JPH0354304A - 復水器の真空度調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、汽力発電プラント等における復水器を効率よ
く稼働させるのに役立つ復水器の真空度調整方法に関す
る。

（従来の技術） 第２図は汽力発電プラントにおけるタービン駆動と復水
のシステムを示す図である。このプラントのボイラ１で
発生した高圧の水蒸気は、蒸気加減弁２を通って高圧タ
ービン３に案内される。

水蒸気はこの高圧タービン３を回転させるが、この間に
仕事をして膨脹し、圧力を損失し、減圧される。低圧に
なった水蒸気は、次いで低圧タービン４に案内され、こ
の低圧タービン４を回転駆動させる。高圧タービン３と
低圧タービン４の回転は発電機５に伝達され、発電機５
を駆動して動力が得られる。

低圧タービン４で仕事をした水蒸気は、この後復水器６
に案内され、復水器６内に配置された多数の冷却管７と
の間で熱交換され、冷却管７の管壁に凝縮する。凝縮し
た復水は、滴下して復水器６下部のホットウニル８に一
時貯留される。

ところで、復水器６には、器内の圧力調節のため、圧力
調節弁９を介して大気取入れフィルタ１０が接続し、ま
た真空ボンプ１↓が連通される。

真空ポンプ１１は、水蒸気が凝縮する際液化されずに復
水器６内に滞留するガス分と、外部からこのシステム内
に漏洩してくる空気等のガス分をシステム外に放出する
。

なお、汽力発電プラントにおいて冷却管７を通る冷却水
は、循環水と呼ばれ、海水または河川水を用いることが
多い。循環水は取水溝１２から循環水ボンブ１３によっ
て引上げられ、冷却管７に送られる。そして冷却管７を
通った循環水は、放水溝１５に排出される。

さてホットウエル７に貯水された復水は、次いで復水ボ
ンプ１５に吸引されて、低圧給水加熱器１６に導入され
、復水に含有される空気や酸素等の不要なガス分が気化
される。、次に復水は気化したガス分と共に脱気器１７
に送られ、ガス分を脱気し、除去した後給水ボンプ１８
によって高圧給水加熱器１９に案内される。高圧給水加
熱器１９は、復水を加熱しながら高圧にしてボイラ１に
送出す。

第３図は、タービンの負荷別に復水器の真空度とタービ
ンの性能の関係をみたものである。同じ真空度ならばタ
ービンの負荷が上昇するにつれて性能が増すが、同じタ
ービン負荷の場合は、復水器の真空度が高いほど性能が
向上する傾向にある。

また性能を一定とすればタービン負荷が減少するほど真
空度が上昇することも分かる。

また第４図は、冷却水の温度別に、タービン負荷または
復水器の熱負荷と真空度の関係を示したものである。１
１１　　は復水器人口付近１ゝ　２ゝ　３ の冷却水の温度で、ｔ１〈ｔ２〈ｔ３である。この図に
よれば、同じタービン負荷ならば、冷却水の温度が低い
ほど真空度が上昇することが分かる。

したがって、第３図および第４図から、べ力発電プラン
トにおいて、例えば定格出力でタービンの性能を向上さ
せるには、復水器の真空度を冒くすればよく、そのため
には復水器の冷却水の温度を低く保てばよいことが分か
る。

ところで、前述のように汽力発電プラントにおいては、
冷却水を通常海洋または河川から採取するため、その温
度は季節によって異なる。第５図はタービン負荷が一定
の下において冷却水を向水から採取した場合の真空度の
変化を年間を通じてみたものである。同図によれば、６
月から９月にかけでは海水温度か高いが、真空度は低い
。他方１ｌ月から２月にかけては海水温度は低いが、真
空度が高い。その他、真空度は、冷却水の汚染や海洋生
物等による復水器の性能の変化によっても左右される。

前述のようにタービンの性能の点からは、復水器内の真
空度は高いほどよいが、あまり真空度が高くなると、第
２図において復水器６と接続している低圧タービン４の
内外の圧力差が大きくなる。

すなわち低圧タービン４のケーシング内は復水器６と同
様真空に保たれているが、ケーシングの外には大気圧が
かかるため、大型の構造物であるケーシングにこれを押
し潰す力が働き、変形を起こしたりする。また高真空度
で低圧タービンを長期間運転すると、タービンの排気中
における蒸気の湿り度が増加して動翼のドレンエロージ
ョンを促進しやすいという弊害もある。

ところが、現段階においては復水器内の真空度を自動的
に調整する方法がないため、冷却水として使用する馬水
または河川水の年間の温度変化を把握し、その平均値を
基にプラントの定格出力時における復水器の真空度を決
定する。そして、例えば第５図に示したように、真空度
が高くなり過ぎるおそれのあるときは、真空ポンプを作
動する一方で、第２図に示した圧力調節弁９を開いて大
気取入れフィルタ１０から大気を取入れ復水器６内のガ
ス分圧を高めていた。

しかし、このような方法は、真空ポンプの運転を調節す
るだけで復水器内の真空度を調整する場合に比べると、
余分な設備を有し、かつ大気を取入れている間真空ポン
プは無駄に働いていることになる。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の汽力発電プラントにおいては、復水
器内の真空度を自動的に調整する方法がないため、ター
ビンの性能を維持しつつタービンケーシングの損傷を防
ぐのに、真空ポンプ以外に余分な大気取入れ設備を設け
、かつ真空ポンプを無駄に働かせることもあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、真空
ポンプだけで復水器内の真空度を自動的に調整し、かつ
真空ポンプを無駄に働かせることのない復水器の真空度
調整方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、発電プラントの運
転条件に従って真空ポンプの運転速度を調節し、その真
空ポンプの運転速度調節により復水器の真空度を調整す
る復水器の真空度調整方法を提供する。

（作用） 本発明によれば、プラント負荷、冷却水の温度、タービ
ンケーシングの最適真空度など発電プラントの運転条件
を総合的に判断して、復水器に接続される真空ポンプの
運転速度を調節するため、真空ポンプ以外に復水器内の
ガス分圧を高める設備を必要とせずに復水器内の真空度
を調整することができ、かつ真空ポンプの動力を無駄に
費やす心配もない。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

第ｌ図は、本発明の方法を実施する汽力発電プラントの
部分的な構成図である。第２図と対応する箇所には同様
の符号を付す。

冷却水は循環水ポンプ１３によって冷却水導入管２｛か
ら復水器６に送り込まれ、冷却水排出管２２を通って復
水器６から排出される。復水器６内のガス分圧調節設備
としては、真空ポンプ１１だけが設置される。

本発明の方法を実施する装置としては、真空度検出装置
２３、真空度調整装置２４、電源／周波数制御装置２５
および可変速交流電動機２６が設けられる。

真空度検出装置２３は復水器６に接続し、復水器６内の
真空度を検出し、これを電気的な検出信号に変えて真空
度調整装置２４に送る。真空度調整装置２４には、この
検出信号の他、タービン出力、循環水ポンプ運転条件、
冷却水入口温度、冷却水出口温度、冷却水量など汽力発
電プラントの基本的運転条件に関する信号が入力される
。ところで、この真空度調整装置２４には、汽力発電プ
ラントの負荷と最適真空度の関係およびタービンの対真
空度特性が予め記憶されているため、上述の信号が入力
されると、汽力発電プラントの運転条件から最も適切な
真空度を演算し、これに関する信号を電源／周波数制御
装置２５に信号を送る。

電源／周波数制御装置２５は最適な真空度に関する信号
を受けると、真空ボンプ１１を稼働させる可変速交流電
動機２６に対して、真空ポンプ１１がその最適な真空度
を達或する運転速度をとるように、可変速交流電動機２
６の電源と周波数を制御する信号を送る。可変速交流電
動機２６は、その電源と周波数を制御されることにより
、回転数が変化し、真空ポンプ１１の運転速度を最適真
空度を達成するものに制御する。

なお、真空度調整装置２４には、電源／周波数制御装置
２５からの制御信号がフィードバックされるとともに、
真空度検出装置２３からも復水器６内の真空度がフィー
ドバックされる。

本実施例においては、真空度調整装置２４に冷却水入口
温度と冷却水出口温度を入力することにより、その差を
７°Ｃ前後に抑えるような手段を加えて、水蒸気との熱
交換による冷却水の温度上昇の環境への影響を未然に防
ぐこともできる。

ところで、本実施例においては、交流電動機の電圧／周
波数を制御することによりこの回転数を変化させ、電動
機に接続する真空ポンプの運転速度を制御したが、電動
機にはサイリスタ電動機、直流電動機なども採用するこ
とができる。

その他、真空ポンプと電動機の間に流体継手を設け、電
動機の回転数は常に一定にしながら、流体継手内の制御
油の圧力を制御することで真穿ボンプの運転速度を調整
することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、プラント負荷、
冷却水の温度、タービンケーシングの最適真空度など発
電プラントの運転条件を総合的に判断して、復水器に接
続される真空ポンプの運転速度を調節するため、真空ポ
ンプ以外に復水器内のガス分圧を高める設備を必要とせ
ずに復水器内の真空度を調整することができる。

真空ポンプは、発電プラント停止時の大気が充満した状
態から短時間で真空を達戊するため大型化と大きな運転
速度が必要とされるが、真空達或後はそれに比べ微小な
運転速度で真空度の調節ができればよい。本発明によれ
ば、真空ポンプの運転速度を制御することに寄り、真空
ポンプの動力を無駄に費やす心配もない。そして、本発
明は、真空度を適度に調節することでタービンの運転信
頼性を高く維持するとともに、発電プラントのトタル制
御を自動化しやすくするという利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す図、
第２図は従来の汽力発電プラントのシステムを示す図、
第３図は真空度とタービン性能の関係を示す図、第４図
はプラント負荷と真空度の関係を示す図、第５図は年間
を通じての海水温度の変化に伴う真空度の変化を示す図
である。 ６・・・復水器、１１・・・真空ポンプ、２３・・・真
空度検出装置、２４・・・真空度調整装置、２５・・・
電源／周波数制御装置、２６・・・可変速交流電動機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電プラントの運転条件に従って真空ポンプの運転速度
   を調節し、その真空ポンプの運転速度調節により復水器
   の真空度を調整する復水器の真空度調整方法。