JPS6044707A - 発電プラントにおける給・復水系のフイルタ系統 - 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〕 本発明は発電用の蒸気原動機プラントにおいて給・復水
系統の水中に懸濁した固形物を除去するためのフィルタ
装置の系統に関するものである。

〔発明の背景〕

一般に、発電プラントの起動当初においては、給・復水
の水質劣化が大とされておシ、酸化鉄等の懸濁固形物の
含有量が増加している。

通常、発成プラントに設置される復水脱塩装置の樹脂層
においても前記、懸濁固形物の除去全行なう事は出来る
が、起動当初等の非常に懸濁固形物が多い場合はイオン
交換樹脂の鉄汚染および劣化を防止するため各種系統（
復水ポンプ出口、脱気器、高圧給水加熱器出口、低圧給
水加熱器ドレン、高圧給水加熱器ドレン）よシ、それぞ
れ系外ヘブローし給・復水の水質が一般的にＭ−Ｆｅ≦
５００ｐＩ）ｂ、油脂≦ｌｐｐｍになった事を確認して
、各系統より復水器へ回収し通常系統へのクリーンアッ
プ運転（復水脱塩装置への通水）に移行している。

第１図に従来技術の基本系統構成図を示す。

発電プラントの起動に際しては、各種系統のクリーンア
ップを実施する。まず、復水器１の懸濁固形物除去のた
め、復水器ドレン弁よシ系外へ復水器保有水をブローし
、水質濁度を約３ｐｐｍ以下とし、次に、復水ポンプ２
出口の復水ブロー系統１８より復水を系外ヘブローし、
復水の水質がＭ−Ｆｅ５００００　ｐｐｂ　、油脂ｌｐ
ｐｍにナツタ事を確認して、復水ブースタポンプ５出口
からの復水クリーンアップ循環に移行し、復水器への回
収及びフィルタ、復水脱塩装置への通水となシ、水質Ｆ
ｅ≦１００　ｐｐｂとする。次に復水は、脱気器９まで
送水され、低圧クリーンアップ系統■の低圧クリーンア
ップブロー系統１９よυ系外ヘプローされ、水質がＭ−
Ｆｅ５００００　ｐｐｂ　＋油脂≦ｌｐｐｍになった後
に、復水器１へ回収され、通常系統への低圧クリーンア
ップ循環運転となシ、水質Ｆｅ≦ｉ　ｏ　ｏ　ｐｐｂと
する。

以上の如く、復水系統のクリーンアップ終了後給水系統
のクリーンアップに移行する。

給水は脱気器９からボイラ給水ポンプブースタポンプを
介して第３高圧給水加熱器１４の出口まで送水され、高
圧クリーンアップ系統０の高圧クリーンアップブロー系
統２０よシ系外ヘブローされ、水質がＭ−Ｆｅ≦２００
０ｐｐｂ、油脂≦ｌｐｐｍになった後に復水器１へ回収
され、高圧クリーンアップ循環運転となり、水質Ｆｅ≦
１ｏｏｐｐｂとする。

以上、給・復水系統のクリーンアップ終了後、発電プラ
ントの起動となる。

発電プラントの起動に伴ない、タービンより低圧側の給
水加熱器から順に抽気が開始され給水加熱器はインサー
ビスされるが、この時に生ずる給水加熱器ドレンは、当
初、系外ヘブローされる。

低圧給水加熱器側は、低圧給水加熱器シリカブロー系統
２１よりブロー、高圧給水加熱器側は、高圧給水加熱器
シリカブロー系統（復水器側及び脱気器側）２３．２２
よシブ四−され、ドレン水質確認後、低圧給水加熱器は
復水系に、高圧給水加熱器は復水器１及び、脱気器９に
それぞれ回収される。

前述の如く、恰・復水系及び、給水力ロ熱器ドレン系に
おいてはクリーンアップに際し、それぞれ多量（低圧、
高圧クリーンアップでは２５％ＭＣＲ水量で約２〜３時
間）に系外ブローする事になシ省用水、省排水の観点か
ら好ましくない。

（但し、フィルタ非設置の場合系外ブローは５〜６時間
に対しては大幅に改善されている。）以上に述べた従来
技術のごとくフィルタ３を復水系統の復水脱塩装置４の
上流側に設置することにより、復水ポンプ２の全揚程に
フィルタの圧力損失（通常２０ｍ程度）を負担させるこ
とになシ、復水ポンプ全揚程増加によるモータ容量増加
や設備費の増加を招き、更には全揚程増加に伴って各機
器、系統（配管、弁類）等に要求される耐圧性が増加し
、復水系統全体の設備費増加に影響することになり、実
質的にフィルタを使用するのが起動時だけである事（通
常の負荷運転中はフィルタをバイパス運転している）を
考慮すると、復水系を過剰設備にしているとも考えられ
る。

又、起動前に運転を必要とする補機（循環水ポンプ、海
水ブースタポンプ、軸冷水ポンプ、復水ポンプ等）の軸
動力をプラントの起動損失と考えると、クリーンアップ
時間の短縮は、従来にも増して今後の懸案事項とされる
。

〔発明の目的〕

本発明は、以上に述べた従来の発電プラントにおける給
・復水系におけるフィルタ系統の技術的不具合を解消す
べく為されたもので、その目的とするところは次のごと
くである。

ａ）発電プラントの省用水、省廃水を図シ、ｂ）給・復
水系における動力消費を軽減するとともに同系の設備費
低減を図り、 Ｃ）発電プラントのクリーンアップ時間を短縮し、起動
損失（プラント起動前から運転を必要とする補機動力）
の低減を図り、 ｄ）併せてフィルタに関するトラブルの発生を防止して
発電プラント全体の信頼性向上に貢献する。

〔発明の概妥〕

上記の目的を達成するため、本発明は、発電用の蒸気ば
、十力機プラントの給・復水系において、該給・復水系
の主要系統外にフィルタを設け、当該蒸気原動機プラン
トの各種のブロー水を上記のフィルタを介して復水器に
回収し得べく為したることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第２図に本発明実施例の基本系統構成図を示す。

従来技術との基本的相違点は、フィルタ３を主復水系統
以外で単独に構成した事である。従来技術では系外ブロ
ーとして排水した、復水ポンプ出口ブローの、低圧クリ
ーンアッププロー〇、高圧クリーンアッププロー〇、低
圧給水加熱器ドレンブローＯ９高圧給水加熱器ドレンプ
ローの、θを、フィルタ３の上流に接続し大幅に、フィ
ルタ３へ通水し、復水器１へ回収するものである。この
時のフィルタ３出日水（復水器１回収水）の水質はＭ−
Ｆｅ≦５００１）ｌ）ｂ程度、油脂≦ｌｐｐｍとナル。

尚、各系統のクリーンアップ要領及び、手順は従来技術
と同等にて実施するものであるが、本発明の場合、クリ
ーンアップブロー（フィルタ通水）から、クリーンアッ
プ循環（フィルタは通水せず）への切替え時期は、フィ
ルタ３の入口側及び出口側の水質が同等（Ｍ−Ｆｅ≦５
００　ｐｐｂ　、油脂≦１　ｐｐｍ　）となった時点と
し、クリーンアップ循環終了の判定は、従来技術と同様
水質がＦｅ≦１００１）ｐｂである。

第３図に本発明実施例の具体的系統構成図（１）を示す
。

本実施例では、各ブロー系統（復水ポンプ出ロブロー■
、低圧クリーンアッププロー〇、高圧クリーンアップブ
ロー〇、高・低圧給水加熱器ドレンブローＯ１■、θ）
ラブロー管ヘッダー２４に接続し、フィルタ３を介して
復水器１に回収するもので有る。

各クリーンアップ当初の非常に懸濁固形物が多い場合は
系外ブロー系統２５より多少の系外プローも可能である
。

尚、本実施例の場合、復水系回収に必要な圧力（配管弁
・フィルタ、復水器導入部等の圧力損失）は各クリーン
アップブロー水の保有圧力で対処するものとした。

又、クリーンアップ要領１手順９判定は、前実施例と同
等である。

第４図に本発明実施例の具体的系統構成図（２）を示す
。

本実施例では、各ブロー系統（■、＠、θ、■。

■、０）をブロータンク２７に回収し、フィルタポンプ
２８によシ、フィルタ３を介して復水器１に回収するも
のである。

本実施例の場合も、各クリーンアップ当初の非常に懸濁
固形物が多い場合は、ブロータンク系外ブロー系統２９
より多少の系外プローが可能である。

尚、本実施例は、各クリーンアップブロー水の保有圧力
が復水器回収に必要な圧力（配管、弁。

フィルタ、復水器導入部等の圧力損失）以下の場合’ｌ
慮しフィルタポンプ２８を設置したもので、（９） クリーンアップ要領９手順９判定は、前実施例と同等で
ある。

又、本実施例の場合、ブロー水をブロータンク２７ヘブ
ローシ、ブロータンク２７はブロータンクベント管３０
によυ復水器１に接継されるため、復水器１の器内圧力
の飽和温度までブロー水の温度低下が期待でき、高温水
のブローにも、適用可能となる。

以上の実施例通シ、クリーンアップ時の初期ブロー水量
を回収する事が可能となシ、発電プラントの省用水、省
排水に大きく寄与することができ、さらにはクリーンア
ップ時間の短縮に伴ない、発電プラントの起動屓失を低
減する事もできる。第５図に復水ポンプＱ−Ｈ特性の一
例を示す。本特性は５００ＭＷ級の発電設備を例にとっ
たもので有シ、カーブ［Ｆ］が従来技術、カーブ０が本
発明実施例のＱ−Ｈ特性を示す。ボング仕様点（従来技
術［Ｆ］点９本発明実施例Ｏ点）において、本発明によ
り、ポンプ全揚程は２０ｍ（フィルタ圧力損失分）の低
減となり、この全揚程の低減を軸動力差（１０） とすると約５０ｋＷ（従来技術０点と本発明実施例■点
の差）となる。以上の如く、復水ポンプ全揚程低減及び
、ポンプ軸動力低減によシ、復水ポンプの設備費及び通
常運転時の運転経費（電力料）を低減する事が可能とな
る。

又、一般的に復水系（機器、配管、弁等）の耐圧（設計
圧力）は復水ポンプ締切圧力の１１０％とされており、 従来技術では 締切圧力（０点）１５．５ａｔＸ１．１＝１’７．０５
→１８ａｔｇ本発明実施例では 締切圧力（０点）１２．６ａｔｘ１．１＝１３．８６→
１４ａｔｇとなシ、機器・配管１等のフランジ部、及び
弁のレイティングは従来技術ＪＩ８２０に相当９本発明
実施例ＪＩＳＩＯＫ相当となシ、復水系統設備の大幅な
原価低減が可能となる。

第６図に従来技術における復水ポンプＱ−Ｈ特性及び、
システム抵抗の一例を示す。

第７図に本発明実施例における復水ポンプＱ−Ｈ特性及
び、システム抵抗の一例を示す。

（１１） 一般に復水ポンプのシステム抵抗は、復水脱塩装置及び
フィルタの圧力損失を各４ｉｚλ良て計画される。しか
し実運用上、前記圧力損失が計画値まで増加することは
稀であり、その圧力損失の低下分を含め、復水系統の所
要システム抵抗を復水ポンプ全揚程がオーバーする分、
弁で絞る事になる。

今、復水脱塩装置（デミネ）及びフィルタの圧力損失が
計画値に対し５０％だとすると、従来技術では弁の絞Ｖ
）　３５ｍ、本発明実施例では２５ｍ（但し、ポンプ仕
様点において）となり、従来技術に対し弁の絞りは小さ
くなり弁の信頼性も大幅に向上する。尚、発電プラント
が部分負荷（低負荷）で運転される場合、ポンプ吐出量
は少なくなシ前述の弁絞りは仕様点に対しさらに大きく
なる。

更に、本実施例においてはフィルタを主系統以外で単独
に構成しているため、フィルタ自体のトラブルがプラン
ト全体に与える影響は小さくなシ、発電プラント全体の
信頼性向上にも寄与する事ができる。

（１２） 以上に説明した実施例においては、上述の作用によシ省
エネルギー、効率向上、省用水を達成することができた
。具体的には次のごとくである。

（イ）復水ポンプ全揚程の低減（フィルタ差圧分の２０
ｍ）ができる。

これ（５，５００ＭＷ級発電設備とし、年間３００日運
転するとすれば、電力料に換算し約１０００万円／年（
相当建設費換算では約６７００万円となる）の低減とな
る。

（ロ）当初よシブロー水の回収を行なうため、クリーン
アップ時間が２時間程度短縮可能となり、起動時間も短
縮されるものと予想され、その時の起動損失は、５００
ＭＷ級発電設備で年間５０回起動するとすれば電力料に
換算し、約３６０万円／年（相当建設費換算では約２４
００万円）の低減となる。

ｒ）　上記と同様当初よシブロー水を回収するため排水
量、用水量が低減される。

この時の省用水は５００ＭＷ級発電設備で年間５０回起
動するとすれば約２２００万円／年（１３） の効果となる。

更に前記の実施例においては前述の作用によって信頼性
の向上および運転性の改善が達成された。

具体的には次のごとくである。

（イ）電磁フィルタの場合、電源喪失時等のトラブル時
に、フィルタ内にホールドした物質のサイクル内への流
入が防上される。

（ロ）起動過程における、主系統の機器のインサービス
／サービスアウトの操作が無く、運用性が増す。

（ハ）ブロー水を主系統外で処理するため、復水器を汚
すことがなく、当初からブロー水の回収ができる。

に）復水ポンプ全揚程は、復水脱塩装置、フィルタの最
大差圧をベースに決定され、通常運転時は差圧が小さい
ため、復水器調節弁の差圧が過大となシ、低負荷時の制
御性が悪くなる傾向にあったが、フィルタを主系統外に
設置することにより、制御性が改善される。（調節弁員
数も削減される。） （１４） （ホ）復水器への不純物の持込みがなくなる為、起動当
初における、復水ポンプ吸込ストレーナ詰り等の問題が
なく、監視９点検、ポンプ切替え。

ストレーナ清掃等の操作が削減され、運用性が改善され
る。

その上、前記の実施例においては欠配のごとく設備費の
低減が達成された。

（イ）　フィルタを主系統外で構成するため、復水ポン
プ全揚程を、フィルタ計画差圧分（２０ｍ）低減する事
ができ、復水ポンプ、モータの容量が小さくなシ設備費
が低減さｆ”Ｌる。さらに、復水ポンプ全揚程低減に伴
ない復水系の耐圧が低減され、復水脱塩装置及び、系統
の配管、弁の設備費は低減されこれらを総合し、５００
ＭＷ級発電設備とすれば約３０００万円の低減となる。

（ロ）　フィルタを主系統に設置する場合、５０％ＭＯ
Ｒ相当の容量で計画されておシ、本発明の如く、系統外
で構成する場合、２５％ＭＯＲ相当に容葉低減可能で設
備費差とす名と約３０００（１５） 万円の低減となる。

（ハ）所内用水、排水の鼠が前述の如く低減されるため
、発電設備の純水装置、補給水ポンプ、補給水タンク、
排水処理設備等の容＃を小さくする事ができ、大幅な設
備費低減が可能となる。

更に、不実施例においてはフィルタがヒートサイクルの
主系統でなくなるので、設置Ｎ場所を自由に選択できる
という効果も認められる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のフィルタ系統は、発社用
の蒸気原動機プラントの給・復水系において、該袷・１
夏水系の主要系統外にフィルタを設け、当該蒸気原動機
プラントの各種のブロー水を上記のフィルタを介して復
水器に回収し得べく為すことにより、ａ）発イブラント
の省用水、省廃水を達成し、１））給・復水系における
動力消費軽減および設備費低減を達成し、Ｃ）発電プラ
ントのクリーンアップ時間の短縮によシ起動損失を低減
し、ｄ）併せて発電プラント全体の信頼性向上に寄与し
得るという優れた実用的効果を奏する。

（１６）

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の基本系統構成図、第２図は本発明の
１実施例の基本系統構成図、第３図は本発明の１実施例
の具体的系統構成図、第４図は上記と異なる実施例の具
体的系統構成図、第５図は復水ポンプＱ−）（特性の一
例を示す図表、第６図は従来技術における復水ボ／プＱ
−Ｈ特性、及び、システム抵抗の一例を示す図表、第７
図は本発明実施例における復水ポンプＱ−Ｈ特性及び、
システム抵抗の一例を示す図表である。 １・・・復水器、２・・・復水ポンプ、３・・・フィル
タ（電磁フィルタ等）、４・・・復水脱塩装置（デミネ
）、５・・・復水ブースタポンプ、６・・・第１低圧給
水加熱器、７・・・第２低圧給水加熱器、８・・・第３
低圧給水加熱器、９・・・脱気器、１０・・・ボイラ給
水ポンプブースタポンプ、１１・・・ボイラ給水ポンプ
、１２・・・第１高圧給水加熱器、１３・・・第２高圧
給水加熱器、１４・・・第３高圧給水加熱器、１５・・
・低圧給水加熱器ドレンタンク、１６・・・ドレンポン
プ、１７・・・脱気器水位調節弁、１８・・・復水プロ
ー系統、１９・・・（１７） 低圧クリーンアッププロー系統、２０・・・高圧クリー
ンアッププロー系統、２１・・・低圧給水加熱器シリカ
プロー系統、２２・・・高圧給水加熱器シリカプロー系
統（脱気器側）、２３・・・高圧給水加熱器シリカプロ
ー系統（復水器側）、２４・・・ブロー管へラダ−１２
５・・・系外プロー系統、２６・・・フィルタバイパス
管、２７・・・プロータンク、２８・・・フィルタポン
プ、２９・・・プロータンク系外ブロー系統、３０・・
・プロータンクベント管、■・・・高圧給水加熱器ドレ
ン系統（復水器側）、■・・・低圧クリーンアップ系統
、■・・・高圧クリーンアップ系統、■・・・復水ポン
プ出口ブロー、＠・・・低圧クリーンアッププロー、θ
・・・高圧クリーンアッププロー、Ｏ・・・低圧給水加
熱器ドレンプロー、■・・・高圧給水加熱器ドレンプロ
ー（脱気器側）、θ・・・高圧給水加熱器ドレンプロー
（復水器側）、［Ｆ］・・・従来技術の復水ポンプＱ−
Ｈ曲線、０・・・本発明実施例の復水ボングＱ−Ｈ曲線
、■・・・従来技術の復水ポンプ軸動力曲線、■・・・
本発明実施例の復水ポンプ軸動力曲線、■・・・従来技
術の復水ポンプ仕様点Ｑ−Ｈ，Ｑ・・・本（１８） 発明実施例の復水ポンプ仕様点Ｑ−Ｈ，Ｑ・・・従来技
術の復水ポンプ仕様点軸動力、■・・・本発明実施例の
復水ポンプ仕様点軸動力、■・・・従来技術の復水ポン
プ締切全揚程、■・・・本発明実施例の復水ポンプ締切
全揚程。 代理人　弁理士　秋本正実 第　６　日 第　７　口 ノナ＼°ンブロ士出量　（Ｔ／Ｈ） ポンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発電用の蒸気原動機プラントの給・復水系において
   、該給・復水系の主要系統外にフィルタを設け、当該蒸
   気原動機プラントの各種のブロー水を上記のフィルタを
   介して復水器に回収し得べく為したることを特徴とする
   発電プラントにおける給・復水系のフィルタ系統。 ２、前記各種のブロー水それぞれの有する圧力によシ、
   フィルタおよびその付属機器類を流通するための圧力損
   失を負担せしめるように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の発電プラントにおける給・復
   水系のフィルタ系統。 ３、前記各種のブロー水を集合せしめて一時的に貯える
   ブロータンクを設けるとともに、このブロータンク内の
   ブロー水をフィルタを介して復水器に送入するだめのフ
   ィルタポンプを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の発電プラントにおける給・復水系のフィ
   ルタ系統。