JP6749074B2 - 配管システムのクリーニング方法、配管システム、及び蒸気タービンプラント - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る蒸気タービンプラント1の一例を模式的に示す図である。図1に示すように、蒸気タービンプラント1は、蒸気タービン10と、蒸気を生成する蒸気生成装置20と、蒸気が流れる配管を有する配管システム1000と、を備えている。
次に、本実施形態に係るタービンバイパス弁80について説明する。図2は、本実施形態に係るタービンバイパス弁80のうち中圧タービンバイパス弁82の一例を模式的に示す断面図である。図2に示すように、中圧タービンバイパス弁82は、ハウジング81Aと、少なくとも一部がハウジング81Aの内部空間に配置される弁体81Bと、ハウジング81Aの開口を塞ぐ蓋部材81Cと、を有する。蓋部材81Cは、ボルトにより、ハウジング81Aに固定される。
図3は、本実施形態に係る中圧バイパス配管42に設けられた接続部5の一例を模式的に示す断面図である。図3に示すように、接続部5は、中圧バイパス配管42に設けられた開口5Mと、開口5Mの周囲に配置されるフランジ部5Fとを有する。接続部5の開口5Mは、閉塞部材7によって閉じられる。閉塞部材7は、ボルトにより、フランジ部5Fに固定される。なお、閉塞部材7は、溶接により、フランジ部5Fに固定されてもよい。
次に、本実施形態に係る蒸気タービンプラント1の通常運転時における蒸気の流れについて説明する。図4は、本実施形態に係る蒸気タービンプラント1の通常運転時における蒸気の流れを模式的に示す図である。通常運転時において、高圧蒸気止弁61、中圧蒸気止弁62、及び低圧蒸気止弁63が開く。高圧タービンバイパス弁81、中圧タービンバイパス弁82、及び低圧タービンバイパス弁83が閉じる。また、通常運転時においては、図3を参照して説明したように、接続部5の開口5Mは、閉塞部材7によって閉じられる。
次に、本実施形態に係るブローイングアウトについて説明する。蒸気タービンプラント1の建設のための施工終了後、改造終了後、及び長期停止後で、蒸気タービンプラント1の起動前に、配管システム1000の配管の異物を除去するブローイングアウト(フラッシング)が実施される。ブローイングアウトは、配管に蒸気を供給し、蒸気によって配管の異物を吹き飛ばして、配管をクリーニングする処理である。
図7は、本実施形態に係る中圧タービンバイパス弁82と仮設配管9とが接続されている状態の一例を示す断面図である。ブローイングアウトにおいては、中圧タービンバイパス弁82と仮設配管9とが接続される。本実施形態においては、中圧タービンバイパス弁82が分解された状態で、仮設配管9が中圧タービンバイパス弁82に接続される。すなわち、ハウジング81Aから弁体81B及び蓋部材81C(図2参照)が外される。ハウジング81Aから弁体81B及び蓋部材81Cが外された状態で、ハウジング81Aと中圧バイパス配管42とが接続され、ハウジング81Aと仮設配管9とが接続される。仮設配管9は、ボルトにより、ハウジング81Aに固定される。また、中圧タービンバイパス弁82の出口側81Mbの流路は、閉塞部材81Dによって閉塞される。
図8は、本実施形態に係る中圧バイパス配管42に設けられた接続部5と仮設配管9とが接続されている状態の一例を示す断面図である。ブローイングアウトにおいては、接続部5と仮設配管9とが接続される。仮設配管9は、接続部5に着脱可能である。図3を参照して説明したように、仮設配管9が接続部5に接続されていないとき、閉塞部材7によって接続部5の開口5Mが閉じられる。仮設配管9を接続部5に接続するとき、閉塞部材7が接続部5から退かされる。接続部5のフランジ部5Fと、仮設配管9の他端部に設けられているフランジ部9Fとが、ボルトにより固定される。なお、フランジ部9Fとフランジ部5Fとは、溶接により固定されてもよい。
次に、本実施形態に係る仮設配管9の一例について説明する。図9は、本実施形態に係る仮設配管9の一例を示す側断面図である。仮設配管9は、異物捕集部6を有する。本実施形態において、異物捕集部6は、仮設配管9に設けられた慣性フィルタ6Fを含む。
次に、本実施形態に係る配管システム1000のクリーニング方法について、図10を参照して説明する。図10は、本実施形態に係る配管システム1000のクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。
以上説明したように、本実施形態によれば、中圧タービンバイパス弁82と中圧バイパス配管42に設けられた接続部5とが仮設配管9で接続された状態で蒸気が供給される。仮設配管9を設けた場合における蒸気の圧力損失は、仮設配管9を設けない場合における蒸気の圧力損失よりも小さい。仮設配管9を設けない場合、蒸気は中圧タービンバイパス弁82を通過して中圧タービンバイパス弁82の出口側81Mbから流出することとなる。その場合、中圧タービンバイパス弁82の内部に設けられたマフラなどの構造物に起因して、蒸気の圧力損失が大きくなる。その結果、十分なクリーニング力が得られない可能性がある。中圧タービンバイパス弁82と接続部5とが仮設配管9で接続されることにより、中圧タービンバイパス弁82のマフラに起因する圧力損失の影響を受けなくなる。そのため、流速が高い大流量の蒸気を流すことができ、クリーニング対象となる中圧タービンバイパス弁82の上流側の中圧蒸気配管32及び中圧バイパス配管42、ならびにさらに上流の高圧蒸気配管31、高圧バイパス配管41及び低温再熱蒸気配管51においてクリーニング力の不足が抑制される。
以下、変形例について説明する。図11は、仮設配管9Bの変形例を示す図である。上述の実施形態と同様、仮設配管9Bは、突出部94を有する。本変形例において、突出部94は、配管システム1000の系外と連通する排出管96と接続される。配管システム1000のクリーニングにおいて、慣性フィルタ6Fの突出部94に捕集された異物の少なくとも一部が、排出管96を介して、配管システム100の系外へ排出される。
図12は、圧損体97の変形例を示す図である。圧損体97は、図12に示すようなオリフィス97Fを含んでもよい。オリフィス97Fにより、蒸気の圧力が調整され、蒸気の流速が調整される。また、図12に示すように、オリフィス97Fの上流に仮設配管弁97Bが設けられてもよい。仮設配管弁97Bが開閉することにより、間欠ブローが実施される。なお、図12に示す例において、仮設配管弁97Bは無くてもよい。オリフィス97Fによって、高速な蒸気が連続的に供給される連続ブローが実施されてもよい。
図13は、圧損体97の変形例を示す図である。図13に示すように、オリフィス97Fが慣性フィルタ6Fの上流に設けられ、仮設配管弁97Bが慣性フィルタ6Fの下流に設けられてもよい。図13に示す例において、オリフィス97Fは、仮設配管9において、タービンバイパス弁80と慣性フィルタ6Fとの間に設けられる。仮設配管弁97Bは、仮設配管9において、慣性フィルタ6Fと接続部5との間に設けられる。オリフィス97Fによって、慣性フィルタ6Fに供給される蒸気の流速が高められる。仮設配管弁97Bが開いた状態と閉じた状態とを繰り返すことによって、間欠ブローが実施される。
2 復水器
3 逆止弁
4 減温器
5 接続部
5F フランジ部
5M 開口
6 異物捕集部
6F 慣性フィルタ
7 閉塞部材
9 仮設配管
9F フランジ部
10 蒸気タービン
11 高圧タービン
12 中圧タービン
13 低圧タービン
20 蒸気生成装置
21 高圧加熱ユニット
22 中圧加熱ユニット
23 低圧加熱ユニット
24 再熱ユニット
30 蒸気配管
31 高圧蒸気配管
32 中圧蒸気配管
33 低圧蒸気配管
40 バイパス配管
41 高圧バイパス配管
42 中圧バイパス配管
43 低圧バイパス配管
51 低温再熱蒸気配管
52 配管
60 蒸気止弁
61 高圧蒸気止弁
62 中圧蒸気止弁
63 低圧蒸気止弁
70 制御弁
71 高圧制御弁
72 中圧制御弁
73 低圧制御弁
80 タービンバイパス弁
81 高圧タービンバイパス弁
81A ハウジング
81B 弁体
81C 蓋部材
81D 閉塞部材
81Ma 入口側
81Mb 出口側
82 中圧タービンバイパス弁
83 低圧タービンバイパス弁
91 第1管部
91R 流路
92 第2管部
92R 流路
93 曲折部
93R 流路
94 突出部
94R 内部空間
95 閉塞部
96 排出管
97 圧損体
97B 仮設配管弁
97F オリフィス
100 分岐部
200 保護部材
1000 配管システム
AX1 中心軸
AX2 中心軸
AX4 中心軸
Claims (7)
- 蒸気タービンプラントの配管システムのクリーニング方法であって、
前記配管システムは、
蒸気タービンに接続される蒸気配管と、
分岐部において前記蒸気配管から分岐し、復水器に接続されるバイパス配管と、
前記蒸気配管の前記分岐部と前記蒸気タービンとの間に設けられる蒸気止弁と、
前記バイパス配管に設けられるタービンバイパス弁と、を備え、
前記タービンバイパス弁のハウジングと、前記タービンバイパス弁の出口と前記復水器とを結ぶ前記バイパス配管の中間部に設けられた開口を含む接続部とを、異物捕集部を有する仮設配管で接続するステップと、
前記タービンバイパス弁の出口側の流路を閉じるステップと、
前記蒸気配管に蒸気を供給して、前記蒸気配管をクリーニングするステップと、
前記蒸気を、前記仮設配管を介して前記復水器に送るステップと、
を含み、
前記異物捕集部は、前記仮設配管に設けられた慣性フィルタを含み、
前記仮設配管の慣性フィルタの上流に、前記仮設配管を流れる前記蒸気に圧力損失を与える圧損体が設けられ、
前記配管システムのクリーニングにおいて、前記圧損体により前記仮設配管の前記蒸気の圧力が低減され、
前記圧損体は、前記仮設配管に設けられ、全開状態において前記タービンバイパス弁よりも圧力損失が小さく、前記慣性フィルタに供給される蒸気の流速が速くなるように開度を調整可能な仮設配管弁を含み、前記仮設配管弁から前記慣性フィルタに蒸気が連続的に供給され、
前記配管システムのクリーニングにおいて、前記蒸気配管から前記タービンバイパス弁のハウジングを介して前記仮設配管に流入した蒸気は、前記慣性フィルタによって異物を除去された後、前記接続部を介して前記バイパス配管に流入し、前記復水器に供給される、
配管システムのクリーニング方法。 - 前記慣性フィルタは、
前記タービンバイパス弁と接続される第1管部と、
前記接続部と接続される第2管部と、
前記第1管部と前記第2管部とを結ぶ曲折部と、
前記曲折部から前記第1管部の延長線方向に接続され、前記曲折部の流路と連通する内部空間を有する突出部と、を有する、
請求項1に記載の配管システムのクリーニング方法。 - 前記突出部は、前記配管システムの系外と連通する排出管と接続され、
前記配管システムのクリーニングにおいて、前記突出部に捕集された異物の少なくとも一部が前記排出管を介して前記配管システムの系外へ排出される、
請求項2に記載の配管システムのクリーニング方法。 - 前記バイパス配管の前記接続部と前記復水器との間に、前記蒸気の温度を低減する減温器が設けられ、
前記配管システムのクリーニングにおいて、前記仮設配管を通って前記復水器に送られる前記蒸気の温度が前記減温器により低減される、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の配管システムのクリーニング方法。 - 蒸気タービンプラントの配管システムであって、
蒸気タービンに接続される蒸気配管と、
分岐部において前記蒸気配管から分岐し、復水器に接続されるバイパス配管と、
前記蒸気配管の前記分岐部と前記蒸気タービンとの間に設けられる蒸気止弁と、
前記バイパス配管に設けられるタービンバイパス弁と、
前記タービンバイパス弁の出口と前記復水器とを結ぶ前記バイパス配管の中間部に設けられた開口を含む接続部と、
前記タービンバイパス弁のハウジングと前記接続部とのそれぞれに着脱可能に接続され、慣性フィルタを含む異物捕集部を有する仮設配管と、
前記仮設配管が前記接続部に接続されていないときに前記接続部の開口を閉じる閉塞部材と、
前記仮設配管の慣性フィルタの上流に設けられ、前記仮設配管を流れる蒸気に圧力損失を与える圧損体と、
を備え、
前記配管システムのクリーニングにおいて、前記圧損体により前記仮設配管の前記蒸気の圧力が低減され、
前記圧損体は、前記仮設配管に設けられ、全開状態において前記タービンバイパス弁よりも圧力損失が小さく、前記慣性フィルタに供給される蒸気の流速が速くなるように開度を調整可能な仮設配管弁を含み、
前記配管システムのクリーニングにおいて、前記蒸気配管から前記タービンバイパス弁のハウジングを介して前記仮設配管に流入した蒸気は、前記仮設配管弁から前記慣性フィルタに連続的に供給され、前記慣性フィルタによって異物を除去された後、前記接続部を介して前記バイパス配管に流入し、前記復水器に供給される、
配管システム。 - 前記バイパス配管の前記接続部と前記復水器との間に設けられ、蒸気の温度を低減する減温器を備える、
請求項5に記載の配管システム。 - 請求項5又は請求項6に記載の配管システムを備える蒸気タービンプラント。
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