JP2019082270A - Condenser cooling equipment of power generating plant, and back washing operation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、復水器内の蒸気を冷却する火力又は原子力発電プラントの復水器冷却設備及び逆洗運転方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a condenser cooling system and a backwash operation method of a thermal power or nuclear power plant for cooling steam in a condenser.
火力又は原子力発電プラントの復水器冷却設備は、蒸気タービンから排出された蒸気を海水等で冷却させる設備である。復水器内には多数の冷却管が冷却管束(以下、単に「管束」と呼ぶ)として収容されており、各冷却管には海水等の水が通水される。復水器内に排出された蒸気は、冷却管において冷やされ復水に戻される。 The condenser cooling equipment of a thermal power or nuclear power plant is equipment which cools the steam discharged from the steam turbine with seawater or the like. In the condenser, a large number of cooling pipes are accommodated as a cooling pipe bundle (hereinafter simply referred to as a “tube bundle”), and water such as seawater is passed through each cooling pipe. The steam discharged into the condenser is cooled in the cooling pipe and returned to the condensate.
海水を冷却源とする発電プラントでは、運転中に管束を構成する冷却管の上流側の設備や冷却配管の内壁に付着した海生生物が剥離して、水の流れに乗り、冷却管入口端や管内に詰まりを生じさせることがある。この海水生物を除去するために、冷却管内の冷却水を通常運転時とは逆に流す逆洗運転を可能としているプラントが多い。 In a power plant that uses seawater as a cooling source, marine organisms attached to equipment upstream of the cooling pipe that constitutes the pipe bundle during operation and the inner wall of the cooling pipe peel off and ride on the water flow, and the cooling pipe inlet end And may cause clogging in the tube. In order to remove this sea life, there are many plants that enable backwash operation in which cooling water in a cooling pipe is flowed in reverse to that during normal operation.
復水器冷却設備の逆洗運転では、冷却管の水の流れを反転させるため、通常運転から逆洗運転への移行時には水の流れが一旦止まることになる。その際、一時的に復水器冷却設備の冷却能力が低下し、復水器の真空が悪化することになる。そこで、逆洗運転を可能とする復水器冷却設備では、冷却能力の低下を極力抑えるために、全ての管束を同時に逆洗せず、順番に逆洗できるように構成が考慮されている。このため、復水器冷却設備は、冷却水の供給配管、排出配管、及び分岐管等の冷却配管や弁等が複雑に組み合わされた構成となっている。 In the backwashing operation of the condenser cooling system, the flow of water in the cooling pipe is reversed, so the flow of water once stops at the transition from the normal operation to the backwashing operation. At this time, the cooling capacity of the condenser cooling system temporarily decreases, and the condenser vacuum deteriorates. Therefore, in the condenser cooling system that enables the backwashing operation, in order to suppress the decrease in the cooling capacity as much as possible, the configuration is considered such that the backwashing can be performed in order without backwashing all the pipe bundles simultaneously. For this reason, the condenser cooling system has a configuration in which cooling pipes such as a cooling water supply pipe, a discharge pipe, and a branch pipe, valves and the like are combined in a complicated manner.
従来の復水器冷却設備では、逆洗運転を可能とするため、復水器1台当たり一対の管束を有し、各々の管束の両端に水室を設け、そこに大口径配管の冷却水供給配管及び排出配管が個別に接続される。よって、復水器1台当たり4本の大口径配管が配置されることになるが、通常、この復水器が複数台隣接するため、多数の大口径配管が復水器廻りの限られたスペースに配設されることになる。このため、復水器が設置されるタービン建屋最下部の床面を掘削し、これらの大口径配管を埋設するレイアウトを採用せざるを得ない。 In conventional condenser cooling equipment, in order to enable backwashing operation, each condenser has a pair of tube bundles, and water chambers are provided at both ends of each tube bundle, and there is cooling water for large diameter piping there Supply piping and discharge piping are connected separately. Therefore, although four large-bore pipes are disposed per condenser, usually, a large number of large-bore pipes are limited around the condenser because a plurality of condensers are adjacent to each other. It will be arranged in space. For this reason, it is necessary to excavate the floor surface at the lowermost part of the turbine building where the condenser is installed, and adopt a layout in which these large diameter pipes are embedded.
このような状況では、配管物量もさることながら、掘削、埋設の土木工事費も多大となり、加えて配管の埋設完了までは、復水器等のタービン建屋最下階機器の据付に取り掛かれないという工事工程上の制約も生じ、建設工期短縮に向けての足かせとなっている。 Under such circumstances, the cost of civil engineering work for drilling and burial will be great, as well as the amount of piping, and in addition, installation of the lower floor equipment such as a condenser can not be started until the completion of burial of piping. Due to restrictions on the construction process, the construction period has been delayed.
本実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備は、冷却配管の物量低減及び配設作業を効率化することを課題とする。また、本実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備及び逆洗運転方法は、冷却配管の物量低減及び配設作業を効率化しつつ、逆洗運転を可能にすることを課題とする。 The condenser cooling installation of the power plant concerning this embodiment makes it a subject to carry out efficiency reduction of physical quantity of cooling piping, and arrangement operation. Moreover, the condenser cooling installation and the backwashing operation method of the power generation plant according to the present embodiment have an object of enabling the backwashing operation while improving the efficiency of the work of reducing the physical quantity of the cooling pipe and the arrangement operation.
復水器に配置された管束と、その管束の両端に接続される水室とを設ける本実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備は、上述した課題を解決するために、複数の復水器の各復水器に配置された第1の側の管束及び第2の側の管束と、前記第1の側の管束及び第2の側の管束のそれぞれに接続される第1の側の水室及び第2の側の水室と、前記複数の復水器のうち、隣り合う復水器の第1の側の水室同士及び第2の側の水室同士を連結する連結管と、冷却用の水を供給する供給母管と、前記複数の復水器のうち、最も供給水管側の復水器に配置された第1の側の水室及び第2の側の水室の側面と前記供給母管とをそれぞれ接続する供給分岐管と、前記水を排出する排出母管と、前記複数の復水器のうち、最も排出水管側の復水器に配置された第1の側の水室及び第2の側の水室の側面と前記排出母管とをそれぞれ接続する排出分岐管と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the problems described above, the condenser cooling system of the power plant according to the present embodiment provided with the tube bundle disposed in the condenser and the water chambers connected to both ends of the tube bundle is a plurality of recovery units. A first side pipe bundle disposed on each condenser of the water tank and a second side pipe bundle, and a first side connected to each of the first side pipe bundle and the second side pipe bundle Pipe for connecting the water chambers on the first side and the water chambers on the second side of the condensers adjacent to each other among the plurality of water chambers and the water chambers on the second side A feed main pipe for supplying water for cooling, and a water chamber on the first side and a water chamber on the second side of the plurality of condensers disposed in the condenser closest to the feed water pipe Of the feed branch pipe respectively connecting the side surface of the pipe and the feed main pipe, the discharge main pipe for discharging the water, and the condenser on the side closest to the water discharge pipe among the plurality of condensers. A discharge branch pipe first side of the water chamber and the second side and the side surface of the water chamber and the discharge header tube connected respectively, characterized by comprising a.
複数の復水器の各復水器に配置された第1の側の管束及び第2の側の管束を備えた復水器冷却設備における本実施形態に係る逆洗運転方法は、上述した課題を解決するために、前記第1の側の管束と前記第2の側の管束とで水が互いに逆向きに流れるように、又は、前記第1の側の管束と前記第2の側の管束とで水が同じ向きに流れるように、前記水の流れる向きを制御することを特徴とする。 The backwash operation method according to the present embodiment in a condenser cooling system including a first side pipe bundle and a second side pipe bundle disposed in each of the plurality of condensers is the above-described problem. In order for the water to flow in the opposite direction to each other between the tube bundle on the first side and the tube bundle on the second side, or the tube bundle on the first side and the tube bundle on the second side. And controlling the flow direction of the water so that the water flows in the same direction.
本実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備によると、冷却配管の物量低減及び配設作業を効率化することができる。また、本実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備及び逆洗運転方法によると、冷却配管の物量低減及び配設作業を効率化しつつ、逆洗運転を可能にする。 According to the condenser cooling facility of the power generation plant according to the present embodiment, it is possible to reduce the amount of material in the cooling pipe and the installation work efficiently. Further, according to the condenser cooling system and the backwashing operation method of the power generation plant according to the present embodiment, the backwashing operation can be performed while reducing the amount of material in the cooling pipe and arranging work.
本実施形態に係る火力又は原子力発電プラントの復水器冷却設備について、添付図面を参照して説明する。 A condenser cooling system of a thermal power or nuclear power plant according to the present embodiment will be described with reference to the attached drawings.
従来の復水器に対する復水器冷却設備は、図11(A)に示す上下2分割管束配列の復水器冷却設備111と、図11(B)に示す縦長管束配列の復水器冷却設備112に大別される。上下2分割管束配列に実施適用する形態を第1実施形態とし、縦長管束配列に実施適用する形態を第2及び第3実施形態として以下に説明する。
Condenser cooling equipment for the conventional condenser is the
1.第1実施形態
1−1.構成
図1は、第1実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備の構成を示す斜視図である。図2(A),(B)は、第1実施形態に係る復水器冷却設備の構成を示すX−Y側面図である。図2(C),(D)は、第1実施形態に係る復水器冷却設備の構成を示すY−Z側面図である。
1. First embodiment 1-1. Configuration FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a condenser cooling system of a power generation plant according to a first embodiment. FIG. 2: (A), (B) is a XY side view which shows the structure of the condenser cooling installation which concerns on 1st Embodiment. FIG.2 (C), (D) is a YZ side view which shows the structure of the condenser cooling installation which concerns on 1st Embodiment.
図1は、m(m=2,3,…)個のRm、例えば、2個の復水器R1,R2に対応する第1実施形態に係る復水器冷却設備11を示す。復水器冷却設備11は、復水器R1,R2内の管束の両端に設けられる水室3と、水室3同士を接続する連結管4と、冷却水を供給する供給母管5と、供給母管5及び水室3を接続する供給分岐管6と、水室3及び排出母管8を接続する排出分岐管7と、冷却後の温水を排出する排出母管8と、供給分岐管6及び排出分岐管7に設けられる弁9を設ける。以下、特に言及する場合を除き、m=2の場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。また、2個の復水器R1,R2の配列方向をX軸方向と定義し、鉛直上向きの方向をY軸方向と定義し、管束2が延びる方向、つまり、X軸方向及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向と定義する。
FIG. 1 shows a
図2に示すように、復水器冷却設備11は、2個の復水器R1,R2のうち復水器R1に配置された第1の側の管束2A及び第2の側の管束2Bと、復水器R2に配置された管束である第1の側の管束2C及び第2の側の管束2Dを備える。以下、「第1の側」を、鉛直方向(Y軸方向)における「上側」とし、「第2の側」をY軸方向における「下側」とし、復水器冷却設備11が上側管束(上側の1又は複数の管束)及び下側管束(下側の1又は複数の管束)を備える場合について説明する。しかしながらその場合に限定されるものではない。例えば、図5〜図9を用いて後述するように、「第1の側」を、冷却水の「供給水管側」とし、「第2の側」を、冷却水の「排出水管側」としても良い。
As shown in FIG. 2, the
管束2は、左右及び上下の8個の管束によって構成される。具体的には、管束2は、復水器R1内に配置された上側管束(例えば、図2では左右2個の上側管束)2A及び下側管束(例えば、図2では左右2個の下側管束)2Bと、復水器R2内に配置された上側管束(例えば、図2では左右2個の上側管束)2C及び下側管束(例えば、図2では左右2個の下側管束)2Dを備える。
The
図2に示すように、水室3は、4個の水室の対、つまり、8個の水室によって構成され、管束2に接続される。具体的には、図3に示すように、復水器Rmは、上側の左右2個の管束2からなる上側管束2Aに対して1個の上側水室3Aを割り当て、下側の左右2個の管束2からなる下側管束2Bに対して1個の下側水室3Bを割り当てる。
As shown in FIG. 2, the water chamber 3 is constituted by a pair of four water chambers, that is, eight water chambers, and is connected to the
なお、復水器冷却設備11は、上側水室3A及び下側水室3Bが割り当てられるように、大水室を仕切板Vによって上側及び下側に分離した構成をもつ。これにより、上側管束2A及び下側管束2Bに対して、個別に水を流すことを可能とする。なお、上下分割は、大水室を仕切板Vによって仕切る構成に限定されるものではなく、個別に上側水室及び下側水室を設置する構成でも良い。
The
図2の説明に戻って、連結管4は、冷却配管であり、m=2の場合は4本の連結管によって構成される。具体的には、連結管4は、隣り合う復水器R1,R2の上側水室同士、つまり、上側水室3A及び上側水室3Cを連結する連結管4Pと、上側水室3A´及び上側水室3C´を連結する連結管4P´を備える。同様に、連結管4は、隣り合う復水器R1,R2の下側水室同士、つまり、下側水室3B及び下側水室3Dを連結する連結管4Qと、下側水室3B´及び下側水室3D´を連結する連結管4Q´を備える。なお、連結管4は、m≧3の場合、複数の復水器のうち、隣り合う復水器の上側水室同士及び下側水室同士を接続する。
Returning to the explanation of FIG. 2, the connecting pipe 4 is a cooling pipe, and in the case of m = 2, it is constituted by four connecting pipes. Specifically, the connecting pipe 4 connects the upper water chambers of the adjacent condensers R1 and R2, that is, the connecting
供給母管5は、復水器冷却設備11に冷却水を送水する冷却配管、即ち、供給水管であり、mの数に関わらず1本のみ設けられる。
The supply
供給分岐管6は、供給母管5より分岐した冷却配管であり、mの数に関わらず4本設けられる。具体的には、復水器冷却設備11は、供給分岐管6A,6A´,6B,6B´の4本を設け、最も供給水管側の復水器である復水器R1に配置された上側水室3A,3A´及び下側水室3B,3B´に供給母管5をそれぞれ接続する。また、供給分岐管6A,6A´,6B,6B´にはそれぞれ、弁9A,9A´,9B,9B´が設けられる。
The supply branch pipes 6 are cooling pipes branched from the supply
排出分岐管7は、冷却後の温水を排出する冷却配管であり、mの数に関わらず4本設けられる。具体的には、復水器冷却設備11は、排出分岐管7C,7C´,7D,7D´の4本を設け、最も排出水管側の復水器である復水器R2に配置された上側水室3C,3C´及び下側水室3D,3D´を排出母管8にそれぞれ接続する。また、排出分岐管7C,7C´,7D,7D´にはそれぞれ、弁9C,9C´,9D,9D´が設けられる。
The discharge branch pipe 7 is a cooling pipe for discharging the hot water after cooling, and four pipes are provided regardless of the number of m. Specifically, the
排出母管8は、排出分岐管7C,7C´,7D,7D´から送られる排水を合流排出する冷却配管、即ち、排出水管であり、mの数に関わらず1本のみ設置される。
The discharge
なお、図1に示す水室3に接続される供給分岐管6及び排出分岐管7は、冷却配管の埋設を避けるため、水室3の下面以外の面に接続される。より好適には、水室3の側面、即ち、Y−Z面に接続されることが好適である。これにより、水室3の側面に供給分岐管6等の冷却配管が接続されるため、メンテナンスで必要となる冷却管(チューブ)の引抜作業を阻害しないという効果も得られる。冷却管の引抜作業は、管束2を構成する冷却管をZ軸に沿って引き抜く作業を意味する。
Note that the supply branch pipe 6 and the discharge branch pipe 7 connected to the water chamber 3 shown in FIG. 1 are connected to a surface other than the lower surface of the water chamber 3 in order to avoid the embedding of the cooling pipe. More preferably, it is connected to the side surface of the water chamber 3, that is, to the YZ plane. As a result, since the cooling pipes such as the supply branch pipe 6 are connected to the side surface of the water chamber 3, an effect of not inhibiting the drawing operation of the cooling pipe (tube) necessary for maintenance can be obtained. The drawing operation of the cooling pipe means the operation of drawing the cooling pipe constituting the
1−2.動作
図4(A),(B)は、復水器冷却設備11の動作を示す斜視図である。なお、図4(A),(B)において、上側管束2Aを構成する左右2個の管束と、下側管束2Bを構成する左右2個の管束と、上側管束2Cを構成する左右2個の管束と、下側管束2Dを構成する左右2個の管束とは、それぞれ1個であるものとして便宜的に表現される。
1-2. Operation FIGS. 4A and 4B are perspective views showing the operation of the
図4(A)は、復水器冷却設備11において、通常運転時の水の流れを模式的に示したものである。
FIG. 4 (A) schematically shows the flow of water during normal operation in the
図4(A)に示すように、復水器冷却設備11の通常運転時には、復水器R1内に配置された上側管束2Aと下側管束2Bとで、逆向きの流れを形成するよう弁9の開閉が設定される。例えば、弁9のうち、弁9A,9D,9B´,9C´が閉じられる一方で、弁9B,9C,9A´,9D´が開かれる。このような弁9の開閉により、冷却用の水は、供給母管5から分岐して供給分岐管6B,6A´に供給される。供給分岐管6Bに供給された水は、弁9Bを通り、分岐して下側管束2B及び連結管4Q経由で下側管束2Dに供給される。つまり、下側管束2B,2Dには同一向き(Z軸方向)で水が流れることになる。
As shown in FIG. 4 (A), during normal operation of the
続いて、下側管束2Bを流れた水は、連結管4Q´を通り、下側管束2Dを流れた水と合流し、弁9D´を通り、排出母管8に排出される。
Subsequently, the water flowing through the
一方で、供給分岐管6A´に供給された水は、弁9A´を通り、分岐して上側管束2A及び上側管束2Cに供給される。つまり、上側管束2A,2Cには同一向き(Z軸方向の逆方向)で水が流れることになる。
On the other hand, the water supplied to the
続いて、上側管束2A,2Cを流れた水は合流し、弁9Cを通り、排出母管8に排出される。
Subsequently, the water flowing through the upper tube bundles 2A and 2C merges, passes through the
図4(B)は、復水器冷却設備11において、上側管束のみを逆洗運転させたときの水の流れを模式的に示したものである。
FIG. 4B schematically shows the flow of water when only the upper tube bundle is backwashed in the
図4(A)に示す閉状態の弁9A,9C´が開けられる一方で、開状態の弁9C,9A´が閉じられると、図4(B)に示す上側管束2A,2Cの逆洗運転となる。ここで、弁の開閉は、操作者による弁の操作により手動的に行われても良いし、操作者による入力に従って制御部(図示省略)が自動的に行うものであっても良い。
When the
このような弁9の開閉操作により、冷却用の水は、供給母管5から分岐して供給分岐管6Aに流れ、弁9Aを通り、分岐して上側管束2A及び上側管束2Cに供給される。
By such opening / closing operation of the
続いて、上側管束2Aを流れた水は、結合管4P´を通り、上側管束2Cを流れた水と合流し、弁9C´を通り、排出母管8に排出される。
Subsequently, the water flowing through the
一方で、供給分岐管6Bに供給された水は、通常運転時と同様に、弁9Bを通り、分岐して下側管束2B及び下側管束2Dに供給される。
On the other hand, the water supplied to the
図4(B)を用いて説明したように、上側管束2A,2Cのみを逆洗運転する場合、上側管束2A,2Cと、下側管束2B,2Dとには同一向き(Z軸方向)で水が流れることになる。つまり、下側管束2B,2D中の水流を維持したまま、上側管束2A,2C中の水流の向きを反転させることが可能となる。なお、下側管束2B,2Dを逆洗運転する場合も同様に、弁9の開閉で制御できる。具体的には、図4(A)に示す閉状態の弁9D,9B´が開けられる一方で、開状態の弁9B,9D´が閉じられると、下側管束2B,2Dの逆洗運転となる。
As described with reference to FIG. 4B, when only the upper tube bundles 2A and 2C are backwashed, the upper tube bundles 2A and 2C and the
1−3.効果
復水器冷却設備11によると、隣り合う復水器R1,R2の両端に冷却用の水の供給母管5を1本、排出母管8を1本のみを設置すれば冷却機能を満足することができる。また、復水器冷却設備11によると、母管の本数が少ないため、供給母管5、供給分岐管6、排出分岐管7、及び排出母管8等の冷却配管をタービン建屋の床上に敷設することが十分可能となる。その結果、タービン建屋の建屋レイアウト上、地下に埋設、引廻す冷却配管の物量低減、及び工事費の削減が図れる。例えば、3個の復水器を有するプラントの場合、母管を6本から2本に削減することができるが、冷却配管のタービン建屋地下の埋設作業が不要となることにより、冷却配管と復水器の据付を同時に行うことができ、工期の短縮が可能となる。
1-3. Effects According to the
なお、復水器冷却設備11では、上側管束2A,2Cのペアと、下側管束2B,2Dのペアを独立して逆洗運転可能である。そのため、上側管束2A,2Cと、下側管束2B,2Dとのうち一方の冷却機能を維持したまま他方の逆洗を実現することができるので、従来の復水器冷却設備の逆洗運転時と同様に、一時的な全ての冷却水流の停止を生じさせることなく、逆洗運転への切り替えが可能となる。
In the
2.第2実施形態
2−1.構成
第2実施形態に係る復水器冷却設備は、図11(B)に示す縦長管束配列を有する従来の復水器冷却設備112に対して適用されるものである。縦長管束配列においては、水室を上下に分割することが構造上困難であるため、従来の復水器冷却設備112と同様に、供給水管側の水室と排出水管側の水室とで構成される。第2実施形態に係る復水器冷却設備において特徴的なのは、水室側面に接続する冷却配管を直管(直線的な配管)で構成できるように、X軸方向における供給水管側の水室と排出水管側の水室とをY軸方向に互い違いとなるように配置することで、冷却配管の設置領域(スペース)を確保した点である。
2. Second Embodiment 2-1. Configuration The condenser cooling system according to the second embodiment is applied to a conventional
図5は、第2実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備の構成を示す斜視図である。図6(A),(B)は、第2実施形態に係る復水器冷却設備の構成を示すX−Y側面図である。図6(C),(D)は、第2実施形態に係る復水器冷却設備の構成を示すY−Z側面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a condenser cooling system of a power plant according to a second embodiment. FIGS. 6A and 6B are X-Y side views showing the configuration of a condenser cooling system according to a second embodiment. FIG.6 (C), (D) is a YZ side view which shows the structure of the condenser cooling installation which concerns on 2nd Embodiment.
図5は、m個、例えば、2個の復水器R1,R2に対応する第2実施形態に係る復水器冷却設備12を示す。復水器冷却設備12は、復水器R1,R2内の縦長管束の両端に設けられる水室31と、水室31同士を接続する連結管41と、冷却水を供給する供給母管5と、供給母管5及び水室31を接続する供給分岐管61と、水室31及び排出母管8を接続する排出分岐管71と、冷却後の温水を排出する排出母管8と、供給分岐管61及び排出分岐管71に設けられる弁9を設ける。以下、特に言及する場合を除き、m=2の場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。
FIG. 5 shows a
図6に示すように、管束21は、4個の縦長管束によって構成される。具体的には、管束21は、復水器R1内に配置された管束21A及び管束21Bと、復水器R2に配置された管束21C及び管束21Dを備える。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、水室31は、4個の水室の対、つまり、8個の水室によって構成され、管束21に接続される。具体的には、水室31は、復水器R1内の管束21Aの両端に接続される水室31A,31A´と、同様に管束21Bに接続される水室31B,31B´と、復水器R2内の管束21Cに接続される水室31C,31C´と、同様に管束21Dに接続される水室31D,31D´を備える。
As shown in FIG. 6, the
図6において、連結管41は、冷却配管であり、m=2の場合は4本の連結管によって構成される。具体的には、連結管4は、隣り合う復水器R1,R2の片側水室同士、つまり、水室31Aと水室31Cを連結する連結管41Pと、復水器の反対側の水室31A´と水室31C´を連結する連結管41P´を備える。また、連結管4は、隣り合う復水器R1,R2のもう片側の水室同士、つまり、水室31Bと水室31Dを連結する連結管41Qと、復水器の反対側の水室31B´と水室31D´を連結する連結管41Q´を備える。なお、連結管41は、m≧3の場合、複数の復水器のうち、隣り合う復水器の左右同一側の水室同士を接続する。
In FIG. 6, the connecting
また、連結管41は、上下に互い違いに配置される水室31によって形成される空きスペースを利用して配置される(図5に図示)。
In addition, the connecting
供給分岐管61は、供給母管5より分岐した冷却配管であり、mの数に関わらず4本設けられる。具体的には、復水器冷却設備12は、供給分岐管61A,61A´,61B,61B´の4本を設け、最も供給水管側の復水器である復水器R1に配置された水室31A,31A´,31B,31B´に供給母管5をそれぞれ接続する。また、供給分岐管61A,61A´,61B,61B´にはそれぞれ、弁9A,9A´,9B,9B´が設けられる。
The
排出分岐管71は、冷却後の温水を排出する冷却配管であり、mの数に関わらず4本設けられる。具体的には、復水器冷却設備12は、排出分岐管71C,71C´,71D,71D´の4本を設け、最も排出水管側の復水器である復水器R2に配置された水室31C,31C´,31D,31D´を排出母管8にそれぞれ接続する。また、排出分岐管71C,71C´,71D,71D´にはそれぞれ、弁9A,9A´,9B,9B´が設けられる。
The
ここで、図5に示す水室31に接続される連結管41、供給分岐管61、及び排出分岐管71は、冷却配管の埋設を避けるため、水室31の下面以外の面に接続される。より好適には、水室31の側面、即ち、Y−Z面に接続されることが好適である。これにより、水室31の側面に供給分岐管61等の冷却配管が接続されるため、メンテナンスで必要となる冷却管の引抜作業を阻害しないという効果も得られる。
Here, the
なお、図5及び図6において、図1及び図2と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。 In FIG. 5 and FIG. 6, the same members as those in FIG. 1 and FIG.
2−2.動作
図7(A),(B)は、復水器冷却設備12の動作を示す斜視図である。
2-2. Operation FIGS. 7A and 7B are perspective views showing the operation of the
図7(A)は、復水器冷却設備12において、通常運転時の水の流れを模式的に示したものである。
FIG. 7 (A) schematically shows the flow of water during normal operation in the
図7(A)に示すように、復水器冷却設備12の通常運転時には、復水器R1内に配置された管束21Aと管束21Bとで、逆向きの流れを形成するよう弁9の開閉が設定される。例えば、弁9のうち、弁9A,9D,9B´,9C´が閉じられる一方で、弁9B,9C,9A´,9D´が開かれる。このような弁9の開閉により、冷却用の水は、供給母管5から分岐して供給分岐管61B,61A´に供給される。供給分岐管61Bに供給された水は、弁9Bを通り、水室31Bで分岐して管束21B及び連結管41Q経由で管束21Dに供給される。つまり、管束21B,21Dには同一向き(Z軸方向)で水が流れることになる。
As shown in FIG. 7A, during normal operation of the
続いて、管束21Bを流れた水は、連結管41Q´を通り、水室31D´で管束21Dを流れた水と合流し、弁9D´を通り、排出母管8に排出される。
Subsequently, the water flowing through the
一方で、供給分岐管61A´に供給された水は、弁9A´を通り、水室31A´で分岐して管束21A及び連結管41P´に供給される。連結管41P´経由で管束21Cに供給される。つまり、管束21A,21Cには同一向き(Z軸方向の逆方向)で水が流れることになる。
On the other hand, the water supplied to the
続いて、管束21Aを流れた水は連結管41Pを通り、水室31Cで管束21Cを流れた水と合流し、弁9Cを通り、排出母管8に排出される。
Subsequently, the water flowing through the
図7(B)は、復水器冷却設備12において、片側の管束のみを逆洗運転させたときの水の流れを模式的に示したものである。
FIG. 7 (B) schematically shows the flow of water when only one tube bundle at the
図7(A)に示す閉状態の弁9A,9C´が開けられる一方で、開状態の弁9C,9A´が閉じられると、図7(B)に示す管束21A,21Cの逆洗運転となる。ここで、弁の開閉は、操作者による弁の操作により手動的に行われても良いし、操作者による入力に従って制御部(図示省略)が自動的に行うものであっても良い。
When the
このような弁9の開閉操作により、冷却用の水は、供給母管5から分岐して供給分岐管61A,61Bに供給される。供給分岐管61Aに供給された水は、弁9Aを通り、水室31Aで分岐して管束21A及び連結管41P経由で管束21Cに供給される。
By the opening and closing operation of the
続いて、管束21Aを流れた水は、連結管41P´を通り、水室31C´で管束21Cを流れた水と合流し、弁9C´を通り、排出母管8に排出される。
Subsequently, the water flowing through the
一方で、供給分岐管61Bに供給された水は、通常運転時と同様に、弁9Bを通り、管束21B及び管束21Dに供給される。
On the other hand, the water supplied to the
図7(B)を用いて説明したように、管束21A,21Cのみを逆洗運転する場合、管束21A,21Cと、管束21B,21Dとには同一向き(Z軸方向)で水が流れることになる。つまり、管束21B,21D中の水流を維持したまま、管束21A,21C中の水流の向きを反転させることが可能となる。なお、管束21B,21Dを逆洗運転する場合も同様に、弁9の開閉で制御できる。具体的には、図7(A)に示す閉状態の弁9D,9B´が開けられる一方で、開状態の弁9B,9D´が閉じられると、管束21B,21Dの逆洗運転となる。
As described with reference to FIG. 7B, when backwashing only the tube bundles 21A and 21C, water flows in the same direction (Z-axis direction) in the tube bundles 21A and 21C and the tube bundles 21B and 21D. become. That is, it is possible to reverse the direction of the water flow in the tube bundles 21A and 21C while maintaining the water flow in the tube bundles 21B and 21D. In the case of backwashing the tube bundles 21B and 21D, control can be similarly performed by opening and closing the
2−3.効果
復水器冷却設備12によると、隣り合う復水器R1,R2の両端に冷却用の水の供給母管5を1本、排出母管8を1本のみを設置すれば冷却機能を満足することができる。また、復水器冷却設備12によると、母管の本数が少ないため、供給母管5、供給分岐管61、排出分岐管71、及び排出母管8等の冷却配管をタービン建屋の床上に敷設することが十分可能となる。その結果、タービン建屋の建屋レイアウト上、地下に埋設、引廻す冷却配管の物量低減、及び工事費の削減が図れる。例えば、3個の復水器を有するプラントの場合、母管を6本から2本に削減することができるが、冷却配管のタービン建屋地下の埋設作業が不要となることにより、冷却配管と復水器の据付を同時に行うことができ、工期の短縮が可能となる。
2-3. Effects According to the
なお、復水器冷却設備12では、管束21A,21Cと、管束21B,21Dを独立して逆洗運転可能である。そのため、管束21A,21Cのペアと、管束21B,21Dのペアとのうち一方の冷却機能を維持したまま他方の逆洗を実現することができるので、従来の復水器冷却設備の逆洗運転時と同様に、一時的な全ての冷却水流の停止を生じさせることなく、逆洗運転への切り替えが可能となる。
In the
3.第3実施形態
3−1.構成
第3実施形態に係る復水器冷却設備は、第2実施形態に係る復水器冷却設備と同様に、図11(B)に示す縦長管束配列を有する従来の復水器冷却設備112に対して適用する。第3実施形態に係る復水器冷却設備は、第2実施形態に係る復水器冷却設備と同様に、X軸方向における同一側の水室側面同士を冷却配管で接続するものである。第3実施形態に係る復水器冷却設備において特徴的なのは、水室側面に接続する冷却配管を直管で構成できるように凹みのある形状の水室を設置することで、冷却配管の設置領域を確保した点である。
3. Third embodiment 3-1. Configuration A condenser cooling system according to the third embodiment is the same as the condenser cooling system according to the second embodiment in the conventional
図8は、第3実施形態に係る発電プラントの復水器冷却設備の構成を示す斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a condenser cooling system of a power generation plant according to a third embodiment.
図8は、m個、例えば、2個の復水器R1,R2に対応する第3実施形態に係る復水器冷却設備13を示す。復水器冷却設備13は、復水器R1,R2内の縦長管束の両端に設けられる水室31と、水室31同士を接続する連結管41と、冷却水を供給する供給母管5と、供給母管5及び水室31を接続する供給分岐管61と、水室31及び排出母管8を接続する排出分岐管71と、冷却後の温水を排出する排出母管8と、供給分岐管61及び排出分岐管71に設けられる弁9を設ける。以下、特に言及する場合を除き、m=2の場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。
FIG. 8 shows a
復水器冷却設備13の、図5及び図6に示す復水器冷却設備12と異なる構成は、水室の形状である。復水器冷却設備13の水室31は、冷却配管の設置領域を確保すべく、凹みのある形状を有する。
The configuration of the
図9(A)は、復水器冷却設備13に備えられる管束21、水室31、及び冷却配管の構成例を示すX−Y側面図である。図9(B)は、復水器冷却設備13に備えられる管束21、水室31、及び冷却配管の構成例を示すY−Z側面図である。
FIG. 9A is an X-Y side view showing a configuration example of the
復水器冷却設備13は、図9(A)に示すように、復水器Rmの左右に2個の管束21を備える。そして、復水器冷却設備13では、片側の管束21Aの端に水室31A,31A´が割り当てられ、もう片側の管束21Bの端に水室31B,31B´が割り当てられる。
また、図8及び図9(A),(B)に示すように、復水器冷却設備13においては、水室31A,31Bの側面に接続される冷却配管の設置領域を確保するために、水室31A,31Bは、凹みのある形状を有する。例えば、水室31Aは、水室31Bに接続される供給分岐管61Bの設置領域を確保するために下側が凹みのある形状を有する一方、水室31Bは、水室31Aに接続される連結管41Pの設置領域を確保するために上側が凹みのある形状を有する。
Further, as shown in FIG. 8 and FIGS. 9A and 9B, in the
3−2.動作
復水器冷却設備13の動作は、図7を用いて説明した復水器冷却設備12の動作と同様であるので説明を省略する。
3-2. Operation The operation of the
3−3.効果
復水器冷却設備13において、復水器冷却設備12と同様の効果を有する。なお、復水器冷却設備12においては、管束に対して各水室が上方又は下方に伸長する形状となる。一方で、復水器冷却設備13においては、従来の復水器冷却設備と比較して水室の高さが変わらないため、上下方向の復水器の設置領域に余裕が無い場合でも適用が可能である。
3-3. Effects The
4.従来の復水器冷却設備
図10は、従来の復水器冷却設備における冷却水配管の構成を示す斜視図である。また、図11(A),(B)は、従来の復水器における管束配列の構成例を示すX−Y側面図である。図11(A)は、上下2分割管束の復水器冷却設備111を示し、図11(B)は、縦長管束配列の復水器冷却設備112を示す。
4. Conventional Condenser Cooling Equipment FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of cooling water piping in a conventional condenser cooling equipment. FIGS. 11A and 11B are X-Y side views showing a configuration example of a tube bundle arrangement in a conventional condenser. Fig. 11 (A) shows a
図10は、復水器Smに対応する従来の復水器冷却設備111(復水器冷却設備112についも同様)を示す。復水器冷却設備111は、管束102(図11(A),(B)に図示)、水室103、水室連結管104、供給配管105、排出配管108、弁109、及び水室連絡弁110を設ける。
FIG. 10 shows a conventional condenser cooling system 111 (the same applies to the condenser cooling system 112) corresponding to the condenser Sm.
図10に示す復水器冷却設備111では、弁109,110の開閉の組み合わせにより、水室ごとの逆洗運転が可能となる。しかし、復水器1台当たり4本の大口径冷却水配管(供給配管105及び排出配管108)設置が必要となり、複数台の復水器111が隣接する場合、配置上の制約から、これらの大口径配管はタービン建屋の最下部を掘削し、復水器の設置床Gの下に埋設するレイアウトを採用することになってしまう。
In the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While certain embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11,12,13…復水器冷却設備、2,21…管束、3,31…水室、4,41…連結管、5…供給母管、6,61…供給分岐管、7,71…排出分岐管、8…排出母管、9…弁。 11, 12, 13, ... condenser cooling equipment, 2, 21 ... tube bundle, 3, 31 ... water chamber, 4, 41 ... connection pipe, 5 ... supply main pipe, 6, 61 ... supply branch pipe, 7, 71 ... Discharge branch pipe, 8 ... discharge mother pipe, 9 ... valve.
Claims (8)
複数の復水器の各復水器に配置された第1の側の管束及び第2の側の管束と、
前記第1の側の管束及び第2の側の管束のそれぞれに接続される第1の側の水室及び第2の側の水室と、
前記複数の復水器のうち、隣り合う復水器の第1の側の水室同士及び第2の側の水室同士を連結する連結管と、
冷却用の水を供給する供給母管と、
前記複数の復水器のうち、最も供給水管側の復水器に配置された第1の側の水室及び第2の側の水室の側面と前記供給母管とをそれぞれ接続する供給分岐管と、
前記水を排出する排出母管と、
前記複数の復水器のうち、最も排出水管側の復水器に配置された第1の側の水室及び第2の側の水室の側面と前記排出母管とをそれぞれ接続する排出分岐管と、
を備えたことを特徴とする発電プラントの復水器冷却設備。 A condenser cooling system of a power plant, comprising a tube bundle disposed in a condenser and water chambers connected to both ends of the tube bundle,
A first side tube bundle and a second side tube bundle disposed in each of the plurality of condensers,
A first side water chamber and a second side water chamber connected to the first side tube bundle and the second side tube bundle respectively;
A connecting pipe for connecting the water chambers on the first side and the water chambers on the second side of the adjacent condensers among the plurality of condensers;
A supply main pipe for supplying water for cooling;
A supply branch connecting the side surface of the first side water chamber and the second side water chamber disposed in the condenser closest to the supply water pipe among the plurality of condensers and the supply main pipe With the tube,
A discharge main pipe for discharging the water;
A discharge branch that connects the side surface of the first water chamber and the second water chamber disposed in the condenser closest to the discharge water pipe among the plurality of condensers to the discharge main pipe With the tube,
Condenser cooling equipment of a power plant characterized by having.
請求項1に記載の発電プラントの復水器冷却設備。 The supply branch pipe and the discharge branch pipe are each provided with a valve,
The condenser cooling installation of the power plant according to claim 1.
請求項2に記載の発電プラントの復水器冷却設備。 The opening and closing of the valve is controlled such that water flows in the opposite direction between the first side tube bundle and the second side tube bundle, or the first side tube bundle and the second side A control unit is further provided to control opening and closing of the valve so that water flows in the same direction with the tube bundle.
The condenser cooling installation of a power plant according to claim 2.
前記第2の側の管束は、鉛直方向における下側の管束であり、
前記第1の側の水室は、前記上側の管束の両端に接続される上側の水室であり、
前記第2の側の水室は、前記下側の管束の両端に接続される下側の水室である、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の復水器冷却設備。 The first side tube bundle is an upper tube bundle in the vertical direction,
The second side tube bundle is a lower tube bundle in the vertical direction,
The first water chamber is an upper water chamber connected to both ends of the upper tube bundle,
The second water chamber is a lower water chamber connected to both ends of the lower tube bundle,
The condenser cooling installation according to any one of claims 1 to 3.
前記第2の側の管束は、排出水管側の管束であり、
前記第1の側の水室は、前記供給水管側の管束の両端に接続される供給水管側の水室であり、
前記第2の側の水室は、前記排出水管側の管束の両端に接続される排出水管側の水室である、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の復水器冷却設備。 The first side pipe bundle is a pipe bundle on the supply water pipe side,
The second side pipe bundle is a water pipe side pipe bundle,
The water chamber on the first side is a water chamber on the side of the supply water pipe connected to both ends of the tube bundle on the side of the supply water pipe,
The water chamber on the second side is a water chamber on the side of the discharge water pipe connected to both ends of the tube bundle on the side of the discharge water pipe,
The condenser cooling installation according to any one of claims 1 to 3.
請求項5に記載の発電プラントの復水器冷却設備。 The water chambers on the side of the supply water pipe and the water chambers on the side of the discharge water pipe are alternately arranged in the vertical direction so that the connection pipe can be configured as a straight pipe.
The condenser cooling installation of the power plant according to claim 5.
請求項5に記載の発電プラントの復水器冷却設備。 The water chamber on the side of the supply water pipe and the water chamber on the side of the discharge water pipe have a recessed shape so as to secure the installation area of the connection pipe so that the connection pipe can be constituted by a straight pipe.
The condenser cooling installation of the power plant according to claim 5.
前記第1の側の管束と前記第2の側の管束とで水が互いに逆向きに流れるように、又は、前記第1の側の管束と前記第2の側の管束とで水が同じ向きに流れるように、前記水の流れる向きを制御する、
ことを特徴とする逆洗運転方法。 A backwash operation method in a condenser cooling system comprising a first side pipe bundle and a second side pipe bundle disposed in each condenser of the plurality of condensers, wherein
Water flows opposite to each other between the first side tube bundle and the second side tube bundle, or the same direction is applied to the first side tube bundle and the second side tube bundle Control the flow direction of the water so as to
A backwash operation method characterized by
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