JP2010001783A

JP2010001783A - ブローイングアウト装置およびブローイングアウト方法

Info

Publication number: JP2010001783A
Application number: JP2008160525A
Authority: JP
Inventors: Sueo Iwashita; 季雄岩下
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2010-01-07

Abstract

【課題】補給水タンクから供給される補給水を低減できるブローイング装置を得ること。
【解決手段】
ガスタービン１からの排ガスを導入する排熱回収ボイラ２と、前記排熱回収ボイラ２で得られた蒸気を使用する蒸気タービン１００と、前記蒸気タービン１００で使用した後の蒸気を復水として回収する復水器１０と、前記排熱回収ボイラ２で得られた蒸気を大気へ放出するブローイングアウト配管４と、蒸気を復水に戻す前記復水器１０とは別の復水手段と、前記ブローイングアウト配管４から分岐して前記復水手段を介して前記排熱回収ボイラ２に復水を回収する排熱回収ボイラ循環系統５２と、前記排熱回収ボイラ循環系統５２の前記復水手段よりも後流から分岐して、復水を前記復水器１０に回収する復水器回収系統５３と、を備えることを特徴とするブローイングアウト装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンバインドサイクル発電プラントのブローイングアウト装置に関する。

コンバインドサイクル発電プラントでは、ガスタービンによる発電を行うとともに、このガスタービンから排出される熱を回収する排熱回収ボイラを備え、排熱回収ボイラにおいて発生した蒸気で蒸気タービンを駆動して発電する。

プラント建設時には、排熱回収ボイラと配管、及び、配管と配管の溶接作業時に発生する溶接スパッタ、長期間にわたる建設工事中期間中に発生した錆、侵入した埃等の異物が、配管内に残存することがあり、この異物が蒸気とともに蒸気タービンに送り込まれると、タービンの羽根を傷つける虞がある。このため、建設工事の最終段階では、排熱回収ボイラの蒸気系のブローイングアウト、すなわち、排熱回収ボイラにて発生させた蒸気を蒸気系の配管を通して大気へ放出させて、配管内の異物を除去する作業が行われる。

図２に、従来の大気ブロー方式のブローイングアウト装置を示す。

復水器１０よりも上流には補給水系統５０があり、補給水系統５０には、上流側より順に、純水装置７、補給水タンク８、補給水ポンプ９が設けられている。

復水器よりも下流には、復水系統５１があり、復水系統５１には、上流より順に、復水ポンプ１１、薬液注入系統１２が設けられている。

復水系統５１のさらに下流には、ガスタービン１から排出される熱を回収する排熱回収ボイラ２が設けられており、排熱回収ボイラ２の下流には、蒸気タービン１００へ蒸気を供給する蒸気配管２４と、主蒸気止め弁５（または主蒸気加減弁、再熱蒸気止め弁）より分岐した仮設のブローイングアウト配管４とが設けられている。ブローイングアウト配管４の端部には、サイレンサ６が設けられている。

工業用水が純水装置７に送り込まれ、イオン交換樹脂に通されることによって、純水が製造される。この純水は、補給水タンク８に溜められ、補給水ポンプ９によって復水器１０に送られる。

復水が、復水器１０から復水ポンプ１１によって排熱回収ボイラ２に送り込まれる前に、薬液注入系統１２により、ｐＨ調整、溶存酸素低減のための薬品がこの復水に注入される。排熱回収ボイラ２に送り込まれた復水は、ガスタービン１から排出される熱を回収した排熱回収ボイラ２にて、蒸気となる。

排熱回収ボイラ２にて発生した蒸気は、蒸気タービン１００へ供給される蒸気配管２４を通り、主蒸気止め弁５（または、主蒸気加減弁、再熱蒸気止め弁）より仮設のブローイングアウト配管４へ送られ、サイレンサ６にて消音しながら大気に放出される。

また、図２に示した大気ブロー方式とは別に、ブローに使用した蒸気を復水器に回収する復水器ブロー方式がある。（例えば、特許文献１参照。）
特開平１０−３３１６０７号公報

ブローイングアウト用に使用される蒸気は、大気ブロー方式では復水器に回収されないので、常時補給し、補給水内の溶存酸素を脱気して排熱回収ボイラに供給する必要がある。通常運転で消費する純水の量をはるかに超える大量の純水が消費されるために、仮設タンクを設置する必要が生じている。

また、復水器ブロー方式では、高温高圧の蒸気を復水器に回収するために、復水器内部に減温器やストレーナを設けるなどの大規模な改造を必要とする。

本発明の目的は、復水器内部の大規模な改造などを要することなく、補給水タンクから供給される補給水を低減できるブローイング装置を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明におけるブローイングアウト装置は、ガスタービンからの排ガスを導入する排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで得られた蒸気を使用する蒸気タービンと、前記蒸気タービンで使用した後の蒸気を復水として回収する復水器と、前記排熱回収ボイラで得られた蒸気を大気へ放出するブローイングアウト配管と、蒸気を復水に戻す前記復水器とは別の復水手段と、前記ブローイングアウト配管から分岐して前記復水手段を介して前記排熱回収ボイラに復水を回収する排熱回収ボイラ循環系統と、前記排熱回収ボイラ循環系統の前記復水手段よりも後流から分岐して、復水を前記復水器に回収する復水器回収系統と、を備えることを特徴とする。

また、本発明におけるブローイングアウト方法は、ガスタービンからの排ガスを導入する排熱回収ボイラで得られた蒸気をブローイングアウト蒸気として大気へ放出するためのブローイングアウト配管に導入させる工程と、前記ブローイングアウト配管から分岐した蒸気配管へ前記ブローイングアウト蒸気の一部を送る工程と、前記蒸気配管に送られた前記ブローイングアウト蒸気を、蒸気タービンで使用した蒸気を復水として回収する復水器とは別の復水手段にて凝縮させて復水に戻す工程と、前記復水手段にて凝縮させた復水の一部を前記排熱回収ボイラへ送るとともに残部を前記復水器へ回収させる工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、補給水タンクから供給され、ブローイングアウトの際に必要となる補給水の量を低減できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は、第１の実施の形態に係るブローイングアウト装置の説明図である。なお、図１において、図２に示した従来のブローイングアウト装置と同一の構成要素については、図２と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ブローイングアウト配管４のサイレンサ６よりも上流側で分岐した排熱回収ボイラ循環系統５２は、上流より順に、蒸気回収弁１３、エジェクタコンデンサ１４、エジェクタ復水タンク１５、復水ドレン排出管２５、復水回収タンク１６、復水回収ポンプ１７が設けられている。排熱回収ボイラ循環系統５２の復水回収ポンプ１７よりも下流には、この排熱回収ボイラ循環系統５２から分岐して復水器に戻る復水回収系統５３が設けられている。排熱回収ボイラ循環系統５２の、復水回収系統５３との分岐点よりも下流には、分岐した系外ブロー配管２０が設けられている。復水器１０からエジェクタコンデンサ１４までは、エジェクタ給水系統５４が設けられており、このエジェクタ給水系統５４には、エジェクタ給水ポンプ２１が設けられている。

ブローイングアウトの初期段階では、従来と同様にブローイングアウト蒸気を大気へ放出する。予め、エジェクタコンデンサ１４は、エジェクタ給水ポンプ２１によって復水器１０から復水をエジェクタコンデンサ１４に給水しておく。蒸気の品質を確認し、排熱回収ボイラ２に回収できる品質となったところで、徐々に蒸気回収弁１３を開き、エジェクタコンデンサ１４により蒸気を吸引する。エジェクタコンデンサ１４内にて蒸気は復水になり、エジェクタ復水タンク１５に流入する。

エジェクタ復水タンク１５は、大気圧力となっており、復水温度は、１００℃以下、約８０℃となる。このエジェクタ復水タンク１５の圧力が急激に上昇したときのために、排気口に逆止弁２２を設ける。また、エジェクタ復水タンク１５内に非凝縮性ガスが滞留することを防止するために、排気口逆止弁２２をバイパスする非凝縮性ガス放出管２３を設置する。

エジェクタ復水タンク１５に溜められた復水はドレン排出菅２５を介して復水回収タンク１６に溜められる。このドレン排出管２５には、サイフォンブレーク管を用いる。エジェクタ復水タンク１５の底部に、ブロー時の異物が溜まることがあるため、このドレン排出管２５にて、底部にたまった異物が除かれた復水を復水回収タンク１６へ送り込む。また、このドレン排出管２５にて、停止時のドレン流出を防止する。

復水回収タンク１６の復水は、復水回収ポンプ１７によって一部は排熱回収ボイラ循環系統５２にて排熱回収ボイラ２へ、他は復水器回収系統５３にて復水器１０へ送られる。この復水の温度は約８０℃であり、通常の給水温度約３０℃に比べて高温となっている。もし、この復水の品質が排熱回収ボイラ２や復水器１０へ回収できる品質よりも劣る場合には、系外ブロー系統２０のブロー弁３０を開き、復水をブローする。

蒸気配管のブローイングアウト作業が完了した後には、仮設されていたブローイングアウト配管４、排熱回収ボイラ循環系統５２、復水器回収系統５３、系外ブロー配管２０、エジェクタ給水系統５４は取り外す。

本実施の形態においては、従来大気に放出していた蒸気を排熱回収ボイラと復水器とへ回収する系統を設けたので、補給水を低減でき、仮設の補給水タンクは不要となる。

また、補給水が低減されるので、補給水の品質維持のために注入する薬品の消費量も低減できる。

また、大気へ放出する蒸気が低減されるので、蒸気を大気へ放出する際に発生する音量が低減できる。

なお、大気へ放出する際、消音するために蒸気をサイレンサに通すと、サイレンサの抵抗が増加し、蒸気ブローによる洗浄能力が低減する虞があったが、サイレンサを通して大気へ放出する蒸気が低減されるので、洗浄能力を維持することができる。

さらに、循環系統から、従来よりも温度の高い復水が排熱回収ボイラへ送り込まれるので、ガスタービンの燃料消費量を低減することができる。

また、従来おこなわれていた復水器ブロー方式では、ブロー蒸気を復水器に回収するために、復水器の改造を必要としていたが、本実施の形態では、復水器の改造が不要となる。さらに、復水器にブローを回収してから、復水を排熱回収ボイラに送り込むと、復水温度が低温であるが、本実施の形態では、高温の復水を排熱回収ボイラに送り込むことができる。

また、このブローイングアウト装置のブローイングアウト配管４、排熱回収ボイラ循環系統５２と、復水器回収系統５３と、系外ブロー配管２０、エジェクタ給水系統５４とが仮設のため、作業終了後には取り外して、別のプラントに取り付けてブローイングアウト作業を行うこともできる。

第１の実施の形態におけるブローイングアウト装置の説明図。従来のコンバインドサイクル発電プラントでのブローイングアウト装置の説明図。

符号の説明

１…ガスタービン、２…排熱回収ボイラ、４…ブローイングアウト配管、５…主蒸気止め弁、６…サイレンサ、７…純水装置、８…補給水タンク、９…補給水ポンプ、１０…復水器、１１…復水ポンプ、１２…薬液注入系統、１３…蒸気回収弁、１４…エジェクタコンデンサ、１５…エジェクタ復水タンク、１６…復水回収タンク、１７…復水回収ポンプ、２０…系外ブロー配管、２１…エジェクタ給水ポンプ、２２…排出口逆止弁、２３…非凝縮性ガス放出管、２５…復水ドレン排出菅、３０…ブロー弁、５２…排熱回収ボイラ系統、５３…復水回収系統、５４…エジェクタ給水系統、１００…蒸気タービン。

Claims

ガスタービンからの排ガスを導入する排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで得られた蒸気を使用する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンで使用した後の蒸気を復水として回収する復水器と、
前記排熱回収ボイラで得られた蒸気を大気へ放出するブローイングアウト配管と、
蒸気を復水に戻す前記復水器とは別の復水手段と、
前記ブローイングアウト配管から分岐して前記復水手段を介して前記排熱回収ボイラに復水を回収する排熱回収ボイラ循環系統と、
前記排熱回収ボイラ循環系統の前記復水手段よりも後流から分岐して、復水を前記復水器に回収する復水器回収系統と、
を備えることを特徴とするブローイングアウト装置。
前記復水手段は、エジェクタコンデンサを備えることを特徴とする請求項１に記載のブローイングアウト装置。
ガスタービンからの排ガスを導入する排熱回収ボイラで得られた蒸気をブローイングアウト蒸気として大気へ放出するためのブローイングアウト配管に導入させる工程と、
前記ブローイングアウト配管から分岐した蒸気配管へ前記ブローイングアウト蒸気の一部を送る工程と、
前記蒸気配管に送られた前記ブローイングアウト蒸気を、蒸気タービンで使用した蒸気を復水として回収する復水器とは別の復水手段にて凝縮させて復水に戻す工程と、
前記復水手段にて凝縮させた復水の一部を前記排熱回収ボイラへ送るとともに残部を前記復水器へ回収させる工程と、
を備えることを特徴とするブローイングアウト方法。
前記復水手段は、エジェクタコンデンサを備えることを特徴とする請求項３に記載のブローイングアウト方法。