JPH08296408A - タービンプラント用シール水系統 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発電所内の全停電事故時に給水ポンプ等のグラ
ンド部で給水が自己蒸発しても、発生蒸気を安全に処理
すること。 【構成】ボイラ給水ブースタポンプ９ａ、９ｂおよびボ
イラ給水ポンプ１０ａ、１０ｂの各グランド部にシール
水系統１２が接続される。復水器連絡管２２をシール水
系統１２のシール水戻り系統の戻り管１８から分岐し、
他端を復水器１に接続する。この復水器連絡管２２の経
路には制御信号が与えられたときに全開する電磁弁から
なる危急逃がし弁２３を設ける。制御装置２５に予め決
められた危急逃がし弁動作許可信号が入力されると、危
急逃がし弁２３が全開し、各グランド部で発生した蒸気
が復水器１に導かれ、各グランド部から高温の蒸気が流
出するのを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタービンプラントに係
り、特にボイラ給水ブースタポンプおよびボイラ給水ポ
ンプのグランド部から高温の給水が外部に放出されるの
を防ぐのに好適なタービンプラント用シール水系統に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボイラ給水を昇圧してボイラに
供給するボイラ給水ブースタポンプおよびボイラ給水ポ
ンプにはグランド部から高温の給水がそのまま外部に放
出されるのを防ぐためにシール水系統が接続されてい
る。このシール水系統に導くシール水は給水の温度を大
気中での蒸発を防ぐ１００℃以下に下げる必要があり、
通常、プラントの復水系から約３０℃の復水を抽出して
各ボイラ給水ブースタポンプおよびボイラ給水ポンプの
グランド部に注入するようにしている。

【０００３】図５にこのシール水系統を含む蒸気タービ
ンプラントの復水および給水系を示している。復水器１
で凝縮した復水は復水ポンプ２ａ、２ｂで昇圧され、復
水脱塩装置３に送られてボイラ給水に適するように水処
理される。この復水はグランド蒸気復水器４を経て復水
ブースタポンプ５ａ、５ｂで昇圧され、低圧給水加熱器
７ａ、７ｂ、７ｃに送られ、図示しない抽気系統からの
蒸気で加熱される。温度上昇した復水は脱気器８に送ら
れ、そこで溶存酸素が除去される。

【０００４】この後、ボイラ（図示せず）へ供給するた
めに復水（以後、給水と称する）はボイラ給水ブースタ
ポンプ９ａ、９ｂおよびボイラ給水ポンプ１０ａ、１０
ｂで昇圧されて高圧給水加熱器（図示せず）で再び加熱
され、高い温度を保ってボイラに供給される。

【０００５】シール水系統は上記した復水ブースタポン
プ５ａ、５ｂの下流で復水系の復水管１１と接続されて
おり、そこで抽出される復水をシール水としてボイラ給
水ブースタポンプ９ａ、９ｂおよびボイラ給水ポンプ１
０ａ、１０ｂのグランド部に供給している。すなわち、
シール水系統１２は各ポンプ９ａ、９ｂ、１０ａ、１０
ｂのグランド部にシール水を供給するシール水給水系統
と、グランド部から戻り水を回収するシール水戻り系統
とから構成される。シール水給水系統は抽出管１３、シ
ール水管１４、分岐管１５からなり、各ポンプ９ａ、９
ｂ、１０ａ、１０ｂのグランド部にシール水を注入する
ことができるようになっている。

【０００６】一方、シール水戻り系統は配水管１６、シ
ール水回収管１７および戻り管１８からなり、復水回収
タンク１９と接続され、グランド部に供給されたシール
水がすべて復水回収タンク１９に回収されるようになっ
ている。この回収された水は復水回収管２０により復水
器１に送られる。

【０００７】ちなみに、本図には２台のボイラ給水ブー
スタポンプ９ａ、９ｂおよびボイラ給水ポンプ１０ａ、
１０ｂだけが示されるが、これは常用機（一般に、蒸気
タービンにより駆動）を示したもので、実際には１台の
予備機（一般に、電動機により駆動）が備えられる。な
お、図中符号２１は水位調節弁を示しており、復水回収
タンク１９の水位を適正に保っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したボ
イラ給水ブースタポンプ９ａ、９ｂおよびボイラ給水ポ
ンプ１０ａ１０ｂのグランド部に注入されるシール水
は、一般に、スロットルブッシュを用いた軸封装置に導
かれる。スロットルブッシュとはポンプ主軸に対し、約
０．２mmの隙間を有する円筒状の部材のことで、約１８
０℃の給水がスロットルブッシュの隙間を通ってそのま
ま大気中に流出するのを低温のシール水によって約６０
℃まで下げることにより、大気中での給水の蒸発を防止
できるようになっている。

【０００９】プラントの通常運転中は上記のように復水
系から継続して復水を抽出することでシール水を確保す
るうえでの問題はないが、グランドが停止状態になる
と、シール水の確保に支障をきたすことになる。たとえ
ば、外部の電力系統の事故等により発電所全体が停電状
態に陥ると、復水系の復水ポンプ２ａ、２ｂおよび復水
ブースタポンプ５ａ、５ｂも停止するので、シール水が
断たれてしまう。

【００１０】このシール水の喪失によりボイラ給水ブー
スタポンプ９ａ、９ｂおよびボイラ給水ポンプ１０ａ、
１０ｂではスロットルブッシュの隙間から高温の給水が
そのまま大気中に流出する。この給水は各ポンプ９ａ、
９ｂ、１０ａ、１０ｂの周囲で自己蒸発するため、発生
した蒸気により建家内の運転員が危険にさらされる。ま
た、この蒸気がポンプ主軸を支承している軸受に入り、
潤滑油中に混入するなどの不具合が発生する。

【００１１】こうした状況が発生するのを避けるために
給水ポンプシール水ポンプと呼ばれる予備機を設けるや
り方もある。しかし、上記した発電所内の全停電事故は
本来的に発生するのは稀であり、こうした予備機を設置
することは冗長にすぎる。また、この予備機を使ってシ
ール水を送り続けるには給水ポンプシール水が各ポンプ
９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂから離れた補給水タンクの
近くに設けられることで、その間を結ぶ連絡管等が非常
に長くなり、経済的にみて得策とはいえず、さらに補給
水タンクから各グランド部に導くシール水も溶存酸素濃
度が極めて高く、ボイラ給水中に混入した場合、水質を
悪化させる原因となるなど、望ましい解決策とはいえな
い。

【００１２】そこで、本発明の目的は発電所内の全停電
事故時にボイラ給水ポンプ等のグランド部で給水が自己
蒸発しても、発生蒸気を安全に処理することのできるタ
ービンプラント用シール水系統を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は復水系の復水ブ
ースタポンプで昇圧された復水を給水系のボイラ給水ポ
ンプのグランド部にシール水として供給すると共に、該
グランド部から流出する戻り水を復水回収タンクに回収
するシール水系統を備えたものにおいて、シール水系統
のシール水戻り系統から分岐され、他端を負圧に保持さ
れる容器あるいは機器に接続される連絡手段を危急逃が
し弁を介して設けたことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】プラント運転中、シール水系統から注入される
シール水によってボイラ給水ブースタポンプおよびボイ
ラ給水ポンプのグランド部の密封は良好であるが、シー
ル水の喪失が起こると、この密封状態が維持できなくな
り、給水の一部がグランド部から流出し、自己蒸発が始
まる。この発生蒸気を安全に処理するために本発明にお
いてはグランド部で生じたすべての蒸気を負圧に保持さ
れる容器、たとえば復水器に導く連絡手段を設ける。プ
ラント運転中、この連絡手段によるグランド部と容器と
の連通は遮断する必要があり、連絡手段には蒸気発生時
のみ全開する危急逃がし弁を設置する。危急動作時を除
いてこの危急逃がし弁は全閉であり、グランド部と容器
との連通は完全に断たれる。

【００１５】一方、グランド部で蒸気が発生したとき、
危急逃がし弁は全開し、発生した蒸気の全量を容器に逃
がす。この危急逃がし弁は電磁弁で構成することにより
励磁信号が与えられたとき、瞬時に全開させることがで
きる。この危急逃がし弁の全開によりグランド部と通じ
ているシール水系統のシール水戻り系統の圧力は負圧の
容器の圧力と平衡し、このため、発生蒸気がシール水戻
り系統から連絡手段を介して容器に流れ、建家内へ高温
の蒸気が流出するのを防ぐことができる。

【００１６】本発明は負圧状態が保持可能であれば、容
器に代えてエジェクタなどの機器に連絡手段を接続して
もよい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照して説明する。

【００１８】なお、図１では上述の図面（図５）で示し
た構成と同一のものには同一の符号を付しており、これ
らについては説明を省略する。

【００１９】図１において、復水器連絡管２２をシール
水系統１２の戻り管１８から分岐して他端を復水器１に
接続している。この復水器連絡管２２の経路には危急逃
がし弁２３を設けている。この危急逃がし弁２３は電磁
弁で構成されており、後述の後記の制御装置から信号を
受けたときに動作し、シール水戻り系統を復水器１と連
通させて圧力を平衡させる。また、戻り管１８の復水器
連絡管２２の分岐部よりも下流側に逆止弁２４を設けて
いる。また、危急逃がし弁２３は制御装置２５を備えて
いる。

【００２０】図２に制御装置２５の回路構成を示してい
る。

【００２１】アンド回路３５の入力端に復水器真空度信
号、復水ブースタポンプ停止信号、脱気器給水温度信号
および復水器危急逃がし弁自動始動信号が入力され、論
理積に従い条件が満たされたとき、危急逃がし弁２３に
対して全開信号が出力される。なお、符号３６はノット
回路を示している。

【００２２】次に、上記構成によるところの作用を説明
する。プラント運転中、ボイラ給水ブースタポンプ９
ａ、９ｂおよびボイラ給水ポンプ１０ａ、１０ｂのグラ
ンド部にはシール水系統１２を通してシール水が注入さ
れている。このシール水はグランド部からシール水系統
１２のシール水戻り系統に集められ、全量が復水回収タ
ンク１９に回収されている。

【００２３】一方、プラントが外部の電力系統の事故等
によって発電所全体が停電状態に陥ると、復水ポンプ２
ａ、２ｂおよび復水ブースタポンプ５ａ、５ｂが停止
し、これに伴いグランド部に流れていたシール水が流れ
なくなる。このとき、復水ブースタポンプ停止信号が制
御装置２５に入力され、アンド回路３５の入力端に加え
られる。アンド回路３５には危急逃がし弁自動始動信号
と共に危急逃がし弁動作許可信号として復水器真空度が
規定値以上および脱気器給水温度規程値以上であること
を示す動作許可信号が与えられており、上記停止信号が
与えられると、危急逃がし弁２３に全開信号が出力され
る。

【００２４】この全開信号で危急逃がし弁２３が全開
し、シール水戻り系統１５を介して各ポンプ９ａ、９
ｂ、１０ａ、１０ｂの各グランド部が復水器１の器内圧
力と平衡する。このため、各グランド部では急激に圧力
が下がり、給水と共にシール水が蒸発するが、発生蒸気
はすべて排水管１６を通してシール水回収管１７に流
れ、戻り管１８から復水器１に回収される。

【００２５】かくして、グランド部の圧力を負圧状態に
保つことができ、発生蒸気を復水器１に導いて建家内へ
の高温の蒸気の流出を防ぎ、運転員に危険を及ぼさず安
全に処理することが可能である。

【００２６】なお、本実施例ではグランド部の圧力が負
圧状態になることから、大気圧の下にある復水回収タン
ク１９からシール水系統１２に空気あるいは水が流入す
るが、この空気は復水回収タンク１９に近い戻り管１８
に設けた逆止弁２４により遮断されるので、シール水戻
り系統からグランド部へは流入しない。

【００２７】本発明の他の実施例を図３および図４を参
照して説明する。

【００２８】図３において、エジェクタ連絡管２６はシ
ール水戻り系統の戻り管１８から分岐されてエジェクタ
２７に結ばれている。このエジェクタ連絡管２６の経路
には危急逃がし弁２８を設けている。この危急逃がし弁
２８は電磁弁で構成され、後記の制御装置から信号を受
けたときに動作してシール水戻り系統をエジェクタ２７
と連通させる。エジェクタ２７には補助蒸気系統２９が
接続されており、この経路に蒸気入口弁３０を設けてい
る。また、危急逃がし弁２８は制御装置３１を備えてい
る。

【００２９】図４に制御装置３１の回路構成を示してい
る。アンド回路３７の入力端に補助蒸気ヘッダ圧力信
号、復水ブースタポンプ停止信号、脱気器給水温度信
号、危急逃がし弁自動始動信号およびエジェクタ用蒸気
入口弁自動始動信号が入力され、論理積に従い条件が満
たされたとき、蒸気入口弁３０および危急逃がし弁２８
に全開信号がそれぞれ出力される。なお、符号３８はノ
ット回路を示している。

【００３０】上記のように構成したものにおいては、復
水ブースタポンプ５ａ、５ｂが停止したとき、復水ブー
スタポンプ停止信号が制御装置３１に入力され、他の危
急逃がし弁動作許可信号と共にアンド回路３７の入力端
に加えられる。ここで、アンド回路３７はすべての条件
が満たされ、入口蒸気弁３０および危急逃がし弁２８に
対して全開信号が出力される。このとき、エジェクト蒸
気入口弁３０は全開し、補助蒸気系統２９からエジェク
タ２７に蒸気が流入し、エジェクタ２７が起動する。危
急逃がし弁２８も入口蒸気弁３０と同時に全開するの
で、シール水戻り系統がエジェクタ２７と連通される。

【００３１】シール水戻り系統内の圧力は急激に下が
り、グランド部の圧力も低下する。この圧力降下で給水
と共にシール水が蒸発するが、発生した蒸気はすべてシ
ール水回収管１７に回収され、戻り管１８を経てエジェ
クタ２７に流れ、その排気経路を経て屋外へと導かれ
る。すなわち、蒸気はボイラ給水ブースタポンプ９ａ、
９ｂおよびボイラ給水ポンプ１０ａ、１０ｂの周囲の大
気中へは流出せず、遠く離れた屋外の大気中に放出され
る。かくして、本実施例もグランド部の発生蒸気を安全
に処理することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明はシール水系
統のシール水戻り系統から分岐され、他端を負圧に保持
される容器あるいは機器に接続される連絡手段を危急逃
がし弁を介して設けているので、発電所全体の停電事故
により復水ブースタポンプが停止する状況下においても
給水ポンプ等のグランド部で生じた蒸気を連絡手段を通
して確実に容器あるいは機器に回収することができる。

【００３３】したがって、本発明によれば、高温の蒸気
が建家内に流出するのを防止することができ、運転員が
火傷を負うなどの危険を回避することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタービンプラント用シール水系統
の一実施例を示す系統図。

【図２】図１に示される制御装置の詳細を示す回路図。

【図３】本発明の他の実施例を示す系統図。

【図４】図３に示される制御装置の詳細を示す回路図。

【図５】従来のシール水系統を示す系統図。

【符号の説明】

１ 復水器 ５ａ、５ｂ 復水ブースタポンプ ９ａ、９ｂ ボイラ給水ブースタポンプ １０ａ、１０ｂ ボイラ給水ポンプ １２ シール水系統 １９ 復水回収タンク ２２ 復水器連絡管 ２３、２８ 危急逃がし弁 ２６ エジェクタ連絡管 ２７ エジェクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 復水系の復水ブースタポンプで昇圧され
   た復水を給水系のボイラ給水ポンプのグランド部にシー
   ル水として供給すると共に、該グランド部から流出する
   戻り水を復水回収タンクに回収するシール水系統を備え
   たものにおいて、前記シール水系統のシール水戻り系統
   から分岐され、他端を負圧に保持される容器あるいは機
   器に接続される連絡手段を危急逃がし弁を介して設けた
   ことを特徴とするタービンプラント用シール水系統。
2. 【請求項２】 負圧に保持される前記容器が復水器であ
   り、前記連絡手段が該シール水戻り系統と前記復水器と
   を連絡する復水器連絡管からなることを特徴とする請求
   項１記載のタービンプラント用シール水系統。
3. 【請求項３】 負圧に保持される前記機器がエジェクタ
   であり、前記連絡手段が該シール水戻り系統と前記エジ
   ェクタとを連絡するエジェクタ連絡管からなることを特
   徴とする請求項１記載のタービンプラント用シール水系
   統。
4. 【請求項４】 前記危急逃がし弁に予め決められた急開
   条件に従い該危急逃がし弁を開く制御装置を設けたこと
   を特徴とする請求項２または３記載のタービンプラント
   用シール水系統。