JP5014393B2 - 復水ポンプストレーナ洗浄方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、発電プラントにおける復水系統において、復水ポンプのストレーナの詰りに対処する手法に関し、特に、復水ポンプのストレーナ洗浄方法に関する。

一般に、発電プラントの一つである火力発電所においては、ボイラーで蒸気を発生させて、この蒸気によって蒸気タービンを駆動して発電機によって発電を行っている。そして、蒸気タービンを通過した蒸気は、復水器によって復水された後、復水ポンプによってボイラーに送られている。

上述の復水ポンプには、復水中の不純物を除去するために、所謂ストレーナが設けられており、復水をストレーナに通して、不純物を除去している。ところが、不純物を除去する関係上、ストレーナに目詰まりが生じてしまうと、ストレーナの洗浄を行うか又はストレーナを交換する必要がある。

一方、発電用蒸気タービン設備などの復水・給水系統などにおいて、ポンプ入口に設置するストレーナを自動洗浄するためのストレーナ洗浄装置が知られており、ここでは、主管路においてポンプの上流側を少なくとも２系統に分岐して現用及び予備用の分岐管路を設け、各分岐管路の各々にストレーナを設けている。

そして、各ストレーナの入口側及び出口側のそれぞれに開閉弁を設けて、各分岐管路のストレーナ入口側の開閉弁とストレーナ入口側との間に系外に管路流体を排出するブローラインを設けるとともに、このブローラインを開閉する開閉弁を設けている。

さらに、各ストレーナ出口側の間をバイパス管路で繋ぐととともに、その中間部からポンプの下流側との間を管路で繋いで、逆洗ラインを形成し、バイパス管路には、各ストレーナ出口側と逆洗ライン接続点との間にそれぞれ開閉弁を設けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

そして、特許文献１に記載のストレーナ洗浄装置においては、洗浄の際、現用系統の開閉弁を閉じ、予備用系統の開閉弁を開いて系統切り替えを行って、逆洗ラインによって、一方のストレーナを使用中に、他方のストレーナを水の逆流により洗浄するようにしている。

特開平６−３１３５０４号公報

上述のストレーナ洗浄装置においては、ポンプ上流側を２系統に分岐して、現用及び予備分岐管路を設けており、洗浄の際、現用系統の開閉弁を閉じ、予備用系統の開閉弁を開いて系統切り替えを行って、逆洗ラインによって、一方のストレーナを使用中に、他方のストレーナを水の逆流により洗浄するようにしているものの、その機構が極めて複雑であり、復水ポンプが真空状況下という特殊な状況にあることを考慮すると、復水ポンプのストレーナの洗浄には適さない。

つまり、復水ポンプは真空状況下という特殊な状況で使用されているため、不可避的に負圧が生じ、内部に空気が入り易くなっている。このため、復水ポンプのストレーナ洗浄に当たっては内部に空気が入らないように注意しつつストレーナの洗浄を行う必要がある（内部に空気が流入することは厳禁である）。

従って、本発明は、特殊な状況下で使用される復水ポンプのストレーナの目詰まりを容易に解消することのできる復水ポンプストレーナ洗浄方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明は、蒸気タービンを通過した蒸気を復水する復水器からの復水を循環するための復水ポンプを備える復水ポンプ系統において前記復水ポンプの入口側に配設されたストレーナの目詰まりを解消するための復水ポンプストレーナ洗浄方法であって、前記復水ポンプ系統は、前記ストレーナの入口側に配置された復水ポンプ入口弁と、前記復水ポンプの出口側に配置された復水ポンプ出口弁と、洗浄水を前記ストレーナに供給する洗浄水供給手段と、前記復水ポンプと前記復水器を連絡する第一均圧弁と、を有し、前記ストレーナの出口側及び入口側の圧力差である差圧が予め規定された閾値以上となると、前記復水ポンプを停止する第１のステップと、前記復水ポンプ出口弁及び前記復水ポンプ入口弁を閉じる第２のステップと、前記第一均圧弁を閉止する第３のステップと、前記洗浄水供給手段から前記洗浄水を前記ストレーナに供給する第４のステップとを備える工程を実行することを特徴とするものである。

（１）に記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法では、ストレーナの出口側及び入口側の圧力差である差圧が予め規定された閾値以上となった際に、復水ポンプを停止して、復水ポンプ入口弁及び第一均圧弁を閉じた後、洗浄水をストレーナに供給するようにしたので、真空状況下という特殊な状況下で使用される復水ポンプのストレーナの目詰まりを容易に解消することができる。

（２） 本発明は、（１）に記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法において、復水ポンプ系統は、ストレーナブロー弁と、前記ストレーナと前記復水器を連絡する第二均圧弁と、を有し、前記第４のステップを実行する前に、前記ストレーナブロー弁を開く第５のステップを実行することを特徴とするものである。

（２）に記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法では、ストレーナに洗浄水を供給する前にストレーナブロー弁を開いて、確実にストレーナの目詰まりを解消できる。

（３） 本発明は、（１）又は（２）に記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法において、前記第４のステップを実行した後、前記復水器の真空を監視しながら前記第一均圧弁を徐々に開く第６のステップと、前記復水ポンプ入口弁を開く第７のステップと、前記復水ポンプを駆動する第８のステップと、を実行することを特徴するものである。

（３）に記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法では、ストレーナに洗浄水を供給した後復水器の真空値を監視しながら第一均圧弁を徐々に開き、真空度が所定の範囲内（復水器と同圧）であると復水ポンプ入口弁を開き、そして、ストレーナの入口側及び出口側における差圧が予め定められた正常状態であると復水ポンプを駆動するようにしたので、確実に復水ポンプの復旧を行うことができる。

（４） 本発明は、（１）〜（３）のいずれかに記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法において、前記洗浄水供給手段は前記復水を洗浄水として前記ストレーナに与えるようにしたことを特徴とするものである。

（４）に記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法では、洗浄水として復水を用いるようにしたので、別に洗浄水を準備する必要がない。

以上のように、本発明によれば、ストレーナの出口側及び入口側の圧力差である差圧が予め規定された閾値以上となった際に、洗浄水をストレーナに供給するようにしたから、真空状況下という特殊な状況下において復水ポンプのストレーナの目詰まりを容易に解消することができるという効果がある。

本発明の実施の形態による復水ポンプストレーナ洗浄方法が用いられる復水ポンプ系統の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による復水ポンプストレーナ洗浄方法における処理工程を示すフロー図である。 図２に示す清掃準備工程を説明するためのフロー図である。 図２に示す清掃工程を説明するためのフロー図である。 図２に示す復旧工程を説明するためのフロー図である。 本発明の実施の形態による復水ポンプストレーナ洗浄方法で用いられる制御系の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態による復水ポンプストレーナ洗浄方法について図面を参照して説明する。

図１は、火力発電所において、復水器（図示せず）からボイラー（図示せず）に至る復水ポンプ系統の一部を示す図である。前述のように、火力発電所においては、ボイラーで蒸気を発生させて、この蒸気によって蒸気タービンを駆動して発電機によって発電を行い、蒸気タービンを通過した蒸気を復水器によって復水した後、図１に示す復水ポンプ系統１０によってボイラーに循環させている。

図１において、復水ポンプ系統１０は第１、第２及び第３の系統２０、３０及び４０を有しており、第１、第２及び第３の系統２０、３０及び４０は、それぞれ、第１、第２及び、第３の復水ポンプ２１、３１及び４１を有している。ここで、第１の系統２０に注目すると、第１の系統２０は、第１の復水管路２２によって復水器に接続され、第１の復水管路２２は、第１の復水ポンプ入口弁２３及び第１のストレーナ２４を介して第１の復水ポンプ２１に接続されている。そして、第１の復水ポンプ２１は、第１の出口管路２５を介して第１の復水ポンプ出口弁２６に接続されている。

同様にして、第２及び第３の系統３０及び４０には、それぞれ、第２及び第３の復水管路３２及び４２、第２及び第３の復水ポンプ入口弁３３及び４３、第２及び第３のストレーナ３４及び４４、第２及び第３の出口管路３５及び４５並びに第２及び第３の復水ポンプ出口弁３６及び４６が備えられている。

図示のように、第１、第２及び第３の復水ポンプ出口弁２６、３６及び４６の出口側は、連結管路５０によって連結され、この連結管路５０はボイラー側に至る。連結管路５０にはストレーナ洗浄水元弁５１を介して第１、第２及び第３のストレーナ洗浄水弁５２、５３及び５４が並列に接続されている。そして、第１、第２及び第３のストレーナ洗浄水弁５２、５３及び５４は、それぞれ、第１、第２及び第３のストレーナ２４、３４及び４４に接続されている。

なお、第１のストレーナ２４には第１のストレーナ空気吸込弁２７が接続され、図示はしないが、第２及び第３のストレーナ３４及び４４には、それぞれ、第２及び第３のストレーナ空気吸込弁が接続されている。

また、第１、第２及び第３のストレーナ２４、３４及び４４には、それぞれ、第１、第２及び第３のストレーナブロー弁２８、３８及び４８が接続されている。さらに、第１、第２及び第３の復水ポンプ２１、３１及び４１には、それぞれ、第１、第２及び第３の第二均圧弁５５、５６及び５７が接続されている。なお、第１、第２及び第３の復水ポンプ２１、３１及び４１の出口側には、それぞれ、第１、第２及び第３の第一均圧弁２９、３９及び４９が接続されている。第１、第２及び第３の第一均圧弁２９、３９及び４９は、それぞれ、第１、第２及び第３の第二均圧弁５５、５６及び５７に接続されている。

また、第１のストレーナ２４の入口側及び出口側（つまり、前後）には、それぞれ、圧力計２４ａ及び２４ｂが接続されている。同様に、第２のストレーナ３４の前後には、それぞれ、圧力計３４ａ及び３４ｂが接続され、第３のストレーナ４４の前後には、それぞれ、圧力計４４ａ及び４４ｂが接続されている。

ここで、図２を参照して、いま、第１のストレーナ２４の目詰まりを解消しようとする場合について説明する。つまり、第１のストレーナ２４を洗浄する場合について説明する。なお、第２及び第３のストレーナを洗浄する場合についても同様にして行われる。

第１の復水管路２２から第１のストレーナ２４に至る部分は、第１の復水ポンプ２１の使用状況下において負圧となっている。

まず、圧力計２４ａ及び２４ｂによって、第１のストレーナ２４の前後における差圧が所定の閾値α以上であるか否かを判定する（確認する：ステップＳ１）。なお、例えば、閾値αは５．１ｋｐａ（３８ｍｍＨｇ）である。この差圧が閾値α以上であると、後述する清掃準備工程が実行され（清掃準備：ステップＳ２）、続いて清掃工程を行う（清掃：ステップＳ３）。そして、清掃工程が終了した後、復旧工程を行う（復旧：ステップＳ４）。

図３を参照して、清掃準備工程について説明する。前述のように、第１のストレーナ２４の前後差圧が所定の閾値α以上であると、第１の復水ポンプ２１を引停止する（ポンプ停止：ステップＳ５）。その後、第１の復水ポンプ出口弁２６を全閉する（ポンプ出口弁全閉：ステップＳ６）。続いて、第１の復水ポンプ２１の電源をロックする（ポンプ電源ロック：ステップＳ７）。

続いて、第１の復水ポンプ入口弁２３を全閉した後（ポンプ入口弁全閉：ステップＳ８）、第１均圧弁２９を全閉し（ステップＳ９）、清掃準備工程を終了する。このとき、ストレーナ洗浄水元弁５１は、復水ポンプ入口配管である第１の復水管路２２が負圧に耐える構造であり、高圧に弱い構造となっているので、開けない。

上述のようにして、清掃準備工程が終了すると、続いて清掃工程に移行する。図４を参照して、清掃工程を説明する。まず、ストレーナブロー弁２８を全開する（ステップ１２）。

その後、第１のストレーナ洗浄水弁５２を全開する（ステップＳ１３）。これによって、連結管路５０からストレーナ洗浄水元弁５１を介して復水が洗浄水として洗浄水経路５１ａを通って、第１のストレーナ洗浄水弁５２から第１のストレーナ２４に流れ込み、第１のストレーナ２４が洗浄される。そして、洗浄後の水は、第１のストレーナブロー弁２８から排出される。なお、ステップＳ１２〜ステップＳ１３の工程は複数回に亘って実行することが望ましい。

このようにして、洗浄工程を行った後、復旧工程に移行する。図５を参照して、まず、第１のストレーナ洗浄水弁５２を全閉して（ステップＳ１８）、第１のストレーナブロー弁２８を全閉する（ステップＳ１９）。次に、復水器の真空値を監視しながら第一均圧弁２９を徐々に開き、復水器へのストレーナ２４から空気を抜く（ステップＳ２０）。

そして、圧力計２４ａ及び２４ｂによって、第１のストレーナ２４の前後における真空度が予め規定された許容値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。この判定を行うことにより、復水器の真空の低下の可能性を見出すことができる。

一方、ステップＳ２１において、復水器の真空の低下がないかを判定する（ステップＳ２２）。そして真空の低下があると、異常を報知して（ステップＳ２３）、第一均圧弁を閉止し処理を終了する。

一方、ステップＳ２２において、復水器の真空の低下がないと、第二均圧弁５５を全開にした後、第１の復水ポンプ入口弁２３を全開し（ステップＳ２４）、さらに、圧力計２４ａ及び２４ｂを用いて、第１のストレーナ２４の前後圧力が正常であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。そして、第１のストレーナ２４の前後圧力が異常である場合は、異常を報知して（ステップＳ２６）、処理を終了する。

一方、第１のストレーナ２４の前後圧力が正常であると、第１の復水ポンプ２１の電源ロック解除を行い（ステップＳ２７）、第１の復水ポンプ２１を駆動して（ステップＳ２８）復旧工程を終了する。

このようにして、真空状況下という特殊な状況下で用いられる復水ポンプで用いられるストレーナの目詰まりを洗浄する際に、その特殊性を考慮して洗浄を行うようにしたので、復水ポンプにダメージを与えることなく、復水ポンプのストレーナの目詰まりを容易に解消することができる。

ところで、上述のステップＳ１からＳ４は、例えば、図６に示すシーケンス制御装置で実行制御される。以下、上述のステップＳ１からＳ４を実行するシーケンス制御装置の構成について説明する。

図示のシーケンス制御装置６０は、例えば、コンピュータシステムであり、弁開閉制御部６１、復水ポンプ駆動停止制御部６２、メモリ部６３、真空度判定部６４、差圧判定部６５、空気流量判定部６６及び異常報知部６７を備えている。

シーケンス制御装置６０には各種情報を入力するための入力装置７１及び各種データを表示・報知する出力装置７２が接続されている。なお、異常報知は異常報知部６７によって出力装置７２から報知される。

メモリ部６３には前述の閾値α及び許容値範囲が予め設定されており、真空度判定部６４が圧力計２４ａ及び２４ｂが示す圧力値と許容値範囲に基づいて真空度が許容値範囲にあるか否かを判定する。また、差圧判定部６５は圧力計２４ａ及び２４ｂが示す圧力値が閾値α以上であるか否かを判定する。弁開閉制御部６１は前述した各種弁（図６において符号８０で示す）を開閉制御するものである。

さらに、復水ポンプ駆動停止制御部６２は、復水ポンプの駆動停止及び電源ロック制御を実行し、空気流量判定部６６は、流量計６６ａを監視して、第１のストレーナ空気吸込弁２７からの空気吸い込みがなくなったか否かを判定する。

このようなシーケンス制御装置６０を用いれば、作業員の手を煩わせることなく、自動的に復水ポンプのストレーナの目詰まりを容易に解消することができる。

なお、上述の実施の形態では、発電プラントして火力発電所を例に挙げて説明したが、原子力発電所などの他の形態の発電所においても同様にして使用するとこができる。

１０ 復水ポンプ系統
２１，３１，４１ 復水ポンプ
２２，３２，４２ 復水管路
２３，３３，３４ 復水ポンプ入口弁
２４，３４，４４ ストレーナ
２５，３５，４５ 出口管路
２７ ストレーナ空気吸込弁
２８，３８，４８ ストレーナブロー弁
２９，３９，４９ 第一均圧弁
２６，３６，４６ 復水ポンプ
５０ 連結管路
５１ ストレーナ洗浄水元弁
５２，５３，５４ ストレーナ洗浄水弁
５５，５６，５７ 第二均圧弁
６０ シーケンス制御装置
６１ 弁開閉制御部
６２ 復水ポンプ駆動停止制御部
６３ メモリ部
６４ 真空度判定部
６５ 差圧判定部
６６ 空気流量判定部
６７ 異常報知部

Claims (4)

1. 蒸気タービンを通過した蒸気を復水する復水器からの復水を循環するための復水ポンプを備える復水ポンプ系統において前記復水ポンプの入口側に配設されたストレーナの目詰まりを解消するための復水ポンプストレーナ洗浄方法であって、
   前記復水ポンプ系統は、
   前記ストレーナの入口側に配置された復水ポンプ入口弁と、
   前記復水ポンプの出口側に配置された復水ポンプ出口弁と、
   洗浄水を前記ストレーナに供給する洗浄水供給手段と、
   ストレーナブロー弁と、
   前記復水ポンプと前記復水器を連絡する第一均圧弁と、
   前記ストレーナと前記復水器を連絡する第二均圧弁と、を有し、
   前記ストレーナの出口側及び入口側の圧力差である差圧が予め規定された閾値以上となると、前記復水ポンプを停止する第１のステップと、
   前記復水ポンプ出口弁及び前記復水ポンプ入口弁を閉じる第２のステップと、
   前記第一均圧弁を閉止する第３のステップと、
   前記ストレーナブロー弁を開く第４のステップと、
   前記洗浄水供給手段から前記洗浄水を前記ストレーナに供給し、該ストレーナを洗浄する第５のステップと、を含み、
   前記ストレーナ洗浄後、前記ストレーナブロー弁を全閉し、前記復水器の真空値を測定しながら前記第一均圧弁を徐々に開く第６のステップと、
   前記第６ステップにおいて復水器の真空度が許容値範囲内である場合に、前記第二均圧弁を全開した後、前記復水ポンプ入口弁を全開する第７のステップと、
   前記第７ステップにおいて前記ストレーナの前後圧力が所定の範囲内である場合に、前記復水ポンプを駆動する第８のステップと、
   を備える工程を実行することを特徴とする復水ポンプストレーナ洗浄方法。
2. 前記洗浄水供給手段は前記復水を洗浄水として前記ストレーナに与えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法。
3. 前記洗浄水供給手段は、前記復水を洗浄水として前記ストレーナに与えるようにするものであり、洗浄水経路と、前記洗浄水経路への前記復水の流入を制御する洗浄水元弁と、前記洗浄水元弁から前記洗浄水経路を介して前記ストレーナに洗浄水を供給するために設けられた洗浄水弁と、を備え、前記第５のステップで前記洗浄水元弁と、前記洗浄水弁が制御される請求項１記載の復水ポンプストレーナ洗浄方法。
4. 蒸気タービンを通過した蒸気を復水する復水器からの復水を循環するための復水ポンプを備える復水ポンプ系統において前記復水ポンプの入口側に配設されたストレーナの目詰まりを解消するための復水ポンプストレーナ洗浄システムであって、
   前記復水ポンプ系統は、
   前記ストレーナの入口側に配置された復水ポンプ入口弁と、
   前記復水ポンプの出口側に配置された復水ポンプ出口弁と、
   洗浄水を前記ストレーナに供給する洗浄水供給手段と、
   ストレーナブロー弁と、
   前記復水ポンプと前記復水器を連絡する第一均圧弁と、
   前記ストレーナと前記復水器を連絡する第二均圧弁と、を有し、
   前記ストレーナの出口側及び入口側の圧力差である差圧を判定する差圧判定部と、
   前記差圧判定部による判定が予め規定された閾値以上の場合に、前記復水ポンプを停止する復水ポンプ駆動停止制御部と、
   少なくとも、前記復水ポンプ出口弁及び前記復水ポンプ入口弁を閉じるステップ及び前記第一均圧弁を閉止するステップを有する準備段階、前記洗浄水供給手段から前記洗浄水を前記ストレーナに供給する前記ストレーナ洗浄時には前記ストレーナブロー弁を開くステップ、前記ストレーナ洗浄後においては前記ストレーナブロー弁を全閉し、前記第一均圧弁を徐々に開くステップ、及び復水器の真空度が許容値範囲内である場合に、前記第二均圧弁を全開した後、前記復水ポンプ入口弁を全開するステップと、に関わる弁開閉制御部と、
   前記ストレーナ洗浄後において前記第一均圧弁を徐々に開くステップの期間では前記復水器の真空値を測定する真空度判定部と、を備え、
   前記ストレーナ洗浄後に前記弁開閉制御部による前記第一均圧弁を徐々に開くステップの期間を経て前記真空度判定部において前記復水器の真空度が許容値範囲内である場合に、前記弁開閉制御部により前記第二均圧弁を全開した後、前記復水ポンプ入口弁を全開し、前記ストレーナの前後圧力が所定の範囲内である場合に、前記復水ポンプを駆動することを特徴とする復水ポンプストレーナ洗浄システム。

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