JPH05187785A - 蒸気タービン用復水器の停止時待機方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大気側より隔離されたホットウエルへの漏洩
空気量の削減を図り、プラント起動時にすみやかに脱気
された給水を蒸気発生装置に送ることができるようにす
ること。 【構成】 プラント停止時に隔離されたホットウエル５
内に脱気された復水を供給し、ホットウエル５内に復水
を満たして気相部をなくすとともに、ホットウエル５内
の圧力を大気圧より僅かに高く設定し、大気側より隔離
されたホットウエル５への空気の漏洩を防止するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービン用復水器
の停止時待機方法およびその装置に係り、特にプラント
停止時にホットウエルを隔離することにより、通常運転
時と同等な脱気水を貯水し、起動時に復水の脱気処理を
必要とせず、短時間に蒸気発生装置に給水するために好
適な蒸気タービン用復水器の停止時待機方法と、この方
法を実施する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気タービン用復水器は、特開昭
６０−５７１９１号公報に記載のように、プラントの起
動時には必ず復水器のホットウエルに貯蔵されている復
水を、復水器出口と連結された復水器再循環配管により
再循環させると同時に、脱気用加熱蒸気噴射管により復
水を加熱しながら行う必要があり、起動に際して脱気用
加熱蒸気を必要とするとともに、この構造では脱気運転
のために起動時間が長くなる。

【０００３】また、特開昭５９−５２１９２号公報に記
載のように、蒸気を凝縮する管巣部と凝縮した復水を貯
蔵するホットウエルの間に隔壁を設け、この間を水シー
ルにより隔離しながらホットウエルに復水を導くととも
に、管巣部とホットウエルの間には、隔壁の下側のスペ
ースへの空気の停滞を防止するための隔離弁付き均圧管
を設け、プラント停止時には、水シールと均圧管中の隔
離弁により、ホットウエルの復水と大気の直接接触を防
止し、復水中への酸素の溶け込みを少なくする方式のも
のがある。しかし、この方式もプラントの停止時には、
ホットウエルの圧力が大気圧となるため、そのままで起
動可能な溶存酸素量のレベルに保つことは不可能であ
る。

【０００４】前記従来技術はそのいずれも一長一短があ
るため、これらを組み合わせたうえ、さらに前記水シー
ルの代わりに、均圧管と同様に隔離弁を設けた復水降水
管を設置することにより、シール効果をより一層高める
方式が計画されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のよう
に、ホットウエルの隔離方式と復水の脱気構造を組み合
わせて計画されている蒸気タービン用復水器では、管巣
で凝縮した復水をホットウエルに導く復水降水管および
均圧管にそれぞれ隔離弁が設けられており、この隔離弁
を閉じることにより、ホットウエルを運転時と同一真空
状態に保持し、隔離するものである。しかし、この計画
においては隔離弁の口径がかなり大きくなるうえ、しか
も通常時は弁の開閉頻度も非常に多いため、弁の経年劣
化、または弁体への異物の噛み込み等により、完全な気
密の確保が困難な問題があり、プラント停止時の漏洩空
気量を少なくする有効な手段が望まれている。

【０００６】本発明の目的は、前記従来技術の問題を解
決し、大気側より隔離されたホットウエルへの漏洩空気
量の削減を図り、プラント起動時にすみやかに脱気され
た給水を蒸気発生装置に送ることが可能な蒸気タービン
用復水器の停止時待機方法を提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、前記方法を的
確に実施可能な蒸気タービン用復水器の停止時待機装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的は、プラント停
止時に隔離されたホットウエル内に脱気された復水を供
給し、ホットウエル内に復水を満たして気相部をなくす
とともに、ホットウエル内の圧力を大気圧より僅かに高
く設定し、大気側より隔離されたホットウエルへの空気
の漏洩を防止するようにしたことにより、達成される。

【０００９】また、本発明の他の目的は、隔離されたホ
ットウエルに脱気された復水を供給する補給水供給装置
を設置し、プラント停止時にホットウエルを満水隔離保
管するとともに、補給水供給装置の水位を隔離されたホ
ットウエルの最上部より上部に設定可能に構成したこと
により、達成される。

【００１０】さらに、本発明の他の目的は、前記補給水
供給装置の水位より上部の空間に、加圧した窒素を封入
する窒素の封入装置を設け、ホットウエル内の復水を大
気と完全に遮断可能に構成したことによって、より一層
良好に達成される。

【００１１】

【作用】復水中の溶存酸素濃度は、空気と接触している
場合、圧力に大きく依存し、圧力が高い程溶存酸素濃度
も高くなる。そこで、本発明方法ではプラント停止時に
隔離されたホットウエルを満水として気相部をなくし、
空気との接触をなくした状態で隔離することにより、溶
存酸素濃度の上昇を防止している。また、本発明方法で
はホットウエル内の圧力を真空としないで大気圧より僅
かに高く設定し、大気側より隔離されたホットウエルへ
の空気の漏洩を防止している。すなわち、ホットウエル
内圧力を水頭圧分のみ大気圧より高く設定しているの
で、隔離弁の経年劣化や異物の噛み込み等が生じても、
これ等による漏洩空気の侵入を防止でき、溶存酸素濃度
の上昇を防止することができる。その結果、プラント停
止時、復水の脱気運転が不要となり、短時間にプラント
の起動が可能となる。

【００１２】また、本発明装置では、隔離されたホット
ウエルに脱気された復水を供給する補給水供給装置を設
置している。そして、プラント停止時にホットウエルを
満水隔離保管するようにしている。したがって、プラン
ト停止時に隔離されたホットウエルの気相部をなくすこ
とができる。しかも、本発明装置では、補給水供給装置
の水位を、隔離されたホットウエルの最上部より上部に
設定している。その結果、隔離されたホットウエル内の
圧力を水頭圧分だけ大気圧より高くすることができ、大
気側よりホットウエル内への空気の漏洩を防止すること
ができる。これにより、前記本発明方法を的確に実施す
ることが可能となる。さらに、復水温度の変化に伴う容
積変化に対しても、補給水供給装置の水位変化で対応す
ることができる。

【００１３】さらにまた、本発明装置では、窒素の封入
装置を通じて前記補給水供給装置の水位より上部の空間
に、加圧した窒素を封入することにより、ホットウエル
内の復水を大気と完全に遮断するようにしている。その
結果、空気と接触することによる溶存酸素濃度をより一
層効果的に防止することができるし、前記本発明方法を
より一層良好に実施することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１５】図１は本発明方法を実施するための装置の
一実施例を示す系統図、図２および図３は復水器の操作
要領のフローチャートである。この実施例では、図１に
示すように、復水器胴体１にタービン２からの蒸気を凝
縮する管巣３を有する復水部４と、凝縮した復水を貯蔵
するホットウエル５と、復水部４とホットウエル５を区
分するための水平方向の隔壁６とが設けられている。ま
た、前記隔壁６には復水をホットウエル５に流下させる
ための隔離弁７を有する復水降水管８が設けられてい
る。さらに、前記ホットウエル５には隔壁６の直下に配
置された復水再循環装置９と、ホットウエル５内で復水
を滞留させるたるのジグザグバッフル１０と、天井板１
１と、復水出口１２と、ホットウエル５内の水面下に蒸
気を噴射する脱気用加熱装置１３とが設けられている。
復水器運転時の水位は、天井板１１の下部の図示位置Ｎ
ＷＬに設定され、ホットウエル５における復水が貯蔵さ
れている容積と、残りの気相部の容積では気相部が大き
い構成となっている。

【００１６】前記ホットウエル５に脱気された補給水を
供給するための本発明の主要部である補給水供給装置１
５は、全体が上下方向に細長い形状に形成されている。
この補給水供給装置１５の上部に設けられた入口は、補
給水ポンプ１６を介して補給水タンク１４に接続されて
いる。また、補給水供給装置１５の下部に設けられた出
口は、出口弁１７を介してホットウエル５に接続されて
いる。さらに、前記補給水タンク１４から補給水供給装
置１５の入口に向かう系統には、常用補給水供給系統１
８が設けられており、この常用補給水供給系統１８から
はプラントの運転時に復水器に補給水を供給するように
なっている。また、補給水供給装置１５の上部側には、
オーバフロー弁１９が設けられている。このオーバフロ
ー弁１９は、復水部４に連結されており、プラント停止
時に補給水供給装置１５の水位を、隔離されたホットウ
エル５の最上部より僅かに高い寸法Ｈに設定可能に構成
されている。

【００１７】前記ホットウエル５の復水出口１２は、復
水ポンプ２０、復水ポンプ前後弁２１およびグランド蒸
気復水器２２を介して蒸気発生装置（図示せず）に接続
されている。前記グランド蒸気復水器２２の上流側に
は、補給水タンク１４に復水を送る復水戻し系統２３が
接続され、下流側には復水再循環装置９が接続されてい
る。また、前記ホットウエル５の隔離弁７の上部には、
復水部ドレン弁２４が設けられ、復水部４とホットウエ
ル５間には、連絡弁２５が設けられている。

【００１８】次に、前記装置の作用に関連して本発明方
法の一例を説明する。

【００１９】まず、図１および図２によりプラントの通
常運転時のタービン負荷停止後の復水器の停止操作要領
について、順を追って説明する。

【００２０】タービン負荷停止により、復水器より蒸気
発生装置への給水は不要となるが、復水器内の復水中の
溶存酸素濃度を保持するためには真空保持が必要であ
る。復水器の真空保持のために必要なグランド蒸気復水
器２２の機能を継続させるためには、ステップ（１）で
「復水再循環起動」を行う。これにより、復水器は復水
部４およびホットウエル５とも、通常運転時と同様な真
空状態に保持することができる。

【００２１】次に、補給水供給装置１５の出口弁１７開
により、ステップ（２）で「ホットウエル給水」を行
い、ホットウエル５の満水確認後、隔離弁７および連絡
弁２５閉により、ステップ（３）で「ホットウエル隔
離」を行う。その後、ステップ（４）で「復水ポンプ停
止」、ステップ（５）で「真空ポンプ停止」、ステップ
（６）で「グランド蒸気復水器停止」、ステップ（７）
で「循環水ポンプ停止」を行って大気に開放する。さら
に、補給水供給装置１５のオーバフロー弁１９開操作に
より、ステップ（８）で「補給水供給装置水位設定」を
行い、復水部ドレン弁２４開によりステップ（９）で
「復水部ドレン排出」を行って停止操作は完了となる。

【００２２】本発明方法において、タービン負荷停止後
の復水器の停止操作時の基本的な考え方は、復水器の真
空状態では補給水タンク１４より脱気水をホットウエル
５の気相部がなくなるまで注入し、満水後は真空を開放
し、逆に補給水供給装置１５の水位を図１の寸法Ｈに設
定し、この水頭差に相当する圧力分のみホットウエル５
内の圧力を大気圧より高くしようとするものである。従
来のホットウエル隔離方式の場合は、ホットウエル内外
の圧力差はほぼ完全真空に近い１０ｍ水柱近くあり、し
かもこの場合の圧力差は大気側よりホットウエル５内へ
の流体漏洩の要因となり、しかもこの場合の漏洩流体は
漏洩しやすい空気である。これに対して、本発明方法で
は、プラント停止時の圧力はホットウエル５内が大気圧
よりも高く、その圧力差はせいぜい２〜３ｍ水柱で充分
であり、しかも漏洩流体は漏洩しにくい復水（液体）で
あるため、従来技術に比べ、復水器停止時の密封機能を
より一層高くすることができる大きな特徴を有してい
る。その結果、本発明方法では、プラント停止時にホッ
トウエル５内への空気漏洩を防止でき、また復水温度の
変化に伴う容積変化に対しても、補給水供給装置１５の
水位変化で吸収することができる。

【００２３】ついで、図１および図３により前述のプラ
ント停止後の復水器起動操作要領について説明する。

【００２４】復水器の真空上昇の準備のために、ステッ
プ（１０）で「循環ポンプ起動」を行い、ステップ（１
１）で「復水再循環起動」を行う。次に、プラント停止
時に復水に溜るドレンは高い溶存酸素濃度となっている
ので、復水部ドレン弁２４の操作によりステップ（１
２）で「復水部ドレン排出」を行ったのち、ステップ
（１３）で「グランド蒸気復水器起動」を行い、ステッ
プ（１４）で「真空ポンプ起動」し、真空上昇を行う。
さらに、ステップ（１５）で「補給水供給装置の出口弁
閉」とし、隔離弁７および連絡弁２５を開とすることに
より、ステップ（１６）で「ホットウエルの隔離開放」
を行い、ホットウエル５の水位を通常運転水位に戻すた
めに、ステップ（１７）で「補給水タンクへの復水戻
し」を行ったのち、ステップ（１８）で「復水再循環停
止」を行い、ステップ（１９）で「蒸気発生装置給水開
始」の操作を行う。

【００２５】本発明方法において、プラント起動操作時
の基本的な考え方は、ホットウエル５を隔離した状態で
真空上昇を行い、真空上昇後、ホットウエル５の隔離開
放を行うことにより、復水中の溶存酸素濃度を上昇させ
ることなく、起動に移行できるようにしたことに大きな
特徴を有している。本発明方法では、補給水タンク１４
から脱気水が供給されることが必要となるが、補給水タ
ンク１４での脱気水の貯蔵は常用補給水供給系統１８お
よび復水戻し系統２３により、プラントの常用運転時に
復水器で脱水された復水を補給水タンク１４に戻す置換
運転により対応することができる。

【００２６】続いて、図４は本発明装置の他の実施例を
示す系統図である。この図４に示す実施例の装置では、
補給水供給装置１５の補給水入口部に窒素の封入装置２
６が設けられている。この窒素封入装置２６からは、補
給水供給装置１５の水面上部に、図１のＨ寸法に相当す
る圧力に加圧した窒素を封入し、復水と空気とを完全に
遮断するようにしている。

【００２７】これにより、図４に示す実施例の装置によ
れば、復水と空気との接触を全くなくすことができ、溶
存酸素濃度の上昇をより一層確実に防止することができ
る。また、この実施例の場合も、プラント停止時のホッ
トウエル５内の圧力は大気側より高くなり、ホットウエ
ル５内への空気の漏洩を防止することができる。なお、
この図４に示す実施例における操作要領は前記図１に示
す実施例と基本的には同一である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した本発明方法によれば、プラ
ント停止時に隔離されたホットウエル内に脱気された復
水を供給し、ホットウエル内に復水を満たして気相部を
なくすとともに、ホットウエル内の圧力を大気圧より僅
かに高く設定し、大気側より隔離されたホットウエルへ
の空気の漏洩を防止するようにしており、プラント停止
中に隔離されたホットウエル内への空気の漏洩を防止で
きるし、隔離弁の経年劣化または異物の噛み込み等が生
じても、大気側からの空気の侵入を防止できるため、復
水の溶存酸素濃度の上昇を防止できる結果、プラント停
止後の運転再開時、復水の脱気運転が不要となるので、
短時間にプラントの起動を行い得る効果がある。

【００２９】また、本発明装置によれば、隔離されたホ
ットウエルに脱気された復水を供給する補給水供給装置
を設置し、プラント停止時にホットウエルを満水隔離保
管するとともに、補給水供給装置の水位を隔離されたホ
ットウエルの最上部より上部に設定可能に構成している
ので、前記本発明方法を的確に実施し得る効果がある。

【００３０】さらに、本発明装置によれば、前記補給水
供給装置の水位より上部の空間に、加圧した窒素を封入
する窒素の封入装置を設け、ホットウエル内の復水を大
気と完全に遮断可能に構成しおり、前記補給水供給装置
内の水面上部に、加圧された窒素を封入し、復水と空気
との接触を全くなくすことができるので、前記本発明方
法をより一層良好に実施し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための装置の一実施例を
示す系統図である。

【図２】図１に示す装置の蒸気タービン用復水器の停止
操作要領を示すフローチャートである。

【図３】図１に示す装置の蒸気タービン用復水器の起動
操作要領を示すフローチャートである。

【図４】本発明方法を実施するための装置の他の実施例
を示す系統図である。

【符号の説明】 １…復水器胴体、２…タービン、３…管巣、４…復水
部、５…ホットウエル、７…隔離弁、８…復水降水管、
１４…補給水タンク、１５…補給水供給装置、１６…補
給水ポンプ、１７…補給水の出口弁、１９…オーバフロ
ー弁、Ｈ…ホットウエルの最上部より僅かに高く設定さ
れた補給水の寸法、２０…復水ポンプ、２３…復水戻し
系統、２６…窒素封入装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 佳也 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラント停止時に隔離されたホットウエ
   ル内に脱気された復水を供給し、ホットウエル内に復水
   を満たして気相部をなくすとともに、ホットウエル内の
   圧力を大気圧より僅かに高く設定し、大気側より隔離さ
   れたホットウエルへの空気の漏洩を防止することを特徴
   とする蒸気タービン用復水器の停止時待機方法。
2. 【請求項２】 タービンより流入する蒸気を凝縮する管
   巣を有する復水部と、復水部からの復水を貯蔵するホッ
   トウエルとの間に隔壁を設け、この隔壁に隔離弁を有す
   る復水部からホットウエルに復水を導くための復水降水
   管を設け、復水を隔離されたホットウエルに貯水する蒸
   気タービン用復水器において、前記隔離されたホットウ
   エルに脱気された復水を供給する補給水供給装置を設置
   し、プラント停止時にホットウエルを満水隔離保管する
   とともに、補給水供給装置の水位を隔離されたホットウ
   エルの最上部より上部に設定可能に構成したことを特徴
   とする蒸気タービン用復水器の停止時待機装置。
3. 【請求項３】 前記補給水供給装置の水位より上部の空
   間に、加圧した窒素を封入する窒素の封入装置を設け、
   ホットウエル内の復水を大気と完全に遮断可能に構成し
   たことを特徴とする請求項２記載の蒸気タービン用復水
   器の停止時待機装置。