JPH04116203A

JPH04116203A - 蒸気タービン発電プラント

Info

Publication number: JPH04116203A
Application number: JP2235625A
Authority: JP
Inventors: Fujie Honma; 本間　藤栄; Toshiaki Yoshinaga; 好永　俊昭; Masaki Suzuki; 鈴木　雅記; Isao Tanaka; 勲田中; Hiroshi Kitakata; 浩北方
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-09-07
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1992-04-16
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2691064B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、蒸気タービン発電プラントに係り、特に給水
ポンプ駆動用蒸気タービンを備えた蒸気タービン発電プ
ラントに関するものである。

〔従来の技術〕

発電用主蒸気タービン、主蒸気タービン用復水器及び給
水ポンプ駆動用蒸気タービンを有する従来の火力、原子
力発電プラントにおいては、給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビンの排出蒸気は、特開昭６１−２５０５９５号公報に
開示のように複雑な排気管を用いて主蒸気タービン用復
水器に導かれ同復水器によって復水されるように構成さ
れている。その詳細を第４図〜第７図によって説明する
。第４図は給水ポンプ駆動用蒸気タービンと、他端が主
蒸気タービン用復水器と接続する排気管との接続状況を
示す説明図、第５図は第４図のＩ−Ｉ線の矢視図、第６
図は第４図のＡ部詳細図、第７図は第６図の平面図であ
る。これらの図において、２２は給水ポンプ跣動用蒸気
タービン、４１はタービンケーシング、４２は角形管、
４３は圧力均衡型伸縮継手付管、４４は主蒸気タービン
用復水器に接続されている排気管、４５は上下、水平方
向の複数の補強リブ、４６は接続のためのフランジであ
る。第４図、第５図から分るように、給水ポンプ駆動用
蒸気タービン２２の角形開口部に接続固定された角形管
４２は他端が断面円形の圧力均衡型伸縮継手付管４３の
側壁部に接続固定されている。その際、第６図、第７図
に見られるように、角形管４２は剛性を保持するために
その内・外部には数多くの補強リブを付設し、また圧力
均衡形伸縮継手管４３はＴ管又はエルボの両側にベロー
ズを取付け、この両側をタイロッドで連絡固定させた圧
力均衡型伸縮継手構造となっている。この圧力均衡型伸
縮継手付管４３は排気管の熱膨張を吸敗し、かつ排気管
に加わる軸力及び流体力を級数するとともに、給水ポン
プ駐動用蒸気タービンのノズルに加わる力を軽減する作
用効果を果たすものである。

更に、主蒸気タービン用復水器内の真空度を上昇させる
必要があるときのため、給水ポンプ能動用蒸気タービン
の排気管には、この排気管と主蒸気タービン用復水器と
を隔離するためのバタフライ弁を設置しており、バタフ
ライ弁急開による主蒸気タービン用復水器内真空度の急
激な低下を抑止するためバイパス配管を設けるなど複雑
な構造になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来では、給水ポンプ駆動用蒸気タービ
ンの排出蒸気を復水化する手段として、複雑な構造で形
成される排気管を採用していたが、この排気管は発電プ
ラント用プロセス配管の中では、復水がボイラ又は原子
炉に送水される循環水の配管に次ぐ大口径（例えば、１
６５０ｍｎ）である。したがって、排気管のレイアウト
はスペース上の制限から一義的に決定され、更には排気
管周辺スペースの利用も限定されていた。そのため、建
屋全体の配置計画も制約され、建屋縮小化及び合理化に
困難となる欠点を有していた。

本発明の目的は、給水ポンプ能動用蒸気タービンの性能
を低下させることなく、上述のような給水ポンプ睨動用
蒸気タービン用の大口径で複雑な構造の排気管を廃止す
ることにより、建屋配置上の制約を解消することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、それぞれ次のようにして達成できる。

（１）　主蒸気タービン、同主蒸気タービン用復水器及
び給水ポンプ駆動用蒸気タービンを有する蒸気タービン
発電プラントにおいて、給水ポンプ駆動用蒸気タービン
に、前記主蒸気タービン用復水器とは別個に専用復水器
を付設すること。

（２）　上述の専用復水器によって復水されたドレン及
び非凝縮性ガスを、上述の主蒸気タービン用復水器に流
通するための管を配設すること。

（３）　上述の専用復水器の回りに付設している高・低
圧蒸気止め弁シートドレン、ケーシングドレン及びシー
ル戻り蒸気用ドレンの各送水管を、上述の専用復水器に
接続させること。

（４）　上述の専用復水器の冷却水管の給排水端を、上
述の主蒸気タービンの復水管に、それぞれ接続させるこ
と。

（５）　　　（４）の場合の、もう一つの手段として、
上述の専用復水器の冷却水管の給排水端を、上述の主蒸
気タービン用復水器の冷却水管に、それぞれ接続させる
こと。

〔作用〕

本発明は、給水ポンプ駆動用蒸気タービンの復水用に専
用の復水器を用いるので、これを給水ポンプ能動用蒸気
タービンの近くの任意の位置に配置することができる。

そうしてこのポンプ鮭動用タービンからの排出蒸気は、
専用の復水器によりこのタービンの近くの任意の位置で
ドレン化されるので、このドレン化された水量は同蒸気
タービンの排出蒸気量に比べると著しく少量である。

ドレンは、蒸気と同時に排出される非凝縮性ガスととも
に、これらを主蒸気タービン用復水器に流入させるため
の管が配設されているので、この中を通って主蒸気ター
ビン用復水器に流入する。

また、専用復水器の回りに付設している高・低圧蒸気止
め弁シートドレン、ケーシングドレン及びシール戻り蒸
気用ドレンの各送水管は専用復水器に接続しているので
、これらのドレンは専用復水器に流入させることができ
る。

更に、専用復水器の冷却水管の給排水端を主蒸気タービ
ンの復水管に、それぞれ接続しているので、給水ポンプ
駆動用蒸気タービンから排出される蒸気の排熱は、主蒸
気タービンの復水に級数され活用される。

一方、専用復水器の冷却水管の給排水端を主蒸気タービ
ン用復水器の冷却水管に、それぞれ接続している場合は
、給水ポンプ１動用蒸気タービンから排出される蒸気の
排熱は、主蒸気タービン用復水器の冷却水に吸収され活
用される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図、第２図及び第３図によ
り説明する。

第１図は本発明を適用したＢＷＲＩ１００ＭＷ発電プラ
ント用蒸気タービン装置の概要系統図、第２図は第１図
の給水ポンプ粁動用タービン回りの詳細系統図である。

また第３図には専用復水器の配置具体例を示している。

第１図において、１は原子炉容器、３は高圧蒸気タービ
ン、５は湿分分離器、６Ａ、６Ｂ、６Ｃは低圧蒸気ター
ビン、７は主蒸気タービン用復水器、８は復水管、９は
復水第１ポンプ、１２は復水第２ポンプ、１４〜１７は
給水加熱器、１８は給水ポンプ、２２は給水ポンプ駆動
用タービンである。

また、２５は本発明になる専用復水器であり、２６１よ
専用復水器２５への冷却水送り管、２７は冷却水戻り管
である。一方、２８は専用復水器２５からの復水を排出
するドレン管、２９は非凝縮性ガスを放出するベント管
である。なお、給水加熱器１４〜１７．２０．２１の熱
源には主蒸気タービンの途中から抽気した蒸気を用いる
が、そのために必要となる蒸気タービン３．６Ａ、６Ｂ
、６Ｃと給水加熱器１４〜１７．２０．２１とを結ぶ配
管の図示は本発明とは関係がないので省略している。

この実施例の発電プラントでは、第１図において、原子
炉容器１で発生した蒸気は主蒸気管２によって高圧蒸気
タービン３に送られる。高圧蒸気タービン３から吐出さ
れた蒸気はクロスアラウンド管４Ａ、４Ｂにより湿分分
離器５を経て低圧蒸気タービン６Ａ、６Ｂ、６Ｃへ送ら
れる。低圧蒸気タービン６Ａ、６Ｂ、６Ｃから排出され
た蒸気は主蒸気タービン用復水器７で凝縮されて復水と
なる。この復水は復水管８を通り、復水第１ポンプ９で
昇圧され、復水ろ過説塩器１０、復水脱塩器１１で浄化
される。更に、復水第２ポンプ１２で昇圧され、第１段
低圧給水加熱器ドレン冷却器１３．第１段低圧給水加熱
器１４、第２段低圧給水加熱器１５、第３段低圧給水加
熱器１６、第４段低圧給水加熱器１７で加熱され、給水
ポンプ１８で昇圧され、給水管１９により第１段高圧給
水加熱器２０、第２段高圧給水加熱器２１で加熱された
後、原子炉容器１内のボイラーに戻され、循環サイクル
を形成している。

このような循環系統の中で、給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビン２２は複数の異なった駆動蒸気条件で運転される。

すなわち、常用運転時にはクロスアラウンド管４Ｂから
分岐した油気管２３による高圧蒸気タービン３の低圧排
出蒸気が、始動時には主蒸気管２から分岐した補助蒸気
管２４による高圧蒸気が、高圧蒸気タービン３の低負荷
運転時及び過負荷運転時には低圧蒸気に高圧蒸気を付加
した蒸気がそれぞれ用いられて運転される。

給水ポンプ駆動用蒸気タービン２２の排気端には専用復
水器２５が直結されている。この冷却水用としては、第
１段低圧給水加熱器ドレン冷却器１３の上流の復水管８
から分岐する冷却水送り管２６が取付けられており、冷
却戻り管２７が、上述の冷却水送り管取付は箇所の下流
のところで復水管８に接続されている。また専用復水器
２５の復水を排出するドレン管２８及び非凝縮性ガスを
放出するベント管２９が主蒸気タービン用復水器７に接
続されている。

ここで、給水ポンプ恥動用蒸気タービン２２の設計排気
真空度は真空約７１４　ｍｍ　Ｈｇであり、第１段低圧
給水加熱器ドレン冷却器１３の上流の復水管８内の復水
温度が約３３℃（そのときの飽和蒸気圧力が真空約７２
２．３■Ｈｇ）であることから専用復水器２５の所要真
空度は確保できる。すなわち、給水ポンプ翻動用蒸気タ
ービン２２の排出蒸気は復水管８内の復水を冷却源とし
ての熱交換により凝縮され、復水となる。この復水を排
出するドレン管２８の口径は約２００ｍｎ、またベント
管２９の口径は約１゜Ｏｗｎに、それぞれ小さくするこ
とができる。更に、専用復水器２５の容量は約２０ｍで
あり、例えば縦２ｍ、横２．５ｍ、高さ４ｍの直方体と
することができる。

給水ポンプ粁動用蒸気タービン２２付近の詳細を第２図
によって説明すると、低圧蒸気止め弁３０、低圧加減弁
３１の各シートドレン管３４Ａ、３４Ｂ及び高圧蒸気止
め弁３２、高圧蒸気加減弁３３の各シートドレン管３５
Ａ、３５Ｂは、専用復水器２５に導かれている。更に給
水ポンプ訃動用蒸気タービン２２のケーシングドレン管
（４本）３６及びシール戻り蒸気管３７も専用復水器２
５に導かれている。すなわち、従来、主蒸気タービン用
復水器７に導かれていた上述の小口径管を全て専用復水
器２５に接続することによりこれらの配管は合理化され
簡素化される。

第３図は本発明の１実施例になる給水ポンプ駈動用蒸気
タービン装置の配置を示している。

第３図において、給水ポンプ粁動用蒸気タービン２２の
排気口は第５図に示した従来の場合と同様に角形であり
、この排気口直下に直方体の専用復水器２５が直結一体
構造で配置され、内部には冷却管群３９及び振動吸収の
ための伸縮継手３８が付設されている。専用復水器２５
の両サイドには冷却水送り管２６及び冷却水戻り管２７
を接続する水室４０Ａ、４０Ｂを設け、冷却管群３９と
連結されている。（この氷室４０Ａ、４０Ｂは専用復水
器２５の内部に収納することもできる。）更に専用復水
器２５の最下端からドレン管２８、冷却管群３９の中央
部からベント管２９をそれぞれ分岐し、主蒸気タービン
用復水器７に導いている。本実施例では、ドレン管２８
、ベント管２９を主蒸気タービン用復水器７の下部胴に
接続しているが、これらの管の口径は従来の排気管口径
の約１７６に小形化されるため、主蒸気タービン用復水
器７の上部胴に、また任意の向きに接続することが可能
である。具体的には従来、第１段から第４段までの低圧
給水加熱器１４〜１７が復水器７の上部胴に内蔵されて
いたことにより、給水ポンプ能動用蒸気タービン２２の
排気管は主蒸気タービン用復水器７の下部胴、しかも、
ある−面にしか接続できなかった。したがって、排気管
を配置したり、あるいは排気管を主蒸気タービン用復水
器７に接続する位置により、給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビン２２を配設する位置が決定されていたと言っても過
言ではなかった。本発明では、上述の場合とは反対に、
給水ポンプ駆動用蒸気タービン２２の合理的配置を決定
した後で、ドレン管２８及びベント管２９のレイアウト
を自由に行うことができる。更には、他計画物等への流
用可能な空間の大幅拡大も図れるようになっている。ま
た、第２図に示すシートドレン管３４Ａ、３４Ｂ、３５
Ａ、３５Ｂ、ケーシングドレン管３６及びシール戻り蒸
気管３７を専用復水器２５に導く（ケーシングドレン管
３６は内部配管とすることもできる。）ことにより、従
来実施されていたこれらの管の主蒸気タービン用復水器
７への接続は必要なくなり、これによっても上述の利用
可能空間の拡大に寄与することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、以下に記載するような効
果を奏する。

（１）給水ポンプ駐動用蒸気タービンの近くの任意の位
置に専用復水器を設置ことすることにより、給水ポンプ
叩動用蒸気タービン用の大口径排気管の設置が不要とな
り、それにより蒸気タービン発電プラントの必要空間量
を減少させることができる。

（２）専用復水器用ドレン及びベントの容管の口径を小
形化できること、及び高・低圧蒸気止め弁シートドレン
等の小口径管を専用復水器に導くことにより、建屋配置
の自由度が向上し、建屋全体の合理的配置及び建屋の縮
小化が図れる。（３）専用復水器の冷却水として主蒸気
タービンの復水を採用することにより、給水ポンプ駆動
用蒸気タービンからの排熱の熱回牧が可能となり、発電
プラント全体の熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を適用したＢＷＲ発電プラン
トの概要系統図、第２図は第１図の給水ポンプ能動用蒸
気タービン回りの詳細系統図、第３図は本発明の実施例
になる給水ポンプ粁動用蒸気タービン及び主蒸気タービ
ン用復水器の配置を示す一部断面路線図、第４図は従来
の排気管における接続部の縦断面図、第５図は第４図の
Ｉ−Ｉ線矢視図、第６図は第４図のＡ部拡大図、第７図
は第６図の平面図である。３・・・高圧蒸気タービン、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ・低圧蒸
気タービン、７・・・主蒸気タービン用復水器。８・・・復水管、２２・・・給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビン、２５・・・専用復水器、２６・・・冷却水送り管
、２７・・・冷却水戻り管、２８・・・ドレン管、２９
・・・ベント管、３４Ａ、３４Ｂ、３５Ａ、３５Ｂ・・
・シートドレン管、３６・・・ケーシングドレン管、３
７・・・シール戻り蒸気管。

Claims

【特許請求の範囲】１、主蒸気タービン、主蒸気タービン用復水器及び給水
ポンプ駆動用蒸気タービンを有する蒸気タービン発電プ
ラントにおいて、前記給水ポンプ駆動用蒸気タービンに
、前記主蒸気タービン用復水器とは別個の専用復水器を
付設してなることを特徴とする蒸気タービン発電プラン
ト。２、請求項１、において、前記専用復水器から復水され
たドレン及び非凝縮性ガスを前記主蒸気タービン用復水
器に流通するための管が配設されていることを特徴とす
る蒸気タービン発電プラント。３、請求項１、または２、において、前記専用復水器に
、この専用復水器の回りに付設されている高・低圧蒸気
止め弁シートドレン、ケーシングドレン及びシール戻り
蒸気用ドレンの各送水管が接続されていることを特徴と
する蒸気タービン発電プラント。４、請求項１、ないし３、において、前記専用復水器の
冷却水管の給排水端が前記主蒸気タービンの復水管に、
それぞれ接続されていることを特徴とする蒸気タービン
発電プラント。５、請求項１、ないし３、において、前記専用復水器の
冷却水管の給排水端が前記主蒸気タービン用復水器の冷
却水管に、それぞれ接続されていることを特徴とする蒸
気タービン発電プラント。