(57)【要約】【課題】  発電ユニットの停止時に、その発電ユニットの各冷却対象に運転中の他の発電ユニットから第２冷却水を供給する。【解決手段】  各発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の軸受冷却水冷却器２１の第２冷却水の出入口に切換弁３５、３６をそれぞれ設けるとともに、各発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の切換弁３５、３６同士を相互に接続する。何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の停止時に、該発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の切換弁３５により、該発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の各冷却対象４０に運転中の他の何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）から第２冷却水を供給することができる。軸受冷却水冷却器２１に第２冷却水を供給する海水ポンプが不要になるので、海水ポンプの運転に要していた費用を削減でき、火力発電設備全体としてのランニングコストを削減することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
復水器及び軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する循環ポンプと、該循環ポンプの停止時に前記軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する海水ポンプとを有する第１冷却水系統と、
前記軸受冷却水冷却器と複数の冷却対象との間で第２冷却水を循環させる軸受冷却水ポンプを有する第２冷却水系統とを備えた発電ユニットを複数備え、
何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの循環ポンプから海水ポンプに切り換え、該海水ポンプにより前記軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する火力発電設備の冷却系統において、
各発電ユニットの前記軸受冷却水冷却器の第２冷却水の出入口に切換弁をそれぞれ設けるとともに、各発電ユニットの切換弁同士を相互に接続し、
何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの前記切換弁による切り換えにより、該発電ユニットの各冷却対象に運転中の他の何れかの発電ユニットから第２冷却水を供給することを特徴とする火力発電設備の冷却系統。
【請求項２】
復水器及び軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する循環ポンプと、該循環ポンプの停止時に前記軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する海水ポンプとを有する第１冷却水系統と、
前記軸受冷却水冷却器と複数の冷却対象との間で第２冷却水を循環させる軸受冷却水ポンプを有する第２冷却水系統とを備えた発電ユニットを複数備え、
何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの循環ポンプから海水ポンプに切り換え、該海水ポンプにより前記軸受冷却水冷却器に第１収冷却水を供給する火力発電設備の冷却系統において、
各発電ユニットの前記軸受冷却水冷却器の第１冷却水の入口に切換弁をそれぞれ設けるとともに、各発電ユニットの切換弁同士を相互に接続し、
何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの前記切換弁による切り換えにより、該発電ユニットの軸受冷却水冷却器に運転中の他の何れかの発電ユニットから第１冷却水を供給することを特徴とする火力発電設備の冷却系統。
【請求項３】
前記複数の冷却対象は、少なくともタービン軸受部を潤滑するタービンオイルを冷却するオイルクーラを含み、該オイルクーラの開閉弁の開度をセンサにより検知し、このセンサの検知信号に基づいて制御手段により前記切換弁による切り換えを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の火力発電設備の冷却系統。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電設備の冷却系統に関し、特に、複数の発電ユニットを備えた火力発電設備の冷却系統に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、火力発電設備は、ボイラ、蒸気タービン、復水器、発電機等を備えた発電ユニットを複数組み合わせて構成され、各発電ユニット５１は、図６に示すように、復水器５３及び軸受冷却水冷却器５１に第１冷却水（例えば、海水）を供給する循環ポンプ５４と、循環ポンプ５４により軸受冷却水冷却器５１に供給する第１冷却水を昇圧させる海水昇圧ポンプ５５と、循環ポンプ５４の停止時に軸受冷却水冷却器５１に第１冷却水を供給する海水ポンプ５６とを備えた第１冷却水系統５２と、軸受冷却水冷却器５１と複数の冷却対象６５（タービン軸受等を潤滑するオイルのオイルクーラ、制御コンプレッサー、所内コンプレッサー等の補機）との間で第２冷却水を循環させる軸受冷却水ポンプ６２を備えた第２冷却水系統６０とを備えている。
【０００３】
上記のような構成の火力発電設備において、メンテナンス等のために何れかの発電ユニット５１を停止させる場合、タービン軸に曲がり等が発生するのを防止するため、タービン軸を低速で回転させ続けるターニングが必要になる。
【０００４】
このため、発電ユニット５１の停止時に、循環ポンプ５４から海水ポンプ５６に切り換えて、海水ポンプ５６により軸受冷却水冷却器５１に第１冷却水を供給し、軸受冷却水ポンプ６２により軸受冷却水冷却器５１と各冷却対象６５との間で第２冷却水を循環させている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−２４００４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような構成の火力発電設備にあっては、前述したように、何れかの発電ユニット５１を停止させる場合、ターニングのために、その発電ユニット５１の海水ポンプ５６を次回の発電ユニット５１の起動時まで運転し続けて、各冷却対象６５を冷却し続けなければならない。このため、発電ユニット５１の停止時においても、海水ポンプ５６の運転に費用がかかり、火力発電設備全体としてのランニングコストが嵩むことになる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、複数の発電ユニットのうちの何れかの発電ユニットの停止時に、循環ポンプの代わりに海水ポンプを運転する必要がない、火力発電設備の冷却系統を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、復水器及び軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する循環ポンプと、該循環ポンプの停止時に前記軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する海水ポンプとを有する第１冷却水系統と、前記軸受冷却水冷却器と複数の冷却対象との間で第２冷却水を循環させる軸受冷却水ポンプを有する第２冷却水系統とを備えた発電ユニットを複数備え、何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの循環ポンプから海水ポンプに切り換え、該海水ポンプにより前記軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する火力発電設備の冷却系統において、各発電ユニットの前記軸受冷却水冷却器の第２冷却水の出入口に切換弁をそれぞれ設けるとともに、各発電ユニットの切換弁同士を相互に接続し、何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの前記切換弁による切り換えにより、該発電ユニットの各冷却対象に運転中の他の何れかの発電ユニットから第２冷却水を供給することを特徴とする。
【０００８】
本発明の火力発電設備の冷却系統によれば、複数の発電ユニットのうちの何れかの発電ユニットを停止させる場合、その発電ユニットの切換弁の切り換えにより、その発電ユニットの各冷却対象に運転中の他の何れか発電ユニットから第２冷却水を供給することができる。
従って、何れかの発電ユニットの停止に伴う循環ポンプの停止時に、循環ポンプの代わりに海水ポンプを運転する必要がないので、海水ポンプの運転に要していた費用を削減することができ、火力発電設備全体としてのランニングコストを削減することができる。
【０００９】
また、本発明は、復水器及び軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する循環ポンプと、該循環ポンプの停止時に前記軸受冷却水冷却器に第１冷却水を供給する海水ポンプとを有する第１冷却水系統と、前記軸受冷却水冷却器と複数の冷却対象との間で第２冷却水を循環させる軸受冷却水ポンプを有する第２冷却水系統とを備えた発電ユニットを複数備え、
何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの循環ポンプから海水ポンプに切り換え、該海水ポンプにより前記軸受冷却水冷却器に第１収冷却水を供給する火力発電設備の冷却系統において、各発電ユニットの前記軸受冷却水冷却器の第１冷却水の入口に切換弁をそれぞれ設けるとともに、各発電ユニットの切換弁同士を相互に接続し、何れかの発電ユニットの停止時に、該発電ユニットの前記切換弁による切り換えにより、該発電ユニットの軸受冷却水冷却器に運転中の他の何れかの発電ユニットから第１冷却水を供給することを特徴とする。
【００１０】
本発明の火力発電設備の冷却系統によれば、複数の発電ユニットのうちの何れかの発電ユニットを停止させる場合、その発電ユニットの切換弁の切り換えにより、その発電ユニットの軸受冷却水冷却器に運転中の他の何れか発電ユニットから第１冷却水を供給することができる。
従って、何れかの発電ユニットの停止に伴う循環ポンプの停止時に、循環ポンプの代わりに海水ポンプを運転する必要がないので、海水ポンプの運転に要していた費用を削減することができ、火力発電設備全体としてのランニングコストを削減することができる。
【００１１】
さらに、本発明は、前記複数の冷却対象は、少なくともタービン軸受部を潤滑するタービンオイルを冷却するオイルクーラを含み、該オイルクーラの開閉弁の開度をセンサにより検知し、このセンサの検知信号に基づいて制御手段により前記切換弁による切り換えを行うことを特徴とすることとしてもよい。
【００１２】
本発明の火力発電設備の冷却系統によれば、オイルクーラの開閉弁の開度をセンサで検知し、このセンサの検知信号に基づいて制御手段により切換弁による切り換えを行うことにより、停止中の発電ユニットの各冷却対象に運転中の何れかの発電ユニットから第２冷却水を供給することができる。又は、停止中の発電ユニットの軸受冷却水冷却器に運転中の他の発電ユニットから第１収冷却水を供給することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明の火力発電設備の冷却系統によれば、複数の発電ユニットのうちの何れかを停止させる場合、その発電ユニットの切換弁の切り換えにより、その発電ユニットの各冷却対象に運転中の他の何れかの発電ユニットから第２冷却水を供給することができる。又は、その発電ユニットの軸受冷却水冷却器に運転中の他の何れかの発電ユニットから第１冷却水を供給することができる。
従って、発電ユニットの停止に伴う循環ポンプの停止時に、循環ポンプの代わりに海水ポンプを運転する必要がないので、海水ポンプの運転に要していた費用を削減することができ、火力発電設備全体としてのランニングコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、本発明による火力発電設備の冷却系統の第１の実施の形態が示されている。図１は全体の系統図、図２は各発電ユニットの系統図、図３は図２の第２冷却系統の詳細図である。
【００１５】
すなわち、本実施の形態の火力発電設備の冷却系統は、図１に示すように、複数の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）を備えた火力発電設備に有効なものであって、メンテナンス等のために何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）を停止させる場合に、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）のターニングに必要な第２冷却水を運転中の他の何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）から確保できるように構成したものである。
【００１６】
各発電ユニット１は（１ａ、１ｂ、１ｃ……）、例えば、図２及び図３に示すように、蒸気タービンからの排気蒸気を凝縮、復水させる復水器３、及び複数の冷却対象４０（タービン軸受等を潤滑するタービンオイルのオイルクーラ、制御コンプレッサー、所内コンプレッサー等）を冷却する軸受冷却水冷却器２１に第１冷却水（非回収冷却水ともいう。例えば、海水）を供給する第１冷却水系統２と、軸受冷却水冷却器２１と複数の冷却対象４０との間で第２冷却水（所内冷却水ともいう。）を循環させる第２冷却水系統２０とを備えている。
【００１７】
第１冷却水系統２は、取水路１５から非回収冷却水を吸い上げる循環ポンプ９と、循環ポンプ９の出口に設けられる開閉弁１０と、復水器３の排気室４の入口５及び出口６にそれぞれ設けられる開閉弁７、８と、循環ポンプ９の出口の開閉弁１０と復水器３の入口５の開閉弁７との間を接続する第１取水管１１と、復水器３の出口６の開閉弁８と放水路１６との間を接続する第１放水管１４と、第１取水管１１と軸受冷却水冷却器２１の入口２２との間を接続する第２取水管１２と、第２取水管１２の途中に設けられる海水昇圧ポンプ１３と、軸受冷却水冷却器２１の出口２３と第１放水管１４との間を接続する第２放水管１７とを備えている。
【００１８】
第２冷却水系統２０は、一端が軸受冷却水冷却器２１の第２冷却水の出口に接続される主供給管２５と、主供給管２５の途中に設けられる切換弁（行き側）３５と、主供給管２５の他端から分岐して各冷却対象４０の入口に接続される副供給管２６と、各副供給管２６の途中に設けられる開閉弁４１と、一端が軸受冷却水冷却器２１の所内冷却水の入口に接続される主戻り管２７と、主戻り管２７の他端から分岐して各冷却対象４０の出口に接続される副戻り管２８と、主戻り管２７の途中に設けられる軸受冷却水ポンプ３０と、主戻り管２７の途中に設けられる切換弁（戻り側）３６とを備えている。
【００１９】
第２冷却水系統２０の切換弁（行き側）３５及び切換弁（戻り側）３６は、バイパス管３７、３８を介して他の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０の切換弁（行き側）３５及び切換弁（戻り側）３６と相互に接続され、停止させようとする何れかの第２冷却水系統２０の切換弁３５、３６の切り換えにより、停止させようとする発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０から運転中の他の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却系統２０に切り換えることができるようになっている。
【００２０】
つまり、メンテナンス等のために複数の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）のうちの何れかを停止させようとする場合、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０の切換弁３５、３６により、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０から運転中の他の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０に切り換えることにより、運転中の他の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０の軸受冷却水冷却器２１から第２冷却水を停止させようとする発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の各冷却対象４０に供給することができる。
【００２１】
この場合、切換弁３５、３６による切り換えは、発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の停止に伴って手動で行ってもよいし、停止させようとする発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の冷却対象４０の状態をセンサで検知し、センサの検知信号に基づいて制御手段によって切換弁３５、３６を自動的に切り換えるように構成してもよい。
【００２２】
切換弁３５、３６を自動的に切り換える場合には、例えば、冷却対象４０のうち、タービン軸受に供給するタービン油を冷却するオイルクーラの開閉弁の開度をセンサにより検知し、このセンサがオイルクーラの開度０パーセントを検知したときに、その検知信号に基づいて制御手段により切換弁３５による切り換えを行うようにすればよい。
【００２３】
上記のような構成の火力発電設備は、全発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の運転時には、各発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第１冷却水系統２の循環ポンプ９の駆動により、取水路１５から第１冷却水が第１取水管１１内に吸い上げられ、第１取水管１１を介して復水器３に供給され、復水器３の排気室４を循環して蒸気タービンからの排気蒸気との間で熱交換を行った後に、復水器３から第１放水管１４を介して放水路１６に放出される。
【００２４】
また、第１取水管１１に吸い上げられた第１冷却水の一部は、第１取水管１１から第２取水管１２に流入し、海水昇圧ポンプ１３で昇圧された後に軸受冷却水冷却器２１に供給され、軸受冷却水冷却器２１を循環して第２冷却水との間で熱交換を行った後に、軸受冷却水冷却器２１から第２放水管１７及び第１放水管１４を介して放水路１６に放出される。
【００２５】
さらに、第２冷却水系統２０の軸受冷却水ポンプ３０の駆動により、軸受冷却水冷却器２１から主供給管２５及び副供給管２６を介して各冷却対象４０に第２冷却水が供給され、この第２冷却水は、各冷却対象４０を循環して各冷却対象４０との間で熱交換を行った後に、各副戻り管２６及び主戻り管２７を介して軸受冷却水冷却器２１に戻り、軸受冷却水冷却器２１で第１冷却水系統２からの第１冷却水との間で熱交換を行った後に、再び主供給管２５及び各副供給管２６を介して各冷却対象４０に供給される。
【００２６】
一方、何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の停止時には、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の停止に伴って第１冷却水系統２の循環ポンプ９が停止し、第２冷却水系統２０の切換弁３５、３６の切り換えにより、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０から運転中の他の何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の第２冷却水系統２０に切り換えられる。
【００２７】
これにより、運転中の発電ユニット１の（１ａ、１ｂ、１ｃ……）軸受冷却水冷却器２１から停止させた発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の各冷却対象４０に第２冷却水が供給され、停止中の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の各冷却対象４０を冷却し続けることができる。
【００２８】
この場合、運転中の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の軸受冷却水冷却器２１からの第２冷却水は、バイパス管（行き側）３７、切換弁（行き側）３５、主供給管２５、副供給管２６を介して各冷却対象４０に供給され、各冷却対象４０を循環した後に、副戻り管２８、主戻り管２７、切換弁（戻り側）３６、及びバイパス管（戻り側）３８を介して運転中の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の軸受冷却水冷却器２１に戻ることになる。
【００２９】
上記のように構成した本実施の形態による火力発電設備の冷却系統にあっては、複数の発電ユニット１から構成される火力発電設備の何れかの発電ユニット１を停止させる場合、その発電ユニット１の冷却対象４０に運転中の他の何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の軸受冷却水冷却器２１から第２冷却水を供給し続けることができるので、従来のように、発電ユニット１の（１ａ、１ｂ、１ｃ……）停止時に、ターニングのために海水ポンプを運転し続ける必要がなくなる。
【００３０】
従って、海水ポンプ及び海水ポンプにより第１冷却水を軸受冷却水冷却器２１に供給する系統が不要になるので、海水ポンプ２１の運転に要していた費用を削減することができ、火力発電設備全体としてのランニングコストを削減することができる。
【００３１】
図４及び図５には、本発明による火力発電設備の冷却系統の第２の実施の形態が示されている。この火力発電設備の冷却系統は、各発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の軸受冷却水冷却器２１の第１冷却水の入口２２に接続される第２取水管１２の途中に切換弁３５を設け、各発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の切換弁３５間をバイパス管３７を介して相互に接続したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００３２】
本実施の形態による火力発電設備の冷却系統は、複数の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）のうちの何れかの発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の停止時に、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の切換弁３５の切り換えにより、その発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の軸受冷却水冷却器２１に運転中の他の発電ユニット１から第１冷却水を供給することができるので、従来のように、発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）の停止時に、ターニングのために海水ポンプを運転し続ける必要がなくなる。
なお、運転中の他の発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）から軸受冷却水冷却器２１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）に供給された第１冷却水は、停止中の発電ユニット１の放水管１７を介して放水路１６に放出される。
【００３３】
従って、海水ポンプ及び海水ポンプにより第１冷却水を軸受冷却水冷却器２１に供給する系統が不要になるので、海水ポンプの運転に要していた費用を削減することができ、火力発電設備全体としてのランニングコストを削減することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、発電ユニット１（１ａ、１ｂ、１ｃ……）を停止させる場合、その軸受冷却水冷却器２１の軸受冷却水ポンプ３０は運転し続けることになる。
【００３５】
なお、前記の説明においては、本発明を火力発電設備に適用したが、他の汽力発電設備に適用してもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏するのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による火力発電設備の冷却系統の第１の実施の形態の全体を示した系統図である。
【図２】図１の各発電ユニットの系統図である。
【図３】図２の第２冷却系統の詳細図である。
【図４】本発明による火力発電設備の冷却系統の第２の実施の形態の全体を示した系統図である。
【図５】図４の各発電ユニットの系統図である。
【図６】従来の火力発電設備の冷却系統の一例を示した系統図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、５１  発電ユニット
２、５２  第１冷却水系統
３、５３  復水器
４  排気室
５  入口
６  出口
７  開閉弁
８  開閉弁
９、５４  循環ポンプ
１０  開閉弁
１１  第１取水管
１２  第２取水管
１３、５５  海水昇圧ポンプ
１４  第１放水管
１５  取水路
１６  放水路
１７  第２放水管
２０、６０  第２冷却水系統
２１、５１  軸受冷却水冷却器
２２  入口
２３  出口
２５  主供給管
２６  副供給管
２７  主戻り管
２８  副戻り管
３０、６２  軸受冷却水ポンプ
３５  切換弁
３６  切換弁
３７  バイパス管
３８  バイパス管
４０、６５  冷却対象
４１  開閉弁
４２  開閉弁
５６  海水ポンプ
【図１】
2010164004.tif 000003
【図２】
2010164004.tif 000004
【図３】
2010164004.tif 000005
【図４】
2010164004.tif 000006
【図５】
2010164004.tif 000007
【図６】
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