JPS6132563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高頻度に、起動、停止（早朝起動、
夜間停止）を繰返して行なう中間負荷運用火力発
電プラントの起動方法およびその装置に関するも
のである。

中間負荷運用火力発電プラントにおいては、高
頻度に起動、停止（早朝起動、夜間停止）を繰返
して行なう場合がある。この場合、停止時間が比
較的短かくても、所内補機動力や燃料の損失を極
力低減させるために、復水器内の真空を破壊し
て、大気圧に解放させると共に、循環水ポンプ、
復水ポンプ、および復水昇圧ポンプ等を停止させ
てプラントを運用するのが一般的である。

従来の中間負荷運用火力発電プラントの起動方
法を、第１図に示す発電プラント系統図に基づい
て説明する。例えば夜間におけるプラント停止中
でも、前述したように復水器３は大気圧に開放さ
れているので、脱気器９内の圧力を大気圧以上に
加圧し脱気器９内への空気の侵入を防止して、脱
気器貯水タンク内の貯水を運転中と略同等の高い
水質（脱気、脱塩された状態）に保つ。この脱気
器９の圧力上昇は、他缶から導入された補助蒸気
２６を脱気器圧力調整弁２５によつてコントロー
ルして脱気器９に供給する。

そして再びプラントを起動させる時には、脱気
器９の貯水タンク内に貯水された高純度の水を、
給水ポンプ１０により高圧ヒータ１１を介してボ
イラー１に供給し、さらに過熱器バイパス弁２０
からフラツシユタンク２１を経た後、フラツシユ
ドレン弁２３により流量調整を行つて復水器３に
ダンプさせる。復水器３に回収された復水を復水
ポンプ４によつて昇圧して脱塩装置５を通過させ
ることにより、復水中の鉄イオンや銅イオン等の
不純物イオンを除去した後、復水昇圧ポンプ６で
再度昇圧して、低圧ヒータ８から脱気器９に供給
する。その際、脱気器９への流入量は脱気器９の
貯蔵タンクの水位計と連動した復水流量調整弁７
によつてコントロールされる。

このような閉サイクルによつて、ボイラ１に所
要給水量が確保されると、ボイラ１に点火され
る。ボイラ１への燃料投入量の増加と共に水の温
度は上昇する。そしてボイラ１内の高温水を過熱
器バイパス弁２０を通過させて減圧すると、自己
蒸発によつて一部が蒸気になり、フラツシユタン
ク２１内で蒸気とドレンとに分離される。そのド
レンはドレン弁２３によつて流出量がコントロー
ルされて復水器３に回収される。また蒸気は、規
定圧力以上になると補助蒸気圧力調整弁２２によ
つて圧力がコントロールされて補助蒸気ヘツダー
２４に導入され、所内補助蒸気（図示せず）とし
て使用される。またその蒸気は脱気器圧力調整弁
２５によつて脱気器９に導かれ、脱気器９内のボ
イラ給水の加熱および脱気器用熱源として使用さ
れる。この段階において、他缶補助蒸気２６はフ
ラツシユタンク２１による自缶蒸気に切換えられ
る。この切換えが完了した時点で、ボイラ１に更
に大量の燃料が投入され、ボイラ１内の水の温度
を更に上昇させると、フラツシユタンク２１で発
生する蒸気量も増加し、従つて蒸気圧力もさらに
上昇する。フラツシユタンク２１内の圧力が規定
値以上になると、ボイラ１内で発生した蒸気はボ
イラ過熱器（図示せず）に送られて過熱され、そ
の蒸気がタービン２に送られることにより通常運
転へと移行する。そして通常運転が行なわれてい
るときに、復水器３内の復水量が規定値以下にな
ると、補給水ポンプ１４により補給水タンク１３
から水が補充される。この補給水タンク１３に
は、更に容量の大きい貯水タンク１２が接続され
ていて、補給水タンク１３の水量を補給してい
る。この復水器３への補給水の補給量は補給水調
整弁１５によつて行なわれる。また復水器３内の
復水量が規定値以上になると、その余剰の復水
は、脱塩装置５の出口側から復水スピルオーバー
弁１７によりコントロールされて補給水ポンプ１
３に回収される。

上述したような中間負荷運用火力発電プラント
の再起動においては、ボイラ給水の水質が特に重
要な問題である。即ち給水中の溶存酸素や鉄イオ
ン、銅イオン等の不純物イオンの存在が、ボイラ
チユーブの腐食やスケールの附着等のトランプを
引き起こすからである。そのため給水水質制限値
が設けられているが、貫流ボイラプラントにおい
てはこの制限値が厳しいのが一般的で、特に溶存
酸素量の制限値は極力低く押さえることが必要と
されている。不純物イオンは復水器３の出口側に
設けた脱塩装置５で除去され、溶存酸素はボイラ
１の入口側に設けた脱気器９により除去される。
しかしながら、プラントを一時停止させて復水器
３内の真空を大気圧に解放させた時、復水器３内
の復水に空気中の酸素が大量に溶け込むため、溶
存酸素濃度が大きくなり、この復水を直接ボイラ
ー給水として用いることができない。そのため、
溶存酸素濃度の大きい復水を復水器３と脱気器９
との間で何回も循環させて、脱気器９で酸素を分
離させて溶存酸素量を制限値以下まで減少させる
（低圧クリーンアツプ工程）工程を経てから、ボ
イラー１に給水していた。しかるに従来のプラン
ト起動方法においては、再起動時間が長くなると
共に、脱気器熱源用補助蒸気が大量に必要とな
り、補機動力および燃料の起動損失が大きかつ
た。

この発明の目的は前記欠点を解消した中間負荷
運用火力発電プラントの起動方法およびその装置
を提供することにある。

以下、この発明の一実施例を第２図に基づいて
説明する。図において３１は蒸気発生用ボイラ
ー、３２はボイラー３１からの蒸気を作動流体と
するタービン、３３はボイラー３１からタービン
３２に蒸気を送る主蒸気系統、３４はタービンで
仕事をした蒸気を凝縮する復水器、３５はボイラ
ー給水中の溶存酸素を分離除去する脱気器、３６
は復水器３４内の復水を脱気器３５に供給する復
水系統で、その復水系統３６の一端は復水器３４
に接続され、かつ他端は復水ポンプ４４、脱塩装
置４５、復水昇圧ポンプ４６、復水流量調整弁４
７および低圧ヒータ４８を介して脱気器３５に接
続されている。３７は脱気器３５で脱気された復
水をボイラー３１に供給するボイラー給水系統
で、その一端は脱気器３５に接続され、かつ他端
は給水ポンプ４９、高圧ヒータ５０を介してボイ
ラー３１に接続されている。３８は余剰水取出し
系統で、その一端は復水昇圧ポンプ４７の出口側
に接続され、かつ他端は復水スピルオーバ弁５４
およびスピルオーバ切換え弁５７を介して貯水タ
ンク４２に接続されている。３９は補給水系統
で、その一端は貯水タンク４２に接続され、かつ
他端は補給水切換え弁５１、補給水ポンプ５２、
および補給水調整弁５２を介して復水器３４に接
続されている。従つて、この貯水タンク４２は復
水器３４への補給水を貯える補給水タンクとして
の役割も果たすものである。４０は高純度復水取
出し系統で、その一端は余剰水取出し系統３８の
復水スピルオーバ弁５４の出口側に接続され、か
つ他端は開閉弁５５を介して高純度復水貯水タン
ク４１の入口側に接続されている。この高純度復
水貯水タンク４１は、その出口側が開閉弁５６を
介して補給水ポンプ５２の入口側に接続されてい
る。この高純度復水タンク４１は、従来の既存し
ている補給水タンクが使用される。４３は高純度
復水供給系統で、その一端は補給水ポンプ５２の
出口側に接続され、かつ他端は高純度復水調整弁
５８を介して復水系統３６の脱気器３５入口側に
接続されている。５９は脱気器３５へ熱源用補助
蒸気を供給する系統で、その一端はボイラー３１
に接続され、かつ他端は過熱器バイパス弁６０、
高温水を蒸気とドレンに分離するフラツシユタン
ク６１、補助蒸気調整弁６２、補助蒸気ヘツダー
６３、および脱気器圧力調整弁６４を介して脱気
器３５に接続されている。前記フラツシユタンク
６１のドレン系統は、フラツシユタンクドレン弁
６５を介して復水器３４に接続されている。

次にこの発明の作用について説明する。プラン
トの通常運転が行なわれているとき、復水系統３
６を流通している復水の一部は、余剰水取出し系
統３８および高純度復水取出し系統を経て高純度
復水貯水タンク４１にあらかじめ貯えられる。前
記高純度復水が、高純度復水貯水タンク４１に貯
えられるときは、余剰水取出し系統３８のスピル
オーバー切換え弁５７、補給水系統３９の補給水
切換え弁５１、高純度復水貯水タンク４１の出口
側の開閉弁５６、およよび高純度復水供給系統４
３の高純度復水調整弁５８はそれぞれ閉じられ、
かつ余剰水取出し系統３８の復水スピルオーバ弁
５４、および高純度復水貯水タンク４１入口側の
開閉弁５５は開けられている。

プラント停止状態から再起動するに当つては、
補給水系統３９の補給水切換え弁５１および補給
水調整弁５３は閉じられ、かつ開閉弁５６が開け
られる。次いで補給水ポンプ５２が運転される。
これによつて高純度復水貯水タンク４１に貯えら
れた高純度復水が昇圧されて、高純度復水供給系
統４３を介して、復水系統３６の脱気器３５入口
側に供給される。その際、高純度復水の供給量
は、脱気器３５の水位計（図示せず）に連動した
高純度復水調整弁５８によつてコントロールされ
る。前記高純度復水は、大気と遮断した状態で高
純度復水貯水タンク４１に貯えられているので、
通常運転時におけるボイラー給水と略同時の水質
を有しており、脱気器３５において脱気する必要
要はない。従つて他缶蒸気を熱源として脱気を行
なう工程（低圧クリーンアツプ工程）が不要とな
る。また脱気器３５の貯蔵タンク内に貯水された
高純度の復水は、ボイラー給水系統の給水ポンプ
４９によつて昇圧され、高圧ヒータ５０を経てボ
イラー３１に供給される。さらにボイラー３１か
ら過熱器バイパス弁６０を経てフラツシユタンク
６１に回収され、その後にフラツシユタンクドレ
ン弁６５によつて復水器３４にダンプさせる。こ
れと同時に、復水器３４内に滞留していた溶存酸
素量の多い復水は、復水ポンプ４４によつて取出
され、脱塩装置４５を経て復水昇圧ポンプ４６に
より昇圧されて、余剰水取出し系統３８の復水ス
ピルオーバー弁５４、およびスピルオーバー切換
弁５７を経て貯水タンク４２に回収される。

この時点においてボイラ所要給水量が確保さ
れ、ボイラー３１に点火される。燃料投下量の増
加に伴なつて、ボイラー３１内の水の温度は上昇
し、ボイラー３１内の高温水を過熱器バイパス弁
６０を通過させて減圧すると、自己蒸発により一
部が蒸気になり、フラツシユタンク６１内で蒸気
とドレンとに分離される。そのドレンは、フラツ
シユタンクドレン弁６５によつて流出量がコント
ロールされて復水器３４に回収される。また蒸気
フラツシユタンク６１内で規定圧力以上になる
と、補助蒸気供給系統５９の補助蒸気圧力調整弁
６２によつて圧力がコントロールされて、補助蒸
気ヘツダー６３に導入され、さらに脱気器圧力調
整弁６４によつて脱気器３５に供給される。

この時点において脱気器３５の熱源としての蒸
気が確保される。この脱気器３５の熱源が確保さ
れた段階では、前記高純度復水貯水タンク４１か
ら脱気器３５への給水は停止され、復水器３４内
の復水が復水系統３６を経て、脱気器３５へ供給
される。その際、開閉弁５６および高純度復水調
整弁は閉じられ、補給水ポンプ５２は停止される
と同時に、復水系統３６の復水流量調整弁４７が
開けられる。即ち脱気器３５の水位制御は、高純
度復水調整弁５８から復水流量調整弁４７に切換
えられる。復水器３４内の脱気、脱塩されていな
い復水は、復水ポンプによつて取出され、脱塩装
置４５、復水昇圧ポンプ、復水流量調整弁４７、
および低圧ヒータ４８を介して脱気器３５に供給
給される。ここで通常の閉サイクルが形成され、
脱気器３５に供給される復水は脱気器３５内で脱
気されて、ボイラー３１に供給される。そしてボ
イラー３１への燃料投下量の増加に伴つて、ボイ
ラー３１内の水の温度は更に上昇し、フラツシユ
タンク６１で発生する蒸気量も増加して蒸気圧力
が更に高くなる。フラツシユタンク６１内の圧力
が規定値以上になると、ボイラー過熱器（図示せ
ず）に通気されて、ボイラーで発生した蒸気を過
熱し、その蒸気は主蒸気系統３３を経てタービン
３２に送られ、通常運転へと移行する。尚、起動
時において、脱気器３５の給水源切換えまでの間
に貯水された、貯水タンク４２の保存水は、溶存
酸素量が大きいだけで、その他の水質は良好であ
るので、通常運転中の復水器補給水として使用さ
れる。その補給は、補給水切換え弁５１、補給水
ポンプ５２、および補給水調整弁５３を介して復
水器３４に補給される。

この発明の実施例によれば、従来既存の余剰水
取出し系統に高純度復水取出し系統４０を接続し
て設け、従来既存の補給水タンク７の入口側と出
口側とに開閉弁５５および５６を設けて、その補
給水タンクを高純度復水貯水タンクとして使用
し、貯えられた高純度復水を脱気器３５へ供給す
るのに、従来既存の補給水ポンプ５２を使用した
ので、新たに、高純度復水を貯水するタンクや高
純度復水を脱気器３５へ供給するポンプを設ける
必要はない。また高純度復水供給系統４３に、脱
気器３５の貯蔵タンクの水位計（図示せず）と連
動した流動量調整弁５８を設けたので、高純度復
水をボイラー給水として、脱気器３５に安定供給
できる。

以上説明したように、この発明の中間負荷運用
火力発電プラントの起動方法は、プラントの通常
運転中に脱気、脱塩された高純度の復水を復水系
統から取り出し、高純度復水貯水タンクに大気と
遮断した状態で貯えておき、プラントの停止状態
から再起動させるに当たり、前記高純度復水貯水
タンクに貯えられた高純度の復水を脱気器に供給
して、所要のボイラー給水量を確保するようにし
たので、従来、高純度のボイラー給水量を確保す
るために行なつていた低圧クリーンアツプ工程が
不要になると共に、脱気器の熱源として用いられ
ていた他缶蒸気も不要になる。その結果、再起動
時から通常運転に移行するまでの時間が大幅に短
縮されると共に、補機動力や燃料の起動損失が大
幅に低減される。またこの発明のプラント起動装
置は、高純度復水取出し系統、高純度復水貯水タ
ンク、高純度復水供給系統、および開閉弁を設け
るだけでよいので、プラント全体の構造をそんな
に複雑にすることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の中間負荷運用火力発電プラント
の系統図、第２図はこの発明の一実施例でのプラ
ント系統図である。 ３１……ボイラー、３２……タービン、３３…
…主蒸気系統、３４……復水器、３５……脱気
器、３６……復水系統、３７……ボイラ給水系
統、３８……余剰水取出し系統、３９……補給水
系統、４０……高純度復水取出し系統、４１……
高純度復水貯水タンク、４２……貯水タンク、４
３……高純度復水供給系統、５５，５６……開閉
弁、５８……高純度復水調整弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸気発生用のボイラーと、そのボイラーから
   蒸気を作動流体とするタービンと、そのタービン
   で仕事をした蒸気を凝縮する復水器と、その復水
   器から取出される復水を脱塩装置を介して脱気器
   に供給する復水系統と、その脱気器に貯水された
   復水をボイラーに供給するボイラー給水系統と、
   前記復水器に補給水を供給する補給水系統と、復
   水器内の余剰な復水を前記脱塩装置出口側から取
   出す余剰水取出し系統とを備えた中間負荷運用火
   力発電プラントにおいて、プラント運転中に、脱
   気、脱塩された高純度の復水を取出して高純度復
   水貯水タンクに大気と遮断した状態で貯えてお
   き、プラントの停止状態から再起動させるに当た
   り、前記高純度復水貯水タンクに貯えられた高純
   度の復水を直接脱気器を経てボイラーに供給する
   ことにより、連続して高純度のボイラー給水を確
   保することを特徴とする中間負荷運用火力発電プ
   ラントの起動方法。 ２ 前記高純度の復水の給水量を流量調整弁でコ
   ントロールしながら供給することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の中間負荷運用火力発電
   プラントの起動方法。 ３ 蒸気発生用のボイラーと、そのボイラーから
   の蒸気を作動流体とするタービンと、そのタービ
   ンで仕事をした蒸気を凝縮する復水器と、その復
   水器から取出される復水を脱塩装置を介して脱気
   器に供給する復水系統と、その復水器に貯水され
   た復水をボイラーに供給するボイラー給水系統
   と、前記復水器に補給水を供給する補給水系統
   と、復水器内の余剰な復水を前記脱塩装置出口側
   から取出す余剰水取出し系統とを備えた中間負荷
   運用火力発電プラントにおいて、脱気、脱塩され
   た高純度の復水を取出す高純度復水取出し系統
   と、その高純度の復水を貯えられ、かつ大気と遮
   断しうる高純度復水貯水タンクと、その高純度復
   水貯水タンク内の前記高純度の復水を脱気器に供
   給する高純度復水供給系統とを設け、さらに前記
   高純度復水貯水タンクと、前記高純度復水取出し
   系統および前記高純度復水供給系統との間にそれ
   ぞれ開閉弁を設けたことを特徴とする中間負荷運
   用火力発電プラントの起動装置。 ４ 前記貯水タンクは前記補給水系統に存在する
   補給水タンクから成り、前記高純度復水取出し系
   統は前記余剰水取出し系統に接続して設けられ、
   前記高純度復水供給系統は前記補給水系統内に存
   在する補給ポンプの出口側に接続して設けられ、
   かつその高純度復水供給系統内には流量調整弁が
   設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の中間負荷運用火力発電プラントの起動装
   置。