JP5159257B2 - 復水器の真空破壊弁のシール構造及び発電設備 - Google Patents

Description

本発明は復水器の真空破壊弁のシール構造及び発電設備に関し、特に気力発電設備における復水系に適用して有用なものである。

例えば、火力発電設備では、ボイラで発生した蒸気によって蒸気タービンが駆動されて発電が行なわれている。蒸気タービンで仕事を終えた蒸気は、復水器で凝縮されて水に戻され、復水系統を経て再びボイラに供給される。

ここで、上記復水器は通常真空雰囲気に維持されている。そこで、図４に示すように、当該発電設備の故障や保守・点検時等に復水器１の内部を大気開放するための真空破壊弁２が設けられている。すなわち、復水器１にはその内部に連通する管路３が固着してあり、この管路３の先端部に真空破壊弁２の復水器側が接続されるとともに真空破壊弁２の大気側に管路４が接続されている。管路４の先端部は大気に開放されている。

かかる真空破壊弁２は、通常は閉状態となって復水器１内の真空状態を維持する一方、発電設備の故障や保守・点検時等、必要に応じ開状態となって復水器１内を大気開放する。

なお、この種の真空破壊弁を開示する公知文献として以下の特許文献が存在する。

特開平０５−３１２００４号公報 特開平０５−０１８２０８号公報

上述の如く、真空破壊弁２は通常閉状態となって復水器１内を真空に維持するようになっているが、そのシール部からの漏洩に起因して微量の空気を復水器１内に流入させてしまうという問題を生起していた。この結果、復水器１の真空度が低下し、当該発電設備の発電効率にも悪影響を及ぼすこととなる。

本発明は、上記従来技術に鑑み、復水器の真空度を長期に亘り良好に維持することができる復水器の真空破壊弁のシール構造及び発電設備を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
開状態において復水器の内部を大気開放するための真空破壊弁に、一端部を上方に向けて大気開放したＬ字状管の他端部を取り付けるとともに、前記真空破壊弁の閉状態において前記Ｌ字状管に所定量の水を収納して前記真空破壊弁と大気との間を前記水で遮断するように構成するとともに、前記Ｌ字状管に収納している水の水位が所定水位を下回った時点で警報を発する警報手段を有しており、
さらに、当該シール構造を有する発電設備の封水を弁を介して前記Ｌ字状管の内部に供給するとともに、予め定められた所定の水位を超えた前記Ｌ字状管内の水をオーバーフローさせ、オーバーフロー管路を介して前記復水器に戻すように構成するとともに、前記オーバーフロー管路の途中にオーバーフローの状況を視認し得る覗き窓を設ける一方、
前記Ｌ字状管の内部に対する封水の供給部位は、前記Ｌ字状管における水のオーバーフロー部位と前記真空破壊弁との間の部位としたことを特徴とする復水器の真空破壊弁のシール構造にある。

本発明の第２の態様は、
開状態において復水器の内部を大気開放するための真空破壊弁に、一端部を上方に向けて大気開放したＬ字状管の他端部を取り付けるとともに、前記真空破壊弁の閉状態において前記Ｌ字状管に所定量の水を収納して前記真空破壊弁と大気との間を前記水で遮断するように構成するとともに、前記Ｌ字状管に収納している水の水位が所定水位を下回った時点で警報を発する警報手段を有しており、
さらに、前記復水器に連通して復水を循環させるための復水系から弁を介して前記Ｌ字状管の内部に復水の一部を供給するとともに、予め定められた所定の水位を超えた前記Ｌ字状管内の水をオーバーフローさせ、オーバーフロー管路を介して前記復水器に戻すように構成するとともに、前記オーバーフロー管路の途中にオーバーフローの状況を視認し得る覗き窓を設ける一方、
前記Ｌ字状管の内部に対する復水の供給部位は、前記Ｌ字状管における水のオーバーフロー部位と前記真空破壊弁との間の部位としたことを特徴とする復水器の真空破壊弁のシール構造にある。

本発明の第３の態様は、
第１または第２の態様に記載する復水器の真空破壊弁のシール構造を有することを特徴とする発電設備にある。

本発明によれば大気と真空破壊弁との間を水で遮断しているので、真空破壊弁のシール部分に微小な漏れを生起していても空気が復水器内に漏洩することはなく復水器の真空度を長期に亘り安定に維持することができる。この結果、蒸気タービンの効率、ひいては発電設備の発電効率を高効率に維持できる。また、発電設備の起動時における真空度上昇の所要時間を短縮することもできる。

一方、真空破壊弁のシール部分の劣化は、Ｌ字状管に収納する水の水位の異常低下により検出することができる。したがって、必要な修理等、適切な処理を迅速に行うことができる。

以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、図４に示す従来技術と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る復水器の真空破壊弁のシール構造を有する発電設備の概略を示すブロック線図である。同図に示すように、当該発電設備は、燃料Ｆが高温で燃焼されるボイラ１００を備えており、このボイラ１００で発生した蒸気を蒸気タービン１０１に供給し、この蒸気タービン１０１を駆動することにより発電機１０２を駆動して所定の電力を発生する。一方、蒸気タービン１０１で仕事をした蒸気は復水器１で凝縮されて水に戻る。復水器１で凝縮された水は、管路である復水系１０３を介してボイラ１００に戻り、再度蒸気となって循環する。復水系１０３の途中には復水ポンプ１０４、脱塩装置１０５、脱気器１０６及び給水ポンプ１０７が配設してあり、復水ポンプ１０４で循環させる復水を脱塩、脱気の後、給水ポンプ１０７でボイラ１００に圧送している。

一方、本形態においては封水が管路５及び封水弁６を介してＬ字状管１４（後で詳説する。）に供給されるように構成してある。すなわち、当該発電設備の各所で発生する封水は、封水タンク１０に集積されるが、管路５が封水タンク１０の内部と連通させてあり、封水タンク１０に集積された封水をポンプ９の駆動によりＬ字状管１４に供給するようになっている。

図２は図１の復水器１の近傍部分を抽出・拡大して示す説明図である。図１とともに図２に明確に示すように、Ｌ字状管１４は、その一端を真空破壊弁２の大気側開口に接続するとともに、他端の開口を上方に向けて大気開放してある。ここで、Ｌ字状管１４には所定量の水が収納してある。本形態では封水タンク１０に集積されている封水が管路５及び封水弁６を介してＬ字状管１４の内部に供給されるようになっている。また、予め定められた所定の水位を超えたＬ字状管１４内の水はオーバーフローさせ、オーバーフロー管路７を介して復水器１に戻すように構成してある。覗き窓８はオーバーフロー管路７の途中に配設してあり、オーバーフローの状況を視認し得るようになっている。

かかる本形態においては、Ｌ字状管１４の大気側開口と真空破壊弁２との間を水で遮断しているので、真空破壊弁２のシール部分に微小な漏れを生起していてもＬ字状管１４内の水が管路３を介して復水器１内に漏洩するだけで、空気が復水器１内に漏洩することはない。

一方、真空破壊弁２のシール部分の劣化は、Ｌ字状管１４に収納する水の水位の異常低下により検出することができる。本形態においてはオーバーフロー管路７を介して水がオーバーフローする状況を覗き窓８を介して観察することにより検出することができる。すなわち、水がオーバーフローしていれば真空破壊弁２における漏洩は問題とならず、オーバーフローが停止したとき真空破壊弁２のシールの劣化が進みこの部分を介しての漏洩量が異常状態になっていると判断し得る。ちなみに、この場合でもＬ字状管１４内の水が復水器１内に漏出してしまうまでは復水器１内の真空度は所定通りに維持される。

上記第１の実施の形態ではＬ字状管１４に供給する水として封水を用いたが、封水の代わりに復水を用いても勿論良い。復水を用いる場合を本発明の第２の実施の形態として説明しておく。図３は本形態に係るシール構造を有する発電設備の概略を示すブロック線図である。なお、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。

図３に示すように、本形態における復水系１０３では復水ポンプ１０４と脱塩装置１０５との間から分岐管路１５を分岐させてあり、この分岐管路１５が復水弁１６を介してＬ字状管１４に連通している。

この結果、分岐管路１５及び復水弁１６を介して復水の一部がＬ字状管１４の内部に供給され、予め定められた所定の水位を超えたＬ字状管１４内の水がオーバーフローしてオーバーフロー管路７を介し復水器１に戻る。かくして、第１の実施の形態の場合と同様に、覗き窓８を介してオーバーフローの状況を視認し得る。

したがって、本形態においても、真空破壊弁２のシール部分に微小な漏れを生起していてもＬ字状管１４内の水が管路３を介して復水器１内に漏洩するだけで、空気が復水器１内に漏洩することはない。同様に、真空破壊弁２のシール部分の劣化は、Ｌ字状管１４に収納する水の水位の異常低下により検出することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に示す構成に限るものではない。基本的に、真空破壊弁２の閉状態においてＬ字状管１４に水を収納して真空破壊弁２と大気との間を前記水で遮断するように構成したものであれば良い。ここで、Ｌ字状管１４に収納している水の水位が所定水位を下回った時点で警報手段による警報を発するように構成しても勿論良い。また、必ずしも覗き窓８を設ける必要もない。さらに、Ｌ字状管１４に外部から水を供給する場合、この水は封水や復水に限定するものでもない。

さらに、上記実施の形態ではボイラを蒸気発生源とする発電設備について説明したが、これに限定する必要はなく復水器を有する発電設備であれば何れの方式のものにも適用し得る。

本発明は発電設備を製造販売する産業分野や、保守・点検する産業分野で利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るシール構造を有する発電設備の概略を示すブロック線図である。 本発明の実施の形態に係る復水器の真空破壊弁のシール構造の概略を拡大して示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係るシール構造を有する発電設備の概略を示すブロック線図である。 従来技術に係る復水器の真空破壊弁及びその近傍部分を示す説明図である。

符号の説明

１ 復水器
２ 真空破壊弁
５ 管路
６ 封水弁
７ オーバーフロー管路
８ 覗き窓
９ ポンプ
１０ 封水タンク
１４ Ｌ字状管
１５ 分岐管路
１６ 復水弁
１００ ボイラ
１０１ 蒸気タービン
１０２ 発電機
１０３ 復水系
１０４ 復水ポンプ

Claims (3)

1. 開状態において復水器の内部を大気開放するための真空破壊弁に、一端部を上方に向けて大気開放したＬ字状管の他端部を取り付けるとともに、前記真空破壊弁の閉状態において前記Ｌ字状管に所定量の水を収納して前記真空破壊弁と大気との間を前記水で遮断するように構成するとともに、前記Ｌ字状管に収納している水の水位が所定水位を下回った時点で警報を発する警報手段を有しており、
   さらに、当該シール構造を有する発電設備の封水を弁を介して前記Ｌ字状管の内部に供給するとともに、予め定められた所定の水位を超えた前記Ｌ字状管内の水をオーバーフローさせ、オーバーフロー管路を介して前記復水器に戻すように構成するとともに、前記オーバーフロー管路の途中にオーバーフローの状況を視認し得る覗き窓を設ける一方、
   前記Ｌ字状管の内部に対する封水の供給部位は、前記Ｌ字状管における水のオーバーフロー部位と前記真空破壊弁との間の部位としたことを特徴とする復水器の真空破壊弁のシール構造。
2. 開状態において復水器の内部を大気開放するための真空破壊弁に、一端部を上方に向けて大気開放したＬ字状管の他端部を取り付けるとともに、前記真空破壊弁の閉状態において前記Ｌ字状管に所定量の水を収納して前記真空破壊弁と大気との間を前記水で遮断するように構成するとともに、前記Ｌ字状管に収納している水の水位が所定水位を下回った時点で警報を発する警報手段を有しており、
   さらに、前記復水器に連通して復水を循環させるための復水系から弁を介して前記Ｌ字状管の内部に復水の一部を供給するとともに、予め定められた所定の水位を超えた前記Ｌ字状管内の水をオーバーフローさせ、オーバーフロー管路を介して前記復水器に戻すように構成するとともに、前記オーバーフロー管路の途中にオーバーフローの状況を視認し得る覗き窓を設ける一方、
   前記Ｌ字状管の内部に対する復水の供給部位は、前記Ｌ字状管における水のオーバーフロー部位と前記真空破壊弁との間の部位としたことを特徴とする復水器の真空破壊弁のシール構造。
3. 請求項１または請求項２に記載する復水器の真空破壊弁のシール構造を有することを特徴とする発電設備。

Images