JPH0445644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はガスタービンと蒸気タービンとの組合
せを複数備えてなるコンバインドプラントに係
り、特にその蒸気タービン用の復水装置に関す
る。この種のコンバインドプラントは通常ガスタ
ービンの排熱を排熱回収ボイラで回収して、蒸気
タービンの駆動に供する構成になつている。

〔発明の背景〕

従来より、この種のコンバインドプラントはガ
スタービン、排熱回収ボイラ、蒸気タービン、復
水器等の主要機器各々１台ずつからなるブロツク
を複数ブロツク備えてなり、通常５ブロツク以上
の複数ブロツクを設置して成る。これはピークロ
ード用として用いられて、電力需要のピーク時に
全ブロツク運転し、夜間等の電力需要の少ない時
には一部のブロツクを停止する方式のピークロー
ドプラントとして運用されるのが一般的である。
この夜間停止したブロツクについては、その系統
内の装置はすべて停止することが一般的であり、
省エネルギの観点からも当然である。

しかし、ブロツク内のすべての装置を停止した
場合、その中の復水器の真空は破壊されることに
なる。運転停止であれば、系外と連通して大気圧
に等しくなるからである。よつてこのときホツト
ウエルの復水は大気と接触する。この結果復水中
の酸素濃度は通常運転中の7ppbに対して、約
1000倍の濃度である7000ppb程度まで劣化するこ
とになる。

ところが酸素濃度は、できる限り低濃度に押え
ることが要請されるものである。つまり、ボイラ
チユーブの腐食防止の面から、ボイラ給水中の酸
素による腐食を防ぐため、ボイラ給水すなわち復
水の酸素濃度はできるだけ低く保つことが要求さ
れる。このため夜間に停止した場合には、停止後
の再起動時に酸素濃度の高い復水を復水再循環や
補助蒸気導入などの方法により脱気して、該復水
をボイラへ給水できるレベルまで脱酸素しなけれ
ばならない。あるいは停止中も復水器の真空を維
持して復水の純度を通常運転中と同一レベルに保
つか、いずれかの方策をとることにより酸素濃度
の低い復水をボイラに供給するようにせざるを得
ない。

この両方式のうち、再起動時に脱気する方式
は、各種の脱気機構を復水装置に追加する必要が
あり、系統が複雑になる。また、起動準備時間が
長いことなどにより、運転、保守の面に難点があ
る。また、停止時の復水器の真空を維持する方式
は、停止中でも循環水ポンプ、復水ポンプ、真空
ポンプなどの大型補機を運転する必要がある。こ
のように夜間停止中にも復水器の真空を維持する
ようにした場合の１ブロツクの復水装置の運用状
況を、第１図を用いて説明する。

蒸気タービン１と発電機２は停止しているが、
タービン１のグランドパツキンには、復水器１０
への空気漏れ込みを防止するために、グランド蒸
気供給系統３より蒸気が導入される。タービン１
のグランドに供給された蒸気の一部は、タービン
の内部に漏れ込みタービンの排気口４を経て復水
器１０に入り、循環水ポンプ１１から供給される
冷却水と熱交換して凝縮し、ホツトウエル１２に
貯水される。一方、タービンのグランドに供給さ
れた蒸気の残りは、グランド蒸気抽出管１３を経
てグランド蒸気復水器１４にて、復水と熱交換し
て凝縮し、ドレンとなつて復水器１０に回収され
る。ホツトウエルに貯水した復水は、復水ポンプ
１５、復水配管１６、グランド蒸気復水器１４、
復水再循環系統１７を経て、復水器１０に至る系
統を循環する。復水器１０へ漏れ込んだ空気は、
空気抽出系統１８を経て、真空ポンプ１９によつ
て排出される。

このように夜間でも復水器の真空を維持する構
成では、ブロツク内の主要機器は停止し、発電が
行われていないにもかかわらず、単に復水の純度
維持のために大型補機である循環水ポンプ、復水
ポンプ、真空ポンプの運転が必要であり、極めて
不経済である。ちなみに蒸気タービンの出力が
50MWの場合を例にとり、７ブロツクのうち３ブ
ロツク夜間停止したとすれば、これら大型補機の
夜間８時間の動力費は、年間約１億円にも達する
ことになる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、夜間停止されるブロツクの復
水器の真空を維持し、復水の純度を保ちながら、
しかも周辺補機の動力費を極力少なくすることが
でき、経済的で信頼性の高いコンバインドプラン
トの復水装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、各ブロツクの復水器胴体側を復水器
連絡管により接続し、停止ブロツクの復水器の胴
体と運転ブロツクの復水器の胴体とを連通させ、
停止ブロツクの復水器の真空を維持することによ
つて、復水の純度を保つものである。即ち複数の
ブロツクの内、停止していないブロツクがあれ
ば、その復水器は真空が保たれているのであるか
ら、この運転ブロツクの復水器の胴体と、停止ブ
ロツクの復水器の胴体とを復水器連絡管により連
通させれば、それだけで停止ブロツクの復水器も
真空維持されることができることになる。また、
停止ブロツクの真空ポンプの吸込側と運転ブロツ
クの真空ポンプの吸込側とを空気抽出系統連絡管
により接続すれば、停止ブロツクの復水器内に漏
れ込んだ空気は、復水器連絡管を通して運転ブロ
ツクの復水器に入るものの、該復水器からその真
空ポンプによつて排出できると共に、空気抽出系
統連絡管を介し、停止ブロツクの復水器側の真空
ポンプによつても排出することができる。このた
め、運転ブロツクの真空ポンプの容量を大きくす
る必要もない。

また実施に当つては、停止ブロツクのグランド
蒸気抽出管と運転ブロツクのグランド蒸気抽出管
についても、各ブロツク間を連絡管により接続す
る態様をとることができ、この態様を採用するこ
とにより、経済性をより一層高めることができ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図により説明す
る。本図は、夜間一部のブロツクを停止する運用
の状態における複数ブロツクのうちの２ブロツク
の復水器周辺装置の系統を示し、第１ブロツク
は停止中、第２ブロツクは運転中である。

このコンバインドプラントの復水装置において
は、駆動中のブロツクの復水器２０の胴体と、
停止中のブロツクの復水器１０の胴体とが、連
絡管５により接続されている。この結果、復水器
２０の真空が維持されるのと連通して、停止中の
ブロツクの復水器１０の真空も同様に保たれる
ことになる。

更に詳しくは、本実施例は以下のような構成に
なつている。上述のように第１ブロツクの復水
器１０の胴体は、第２ブロツクの復水器２０の
胴体と復水器連絡管５にて接続されている。本例
の構成では第１ブロツクのタービン１のグラン
ドへの供給蒸気の一部は、タービン１内部に漏れ
込み、タービン排気口４、復水器１０、復水器連
絡管５を経て、運転中の復水器２０に入り、凝縮
される。グランド蒸気の量は、通常運転時のター
ビン排気量に比べてはるかに小さいので、このた
め予め復水器の冷却面積を大きくしておくなど
の、特別な対策は必要としない。

第１ブロツクのタービン１の内部に漏れ込ん
だグランド蒸気は、復水器連絡管５を介し第２ブ
ロツクの復水器２０に入り、該復水器２０にて
凝縮されるため、第１ブロツクの復水器１０へ
の冷却水は必要なくなる。よつて第１ブロツク
の循環水ポンプ１１は、夜間停止中に運転する必
要がなく、このため循環水ポンプ１１の動力費は
100％節減可能となる。

この運用により、復水器１０の胴体側の真空
は、運転中の復水器２０の胴体側の真空とほぼ同
等のレベルに維持することができる。よつて、ホ
ツトウエル１２の復水の酸素濃度を通常運転時と
同一レベルの高純度のまま保つことが可能とな
る。

復水器連絡管５には、少量のグランド蒸気が流
れるだけでるので、極く小さいサイズで充分であ
り、設備費の増加は動力費の低減効果に比べると
無視できる程度のものである。

一方、復水器の空気抽出系統に関しては、停止
ブロツクの復水器１０の内部の空気冷却部は、冷
却水が通水されないことにより、その機能を果さ
ず、そのまま真空ポンプ１９を運転しても、主と
してグランド蒸気を抽出することになる。よつて
空気抽出装置としての機能を喪失する。このた
め、復水器１０への漏れ込み空気は、復水器連絡
管５を経て復水器２０の内部で冷却された後、空
気抽出系統２８を経て真空ポンプ２９にて排出さ
れることになる。

この場合、真空ポンプ２９の容量を大きくして
おく必要があるが、両ブロツク，の空気抽出
系統１８と２８とを図示例の如く空気抽出系統連
絡管６にて接続し、通常容量の真空ポンプ１９と
２９の両方にて空気を抽出する系統とすれば、よ
り経済的である。すなわち、真空ポンプ１９，２
９の吸込側を互いに接続すれば、復水器２０に漏
れ込んだ空気を、双方の真空ポンプ１９と２９と
で夫々排出できるので、第２ブロツクの真空ポ
ンプ２９の容量を大きくすることが不要になる。

また、第１ブロツクのグランド蒸気抽出管１
３を同様に図示の如くグランド蒸気抽出系統連絡
管７にて、第２のブロツクの管２３と接続し
て、グランド蒸気は一括第２ブロツクのグラン
ド蒸気復水器２４にて処理する系統を採用すれ
ば、大型補機である第１ブロツクの復水ポンプ
１５をも夜間停止することが可能となり、補機動
力の大幅な節減ができる。すなわち、第１ブロツ
クのグランド蒸気抽出管１３と第２ブロツク
のグランド蒸気抽出管２３とを互いに接続すれ
ば、グランド蒸気が前記抽出管１３及び連絡管７
並びに抽出管２３を経てグランド蒸気復水器２４
に入り、該復水器２４にて復水と熱交換して凝縮
し、ドレンとなつて復水器２０に回収され、その
ため、復水復水ポンプ１５の夜間停止が可能とな
るので、夜間における補機動力の節減ができる。

以上述べた運用は、第１ブロツクが停止、第
２ブロツクが運転であるが、この逆の第１ブロ
ツクが運転、第２ブロツクが停止の運用も当
然可能である。また、各連絡管をプラントの全ブ
ロツクに接続することにより、任意のブロツクを
停止したり運転したりする運用が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、運転ブロツクの復水器の胴体
と停止ブロツクの復水器の胴体とを復水器連絡管
によつて接続し、該連絡管によつて停止ブロツク
の復水器を真空に維持し得るように構成したの
で、復水ポンプを運転することが不要になり、コ
ンバインドプラントの夜間停止運用時において
も、極くわずかの設備の追加によつて補機動力を
大幅に節減することができる。また、、運転ブロ
ツクの真空ポンプの吸込側と停止ブロツクの真空
ポンプの吸込側とを空気抽出系統連絡管によつて
接続し、停止ブロツクの復水器に漏れ込んだ空気
を、運転ブロツクの復水器側の真空ポンプと停止
ブロツクの復水器側の真空ポンプとで排出させ、
運転ブロツク側の真空ポンプの容量を大きくする
ことが不要になるようにしたので、それだけ経済
的である。しかも、復水器連絡管と空気抽出系統
連絡管の追加だけで実現できるので、簡単な構成
の追加で確実に実施できる。よつて経済的に停止
ブロツクの復水器内の復水を低酸素濃度のまま維
持することが可能となる。従つて本発明は、信頼
性にすぐれたコンバインドプラントを、極めて経
済的に提供することができるという効果を有す
る。

なお当然のことではあるが、本発明は図示の実
施例にのみ限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の復水装置を示す系統図、第２図
は本発明の一実施例に係る復水装置を示す系統図
である。 １…蒸気タービン、５…復水器連絡管、６…空
気抽出系統連絡管、７…グランド蒸気抽出系統連
絡管、１０，２０…復水器、１３，２３…グラン
ド蒸気抽出管、１９，２９…真空ポンプ、，
…ブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガスタービンと排熱回収ボイラと復水装置を
   有する蒸気タービンとのブロツクを複数備えてコ
   ンバインドプラントを構成し、かつ復水装置が復
   水器と該復水器内に漏れた込んだ空気を抽出する
   真空ポンプとグランド蒸気をグランド蒸気復水器
   に導くグランド蒸気抽出管とを具えてなるコンバ
   インドプラントの復水装置において、 駆動中のブロツクにおける復水器の胴体と停止
   中のブロツクにおける復水器の胴体とを復水器連
   絡管にて接続すると共に、駆動中のブロツクにお
   ける真空ポンプの吸込側と停止中のブロツクにお
   ける真空ポンプの吸込側とを空気抽出系統連絡管
   により接続したことを特徴とするコンバインドプ
   ラントの復水装置。 ２ 駆動中のブロツクにおけるグランド蒸気抽出
   管と停止中のブロツクにおけるグランド蒸気抽出
   管とをグランド蒸気抽出系統連絡管にて接続した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   コンバインドプラントの復水装置。