発明め目的は、 蒸気発生装置の熱効率の改善及び脱 塩器容量の低减を同時に解決できる復水給水装置を提供 すること にある。
O PI
、 本発明の特徵は、 蒸気発生器と、 その蒸気発生器で発 生された蒸気で駆動されるタービンと、 タービン下流に 設けられた復水器と復水器の下流に設けられた脱塩器と、 脱塩器の下流に設けられた給水加熱器と を備える発電所 における復水 · 給水装置において、 前記給水加熱器で凝 縮された復水を脱塩器下流の耠水配管に裒す管路を設け、 この管路にろ過器を設けた点にある。
上記の様な構成上の特徵を有する こ と によって本発明 では次の作用， 効果が得られる。
( 1 ) 熱効率の改善
従来装置では、 給水加熱器で凝縮された復水の持つ熱 量を復水器へ放出している こ と に着目 し、 本発明では前 記復水を脱塩器下流の給水配管に直-接戾し、 給水温度を 上昇させる。 この こ と によ リ系統の熱量を有効活用でき、 熱効率が改善される。 '
( 2 ) 脱塩器の容量低減
従来装置では、 給水総量を脱塩可能とする容量（ 1 0 0 % ) の脱塩器が必要である。 .
本発明では、 給水加熱器で凝縮された復水は脱塩器へ の通水が不要である こ と によ り着目 し、 給水総量の内、 復水器よ リ供耠される耠水だけが脱塩器を通過する構成 を とつている。
従って、 本発明によれば、 復水脱塩器の容量は、 復水
O PI く 器よ り供給される給水 けを脱塩処理可能な大きさで良 い
これによ り 、 脱塩器の容量を低減 ( 4 0 % ) するこ と ができる。
なお、 給水加熱器によ り凝縮された復水は、 クラッ ド の混入が多いが、 このク ラッ ドは前記復水が給水配管に 戻すための配管に設けられたろ過器 （常温用） によって 除去される。
-この発明によ り、 低温フィルタ を使用したままで、 脱 塩-器容量が低域できる。
図面の筒単な説明
第 1 図は、 本発明の一実施例である復水耠水装置を有 する蒸気発生装置の全体構成を示す-図である。
第 2 図は、 第 1 図に示された全体構成のう ち本発明に 係る復水給水装置の部分 けを示した図である。
第 3 図は、 第 2 図と同様の図であって、 従来の復水給 水装置の構成を示している。
第 4 図は、 第 3 図に示した従来の復水給水装置を有す る蒸気発生装置の熱効率を説明するための熱精算図であ る。
第 5 図は、 第 2 図に示した本兗明の復水給水装置を有 する蒸気発生装置の熱効率を説明するための熱精算図で ある。
OMPI 第 6 図は、 本発明の他の実施例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
第 1 図から第 3 図を参照する。 なお、 第 3 図は従来の 復水紿水装置の構成を示している。
原子炉 1 で発生 した蒸気は、 高圧タービン 2 、 湿分分 離器 3 、 および低圧タービン 4 を通り、 復水器 6 に導び かれる。 5 は発電機である。 復水器 Sで蒸気が水に変換 された後、 復水ポンプ 7、 常温用ろ過器 8 、 脱塩器 9 を 通り、 給水加熱器 1 6 (初段給水加熱器） から給水加熱 器- 1 1 (最終段給水加熱器） で昇温され原子炉 1 に戾さ れる。 1 0 は給水ポンプである。 給水加熱器 1 1 及び 1 2 は高圧タービン 2等の高圧蒸気系から抽出された蒸 気で加熱されている。 また給水加熱-器 1 2 から 1 S は、 低圧タービン 4 から油出された蒸気で加熱されている。 例と した本発明の一実施例を示す。
従来装置は第 3 図に示した様に給水加熱器 1 S を出た 復水が、 復水器 S に流入していた。 本発明では第 1 図お よび第 2 図に示すとおり、 ド レ ンポンプ 2 0 、 ろ過器 2 1 を設置して、 復水脱塩器 9下流の給水配管に復水を 戻せるよ う に した。
ド レ ンポンプ 2 0 は、 復水を昇圧させ、 常温用ろ過器 2 1 に逼水させた後、 復水ポンプ 7 で昇圧されている給 水に復水を円滑に供給するために設置している。 また、 常温用ろ過器 2 1 は給水加熱器 1 1〜 1 S など から復水に混入するクラッ ド'を除去するために設置して いる。
上記本発明の一実施例によれば次の効果が得られる。
( I )熱劫率向上の効果
第 4 図に従来装置における熱精算図、 第 5 図には本発 明の一実施例における熱精算図に示した。
なお、 熱精算図中の数値は、 現在、 涕騰水型原子力発 鼋所の標準的な電気出力である 1 1 0万キロヮッ ト殺原 子-炉の概略値を使用 した。
雨囱において、 原子炉 1 の出口蒸気条件、 給水加熱に 消費する熱量、 復水器 S の出口給水条件は同じとする。
従来装置 （第 4 図） の給水条件は-、 復水器 S よ り第 S 給水加熱器 1 S まで入熱がないものとする と、 第 S給水 加熱器 1 S 入口では、 温度 3 3 C， ェンタ ルピ 3 3 Kca l Z kgであ り、 次に 6段の加熱器で昇温され、 第 1 耠水加 熱器 1 1 出口において温度 2 1 5 °C， ェンタルピ 2 2 1
Kcal k gとなる。 この場合、 原子炉 1 出口蒸気熱量に対 する給水の加熟熱量、 つま リ熱回収の割合は約 33 . 4 % と なる。
これに対して本発明 （第 5 図） の耠水条件は、 復水器
6 出口では従来と同じであるが、 说塩器 9 下流に、 全給 水量の約 4 0 % を占める量の袷水加熱器 1 1〜 1 S で凝
OMPI 縮された復水 （温度 4 2 。C， ェ ンタルピ 4 2 Kcal/kg) が加わる。 このため第 6耠水加熱器 1 6入口では、 温度 3 7 "C , ェン タ ル ピ 3 7 Kcal/kg, 第 1 耠水加熱器 1 1 出口では、 温度 2 1 9 °C , ェンタルピ 2 2 5 Kcal/kgと なる。 この場合、 熱回収の割合は約 34.0% となる。
以上の結果よ り、 熱回収の割合は 33.4 %から 34.0 %に 上昇するこ と を示したが、 熱量で表おすと以下となる。
従来の回収熱量 6410G X 221 h 本発明の回収熱量 6410G X 225 h
- ( G ； 流量， h ； ェ ン タ ルピ （水） ）
ゆえに、 回収熱量の差は 25640 X 103 Kcal h とな り 、 換算する と約 3万キ ロ ヮッ ト となる。 - こ の値は電気出力 1 1 0万キロ ワッ トの 3 %弱となる-。
なお、 第 4 図， 第 5 図中の記号は次のこ と を示してい る。
G ； 流量 （tonZhr) H ； ェ ン タ ル ピ （KcalZkg) (蒸気） h ； ェ ン タ ゾレ ピ ( cal/kg) (水）
( Π )脱塩器容量の低減
従来 （第 3 図） のろ過器 8 の容量、 脱塩器 9 の容量を それぞれ 1 0 0 % とする と、 本発明 （第 2 図） では、 復 水器 6 よ り の袷水た'けに脱塩器 9 が必要なので、 脱塩器 9 は 6 0 %容量に低減できる。
また、 ろ過器は全袷水容量が必要となるが、 ろ過器 8 に 6 0 %容量、 ろ過器 2 1 に 4 0 %容量に分配すること で全体と しては 1 0 0 %容量とな リ従来と同じである。
なお、 本発明は低温フィルタ を使用 して、 脱塩器 9 の 容量を低減している こ と に特徴がある。
(iii)復水ポンプの容量低減
本発明によ り ドレンポンプ 2 0 が追加となるが、 徒来 の復水ポンプ 7 は全耠水量を 1 0 0 %とする と 2台違転， !· 台予備と して、 3 X 5 0 % = 1 5 0 %容量必要であつ た。 従来の全袷水量を 1 0 0 % と した時、 本発明による 全給水量は S 0 %であるので、 本発明において復水ポン プを 2台運転， 1 台予備とすると、 3 X 3 0 % - 9 0 % 容量とな り、 復水ポンプの容量の低減が計れる。
本発明の他の実施例を第 7 図によ-り説明する。
この実施例が第 1 図に示した実施例と異るのは、 高温 側給水加熱器 1 1 で凝縮された復水を射高温性のあるろ 過器 2 2 に通水して、 耠水ポンプ 1 0 の吸込側の給水配 管に戻している ことである。
また、 第 1 図と同様に低温側耠水加熱器 1 2〜 1 6 で 籙縮された復水は、 ドレンポンプ 2 0 で昇圧され、 ろ過 器 2 1 を通水させた後、 復水ポンプ 7 で昇圧されている 給水に円滑に供給される。
凝縮水戻 り配管に設置したろ過篛 2 1 ， 2 2 は、 袷水 加熱器 1 1 〜 1 6 などで復水に混入するク ラッ ドを除去
OMPI して、 給水と して水質を保持させている。
上記本発明の他の実施例の効果を次に述べる。
( i ) ド レンポンプ容量の低減
第 6 図に示すよ う に高温側給水加熱器 1 1 によ り凝縮 された復水を給水ポンプ 1 0 吸込側給水配管に裒すこ と によ り、 新たに ド レンポンプを設置しなく てよい。
この こ と によ リ ド レ ンポンプ 2 0 の容量は、 第 5 図に 示した値よ り も、 髙温側給水加熱器 1 1 で籙縮された復 水の分だけ低減できる。

Claims

請求の範囲
1 . 蒸気発生器で得られた蒸気を復水化する復水器と、
復水器の下流に設けられた脱塩器と、 脱塩器の下流に
設けられた複数値の給水加熱器と、 上記復水器、 脱塩
器および複数個の給水加熱器間を接繞している耠水配
管とから成る蒸気発生装置の復水耠水装置において、
上記給水加熱器で-凝縮された-復水を上記脱塩器下流の
給水配管に戻す管路を設けたこ と を特徵とする蒸気発
生装置の復水耠水装置。
2 ". 特許請求の範囲第 1 項記載の復水給水装置において
上記管路クラッ ド除去用のろ過器を設けたこと を特徵
とする蒸気発生装置の復水給水装置。
3 . 特許請求の範囲第 2項記載の復-水耠水装置において
上記管路に ドレ ンポンプを設けたこ と を特墩とする蒸
気発生装置の復水耠水装置。
4 . 特許請求の範囲第 2項又は第 3項記载の復水給水装
置において、 上記管路は初段の袷水加熱器と、 初段耠
水加熱器および上記脱塩器間の給水配管との間に設け
られているこ と を特徵とする蒸気発生装置の復水耠水
5 . 蒸気発生器で得られた蒸気を復水化する復水器と、
復水器の下流に設けられた脱塩器と、 脱塩器の下流に
設けられた複数個の給水加熱器と、 上記復水器、 脱塩
ΟΜΡΙ
、 WIPO · 器および複数個の耠水加熱器間を接繞している給水配 管と、 複数個の上記給水加熱器間に設けられた給水ポ ンプと を有する蒸気発生装置の復水紿水装置において 上記耠水ポンプ上流の袷水加熱器で籙縮された復水を 上記脱塩器下流の給水配管に戾す第 1 の管路と、 上記 第 1 の管路に設けられた ド レンポンプと、 上記給水ポ ンプ下流の給水加熱器で籙縮され 復水を上記ポンプ の入口側の給水配管に戻す第 2 の管路を設けたこ と を 特墩とする蒸気発生装置の復水給水装置。
". 特許請求の範囲第 5項記载の復水給水装置において .
上記第 1 および第 2 の管路にそれぞれク ラッ ド除去用 のろ過器を設けたこ と を特墩とする蒸気発生装置の復 水給水装置。 -
WIPO
PCT/JP1984/000279 1983-06-02 1984-06-01 Dispositif d'alimentation en condensat pour generateur de vapeur Ceased WO1984004952A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58098452A JPS59222793A (ja) 1983-06-02 1983-06-02 原子力発電所における復水・給水装置

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