JP5164560B2 - 低圧給水加熱器の漏洩検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、火力発電設備、及び原子力発電設備の熱交換器における細管漏洩の検出方法に関する。

火力発電設備、及び原子力発電設備（以下、発電プラントという）においては、化石燃料の燃焼により、又は核反応により、熱を発生させて給水を過熱し、蒸気を発生させてその圧力によって、タービンを回転させる。発電プラントにおいては、化石燃料の燃焼により、又は核反応により発生する熱を、より効率的にタービンによる仕事に変換するため、多段階にわたる熱交換を行って、燃焼熱を効率的に回収している。

図１を参照して発電プラントの一例である火力発電設備、及びこれが備える熱交換器について説明すると、火力発電設備においては、ボイラ１の熱交換器（蒸発管２）で発生した蒸気は、高圧・中圧タービン４で仕事をして一部を高圧給水加熱器１０、１１へ供給した後、ボイラ１の熱交換器（再熱器５）で再び熱せられて、低圧タービン６に送られる。低圧タービン６に送られた蒸気は、低圧タービン６で仕事をして、一部が低圧給水加熱器１４、１５に供給された後、復水器７へと流れる。復水器７へ流入した蒸気は、循環水ポンプから供給される海水と熱交換され復水となり復水ポンプ８から低圧給水加熱器１４、１５に、ついで高圧給水加熱器１０、１１に送水される。

低圧給水加熱器１４、１５では、復水ポンプ８から送水された復水と低圧タービン６からの抽気蒸気との間で熱交換し、復水は加熱されて脱気器１８へ送られる。復水により冷却された抽気蒸気はドレンとなり低圧給水加熱器１４、１５の加熱室（図示せず）に溜まる。このドレンはドレン排水管２５から復水器７へ排出される。ここで、低圧給水加熱器１４、１５内におけるドレンの水位は調節弁１６、１７により一定に制御されている。

高圧給水加熱器１０、１１では、給水ポンプ９から送水された給水と高圧・中圧タービン４からの抽気蒸気とを熱交換し、給水は加熱されボイラ１に送られる。高圧給水加熱器１０、１１内におけるドレンの水位は低圧給水加熱器１４、１５と同様に、調節弁１２、１３により一定に制御されている。

ここで、低圧給水加熱器１４、１５の熱交換用細管に亀裂等が入った場合、復水管２０内の高圧の復水が漏れ出して、加熱室に流入し、加熱室におけるドレンの水位が一時的に上昇する。ドレンの水位は調節弁１６、１７により一定に制御されているため、ドレンの水位の上昇と共に調節弁１６、１７がその開度を増加し、ドレンの水位は元の水位へと下降する。

熱交換用細管の亀裂が拡大し、復水の漏洩量が増加した場合、加熱室に流入する復水の流量が増加するため、調節弁１６、１７の開度はより増加し、更に復水の流入量がドレンの排出量を超える場合には、加熱室におけるドレンの水位が上昇することになる。

このような事態に陥った場合、調節弁１６、１７の開度、加熱室におけるドレンの水位の上昇、及び低圧給水加熱器１４、１５における漏洩音等から復水の漏洩を検出することが可能である。しかしながら、復水の漏洩量が微量である場合等には、調節弁１６、１７の開度の変化も少なく、ドレンの水位も上昇せず、低圧給水加熱器１４、１５における漏洩音もわずかであるため、調節弁１６、１７の開度、ドレンの水位、低圧給水加熱器１４、１５における漏洩音等からは、復水の漏洩を検出することはできない。

このため、熱交換器用細管の破損の早期発見ができず、破損部位の拡大を招き、重大事故につながる危険性があった。

このような問題を解決するための発明として、特許文献１には、発電プラントに設備された熱交換器（給水加熱器、過熱器、再熱器等）の熱交換用細管からの水・蒸気漏洩を検出するものにおいて、プロセスデータの入力部と、最小に変動しているプロセスデータをファイリングする「入力データ平均化処理部」と、プラントが正常運転しているときの負荷に対応したプロセスデータの実測値を基準値として入力した「データファイル」と、データファイルの基準値からの設定値を算出する「設定値算出部」と、「判定部」とを備えて構成し、各配管系統（補給水系統、復水系統、給水系統、ボイラ水蒸気系統）に設置した複数の検出器により検出したプロセスデータ（主蒸気流量、給水流量、復水流量、加熱器ドレン流量、補給水流量）と、その時の負荷に対応した設定値との比較により細管漏洩の発生を検出する熱交換器の細管漏洩検出方法が開示されている。

この熱交換器の細管漏洩検出方法によれば、熱交換器の細管漏洩が発生した場合、漏洩の箇所について限定でき、早期に発見できるため、細管破損の拡大を防ぐことができるとされている。
特開平１１−０２２９０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明を実施するためには、多数の検出器を設置する必要があり、多額の投資が必要となる。また、これらの検出器より検出される検出データを処理するために、複雑な演算を行うプログラムが必要となる。更に、例えば低圧給水加熱器における熱交換用細管の破損が軽微である場合には、抽気蒸気から生じるドレンの流量の変動により、破損の発見が困難になる場合もある。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、既存の設備を利用した低圧給水加熱器の漏洩検査方法であって、複雑なプログラム等も必要とせず、極微量の漏洩をも発見することができる低圧給水加熱器の漏洩検査方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、発電プラントの運転休止時において、脱気器から給水管への給水の流入を遮断し、低圧クリーンアップ経路と前記復水管とに復水を循環させ、熱交換用細管から漏洩する復水を検出することにより、前記低圧給水加熱器からの復水の漏洩を検出できることを見出し、本発明を完成するに至った。

具体的には本発明は以下のものを提供する。

（１） ボイラ又は原子炉で発生する熱を利用して給水を過熱し、蒸気を発生させる蒸発管と、前記蒸発管で発生した蒸気の圧力を利用して回転する高圧・中圧タービンと、前記高圧・中圧タービンから排出された蒸気を、前記ボイラ又は前記原子炉で発生する熱により、直接、又は間接に再過熱する再熱器と、前記再熱器で再過熱された蒸気の圧力を利用して回転する低圧タービンと、海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器と、復水に混入した空気を除去するための脱気器と、前記復水器から前記脱気器へと復水を流通させるための復水管と、前記脱気器から前記復水器へと復水を流通させるための低圧クリーンアップ経路と、前記低圧クリーンアップ経路に備えられる低圧クリーンアップ経路弁と、前記復水管上に備えられ、前記低圧タービンから抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う低圧給水加熱器と、前記低圧給水加熱器において、復水を流通させるための熱交換用細管と、を備える発電プラントにおいて行われる、前記低圧給水加熱器からの復水の漏洩を検出する低圧給水加熱器の漏洩検査方法であって、前記発電プラントの運転休止時に、前記低圧クリーンアップ経路弁を開弁して前記低圧クリーンアップ経路と前記復水管とに復水を循環させ、前記熱交換用細管から漏洩する復水を検出することにより、前記低圧給水加熱器からの復水の漏洩を検出する、低圧給水加熱器の漏洩検査方法。

（１）に記載の発明は、発電プラントの定期点検等、発電プラントの運転休止時に行われる低圧給水加熱器の漏洩検査方法である。発電プラントの運転休止時には、低圧タービンから低圧給水加熱器への抽気蒸気の供給がなく、低圧給水加熱器におけるドレンが発生しないため、低圧クリーンアップ経路と復水管を循環している復水が、低圧給水加熱器の熱交換用細管から漏洩している場合には、漏洩している復水を検出することにより、容易に低圧給水加熱器の漏洩を検出することができる。これにより、極微量の復水の漏洩であっても確実に検出することができる。

なお、ここで、「低圧クリーンアップ経路」とは、復水系統配管部の洗浄時、復水系統に復水を循環させるために用いられる経路であって、脱気器から復水器への、いわゆる迂回経路である。また、「復水」とは、蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を復水器により液化して得られる水であって、復水器から脱気器に循環するものをいう。更に、「給水」とは、ボイラ、又は原子炉に供給される水であって、脱気器から蒸発管に流通させるものをいう。

（２） 前記低圧給水加熱器は、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、前記加熱室から排水するためのドレン排水管と、前記ドレン排水管上に設けられた調節弁と、を備えるものであって、前記低圧給水加熱器の漏洩検査方法は、前記調節弁を閉弁して前記加熱室の水位の上昇を確認することにより、前記熱交換用細管から漏洩する復水を検出する、（１）に記載の低圧給水加熱器の漏洩検査方法。

低圧給水加熱器は、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための加熱室を備え、抽気蒸気が冷却されて発生するドレンは、この加熱室に貯水される。上記低圧給水加熱器の漏洩検査においては、抽気蒸気が供給されないため、調節弁を閉弁した場合における加熱室におけるドレンの水位の上昇は、復水の漏洩のみに帰すことができる。このため、（２）に記載の発明によれば、加熱室の水位の上昇を確認することにより、確実に熱交換用細管における復水の漏洩を検出することができる。

（３） 前記復水管は、前記復水器の下流において、第一復水管、及び第二復水管に分岐し、前記第一復水管、及び第二復水管は前記脱気器の上流において合流するものであり、前記低圧給水加熱器は、前記第一復水管上に備えられる第一低圧給水加熱器、及び前記第二復水管上に備えられる第二低圧給水加熱器であり、前記熱交換用細管は、前記第一低圧給水加熱器において、復水を流通させるための第一熱交換用細管、及び前記第二低圧給水加熱器において、復水を流通させるための第二熱交換用細管であって、前記第一低圧給水加熱器は、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第一加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、前記第一加熱室から排水するための第一ドレン排水管と、前記第一ドレン排水管上に設けられた第一ドレン止弁と、を備えるものであり、前記第二低圧給水加熱器は、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第二加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、前記第二加熱室から排水するための第二ドレン排水管と、前記第二ドレン排水管上に設けられた第二ドレン止弁と、を備えるものであり、前記発電プラントは、更に前記第一ドレン排水管からのドレンと、前記第二ドレン排水管からのドレンとを貯水するドレンタンクと、前記ドレンタンクに貯水されたドレンを、前記復水器に排水するためのドレンタンク排水管と、前記ドレンタンク排水管上に備えられるドレンタンク排水管調節弁と、を備えるものであって、前記低圧給水加熱器の漏洩検査方法は、前記ドレンタンク排水管調節弁を閉弁し、前記第一ドレン止弁を開弁すると共に、第二ドレン止弁を閉弁し、前記ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、前記第一低圧給水加熱器において、前記熱交換用細管から漏洩する復水を検出する、（１）に記載の低圧給水加熱器の漏洩検査方法。

（３）に記載の発明において、発電プラントは、第一低圧給水加熱器、及び第二低圧給水加熱器を備え、それぞれの低圧給水加熱器において発生したドレンや、漏洩した復水はドレンタンクに貯水される。ここで、第二ドレン止弁を閉弁することによって第二低圧給水加熱器において漏洩し、ドレンタンクに流入する復水を遮断すると共に、第一ドレン止弁を開弁して、第一低圧給水加熱器において漏洩する復水のみを流入可能な状態にしておくことにより、ドレンタンクの水位の上昇は第一低圧給水加熱器において漏洩する復水のみに帰すことができる。したがって、ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、第一熱交換用細管からの復水の漏洩を容易に検出することができる。

（４） 更に、前記第一ドレン止弁を閉弁すると共に、前記第二ドレン止弁を開弁し、前記ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、前記第二低圧給水加熱器において、前記熱交換用細管から漏洩する復水を検出する、（３）に記載の低圧給水加熱器の漏洩検査方法。

（３）に記載の発明と同様の効果は、第一ドレン止弁を閉弁して、第二ドレン止弁を開弁し、第二低圧給水加熱器における復水の漏洩を検出する際にも得られるものである。（４）に記載の発明によれば、ドレンタンクの水位の上昇を検出することにより、第二熱交換用細管における復水の漏洩を容易に検出することができる。

（５） 復水を、４時間以上の時間に亘り、０．６８ＭＰａ以上１．７６Ｍｐａ以下の水圧で前記低圧クリーンアップ経路と、前記復水管を循環させる、（１）から（４）のいずれかに記載の低圧給水加熱器の漏洩検査方法。

漏洩している復水を検出する際には、復水の漏洩量が多いときのほうが、検出が容易となる。（５）に記載の発明によれば、０．６８Ｍｐａ以上の水圧で、復水を低圧クリーンアップ経路と復水管とに循環させるため、復水の漏洩量が増加し、熱交換用細管からの復水の漏洩を容易に検出することができる。１．７６Ｍｐａ以下で循環させることにより、設備に負担を与えることがなく、破損部位の拡大を招くこともない。

また、低圧クリーンアップ経路と復水管とに復水を循環させる時間が、４時間以上であるので、水圧が低圧の場合でも復水の漏洩量の絶対量を増加させることができ、漏洩した復水の検出が容易となる。

本発明によれば、発電プラントの運転休止時に低圧給水加熱器の漏洩を検査するため、抽気蒸気を冷却した際に生成するドレンの生成量の変動により、復水の漏洩の検出が困難になることがなく、低圧給水加熱器の漏洩を容易に検出することができる。

＜第一の実施形態＞
以下、本発明の第一の実施形態について図面を参照しながら説明する。

［発電プラント］
まず、本実施形態の低圧給水加熱器の漏洩検査方法を説明するに先立って、当該検査方法が実施される発電プラントの一例である火力発電設備について説明する。

（火力発電設備の構成）
図１に火力発電設備における、復水系統、給水系統の概略図を示す。本実施形態にかかる火力発電設備は、化石燃料を燃焼させ、燃焼熱を発生させるボイラ１と、ボイラ１で発生する熱を利用して給水を過熱し、蒸気を発生させる蒸発管２（節炭器、水壁、及び二次過熱器）と、蒸発管２で発生した蒸気の圧力を利用して回転する高圧・中圧タービン４と、高圧・中圧タービン４から排出された蒸気を、ボイラ１で発生する熱により再過熱する再熱器５と、再熱器５で再過熱された蒸気の圧力を利用して回転する低圧タービン６と、海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器７と、復水に混入した空気を除去するための脱気器１８と、復水器７から脱気器１８へと復水を流通させるための復水管２０と、脱気器１８から復水器７へと復水を流通させるための低圧クリーンアップ経路２１と、低圧クリーンアップ経路２１に備えられる低圧クリーンアップ経路弁２２と、復水管２０上に備えられ、低圧タービン６から抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う低圧給水加熱器１４、１５と、低圧給水加熱器１４、１５において、復水を流通させるための熱交換用細管（図示せず）と、を備える。

また、低圧給水加熱器１４、１５は、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを貯水するための加熱室（図示せず）と、加熱室からドレンを排水するためのドレン排水管２５と、ドレン排水管２５上に設けられた調節弁１６、１７と、を備える。

更に、本実施形態にかかる火力発電設備には、他にも、高圧・中圧タービン４から抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う高圧給水加熱器１０、１１、並びに復水を復水管２０に送り出すための復水ポンプ８、及び給水を給水管２３に送り出すための給水ポンプ９を備える。

（火力発電設備の動作）
ここで、本実施形態にかかる火力発電設備の動作について説明すると、ボイラ１において、石油、石炭等の化石燃料が燃焼して燃焼熱を発生すると、給水は給水ポンプ９により、給水管２３からボイラ１内に備えられる蒸発管２へと送られる。即ち、給水は、節炭器（図示せず）、水壁（図示せず）、一次過熱器（図示せず）、二次過熱器（図示せず）へと順次送られ、燃焼熱によって加熱（過熱）される。一次過熱器に達した給水は、化石燃料の燃焼熱により沸騰して蒸気となり、これが二次過熱器に送られ、更に過熱される。過熱された蒸気は、まず高圧・中圧タービン４に送られ、これを高速で回転させる。高圧・中圧タービン４で仕事を終えた蒸気は、一旦、ボイラ１内の再熱器５に戻され、そこで再び過熱されて、低圧タービン６へと送られ、低圧タービン６を高速で回転させる。低圧タービン６で仕事を終えた蒸気は、復水器７に送られて海水により冷却され、復水となる。この復水は、復水ポンプ８により、再度復水管２０に送り出され、ボイラ１内の熱交換器に達する。

このように、化石燃料の燃焼により発生した燃焼熱は、給水へと伝導されて給水を高圧の蒸気とし、この蒸気の圧力によってタービンを回転させるものの、給水に伝導された全ての熱エネルギーが仕事に変換されるわけではなく、多くは廃熱として、海水へ放出される。

高圧給水加熱器１０、１１、低圧給水加熱器１４、１５等の給水加熱器は、仕事を終えた蒸気に蓄えられた熱エネルギーの一部を給水、及び復水に伝導し、効率的に発電を行おうとするための設備である。即ち、高圧給水加熱器１０、１１、及び低圧給水加熱器１４、１５は給水管２３、及び復水管２０上に備えられ、それぞれ高圧・中圧タービン４、及び低圧タービン６から抽気された蒸気と、給水、及び復水との間で熱交換を行う。

高圧・中圧タービン４、及び低圧タービン６で仕事を終えた蒸気は、それぞれ、再熱器５、及び復水器７に送られるが、一部の蒸気は、それぞれ高圧給水加熱器１０、１１、及び低圧給水加熱器１４、１５に送られる。高圧給水加熱器１０、１１、及び低圧給水加熱器１４、１５には、復水を流通するための熱交換用細管及び、蒸気が流入して復水を加熱するための加熱室が備えられており、高圧給水加熱器１０、１１、及び低圧給水加熱器１４、１５に送られた蒸気と復水との間で熱交換が行われる。低圧給水加熱器１４、１５においては、復水は加熱され、蒸気は冷却されるが、蒸気が冷却された結果生じるドレンは、加熱室に溜まり、一定量がドレン排水管２５から排出される。ドレン排水管２５には調節弁１６、１７が備えられており、調節弁１６、１７の開度が調整されることにより加熱室におけるドレンの水位は一定に保たれる。

［低圧給水加熱器の漏洩検査方法］
本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法は、上述したような火力発電設備の運転休止時において、実施されるものである。即ち、火力発電設備の運転休止時に、低圧クリーンアップ経路弁２２を開弁して低圧クリーンアップ経路２１と復水管２０とに復水を循環させ、熱交換用細管から漏洩する復水を検出することにより、低圧給水加熱器１４、１５からの復水の漏洩を検出する。

（低圧クリーンアップ経路への復水の流通）
本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法を実施するためには、復水を復水管２０に流通させる必要がある。ここで、本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法を実施するにあたって、給水管２３に給水を流通させることは必要とされない。このため、復水管２０に継続的に復水を流通させるにあたっては、脱気器１８に達した復水を復水器７に流通させることが好ましい。本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法においては、脱気器１８に達した復水を復水器７に流通させるために、低圧クリーンアップ経路２１を用いる。ここで、低圧クリーンアップ経路弁２２は、通常運転時には閉弁されているため、本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法を実施するにあたっては、低圧クリーンアップ経路弁２２を開弁して、低圧クリーンアップ経路２１に復水を流通させる。

低圧クリーンアップ経路２１、及び復水管２０に復水を循環させる際には、復水ポンプ８により復水を循環させる。復水ポンプ８により復水を循環させる際の水圧は、０．６８Ｍｐａ以上１．７６Ｍｐａ以下であることが好ましく、１．００Ｍｐａ以上１．３０Ｍｐａ以下であることが更に好ましい。０．６８Ｍｐａ以上の水圧で、復水を低圧クリーンアップ経路２１と復水管２０とに循環させるため、低圧給水加熱器１４、１５における復水の漏洩量が増加し、低圧給水加熱器１４、１５からの復水の漏洩を容易に検出することができる。１．７６Ｍｐａ以下で循環させることにより、設備に負担を与えることがなく、破損部位の拡大を招くこともない。

復水は、４時間以上循環させることが好ましい。４時間以上であるので、水圧が低圧の場合でも復水の漏洩量の絶対量を増加させることができ、漏洩した復水の検出が容易となる。また、復水を循環させる時間は、火力発電設備の運転計画や、配置される人員による監視負担に応じて、適宜、上限を設定するとよい。

（熱交換用細管からの復水の漏洩の検出）
低圧給水加熱器１４、１５の熱交換用細管に破損がある場合には、上述のように復水を、所定の圧力で低圧クリーンアップ経路２１及び復水管２０に循環させることにより、当該破損部から復水が漏洩する。熱交換用細管から漏洩する復水を検出する手段としては、特に限定されないが、例えば、加熱室のドレンの水位の上昇を確認することにより復水の漏洩を検出する手段を挙げることができる。

（加熱室のドレンの水位の上昇を確認することにより復水の漏洩を検出する手段）
熱交換用細管からの復水の漏洩を検出するにあたっては、加熱室のドレンの水位の上昇を確認することにより、復水の漏洩を検出することができる。復水の漏洩の検出にあたっては、ドレン排水管２５上に備えられる調節弁１６、１７を閉弁して、加熱室からのドレン及び復水の流出を完全に遮断する。次に、検査開始時のドレンの水位を記録しておき、所定時間に亘り低圧クリーンアップ経路２１及び復水管２０に復水を循環させた後、ドレンの水位の上昇を確認する。火力発電設備の運転休止時には、低圧タービン６から低圧給水加熱器１４、１５へと蒸気が供給されておらず、ドレンの水位の上昇は、復水の漏洩のみに帰すことができることから、ドレンの水位の上昇を検知することにより、微量の復水の漏洩であっても、容易に検出することができる。

また、復水の漏洩が極微量である場合には、復水を低圧クリーンアップ経路２１及び復水管２０を循環させる際の、上述した水圧、及び循環時間を適宜調整すればよい。これにより、極微量の復水の漏洩であっても、漏洩する復水の絶対量が増加するため、復水の漏洩を容易に検出することができる。

なお、本実施形態においては、火力発電設備を例にとって低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法を説明したが、本実施形態にかかる低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法は、原子力発電設備においても実施することができるものである。例えば沸騰水型原子炉を有する原子力発電設備においては、冷却材が核反応の際に発生する熱によって沸騰し、原子炉において蒸気を発生する。この蒸気は高圧・中圧タービンを回転させ、高圧・中圧タービンを回転させた蒸気は、更に、主蒸気との熱交換により再熱され、或いは、湿分分離器を経て湿分を除かれて、低圧タービンに送られる。ここで、低圧タービンを回転させた蒸気は、復水管上に備えられる低圧給水加熱器において復水との間で熱交換を行うが、本実施形態にかかる低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法は、このような原子力発電設備に備えられる低圧給水加熱器においても実施することができるものであり、本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法を原子力発電設備で行うために必要な修正を加えた低圧給水加熱器の漏洩検査方法は、本発明の範囲内に属するものである。

＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記第一の実施形態と同一の構成要件には同一の符号を付し、重複する説明についてはこれを省略することがある。

［発電プラント］
まず、本実施形態の低圧給水加熱器１４、１５の漏洩検査方法を説明するに先立って、当該検査方法が実施される発電プラントの一例である火力発電設備について説明する。

（火力発電設備の構成）
図２に本実施形態にかかる火力発電設備に備えられる復水管２０の概略図を示した。本実施形態の火力発電設備においては、復水管２０は、復水器７の下流において、第一復水管２０ａ、及び第二復水管２０ｂに分岐し、脱気器１８の上流において合流する。第一復水管２０ａ上、及び第二復水管２０ｂ上には、低圧給水加熱器１５である第一低圧給水加熱器１５ａ、及び第二低圧給水加熱器１５ｂが備えられており、更に、第一低圧給水加熱器１５ａ、及び第二低圧給水加熱器１５ｂから排出されるドレンを貯水するためのドレンタンク１９が備えられている。

第一低圧給水加熱器１５ａは、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第一加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、第一加熱室から排水するための第一ドレン排水管２５ａと、第一ドレン排水管２５ａ上に設けられた第一ドレン止弁１７ａと、を備え、第二低圧給水加熱器１５ｂは、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第二加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、第二加熱室から排水するための第二ドレン排水管２５ｂと、第二ドレン排水管２５ｂ上に設けられた第二ドレン止弁１７ｂと、を備える。

なお、第一ドレン止弁１７ａ、及び第二ドレン止弁１７ｂについては、調節弁を用いるよりも、前弁等の手動弁とすることが好ましく、当該手動弁を閉止することにより、本実施形態の低圧給水加熱器の漏洩検査方法を、高い信頼性をもって実施することができる。

また、本実施形態に係る火力発電設備は、ドレンタンク１９に貯水されたドレンを、復水器７に排水するためのドレンタンク排水管１９ａと、ドレンタンク排水管１９ａ上に備えられるドレンタンク排水管調節弁１９ｂと、を備える。

（火力発電設備の動作）
低圧タービン６で仕事を終えた蒸気は、復水器７に送られるが、一部の蒸気は、第一低圧給水加熱器１５ａ、及び第二低圧給水加熱器１５ｂに送られる。第一低圧給水加熱器１５ａ、及び第二低圧給水加熱器１５ｂには、復水を流通するための第一熱交換用細管、及び第二熱交換用細管（図示せず）及び、蒸気が流入して復水を加熱するための第一加熱室、及び第二加熱室が備えられており、第一低圧給水加熱器１５ａ、及び第二低圧給水加熱器１５ｂに送られた蒸気と復水との間で熱交換が行われる。これにより復水は加熱され、蒸気は冷却されるが、蒸気が冷却された結果生じるドレンは、第一加熱室、及び第二加熱室に溜まり、一定量が第一ドレン排水管２５ａ、及び第二ドレン排水管２５ｂからドレンタンク１９へと排出される。第一ドレン排水管２５ａ、及び第二ドレン排水管２５ｂには、それぞれ第一ドレン止弁１７ａ、及び第二ドレン止弁１７ｂが備えられており、ドレンタンク１９へのドレンの排出を制御している。ドレンタンク１９に溜まったドレンは、ドレンタンク排水管１９ａを通じて復水器７に送られるが、ドレンタンク排水管１９ａ上にはドレンタンク排水管調節弁１９ｂが設けられており、ドレンタンク１９におけるドレンの水位を一定に保っている。

［低圧給水加熱器の漏洩検査方法］
本実施形態にかかる低圧給水加熱器１４の漏洩検査方法は、火力発電所の運転休止時に行われるものであり、ドレンタンク排水管調節弁１９ｂを閉弁し、第一ドレン止弁１７ａを開弁すると共に、第二ドレン止弁１７ｂを閉弁し、ドレンタンク１９の水位の上昇を確認することにより、第一低圧給水加熱器１５ａにおいて、第一熱交換用細管から漏洩する復水を検出する。ドレンタンク排水管調節弁１９ｂが閉弁されているので、ドレンタンク１９上流で復水が漏洩している場合、ドレンタンク１９の水位が上昇する。このため、ドレンタンクの水位の上昇を検出することにより、ドレンタンク１９上流における復水の漏洩を容易に検出することができる。また、第二ドレン止弁１７ｂが閉弁されているので、第二熱交換用細管において復水が漏洩していたとしても、漏洩した復水がドレンタンク１９に流入しない。これにより、第一熱交換用細管において漏洩した復水のみを検出することができる。

第二熱交換用細管における復水の漏洩を検出する際には、第二ドレン止弁１７ｂを開弁すると共に、第一ドレン止弁を閉弁し、ドレンタンク１９の水位の上昇を検出すればよい。即ち、第一低圧給水加熱器１５ａの漏洩検査方法と第二低圧給水加熱器１５ｂの漏洩検査方法を交互に行うことにより、それぞれの低圧給水加熱器１５における復水の漏洩を検出することが可能となる。

なお、本実施形態において、第一低圧給水加熱器１５ａ、及び第二低圧給水加熱器１５ｂは、ドレンタンク１９の直上に備えられるものである。ドレンタンク１９とは直接連結されていない低圧給水加熱器１４については、上記第一の実施形態を参照して低圧給水加熱器１４の漏洩検査方法を実施すればよい。

即ち、本発明の低圧給水加熱器の漏洩検査方法は、復水管は、復水器の下流において、第一復水管、及び第二復水管に分岐し、第一復水管、及び第二復水管は脱気器の上流において合流するものであり、低圧給水加熱器は、第一復水管上に備えられ、直列に連結された二以上の第一低圧給水加熱器、及び第二復水管上に備えられ、直列に連結された二以上の第二低圧給水加熱器であり、熱交換用細管は、第一低圧給水加熱器において、復水を流通させるための第一熱交換用細管、及び第二低圧給水加熱器において、復水を流通させるための第二熱交換用細管であって、第一低圧給水加熱器は、それぞれ、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第一加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、第一加熱室から排水するための第一ドレン排水管と、第一ドレン排水管上に設けられた第一ドレン弁と、を備えるものであり、第二低圧給水加熱器は、それぞれ、抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第二加熱室と、抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、第二加熱室から排水するための第二ドレン排水管と、第二ドレン排水管上に設けられた第二ドレン弁と、を備えるものであり、発電プラントは、第一低圧給水加熱器のうち最下段に位置する第一低圧給水加熱器に備えられる第一ドレン排水管からのドレンと、第二低圧給水加熱器のうち最下段に備えられる第二低圧給水加熱器に備えられる第二ドレン排水管からのドレンとを貯水するドレンタンクと、前記ドレンタンクに貯水されたドレンを、前記復水器に排水するためのドレンタンク排水管と、ドレンタンク排水管上に備えられるドレンタンク排水管調節弁と、を更に備える場合においても実施できるものであり、以下のような方法によって行われる。

ここで、低圧給水加熱器の漏洩検査方法は、第一低圧給水加熱器のうち、最下段に位置する第一給水加熱器を除く第一低圧給水加熱器、及び第二低圧給水加熱器のうち、最下段に位置する第二低圧給水加熱器を除く第二低圧給水加熱器においては、第一ドレン弁、及び第二ドレン弁を閉弁して第一加熱室、及び第二加熱室の水位の上昇を確認することにより、第一熱交換用細管、及び第二熱交換用細管から漏洩する復水を検出し、第一低圧給水加熱器のうち、最下段に位置する第一低圧給水加熱器、及び第二低圧給水加熱器のうち、最下段に位置する第二低圧給水加熱器においては、ドレンタンク排水管調節弁を閉弁し、第一ドレン弁を開弁すると共に、第二ドレン弁を閉弁し、ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、第一低圧給水加熱器のうち最下段に位置する第一低圧給水加熱器において、熱交換用細管から漏洩する復水を検出するものである。

更に、低圧給水加熱器の漏洩検査方法は、第一低圧給水加熱器のうち、最下段に位置する第一低圧給水加熱器、及び第二低圧給水加熱器のうち、最下段に位置する第二低圧給水加熱器においては、第一ドレン弁を閉弁すると共に、第二ドレン弁を開弁し、ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、第二低圧給水加熱器のうち最下段に位置する第二低圧給水加熱器において、熱交換用細管から漏洩する復水を検出するものである。

本発明の火力発電設備を示す図である。 本発明の復水管の概略を示す図である。

符号の説明

１ ボイラ
２ 蒸発管
４ 高圧・中圧タービン
５ 再熱器
６ 低圧タービン
７ 復水器
８ 復水ポンプ
９ 給水ポンプ
１０ 高圧給水加熱器
１１ 高圧給水加熱器
１２ 調節弁
１３ 調節弁
１４ 低圧給水加熱器
１５ 低圧給水加熱器
１５ａ 第一低圧給水加熱器
１５ｂ 第二低圧給水加熱器
１６ 調節弁
１７ 調節弁
１７ａ 第一ドレン止弁
１７ｂ 第二ドレン止弁
１８ 脱気器
１９ ドレンタンク
１９ａ ドレンタンク排水管
１９ｂ ドレンタンク排水管調節弁
２０ 復水管
２０ａ 第一復水管
２０ｂ 第二復水管
２１ 低圧クリーンアップ経路
２２ 低圧クリーンアップ経路弁
２３ 給水管
２５ ドレン排水管
２５ａ 第一ドレン排水管
２５ｂ 第二ドレン排水管

Claims (3)

1. ボイラ又は原子炉で発生する熱を利用して給水を過熱し、蒸気を発生させる蒸発管と、
   前記蒸発管で発生した蒸気の圧力を利用して回転する高圧・中圧タービンと、
   前記高圧・中圧タービンから排出された蒸気を、前記ボイラ又は前記原子炉で発生する熱により、直接、又は間接に再過熱する再熱器と、
   前記再熱器で再過熱された蒸気の圧力を利用して回転する低圧タービンと、
   海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器と、
   復水に混入した空気を除去するための脱気器と、
   前記復水器から前記脱気器へと復水を流通させるための復水管と、
   前記脱気器から前記復水器へと復水を流通させるための低圧クリーンアップ経路と、
   前記低圧クリーンアップ経路に備えられる低圧クリーンアップ経路弁と、
   前記復水管上に備えられ、前記低圧タービンから抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う低圧給水加熱器と、
   前記低圧給水加熱器において、復水を流通させるための熱交換用細管と、を備える発電プラントにおいて行われる、前記低圧給水加熱器からの復水の漏洩を検出する低圧給水加熱器の漏洩検査方法であって、
   前記復水管は、前記復水器の下流において、第一復水管、及び第二復水管に分岐し、
   前記第一復水管、及び第二復水管は前記脱気器の上流において合流するものであり、
   前記低圧給水加熱器は、前記第一復水管上に備えられる第一低圧給水加熱器、及び前記第二復水管上に備えられる第二低圧給水加熱器であり、
   前記熱交換用細管は、前記第一低圧給水加熱器において、復水を流通させるための第一熱交換用細管、及び前記第二低圧給水加熱器において、復水を流通させるための第二熱交換用細管であって、
   前記第一低圧給水加熱器は、
   抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第一加熱室と、
   抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、前記第一加熱室から排水するための第一ドレン排水管と、
   前記第一ドレン排水管上に設けられた第一ドレン止弁と、を備えるものであり、
   前記第二低圧給水加熱器は、
   抽気蒸気が流入して復水を加熱するための第二加熱室と、
   抽気蒸気を冷却して得られるドレンを、前記第二加熱室から排水するための第二ドレン排水管と、
   前記第二ドレン排水管上に設けられた第二ドレン止弁と、を備えるものであり、
   前記発電プラントは、更に前記第一ドレン排水管からのドレンと、前記第二ドレン排水管からのドレンとを貯水するドレンタンクと、
   前記ドレンタンクに貯水されたドレンを、前記復水器に排水するためのドレンタンク排水管と、
   前記ドレンタンク排水管上に備えられるドレンタンク排水管調節弁と、を備えるものであって、
   前記発電プラントの運転休止時に、前記低圧クリーンアップ経路弁を開弁して前記低圧クリーンアップ経路と前記復水管とに復水を循環させ、
   前記ドレンタンク排水管調節弁を閉弁し、
   前記第一ドレン止弁を開弁すると共に、第二ドレン止弁を閉弁し、
   前記ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、前記第一低圧給水加熱器において、前記熱交換用細管から漏洩する復水を検出する、低圧給水加熱器の漏洩検査方法。
2. 更に、前記第一ドレン止弁を閉弁すると共に、前記第二ドレン止弁を開弁し、
   前記ドレンタンクの水位の上昇を確認することにより、前記第二低圧給水加熱器において、前記熱交換用細管から漏洩する復水を検出する、請求項１に記載の低圧給水加熱器の漏洩検査方法。
3. 復水を、４時間以上の時間に亘り、０．６８ＭＰａ以上１．７６Ｍｐａ以下の水圧で前記低圧クリーンアップ経路と、前記復水管を循環させる、請求項１又は２に記載の低圧給水加熱器の漏洩検査方法。

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