JPH0472156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は蒸気タービン用復水器の脱気方法と装
置に係り、特に、脱気時間を短縮し、頻繁な起動
停止を繰返す発電プラントに対応し得る復水器の
脱気方法と装置に関する。

〔発明の背景〕

蒸気タービンにおけるボイラ給水は、伝熱管・
缶体等の腐食防止上からその溶存酸素濃度を抑え
て運転され、一般にその規定値は7ppb以下であ
る。しかしながら、プラント起動時においては、
復水器のホツトウエル内の復水の溶存酸素濃度は
8000ppb前後と高く、ボイラに給水するためには
前記規定値近くまで低減する必要がある。特に、
電力需要に応じて頻繁に起動・停止を繰返すも
の、例えば、D.S.S.（Daily Start Stop）プラン
トでは、蒸気タービン排気が復水器流入しない状
態において再起動しなければならず、ボイラ水管
の腐食防止及び起動時の損失を削減するためにも
迅速に且つ溶存酸素規定値近くまで脱気すること
が要求される。

しかしながら、後に詳説する如く、従来技術で
は短時間で所望の溶存酸素濃度に復水を脱気する
ことが困難とされる欠点が有つた。

従来の脱気作用を備えた復水器の例を第１図に
示す。復水器１のホツトウエル１７に貯溜する復
水をホツトウエル下部の復水出口３０からポンプ
４にて引出し、復水配管６と復水再循環配管５を
連結して、スプレイ装置１４に供給し、器内に散
水して管巣１５を流下し再びホツトウエル１７に
戻す。そして、真空ポンプ１１を作動し器内を真
空状態に保持して上記の復水再循環を繰返す間に
液界面から放出した酸素を空気抽出管１６を介し
て系外へ排出する。しかしながら、この方式では
単に液界面からの気相側への移動によるもので、
器内の圧力及び液温度による影響を受けやすく、
必要な脱気復水を得るのに数時間を要したり、復
水の溶存酸素を低下させることが出来ない等の不
安定な欠点があつた。

第２図は、特開昭53−72903号に記載される他
の従来技術を示すもので、復水器１の下面に、こ
れから隔絶した底板１８を設け、ホツトウエル１
７を底板１８内に蓄溜すると共に、その中に、ホ
ツトウエル１７と隔離して形成され、併設する散
水棚２５，２６、オーバフロー管２７およびオー
バフロー管２７に設けた加熱蒸気噴射管２０等と
から構成される脱気装置２４を有することを特徴
としている。復水再循環配管５が連結するスプレ
イ装置１４からの散水は散水棚２５，２６を通
り、オーバーフロー管２７の所定レベルまで蓄積
され、その間に加熱蒸気噴射管２０からの加熱蒸
気で加熱されて脱気する。脱気された酸素は散水
棚２６，２５を逆流し、真空ポンプ１１により排
出される。

オーバフロー管２７から溢出した脱気済の復水
はホツトウエル１７に蓄溜され、上記を繰返しな
がらポンプ４によりボイラ側に送られる。

本装置では脱気装置２４の散水棚２５，２６に
よつて復水器１内と圧力差が生じ、この圧力上昇
を伴つた雰囲気内を上記蒸気噴射によつて放出さ
れた酸素が逆流する際に上記散水と混合し易くな
ること、オーバフロー管２７で上記蒸気噴射によ
つて脱気された復水が散水棚２６から落下する脱
気されていない復水と混合することおよびホツト
ウエル１７内に、蓄溜されている脱気不十分の復
水と上記の脱気された復水とが混合して存在する
こと等から、第１図のものより有効であるが、プ
ラント起動時における脱気時間を短縮できない欠
点があると共に、加熱蒸気を多量に必要とするた
めに不経済となる欠点が有つた。なお、第１図お
よび第２図において、配管１２は補給水を復水器
１内に送るものである。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点等を解決すべく創案された
ものであり、その目的は、復水器内の復水および
補給水を短時間に脱気し、プラント起動時間を短
縮し得るようにした復水器の脱気方法と装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、復水器
のホツトウエルを入口側および出口側を有する流
路内を流通するようにし、上記入口側を除く上記
流路の開放側を復水器内部と遮断し、復水器内に
供給される散水を上記入口側に導入し、ここから
上記流路を通過せしめて上記出口側から排出する
ようにすると共に、上記流路内に加熱蒸気を供給
して脱気を促進し、かつ上記流路から排出する復
水の脱気度を検出し、これにより上記流路から排
出する復水、再循環する上記散水および上記加熱
蒸気の各流量を制御し、ホツトウエルに蓄溜する
復水の脱気を迅速に行なうようにする復水器の脱
気方法と、この実施に直接必要な装置とを特徴と
したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

まず、本発明例の概要を説明する。

第３図に示す如く、復水器１の底面から立設す
る仕切板４１により、ホツトウエル１７は仕切ら
れ、第４図に詳しく示す如く相互に連通可能の復
水流路５０ａ，５０ｂが形成される。入口側に相
当する復水流路５０ａを除き、復水流路５０ｂの
開放側は傾斜する天井板４２により閉止され、復
水器１の内部と遮断される。

従つて、スプレイ装置１４からの散水は天井板
４２に沿沿つて復水流路５０ａに流入し、仕切ら
れた復水流路５０ｂを順次通過し、復水出口３０
から排出される。復水流路５０ａ内にはホツトウ
エル１７の水面下の位置に加熱蒸気噴射管４０ａ
が設置され、加熱蒸気噴射管４０ａには加熱蒸気
配管２１ａが連結している。

検出手段１００は溶存酸素検知センサ７０と監
視装置８０とから形成され、溶存酸素の濃度を検
出する。又制御手段９０は、復水再循環配管５、
復水配管６および加熱蒸気配管２１ａ内に介設さ
れる調整弁６２，６１，６０を検出手段１００の
検出信号により制御する。

以上の構成により、ホツトウエル１７の復水
は、復水流路５０ａにて十分に、かつ迅速に脱気
され、スプレイ装置１４等からの散水に接触する
ことなく復水流路５０ｂ内を流れ、、復水出口３
０から排出されると共に、所定の溶存酸素濃度に
保持されるべく制御されるので、ボイラ側に十分
に脱気された復水を速やかに送ることが可能とな
る。

次に、本実施例を更に詳しく説明する。

復水器１の底面にはホツトウエル１７が所定の
水位で蓄溜されている。この底面から複数枚の仕
切板４１を立設せしめ、ホツトウエル１７を仕切
り、第４図にも示す如く復水流路５０ａ，５０ｂ
を形成する。第４図に示す如く、仕切板４１は復
水器１の全幅にわたつて跨設されないため、各復
水流路間は相互に連通するように形成される。入
口側に相当する復水流路５０ａは復水器１の内部
に開放されているが、これを除く復水流路５０ｂ
の開放側は天井板４２により閉止され、復水器１
の内部と遮断される。天井板４２は、復水流路５
０ａ側に向つて下向して傾斜するように取付けら
れるため、スプレイ装置１４から天井板４２上に
落下した散水は復水流路５０ａ内に流入する。
又、配管１２からの補給水も同様に復水流路５０
ａ内に流入する。復水流路５０ａ内に流入した復
水は、仕切られた復水流路５０ｂ内を曲折しなが
ら通過し、復水出口３０から排出され、上記した
如く復水配管６によりボイラ側に送られると共
に、復水再循環配管５によりスプレイ装置１４に
再循環され散水となり、上記と同様のことを繰返
し処理される。

復水流路５０ａの水面下の復水流路５０ｂの入
口側には加熱蒸気噴射管４０ａが設置され、加熱
蒸気噴射管４０ａには、図示しない加熱源（補助
ボイラあるいは他のプラントからの供給可能の蒸
気等）に接続する加熱蒸気配管２１ａが連結して
いる。従つて、復水流路５０ａ内の復水は加熱蒸
気により有効に加熱されて脱気される。

加熱蒸気配管２１ａ、復水配管６および復水再
循環配管５内には、これ等の流路を開閉する調整
弁６０，６１，６２がそれぞれ介設される。

検出手段１００は上記の如く溶存酸素検知セン
サ７０とこれに接続する監視装置８０とから構成
され、復水出口３０から排出される復水の溶存酸
素濃度を検出し、この出力信号を制御手段９０に
入力するように形成される。

制御手段９０は、調整弁６０，６１，６２と接
続し、上記出力信号によりこれ等を制御するよう
に形成される。

次に、本実施例の作用、効果を説明する。プラ
ント起動時には、ホツトウエル１７内の復水はポ
ンプ４により引出し、復水配管６からの復水再循
環配管５に導入してスプレイ装置１４で器内に散
水される。この時、真空ポンプ１１は作動してお
り、復水器１内の空気を系外に排除し減圧して真
空状態に保持されている。このため、散水された
復水は減圧脱気され、管巣１５から天井板に落下
し、その上面を流下して、該流路５０ａに集ま
る。そして、ホツトウエル内の復水はまず補助ボ
イラあるいは他のプラントから供給可能な蒸気を
導入して、加熱蒸気配管２１ａから該加熱蒸気管
４０ａに導入後、復水中に吹出すことによつて、
復水と蒸気とが激しく接触して熱伝達し、沸騰状
態となつて、復水中のガス成分を分離し、一部の
蒸気と共に復水水面から復水器内に拡散し、該空
気抽出管１６を介して、最終的に系外に排出す
る。そして、脱気された復水は、天井板４２から
流下する高濃度な復水と混合することなく、最も
低濃度な復水として、覆われた流路５０ｂ内に順
次流下する。すなわち、流路が常に復水口３０に
向つた水流を形づくつているために、流れの途中
の蒸気噴射による復水の撹拌を促進し、熱伝達の
高い領域を必ず復水が通過することで効果的な脱
気が可能となる。更に、その後流側では仕切板４
１によつて分割されているために脱気された復水
が順次に復水出口３０に混合することなく押しや
られる。従つて、復水の再循環を繰返し実施する
ことにより、短時間で脱気することが可能とな
る。

第５図はその効果を示す実施例で、横軸には時
間（分）を示し、縦軸には溶存酸素濃度（ppb）
を示している。図示の如く、溶存酸素濃度は急激
に低下し、約60分の短時間で前記の規定値7ppb
（レベル線Ａで示す）に到ることがわかる。これ
は、比較的狭い復水流路５０ａ内で加熱蒸気によ
り積極的に脱気作用が行われ、以後、脱気された
復水が復水流路５０ｂ内に送られ、脱気されない
上記散水と接触することなく復水出口３０から排
出されるためである。

次に、検出手段１００および制御手段の作用を
説明する。

溶存酸素濃度が上記の規定値の7ppbに到るま
では、調整弁６１は閉止され、、調整弁６０．６
２は開放されている。検出手段１００が上記規定
値を検出すると、制御手段９０からの指令によ
り、調整弁６０，６２が閉止され、調整弁６１が
開放される。これにより、規定値の溶存酸素濃度
を有する復水がボイラ側に送られる。又上記によ
り、不必要の加熱蒸気の供給が停止され、経済的
な運転が行われる。

又、タービン排気が復水器１内に流入する前に
おけるボイラ側への水張り過程においては、配管
１２により補給水が送られるが、この補給水も上
記により同様に脱気されるため、プラントの起動
時に連続してボイラ側への給水が可能となり、起
動時間を短縮することができる。従つて、敏繁に
起動・停止を繰返す発電プラントに対しても、十
分に脱気された給水を供給でき、しかも、上記の
如く、経済的に脱気を行なうことができ、プラン
ト運転の経済性を高めることができる。

第６図および第７図には別の実施例を示す。

図において、第３図および第４図と同一符号の
ものは同一物又は同一機能の物を示す。

図示の如く、復水流路５０ａと復水出口３０の
中間の復水流路５０ｂ内には、加熱蒸気噴射管４
０ｂがホツトウエル１７の水面下に設置され、加
熱蒸気噴射管４０ｂには、加熱蒸気配管２１ａか
ら分岐する加熱蒸気配管２１ｂが連結している。
又、加熱蒸気配管２１ｂ内には調整弁６３が介設
される。

以上の構成により、加熱蒸気噴射管４０ｂから
も加熱蒸気を吹き込み、脱気作用を促進させ、さ
らに短時間に復水等を規定の溶存酸素濃度のもの
にすることができる。加納蒸気噴射管４０ｂの設
置位置は上記の如く復水配管５０ｂ内の適切の位
置に配設される。又、上記実施例と同じく、加熱
蒸気噴射管４０ｂからの蒸気は調整弁６３の制御
により調整される。

上記実施例において、復水流路５０ａ，５０ｂ
を仕切板４１により形成せしめたが、これに限定
するものでなく、加熱蒸気噴射管２１ａ，２１ｂ
も単数のものに限定するものでもない。又、調整
弁６０，６１，６２，６３は開閉弁に限らず、流
量調整弁であつても補わない。

〔発明の効果〕

以上の説明によつて明らかな如く、本発明によ
れば、復水器内の復水等を短時間で脱気し、プラ
ントの起動時間を短縮し得る効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来技術の脱気装置の構
成図、第３図は本発明の一実施例の構成図、第４
図は第３図の−線断面図、第５図は実施例の
溶存酸素濃度と時間との関係を示す線図、第６図
は本発明の他の実施例の構成図、第７図は第６図
の−線断面図である。 １…復水管、４…ポンプ、５…復水再循環配
管、６…復水配管、１１…真空ポンプ、１２…配
管、１４…スプレイ装置、１５…管巣、１６…空
気抽出管、１７…ホツトウエル、２０，４０ａ，
４０ｂ…加熱蒸気噴射管、２１ａ，２１ｂ…加熱
蒸気配管、２５，２６…散水棚、２７…オーバフ
ロー管、３０…復水出口、４１…仕切板、４２…
天井板、５０ａ，５０ｂ…復水流路、６０，６
１，６２，６３…調整弁、７０…溶存酸素濃度検
出センサ、８０…監視装置、９０…制御手段、１
００…検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸気タービン復水器のホツトウエルからの復
   水を再循環し、真空に保持される復水器内に散水
   させて上記復水を脱気するように形成される復水
   器の脱気方法において、上記ホツトトウエルを入
   口および出口を有する流路内に流通せしめ、その
   入口側を除く上記流路の開放側を閉止して復水器
   内の上記散水と遮断すると共に、上記流路内の復
   水を蒸気で加熱するようにし、かつ上記流路から
   排出される復水、上記再循環される復水および上
   記蒸気の各流量を、上記流路から排出される復水
   の脱気度によつて制御するようにしたことを特徴
   とする復水器の脱気方法。 ２ 蒸気タービン復水器の復水出口に連結する復
   水配管から分岐する復水再循環配管内の復水を、
   真空に保持される復水器内にスプレイ装置により
   散水して脱気をする復水器の脱気装置において、
   ホツトウエルの蓄溜する復水器の底面位置に形成
   され入口側から上記復水出口に向つて上記復水を
   流通せしめ、復水器に内部に向つて開放する上方
   側を、上記入口側を除いて閉止してなる復水流路
   と、該復水流路内に設置され、加熱蒸気配管に連
   結する加熱蒸気噴射管と、上記復水出口から排出
   される復水の脱気度を検出する検出手段と、該検
   出手段の信号により、上記復水配管、上記復水再
   循環配管および上記加熱蒸気配管内に介設される
   調整弁を制御する制御手段とを設けたことを特徴
   とする復水器の脱気装置。 ３ 上記加加熱蒸気噴射管が、上記復水流路の入
   口側および該入口側と上記復水出口の中間部とに
   設置されるものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の復水器の脱気装置。