JP2013176735A - 復水流路の洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成にて、エアエジェクタの機能低下を防止しながら、復水の流路内の異物を系外に効率的に放出する、復水流路の洗浄方法及び洗浄装置を提供する。
【解決手段】復水流路の洗浄方法は、蒸気タービンプラントの復水器１２から延び、且つ、該復水器１２内の空気を排気するためのエアエジェクタ１６が配置された復水流路に適用される。復水流路の洗浄方法は、エアエジェクタ１６を迂回するためのバイパス路を規定するバイパス管５２を復水流路に取り付ける取り付け工程と、復水器１２からバイパス管５２を経由して洗浄水を流す送水工程とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、復水流路の洗浄方法及び洗浄装置に関し、より詳しくは、エアエジェクタが配置された復水流路の洗浄方法及び洗浄装置に関する。

蒸気タービンプラントは、蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮させて水に戻す復水器を有する。例えば、特許文献１が開示する原子力発電設備では、復水器で凝縮させられた水（復水）は、復水ポンプによって復水器から送出され、空気抽出器（エアエジェクタ）及びグランド蒸気凝縮器を通じて原子炉に送られる。復水は原子炉で加熱されて蒸気になり、蒸気タービンが蒸気を利用して回転力を出力する。そして、発電機が回転力を利用して発電する。

エアエジェクタは、復水器の内部を真空状態（低圧状態）に保つ機能を有し、グランド蒸気凝縮器は、蒸気タービンの軸封に使用されたグランド蒸気を凝縮させる機能を有する。グランド蒸気凝縮器で凝縮した水は復水器に回収される。
グランド蒸気凝縮器を流れる復水の最低流量を確保するための手段として、例えば特許文献２は、復水再循環流量制御装置を開示している。該復水再循環流量制御装置によれば、グランド蒸気凝縮器の出口と復水器とが再循環ラインによって接続され、必要に応じて再循環ラインを通じて復水の一部が復水器に返戻される。

ところで復水の流路には、炭酸カルシウム等からなるスケールや溶接ノロ等の異物が溜まる。このため、復水の流路は組み立て直後等の適当な時期に洗浄される。例えば、特許文献３が開示するプラントの洗浄方法によれば、復水器から復水の流路に水を供給し、流路に接続されたブロー用の配管及びブロー弁を通じて、異物を含むブロー水を系外に放出する。この洗浄方法では、復水の流路を一度に洗浄するのではなく、流路を複数の流域に分けて段階的に洗浄する。

特開平７−９２２９７号公報 特開平９−２２９３０９号公報 特開２００４−２２６０２６号公報

特許文献３が開示するプラントの洗浄方法では、復水の流路を段階的にブロー洗浄するために、流路の複数の箇所に対してブロー用配管及びブロー弁を接続している。しかしながら、複数のブロー用配管及びブロー弁を常設した場合、洗浄に要するコストが上昇してしまうという問題がある。
これに対し、ブロー用配管及びブロー弁を設けることなく、配管を切断するか又はフランジ接続部を分解して流路の所定の箇所を開放し、開放された箇所から異物を含むブロー水を系外に放出することが行われている。

ところで、復水の流路には種々の機器が設置される。これらの機器のうちには、異物を含むブロー水を流すことを回避しなければならない機器（ブロー水不適機器）がある。ブロー水不適機器としてはエアエジェクタが挙げられる。

このため、復水の流路にエアエジェクタが設置されている場合、まず、流路がエアエジェクタよりも上流部分と下流部分とに区分けされる。具体的には、上流側を洗浄する場合、エアエジェクタの直上流で配管を切断し、切断した部分から異物を含むブロー水を放出させる。
これにより、復水器から切断箇所までの上流部分の洗浄が終了した後、切断箇所が溶接によって修復される。そして修復の後、エアエジェクタを経由して下流部分に復水器から水を供給し、下流部分が洗浄される。

下流部分の洗浄においても、配管を切断又はフランジ接続部を分解することによって流路の所定の箇所を開放し、開放した箇所から異物を含むブロー水を放出する。そして、下流部分の洗浄後、開放した流路の部分を修復し、流路全体の洗浄が終了する。

このような従来の洗浄方法では、エアエジェクタよりも上流部分と下流部分とを別々に洗浄せざるを得ず、効率が悪かった。つまり、上流部分の洗浄後におけるエアエジェクタの直上流での切断箇所の修復と、下流部分の洗浄後における切断箇所の修復作業とを時間軸上でみて別々に行っており、洗浄に時間がかかっていた。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、簡単な構成にて、エアエジェクタの機能低下を防止しながら、復水の流路内の異物を系外に効率的に放出する、復水流路の洗浄方法及び洗浄装置を提供することにある。

上記目的を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様によれば、蒸気タービンプラントの復水器から延び、且つ、該復水器内の空気を排気するためのエアエジェクタが配置された復水流路に適用される復水流路の洗浄方法において、前記エアエジェクタを迂回するためのバイパス路を規定するバイパス管を前記復水流路に取り付ける取り付け工程と、前記復水器から前記バイパス管を経由して洗浄水を流す送水工程と、を備えることを特徴とする復水流路の洗浄方法が提供される。

この復水流路の洗浄方法では、エアエジェクタを迂回するためのバイパス管を取り付け、バイパス管を経由して洗浄水を流す。この構成によれば、エアエジェクタに異物を含む洗浄水を流すことなく、復水流路のエアエジェクタよりも上流部分と下流部分とを同時に洗浄することができる。また、バイパス管を取り外してエアエジェクタを復水流路に接続する復旧作業と、下流部分の開放された箇所の復旧作業とを同時に行うことができる。これらの結果として、この洗浄方法によれば、エアエジェクタの機能低下を防止しながら、効率的に洗浄を行うことができる。

復水流路の洗浄方法は、前記洗浄水を前記復水流路から放出するために、前記復水流路の前記バイパス管よりも下流側の箇所を開放する開放工程を備えていてもよい。
この構成によれば、復水流路のバイパス管よりも下流側の箇所を開放し、開放した箇所から異物を含む洗浄水を放出する。これによって、バイパス管を経由して、開放された箇所までを洗浄することができる。

復水流路の洗浄方法では、開放工程において、前記復水流路に配置された弁及び絞り要素のうち一方又は両方の直上流の箇所を開放することができる。
この構成によれば、弁及び絞り要素に異物が浸入することが防止され、弁及び絞り要素の信頼性が確保される。

また本発明の一態様によれば、蒸気タービンプラントの復水器から延び、且つ、該復水器内の空気を排気するためのエアエジェクタが配置された復水流路に適用される復水流路の洗浄装置において、前記エアエジェクタを迂回するためのバイパス路を規定するバイパス管を備えることを特徴とする復水流路の洗浄装置が提供される。

この復水流路の洗浄装置は、バイパス管を備えており、バイパス管を経由して洗浄水を流すことができる。この構成によれば、エアエジェクタに異物を含む洗浄水を流すことなく、復水流路のエアエジェクタよりも上流部分と下流部分とを同時に洗浄することができる。また、バイパス管を取り外してエアエジェクタを復水流路に接続する復旧作業と、下流部分の開放された箇所の復旧作業とを同時に行うことができる。これらの結果として、この洗浄装置によれば、エアエジェクタの機能低下を防止しながら、効率的に洗浄を行うことができる。

本発明によれば、簡単な構成にて、エアエジェクタの機能低下を防止しながら、復水流路内の異物を系外に効率的に放出する、復水流路の洗浄方法及び洗浄装置が提供される。
また、本発明によれば、洗浄液を送出する復水ポンプの起動回数が抑えられるため、大型プラントなど起動回数制限がある高圧復水ポンプを用いるプラントにおいても、効率的に復水流路の洗浄を行うことができる。

本発明の一実施形態の復水流路の洗浄方法及び洗浄装置が適用される蒸気タービンプラントの構成を概略的に示す断面図である。 復水ポンプの入口までを洗浄する工程を説明するための図である。 バイパス管を経由してバイパス管よりも下流側を洗浄する工程を説明するための図である。 分岐路の一部を洗浄する工程を説明するための図である。 分岐路の一部を洗浄する工程を説明するための図である。 分岐路の一部を洗浄する工程を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

図１は、本発明の一実施形態の洗浄方法及び洗浄装置が適用される蒸気タービンプラントの概略的な構成を示している。
蒸気タービンプラントは、水が相変化を伴いながら循環する主循環路１０を有し、主循環路１０には、主要な構成として、復水器１２、復水ポンプ１４、エアエジェクタ１６、グランド蒸気凝縮器（ＧＬＳＣ）１８、脱気器２０、給水ポンプ２２、ボイラ２４、及び、蒸気タービン２６が配置されている。

復水器１２は、蒸気タービン２６から排出された蒸気を凝縮させて水（復水）に戻し、復水ポンプ１４は、復水器１２内の復水を主循環路１０に送出する。送出された復水は、エアエジェクタ１６及びグランド蒸気凝縮器１８を通じて脱気器２０に流入し、脱気器２０内の復水は、給水ポンプ２２によってボイラ２４に送られる。ボイラ２４に送られた復水は、ボイラ２４で加熱されて蒸気にされ、蒸気が蒸気タービン２６に供給される。蒸気タービン２６は、蒸気を利用して回転力を出力し、出力された回転力を利用して図示しない発電機が発電する。

エアエジェクタ１６は、図示しない経路を通じて復水器１２の内部の空気を吸引し、復水器１２の内部を真空状態（低圧状態）に保つ機能を有する。また、グランド蒸気凝縮器１８には、図示しない経路を通じて蒸気タービン２６の軸封に使用されたグランド蒸気が流入しており、グランド蒸気凝縮器１８は、流入したグランド蒸気を凝縮させる機能を有する。グランド蒸気凝縮器１８で凝縮した水は、図示しない経路を通じて復水器１２に回収される。

主循環経路１０のうち復水が流れる部分（復水流路）には、複数の分岐路が直接又は間接的に接続されている。分岐路も復水が流れる復水流路を構成している。
具体的には、分岐路には、第１再循環用ライン２８、第２再循環用ライン３０、ポンプフィードバック用ライン３２、脱塩水用ライン３４、減温器（ＤＳＨ）用ライン３６、サンプリング用ライン３８、スプレー用ライン４０、薬品注入用ライン４２，４３、及び、グランドシール用ライン４４がある。

第１再循環用ライン２８は、グランド蒸気凝縮器１８を流れる復水の最低流量を確保するための分岐路であって、グランド蒸気凝縮器１８の出口と復水器１２との間を接続している。脱塩水用ライン３４は、復水を脱塩水タンクに供給するための分岐路であり、減温器用ライン３６は、復水を減温器（ＤＳＨ）に供給するための分岐路である。

サンプリング用ライン３８は、復水を採取するための分岐路であり、スプレー用ライン４０は、タービン用スプレーに復水を供給するための分岐路である。薬品注入用ライン４２，４３は、復水の流路に薬品を供給するための分岐路であり、グランドシール用ライン４４は、復水器１２と繋がり真空状態にあるラインに設置されているバルブのグランド部軸封用として復水を供給するための分岐路である。

そして、各分岐路には、分岐路を開閉するための１つ以上のバルブが配置されている。図１〜図６において、塗りつぶされているバルブは閉状態にあり、白抜きのバルブは開状態にある。

〔復水流路の洗浄方法及び洗浄装置〕
以下、復水流路の洗浄方法及び洗浄装置について説明する。
復水流路の洗浄方法は、復水の流路の組み立て直後等の適当な時期に実行される。

まず、復水流路の洗浄方法では、復水器１２の直下流のバルブ４６が閉められた状態で、復水ポンプ１４の入口が復水流路の配管から外され、復水ポンプ１４の直上流で復水流路が開放される。この取り外しの際、配管を切断してもよいし、フランジ接続部を分解してもよい。それから、図２に示したようにバルブ４６を開いて、復水器１２内の水（洗浄水）を復水の流路に供給し、開放された箇所から異物を含む水（ブロー水）を復水流路の外に放出する。
なお、洗浄水は単なる復水であってもよいが、必要に応じて薬品を含んでいてもよい。

この後、開放した箇所を復旧するとともに、ストレーナ４８のフィルタを洗浄して、復水ポンプ１４の入口までの洗浄を終了する。
なお、図２において、洗浄水が流れない復水流路の部分の構成を省略した。

それから、復水ポンプ１４から第１再循環用ライン２８に配置されたバルブ５０の出口までの復水流路の部分を洗浄する。そのために、図３に示したように、復水流路にバイパス管５２が取り付けられる（取り付け工程）。バイパス管５２は、エアエジェクタ１６を迂回するように取り付けられ、エアエジェクタ１６は復水流路から外される。

従って、バイパス管５２は、エアエジェクタ１６の入口が接続されていた復水流路の配管の部分に接続される一端と、エアエジェクタ１６の出口が接続されていた復水流路の配管の部分に接続される他端とを有する。バイパス管５２は、復水流路において、エアエジェクタ１６を迂回するバイパス路を追加的且つ一時的に規定する。

なお、エアエジェクタ１６がフランジ接続部を介して復水流路の配管に接続されていれば、フランジ接続部を分解してエアエジェクタ１６を外し、バイパス管５２をフランジ接続部に接続することができ、そうでなければ、復水流路の配管を切断してエアエジェクタ１６を外し、バイパス管５２を切断箇所に溶接することができる。

そして、図１も合わせて参照すると、バルブ５０の下流にはダイヤフラム弁５４が配置されており、バルブ５０とダイヤフラム弁５４との間において復水流路は開放される（開放工程）。そのために、配管を切断するかフランジ接続部を分解して、ダイヤフラム弁５４を復水流路から取り外せばよい。

更に、グランド蒸気凝縮器１８の直上流及び直下流にはバルブ５５，５６が配置され、グランド蒸気凝縮器１８をバイパスするバイパス路５７が設けられ、そして、バイパス路５７にバイパス弁５８が配置されている。バルブ５５，５６は閉じられ、バイパス弁５８が開かれる。

また同時に、復水ポンプ１４からポンプフィードバック用ライン３２のバルブ５９の入口までの復水流路の部分を洗浄する。そのために、バルブ５９の入口が復水流路の配管から外され、ポンプフィードバック用ライン３２が開放される。
かくして準備が整ってから、バルブ６０，６１を開くとともに復水ポンプ１４を作動させ、復水器１２内の水を復水の流路に供給し（送水工程）、開放した箇所からブロー水を放出して洗浄を行う。

この後、開放した箇所を復旧するとともに、バイパス管５２を取り外してエアエジェクタ１６を復水流路に接続し、復水ポンプ１４の入口から第１再循環用ライン２８のバルブ５０の出口及びポンプフィードバック用ライン３２のバルブ５９の入口までの洗浄を終了する。
なお、図３において、洗浄水が流れない復水流路の部分の構成を省略した。

次に、図４に示したように分岐路の一部が洗浄される。具体的には、第１再循環用ライン２８との分岐点からバルブ６２の出口までの主循環路１０の部分、バルブ６４の出口までの脱塩水用ライン３４の部分、バルブ６６の出口までの減温器用ライン３６の部分、バルブ６８の手前までのサンプリング用ライン３８の部分、及び、バルブ７０の出口までのスプレー用ライン４０の部分を洗浄する。

そのために、図１も合わせて参照すると、バルブ６２とダイヤフラム弁６３との間、バルブ６４とダイヤフラム弁６５との間、バルブ６６とダイヤフラム弁６７との間、及び、バルブ７０とダイヤフラム弁７１との間において復水流路は開放される。具体的には、配管を切断するかフランジ接続部を分解して、ダイヤフラム弁６３，６５，６７，７１を復水流路から取り外せばよい。
かくして準備が整ってから、バルブ６２，６４，６６，６９，７０，７２を開き、復水器１２内の水を所望の流路の部分に供給し、開放した箇所からブロー水を放出して洗浄を行う。
この後、開放した箇所を復旧し、図４に示した分岐路の一部の洗浄を終了する。
なお、図４において、洗浄水が流れない復水流路の部分の構成を省略した。

それから、図５に示したように分岐路の一部が洗浄される。具体的には、バルブ６４の直上流から脱塩水タンクの直上流までの脱塩水用ライン３４の部分、バルブ６６の直上流から減温器の直上流までの減温器用ライン３６の部分、及び、バルブ７０の直上流からタービン用スプレーの直上流までのスプレー用ライン４０の部分を洗浄する。

そのために、バルブ６４，６６，７０が閉じられるとともに、脱塩水タンク、減温器、及びタービン用スプレーの入口のフランジ接続部が分解される。
かくして準備が整ってから、バイパス弁７４，７６，７８を開き、復水器１２内の水を所望の流路の部分に供給し、開放した箇所からブロー水を放出して洗浄を行う。
この後、開放した箇所を復旧し、図５に示した分岐路の一部の洗浄を終了する。
なお、図５において、洗浄水が流れない復水流路部分の構成を省略した。

次に、図６に示したように分岐路の一部が洗浄される。具体的には、薬品注入用ライン４２，４３及びグランドシール用ライン４４が洗浄される。そのために、薬品注入用ライン４２，４３のフランジ接続部が分解され、グランドシール用ライン４４が適当な部分で開放される。

かくして準備が整ってから、バルブ８０，８２，８４を開き、復水器１２内の水を所望の流路の部分に供給し、開放した箇所からブロー水を放出して洗浄を行う。
この後、開放した箇所を復旧し、図６に示した分岐路の一部の洗浄を終了し、これをもって、上流側から下流側へと段階的に行われた復水流路の洗浄が終了する。

上述した一実施形態の復水流路の洗浄方法及び洗浄装置では、エアエジェクタ１６を迂回するためのバイパス管５２を取り付け、バイパス管５２を経由して洗浄水を流す。この構成によれば、エアエジェクタ１６に異物を含む洗浄水を流すことなく、復水流路のエアエジェクタ１６よりも上流部分と下流部分とを同時に洗浄することができる。また、バイパス管５２を取り外してエアエジェクタ１６を復水流路に接続する復旧作業と、下流部分の開放された箇所の復旧作業とを同時に行うことができる。これらの結果として、この洗浄方法及び洗浄装置によれば、エアエジェクタ１６の機能低下を防止しながら、効率的に洗浄を行うことができる。

上述した一実施形態の復水流路の洗浄方法及び洗浄装置によれば、洗浄液を送出する復水ポンプ１４の起動回数が抑えられるため、大型プラントなど起動回数制限がある高圧復水ポンプを用いるプラントにおいても、効率的に復水流路の洗浄を行うことができる。

そして、上述した一実施形態の復水流路の洗浄方法では、復水流路のバイパス管５２よりも下流側の箇所を開放し、開放した箇所から異物を含む洗浄水を放出することができる。これによって、バイパス管５２を経由して、開放された箇所までを洗浄することができる。
なお、復水流路を組み立てながら洗浄を行っている場合には、開放工程を省略することができる。

また、上述した一実施形態の復水流路の洗浄方法では、復水流路に配置された弁及び絞り要素のうち一方又は両方の直上流の部分を開放することで、弁及び絞り要素に異物が浸入することが防止され、弁及び絞り要素の信頼性が確保される。

本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、一実施形態に変更を加えた形態も含む。
例えば、エアエジェクタ１６を取り外してバイパス管５２を取り付ける工程は、復水ポンプ１４の入口の開放又は復旧と同時に行ってもよい。

また、分岐路の洗浄の順序は適宜変更してもよく、分岐路の種類も一実施形態のものに限定されることはない。
一方、蒸気タービンプラントは、復水の加熱手段としてボイラ２４を有していたけれども、原子炉を有していてもよい。

１２ 復水器
１６ エアエジェクタ
５２ バイパス管

Claims (4)

1. 蒸気タービンプラントの復水器から延び、且つ、該復水器内の空気を排気するためのエアエジェクタが配置された復水流路に適用される復水流路の洗浄方法において、
   前記エアエジェクタを迂回するためのバイパス路を規定するバイパス管を前記復水流路に取り付ける取り付け工程と、
   前記復水器から前記バイパス管を経由して洗浄水を流す送水工程と、
   を備えることを特徴とする復水流路の洗浄方法。
2. 前記洗浄水を前記復水流路から放出するために、前記復水流路の前記バイパス管よりも下流側の箇所を開放する開放工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の復水流路の洗浄方法。
3. 前記開放工程において、前記復水流路に配置された弁及び絞り要素のうち一方又は両方の直上流の箇所を開放する
   ことを特徴とする請求項２に記載の復水流路の洗浄方法。
4. 蒸気タービンプラントの復水器から延び、且つ、該復水器内の空気を排気するためのエアエジェクタが配置された復水流路に適用される復水流路の洗浄装置において、
   前記エアエジェクタを迂回するためのバイパス路を規定するバイパス管を備える
   ことを特徴とする復水流路の洗浄装置。
   

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