JP2012184742A - Exhaust path formation method for steam and drain in drying operation of reheater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、火力発電所等の発電設備のボイラーが備える再熱器について、水圧テスト後に再熱器内に残留した水を蒸発させるための乾燥運転を行うにあたって、この乾燥運転で発生した蒸気やその蒸気が凝縮したドレンを外部に排出するための経路を形成するための方法に関する。 The present invention relates to a reheater provided in a boiler of a power generation facility such as a thermal power plant, in performing a drying operation for evaporating water remaining in the reheater after a water pressure test. The present invention relates to a method for forming a path for discharging drain condensed by the steam to the outside.
この種の蒸気供給設備を備えた火力発電所等の発電設備としては、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラーと、このボイラーから蒸気が供給される蒸気タービンと、この蒸気タービンを介して駆動される発電機と、蒸気タービンに供給された蒸気を冷却する復水器とを少なくとも備えると共に、ボイラーは、復水器から復水を導入して一次蒸気を発生させ、この一次蒸気を蒸気タービンの高圧タービンに供給する過熱器と、一次蒸気を蒸気タービンの高圧タービンから導入して再熱して二次蒸気を発生させ、この二次蒸気を蒸気タービンの中圧タービンに供給する再熱器とを有した構成は、例えば特許文献1に示される発電装置として既に公知となっている。
Power generation equipment such as a thermal power plant equipped with this kind of steam supply equipment includes a boiler that generates steam by burning fuel, a steam turbine that is supplied with steam from the boiler, and driven through the steam turbine. And at least a condenser that cools the steam supplied to the steam turbine, and the boiler introduces condensate from the condenser to generate primary steam, and the primary steam is generated by the steam turbine. A superheater that supplies the high pressure turbine of the steam turbine, a reheater that introduces primary steam from the high pressure turbine of the steam turbine and reheats to generate secondary steam, and supplies the secondary steam to the intermediate pressure turbine of the steam turbine; For example, a configuration having a power generator is already known as a power generation device disclosed in
また、ボイラーの水圧テスト後に電力設備の起動のためにボイラーに点火した際に、再熱器に残留した水が要因となってウォータハンマーが発生するのを防止するために、ボイラーの水圧テスト後に、再熱器内部の水を排出した状態で、ボイラーを点火して再熱器内部を乾燥し、再熱器内部に残留した水を蒸発させる乾燥運転を行う方法は、例えば特許文献2に示されるように既に公知になっている。
In addition, after the boiler water pressure test, when the boiler is ignited for the start-up of the power equipment, after the boiler water pressure test, the water remaining in the reheater is prevented from occurring due to water remaining in the reheater. A method of performing a drying operation in which the water inside the reheater is discharged and the boiler is ignited to dry the inside of the reheater and the water remaining inside the reheater is evaporated is disclosed in
更に、再熱器内部に残留した水を蒸発させて成る蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンについて再熱器を構成要素とする二次蒸気流動経路から外部に排出する経路を形成するにあたって、上記特許文献2では、乾燥運転時において、低温再熱蒸気管のドレン弁を閉じ、高温再熱蒸気管に設けたドレン弁を開いた状態にして、再熱器内部で発生した蒸気を二次蒸気流動経路の外に排出する経路を形成する方法も示されている。
Furthermore, when forming a path for discharging the water remaining in the reheater from the secondary steam flow path having the reheater as a component to the steam formed by evaporating the water remaining in the reheater or the condensed drain of the steam, the above-mentioned patent In
しかしながら、特許文献2に示されるように、低温再熱蒸気管のドレン弁を閉じ、高温再熱蒸気管に設けたドレン弁を開いて、再熱器内部の蒸気を排出するのでは、蒸気やドレンを排出するための流路面積が相対的に小さくなるので、蒸気やドレンの排出が不十分になり、又は蒸気やドレンを排出するための時間が長くなってしまうことが考えられる。
However, as shown in
また、図5に示されるように、水圧テスト後に再熱器201内から水をブロータンク202に排出するための排水管204に設けた排水弁203を乾燥運転時において全開にすることにより、排水管204から二次蒸気流動経路205の外に蒸気やドレンを排出する方法もあるが、排水弁203は手動弁であるため、作業員が現場に行ってバルブハンドルを回すこと等により排水弁203を開く操作を行う必要が生ずるので、再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路を形成するための作業が煩雑となる。
Further, as shown in FIG. 5, the
そこで、本発明は、二次蒸気流動経路に配置されている自動化された他の排出手段を利用して、再熱器内に残留した水を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを二次蒸気流動経路の外に排出し、しかも、蒸気及びドレンの排出を良くし、蒸気及びドレンの排出時間を短縮化することができると共に、蒸気及びドレン排出経路の形成を簡易に行うことが可能な再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレン排出経路形成方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention uses other automated discharge means disposed in the secondary steam flow path to remove the steam formed by evaporating water remaining in the reheater and the drain condensed by the steam. It is possible to discharge out of the secondary steam flow path, improve steam and drain discharge, shorten the steam and drain discharge time, and easily form the steam and drain discharge path. It is an object of the present invention to provide a method for forming a steam and drain discharge path during a drying operation of a possible reheater.
この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法は、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラーと、このボイラーから蒸気が供給される蒸気タービンと、この蒸気タービンを介して駆動される発電機と、前記蒸気タービンに供給された蒸気を冷却する復水器とを少なくとも備え、前記ボイラーは、前記復水器から復水を導入して一次蒸気を発生させ、この一次蒸気を前記蒸気タービンの一次タービンに供給する過熱器と、前記一次蒸気を前記一次タービンから導入して再熱することで二次蒸気を発生させ、この二次蒸気を前記蒸気タービンの二次タービンに供給する再熱器とを有する発電設備において、前記一次タービンと前記再熱器と前記二次タービンとを蒸気配管で接続して二次蒸気流動経路を構成し、この二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの上流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第1のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第1のドレン排出用開閉弁とを配置すると共に、前記二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの下流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第2のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第2のドレン排出用開閉弁とを配置し、前記ボイラーに液体を注入して行うテストの後に前記再熱器内部の液体を排出した状態であって、前記ボイラーを点火して前記再熱器内部を乾燥する再熱器の乾燥運転を行う前に、前記第1のドレン排出用開閉弁と前記第2のドレン排出用開閉弁との双方を開放状態にして、前記再熱器の乾燥運転により前記再熱器内に残留した液体が蒸発して発生する蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを前記二次蒸気配管内に流すことにより、前記蒸気を前記第1及び第2のドレン排出管の双方から前記二次蒸気流動経路の外に排出することを可能としたことを特徴としている(請求項1)。ここで、発電設備とは、例えば火力発電所である。一次タービンとは、例えば高圧タービンであり、二次タービンとは、例えば中圧タービンである。ボイラーに液体を注入して行うテストとは、例えばボイラーを構成する再熱器等の構成部品からの水漏れの有無を検査する水圧テストであり、この水圧テストで用いられる液体は例えば水である。第1及び第2のドレン排出管は、例えば発電設備の復水器に接続されている。 A steam and drain discharge path forming method for drying operation of a reheater according to the present invention includes a boiler that generates steam by burning fuel, a steam turbine to which steam is supplied from the boiler, and the steam turbine. A generator driven through the condenser and a condenser for cooling the steam supplied to the steam turbine, the boiler introduces condensate from the condenser to generate primary steam, and A superheater that supplies primary steam to the primary turbine of the steam turbine, and introduces the primary steam from the primary turbine and reheats to generate secondary steam, and the secondary steam is secondary to the steam turbine. In a power generation facility having a reheater for supplying to a turbine, a secondary steam flow path is configured by connecting the primary turbine, the reheater and the secondary turbine with a steam pipe. The first drain discharge pipe and the drain for discharging the drain generated in the steam pipe to the upstream side of the flow of the secondary steam from the reheater of the steam flow path to the outside of the secondary steam flow path A first drain discharge on-off valve for opening and closing the discharge pipe is disposed, and is generated in the steam pipe on the downstream side of the flow of the secondary steam from the reheater of the secondary steam flow path. A second drain discharge pipe for discharging the drain out of the secondary steam flow path and a second drain discharge on-off valve for opening and closing the drain discharge pipe are arranged, and liquid is injected into the boiler After the test, the liquid inside the reheater is discharged, and before performing the drying operation of the reheater for igniting the boiler and drying the reheater, Drain discharge on-off valve and the second drain discharge on-off valve Both are opened and the vapor generated by evaporation of the liquid remaining in the reheater by the drying operation of the reheater and the drain condensed by the vapor are caused to flow into the secondary steam pipe. The steam can be discharged out of the secondary steam flow path from both the first and second drain discharge pipes (Claim 1). Here, the power generation facility is, for example, a thermal power plant. The primary turbine is, for example, a high-pressure turbine, and the secondary turbine is, for example, an intermediate-pressure turbine. The test performed by injecting liquid into the boiler is, for example, a water pressure test for inspecting the presence or absence of water leakage from components such as a reheater constituting the boiler. The liquid used in the water pressure test is, for example, water. . The first and second drain discharge pipes are connected to, for example, a condenser of the power generation facility.
これによって、再熱器の乾燥運転によりボイラーに液体を注入して行うテスト後に再熱器内に残留した水等の液体を蒸発させ、この液体が気化した蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを当該乾燥運転中に二次蒸気流動経路の外に排出することができるので、発電設備の起動時に再熱器に残留した液体が要因となってウォータハンマーが発生するという不具合を解消するという基本的な目的を達成することができる。 As a result, the liquid such as water remaining in the reheater is evaporated after the test conducted by injecting the liquid into the boiler by the drying operation of the reheater, and the vaporized vapor of this liquid and the condensed drain of this vapor are Since it can be discharged out of the secondary steam flow path during the drying operation, the basic problem of eliminating the water hammer caused by the liquid remaining in the reheater at the start-up of the power generation equipment Aim can be achieved.
また、二次蒸気流動経路のうち再熱器より二次蒸気の流れの上流側に位置する第1のドレン排出用開閉弁と再熱器より二次蒸気の流れの下流側に位置する第2のドレン排出用開閉弁との双方を全開にするので、ボイラーに液体を注入して行うテスト後に再熱器に残留した液体を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを、第1のドレン排出管と第2のドレン排出管との双方から二次蒸気流動経路の外に排出することが可能となる。 Further, in the secondary steam flow path, a first drain discharge on-off valve located on the upstream side of the secondary steam flow from the reheater and a second located on the downstream side of the secondary steam flow from the reheater. Since both of the drain discharge on-off valve of the boiler are fully opened, the vapor formed by evaporating the liquid remaining in the reheater after the test conducted by injecting the liquid into the boiler, and the drain condensed with the vapor, It becomes possible to discharge out of the secondary steam flow path from both the drain discharge pipe and the second drain discharge pipe.
そして、この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法にあって、前記第1のドレン排出用開閉弁と前記第2のドレン排出用開閉弁とは、自動制御により開閉されることを特徴としている(請求項2)。 In the method for forming a steam and drain discharge path during the drying operation of the reheater according to the present invention, the first drain discharge on-off valve and the second drain discharge on-off valve are automatically controlled. (Claim 2).
これにより、再熱器内に残留した液体を蒸発させて成る蒸気を第1及び第2のドレン排出管から排出するための第1及び第2のドレン排出用開閉弁は、自動制御で開閉することができるので、作業員が現場にいって開閉弁の開放作業をする必要がなくなる。 Thus, the first and second drain discharge on / off valves for discharging the vapor obtained by evaporating the liquid remaining in the reheater from the first and second drain discharge pipes are opened and closed by automatic control. This eliminates the need for the operator to go to the site to open the on-off valve.
更に、この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法にあって、前記二次蒸気流動経路は、前記再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等のドレン排出以外を目的とした所定の系統を備えると共に、これらの所定の系統を構成する配管の経路の上流側に開閉弁が設けられ、前記開閉弁は、前記再熱器の乾燥運転時には閉じた状態にされることを特徴としている(請求項3)。 Further, in the method for forming a steam and drain discharge path during the drying operation of the reheater according to the present invention, the secondary steam flow path is a liquid discharge system or the like for draining the liquid in the reheater. A predetermined system for purposes other than drainage is provided, and an on-off valve is provided on the upstream side of the piping path constituting the predetermined system, and the on-off valve is closed during the drying operation of the reheater. (Claim 3).
これにより、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが、第1及び第2のドレン排出管以外となる、再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等の所定の系統に流入することがない。 Thereby, the steam generated in the drying operation of the reheater and the drain condensed with this steam are other than the first and second drain discharge pipes, such as a liquid discharge system for draining the liquid in the reheater. It does not flow into a given system.
更にまた、この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法にあって、前記二次蒸気流動経路は、前記第1のドレン排出管が設けられた部位よりも前記一次タービン側と前記第2のドレン排出管が設けられた部位よりも前記二次タービン側とに、前記二次蒸気流動経路内での蒸気やドレンの流動を規制する規制手段が設けられ、前記規制手段は、前記再熱器の乾燥運転時には前記二次蒸気流動経路内での蒸気やドレンの流動を規制することを特徴としている(請求項4)。ここで、規制手段とは、低温再熱蒸気管側にあっては例えば閉塞部であり、高温再熱蒸気管側にあっては例えば再熱蒸気止め弁である。 Furthermore, in the method for forming a discharge path for steam and drain during the drying operation of the reheater according to the present invention, the secondary steam flow path is more than the portion where the first drain discharge pipe is provided. Regulating means for regulating the flow of steam and drain in the secondary steam flow path is provided on the secondary turbine side rather than on the primary turbine side and the portion where the second drain discharge pipe is provided, The regulating means regulates the flow of steam and drain in the secondary steam flow path during the drying operation of the reheater (Claim 4). Here, the restricting means is, for example, a closed portion on the low temperature reheat steam pipe side, and is, for example, a reheat steam stop valve on the high temperature reheat steam pipe side.
これにより、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが不用意に一次タービンや二次タービンに流入することがない。 Thereby, the steam generated in the drying operation of the reheater or the drain condensed with this steam does not inadvertently flow into the primary turbine or the secondary turbine.
以上のように、この発明によれば、再熱器の乾燥運転によりボイラーに液体を注入して行うテスト後に再熱器内に残留した水等の液体を蒸発させ、この液体が気化した蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを当該乾燥運転中に二次蒸気流動経路の外に排出することができるので、発電設備を起動するためのボイラーの点火時に再熱器に残留した液体が要因となってウォータハンマーが発生するのを防止することが可能である。 As described above, according to the present invention, the liquid such as water remaining in the reheater after the test performed by injecting the liquid into the boiler by the drying operation of the reheater is evaporated, This steam condensed drain can be discharged out of the secondary steam flow path during the drying operation, which is caused by the liquid remaining in the reheater when the boiler is ignited to start the power generation equipment. It is possible to prevent the water hammer from occurring.
また、この発明によれば、二次蒸気流動経路のうち再熱器より二次蒸気の流れの上流側に位置する第1のドレン排出用開閉弁と再熱器より二次蒸気の流れの下流側に位置する第2のドレン排出用開閉弁との双方を全開にして、再熱器に残留した液体を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを、第1のドレン排出管と第2のドレン排出管との双方から二次蒸気流動経路の外に排出することが可能となるので、蒸気及びドレンの排出を効率良く行うことができ、蒸気及びドレンを外部に排出するための時間の短縮化を図ることが可能となる。 Further, according to the present invention, the first drain discharge on-off valve located on the upstream side of the secondary steam flow from the reheater in the secondary steam flow path and the downstream of the secondary steam flow from the reheater. Both the second drain discharge on-off valve located on the side is fully opened, and the vapor formed by evaporating the liquid remaining in the reheater and the drain condensed by the vapor are supplied to the first drain discharge pipe and the second drain discharge pipe. Since it is possible to discharge from both the drain discharge pipe and the secondary steam flow path, it is possible to efficiently discharge the steam and drain, and the time for discharging the steam and drain to the outside. Can be shortened.
更に、この発明によれば、第1及び第2のドレン排出管及びド第1及び第2のドレン排出用開閉弁は発電設備に既設のものであり、新たに設ける必要がないので、現在の発電設備でもこの方法を用いることが可能であり、設備の増設によるコスト増を招くこともない。 Furthermore, according to the present invention, the first and second drain discharge pipes and the drain first and second drain discharge on-off valves are already installed in the power generation facility and do not need to be newly provided. This method can also be used in a power generation facility, and there is no increase in cost due to the expansion of the facility.
特に請求項2に記載の発明によれば、再熱器内に残留した液体を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを第1及び第2のドレン排出管から排出するための第1及び第2のドレン排出用開閉弁のいずれも、自動制御で開閉することができるので、作業員が現場にいって開閉弁を開く作業をする必要がなく、再熱器の乾燥運転時の蒸気排出経路を形成するという、再熱器の乾燥運転前の環境整備のための作業の簡便化を図ることが可能である。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the first vapor for discharging the vapor formed by evaporating the liquid remaining in the reheater and the drain condensed by the vapor from the first and second drain discharge pipes. And the second drain discharge on-off valve can be opened and closed by automatic control, so there is no need for an operator to go to the site to open the on-off valve, and steam during the drying operation of the reheater. It is possible to simplify the work for environmental maintenance before the drying operation of the reheater to form the discharge path.
特に請求項3に記載の発明によれば、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが、第1及び第2のドレン排出管以外となる、再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等のドレン排出以外を目的とした他の系統に流入するのを防止することができる。 In particular, according to the third aspect of the present invention, the steam in the reheater, in which the steam generated in the drying operation of the reheater and the drain condensed by this steam are other than the first and second drain discharge pipes. It is possible to prevent inflow into other systems other than drain discharge such as a liquid discharge system for removing water.
特に請求項4に記載の発明によれば、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが一次タービンや二次タービンに対して不用意に流入するのを防止することができる。
In particular, according to the invention described in
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1において、発電設備1の概略図が示されている。この発電設備1は、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラー2と、このボイラー2から蒸気が供給される蒸気タービンたる、高圧タービン3、中圧タービン4及び低圧タービン5と、これらの高圧タービン3、中圧タービン4及び低圧タービン5を介して駆動される発電機6と、高圧タービン3、中圧タービン4及び低圧タービン5に供給された蒸気を冷却する復水器7とを少なくとも有することで構成されている。高圧タービン3、中圧タービン4及び低圧タービン5と発電機6とは、この実施形態では、軸部8により、発電機6、高圧タービン3、中圧タービン4、低圧タービン5の順にて、同一軸上に連結されている。但し、これらのタービン3、4、5及び発電機6の連結の順番は図示された構成に限定されず、例えば発電機6が低圧タービン5側にて連結されていても良い。
In FIG. 1, a schematic diagram of a
ボイラー2は、復水器7から復水を導入して加熱により一次蒸気を発生さる蒸気管10と、この一次蒸気を過熱して高温高圧の蒸気にし、高圧タービン3に供給する過熱器11と、一次蒸気を高圧タービン3から導入して再熱することで二次蒸気(再熱蒸気)を発生させ、この二次蒸気を中圧タービン4に供給する再熱器12とを有している。
The
過熱器11は、この実施形態では、図1に示されるように、蒸気管10の下流側に近接して位置する一次過熱器11aと、蒸気管10に対して一次過熱器11aよりも離れるかたちで蒸気管10の下流側に位置する二次過熱器11bとの2つで構成されている。再熱器12は、図2に示されるように、管巣12a,12bと、蛇行状に折り返して形成されると共に管巣12a,12b間に配置されて各管巣12a,12bに接続された再熱器管12cとを有して構成されている。
In this embodiment, the
かかる構成により、この発電設備1は、復水器7からボイラー2の蒸気管10、一次過熱器11a、二次過熱器11bを経て高圧タービン3に至る一次蒸気流動経路Aと、高圧タービン3からボイラー2の再熱器12を経て中圧タービン4に至る二次蒸気流動経路Bと、中圧タービン4から低圧タービン5を経て復水器7に至る蒸気等流動経路Cとを備えたものにもなっている。
With this configuration, the
次に、二次蒸気流動経路Bについて図2を用いて以下に詳述する。この二次蒸気流動経路Bは、高圧タービン3と再熱器12の入口側とを連結する低温再熱蒸気管13と、再熱器12の出口側と中圧タービン4とを連結する高温再熱蒸気管14とを有し、図2の実線の矢印の方向に蒸気が流れるようになっている。
Next, the secondary steam flow path B will be described in detail below with reference to FIG. The secondary steam flow path B includes a low-temperature
低温再熱蒸気管13は、図2に示されるように、かかる低温再熱蒸気管13内を蒸気が流れるのを塞ぐ閉塞部15を備え、この閉塞部15よりも再熱器12側にてドレン排出管16が分岐している。このドレン排出管16は、低温再熱蒸気管13内で生じたドレンを二次蒸気流動経路Bの外に排出するためのもので、この実施形態では復水器7に繋がっている。そして、ドレン排出管16は、少なくともドレン排出管16を開閉するためのドレン排出用開閉弁17と、高温高圧の蒸気を復水器7に送る前に一旦入れる収納部18とがその経路上に設けられている。ドレン排出用開閉弁17はモータ17aによりドレン排出管16を自動で開閉する電動弁となっている。
As shown in FIG. 2, the low-temperature
また、低温再熱蒸気管13は、ドレン排出管16の分岐部位よりも二次蒸気の下流側において、図示しない所定の給水加熱器(例えば第7給水加熱器)に加熱用蒸気を供給するための加熱用蒸気供給系統19や、発電設備1の起動時に補助蒸気を高圧タービン3に供給して高圧タービン3のウォーミングを実施するための補助蒸気供給系統20や、減温器21や、この減温器21と配管接続されて再熱蒸気温度が上昇した場合に再熱器12に水を注入して再熱器12内温度を低下させるための再熱蒸気温度低下系統22とについて、更に有している。そして、加熱用蒸気供給系統19、補助蒸気供給系統20、再熱蒸気温度低下系統22は、各系統を構成する配管の上流側に開閉弁23、24、25、26を有している。
Further, the low-temperature
再熱器12は、安全弁テスト時にフラッシュタンク28からこの再熱器12に水張りを行うための注水系統29と、水圧テスト後に再熱器12内の水をブロータンク30に排出するための排水系統31とが蒸気の入口側にて連結されており、注水系統29を構成する配管の経路上には開閉弁32、33が設けられ、排水系統31を構成する配管の経路上には開閉弁34が設けられている。尚、少なくとも開閉弁34はバルブハンドルを回すことにより開閉する手動弁である。また、再熱器12は、蒸気の出口側において、再熱器12から空気を抜くための空気抜き系統35を有しており、この空気抜き系統35はその経路上に一次開閉弁36と二次開閉弁37が設けられている。そして、この空気抜き系統35は、一次開閉弁36と二次開閉弁37との間に窒素ガス(N2)を再熱器12の出口側に封入するための窒素封入系統38が接続され、この窒素封入系統38はその経路上に開閉弁39が設けられている。
The
高温再熱蒸気管14は、この実施形態では、空気抜き系統35及び窒素封入系統38よりも下流側において、第1の高温再熱蒸気管14aと第2の高温再熱蒸気管14bとに分かれており、第1の高温再熱蒸気管14aと第2の高温再熱蒸気管14bとはそれぞれ中圧タービン4に繋がっている。そして、第1の高温再熱蒸気管14aと第2の高温再熱蒸気管14bとは、その経路上にそれぞれ再熱蒸気止め弁41、42が設けられている。
In this embodiment, the high-temperature
更に、第1の高温再熱蒸気管14aと第2の高温再熱蒸気管14bとは、その途中からドレン排出管43、44がそれぞれ分岐している。ドレン排出管43、44は、高温再熱蒸気管14内で生じたドレンを二次蒸気流動経路Bの外に排出するためのもので、この実施形態ではそれぞれ復水器7に繋がっている。そして、ドレン排出管43は、少なくともドレン排出管43を開閉するためのドレン排出用開閉弁45と、高温高圧の蒸気を復水器7に送る前に一旦入れる収納部47とがその経路上に設けられ、ドレン排出管44は、少なくともドレン排出管44を開閉するためのドレン排出用開閉弁46と、高温高圧の蒸気を復水器7に送る前に一旦入れる収納部47とがその経路上に設けられている。ドレン排出用開閉弁45、46は、それぞれモータ45a、46aによりドレン排出管43又はドレン排出管44を自動で開閉する電動弁となっている。
Further,
ところで、発電設備1のボイラー2は、漏水等の有無や耐圧性を検査すべく法令に基づいて水圧テストを行う必要がある一方で、ボイラー2を構成する再熱器12内に水が残留している場合には、発電設備1の起動時(ボイラー2の点火時)にウォータハンマーが発生するおそれがある。これに伴い、このウォータハンマーの発生を防止するための水圧テスト後に行う再熱器12に対する工程の概略について、図3のスタートのステップ100からエンドのステップ106までとして示されるフローチャートを用い、更に、図4の特性線図の記載を付加して以下に説明する。
By the way, while the
まず、水圧テスト後となるステップ101において、再熱器12内の水圧テスト用水を排出する。この再熱器12内からの排水は、図2に示される開閉弁34を作業員が現場にて手動で開き、再熱器12から排水系統31を経てブロータンク30に水圧テスト用水を送出することで行われる。更に、この実施形態では、開閉弁36、39を開いて窒素ガスを再熱器12の出口側から再熱器12内に封入することにより、窒素ガスの加圧によっても再熱器12内の水を排水管31から排出する作業が行われる。
First, in
次に、ステップ102において、再熱器12の乾燥運転の環境整備を行う。この再熱器12の乾燥運転の環境整備は、ステップ101での排水後でも再熱器12内に残留している水が乾燥運転で蒸気となり、更にはこの蒸気が凝縮してドレンとなった場合に、この蒸気及びドレンを二次蒸気流動経路Bの外に排出するための経路を形成し、その蒸気及びドレンを排出する経路を確認する作業(再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路形成・確認)や、再熱器12の乾燥運転準備をする作業(再熱器乾燥運転準備)が含まれる。この再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路形成・確認や、再熱器乾燥運転準備は、所定の操作要領書に従って行われるようにすることで、操作内容等を明確化して誤操作を防止することが図られる。かかる操作は、例えば再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路形成・確認では、開閉弁23、24、25、26、33、36の全閉を行うと共にその全閉状態の確認を行う。また、高圧タービン3や中圧タービン4の蒸気流入による不用意な駆動を防止し、高圧タービン3や中圧タービン4にドレンが浸入するのを防止するために、閉塞部15を閉塞すると共に再熱蒸気止め弁41、42を閉塞する場合には、それらの閉塞部15の閉塞、再熱蒸気止め弁41、42の全閉とこれらの閉塞・全閉状態の確認も行う。尚、蒸気排出経路を形成する開閉弁の全開作業やその全開状態の確認もこの再熱器乾燥運転前蒸気及びドレン排出経路形成・確認の中で行うが、全開にする開閉弁については後述する。
Next, in
更に、ステップ103において、再熱器12の乾燥運転(図4の再熱器の乾燥運転)を行う。この再熱器12の乾燥運転は、図4に示されるようにボイラー2を点火することで開始され、この再熱器12の乾燥運転は例えば約8時間にわたって行われる。そして、再熱器12の乾燥運転時には、図1に示されるように一次過熱器11aの入口側に配置された温度センサ49により一次過熱器11aの入口の蒸気温度を監視して、図4に示されるように、一次過熱器11aの入口の蒸気温度が190℃を越えないようにボイラー2の燃焼の制御が行われる。
Further, in
また、図1に示されるように、再熱器12内部の再熱蒸気圧力を測定するための圧力センサ50が二次蒸気流動経路Bの経路上に配置されていると共に、再熱器12の出口側のメタル温度TMを測定するための温度センサ51が再熱器12の出口側に配置されているので、この乾燥運転時における再熱器12内部の再熱蒸気圧力や再熱器12の出口側のメタル温度TMを測定し、この結果得られた再熱蒸気圧力値やメタル温度TMを用いて、再熱器12の乾燥運転の継続や終了が決定される。
Further, as shown in FIG. 1, a
すなわち、表1に示される飽和温度表に基づいて、測定結果により得られた再熱蒸気圧力値に対応する飽和温度T0を算出し、この飽和温度値T0と前記の測定したメタル温度TMとを対比しながら再熱器12の乾燥運転を行うもので、メタル温度TMが飽和温度T0に予め定めた温度Taを加えた乾燥終了温度よりも低いと判断した場合には再熱器12の乾燥運転の継続が決定され、メタル温度TMが飽和温度T0に予め定めた温度Taを加えた乾燥終了温度以上になったと判断した場合には再熱器12の乾燥運転の終了が決定される。尚、前記温度Taは任意に定めることができ、例えば10℃から20℃に定めることができる。
That is, based on the saturation temperature table shown in Table 1, the saturation temperature T 0 corresponding to the reheat steam pressure value obtained from the measurement result is calculated, and this saturation temperature value T 0 and the measured metal temperature T are calculated. and performs drying
この再熱器12の乾燥運転終了後は、ステップ104に進んで再熱器12のホットクリーンアップ(図4のホットクリーンアップ)を行う。乾燥運転終了からホットクリーンアップへの移行は、図4に示されるように、ボイラー2の図示しないバーナー(例えば、3、4セル目のバーナー)を追加点火して再熱器12の乾燥運転時よりも昇温を図ることで行われる。このホットクリーンアップは、例えば約3時間にわたって行われる。また、このホットクリーンアップの期間中において、温度センサ49により一次過熱器11aの入口の蒸気温度を監視して、一次過熱器11aの入口の蒸気温度が275℃を越えないようにボイラー2の燃焼の制御が行われる。
After the drying operation of the
更に、ホットクリーンアップが終了した後は、ステップ105に進んで、再熱器12のウォーミングと安全弁テスト(図4の再熱器ウォーミング・安全弁テスト)を行う。ホットクリーンアップから再熱器ウォーミング・安全弁テストへの移行も、ホットクリーンアップ時よりも昇温を図ることで行われる。そして、この再熱器ウォーミング・安全弁テストの期間中でも、温度センサ49により一次過熱器11aの入口の蒸気温度を監視して、一次過熱器11aの入口の蒸気温度が369℃を越えないようにボイラー2の燃焼の制御が行われる。
Further, after the hot cleanup is completed, the routine proceeds to step 105 where warming of the
そして、これらの再熱器の乾燥運転、ホットクリーンアップ及び再熱器ウォーミング・安全弁テストも所定の操作要領書に従って行われるようにすることで、操作内容等を明確化して誤操作を防止することが図られる。 And, by making the drying operation of these reheaters, hot cleanup and reheater warming / safety valve tests also in accordance with the prescribed operation manual, the operation details etc. are clarified and erroneous operations are prevented. Is planned.
ここで、再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路を形成するために再熱器12の乾燥運転前に全開にされ、且つその全開状態が確認される開閉弁は、図2に示されるように、低温再熱蒸気管13側に存するドレン排出用開閉弁17と高温再熱蒸気管14側に存するドレン排出用開閉弁45、46とである。そして、再熱器12と高圧タービン3とを連結する低温再熱蒸気管13は、この実施形態では閉塞部15で閉塞された状態にあり、再熱器12と中圧タービン4とを連結する高温再熱蒸気管14のうちの高温再熱蒸気管14a、14bは、この実施形態では再熱蒸気止め弁42、43が全閉にされている。尚、図2に示されるように、ドレン排出管16のドレン排出用開閉弁17よりも低温再熱蒸気管13側に開閉弁53があり、ドレン排出管43のドレン排出用開閉弁45よりも高温再熱蒸気管14側に開閉弁54があり、更にドレン排出管44のドレン排出用開閉弁46よりも高温再熱蒸気管14側に開閉弁55がある場合には、これらの開閉弁53、54、55も全開状態にされる。
Here, the on-off valve that is fully opened before the reheating operation of the
これにより、再熱器12内に残留していた水は再熱器12の乾燥運転で蒸発して蒸気となるところ、この再熱器12の乾燥運転で発生した蒸気(この蒸気が凝縮したドレンも含む。)の一方は、破線の矢印に示されるように、二次蒸気の流れる方向(実線の矢印)と同じく、再熱器12の出口側から高温再熱蒸気管14を通って高温再熱蒸気管14a、14bにそれぞれ至り、この高温再熱蒸気管14a、14bから分岐したドレン排出管43、44を経て復水器7まで送られ、再熱器12の乾燥運転で発生した蒸気(この蒸気が凝縮したドレンも含む。)の他方は、破線の矢印に示されるように、二次蒸気の流れる方向(実線の矢印)とは逆に、再熱器12の入口側から低温再熱蒸気管13を通って、この低温再熱蒸気管13から分岐したドレン排出管16を経て復水器7まで送られる。
As a result, the water remaining in the
よって、乾燥運転で発生した蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンは、高温再熱蒸気管14から分岐したドレン排出管43、44及び低温再熱蒸気管13から分岐したドレン排出管16より二次蒸気流動経路Bの外に排出されるので、その蒸気及びドレンの排出は、高温再熱蒸気管14のみから排出される場合よりも効率良く行われる。また、ドレン排出用開閉弁17、45、46は全て電動弁であるため、作業者が現場に行って開閉弁を開く操作が不要となっている。
Therefore, the steam generated in the drying operation and the drain condensed by the steam are secondary steam from the
1 発電設備
2 ボイラー
3 高圧タービン(蒸気タービン:一次タービン)
4 中圧タービン(蒸気タービン:二次タービン)
5 低圧タービン(蒸気タービン)
6 発電機
7 復水器
11 過熱器
11a 一次過熱器
11b 二次過熱器
12 再熱器
13 低温再熱蒸気管
14(14a、14b) 高温再熱蒸気管
16、43、44 ドレン排出管
17、45、46 ドレン排出用開閉弁
17a、45a、46a モータ
19 加熱用蒸気供給系統
20 補助蒸気供給系統
22 再熱蒸気温度低下系統
23、24、25、26、32、34、36、39 開閉弁
29 注水系統
31 排水系統
35 空気抜き系統
38 窒素封入系統
41、42 再熱蒸気止め弁
A 一次蒸気流動経路
B 二次蒸気流動経路
C 蒸気等流動経路
1
4 Medium-pressure turbine (steam turbine: secondary turbine)
5 Low pressure turbine (steam turbine)
6
35
Claims (4)
前記一次タービンと前記再熱器と前記二次タービンとを蒸気配管で接続して二次蒸気流動経路を構成し、この二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの上流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第1のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第1のドレン排出用開閉弁とを配置すると共に、前記二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの下流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第2のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第2のドレン排出用開閉弁とを配置し、
前記ボイラーに液体を注入して行うテストの後に前記再熱器内部の液体を排出した状態であって、前記ボイラーを点火して前記再熱器内部を乾燥する再熱器の乾燥運転を行う前に、前記第1のドレン排出用開閉弁と前記第2のドレン排出用開閉弁との双方を開放状態にして、前記再熱器の乾燥運転により前記再熱器内に残留した液体が蒸発して発生する蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを前記二次蒸気配管内に流すことにより、前記蒸気を前記第1及び第2のドレン排出管の双方から前記二次蒸気流動経路の外に排出することを可能としたことを特徴とする再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。 A boiler that generates steam by burning fuel, a steam turbine that is supplied with steam from the boiler, a generator that is driven through the steam turbine, and a condensate that cools the steam supplied to the steam turbine And the boiler introduces condensate from the condenser to generate primary steam, supplies the primary steam to the primary turbine of the steam turbine, and the primary steam to the primary steam. In a power generation facility having a reheater for generating secondary steam by introducing from a turbine and reheating, and supplying the secondary steam to the secondary turbine of the steam turbine,
The primary turbine, the reheater, and the secondary turbine are connected by a steam pipe to form a secondary steam flow path, and the secondary steam flow is upstream of the reheater in the secondary steam flow path. A first drain discharge pipe for discharging drain generated in the steam pipe to the outside of the secondary steam flow path and a first drain discharge on-off valve for opening and closing the drain discharge pipe. And a second for discharging the drain generated in the steam pipe to the downstream side of the flow of the secondary steam from the reheater of the secondary steam flow path to the outside of the secondary steam flow path. A drain discharge pipe and a second drain discharge on-off valve for opening and closing the drain discharge pipe,
After the test conducted by injecting the liquid into the boiler, the liquid inside the reheater is discharged, and before the reheater drying operation for igniting the boiler and drying the reheater inside is performed. In addition, both the first drain discharge on-off valve and the second drain discharge on-off valve are opened, and the liquid remaining in the reheater evaporates by the drying operation of the reheater. The generated steam and the condensed drain of the steam are caused to flow into the secondary steam pipe, so that the steam is discharged out of the secondary steam flow path from both the first and second drain discharge pipes. A method for forming a discharge path for steam and drain during the drying operation of the reheater, characterized in that
前記開閉弁は、前記再熱器の乾燥運転時には閉じた状態にされることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。 The secondary steam flow path is provided with a predetermined system for purposes other than drain discharge, such as a liquid discharge system for draining the liquid in the reheater, and is a path of piping constituting these predetermined systems. An on-off valve is provided upstream,
The method for forming a discharge path for steam and drain during the drying operation of the reheater according to claim 1 or 2, wherein the on-off valve is closed during the drying operation of the reheater. .
前記規制手段は、前記再熱器の乾燥運転時には前記二次蒸気流動経路内での蒸気やドレンの流動を規制することを特徴とする請求項1、2、又は3のいずれかに記載の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。 The secondary steam flow path includes the primary turbine side from the portion where the first drain discharge pipe is provided and the secondary turbine side from the portion where the second drain discharge pipe is provided. A regulation means is provided to regulate the flow of steam and drain in the secondary steam flow path,
The said restriction | limiting means regulates the flow of the vapor | steam and drain in the said secondary vapor | steam flow path | route at the time of the drying operation of the said reheater, The recycle in any one of Claim 1, 2, or 3 characterized by the above-mentioned. A method for forming a discharge path for steam and drain during drying operation of a heater.
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