JPS59218308A - タ−ビンバイパス装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は蒸気タービンプラントにおけるタービンバイパ
ス装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、蒸気タービンプラントにおいては、プラントの
起動時或は負荷しゃ断時Ｋ、ボイラで発生した蒸気をタ
ービンに供給することなくタービンをバイパスさせるタ
ービンバイパス装置を設けることが行なわれている。

すなわち、第１図は従来のタービンバイパス装置を設け
た蒸気タービンプラントの概略系統図であって、ボイラ
１で発生した蒸気は主蒸気管２を通り開閉弁３を経て高
圧タービン４に導入され、そこで仕事を行なった蒸気は
低温再熱蒸気管５を経て再熱器６に導入される。上記再
熱器６に導入された蒸気はそこで再熱され、高温再熱蒸
気管７および開閉弁８を経て中圧タービン９および低圧
タービン１０に順次供給され、そこでそれぞれ仕事を行
ない発電機１１を駆動する。低圧タービン１０で仕事を
終えた蒸気は復水器１２に流入して復水せしめられ、上
記復水は復水ポンプ】３および復水ズースタポンプ１４
によって脱気器水位調節弁１５および低圧給水加熱器１
６を１１１１１次通過した後、脱気器１７に送られ復水
中のガス分が除去される。このようにしてガス分が除去
された復水は、給水ポンプ１８によって高圧給水加熱器
１９に送給されて加熱された後、前記ボイラ１に還流さ
れる。

ところで、前記主蒸気管２と低温再熱蒸気管５とは開閉
非銀を有する高圧バイパス導管２１を介して互いに連接
されており、１だ高温再熱蒸気管７には、開閉弁２２お
よび減温器器を設けた低圧バイパス導管Ｕの一端が接続
され、その低圧バイパス導管囚の他端が復水器１２に連
接され、さらに上記減温器器には復水ブースタポンプ１
４から吐出された復水の一部が冷却水として弁５を介し
て供給されるようにしである。一方、前記高圧バイパス
導管２Ｉに設げられた開閉非銀には給水ポンプ１８から
吐出された給水の一部が冷却水として弁２６を介して供
給されるようにしてあり、上記開閉弁２０により減温、
減圧弁が構成せしめられている。また、低温再熱蒸気管
５には高圧タービン４への逆流を防ぐ逆止弁２７が配設
されている。

さらに、復水ポンプ１３の下流側にはスピルオーバ弁路
を介して補給水タンク四が接続してあり、その補給水タ
ンク２９は開閉弁３０を有する補給水ライン３１を介し
て復水器】２に接続しである。

しかして、上記プラントにおいては、プラント起動時或
は負荷しゃ断時にボイラ１で姑〉シた蒸気は、開閉弁２
０　、２２を開くことにより、主蒸気管２に接続された
高圧バイパス導管２】を通り低温再熱蒸気管５に流入し
、再熱器６．高温再熱蒸気管７、および低圧バイパス導
管路を経て復水器１２に回収される。一方、不必要な復
水はスピルオーバ弁２８を介して補給水タンク（社）に
貯蔵され、プラント負荷上昇時には補給水ライン３１を
介して補給水タンク９内の補給水が復水器ｊ２に供給さ
れる。

〔背景技術の問題点〕

ところで、この種プラントにおいては、特に電力系統事
故等により負荷しゃ断が必要となり、蒸気タービンプラ
ントの負荷を急激に下げて所内単独運転に移行し、電力
系統回復後すみやかにプラン）？荷上列を行なうような
運転をする場合、ボイラの燃料の急速な絞り込みによる
ボイラ負荷の急速な抑制（以下ＰＣＢという）が困ｐｔ
な石炭焚発電プラント等では、大容量のタービンバイパ
ス装置を設置する必要が生じる。

ところが、上述のよ５ブよ大容量のタービンバイパス装
置を設けた発電プラント等においては、ＰＣＢ発生後の
タービン復水系統に次のような問題が生じる。

すなわち、ＰＣＢ発生後においては、タービン抽気がし
ゃ断されるためにボイラより送られる蒸気のほとＡ７ど
は高圧バイパス導管および低圧バイパス導管、或は蒸気
タービンを通って復水器に流入し、さらに」二記両バイ
パス導管には減温用スプレ水も加わり、その水も復水器
へ流入する。また、ボイラでは燃料の急速な絞り込みが
困難なためにボイラ負荷が急速には低下せず、ボイラの
発生蒸気量は急速には減少しない。このため復水器での
復水ｍ゛は急激に増加し、たとえばタービン負荷１００
チ輝転時にＦＣＢ運転カー必要となった場合には、ター
ビン負荷１００チ運転時に比較して約２．６倍にも復水
量が増大する。

一方、脱気器においては、ＰＣＢ作動時にボイラ負荷を
急激に下げられないことからボイラへの給水量を減らす
ことができないうえに、高圧バイパス導管に供給する減
温用スプレ水も必要なために、給水ポンプによって汲み
上げられる給水量が増大し、また復水ブースタポンプか
ら吐出される復水の一部が低圧バイパス導管の減温器に
供給されることにより脱気器への給水量は減少するため
、脱気器の水位が低下する。

上記ＰＣＢ発生後の復水器水位および脱気器水位の時間
の経過に伴り、　５変動を第２図に示す。第２図におい
て、縦軸は復水器および脱気器の水位Ｈ２横軸はＰＣＢ
作動後の時間ｔを示し、復水器の水位は線へのようにＰ
ＣＢ作動直後急激に増大し、逆に脱気器の水位は線Ｂの
ように急激に減少する。

しかして、上述の如く復水器の水位が魚、激に増大する
と、復水器内の冷却管１で復水中に浸される可能性があ
り、また脱気器の水位が急激に低下すると、給水ポンプ
において吸込圧力が低下してキャビティションを生ずる
ことがある等の問題がある。

そこで、上記問題を解消するために、往水ポンプ、復水
ブースタポンプ、復水脱塩塔等の復水ライン上の機器の
各折を増大すると、定常運転時におけるそれ等復水ライ
ン上の機器の効率の低下を招く等の不都合がある。捷だ
、スピルオーバ弁の容量°を増大させて復水器の水位の
増大を防止するとしても、脱気器の水位の低下は防ぎ得
ない等の問題がある。

他方、ＰＣＢ発生発生後席程度時間過すると、ボイラで
発生する蒸気量が減少し、バイパス蒸気および給水流量
が減少するが、今度は脱気器の水位を回復するために多
量の水を復水器から脱気器へ送らなければならない。こ
のため、復水器の水位が著しく低下し、復水ポンプの運
転に障害が生じる可能性があり、これに対処するため補
給水タンクより多量の補給水を送るようにしようとする
と、補給水ラインおよび補給水タンクの容量を著しく増
加させなければならプ、Ｃい等の不都合がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑み、負荷しゃ断要求時におけ
るＰＣＢ発生後等において、復水器および脱ｌＡ器の水
位変動を極力少なくし得るようにしたタービンバイパス
装置を得ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、蒸気タービンに蒸気を導く蒸気管と補給水タ
ンクとを開閉弁を有するバイパス導管を介して互いに接
続し、バイパス蒸気を補給水タンクに回収するようにし
たことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、第３図および第４図を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図中第１図と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第３図において、再熱器６で再熱された蒸気を中圧ター
ビン９に供給する高温再熱蒸気管７には、先端を補給水
タンク四に接続したバイパス導管３２が開閉弁３３を介
して接続されている。上記バイパス導ｇ３２の補給水タ
ンク側端部は、補給水タンク２９内の水中に突入せしめ
られており、その水中への突入部分には噴射ノズル讃が
設けられている。

また、上記バイパス導管３２の途中には、減温装置３５
が設けられており、その減温装置３５には復水ブースタ
ポンプ１４から吐出された復水の一部が開閉弁３６を介
して冷却用水として供給されるようＫしである しかして、プラント起動時或は負荷しゃ断時において、
再熱器６で０熱された蒸気は、開閉弁おを経てバイパス
導管３２を流通し、中圧タービン９および低圧タービン
１０をバイパスし、復水ブースタポンプ１４から吐出さ
れた復水の一部が冷却水として供給されている減塩装置
３５で所定温度に減温された後、噴射ノズル３４によっ
て補給水タンク２９内の補給水中に直接噴出せしめられ
、上記補給水により冷却され凝縮して往水となって補給
水タンク２９内に貯蔵される。

一方、上記バイパス運転開始後、復水器１２の水位が成
る設定値になると開閉弁３０が開らき、補給水タンク西
向の補給水が補給水ライン３Ｉを経て復水器１２に供給
される。

第４図は本発明のさらに他の実施例を示す図であって、
バイパス導管３２には、前記減温装置あと補給水タンク
２９との間に、復水ブースタポンプＩ４により低圧給水
加熱器１６側に送られろ復水によってバイパス蒸気を減
温する第２の減塩装置３７が設けられている。

しかして、この場合中圧タービン９および低圧タービン
１０なバイパスした蒸気は減温装置３５で減温された後
、さらに第２０減温装置３７にｂ−いて低圧給水加熱器
１６側に送給される復水によって減塩され、低温蒸気と
なって噴射ノズル３４から補給水タンク酋の補給水中に
噴射され、補給水によって冷却されて凝縮復水ぜしめら
れる。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のように構成し蒸気タービンをバイパス
したバイパス然気を補給水タンクで凝縮亡しめ復水にし
て回収するようにしたので、突然多量のバイパス蒸気が
復水器には直接入らず補給水タンクに一旦回収されるた
め、補給水タンクが緩衝器となり、バイパス蒸気が多量
に発生した場合における復水器の水位の著しい上昇を極
力抑えることができ、復水器の水位を補給水タンクから
供給される補給水により容易に溜部することができる。

また、従来のタービンバイパス装置では復水器の真空度
を保持するためおよび復水器の構造上からバイパス熱気
を約５０’Ｃ程度に減温しなければならないが、本発明
においては補給水タンクは大気圧にほぼ保持されており
、バイパス蒸気が補給水タンク内に流入する個所を耐湿
オ７り造とするだけで、約３００°℃程度に減温すれば
よく、復水ブースタポンプから吐出された復水のうち、
減温装置にスプレ水として供給する流量を極めて減少せ
しめることができ、この減少分だけ脱気器への復水の供
給量が増加し、バイパス運転発生時における脱気器の水
位の低下問を減少せしめることができる。さらに、補給
水タンク内の補給水を直接冷却水として利用するので、
格別の冷却水も不要であり、補給水タンク内に貯溜され
ている補給水の母を十分確保しておけば、補給水タンク
内の水の温度上昇も十分約９０°Ｃ以下に抑えることが
できる。

しかも、従来から復水器への補給水ラインは静水頭圧で
補給水を復水器に送っているので、補給水ラインの容量
の増加も容易であり、復水器の水位の低下にも容易に対
処することができ、また復水ラインの機器を従来と設泪
を変えることなく復水の流量の突変に対して容易に対処
することができ、効率低下を招くようなこともない。な
お、第４図に示すようにバイパス蒸気の減温を２段階に
した場合には、スプレ水による減温の程度をさらに少な
くでき、補給水タンクも格別耐温措造とする必要もなく
なる。寸だ、バイパス蒸気を実施例に示すように噴射ノ
ズルを介して補給水タンク内に噴出せしめる場合には、
その凝縮をより容易に行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のタービンバイパス装置を有する蒸気タ
ービンプラントの概略系統図、第２図は復水器と脱気器
とにおける水位変動を示す線図、第３図は本発明のクー
ピンバイパス装置な有する蒸気タービンプラントの概略
系統図、２Ｂ　４図は本発明の他の実施例を示す系統図
である。 １・・・ボイラ、４・・・高圧タービン、５・・・低温
再？！蒸気管、６・・・再熱器、７・・・高温再熱蒸気
管、９・・・中圧タービン、１０・・・低圧タービン、
１２・・・復水器、１４・・・復水ブースタポンプ、２
９・・・補給水タンク、３１・・・補給水ライン、３２
・・・バイパス導管、３４・・・噴射ノズル、３５・・
・減温装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気タービンに蒸気を導く蒸気管と補給水タンクと
   を開閉弁を有するバイパス導管を介して互いに接続し、
   バイパス蒸気を補給水タンクに回収するようにしたこと
   を特徴とする、タービンバイパス装置。 ２、バイパス導管には、開閉弁の下流側に減温器が配設
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のタービンバイパス装置。 ３バイパス導管の補給水タンク側端部には、ノズル噴射
   装置が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載のタービンバイパス装置。