JP4119737B2

JP4119737B2 - Deaeration system

Info

Publication number: JP4119737B2
Application number: JP2002338297A
Authority: JP
Inventors: 正栄田; 雅之加藤; 哲也竹ノ内
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004170027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば発電プラント設備においてボイラへ通水する給水を脱気するために使用される脱気システムに関するのものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は発電プラントにおいて、ボイラの復水を脱気して再びボイラに通水するまでの脱気器周辺の構成について示した図である。図において符号１は脱気器であり、脱気領域３と貯水タンク４とを備えている。
運転中においては、貯水タンク４内の貯水ｗは運転中ＢＦＰ（Boiler Feed Pump；ボイラ給水ポンプ）５により取り出され、高圧ヒータまたはボイラに送られる。待機中においては待機中ＢＦＰ６により取り出され、高圧ヒータまたはボイラに送られる。
【０００３】
運転中の貯水ｗの流れをより具体的に説明すると、運転中ＢＦＰ５により取り出された貯水ｗは逆止弁７およびモータ弁８を経て高圧ヒータまたはボイラに送られる。また逆止弁７とモータ弁８とをバイパスするライン９が設けられており、このライン９にはモータ弁１０，逆止弁１１，オリフィス１２が設けられ、貯水ｗが逆方向に流れるようになっている。また、運転中ＢＦＰ５の出口には流量計１４が設けられており、運転中ＢＦＰ５の流量を検出するようになっている。さらに運転中ＢＦＰ５の下流で分岐して貯水タンク４につながれたミニマムフローライン１５が設けられている。このミニマムフローライン１５を流れる水は空気弁１６によって流量が調整されるようになっている。この空気弁１６は流量計１４と連動しており、運転中ＢＦＰ５に対して運転に必要な最小流量が流れるように制御されている。すなわち運転中ＢＦＰ５が起動している状態においては、運転中ＢＦＰ５流量が所定量より少ないと運転中ＢＦＰ５が熱によって損傷してしまう。これを防ぐため、ボイラに送る水量が少ない場合でも空気弁１６を適宜の開度に制御することで運転中ＢＦＰ５に対して最小流量を確保する。ミニマムフローライン１５を通った水は再び貯水タンク４に戻され、貯水ｗは貯水タンク４と運転中ＢＦＰ５との間で循環する。
【０００４】
同様に、待機中の貯水ｗの流れをより具体的に説明すると、待機中ＢＦＰ６により取り出された貯水ｗは逆止弁１７およびモータ弁１８を経て高圧ヒータまたはボイラに送られる。また逆止弁１７とモータ弁１８とをバイパスするライン１９が設けられており、このライン１９にはモータ弁２０，逆止弁２１，オリフィス２２が設けられ、貯水がｗ逆方向に流れるようになっている。また、待機中ＢＦＰ６の出口には流量計２４が設けられており、待機中ＢＦＰ６の流量を検出するようになっている。さらに待機中ＢＦＰ６の下流で分岐して貯水タンク４につながれたミニマムフローライン２５が設けられている。このミニマムフローライン２５を流れる水は空気弁２６によって流量が調整されるようになっている。この空気弁２６は流量計２４と連動しており、待機中ＢＦＰ６に対して運転に必要な最小流量が流れるように制御されている。これらミニマムフローライン２５、空気弁２６および流量計２４の作用は上記運転中ＢＦＰ５の場合と同様であり、説明を省略する。
【０００５】
次に、脱気器１についてより具体的に説明する。この種の脱気器１（例えば特許文献１参照）は、図５に示すように、胴体３２の上部の脱気領域３に複数段の脱気トレイ３４が配設され、復水配管３５から復水受け３２ａ、ノズル３２ｂを経て上段の脱気トレイ３４に脱気すべき復水が噴霧される。この復水は脱気トレイ３４に順次溢流されつつ、脱気領域３の側方に配設された脱気用蒸気吹込管３６から蒸気が吹き出されて、上下、左右の脱気トレイ３４の相互間を通って蒸気と復水とが気液接触し、復水が脱気される。脱気後の復水は下方の貯水タンク４に滞留し、胴体３２の底部に設けた降水管３７からボイラ等への給水として取り出される。
またミニマムフローライン１５，２５（図４参照）は、吐出管３８を経て貯水タンク４に導入される。
【０００６】
さらに、図４において、符号４０は脱気用蒸気吹込管３６から吹き出される蒸気量を制御する弁、符号４１は復水配管３５から脱気器１に供給される復水流量を制御する脱気器給水弁である。この脱気器給水弁４１は貯水タンク４の水位検出器４２と連動しており、脱気器給水量制御部４３によって開度が制御され脱気器１への復水の供給量が制御されるようになっている。より詳細には、図６に示した特性で復水の供給量が決まる。図において、横軸は脱気器給水量制御部４３が与える弁開度、縦軸は脱気器給水弁４１のＣＶ値（流量特性）である。ボイラでより多くの水を使用する場合は、貯水タンク４からボイラへの給水量が多く、貯水タンク４内における貯水ｗの減りが速くなる。この場合には、脱気器給水量制御部４３はより大きい弁開度を脱気器給水弁４１に与え、脱気器１に供給される復水量は図６の流量特性で以て増加される。ボイラで使用される水量が少なくなる場合には、貯水タンク４からボイラへの給水量が少なくなり、貯水タンク４内における貯水ｗの減りが遅くなる。この場合には、脱気器給水量制御部４３はより小さい弁開度を脱気器給水弁４１に与え、脱気器１に供給される復水量は図６の流量特性で以て減少される。
【０００７】
このようなシステムにおいて、プラント起動時の動作について説明する。
貯水タンク４に最初に投入される水は脱気されていない。この水の溶存酸素濃度ＤＯ２は２０００ppb程度ある。これをそのままボイラに送ると錆を招くことから、この貯水ｗをミニマムフローライン１５，２５を利用して７ppb程度まで脱気する。すなわち、モータ弁８，１８を閉としてボイラへの給水を停止した状態で、運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６を起動させる。このとき、ミニマムフローライン１５，２５を介して運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６と貯水タンク４との間でポンプの最小流量を循環させる。これによって、貯水ｗが運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６によって徐々に加熱され、貯水ｗ内の酸素が脱気される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−１８２１０８号公報
【特許文献２】
特開平１０−６１９０５号公報
【特許文献３】
特開２０００−２６５９６８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法で行う脱気ではポンプの熱に頼って脱気を行っているため、脱気速度が遅く、脱気が完了するまでに２０時間程度必要であるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、起動時において迅速に脱気を行うことができる脱気システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、復水配管から送られて来る水を脱気する脱気領域と該脱気領域で脱気された水を貯水する貯水タンクとを備えた脱気器と、該脱気器によって脱気された水を取り出して下流の給水利用機器に送るポンプと、前記ポンプによって前記脱気器から取り出された水を前記脱気領域に再び送る循環ラインと、前記復水配管に設けられた脱気器給水弁と、前記貯水タンクの水位を検出する水位検出器と、該水位検出器の出力に基づいて前記脱気器給水弁の弁開度を制御する脱気器給水量制御部と、前記脱気領域内に設けられ前記復水配管から送られて来る復水を該脱気領域内に霧状に噴霧するノズルとを備え、前記循環ラインは前記復水配管に接続され、該循環ライン内の水が前記復水配管を経て前記ノズルにより前記脱気領域内に噴霧される脱気システムにおいて、前記循環ラインに設けられた弁と、前記ポンプの流量を検出する流量計と、前記ポンプによって下流の給水利用機器に送られる水量を調整する給水制御弁と、下流の給水利用機器が必要とする水量に基づいて前記給水制御弁を制御する給水制御弁制御部とが設けられ、該給水制御弁制御部は、前記下流の給水利用機器が必要とする水量の値が所定の閾値より小さく、前記脱気器給水弁の弁開度が無感領域にある場合に前記循環ラインに設けられた弁の開度を上げる制御を行い、なおかつ、前記流量計によって検出された流量が、前記ポンプの最低流量以上となるように前記循環ラインに設けられた弁の開度を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明においては、循環ラインを通った水は貯水タンクではなく脱気領域に戻され、脱気領域で脱気される。したがって、起動時において循環ラインを介してポンプと脱気領域との間で水を循環させることで、単にポンプの熱によって脱気を行っていた従来よりも、水の脱気を速く行うことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、復水配管から送られて来る水を脱気する脱気領域と該脱気領域で脱気された水を貯水する貯水タンクとを備えた脱気器と、該脱気器によって脱気された水を取り出して下流の給水利用機器に送るポンプと、前記ポンプによって前記脱気器から取り出された水を前記脱気領域に再び送る循環ラインと、前記復水配管に設けられた脱気器給水弁と、前記貯水タンクの水位を検出する水位検出器と、該水位検出器の出力に基づいて前記脱気器給水弁の弁開度を制御する脱気器給水量制御部と、前記脱気領域内に設けられ前記復水配管から送られて来る復水を該脱気領域内に霧状に噴霧するノズルと、前記ポンプによって前記脱気器から取り出された水を前記貯水タンクに再び送るミニマムフローラインとを備え、前記循環ラインは前記復水配管に接続され、該循環ライン内の水が前記復水配管を経て前記ノズルにより前記脱気領域内に噴霧される脱気システムにおいて、前記循環ラインに設けられた弁と、前記ポンプによって下流の給水利用機器に送られる水量を調整する給水制御弁と、下流の給水利用機器が必要とする水量に基づいて前記給水制御弁を制御する給水制御弁制御部とが設けられ、該給水制御弁制御部は、前記下流の給水利用機器が必要とする水量の値が所定の閾値より小さく、前記脱気器給水弁の弁開度が無感領域にある場合に前記循環ラインに設けられた弁の開度を上げる制御を行うとともに、前記ミニマムフローラインに設けられた弁と、前記ポンプの流量を検出する流量計とが設けられ、前記ミニマムフローラインに設けられた前記弁は、前記給水制御弁制御部とは独立して、前記流量計によって検出された流量が、常に前記ポンプの最低流量以上となるように、その開度が制御されることを特徴とする。
【００１４】
少量の水を下流の給水利用機器（例えばボイラ）側に送り出す場合、貯水タンクの水位の変動がごくわずかである。このため、脱気器給水量制御部が脱気器給水弁に与える弁開度指令が小さすぎ、脱気器給水弁は開かない（図６において弁開度指令が脱気器給水弁の無感領域にある状態）。貯水タンク内の貯水がある程度まで水位が下がらないと弁が開かず、その結果、間欠的に復水が供給されることとなる。このとき、脱気器に対して突然冷たい復水（例えば３０℃）が流れ込み、蒸気が凝縮して圧力が下がる。このため貯水タンク内の飽和水がフラッシュし、気泡がポンプに吸い込まれキャビテーション等の悪影響が生じてしまう恐れがある。
この発明においては、復水配管と循環ラインとが合流し、共通のノズルによって脱気領域内に噴霧される。これによって復水配管に循環ラインを介して比較的温度が高い水（例えば１００℃）を連続的に流すことができるため、復水配管の弁が間欠的に開いたときでも、脱気器内に突然冷たい復水が流れ込むことを防止できる。
【００１６】
この発明においては、下流の給水利用機器が必要とする水量の値が所定の閾値より小さくなった場合、換言すると給水制御弁の開度が小さく、貯水タンク内における貯水の減り方がわずかで脱気器給水弁に対する弁開度が無感領域にある場合において、給水制御弁制御部が循環ラインの弁の開度を上げる。これにより、復水配管に循環ラインを介して比較的温度が高い水（例えば１００℃）が連続的に流れるため、復水配管の脱気器給水弁が間欠的に開いたときでも、脱気器内に突然冷たい復水が流れ込むことがなく、キャビテーション等の悪影響を防ぐことができる。
下流の給水利用機器が必要とする水量の値が所定の閾値より大きくなり、脱気器給水弁に与えられる弁開度指令が無感領域以上となった場合には循環ラインの弁を開けておく必要はない。しかし、循環ラインはミニマムフローラインと兼用であるため、給水制御弁制御部は、少なくともポンプの最低流量を保つように弁の開度を制御する。
【００１８】
この発明においては、循環ラインと別個にミニマムフローラインが設けられている。循環ラインは、起動時に開くことでポンプと脱気器との間で水を循環させ、水を脱気させる。ミニマムフローラインは、従来技術と同様に、常にポンプの最小流量を流しておくことでポンプの損傷を防ぐ。
【００２０】
この発明においては、下流の給水利用機器が必要とする水量の値が所定の閾値より小さくなった場合、換言すると給水制御弁の開度が小さく、貯水タンク内における貯水の減り方がわずかで脱気器給水弁に対する弁開度が無感領域にある場合において、給水制御弁制御部が循環ラインの弁の開度を上げる。これにより、復水配管に循環ラインを介して比較的温度が高い水（例えば１００℃）が連続的に流れるため、復水配管の脱気器給水弁が間欠的に開いたときでも、脱気器内に突然冷たい復水が流れ込むことがなく、キャビテーション等の悪影響を防ぐことができる。
また、ミニマムフローラインは従来と同様に制御される。すなわち循環ラインとは独立して制御され、常にポンプの最小流量を流しておくことでポンプの損傷を防ぐ。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の脱気システムは、発電プラント（コンベンショナルプラント、コンバインドプラント、原子力プラント、地熱プラント、バイナリプラント）や化学プラントなど、脱気器を要するプラントのすべてに応用可能である。
図１は第１実施形態として示した脱気システムである。なお、従来技術と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００２２】
符号５０は運転中ＢＦＰ５の下流で分岐して脱気領域３につながれたミニマムフローライン（循環ライン）である。脱気領域３にはミニマムフローライン５０の出口にノズル５２が設けられている。このノズル５２は復水配管３５に対するノズル３２ｂと同様のものであり、ノズル５２を介して脱気領域３内に水が噴き出されるようになっている。ミニマムフローライン５０には給水制御弁制御部６０によって制御される空気弁５３が設けられている。また、運転中ＢＦＰ５の流量を検出する流量計５４が運転中ＢＦＰ５の出口側に設けられている。この流量計５４の検出出力は給水制御弁制御部６０に与えられる。
【００２３】
また、符号５５は待機中ＢＦＰ６の下流で分岐して脱気領域３につながれたミニマムフローライン（循環ライン）である。脱気領域３にはミニマムフローライン５５の出口に臨んでノズル５６が設けられている。このノズル５６は復水配管３５に対するノズル３２ｂと同様のものであり、ノズル５６を介して脱気領域３内に水が噴き出されるようになっている。ミニマムフローライン５５には給水制御弁制御部６０によって制御される空気弁５７が設けられている。また、待機中ＢＦＰ６の流量を検出する流量計５８が待機中ＢＦＰ６の出口側に設けられている。この流量計５８の検出結果は給水制御弁制御部６０に与えられる。
【００２４】
なお、図示は省略するが、ノズル５２，５６には、これに付随して復水受け３２ａ（図５参照）等の構成も設けられている。また、ノズル５２，５６は噴霧された水が脱気トレイ３４に溢流される位置に設けられている。
【００２５】
また、給水制御弁制御部６０は下流に設けられた不図示のボイラ（給水利用機器）の出力要求値６１が与えられ、それに応じてボイラへの給水量を調節する給水制御弁６２を制御するようになっている。ボイラの要求値６１が高ければ給水制御弁６２を開いてボイラに対する給水を増やし、低ければ給水制御弁６２を閉じて給水を減らす。
【００２６】
このような脱気システムにおいて、起動時の動作について説明する。
貯水タンク４に最初に投入される水は脱気されていない。この水の溶存酸素濃度ＤＯ２は２０００ppb程度ある。これをそのままボイラに送ると錆を招くことから、これをミニマムフローライン５０，５５を利用して７ppb程度まで脱気する。すなわち、モータ弁８，１８を閉としてボイラへの給水を停止した状態で、運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６を起動させる。このとき、給水制御弁制御部６０が流量計５４，５８の出力に基づいて、運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６に最小流量が流れるように空気弁５３，５７を開く。ミニマムフローライン５０，５５内の水は脱気領域３のノズル５２，５６に供給され、脱気トレイ３４および脱気用蒸気吹込管３６（図５参照）から送られる蒸気によって脱気される。なお、この蒸気は、補助ボイラや他の系統で用いられる蒸気を利用する。
このようにミニマムフローライン５０，５５を介して脱気領域３と運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６との間で水が循環することで、貯水ｗは従来よりも速く脱気され、ボイラへの給水開始を早くすることが可能となる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態について図２を参照して説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略した。
本実施形態においては、上記第１実施形態のミニマムフローライン５０，５５の変形例として、ミニマムフローライン５０’、５５’が設けられている。これらミニマムフローライン５０’、５５’は上記第１実施形態と異なり、復水配管３５に合流している。
【００２８】
本実施形態においては、ミニマムフローライン５０’、５５’を通って脱気器１に送られる水は復水配管３５に合流し、復水とともに脱気領域３のノズル３２ｂによって脱気領域３に噴霧され脱気される。
さて、起動時において、貯水ｗの脱気が完全でなくても（５０ppb程度であっても）ボイラ側に水を送り出す場合がある。どの程度の脱気が完了した段階でボイラに対する水の供給を開始するかの判断はプラントによって異なるからである。少量の水をボイラ側に送り出す場合、貯水タンク４の水位の変動がごくわずかである。このため、脱気器給水量制御部４３が指示する弁開度が小さすぎ、図６の無感領域に位置し、脱気器給水弁４１は変動しない。貯水タンク４内の貯水ｗがある程度まで水位が下がらないと脱気器給水弁４１が開かず、その結果、間欠的に復水が供給されることとなる。このとき、脱気器１に対して突然冷たい復水（例えば３０℃）が流れ込み、脱気器１内の蒸気が凝縮して圧力が下がる。このため貯水タンク４内の飽和水がフラッシュし、周囲のシステムに悪影響を及ぼす恐れがある。例えば、貯水タンク４に発生した気泡が運転中ＢＦＰ５及び待機中ＢＦＰ６に吸い込まれキャビテーションが発生し、振動、破損の原因となってしまう。
【００２９】
本実施形態においては給水制御弁制御部６０に与えられるボイラ要求値６１が所定の閾値より小さい場合、換言すると給水制御弁６２の開度が小さく、貯水タンク４内における貯水ｗの減り方がわずかで脱気器給水弁４１に与えられる弁開度が弁４１の無感領域にある場合において、給水制御弁制御部６０が空気弁５３，５７の開度を上げる。これにより復水配管３５にミニマムフローライン５０’、５５’を介して比較的温度が高い水（例えば１００℃）が連続的に流れるため、復水配管３５の脱気器給水弁４１が間欠的に開いたときでも、脱気器１内に突然冷たい復水が流れ込むことがなく、上記のようなキャビテーション等の悪影響を防ぐことができる。
ボイラ要求値６１が高くなり、給水制御弁６２の開度が十分に大きくなると、貯水タンク４内における貯水ｗの減り方が大きくなり、脱気器給水弁４１に対する弁開度が無感領域よりも高い領域に移るため、給水制御弁制御部６０は空気弁５３，５７の開度を下げる。但し、流量計５４，５８により検出される流量が運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６の最低流量以上となるように、給水制御弁制御部６０は空気弁５３，５７を制御する。
なお、上記の制御は起動時だけではなく、何らかの原因によってボイラがストップした場合またはボイラの要求値が減少した場合にも適用される。
【００３０】
このように、本実施形態においては、ミニマムフローライン５０’，５５’を介して脱気領域３と運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６との間で水が循環することで、貯水ｗは従来よりも速く脱気され、ボイラへの給水開始を早くすることが可能となる。
また、ミニマムフローライン５０’，５５’を介して復水配管３５に比較的温度が高い水が供給されているから、ボイラ給水量が少ないときであっても復水配管３５から脱気器１への給水量が連続的となる。したがって脱気器内圧力を安定に保つことができ、キャビテーション等の悪影響を防止することができる。
また、上記第１実施形態とは異なり、新たなノズル５２，５６（図１参照）等は不要である。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図３は第３実施形態として示した脱気システムである。なお、従来技術と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
本実施形態においては、従来技術の脱気システムに加えて、ミニマムフローライン１５から分岐する再循環ライン（循環ライン）６５が設けられている。この再循環ライン６５はミニマムフローライン１５の空気弁１６の上流側で分岐し、復水配管３５に合流している。また、再循環ライン６５はモータ弁６６により流量が調整されるようになっている。
ミニマムフローライン２５についても同様に、再循環ライン（循環ライン）６７が空気弁２６の上流側で分岐し、復水配管３５に合流している。また、再循環ライン６７はモータ弁６８により流量が調整されるようになっている。
これら再循環ライン６５，６７に設けられているモータ弁６６，６８は、給水制御弁制御部７０によって制御される。給水制御弁制御部７０は下流に設けられた不図示のボイラ（給水利用機器）に対する出力要求値６１が入力され、それに応じてボイラへの給水量を調節する給水制御弁６２を制御するようになっている。ボイラの要求値６１が高ければ給水制御弁６２を開いてボイラに対する給水を増やし、低ければ給水制御弁６２を閉じて給水を減らす。
【００３２】
このように構成された脱気システムの動作について説明する。
まず起動時の動作を説明する。貯水タンク４に最初に投入される水は脱気されていない。この水の溶存酸素濃度ＤＯ２は２０００ppb程度ある。これをそのままボイラに送ると錆を招くことから、再循環ライン６５，６７を利用して脱気する。すなわち、モータ弁８，１８を閉じてボイラへの給水を停止し、また、ミニマムフローライン１５，２５を閉じた状態で、モータ弁６６，６８を開き、運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６を起動させる。再循環ライン６５，６７内の水は復水配管３５を経てノズル３２ｂによって脱気領域３内に吹き出され、脱気トレイ３４および脱気用蒸気吹込管３６から送られる蒸気によって脱気される。なお、この蒸気は、補助ボイラや他の系統で用いられる蒸気を利用する。
脱気が十分に行われた後は、再循環ライン６５，６７を閉じる。このとき、空気弁１６，２６は、運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６に最小流量が流れるように流量計１４，２４に連動して開度が調整されているから、再循環ライン６５，６７が閉じた後は空気弁１６，２６が必要に応じて開き、運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６の最小流量が確保される。
【００３３】
さて、プラント運転中において、何らかの原因によってボイラがストップした場合またはボイラの要求値が減少した場合、ボイラの給水を抑えるために給水制御弁制御部７０が給水制御弁６２を絞る。ここで、ボイラの給水量が所定より少なくなると、上記第２実施形態で示したように、貯水タンク４内における貯水ｗの減り方が少なくなり、脱気器給水量制御部４３が与える弁開度が脱気器給水弁４１の無感領域に入ってしまう。このため、脱気器１には復水が間欠的に導入され、ポンプにキャビテーションが発生する等、周囲のシステムに悪影響を及ぼす恐れがある。
これを防ぐために、ボイラ要求６１が所定の閾値より小さい場合、換言すると給水制御弁６２の開度が小さく、貯水タンク４内における貯水ｗの減り方がわずかで脱気器給水弁４１に与えられる弁開度が弁４１の無感領域にある場合において、給水制御弁制御部７０がモータ弁６６，６８を開く。これにより復水配管３５に再循環ライン６５，６７を介して比較的温度が高い水（例えば１００℃）が連続的に流れるため、復水配管３５の脱気器給水弁４１が間欠的に開いたときでも、脱気器１内に突然冷たい復水が流れ込むことがなく、上記のようなキャビテーション等の悪影響を防ぐことができる。
ボイラ要求が高くなり、給水制御弁６２の開度が十分に大きくなると、貯水タンク４の減り方が大きくなり、脱気器給水弁４１に対する弁開度が無感領域よりも高い領域に移るため、給水制御弁制御部７０はモータ弁６６，６８を閉じる。
【００３４】
このように、本実施形態においては、再循環ライン６５，６７を介して脱気領域３と運転中ＢＦＰ５および待機中ＢＦＰ６との間で水が循環することで、貯水ｗは従来よりも速く脱気され、ボイラへの給水開始を早くすることが可能となる。
また、再循環ライン６５，６７を介して復水配管３５に比較的温度が高い水が供給されているから、ボイラ給水量が少ないときであっても復水配管３５から脱気器１への給水量が連続的となる。したがって脱気器内圧力を安定に保つことができ、キャビテーション等の悪影響を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては以下の効果を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、循環ラインを通った水は脱気領域に戻され、脱気領域で脱気される。したがって、貯水は従来よりも速く脱気され、ボイラへの給水開始を早くすることが可能となる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、循環ラインを介して復水配管に比較的温度が高い水が供給されるから、復水配管から脱気器への給水量が連続的となる。したがって下流の機器に送る給水量が少ないときであっても脱気器内圧力を安定に保つことができ、キャビテーション等の悪影響を防止することができる。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、何らかの原因によってボイラがストップした場合またはボイラの要求値が減少した場合に循環ラインを介して復水配管に比較的温度が高い水が連続的に流れるため、復水配管の脱気器給水弁が間欠的に開いたときでも、脱気器内に突然冷たい復水が流れ込むことがなく、キャビテーション等の悪影響を防ぐことができる。
また、給水制御弁制御部は流量計によって検出された流量がポンプの最低流量以上となるように循環ラインに設けられた弁を制御する。したがって、流量不足によるポンプの損傷を防止することができる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、循環ラインを通った水は脱気領域に戻され、脱気領域で脱気される。したがって、貯水は従来よりも速く脱気され、ボイラへの給水開始を早くすることが可能となる。また、循環ラインとは別個に設けられたミニマムフローラインにより、ポンプの損傷を防ぐことができる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、何らかの原因によってボイラがストップした場合またはボイラの要求値が減少した場合に循環ラインを介して復水配管に比較的温度が高い水が連続的に流れるため、復水配管の脱気器給水弁が間欠的に開いたときでも、脱気器内に突然冷たい復水が流れ込むことがなく、キャビテーション等の悪影響を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の脱気システムについて示した図である。
【図２】本発明の第２実施形態の脱気システムについて示した図である。
【図３】本発明の第３実施形態の脱気システムについて示した図である。
【図４】従来の脱気システムについて示した図である。
【図５】従来の脱気器の概略構成について示した縦断面図である。
【図６】脱気器給水弁に与えられる弁開度と流量特性との関係を示した図である。
【符号の説明】
１脱気器
３脱気領域
４貯水タンク
５運転中ＢＦＰ
６待機中ＢＦＰ
３２ｂノズル
３５復水配管
４１脱気器給水弁
４２水位検出器
４３脱気器給水量制御部
５０，５５ミニマムフローライン（循環ライン）
５０'，５５' ミニマムフローライン（循環ライン）
５３，５７空気弁
５４，５８流量計
６０給水制御弁制御部
６２給水制御弁
６５，６７再循環ライン（循環ライン）
６６，６８モータ弁
７０給水制御弁制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a degassing system used for degassing, for example, feed water flowing into a boiler in a power plant facility.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a view showing a configuration around the deaerator in the power plant until the boiler condensate is deaerated and passed through the boiler again. In the figure, reference numeral 1 denotes a deaerator, which includes a deaeration region 3 and a water storage tank 4.
During operation, the stored water w in the water storage tank 4 is taken out by a BFP (Boiler Feed Pump) 5 during operation and sent to a high-pressure heater or a boiler. During standby, it is taken out by the standby BFP 6 and sent to a high-pressure heater or boiler.
[0003]
The flow of the stored water w during operation will be described more specifically. The stored water w taken out by the BFP 5 during operation is sent to the high-pressure heater or boiler via the check valve 7 and the motor valve 8. A line 9 is provided to bypass the check valve 7 and the motor valve 8. The line 9 is provided with a motor valve 10, a check valve 11, and an orifice 12, so that the water storage w flows in the reverse direction. It has become. Further, a flow meter 14 is provided at the outlet of the operating BFP 5 so as to detect the flow rate of the operating BFP 5. Further, a minimum flow line 15 branched from the BFP 5 during operation and connected to the water storage tank 4 is provided. The flow rate of water flowing through the minimum flow line 15 is adjusted by an air valve 16. The air valve 16 is linked to the flow meter 14 and is controlled so that the minimum flow rate required for operation flows to the BFP 5 during operation. That is, in the state where the operating BFP 5 is activated, the operating BFP 5 is damaged by heat if the operating BFP 5 flow rate is less than a predetermined amount. In order to prevent this, even when the amount of water sent to the boiler is small, the minimum flow rate is secured for the BFP 5 during operation by controlling the air valve 16 to an appropriate opening degree. The water passing through the minimum flow line 15 is returned to the water storage tank 4 again, and the water storage w circulates between the water storage tank 4 and the operating BFP 5.
[0004]
Similarly, the flow of the stored water w during standby will be described more specifically. The stored water w taken out by the standby BFP 6 is sent to the high-pressure heater or boiler via the check valve 17 and the motor valve 18. Further, a line 19 is provided to bypass the check valve 17 and the motor valve 18. The line 19 is provided with a motor valve 20, a check valve 21, and an orifice 22 so that the stored water flows in the reverse direction. It has become. A flow meter 24 is provided at the outlet of the standby BFP 6 so as to detect the flow rate of the standby BFP 6. Further, a minimum flow line 25 branched from the standby BFP 6 and connected to the water storage tank 4 is provided. The flow rate of the water flowing through the minimum flow line 25 is adjusted by the air valve 26. The air valve 26 is interlocked with the flow meter 24 and is controlled so that the minimum flow rate required for operation flows to the standby BFP 6. The operations of the minimum flow line 25, the air valve 26, and the flow meter 24 are the same as in the case of the BFP 5 during operation, and a description thereof is omitted.
[0005]
Next, the deaerator 1 will be described more specifically. As shown in FIG. 5, this type of deaerator 1 (see, for example, Patent Document 1) is provided with a plurality of stages of deaeration trays 34 in the deaeration region 3 at the top of the body 32, and Condensate to be deaerated is sprayed on the upper deaeration tray 34 through the condensate receiver 32a and the nozzle 32b. The condensate is sequentially overflowed to the deaeration tray 34, and steam is blown out from the deaeration steam blow pipes 36 disposed on the side of the deaeration region 3. Steam and condensate come into gas-liquid contact with each other, and the condensate is degassed. The degassed condensate stays in the lower storage tank 4 and is taken out from the downpipe 37 provided at the bottom of the body 32 as feed water to the boiler or the like.
The minimum flow lines 15 and 25 (see FIG. 4) are introduced into the water storage tank 4 via the discharge pipe 38.
[0006]
Further, in FIG. 4, reference numeral 40 is a valve for controlling the amount of steam blown from the deaeration steam blowing pipe 36, and reference numeral 41 is a degassing for controlling the condensate flow rate supplied from the condensate pipe 35 to the deaerator 1. This is an air supply valve. The deaerator water supply valve 41 is interlocked with the water level detector 42 of the water storage tank 4, and the opening degree is controlled by the deaerator water supply amount control unit 43 to control the amount of condensate supplied to the deaerator 1. It has become so. More specifically, the amount of condensate supplied is determined by the characteristics shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the valve opening provided by the deaerator water supply amount control unit 43, and the vertical axis represents the CV value (flow rate characteristic) of the deaerator water supply valve 41. When more water is used in the boiler, the amount of water supplied from the water storage tank 4 to the boiler is large, and the reduction of the water storage w in the water storage tank 4 is accelerated. In this case, the deaerator water supply amount control unit 43 gives a larger valve opening degree to the deaerator water supply valve 41, and the amount of condensate supplied to the deaerator 1 is increased by the flow rate characteristic of FIG. The When the amount of water used in the boiler is reduced, the amount of water supplied from the water storage tank 4 to the boiler is reduced, and the reduction of the water storage w in the water storage tank 4 is delayed. In this case, the deaerator water supply amount control unit 43 gives a smaller valve opening to the deaerator water supply valve 41, and the amount of condensate supplied to the deaerator 1 is reduced by the flow rate characteristic of FIG. The
[0007]
In such a system, the operation at the time of starting the plant will be described.
The water initially introduced into the water storage tank 4 is not deaerated. The dissolved oxygen concentration DO2 of this water is about 2000 ppb. If this is sent to the boiler as it is, it will cause rust, so the stored water w is deaerated to about 7 ppb using the minimum flow lines 15 and 25. That is, the operating BFP 5 and the standby BFP 6 are started in a state where the motor valves 8 and 18 are closed and the water supply to the boiler is stopped. At this time, the minimum flow rate of the pump is circulated between the operating BFP 5 and the standby BFP 6 and the water storage tank 4 via the minimum flow lines 15 and 25. As a result, the stored water w is gradually heated by the operating BFP 5 and the standby BFP 6 and the oxygen in the stored water w is degassed.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-6-182108
[Patent Document 2]
JP 10-61905 A
[Patent Document 3]
JP 2000-265968 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the deaeration performed by the above conventional method, since the deaeration is performed depending on the heat of the pump, there is a problem that the deaeration speed is slow and it takes about 20 hours to complete the deaeration.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a deaeration system that can quickly deaerate at startup.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a deaerator having a deaeration region for degassing water sent from the condensate pipe, and a water storage tank for storing water deaerated in the deaeration region, A pump for taking out the water deaerated by the deaerator and sending it to a downstream water supply equipment When, A circulation line for re-feeding water taken from the deaerator by the pump to the deaeration region A deaerator water supply valve provided in the condensate pipe, a water level detector for detecting the water level of the water storage tank, and the valve opening of the deaerator water supply valve based on the output of the water level detector A deaerator water supply control unit for controlling, and a nozzle for spraying the condensate provided in the deaeration region and fed from the condensate pipe in a mist form into the deaeration region, Is connected to the condensate pipe, and in a deaeration system in which water in the circulation line is sprayed into the deaeration region by the nozzle through the condensate pipe, a valve provided in the circulation line; A flow meter that detects the flow rate of the pump, a water supply control valve that adjusts the amount of water sent to the downstream water supply utilization device by the pump, and the water supply control valve that is controlled based on the amount of water required by the downstream water supply utilization device A water supply control valve control unit, and the water supply control The control unit is a valve provided in the circulation line when the value of the amount of water required by the downstream water supply utilization device is smaller than a predetermined threshold value and the valve opening of the deaerator water supply valve is in the insensitive region. And the opening degree of the valve provided in the circulation line is controlled so that the flow rate detected by the flow meter is equal to or higher than the minimum flow rate of the pump. It is characterized by.
[0012]
In the present invention, the water passing through the circulation line is returned to the deaeration region instead of the water storage tank, and deaerated in the deaeration region. Therefore, by circulating water between the pump and the deaeration region via the circulation line at the time of start-up, water can be degassed faster than in the past where the deaeration was simply performed by the heat of the pump. it can.
[0013]
The invention described in claim 2 A deaerator having a deaeration region for degassing water sent from the condensate piping and a water storage tank for storing water deaerated in the deaeration region, and deaerated by the deaerator A pump that removes the water and sends it to a downstream feed water utilization device, and a circulation line that sends the water taken out from the deaerator by the pump back to the deaeration region; A deaerator water supply valve provided in the condensate pipe, a water level detector for detecting the water level of the water storage tank, and a valve opening degree of the deaerator water supply valve is controlled based on an output of the water level detector. A deaerator water supply amount control unit, and a nozzle that is provided in the deaeration region and sprays the condensate sent from the condensate pipe in a mist form in the deaeration region A minimum flow line for re-feeding water taken from the deaerator by the pump to the water storage tank; The circulation line is connected to the condensate pipe, and water in the circulation line is sprayed into the deaeration region by the nozzle through the condensate pipe. In the deaeration system, the water supply based on a valve provided in the circulation line, a water supply control valve for adjusting the amount of water sent to the downstream water supply utilization device by the pump, and the water amount required by the downstream water supply utilization device And a water supply control valve control unit for controlling the control valve, wherein the water supply control valve control unit has a water amount value required by the downstream water supply utilization device smaller than a predetermined threshold value, and the deaerator water supply valve When the valve opening is in the insensitive region, the valve opening is controlled to increase the opening of the valve provided in the circulation line, the valve provided in the minimum flow line, and a flow meter for detecting the flow rate of the pump, The valve provided in the minimum flow line is independent of the water supply control valve control unit so that the flow rate detected by the flow meter is always greater than or equal to the minimum flow rate of the pump. That the degree of opening controlled It is characterized by.
[0014]
When a small amount of water is sent to the downstream water supply equipment (for example, boiler) side, the fluctuation of the water level in the water storage tank is negligible. For this reason, the valve opening command given to the deaerator water supply valve by the deaerator water supply amount control unit is too small, and the deaerator water supply valve does not open (in FIG. State in the sensitive area). If the water level in the water storage tank does not drop to a certain extent, the valve will not open, and as a result, the condensate will be supplied intermittently. At this time, cold condensate (for example, 30 ° C.) suddenly flows into the deaerator, the steam condenses, and the pressure decreases. For this reason, the saturated water in the water storage tank is flushed, and bubbles are sucked into the pump, which may cause adverse effects such as cavitation.
In the present invention, the condensate pipe and the circulation line are joined and sprayed into the deaeration region by a common nozzle. As a result, water having a relatively high temperature (for example, 100 ° C.) can be continuously passed through the condensate pipe through the circulation line, so even when the valve of the condensate pipe is intermittently opened, It is possible to prevent cold condensate from flowing into the water suddenly.
[0016]
In this invention, when the value of the amount of water required by the downstream water supply utilization equipment becomes smaller than the predetermined threshold value, in other words, the opening of the water supply control valve is small, and the method for reducing the amount of water stored in the water storage tank is slight. When the valve opening degree relative to the air supply valve is in the insensitive region, the water supply control valve control unit increases the opening degree of the valve in the circulation line. As a result, water having a relatively high temperature (for example, 100 ° C.) continuously flows to the condensate pipe through the circulation line, so that the deaeration is performed even when the deaerator water supply valve of the condensate pipe is intermittently opened. Cold condensate does not suddenly flow into the vessel, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
When the value of the amount of water required by the downstream water supply equipment exceeds the predetermined threshold and the valve opening command given to the deaerator water supply valve exceeds the dead zone, open the circulation line valve. There is no need to keep it. However, since the circulation line is also used as the minimum flow line, the water supply control valve control unit controls the opening of the valve so as to keep at least the minimum flow rate of the pump.
[0018]
In the present invention, a minimum flow line is provided separately from the circulation line. The circulation line is opened at the time of startup to circulate water between the pump and the deaerator, thereby degassing the water. As with the prior art, the minimum flow line prevents the pump from being damaged by always allowing the minimum flow rate of the pump to flow.
[0020]
In this invention, when the value of the amount of water required by the downstream water supply utilization equipment becomes smaller than the predetermined threshold value, in other words, the opening of the water supply control valve is small, and the method for reducing the amount of water stored in the water storage tank is slight. When the valve opening degree relative to the air supply valve is in the insensitive region, the water supply control valve control unit increases the opening degree of the valve in the circulation line. As a result, water having a relatively high temperature (for example, 100 ° C.) continuously flows to the condensate pipe through the circulation line, so that the deaeration is performed even when the deaerator water supply valve of the condensate pipe is intermittently opened. Cold condensate does not suddenly flow into the vessel, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
Further, the minimum flow line is controlled in the same manner as in the prior art. That is, it is controlled independently from the circulation line, and always keeps the minimum flow rate of the pump to prevent the pump from being damaged.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the deaeration system of this invention is applicable to all the plants which require deaerators, such as a power plant (conventional plant, combined plant, nuclear power plant, geothermal plant, binary plant) and a chemical plant.
FIG. 1 shows a deaeration system shown as the first embodiment. In addition, about the structure same as a prior art, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
[0022]
Reference numeral 50 denotes a minimum flow line (circulation line) branched downstream of the BFP 5 during operation and connected to the deaeration region 3. A nozzle 52 is provided at the outlet of the minimum flow line 50 in the deaeration region 3. This nozzle 52 is the same as the nozzle 32 b for the condensate pipe 35, and water is jetted into the deaeration region 3 through the nozzle 52. The minimum flow line 50 is provided with an air valve 53 controlled by a water supply control valve control unit 60. Further, a flow meter 54 for detecting the flow rate of the operating BFP 5 is provided on the outlet side of the operating BFP 5. The detection output of the flow meter 54 is given to the water supply control valve control unit 60.
[0023]
Reference numeral 55 denotes a minimum flow line (circulation line) branched downstream from the standby BFP 6 and connected to the deaeration region 3. A nozzle 56 is provided in the deaeration region 3 so as to face the outlet of the minimum flow line 55. This nozzle 56 is the same as the nozzle 32 b for the condensate pipe 35, and water is jetted into the deaeration region 3 through the nozzle 56. The minimum flow line 55 is provided with an air valve 57 controlled by the water supply control valve controller 60. A flow meter 58 for detecting the flow rate of the standby BFP 6 is provided on the outlet side of the standby BFP 6. The detection result of the flow meter 58 is given to the water supply control valve control unit 60.
[0024]
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the nozzles 52 and 56 are also provided with structures, such as the condensate receptacle 32a (refer FIG. 5), accompanying this. The nozzles 52 and 56 are provided at positions where the sprayed water overflows the deaeration tray 34.
[0025]
Further, the water supply control valve control unit 60 receives an output request value 61 of a boiler (water supply utilization device) (not shown) provided downstream, and controls the water supply control valve 62 that adjusts the amount of water supplied to the boiler accordingly. It is like that. If the required value 61 of the boiler is high, the water supply control valve 62 is opened to increase the water supply to the boiler, and if low, the water supply control valve 62 is closed to reduce the water supply.
[0026]
In such a deaeration system, the operation at the time of activation will be described.
The water initially introduced into the water storage tank 4 is not deaerated. The dissolved oxygen concentration DO2 of this water is about 2000 ppb. If this is sent to the boiler as it is, it will cause rust, so this is deaerated to about 7 ppb using the minimum flow lines 50 and 55. That is, the operating BFP 5 and the standby BFP 6 are started in a state where the motor valves 8 and 18 are closed and the water supply to the boiler is stopped. At this time, the water supply control valve controller 60 opens the air valves 53 and 57 based on the outputs of the flow meters 54 and 58 so that the minimum flow rate flows through the operating BFP 5 and the standby BFP 6. The water in the minimum flow lines 50 and 55 is supplied to the nozzles 52 and 56 in the deaeration region 3 and is deaerated by steam sent from the deaeration tray 34 and the deaeration steam blowing pipe 36 (see FIG. 5). In addition, this steam utilizes the steam used by an auxiliary boiler or another system.
In this way, water is circulated between the deaeration region 3 and the operating BFP 5 and the standby BFP 6 via the minimum flow lines 50 and 55, so that the stored water w is degassed faster than before, and water is supplied to the boiler. It becomes possible to start early.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure same as the said 1st Embodiment, the same code | symbol was used and the description was abbreviate | omitted.
In the present embodiment, minimum flow lines 50 ′ and 55 ′ are provided as modifications of the minimum flow lines 50 and 55 of the first embodiment. Unlike the first embodiment, these minimum flow lines 50 ′ and 55 ′ merge with the condensate pipe 35.
[0028]
In this embodiment, the water sent to the deaerator 1 through the minimum flow lines 50 ′ and 55 ′ joins the condensate pipe 35, and enters the deaeration region 3 together with the condensate by the nozzle 32 b in the deaeration region 3. Sprayed and degassed.
Now, at the time of start-up, water may be sent to the boiler side even if the degassing of the stored water w is not complete (even if it is about 50 ppb). This is because the determination of how much deaeration is completed and the start of water supply to the boiler differs depending on the plant. When a small amount of water is sent out to the boiler side, the fluctuation of the water level of the water storage tank 4 is negligible. For this reason, the valve opening degree which the deaerator water supply amount control part 43 instruct | indicates is too small, is located in the dead area of FIG. 6, and the deaerator water supply valve 41 does not fluctuate. If the water level in the water storage tank 4 does not drop to a certain extent, the deaerator water supply valve 41 does not open, and as a result, the condensate is supplied intermittently. At this time, cold condensate (for example, 30 ° C.) suddenly flows into the deaerator 1, and the vapor in the deaerator 1 condenses and the pressure decreases. For this reason, the saturated water in the water storage tank 4 is flushed, which may adversely affect the surrounding system. For example, bubbles generated in the water storage tank 4 are sucked into the operating BFP 5 and the standby BFP 6 to cause cavitation, causing vibration and damage.
[0029]
In this embodiment, when the boiler required value 61 given to the water supply control valve control unit 60 is smaller than a predetermined threshold value, in other words, the opening degree of the water supply control valve 62 is small, and the way of reducing the water storage w in the water storage tank 4 is slight. When the valve opening given to the deaerator water supply valve 41 is in the insensitive region of the valve 41, the water supply control valve control unit 60 increases the opening of the air valves 53 and 57. As a result, water having a relatively high temperature (for example, 100 ° C.) continuously flows into the condensate pipe 35 via the minimum flow lines 50 ′ and 55 ′, so that the deaerator water supply valve 41 of the condensate pipe 35 is intermittent. Even when it is opened, cold condensate does not suddenly flow into the deaerator 1, and adverse effects such as cavitation as described above can be prevented.
When the boiler required value 61 becomes high and the opening degree of the water supply control valve 62 becomes sufficiently large, the way to reduce the water storage w in the water storage tank 4 becomes large, and the valve opening degree with respect to the deaerator water supply valve 41 is less than the insensitive region. Therefore, the water supply control valve controller 60 lowers the opening degree of the air valves 53 and 57. However, the water supply control valve control unit 60 controls the air valves 53 and 57 so that the flow rates detected by the flow meters 54 and 58 are equal to or higher than the minimum flow rates of the operating BFP 5 and the standby BFP 6.
The above control is applied not only at the time of start-up but also when the boiler is stopped for some reason or when the required value of the boiler is reduced.
[0030]
As described above, in this embodiment, the water is circulated between the deaeration region 3 and the operating BFP 5 and the standby BFP 6 via the minimum flow lines 50 ′ and 55 ′. It is possible to quickly deaerate and start water supply to the boiler earlier.
Further, since water having a relatively high temperature is supplied to the condensate pipe 35 via the minimum flow lines 50 ′ and 55 ′, the deaerator 1 is supplied from the condensate pipe 35 even when the boiler water supply amount is small. The water supply to is continuous. Therefore, the pressure in the deaerator can be kept stable, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
Further, unlike the first embodiment, new nozzles 52 and 56 (see FIG. 1) and the like are unnecessary.
[0031]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows a deaeration system shown as the third embodiment. In addition, about the structure same as a prior art, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
In the present embodiment, a recirculation line (circulation line) 65 branched from the minimum flow line 15 is provided in addition to the conventional deaeration system. This recirculation line 65 branches upstream of the air valve 16 of the minimum flow line 15 and joins the condensate pipe 35. The flow rate of the recirculation line 65 is adjusted by a motor valve 66.
Similarly, for the minimum flow line 25, a recirculation line (circulation line) 67 branches on the upstream side of the air valve 26 and joins the condensate pipe 35. The flow rate of the recirculation line 67 is adjusted by a motor valve 68.
The motor valves 66 and 68 provided in these recirculation lines 65 and 67 are controlled by the water supply control valve control unit 70. The water supply control valve control unit 70 receives an output request value 61 for a boiler (water supply utilization device) (not shown) provided downstream, and controls the water supply control valve 62 that adjusts the amount of water supplied to the boiler accordingly. It has become. If the required value 61 of the boiler is high, the water supply control valve 62 is opened to increase the water supply to the boiler, and if low, the water supply control valve 62 is closed to reduce the water supply.
[0032]
The operation of the deaeration system configured as described above will be described.
First, the operation at startup will be described. The water initially introduced into the water storage tank 4 is not deaerated. The dissolved oxygen concentration DO2 of this water is about 2000 ppb. If this is sent to the boiler as it is, rusting will be caused, so degassing is performed using the recirculation lines 65 and 67. That is, the motor valves 8 and 18 are closed to stop water supply to the boiler, and the minimum flow lines 15 and 25 are closed, and the motor valves 66 and 68 are opened to start the operating BFP 5 and the standby BFP 6. . The water in the recirculation lines 65 and 67 is blown into the deaeration region 3 by the nozzle 32b through the condensate pipe 35 and deaerated by the steam sent from the deaeration tray 34 and the deaeration steam blow pipe 36. In addition, this steam utilizes the steam used by an auxiliary boiler or another system.
After sufficient degassing, the recirculation lines 65 and 67 are closed. At this time, since the opening degree of the air valves 16 and 26 is adjusted in conjunction with the flow meters 14 and 24 so that the minimum flow rate flows through the operating BFP 5 and the standby BFP 6, the recirculation lines 65 and 67 are closed. After that, the air valves 16 and 26 are opened as necessary, and the minimum flow rates of the operating BFP 5 and the standby BFP 6 are ensured.
[0033]
Now, during the plant operation, when the boiler stops for some reason or when the required value of the boiler decreases, the water supply control valve control unit 70 throttles the water supply control valve 62 in order to suppress the water supply of the boiler. Here, when the water supply amount of the boiler becomes smaller than a predetermined amount, as shown in the second embodiment, the method of reducing the water storage w in the water storage tank 4 is reduced, and the valve opening provided by the deaerator water supply amount control unit 43 is reduced. The degree enters the insensitive area of the deaerator water supply valve 41. For this reason, condensate is intermittently introduced into the deaerator 1, and cavitation may occur in the pump, which may adversely affect the surrounding system.
In order to prevent this, when the boiler request 61 is smaller than the predetermined threshold value, in other words, the opening degree of the water supply control valve 62 is small, and the method for reducing the water storage w in the water storage tank 4 is given to the deaerator water supply valve 41 in a slight amount. When the valve opening is in the insensitive region of the valve 41, the water supply control valve control unit 70 opens the motor valves 66 and 68. As a result, water having a relatively high temperature (for example, 100 ° C.) continuously flows into the condensate pipe 35 via the recirculation lines 65 and 67, so that the deaerator water supply valve 41 of the condensate pipe 35 is intermittently opened. Even in such a case, cold condensate does not suddenly flow into the deaerator 1, and adverse effects such as cavitation as described above can be prevented.
When the boiler demand becomes high and the opening degree of the water supply control valve 62 becomes sufficiently large, the water tank 4 is reduced in number, and the valve opening degree with respect to the deaerator water supply valve 41 shifts to a region higher than the insensitive region. The water supply control valve control unit 70 closes the motor valves 66 and 68.
[0034]
As described above, in the present embodiment, water is circulated between the deaeration region 3 and the operating BFP 5 and the standby BFP 6 via the recirculation lines 65 and 67, so that the stored water w is desorbed faster than before. It is possible to start the water supply to the boiler sooner.
Further, since water having a relatively high temperature is supplied to the condensate pipe 35 via the recirculation lines 65 and 67, even when the boiler water supply amount is small, the condenser pipe 35 is connected to the deaerator 1. The amount of water supply is continuous. Therefore, the pressure in the deaerator can be kept stable, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the following effects can be obtained in the present invention.
According to invention of Claim 1, the water which passed through the circulation line is returned to a deaeration area | region, and is deaerated in a deaeration area | region. Therefore, the stored water is degassed faster than before, and the water supply to the boiler can be started earlier.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, since water having a relatively high temperature is supplied to the condensate pipe via the circulation line, the amount of water supplied from the condensate pipe to the deaerator becomes continuous. Therefore, even when the amount of water supplied to the downstream equipment is small, the pressure in the deaerator can be kept stable, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
[0037]
According to the third aspect of the present invention, when the boiler is stopped for some reason or when the required value of the boiler is decreased, water having a relatively high temperature continuously flows through the circulation line to the condensate pipe. Even when the deaerator water supply valve of the condensate pipe is intermittently opened, cold condensate does not suddenly flow into the deaerator, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
Further, the water supply control valve control unit controls a valve provided in the circulation line such that the flow rate detected by the flow meter is equal to or higher than the minimum flow rate of the pump. Therefore, damage to the pump due to insufficient flow rate can be prevented.
[0038]
According to invention of Claim 4, the water which passed through the circulation line is returned to a deaeration area | region, and is deaerated in a deaeration area | region. Therefore, the stored water is degassed faster than before, and the water supply to the boiler can be started earlier. Further, damage to the pump can be prevented by a minimum flow line provided separately from the circulation line.
[0039]
According to the fifth aspect of the present invention, when the boiler is stopped for some reason or when the required value of the boiler is reduced, water having a relatively high temperature continuously flows through the circulation line to the condensate pipe. Even when the deaerator water supply valve of the condensate pipe is intermittently opened, cold condensate does not suddenly flow into the deaerator, and adverse effects such as cavitation can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a deaeration system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a deaeration system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a deaeration system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a conventional deaeration system.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a conventional deaerator.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a valve opening degree given to a deaerator water supply valve and a flow rate characteristic.
[Explanation of symbols]
1 Deaerator
3 Degassing area
4 Water storage tank
5 BFP in operation
6 Waiting BFP
32b nozzle
35 Condensate piping
41 Deaerator water supply valve
42 Water level detector
43 Deaerator water supply control unit
50,55 Minimum flow line (circulation line)
50 ', 55' minimum flow line (circulation line)
53,57 Air valve
54,58 Flow meter
60 Water supply control valve controller
62 Water supply control valve
65,67 Recirculation line (circulation line)
66, 68 Motor valve
70 Water supply control valve controller

Claims

A deaerator having a deaeration region for degassing water sent from the condensate piping and a water storage tank for storing water deaerated in the deaeration region, and deaerated by the deaerator A pump that removes water and sends it to downstream feed water utilization equipment, and a circulation line that sends water taken from the deaerator by the pump back to the deaeration region ;
A deaerator water supply valve provided in the condensate pipe, a water level detector for detecting the water level of the water storage tank, and a valve opening degree of the deaerator water supply valve is controlled based on an output of the water level detector. A deaerator water supply amount control unit; and a nozzle that is provided in the deaeration region and sprays the condensate sent from the condensate piping in the form of a mist in the deaeration region, In a deaeration system that is connected to a condensate pipe and water in the circulation line is sprayed into the deaeration region by the nozzle through the condensate pipe,
Necessary for a valve provided in the circulation line, a flow meter for detecting the flow rate of the pump, a water supply control valve for adjusting the amount of water sent to the downstream water supply utilization device by the pump, and a downstream water supply utilization device A water supply control valve control unit that controls the water supply control valve based on the amount of water, the water supply control valve control unit, the value of the water amount required by the downstream water supply utilization device is smaller than a predetermined threshold, When the opening degree of the deaerator water supply valve is in the insensitive region, control is performed to increase the opening degree of the valve provided in the circulation line, and the flow rate detected by the flow meter is the lowest of the pump. A deaeration system for controlling an opening degree of a valve provided in the circulation line so as to be equal to or higher than a flow rate .

A deaerator having a deaeration region for degassing water sent from the condensate piping and a water storage tank for storing water deaerated in the deaeration region, and deaerated by the deaerator A pump that removes the water and sends it to a downstream feed water utilization device, and a circulation line that sends the water taken out from the deaerator by the pump back to the deaeration region;
A deaerator water supply valve provided in the condensate pipe, a water level detector for detecting the water level of the water storage tank, and a valve opening degree of the deaerator water supply valve is controlled based on an output of the water level detector. A deaerator water supply amount control unit; a nozzle provided in the deaeration region for spraying condensate sent from the condensate pipe in a mist form into the deaeration region; and the deaerator by the pump A minimum flow line that re-feeds the water taken out from the storage tank to the water storage tank, the circulation line is connected to the condensate pipe, and the water in the circulation line passes through the condensate pipe and is degassed by the nozzle. In the deaeration system sprayed into the area ,
Control the water supply control valve based on a valve provided in the circulation line, a water supply control valve that adjusts the amount of water sent to the downstream water supply utilization device by the pump, and a water amount required by the downstream water supply utilization device A water supply control valve control unit, wherein the water supply control valve control unit has a value of the amount of water required by the downstream water supply utilization device smaller than a predetermined threshold value, and the valve opening of the deaerator water supply valve is not While performing control to increase the opening of the valve provided in the circulation line when in the sensitive area,
A valve provided in the minimum flow line and a flow meter for detecting the flow rate of the pump are provided, and the valve provided in the minimum flow line is independent of the water supply control valve control unit, The deaeration system , wherein the opening degree is controlled so that the flow rate detected by the flow meter is always greater than or equal to the minimum flow rate of the pump .