JPS6078288A - 火力発電プラントの復水器保護装置 - 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、火力発電プラントの復水器保護装置に係り、
特に減温装置に冷却水が充水したことを確認した上でバ
イパス弁を開けるように制御することにより、復水器の
保護を確実に行うことができるようにした火力発電プラ
ントの復水器保護装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

第１図は従来の火力発電プラントにおけるタービンバイ
パスシステムの一例を示すものである。

図において符号１は、ボイラな示しており、このボイラ
１において発生した蒸気は、主蒸気管２を介して高圧タ
ービン３に導かれる。そして、高温高圧の蒸気は、高圧
タービン３の内部において図示しない蒸気タービン羽根
車を駆動し、いく分低温低圧となって低温再熱蒸気管４
内を通過し、ボイラ１の再熱器５へ流入する。再熱器５
を通過した蒸気は再び昇温昇圧され、高温再熱蒸気管６
を介して中圧タービン７に流入する。中圧タービン７の
内部で仕事をしてさらに低温低圧となった蒸気は低圧タ
ービン８へと導かれ、ここで同様に仕事をして低温低圧
の湿り蒸気となり、低圧タービン８の排気口を経て下部
に設置された復水器９に流入する。復水器９内に流入し
たタービン排気蒸気は冷却管１０群内に吸込まれ、冷却
管１０に接触することにより潜熱をうばわれて凝縮し、
復水となって復水器９下部ホットウェル１１に貯留され
る。

ホットウェル１１に貯留された復水は、復水ポンプνに
より汲出され、図示しない給水加熱器、ボイラ給水ポン
プ等を経て再びボイラ１へ送水される。

ところで、発電プラントの起動時には、ボイラに許容さ
れる昇温速度と、各蒸気タービン３，７゜８が許容する
負荷上昇に伴なう各部の温度上昇率との間にはミスマツ
チングが存在し、通常は蒸気タービン３，７．８が遅い
。このため、余剰エネルギとしてのボイラ１内の余剰蒸
気を、高圧バイパス管１３、高圧バイパス弁１４、低圧
バイパス管１５、低圧バイパス弁１６、減温器水室１７
および減温器１８から構成されるタービンバイパス系統
を用いて直接復水器９に逃がしている。また、電力系統
の事故や発電プラントの事故等により、負荷遮断のイン
ターロックが作動したような場合にも、各蒸気タービン
３，７．８０ケーシング内の蒸気を速かに除去し、過速
による二次的な事故発生を防止するため、このタービン
バイパス系統が使用される。

また、減温用冷却水は、復水ポンプ１２の出口管より分
岐した冷却管２１を経由し、冷却水弁１９を通って減温
器水室１７に供給される。なお、通常運転時には高圧バ
イパス弁１４、低圧バイパス弁１６および冷却水弁１９
はいずれも閉じられており、バイパスシステム内に流体
は流れていない。そして、負荷遮断インターロックが作
動するとタービントリップ信号によって主止め弁が瞬時
に閉止されるとともに高圧バイパス弁１４および低圧バ
イパス弁１６が急開され、復水器９内に蒸気が流入して
いく。

ところが、復水器９は通常０．０５気圧程度の真空で運
転される箱形の容器であるため構造的に弱く、冷却管１
０も損傷を受けやすい。さらにタービンバイパス蒸気は
高温であるため、減温器１８によって復水器９に流入す
る際には確実に減温しなければならない。このため、従
来のタービンバイパスシステム制御装置においては、冷
却水弁１９に弁開信号を発した後、数秒遅らせて低圧バ
イパス弁１６に弁開信号を発するシーケンスが組まれ、
これによって冷却水弁１９を低圧バイパス弁１６に先行
して急開させ、減温器水室１７に給水した後バイパス蒸
気を通すようにしている。

〔背景技術の問題点〕

ところが、このような従来のタービンバイパスシステム
制御装置には、冷却水弁１９が確実に全開されているか
否かあるいは減温器水室１７内に冷却水が完全に充水さ
れているか否かを確認する制御系がなかったため、もし
冷却水弁１９が故障等により開放されなかった場合や、
冷却水弁１９が開放されても何らかの原因で冷却水が減
温器水室７に充水されなかった場合には、高温高圧のバ
イパス蒸気が復水器９内に流入し、以下述べるような復
水器９０重犬な損傷が生じてしまうおそれがあった。

たとえば、第２図に示すように、減温器１８から復水器
９内に流入したタービンバイパス蒸気は高速流であるた
め、はとんど広がることな（復水器胴上部側を直進して
胴板９ａに衝突し、下方に跳ね返り、この跳ね返り蒸気
が冷却管１０群内に高速流入して冷却管１０を激しく振
動させる。このような振動が繰返されるとついには冷却
管１０に損傷が発生してしまう。

また、第３図に示すように、復水器胴上部に配設されて
いる給水加熱器２２や抽気管２３の被覆用薄板２４が上
述した過度の流速を有する蒸気流により破損して下方に
脱落していき、その破片が冷却管１０を損傷することも
ある。

さらに、復水器流入蒸気は、５００℃以上の高温蒸気で
あるため、復水器構成部材に過度の熱応力が発生し、損
傷に至ることにもなる。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、減温器水室内へ冷却水が充水されない
場合には蒸気のバイパス作動は行われることがなく、復
水器内に高温高速のタービンバイパス蒸気が流入するこ
とを確実に防止することができるようにした火力発電プ
ラントの復水器保護装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明による火力発電プラン
トの復水器保護装置は、起動時もしくは緊急停止時に発
せられるタービンバイパス開始信号と、冷却水弁が全開
状態になったときに発せられる全開信号と、減温器水室
内に冷却水が充水したときに発せられる充水信号との論
理積なとってバイパス弁に弁開信号を出力するアンド回
路を備えるようにしたことを特徴とし、冷却水弁が全開
し、かつ減温器水室内に冷却水が実際に送給されて初め
てバイパス弁が開放されるようにしている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図、第２図および第３図と同一構成物を同一符号で
表した第４図に示すように、本発明においても減温器水
室１７の入口オリフィス部１７ａが低圧バイパス弁１６
の下流側に接続されるとともに、コーン型減温器１８が
復水器９の上部本体胴に連結（７） されている。また、減温器水室１７には冷却水管２１が
接続され、さらにこの冷却水管２１の途中には冷却水の
送給、停止を行う冷却水弁１９が設けられている。なお
、この冷却水弁１９は、起動時や負荷遮断時に発生され
るタービンバイパス開始信号Ｓｌが印加されて開放され
るようになっている。

さらに本発明における冷却水弁１９には、リミットスイ
ッチ３１が設けられており、冷却水弁１９が全開状態に
なったときに上記リミットスイッチ３１から後述するバ
イパス弁制御装置３２に全開信号Ｓ２が発せられるよう
になっている。また、減温器水室１７の冷却水入口部分
には、冷却水の流入圧力値を検知する圧力検出器３３が
設けられており、この冷却水流入圧が冷却水室１７内に
充水するのに必要な圧力を越えたときに上記圧力検出器
３３からバイパス弁制御装置３２に充水信号Ｓ３が発せ
られるようになっている。

上記バイパス弁制御装置３２にはさらに前記タービンバ
イパス開始信号８１も印加されており、第５図に示すよ
うに、リミットスイッチ３１からの全（８）　′ 開信号Ｓ２と、圧力検出器おからの充水信号Ｓ３と、上
記タービンバイパス開始信号Ｓｌとの論理積をとり、こ
れら３つの信号Ｓ１　ｔ　Ｓ２　＋　８３を全部受けた
ときにのみ弁開信号Ｓ４を低圧バイパス弁１６に出力す
るアンド回路あからなっている。そしてこれら３つの信
号Ｓ１．Ｓ２．Ｓ３のいずれか１つでも欠ければ弁開信
号Ｓ４は発せられず、低圧バイパス弁１６は開くことが
ｔトいようになっている。

このような構成からなる本発明による火力発電プラント
の復水器保護装置においては、プラント起動時あるいは
負荷遮断インターロック作動時に、手動もしくは自動に
よりタービンバイパス開始信号Ｓ１が冷却水弁１６とバ
イパス弁制御装置３２とに印加される。これによりまず
、冷却水弁１６が開き初め、全開状態になるとリミット
スイッチ３１から全開信号Ｓ２がバイパス弁制御装置３
２に発せられ、さらに、冷却水管２１を通して減温器水
室１７内に冷却水が送給される。そして、減温器水室１
７内に冷却水が充水して冷却水流入圧力が一定の圧力を
越えると、圧力検出器３３から充水信号Ｓ３がバイパス
弁制御装置３２に発せられる。

上記３つの信号すなわちタービンバイパス開始信号Ｓｌ
、全開信号Ｓ２および充水信号Ｓ３を共に受けたバイパ
ス弁制御装置３２からは低圧バイパス弁１６に弁開信号
Ｓ４が発せられる。これによりバイパス蒸気が復水器９
内に流入することとなるが、冷却水弁１９が開放されか
つ実際に減温器水室１７内に冷却水が充水されていなけ
れば、低圧バイパス弁１６は開放されず、バイパス蒸気
が復水器９内に流入することはない。

なお、バイパス弁が開放されない場合の余剰蒸気は、プ
ラントの外部へ放出されるようになっている。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明による火力発電プラントの復
水器保護装置は、プラントの起動時もしくは緊急停止時
に発せられるタービンバイパス開始信号と冷却水弁が全
開状態になったときに発せられる全開信号と減温器水室
内に冷却水が充水したときに発せられる充水信号との３
信号に基いて復水器へのバイパス蒸気導入路に設けられ
たバイパス弁に弁開信号を発するアンド回路を備えてい
るから、タービンバイパス開始信号が与えられても冷却
水弁が開かれたかつ１こときや、冷却水弁が開かれても
実際に減温器の冷却水室内に冷却水が流入しないときに
は、バイパス弁が開かれることはなく、高温高速蒸気が
冷却されないまま復水器内へ流入することを完全になく
すことができる。

したがって、本発明によれば、復水器の保穫を確実に行
うことができ、火力発電プラントの停止事故を未然に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は火力発電プラントの系統説明図、第２図は復水
器の上部本体胴部な示す縦断面図、第３図は第２図を拡
大した縦断面図、第４図は本発明による復水器保護装置
の一実施例を示す系統説明図、第５図は信号の処理動作
を示す回路説明図である。 ９・・・復水器、１５・・・低圧バイパス管、１６・・
・低圧バイパス弁、１７・・・減温器冷却水室、１８・
・・減温器、１９・・・冷却水弁、２１・・・冷却水管
、３１・・・リミットスイッチ、３２・・・バイパス弁
制御装置、３３・・・圧力検出器、Ｓ工・・・タービン
バイパス開始信号、Ｓ２・・・全開信号、Ｓ３・・・充
水信号、Ｓ４　・・・弁開信号。 出願人代理人　猪　股　清 第４目 第５目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 復水器と、バイパス蒸気を減温して上記復水器内に導く
   減温器と、減温器水室内への冷却水の送給、停止を行う
   冷却水弁とを有する火力発電プラントの復水器保護装置
   において；プラントの起動時もしくは緊急停止時に発せ
   られるタービンノ（イパス開始信号と冷却水弁が開放さ
   れ全開状態になったときに発せられる全開信号と減温器
   水室内に冷却水が充水したときに発せられる充水信号と
   の３信号に基いてバイパス蒸気の復水器内導入路に設け
   られたバイパス弁に弁開信号を出力するアンド回路を備
   えてなることを％徴とする火力発電プラントの復水器保
   護装置。