JPS60155805A - ボイラ給水ポンプウオ−ミング装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ボイラ給水ポンプ（以ＴＢＦＰと略す。）を
設けた蒸気原動所に於いて、ボイラ側の高温水及び供給
管路中に熱交換器を設置し供給水を加温し、高温水によ
りＢＦＰのウオーミング装置に関する。

〔発明の背景〕

一般に大容量、高圧のボイラ給水ポンプのケーシングは
、これに加わる高差圧に耐え得るような肉厚になってい
る。そして大容量、高圧のボイラ給水ポンプのロータは
高差圧と遠心力に剛え得るように大径になっている。こ
のため、ボイラ給水ポンプの起動時に給水温度とポンプ
温度との間に大きい差があると、ケーシング、ロータ等
のメタルには熱応力が発生し、そのため、メタル等の寿
命を縮めることがある。従って、この熱応力を許容値以
下にするため、起動時にＲＦＰ各部のウオーミングを行
ないＢＦＰ各部メタルと給水温度との差を一定値（一般
に４０Ｃ）以下に制限する手段が講じられている。

従来のウオーミング装置の概略を第１図で説明する。脱
気器１に連なる脱気器貯水槽２には、それぞれＢＦＰ３
Ａ、３Ｂ、３Ｃを含む三つの並列しだボイラ給水回路Ａ
、、Ｂ、Ｃが設けられている。

脱気器１には復水器（図示せず）からの復水管４が接続
されている。脱気器貯水槽２は、脱気器降水管５Ａ、５
Ｂ、５Ｃを介して各ボイラ給水回路Ａ、、Ｂ、Ｃに接続
されており、各ボイラ給水回路Ａ、Ｂ、Ｃにはそれぞれ
入口止め弁７Ａ、７Ｂ。

７ＣがＢＦＰ３Ａ、３Ｂ、３Ｃと直列に接続されている
。そして、ＢＦＰ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの吐出口とボイラ給
水回路出口給水管６との間にそれぞれ出口逆止弁８Ａ、
８Ｂ、８Ｃ及び出口止め弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃが直列に設
けられる。

高圧ウオーミング水供給管１０は、三本の枝管１０Ａ、
ＩＯＢ、ＩＯＣを有する多岐管で、その一端をボイラ給
水回路出口給水管６に接続され、前記各枝管の先端は、
それぞれＢＦＰ３Ａ、３Ｂ。

３Ｃのウオーミング水入口に接続されている。

三本の枝管１０Ａ、ＩＯＢ、１００には、それぞれウオ
ーミング弁１１Ａ、ＩＩＢ、ｌｉｅ及び流量調整用のオ
リフィス１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが直列に設けられてい
る・ 脱気器循環ポンプ１３の吸入口は、脱気器降水管５Ａ、
５Ｂ、５Ｃに接続配管され、同ポンプ１３の吐出口は、
止め弁１５をもつ循環管１４に７ よって復水管４に接続され、逆止弁をもつ低圧ウオーミ
ング水供給管１８によってボイラ給水ポンプ３Ｃのウオ
ーミング水入口に接続されている。

ＢＦＰの内、３Ａと３Ｂはタービンによって駆動される
ようになっている。２箇に区分して設けたのは、全負荷
時には両刀を運転し、１／２負荷以下の軽負荷時には何
れか一方を休止させるようにしたものである。またボイ
ラ給水ポンプ３Ｃは電動機によって駆動されるようにな
っていて、起動時の使用を主目的とするものである。

脱気器貯水槽２内の給水は、ＢＦＰ３Ａ、３Ｂ。

３Ｃを介し高圧給水加熱器１９を経て節炭器２３へと流
れる。次に、ボイラ２４で発生した蒸気は汽水分離器２
５で気相部と液相部に分けられ、その高温水は貯水槽２
６を介してボイラ循環ポンプ２７（以下ＢＣＰと略す。

）により再び節炭器２３人口へと循環される。汽水分離
器２５の蒸気は過熱器２９で加熱されタービン（図示せ
ず）へ送られる。

従来の装置の起動時におけるボイラ給水ポンプ３Ａ、３
Ｂ、３Ｃのウオーミング方法は、先ず、電動機によって
駆動されるボイラ給水ポンプ３Ｃのウオーミングから開
始する。

この時、３箇の出口止め弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃは閉じてお
く。

３箇の入口止め弁７Ａ、７Ｂ、７Ｃの内、７人と７Ｂと
を閉じ、７Ｃは開いておく。

止め弁１５は閉じておく。

セして脱気器循環ポンプ１３奢運転すると、脱気器貯水
槽２内の復水が低圧ウオーミング水供給管１８を経てボ
イラ給水ポンプ３Ｃに流入し、入口止め弁７Ｃおよび脱
気器降水管５Ｃを経て脱気器貯水槽２に還流する。この
ようにして脱気器貯水槽２内の復水を循環させることに
より、ボイラ給水ポンプ３Ｃのウオーミングが行なわれ
る。

ボイラ給水ポンプ３Ｃのウオーミングを終ったならば次
のように、ボイラ給水ポンプ３Ａおよび同３Ｂのウオー
ミングを行なう。

この時、入口止め弁７Ａ、７Ｂ、７Ｃは全部間いておく
。

出口止め弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃの内、ボイラ給水回路Ｃの
出口止め弁９Ｃだけ開き、他は閉じたままにしておく。

ウオーミングを完了したボイラ給水ポンプ３Ｃを運転す
ると、脱気器貯水槽２内の復水はボイラ給水管６に圧送
される。そしてウオーミング弁１１Ａおよび同１１Ｂを
開くとボイラ給水管６内の復水は高圧ウオーミング水供
給管１０を介してボイラ給水ポンプ３Ａおよび同３Ｂの
ウオーミング水入口に流入し、脱気器降水管５Ａ、５Ｂ
を通って脱気器貯水槽２に還流する。このようにして脱
気器貯水槽２内の復水を循環させることにより、ボイラ
給水ポンプ３Ａ、および同３Ｂのウオーミングが行なわ
れ、その後に平常の運転に入る。

しかし従来のウオーミング方法では、脱気器貯水槽２内
の復水が充分に高温でないために、ウオーミング所要時
間が長いという欠点が有った。その理由を第２図につい
て説明する。これはウオーミングの際にボイラ給水ポン
プのメタル温度Ｔが時間（横軸）経過と共に上昇する状
態を示す図表でおる。温度Ｆは脱気器貯水槽２内の復水
温度で、時間の経過に対してほとんど一定であり、これ
を一点鎖線で示す。ウオーミングに於けるボイラ給水ポ
ンプのメタルの昇温目標温度を破ＭＧで表わす。この破
線Ｇは、温度Ｆを表わす一点鎖線よりも一定の許容値（
通常４０Ｃ）だけ低い直線である。メタル温度Ｔを表わ
す曲線がこの破線Ｇと交わる点がウオーミング操作の完
了を意味する。

温度Ｔｏまで冷却していたメタルの温度は、ウオーミン
グによって当初比較的急速に上昇するが、温度Ｆに近づ
くに従って昇温速度が遅くなり、曲線Ｔは温度Ｆを表わ
す１点鎖線の断近線の形になる。このため破線Ｇと交る
までに比較的長時間（図示ｔ）を要する。従来の実情に
おいてこのウオーミング操作に約２時間も要していた。

従来、発電プラントは年に１回乃至数回、定期点検のた
めに休止する以外は連続運転していたので、起動に際し
てウオーミング操作のために長時間を要することが余シ
問題とされなかった。最近、省エネルギーが社会的要請
となυ、電力需要に見合った運転の必要に迫られた結果
、起動・停止の頻度が激増した。即ち、複数基の発電プ
ラントの運営について、週末や夜間の電力不需要期には
発電プラントの一部を休止し、週日における電力需Ｈピ
ーク時には全基を運転するようになった。このため、現
在ではほとんど毎日、発電プラントの起動・停止を行な
わねばならなくなってきており、前述のように起動に伴
うウオーミング操作に約２時間も要することが重大な欠
点とされるに至った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高温のウオーミング水をボイラ給水ポ
ンプに通流させてウオーミング所要時間を格段に短縮す
るウオーミング装置を提供するにある。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第３図に示す。

本実施例は、脱気器循環水ポンプ１３の吐出口からＢＦ
Ｐ３Ｃのウオーミング水入口に至る低圧ウオーミング水
供給管１８に止め弁３２を設置し、この止め弁３２から
ＢＣＰ３Ｃに至る低圧ウオーミング水供給管１８の途中
に、ボイラ側の高温水部、例えばＢＣＰ２７の吐出側か
ら分岐し止め弁３０をもつウオーミング水供給管３１を
接続する。

第３図の実施例におけるＲＦＰウオーミング操作は、第
１図の従来装置と同様に、先ず、電動機によって駆動さ
れるＢＦＰ３Ｃのウオーミングから開始する。

次に、このＢＦＰ３Ｃを運転して残９０ＢＦＰ３Ａ、３
Ｂをウオーミングする。

最初、出口止め弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃは閉じておく。

入口止め弁７Ａ、７Ｂ、７Ｃの内、７Ａと７Ｂとを閉じ
７Ｃは開いておく。止め弁１５は開き、止め弁３２は閉
じておく。

そしてボイラ循環ポンプ１３を運転すると、脱気器貯水
槽２内の復水が循環管１４から復水管４を経て脱気器１
、脱気器貯水槽２に環流する。

次に、ＢＣＰ２７の吐出管から分岐したウオーミング水
供給管３１の止め弁３０を開けると、すでに高温に達し
ている汽水分離器２６内の高温水が、ＢＣＰ２７の吐出
から分岐したウオーミング水供給管３１を経て、ボイラ
給水ポンプ３Ｃに流入し、入口止め弁７Ｃ，脱気器降水
管５Ｃを経て、脱気貯水槽２から脱気器降水管５Ｃに流
れ込む復水と合流し、脱気器循環ポンプ１３により循環
管１４、復水管４を経て脱気器１、脱気器貯水槽２に環
流する。

このように、ＢＦＰ３Ｃには、従来装置に於けるよりも
高温のＢＣＰ２７の吐出水が通流するため、ＢＦＰ３Ｃ
は従来装置に於けるよりも速やかに昇温し、短時間でウ
オーミングを終了する。

（１１） その状況を第４図に説明する。

復水温度Ｆを表わす１点鎖線、ウオーミング完了温度Ｇ
を表わす破線および温度Ｆの復水によってウオーミング
される場合のボイラ給水ポンプのメタル温度を表わす曲
線Ｔは第２図と同様である。

点線で示した温度Ｈの線は高温のＢＣＰ２７吐出水をウ
オーミング水としてボイラ給水ポンプ３Ｃに送入される
復水の温度を表わしている。２点鎖線の曲線Ｔ′は温度
１−■のウオーミング水でウオーミングされる際のボイ
ラ給水ポンプのメタル温度の変化を示す。この曲ｆｅ　
Ｔ　／はウオーミング開始当初は比較的速やかに昇温し
、温度ＨＫ近づくにつれて昇温速度が遅くなシ、点線Ｈ
に対する漸近線の形となる。しかし、曲線Ｔに比して最
初の立ち上がりも早く、曲線Ｔが１点鎖線Ｆに漸近した
のに比し、本実施例における曲線Ｔ′は点線Ｈ（ＢＣＰ
２７吐出水の温度）に漸近するので、温度Ｇ近辺までは
比較的速やかに昇温し、図示の時間ｔ′でウオーミング
完了温度Ｇに達する。

第３図の実施例によれば従来よりも格段に早く（１２） ボイラ給水ポンプ３Ｃのウオーミングを完了することが
できる。その後、このボイラ給水ポンプ３Ｃを運転して
他のボイラ給水ポンプ３Ａ、３Ｂをウオーミングする操
作方法と、ウオーミングの作用とは従来装置と同様であ
る。本実施例によれば、ウオーミング操作の全所要時間
は、ボイラ給水ポンプ３Ｃのウオーミング所要時間が短
縮された分だけ早くなる。

第５図は、第３図の実施例を更に改良した実施例である
。

本実施例では、三叉状のウオーミング水供給管３３が設
けられ、その一端は、ＢＣＰ２７人ロ部からのウオーミ
ング水供給管３１と接続され、他端はそれぞれＢＦＰ３
Ａ、３Ｂ、及び３Ｃのウオーミング水入口に接続されて
いる。

ウオーミング操作を行なうには、入口止め弁７Ａ、７Ｂ
、７Ｃｔ開き、出口止め弁９Ａ、９Ｂ。

９Ｃを閉じて脱気器循環ポンプ１３を運転する。

そうすると、ＢＣＰ２７吐出の高温水はウオーミング配
管３１から三叉状のウオーミング水供給管（１３） ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃを経てＢＦＰ３Ａ、３Ｂ。

３Ｃそれぞれのウオーミング水入口に流入し、入口止め
弁７Ａ、７Ｂ、７０．脱気器降水管５Ａ。

５Ｂ、５Ｃを経て脱気器貯水槽２から脱気器降水管５Ａ
、５Ｂ、５Ｃに流入する復水と合流し、脱気器循環ポン
プ１３によυ循環管１４、復水管４を経て脱気器１、脱
気器貯水槽２に環流する。

上述のように、ＢＣＰ２７吐出の高温水がＢＦＰ３Ａ、
３Ｂ、３Ｃに同時に循環するので、これらＢＦＰは、は
ぼ同時にウオーミングを完了し、ウオーミング操作所要
時間が著しく短縮され、しかも、ウオーミング操作手順
が非常に簡単でおる。

第６図は他の実施例を示し、第３図の実施例を更に改良
したものである。

本実施例では、ＢＣＰ２７の吐出から分岐したウオーミ
ング水供給管３１に三叉状のウオーミング水供給管３５
が接続され、止め弁３４Ａ、・３４Ｂ、３４Ｃをもつウ
オーミング水供給管３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを介しそれ
ぞれＢＦＰ（１４） ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのウオーミング水入口に接続される。

ウオーミング操作を行なうには、出口止め弁９Ａ、９Ｂ
、９にを閉じて脱気器循環ポンプ１３を運転する。次に
、ウオーミング止め弁３４Ａ。

３４Ｂ、３４Ｃを開くと、ＢＣＰ２７吐出の高温水がそ
れぞれウオーミング水供給管３５Ａ。

３５Ｂ、３５Ｃを経てＢＦＰ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのウオー
ミング水入口に流入し、入口止め弁７Ａ。

７Ｂ、７Ｃ，脱気器降水管５Ａ、５Ｂ、５Ｃを経て、脱
気器貯水槽２から脱気器降水管５Ａ、５Ｂ。

５Ｃに流入する復水と合流し、脱気器循環ポンプ１３に
より循環管１４、復水管４を経て脱気器１、脱気器貯水
槽２に環流する。

第５図の実施例と同様に、三個のＢＦＰのウオーミング
が同時に完了するばかシでなく、任意のＢＦＰのウオー
ミングが可能であり、ＢＦＰの起動スケジュールに応じ
た効率の良い経済的なウオーミングが可能である。

第７図は、他の実施例を示し、第３図の実施例（１５） を更に改良したものである。

ＢＣＰ２７の吐出から分岐したウォ　ミング水供給管３
１の途中に減温器３６を設け、この減温器３６には、低
温水を供給するだめのスプレー止め弁３８をもつスプレ
ー水供給管３７が接続される。

１３０　Ｐ　２７吐出の高温水の温度をＢＦＰ３Ｃのウ
オーミングに最適な温度に調節する事が可能であり、Ｂ
ＦＰ３Ｃの本体の信頼性が向上する。

第８図は、他の実施例を示し、第３図の実施例を更に改
良したものである。本実施例では、第３図に示すボイラ
循環ポンプ１３廻り系統が設置されていないプラントに
本発明を適用した例を示す。

ＢＦＰ３Ｃにケーシングドレン弁４０をもつケーシング
ドレン配管３９が接続されている。

本実施例を用いてウオーミング操作を行なうには、入口
止め弁７Ａ、７Ｂ、７Ｃを閉じ、出口止め弁９Ａ、９Ｂ
、９Ｃも閉じる。ＢＦＰケーシングドレン弁４０を開け
る。次に、ＢＣＰ２７吐出側のウオーミング止め弁３０
を開ける。すると、（１６） ＢＣＰ２７から吐出する高温水はウオーミング水供給管
３１からＢＰ”Ｐ２Ｏのウオーミング水入口に流入し、
ケーシングドレン管３９を経て系外ヘブローされる。こ
のようにして、ＢＦＰ３Ｃは、第３図の実施例と同様に
短時間でウオーミングが完了する。

第９図は、他の実施例を示し、第３図に示すボイラ循環
ポンプ２７のないボイラに於いて本発明を適用した例を
示す。

節炭器２３出口の給水は、ボイラ２４、−次週熱器４１
を経て止め弁４５をもつ配管４４を介してボイラフラッ
シュタンク４６へ送られる。ここで、気相部と液相部と
分かれ気相部は止め弁４８をもった配管４７ｔｌ−介し
て最終過熱器４９を経てタービン（図示せず）へ送られ
る。一方、液相部は、配管５０を介して一般に復水器（
図示せず）へ接続される。

また、ボイラフラッシュタンク４６に接続された止め弁
５２をもつウオーミング水供給管５１によりボイラフラ
ッシュタンク４６内の高温水が（１７） １３　Ｆ　Ｐ　３　Ｃに供給出来るように構成されてお
り、第３図と同様に短時間でＢＦＰ３Ｃのウオーミング
が終了する。

第１０図は、第３図に示すボイラ循環ポンプ２７のない
ドラムボイラに於いて本発明を適用した一実施例を示す
。

本実施例では、節炭器２３出口の給水は、ボイラドラム
５３へ供給される。ボイラドラム５３では、液相部と気
相部に分かれ、液相部は、ボイラドラム降水管５４を介
してボイラ２４で加熱され、再び、ボイラドラム５３へ
環流する。気相部は、タービン（図示せず）へ送られる
。また、ボイラの高温水部（ボイラドラム５３及びボイ
ラドラム５３に接続される配管）−例としてボイラドラ
ム５３に接続された止め弁５６をもつウオーミング水供
給管５５により、ボイラドラム５３内の高温水がＢＦＰ
３Ｃに供給出来るように構成されており、第３図と同様
に短時間でＢＦＰ３Ｃのウオーミングが終了する。

第１１図の実施例では、ＢＦＰ３Ｃのウオーミ（１８） ング水供給管５７の管路中に熱交換器５８を設置し、ウ
オーミング水を加熱するだめ蒸気管５９に蒸気を導入し
、熱交換器５８０ドレンは、止め弁６１をもつドレン管
６０でブローされる。このようにして、加温されたウオ
ーミング水が止め弁６２を介し、ＢＦＰ３Ｃへ送られる
様に構成されており、第３図と同様に短時間でＢＦＰ３
Ｃのウオーミングが終了する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ウオーミング操作所要時間を格段に短
縮し得るので、電力需要の急激な増加に対して発電プラ
ントの起動を即応させることができ、かつ発電プラント
起動時のエネルギを大巾に節減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のボイラ給水ポンプウオーミング装置の
系統図、第２図は従来のボイラ給水ボンプウオーミ′ン
グ装置に於けるウオーミングの進行状況を示す図、第３
図は本発明の一実施例の系統図、第４図は本発明の実施
例におけるウオーミン（１９） 系統図である。 ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ・・・ボイラ給水ポンプ、１８・・・
低圧ウオーミング水供給管、１９・・・高圧給水加熱器
、２７・・・ボイラ循環ポンプ、３１・・・ウオーミン
グ水供給管、４６・・・フラッシュタンク、５３・・・
ボイラドラム。 代理人　弁理士　高橋明夫 （２０） 第１頁の続き ０発　明　者　乾　泰　二　東京都千Ｂ作所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ボイラ給水ポンプを設けた蒸気原動所に於いて、 前記ボイラ給水ポンプに接続された給水管の上流部の脱
   気器から前記ボイラ給水ポンプの下流部の高圧給水加熱
   器入口部までの前記給水管以外から、前記ボイラ給水ポ
   ンプへウオーミング水供給管を介してウオーミング水を
   供給する様に構成することを特徴とするボイラ給水ポン
   プウオーミング装置。 ２、ボイラ循環ポンプの上流部の貯水槽から前記ボイラ
   循環ポンプの吐出管が節炭器入口の給水管に接続される
   部分までの循環配管に、前記ウオーミング水供給管を接
   続し、前記ボイラ給水ポンプへウオーミング水を供給す
   る様に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のボイラ給水ポンプウオーミング装置。 ３、ボイラフラッシュタンク及びこのフラッシュタンク
   に接続される配管より分岐し、前記ウオーミング水供給
   管を介し、フラッシュタンク内の高温水を前記ボイラ給
   水ポンプに供給する様に構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のボイラ給水ポンプウオーミン
   グ装置。 ４、ボイラドラム及びこのボイラドラムに接続される配
   管より分岐し、前記ウオーミング水供給管を介し、ドラ
   ム内の高温水を前記ボイラ給水ポンプに供給する様に構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   ボイラ給水ポンプウオーミング装置。 ５、前記ボイラ給水ポンプに前記ウオーミング水の供給
   管路中に、前記ウオーミング水を加熱する為の熱変換器
   を設置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のボイラ給水ポンプウオーミング装置。 ６゜前記ボイラ給水ポンプに前記ウオーミング水を供給
   する管路中に、前記ウオーミング水に前記ウオーミング
   水よりも低温の水を注入する減温器を設置したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のボイラ給水ポン
   プウオ　ミング装置。