JP5409674B2

JP5409674B2 - 再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法

Info

Publication number: JP5409674B2
Application number: JP2011049746A
Authority: JP
Inventors: 栄治江木; 克彦平島; 真作小野; 正範河合
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: JP2012184742A

Description

この発明は、火力発電所等の発電設備のボイラーが備える再熱器について、水圧テスト後に再熱器内に残留した水を蒸発させるための乾燥運転を行うにあたって、この乾燥運転で発生した蒸気やその蒸気が凝縮したドレンを外部に排出するための経路を形成するための方法に関する。

この種の蒸気供給設備を備えた火力発電所等の発電設備としては、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラーと、このボイラーから蒸気が供給される蒸気タービンと、この蒸気タービンを介して駆動される発電機と、蒸気タービンに供給された蒸気を冷却する復水器とを少なくとも備えると共に、ボイラーは、復水器から復水を導入して一次蒸気を発生させ、この一次蒸気を蒸気タービンの高圧タービンに供給する過熱器と、一次蒸気を蒸気タービンの高圧タービンから導入して再熱して二次蒸気を発生させ、この二次蒸気を蒸気タービンの中圧タービンに供給する再熱器とを有した構成は、例えば特許文献１に示される発電装置として既に公知となっている。

また、ボイラーの水圧テスト後に電力設備の起動のためにボイラーに点火した際に、再熱器に残留した水が要因となってウォータハンマーが発生するのを防止するために、ボイラーの水圧テスト後に、再熱器内部の水を排出した状態で、ボイラーを点火して再熱器内部を乾燥し、再熱器内部に残留した水を蒸発させる乾燥運転を行う方法は、例えば特許文献２に示されるように既に公知になっている。

更に、再熱器内部に残留した水を蒸発させて成る蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンについて再熱器を構成要素とする二次蒸気流動経路から外部に排出する経路を形成するにあたって、上記特許文献２では、乾燥運転時において、低温再熱蒸気管のドレン弁を閉じ、高温再熱蒸気管に設けたドレン弁を開いた状態にして、再熱器内部で発生した蒸気を二次蒸気流動経路の外に排出する経路を形成する方法も示されている。

特開２００８−２９２１１９号公報特開２００８−１１６１６２号公報

しかしながら、特許文献２に示されるように、低温再熱蒸気管のドレン弁を閉じ、高温再熱蒸気管に設けたドレン弁を開いて、再熱器内部の蒸気を排出するのでは、蒸気やドレンを排出するための流路面積が相対的に小さくなるので、蒸気やドレンの排出が不十分になり、又は蒸気やドレンを排出するための時間が長くなってしまうことが考えられる。

また、図５に示されるように、水圧テスト後に再熱器２０１内から水をブロータンク２０２に排出するための排水管２０４に設けた排水弁２０３を乾燥運転時において全開にすることにより、排水管２０４から二次蒸気流動経路２０５の外に蒸気やドレンを排出する方法もあるが、排水弁２０３は手動弁であるため、作業員が現場に行ってバルブハンドルを回すこと等により排水弁２０３を開く操作を行う必要が生ずるので、再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路を形成するための作業が煩雑となる。

そこで、本発明は、二次蒸気流動経路に配置されている自動化された他の排出手段を利用して、再熱器内に残留した水を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを二次蒸気流動経路の外に排出し、しかも、蒸気及びドレンの排出を良くし、蒸気及びドレンの排出時間を短縮化することができると共に、蒸気及びドレン排出経路の形成を簡易に行うことが可能な再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレン排出経路形成方法を提供することを目的とする。

この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法は、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラーと、このボイラーから蒸気が供給される蒸気タービンと、この蒸気タービンを介して駆動される発電機と、前記蒸気タービンに供給された蒸気を冷却する復水器とを少なくとも備え、前記ボイラーは、前記復水器から復水を導入して一次蒸気を発生させ、この一次蒸気を前記蒸気タービンの一次タービンに供給する過熱器と、前記一次蒸気を前記一次タービンから導入して再熱することで二次蒸気を発生させ、この二次蒸気を前記蒸気タービンの二次タービンに供給する再熱器とを有する発電設備において、前記一次タービンと前記再熱器と前記二次タービンとを蒸気配管で接続して二次蒸気流動経路を構成し、この二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの上流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第１のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第１のドレン排出用開閉弁とを配置すると共に、前記二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの下流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第２のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第２のドレン排出用開閉弁とを配置し、更に、前記二次蒸気流動経路の、前記第１のドレン排出管が設けられた部位よりも前記一次タービン側と前記第２のドレン排出管が設けられた部位よりも前記二次タービン側とに、前記二次蒸気流動経路内での蒸気やドレンの流動を規制する規制手段をそれぞれ設け、前記ボイラーに液体を注入して行うテストの後に前記再熱器内部の液体を排出した状態であって、前記ボイラーを点火して前記再熱器内部を乾燥する再熱器の乾燥運転を行う前に、前記第１のドレン排出用開閉弁と前記第２のドレン排出用開閉弁との双方を開放状態にすると共に前記一次タービンや前記二次タービンにドレンが浸入するのを防止するために前記規制手段を閉塞状態にして前記再熱器の乾燥運転により前記再熱器内に残留した液体が蒸発して発生する蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを前記二次蒸気配管内に流すことにより、前記蒸気を前記第１及び第２のドレン排出管の双方から前記二次蒸気流動経路の外に排出することを可能としたことを特徴としている（請求項１）。ここで、発電設備とは、例えば火力発電所である。一次タービンとは、例えば高圧タービンであり、二次タービンとは、例えば中圧タービンである。ボイラーに液体を注入して行うテストとは、例えばボイラーを構成する再熱器等の構成部品からの水漏れの有無を検査する水圧テストであり、この水圧テストで用いられる液体は例えば水である。第１及び第２のドレン排出管は、例えば発電設備の復水器に接続されている。また、規制手段とは、低温再熱蒸気管側にあっては例えば閉塞部であり、高温再熱蒸気管側にあっては例えば再熱蒸気止め弁である。

これによって、再熱器の乾燥運転によりボイラーに液体を注入して行うテスト後に再熱器内に残留した水等の液体を蒸発させ、この液体が気化した蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを当該乾燥運転中に二次蒸気流動経路の外に排出することができるので、発電設備の起動時に再熱器に残留した液体が要因となってウォータハンマーが発生するという不具合を解消するという基本的な目的を達成することができる。

また、二次蒸気流動経路のうち再熱器より二次蒸気の流れの上流側に位置する第１のドレン排出用開閉弁と再熱器より二次蒸気の流れの下流側に位置する第２のドレン排出用開閉弁との双方を全開にするので、ボイラーに液体を注入して行うテスト後に再熱器に残留した液体を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを、第１のドレン排出管と第２のドレン排出管との双方から二次蒸気流動経路の外に排出することが可能となる。

これにより、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが一次タービンや二次タービンに流入することをなくして、高圧タービン３や中圧タービン４の蒸気流入による不用意な駆動を防止することができる。

そして、この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法にあって、前記第１のドレン排出管は、前記蒸気配管のうち前記再熱器よりも二次蒸気の流れの上流側で且つ前記規制手段の一方よりも下流側の部位から分岐し、その先端は前記復水器に繋がっていると共に、前記第２のドレン排出管は、前記蒸気配管のうち前記再熱器よりも二次蒸気の流れの下流側で且つ前記規制手段の他方よりも上流側の部位から分岐し、その先端は前記復水器に繋がっていることを特徴としている（請求項２）。

更に、この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法にあって、前記第１のドレン排出用開閉弁と前記第２のドレン排出用開閉弁とは、自動制御により開閉されることを特徴としている（請求項３）。

これにより、再熱器内に残留した液体を蒸発させて成る蒸気を第１及び第２のドレン排出管から排出するための第１及び第２のドレン排出用開閉弁は、自動制御で開閉することができるので、作業員が現場にいって開閉弁の開放作業をする必要がなくなる。

更にまた、この発明に係る再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法にあって、前記二次蒸気流動経路は、前記再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等のドレン排出以外を目的とした所定の系統を備えると共に、これらの所定の系統を構成する配管の経路の上流側に開閉弁が設けられ、前記開閉弁は、前記再熱器の乾燥運転時には閉じた状態にされることを特徴としている（請求項４）。

これにより、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが、第１及び第２のドレン排出管以外となる、再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等の所定の系統に流入することがない。

以上のように、この発明によれば、再熱器の乾燥運転によりボイラーに液体を注入して行うテスト後に再熱器内に残留した水等の液体を蒸発させ、この液体が気化した蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを当該乾燥運転中に二次蒸気流動経路の外に排出することができるので、発電設備を起動するためのボイラーの点火時に再熱器に残留した液体が要因となってウォータハンマーが発生するのを防止することが可能である。

また、この発明によれば、二次蒸気流動経路のうち再熱器より二次蒸気の流れの上流側に位置する第１のドレン排出用開閉弁と再熱器より二次蒸気の流れの下流側に位置する第２のドレン排出用開閉弁との双方を全開にして、再熱器に残留した液体を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを、第１のドレン排出管と第２のドレン排出管との双方から二次蒸気流動経路の外に排出することが可能となるので、蒸気及びドレンの排出を効率良く行うことができ、蒸気及びドレンを外部に排出するための時間の短縮化を図ることが可能となる。

更に、この発明によれば、第１及び第２のドレン排出管及び第１及び第２のドレン排出用開閉弁は発電設備に既設のものであり、新たに設ける必要がないので、現在の発電設備でもこの方法を用いることが可能であり、設備の増設によるコスト増を招くこともない。

更にまた、この発明によれば、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが一次タービンや二次タービンに対して不用意に流入するのを防止することができる。

特に請求項３に記載の発明によれば、再熱器内に残留した液体を蒸発させて成る蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを第１及び第２のドレン排出管から排出するための第１及び第２のドレン排出用開閉弁のいずれも、自動制御で開閉することができるので、作業員が現場にいって開閉弁を開く作業をする必要がなく、再熱器の乾燥運転時の蒸気排出経路を形成するという、再熱器の乾燥運転前の環境整備のための作業の簡便化を図ることが可能である。

特に請求項４に記載の発明によれば、再熱器の乾燥運転で発生した蒸気やこの蒸気が凝縮したドレンが、第１及び第２のドレン排出管以外となる、再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等のドレン排出以外を目的とした他の系統に流入するのを防止することができる。

図１は、電力設備の再熱器等の配置構成を示す概略図である。図２は、電力設備の二次蒸気流動経路の構成を説明すると共に、この発明の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路を示した説明図である。図３は、ボイラーの水圧テスト後に、再熱器内からの排水、再熱器の乾燥運転の環境整備、再熱器の乾燥運転を経て、再熱器のホットクリーンアップ・安全弁テストを行う工程を示すフローチャートである。図４は、再熱器の乾燥運転、再熱器のホットクリーンアップ及び安全弁テストにおける温度管理状態を示す特性線図である。図５は、この発明以外の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路を示した説明図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１において、発電設備１の概略図が示されている。この発電設備１は、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラー２と、このボイラー２から蒸気が供給される蒸気タービンたる、高圧タービン３、中圧タービン４及び低圧タービン５と、これらの高圧タービン３、中圧タービン４及び低圧タービン５を介して駆動される発電機６と、高圧タービン３、中圧タービン４及び低圧タービン５に供給された蒸気を冷却する復水器７とを少なくとも有することで構成されている。高圧タービン３、中圧タービン４及び低圧タービン５と発電機６とは、この実施形態では、軸部８により、発電機６、高圧タービン３、中圧タービン４、低圧タービン５の順にて、同一軸上に連結されている。但し、これらのタービン３、４、５及び発電機６の連結の順番は図示された構成に限定されず、例えば発電機６が低圧タービン５側にて連結されていても良い。

ボイラー２は、復水器７から復水を導入して加熱により一次蒸気を発生さる蒸気管１０と、この一次蒸気を過熱して高温高圧の蒸気にし、高圧タービン３に供給する過熱器１１と、一次蒸気を高圧タービン３から導入して再熱することで二次蒸気（再熱蒸気）を発生させ、この二次蒸気を中圧タービン４に供給する再熱器１２とを有している。

過熱器１１は、この実施形態では、図１に示されるように、蒸気管１０の下流側に近接して位置する一次過熱器１１ａと、蒸気管１０に対して一次過熱器１１ａよりも離れるかたちで蒸気管１０の下流側に位置する二次過熱器１１ｂとの２つで構成されている。再熱器１２は、図２に示されるように、管巣１２ａ，１２ｂと、蛇行状に折り返して形成されると共に管巣１２ａ，１２ｂ間に配置されて各管巣１２ａ，１２ｂに接続された再熱器管１２ｃとを有して構成されている。

かかる構成により、この発電設備１は、復水器７からボイラー２の蒸気管１０、一次過熱器１１ａ、二次過熱器１１ｂを経て高圧タービン３に至る一次蒸気流動経路Ａと、高圧タービン３からボイラー２の再熱器１２を経て中圧タービン４に至る二次蒸気流動経路Ｂと、中圧タービン４から低圧タービン５を経て復水器７に至る蒸気等流動経路Ｃとを備えたものにもなっている。

次に、二次蒸気流動経路Ｂについて図２を用いて以下に詳述する。この二次蒸気流動経路Ｂは、高圧タービン３と再熱器１２の入口側とを連結する低温再熱蒸気管１３と、再熱器１２の出口側と中圧タービン４とを連結する高温再熱蒸気管１４とを有し、図２の実線の矢印の方向に蒸気が流れるようになっている。

低温再熱蒸気管１３は、図２に示されるように、かかる低温再熱蒸気管１３内を蒸気が流れるのを塞ぐ閉塞部１５を備え、この閉塞部１５よりも再熱器１２側にてドレン排出管１６が分岐している。このドレン排出管１６は、低温再熱蒸気管１３内で生じたドレンを二次蒸気流動経路Ｂの外に排出するためのもので、この実施形態では復水器７に繋がっている。そして、ドレン排出管１６は、少なくともドレン排出管１６を開閉するためのドレン排出用開閉弁１７と、高温高圧の蒸気を復水器７に送る前に一旦入れる収納部１８とがその経路上に設けられている。ドレン排出用開閉弁１７はモータ１７ａによりドレン排出管１６を自動で開閉する電動弁となっている。

また、低温再熱蒸気管１３は、ドレン排出管１６の分岐部位よりも二次蒸気の下流側において、図示しない所定の給水加熱器（例えば第７給水加熱器）に加熱用蒸気を供給するための加熱用蒸気供給系統１９や、発電設備１の起動時に補助蒸気を高圧タービン３に供給して高圧タービン３のウォーミングを実施するための補助蒸気供給系統２０や、減温器２１や、この減温器２１と配管接続されて再熱蒸気温度が上昇した場合に再熱器１２に水を注入して再熱器１２内温度を低下させるための再熱蒸気温度低下系統２２とについて、更に有している。そして、加熱用蒸気供給系統１９、補助蒸気供給系統２０、再熱蒸気温度低下系統２２は、各系統を構成する配管の上流側に開閉弁２３、２４、２５、２６を有している。

再熱器１２は、安全弁テスト時にフラッシュタンク２８からこの再熱器１２に水張りを行うための注水系統２９と、水圧テスト後に再熱器１２内の水をブロータンク３０に排出するための排水系統３１とが蒸気の入口側にて連結されており、注水系統２９を構成する配管の経路上には開閉弁３２、３３が設けられ、排水系統３１を構成する配管の経路上には開閉弁３４が設けられている。尚、少なくとも開閉弁３４はバルブハンドルを回すことにより開閉する手動弁である。また、再熱器１２は、蒸気の出口側において、再熱器１２から空気を抜くための空気抜き系統３５を有しており、この空気抜き系統３５はその経路上に一次開閉弁３６と二次開閉弁３７が設けられている。そして、この空気抜き系統３５は、一次開閉弁３６と二次開閉弁３７との間に窒素ガス（Ｎ_２）を再熱器１２の出口側に封入するための窒素封入系統３８が接続され、この窒素封入系統３８はその経路上に開閉弁３９が設けられている。

高温再熱蒸気管１４は、この実施形態では、空気抜き系統３５及び窒素封入系統３８よりも下流側において、第１の高温再熱蒸気管１４ａと第２の高温再熱蒸気管１４ｂとに分かれており、第１の高温再熱蒸気管１４ａと第２の高温再熱蒸気管１４ｂとはそれぞれ中圧タービン４に繋がっている。そして、第１の高温再熱蒸気管１４ａと第２の高温再熱蒸気管１４ｂとは、その経路上にそれぞれ再熱蒸気止め弁４１、４２が設けられている。

更に、第１の高温再熱蒸気管１４ａと第２の高温再熱蒸気管１４ｂとは、その途中からドレン排出管４３、４４がそれぞれ分岐している。ドレン排出管４３、４４は、高温再熱蒸気管１４内で生じたドレンを二次蒸気流動経路Ｂの外に排出するためのもので、この実施形態ではそれぞれ復水器７に繋がっている。そして、ドレン排出管４３は、少なくともドレン排出管４３を開閉するためのドレン排出用開閉弁４５と、高温高圧の蒸気を復水器７に送る前に一旦入れる収納部４７とがその経路上に設けられ、ドレン排出管４４は、少なくともドレン排出管４４を開閉するためのドレン排出用開閉弁４６と、高温高圧の蒸気を復水器７に送る前に一旦入れる収納部４７とがその経路上に設けられている。ドレン排出用開閉弁４５、４６は、それぞれモータ４５ａ、４６ａによりドレン排出管４３又はドレン排出管４４を自動で開閉する電動弁となっている。

ところで、発電設備１のボイラー２は、漏水等の有無や耐圧性を検査すべく法令に基づいて水圧テストを行う必要がある一方で、ボイラー２を構成する再熱器１２内に水が残留している場合には、発電設備１の起動時（ボイラー２の点火時）にウォータハンマーが発生するおそれがある。これに伴い、このウォータハンマーの発生を防止するための水圧テスト後に行う再熱器１２に対する工程の概略について、図３のスタートのステップ１００からエンドのステップ１０６までとして示されるフローチャートを用い、更に、図４の特性線図の記載を付加して以下に説明する。

まず、水圧テスト後となるステップ１０１において、再熱器１２内の水圧テスト用水を排出する。この再熱器１２内からの排水は、図２に示される開閉弁３４を作業員が現場にて手動で開き、再熱器１２から排水系統３１を経てブロータンク３０に水圧テスト用水を送出することで行われる。更に、この実施形態では、開閉弁３６、３９を開いて窒素ガスを再熱器１２の出口側から再熱器１２内に封入することにより、窒素ガスの加圧によっても再熱器１２内の水を排水管３１から排出する作業が行われる。

次に、ステップ１０２において、再熱器１２の乾燥運転の環境整備を行う。この再熱器１２の乾燥運転の環境整備は、ステップ１０１での排水後でも再熱器１２内に残留している水が乾燥運転で蒸気となり、更にはこの蒸気が凝縮してドレンとなった場合に、この蒸気及びドレンを二次蒸気流動経路Ｂの外に排出するための経路を形成し、その蒸気及びドレンを排出する経路を確認する作業（再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路形成・確認）や、再熱器１２の乾燥運転準備をする作業（再熱器乾燥運転準備）が含まれる。この再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路形成・確認や、再熱器乾燥運転準備は、所定の操作要領書に従って行われるようにすることで、操作内容等を明確化して誤操作を防止することが図られる。かかる操作は、例えば再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路形成・確認では、開閉弁２３、２４、２５、２６、３３、３６の全閉を行うと共にその全閉状態の確認を行う。また、高圧タービン３や中圧タービン４の蒸気流入による不用意な駆動を防止し、高圧タービン３や中圧タービン４にドレンが浸入するのを防止するために、閉塞部１５を閉塞すると共に再熱蒸気止め弁４１、４２を閉塞する場合には、それらの閉塞部１５の閉塞、再熱蒸気止め弁４１、４２の全閉とこれらの閉塞・全閉状態の確認も行う。尚、蒸気排出経路を形成する開閉弁の全開作業やその全開状態の確認もこの再熱器乾燥運転前蒸気及びドレン排出経路形成・確認の中で行うが、全開にする開閉弁については後述する。

更に、ステップ１０３において、再熱器１２の乾燥運転（図４の再熱器の乾燥運転）を行う。この再熱器１２の乾燥運転は、図４に示されるようにボイラー２を点火することで開始され、この再熱器１２の乾燥運転は例えば約８時間にわたって行われる。そして、再熱器１２の乾燥運転時には、図１に示されるように一次過熱器１１ａの入口側に配置された温度センサ４９により一次過熱器１１ａの入口の蒸気温度を監視して、図４に示されるように、一次過熱器１１ａの入口の蒸気温度が１９０℃を越えないようにボイラー２の燃焼の制御が行われる。

また、図１に示されるように、再熱器１２内部の再熱蒸気圧力を測定するための圧力センサ５０が二次蒸気流動経路Ｂの経路上に配置されていると共に、再熱器１２の出口側のメタル温度Ｔ_Ｍを測定するための温度センサ５１が再熱器１２の出口側に配置されているので、この乾燥運転時における再熱器１２内部の再熱蒸気圧力や再熱器１２の出口側のメタル温度Ｔ_Ｍを測定し、この結果得られた再熱蒸気圧力値やメタル温度Ｔ_Ｍを用いて、再熱器１２の乾燥運転の継続や終了が決定される。

すなわち、表１に示される飽和温度表に基づいて、測定結果により得られた再熱蒸気圧力値に対応する飽和温度Ｔ_０を算出し、この飽和温度値Ｔ_０と前記の測定したメタル温度Ｔ_Ｍとを対比しながら再熱器１２の乾燥運転を行うもので、メタル温度Ｔ_Ｍが飽和温度Ｔ_０に予め定めた温度Ｔ_ａを加えた乾燥終了温度よりも低いと判断した場合には再熱器１２の乾燥運転の継続が決定され、メタル温度Ｔ_Ｍが飽和温度Ｔ_０に予め定めた温度Ｔ_ａを加えた乾燥終了温度以上になったと判断した場合には再熱器１２の乾燥運転の終了が決定される。尚、前記温度Ｔ_ａは任意に定めることができ、例えば１０℃から２０℃に定めることができる。

この再熱器１２の乾燥運転終了後は、ステップ１０４に進んで再熱器１２のホットクリーンアップ（図４のホットクリーンアップ）を行う。乾燥運転終了からホットクリーンアップへの移行は、図４に示されるように、ボイラー２の図示しないバーナー（例えば、３、４セル目のバーナー）を追加点火して再熱器１２の乾燥運転時よりも昇温を図ることで行われる。このホットクリーンアップは、例えば約３時間にわたって行われる。また、このホットクリーンアップの期間中において、温度センサ４９により一次過熱器１１ａの入口の蒸気温度を監視して、一次過熱器１１ａの入口の蒸気温度が２７５℃を越えないようにボイラー２の燃焼の制御が行われる。

更に、ホットクリーンアップが終了した後は、ステップ１０５に進んで、再熱器１２のウォーミングと安全弁テスト（図４の再熱器ウォーミング・安全弁テスト）を行う。ホットクリーンアップから再熱器ウォーミング・安全弁テストへの移行も、ホットクリーンアップ時よりも昇温を図ることで行われる。そして、この再熱器ウォーミング・安全弁テストの期間中でも、温度センサ４９により一次過熱器１１ａの入口の蒸気温度を監視して、一次過熱器１１ａの入口の蒸気温度が３６９℃を越えないようにボイラー２の燃焼の制御が行われる。

そして、これらの再熱器の乾燥運転、ホットクリーンアップ及び再熱器ウォーミング・安全弁テストも所定の操作要領書に従って行われるようにすることで、操作内容等を明確化して誤操作を防止することが図られる。

ここで、再熱器乾燥運転前蒸気及びドレンの排出経路を形成するために再熱器１２の乾燥運転前に全開にされ、且つその全開状態が確認される開閉弁は、図２に示されるように、低温再熱蒸気管１３側に存するドレン排出用開閉弁１７と高温再熱蒸気管１４側に存するドレン排出用開閉弁４５、４６とである。そして、再熱器１２と高圧タービン３とを連結する低温再熱蒸気管１３は、この実施形態では閉塞部１５で閉塞された状態にあり、再熱器１２と中圧タービン４とを連結する高温再熱蒸気管１４のうちの高温再熱蒸気管１４ａ、１４ｂは、この実施形態では再熱蒸気止め弁４２、４３が全閉にされている。尚、図２に示されるように、ドレン排出管１６のドレン排出用開閉弁１７よりも低温再熱蒸気管１３側に開閉弁５３があり、ドレン排出管４３のドレン排出用開閉弁４５よりも高温再熱蒸気管１４側に開閉弁５４があり、更にドレン排出管４４のドレン排出用開閉弁４６よりも高温再熱蒸気管１４側に開閉弁５５がある場合には、これらの開閉弁５３、５４、５５も全開状態にされる。

これにより、再熱器１２内に残留していた水は再熱器１２の乾燥運転で蒸発して蒸気となるところ、この再熱器１２の乾燥運転で発生した蒸気（この蒸気が凝縮したドレンも含む。）の一方は、破線の矢印に示されるように、二次蒸気の流れる方向（実線の矢印）と同じく、再熱器１２の出口側から高温再熱蒸気管１４を通って高温再熱蒸気管１４ａ、１４ｂにそれぞれ至り、この高温再熱蒸気管１４ａ、１４ｂから分岐したドレン排出管４３、４４を経て復水器７まで送られ、再熱器１２の乾燥運転で発生した蒸気（この蒸気が凝縮したドレンも含む。）の他方は、破線の矢印に示されるように、二次蒸気の流れる方向（実線の矢印）とは逆に、再熱器１２の入口側から低温再熱蒸気管１３を通って、この低温再熱蒸気管１３から分岐したドレン排出管１６を経て復水器７まで送られる。

よって、乾燥運転で発生した蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンは、高温再熱蒸気管１４から分岐したドレン排出管４３、４４及び低温再熱蒸気管１３から分岐したドレン排出管１６より二次蒸気流動経路Ｂの外に排出されるので、その蒸気及びドレンの排出は、高温再熱蒸気管１４のみから排出される場合よりも効率良く行われる。また、ドレン排出用開閉弁１７、４５、４６は全て電動弁であるため、作業者が現場に行って開閉弁を開く操作が不要となっている。

１発電設備
２ボイラー
３高圧タービン（蒸気タービン：一次タービン）
４中圧タービン（蒸気タービン：二次タービン）
５低圧タービン（蒸気タービン）
６発電機
７復水器
１１過熱器
１１ａ一次過熱器
１１ｂ二次過熱器
１２再熱器
１３低温再熱蒸気管
１４（１４ａ、１４ｂ）高温再熱蒸気管
１６、４３、４４ドレン排出管
１７、４５、４６ドレン排出用開閉弁
１７ａ、４５ａ、４６ａモータ
１９加熱用蒸気供給系統
２０補助蒸気供給系統
２２再熱蒸気温度低下系統
２３、２４、２５、２６、３２、３４、３６、３９開閉弁
２９注水系統
３１排水系統
３５空気抜き系統
３８窒素封入系統
４１、４２再熱蒸気止め弁
Ａ一次蒸気流動経路
Ｂ二次蒸気流動経路
Ｃ蒸気等流動経路

Claims

燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラーと、このボイラーから蒸気が供給される蒸気タービンと、この蒸気タービンを介して駆動される発電機と、前記蒸気タービンに供給された蒸気を冷却する復水器とを少なくとも備え、前記ボイラーは、前記復水器から復水を導入して一次蒸気を発生させ、この一次蒸気を前記蒸気タービンの一次タービンに供給する過熱器と、前記一次蒸気を前記一次タービンから導入して再熱することで二次蒸気を発生させ、この二次蒸気を前記蒸気タービンの二次タービンに供給する再熱器とを有する発電設備において、
前記一次タービンと前記再熱器と前記二次タービンとを蒸気配管で接続して二次蒸気流動経路を構成し、この二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの上流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第１のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第１のドレン排出用開閉弁とを配置すると共に、前記二次蒸気流動経路の前記再熱器よりも二次蒸気の流れの下流側に前記蒸気配管内で発生したドレンを前記二次蒸気流動経路の外に排出するための第２のドレン排出管と前記ドレン排出管を開閉するための第２のドレン排出用開閉弁とを配置し、
更に、前記二次蒸気流動経路の、前記第１のドレン排出管が設けられた部位よりも前記一次タービン側と前記第２のドレン排出管が設けられた部位よりも前記二次タービン側とに、前記二次蒸気流動経路内での蒸気やドレンの流動を規制する規制手段をそれぞれ設け、
前記ボイラーに液体を注入して行うテストの後に前記再熱器内部の液体を排出した状態であって、前記ボイラーを点火して前記再熱器内部を乾燥する再熱器の乾燥運転を行う前に、
前記第１のドレン排出用開閉弁と前記第２のドレン排出用開閉弁との双方を開放状態にすると共に前記一次タービンや前記二次タービンにドレンが浸入するのを防止するために前記規制手段を閉塞状態にして
前記再熱器の乾燥運転により前記再熱器内に残留した液体が蒸発して発生する蒸気及びこの蒸気が凝縮したドレンを前記二次蒸気配管内に流すことにより、前記蒸気を前記第１及び第２のドレン排出管の双方から前記二次蒸気流動経路の外に排出することを可能としたことを特徴とする再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。
前記第１のドレン排出管は、前記蒸気配管のうち前記再熱器よりも二次蒸気の流れの上流側で且つ前記規制手段の一方よりも下流側の部位から分岐し、その先端は前記復水器に繋がっていると共に、
前記第２のドレン排出管は、前記蒸気配管のうち前記再熱器よりも二次蒸気の流れの下流側で且つ前記規制手段の他方よりも上流側の部位から分岐し、その先端は前記復水器に繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。
前記第１のドレン排出用開閉弁と前記第２のドレン排出用開閉弁とは、自動制御により開閉されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。
前記二次蒸気流動経路は、前記再熱器内の液体を抜くための液体排出系統等のドレン排出以外を目的とした所定の系統を備えると共に、これらの所定の系統を構成する配管の経路の上流側に開閉弁が設けられ、
前記開閉弁は、前記再熱器の乾燥運転時には閉じた状態にされることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の再熱器の乾燥運転時の蒸気及びドレンの排出経路形成方法。