CN106103911A - 注入装置及蒸汽涡轮机设备 - Google Patents

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Abstract

一种注入装置(1)，所述注入装置(1)在液体流经的配管(18)中注入注入液(药液)，具有：注入配管(3)，所述注入配管(3)连接至配管(18)并流经有注入液；注入用泵(31)，所述注入用泵(31)设在注入配管(3)上；压出用配管(6)，所述压出用配管(6)连接至比注入用泵(31)更靠下游侧、比注入配管(3)中的排气对象部位(X)更靠上游侧的位置；压出用泵(33)，所述压出用泵(33)将压出用的液体输送至压出用配管(6)，其中压出用泵(33)的排放量大于注入用泵(31)的排放量。

Description

注入装置及蒸汽涡轮机设备
技术领域
本发明涉及一种在液体流经的配管中注入注入液的注入装置，以及配备该装置的蒸汽涡轮机设备。
本申请依据2014年3月28日向日本提出申请的日本专利特愿2014-070273号主张优先权，并在此处援用其内容。
背景技术
蒸汽涡轮机设备中，大多使用碳素钢和铜作为构成供水系统和冷凝系统的配管的材料。此处，pH值越低(酸性)，碳素钢的腐蚀进程越快；pH值越高(碱性)，铜的腐蚀进程越快。因此，供水系统和冷凝系统中为防止腐蚀，例如，需要在供水系统中流动的供水中注入药液，将水质调节为pH9.2(弱碱性)左右。具体而言，在供水中添加氨溶液(NH3)或肼(N2H4)调节pH。由于供水中的溶解氧也是造成腐蚀的因素，因此，也可以通过添加肼去除溶解氧。
此处，用于向供水系统的配管中注入药液的药液注入配管中可能由于各种原因而滞留有空气。因此，向供水系统的配管中注入药液时，在药液注入配管中滞留的空气可能起到类似挡板的作用，从而导致药液不能充分注入。因此，需要用于清除这种滞留空气的技术。
作为这种技术的一个示例，专利文献1中公开了一种药液注入装置。专利文献1中记载的药液注入装置具备：主液(水)流经的配管；注入配管的药液所流经的药液注入流路；检测主液的流量并发出流量信号的主液流量计；具有大排放容量的大流量泵；具有小排放容量的小流量泵；接收主液流量计发出的流量信号并向上述2个泵发出流量信号的控制部。该药液注入装置根据主液流量的大小，切换2个泵针对主液进行药液注入。
此外，该药液装置还具有返回流路，从具备大流量泵和小流量泵的药液供给流路中途返回储藏药液的药液箱，用于排除空气。通过该返回流路，形成连接任意一个泵与药液箱的循环流路。也就是说，该药液装置的结构为：在切换2个泵之前，通过使该循环流路中的药液循环，清除流路中的空气。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-209864号公报
发明内容
发明要解决的问题
实际的蒸汽涡轮机设备中，根据设置空间和设计方式，配管可能会形成有上升部。上升部符合以下结构：沿设置面铺设的配管暂时升至设置面上方并沿与设置面平行的方向延伸后，再沿设置面铺设。采取这种结构时，上升部容易滞留空气。
在通过现有技术进行说明的药液注入配管中，如果形成上升部，则此处也容易滞留空气。如果空气滞留，即使是专利文献1中记载的药液注入装置也可能无法充分清除该滞留空气。
本发明提供一种可充分清除配管中滞留的空气的注入装置。
技术方案
根据本发明的第一方式，为在液体流经的配管中注入注入液的注入装置，具有：注入配管，其连接至所述配管并流经有所述注入液；注入用泵，其设在所述注入配管上；压出用配管，其连接至比所述注入用泵更靠下游侧、比所述注入配管中的排气对象部位更靠上游侧的位置；压出用泵，其将压出用的液体输送至所述压出用配管。所述压出用泵的排放量比所述注入用泵的排放量大。
根据上述结构，压出用泵和连接至该压出用泵的压出用配管设在比排气对象部位更靠上游侧的位置。并且，压出用泵所具有的排放量大于注入用泵。因此，可充分清除排气对象部位的空气。
根据本发明的第二方式，上述第一方式所涉及的注入装置也可为以下结构：所述配管设有输送液体的输水泵，所述压出用配管连接至所述配管上设置的所述输水泵的下游侧，所述输水泵兼用作所述压出用泵。
根据上述结构，向配管输送液体的供水泵可兼用作压出用泵。因此，无需追加设置新的泵，通过仅对已有设备进行简易的改造，即可清除排气对象部位的空气。
根据本发明的第三方式，上述第一方式所涉及的注入装置也可为以下结构：具有向所述注入配管输送清洗用液体的清洗用配管和向所述清洗用配管输送清洗用液体的清洗用泵，所述清洗用配管连接至比所述注入用泵更靠下游侧、比所述注入配管中的排气对象部位更靠上游侧的位置并构成所述压出用配管的一部分，所述清洗用泵兼用作所述压出用泵。
根据上述结构，向清洗用配管输送清洗用液体的清洗用泵可兼用作压出用泵。因此，无需追加设置新的泵，通过仅对已有设备进行简易的改造，即可清除排气对象部位的空气。
根据本发明的第四方式，蒸汽涡轮机设备具有：上述任一方式所涉及的注入装置；产生蒸汽的锅炉；通过所述蒸汽驱动的蒸汽涡轮机；将从所述蒸汽涡轮机排出的蒸汽恢复为水的冷凝器；使通过所述冷凝器生成的水返回至所述锅炉的供水配管；设在所述供水配管上的供水泵。所述供水配管为所述配管。
根据上述结构，可提供一种能够将供水配管中的水质维持在适当状态的蒸汽涡轮机设备。
有益效果
根据上述注入装置，可适当清除配管中的空气。而且，可将蒸汽涡轮机设备中的供水配管中的水质维持在适当状态。
附图说明
图1是具有本发明实施方式所涉及的注入装置的蒸汽涡轮机设备的系统图。
图2是表示本发明实施方式所涉及的注入装置的动作的说明图。
图3是表示本发明实施方式所涉及的注入装置的动作的说明图。
具体实施方式
[实施方式]
下面，参照附图说明本发明实施方式所涉及的注入装置1。
如图1所示，蒸汽涡轮机设备100具有：锅炉61、蒸汽涡轮机51、连接至蒸汽涡轮机51的外部设备52、冷凝器53、供水泵33、注入装置1和补给装置2。
锅炉61产生蒸汽并将产生的蒸汽输送至蒸汽涡轮机51。蒸汽涡轮机51通过锅炉61所产生的蒸汽来驱动。外部设备52为连接至蒸汽涡轮机51的发电机等的装置，通过蒸汽涡轮机51的输出来驱动。设置的冷凝器53用于将蒸汽涡轮机51排出的蒸汽冷凝为水。冷凝器53和锅炉61通过供水配管18(配管18)相互连接。由此，供水配管18构成蒸汽涡轮机设备100的供水系统W。
此外，供水配管18上设有供水泵33，用于提供供水用水(液体)。供水泵33从冷凝器53向锅炉61供水。供水泵33为蒸汽涡轮机设备100的输水泵。
设置的注入装置1用于提供抑制蒸汽涡轮机设备100的配管产生腐蚀的药液。设置的补给装置2用于向供水系统W中补给水。
注入装置1具有：储藏药液(注入液)的药液箱41；将药液箱41提供的药液注入供水配管18中的注入配管3；设在注入配管3上并注入药液的注入用泵31。作为注入用泵31，使用定量泵的一种即隔膜泵。另外，上述供水泵33的排放量大于注入用泵31的排放量。
注入配管3上，从药液箱41朝向供水配管18依次配置有第一注入阀20、注入用泵31和第二注入阀21。另外，在后述说明中，将注入配管3上的药液箱41侧称为上游侧，将供水配管18侧称为下游侧。
在注入配管3的第二注入阀21的下游侧设有上升部X。上升部X是受到蒸汽涡轮机设备100的设置空间和设计方面的限制而不得以形成的配管样态。
上升部X为以下结构：沿设置面铺设的注入配管3暂时升至设置面上方并沿与设置面大致平行的方向延伸后，再沿设置面铺设。也就是说，与沿设置面铺设的注入配管3的其他部分相比，上升部X的内部更易滞留空气。滞留的空气对向注入配管3内部注入的药液产生类似挡板的作用。
因此，蒸汽涡轮机设备100运转时，需进行排气以清除这种空气。也就是说，上升部X为排气对象部位。
补给装置2具有：储藏补给用水的补给水箱42；将该水导入冷凝器53的补给水用配管4；设在补给水用配管4上并供给水的补给水用泵32(兼用作后述的清洗用泵)。
补给水用配管4上，从补给水箱42朝向冷凝器53依次配置有补给水用水箱32和补给水用阀26。另外，在后述说明中，将补给水用配管4上的补给水箱42侧称为上游侧，将冷凝器53侧称为下游侧。
注入配管3的注入用泵31的上游侧和补给水用配管4的补给水用泵32的下游侧通过清洗用配管5连接。清洗用配管5上，从注入配管3侧开始依次配置有第一清洗用阀22、第二清洗用阀25。
供水配管18的供水泵33的下游侧和注入配管3的注入用泵31的下游侧经过设在第一清洗用阀22和第二清洗用阀25之间的连接部C，通过压出用配管6相互连接。压出用配管6上，从注入配管3朝向供水配管18依次设有第一压出阀23、第二压出阀24。
清洗用配管5中流经从上述补给水箱42供给的水。因此，通过打开第一清洗用阀22和第二清洗用阀25并关闭第一压出阀23和补给水用阀26，注入配管3和注入用泵31通过水得到清洗。另外，驱动补给水用泵32，以经过清洗用配管5导入清洗用的水。也就是说，补给水用泵32兼用作清洗用泵。
接下来，对上述结构的注入装置1和蒸汽涡轮机设备100的动作进行说明。
蒸汽涡轮机设备100正常运转时的动作如下。首先，将锅炉61产生的蒸汽供给至蒸汽涡轮机51。蒸汽涡轮机51通过供给的蒸汽旋转并驱动连接的外部设备52。
然后，从蒸汽涡轮机51排出的蒸汽被送至冷凝器53。冷凝器53中，通过热交换使蒸汽冷凝，将蒸汽恢复为水。将该水作为供水，通过供水配管18上设置的供水泵33供给至锅炉61。在锅炉61中对该水进行加热并产生蒸汽。如此，通过运转蒸汽涡轮机设备100，从冷凝器53经过供水配管18向锅炉61流通水。
此处，蒸汽涡轮机设备100中，各配管主要通过碳素钢形成，因此，要求针对水造成的腐蚀采取措施。作为这种措施，通过注入装置1注入药液。主要使用用于调节水的pH的肼和氨溶液作为药液。流经供水配管18内部的供水通过这种药液维持为弱碱性。
下面对注入装置1、补给装置2的动作进行说明。
注入装置1的药液箱41中储藏有上述肼和氨溶液等药液。从药液箱41供给的药液通过注入配管3注入供水配管18的锅炉61的上游。通过上述注入的药液调节供水的pH，因此可防止供水配管18的腐蚀。
供水配管18上设有测定装置70。该测定装置70测定流经供水配管18的水中的药液浓度。根据该浓度，注入装置1在打开/关闭第一注入阀20和第二注入阀21的同时，驱动注入用泵31。由此，在蒸汽涡轮机设备100的运转过程中也可以注入药液。
而且，蒸汽涡轮机设备100中，随着持续运转，需适当补给流经供水配管18的水(供水)。使用补给装置2来补给水。
补给装置2的补给水箱42中储藏有补给用的水。本实施方式中，补给水箱42的水通过补给水用配管4供给至冷凝器53。进行水的补给时，补给装置2中，在关闭第二清洗用阀25并打开补给水用阀26的同时，驱动补给水用泵32。
此处，如上所述，在注入配管3的第二注入阀21的下游侧设有上升部X。参照图2和图3说明排出滞留在上升部X内部的空气时的注入装置1的动作。
通过在排气对象部位(上升部X)流通较大的水量来进行排气。在上升部X流通水时，使用以下任一种系统：利用流经供水配管18上的水(供水)的压出用系统A；使用储藏在补给水箱42中的水(补给水)的压出用系统B。
关于使用流经供水配管18上的水进行排气的压出用系统A，参照图2进行说明。后述说明中，压出用配管6为A压出用配管6A。
使用流经供水配管18上的供水时，首先分别打开A压出用配管6A上的第一压出阀23、第二压出阀24及注入配管3上的第二注入阀21。关闭上述以外的阀，即第一注入阀20、第一清洗用阀22、第二清洗用阀25、补给水用阀26。由此，供水配管18和上升部X经过A压出用配管6A和注入配管3变为连通状态。
在这种状态下，作为第一压出用泵，驱动供水泵33。于是，流经供水配管18上的部分水通过流经A压出用配管6A和注入配管3，并流经注入配管3上的上升部X，从上升部X挤出滞留的空气。供水泵33具有充分的排放量(流速)以将滞留的空气从上升部X挤出。因此，如图2所示，供水泵33下游侧的供水配管18和上升部X经过A压出用配管6A和注入配管3连通，从供水泵33排出的水流经上升部X，因此，可将滞留的空气从上升部X挤出。从上升部X挤出的空气从注入配管3流动至供水配管18并流入锅炉61。
下面关于使用储藏在补给水箱42中的水的压出用系统B，参照图3进行说明。后述说明中，将由补给水用配管4、清洗用配管5的一部分、压出用配管6的一部分形成的路径称为B压出用配管6B。
更具体而言，B压出用配管6B包括：从清洗用配管5的补给水用泵32至连接部C的部分；从压出用配管6的连接部C至注入配管3的部分。
B压出用配管6B中，为了使用储藏在补给水箱42中的水，首先分别打开第二清洗用阀25以及第一压出阀23。然后进一步打开注入配管3上的第二注入阀21。关闭上述以外的阀，即第一注入阀20、第一清洗用阀22、第二压出阀24、补给水用阀26。由此，补给水箱42和上升部X经过B压出用配管6B和注入配管3变为连通状态。
在这种状态下，作为第二压出用泵，驱动补给水用泵32。于是，从补给水箱42供给的水通过流经上述B压出用配管6B和注入配管3，并流经注入配管3上的上升部X，从上升部X挤出滞留的空气。补给水用泵32与供水泵33一样具有充分的排放量(流速)以将滞留的空气从上升部X挤出。因此，如图3所示，补给水箱42和上升部X经过B压出用配管6B和注入配管3连通，从补给水用泵32排出的水流经上升部X，因此，可将滞留的空气从上升部X挤出。从上升部X挤出的空气从注入配管3流动至供水配管18并流入锅炉61。
如上所述，本实施方式所涉及的注入装置1中，作为第一压出用泵的供水泵33和连接至供水泵33的压出用配管6设在比排气对象部位(上升部X)更靠上游侧的位置。而且，供水泵33所具有的排放量大于注入用泵31，因此，可充分清除滞留在上升部X中的空气。
并且，本实施方式所涉及的注入装置1中，将设在供水配管18上的供水泵33兼用作第一压出用泵。因此，无需追加设置泵以进行排气，通过仅对已有设备进行简易的改造，即可清除上升部X的空气。
此外，注入装置1中，将向清洗用配管5供给清洗用水的补给水用泵32兼用作第二压出用泵。因此，无需追加设置泵，通过仅对已有设备进行简易的改造，即可清除上升部X的空气。
另外，注入装置1中，在清洗注入用泵31的同时，供清洗的水被导入上升部X，也可清除上升部X的空气。
并且，本实施方式所涉及的注入装置1中，仅对蒸汽涡轮机设备100的供水配管18(供水系统W)进行简易的改造，即可设置供水配管18。
以上，针对本发明的实施方式，参照附图进行了详细说明，但是上述实施方式中的各种结构及其组合等仅为一例，在不脱离本发明主旨的范围内，可以进行结构的添加、省略、替换以及其他变更。
工业上的可利用性
上述注入装置可适用于蒸汽涡轮机设备的配管系统。根据该注入装置，可适当清除配管中的空气。而且，可将蒸汽涡轮机设备中的供水配管中的水质维持在适当状态。
符号说明
1 注入装置
2 补给装置
3 注入配管
4 补给水用配管
5 清洗用配管
6 压出用配管
6A A压出用配管
6B B压出用配管
18 供水配管
20 第一注入阀
21 第二注入阀
22 第一清洗用阀
23 第一压出阀
24 第二压出阀
25 第二清洗用阀
26 补给水用阀
31 注入用泵
32 补给水用泵
33 供水泵
41 药液箱
42 补给水箱
51 蒸汽涡轮机
52 外部设备
53 冷凝器
61 锅炉
C 连接部
W 供水系统
X 上升部

Claims (4)

1.一种注入装置，所述注入装置在液体流经的配管中注入注入液，
具有：注入配管，所述注入配管连接至所述配管并流经有所述注入液；
注入用泵，所述注入用泵设在所述注入配管上；
压出用配管，所述压出用配管连接至比所述注入用泵更靠下游侧、比所述注入配管中的排气对象部位更靠上游侧的位置；
压出用泵，所述压出用泵将压出用的液体输送至所述压出用配管，
其中所述压出用泵的排放量大于所述注入用泵的排放量。
2.根据权利要求1所述的注入装置，所述配管设有输送液体的输水泵，
所述压出用配管连接至所述配管上设置的所述输水泵的下游侧，
所述输水泵兼用作所述压出用泵。
3.根据权利要求1所述的注入装置，具有向所述注入配管输送清洗用液体的清洗用配管
和向所述清洗用配管输送清洗用液体的清洗用泵，
所述清洗用配管连接至比所述注入用泵更靠下游侧、比所述注入配管中的排气对象部位更靠上游侧的位置并构成所述压出用配管的一部分，
所述清洗用泵兼用作所述压出用泵。
4.一种蒸汽涡轮机设备，具有：根据权利要求1～3中任一项所述的所述注入装置；产生蒸汽的锅炉；通过所述蒸汽驱动的蒸汽涡轮机；将从所述蒸汽涡轮机排出的蒸汽恢复为水的冷凝器；使通过所述冷凝器生成的水返回至所述锅炉的供水配管，
其中所述供水配管为所述配管。
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