(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、石炭を貯蔵する石炭バンカとを備え、前記石炭バンカが石炭バンカ建屋内に配置されている火力発電プラントにおいて、
前記蒸気タービンに付設されている補機類の一部を、前記石炭バンカ建屋内に設置するようにしたことを特徴とする火力発電プラント。
【請求項２】
蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、石炭を貯蔵する石炭バンカとを備え、前記石炭バンカが石炭バンカ建屋内に配置されている火力発電プラントにおいて、
前記蒸気タービンの給水系に設けられている補機類の一部を、前記石炭バンカ建屋内に設置するようにしたことを特徴とする火力発電プラント。
【請求項３】
蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、ボイラが設置されているボイラ建屋とを備えた火力発電プラントにおいて、
前記蒸気タービンに付設されている補機類の一部を、前記ボイラ建屋内に設置するようにしたことを特徴とする火力発電プラント。
【請求項４】
蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、ボイラが設置されているボイラ建屋とを備えた火力発電プラントにおいて、
前記蒸気タービンの給水系に設けられている補機類の一部を、前記ボイラ建屋内に設置するようにしたことを特徴とする火力発電プラント。
【請求項５】
蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、石炭を貯蔵する石炭バンカとを備え、前記石炭バンカが石炭バンカ建屋内に配置され、かつ蒸気タービンおよび蒸気タービンの排気を復水に凝縮する復水器および復水器出口からの復水を昇圧する復水ポンプおよび復水ポンプ出口から脱気器までの給水を加熱する低圧給水加熱器および給水中の酸素等を除去する脱気器および脱気器からの給水を昇圧し、ボイラまで給水するボイラ給水ポンプおよびボイラ給水ポンプ出口からボイラまでの給水を加熱する高圧給水加熱器および蒸気を発生させるボイラを備えた火力発電プラントにおいて、
前記蒸気タービンの給水系に設けられている補機類の一部を、前記石炭バンカ建屋内に設置するようにしたことを特徴とする火力発電プラント。
【請求項６】
前記給水系に設けられている補機類の一部は、低圧給水加熱器、脱気器、ボイラ給水ポンプあるいは高圧給水加熱器である請求項２，４または５記載の火力発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は火力発電プラントに係わり、特に石炭バンカが石炭バンカ建屋内に配置されている火力発電プラントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に採用されているこの種の火力発電プラントは、図２に示されているように、蒸気タービン１が設置されているタービン建屋４、石炭を貯蔵する石炭バンカ１２が設置されている石炭バンカ建屋１５およびボイラ１７が設置されているボイラ建屋１６を備えている。
【０００３】
さらに、タービン建屋４のボイラ建屋側に、例えば給水加熱器、脱気器あるいはボイラ給水ポンプなどの補機類を設置する建屋３０が設けられている。すなわち、蒸気タービンの排気は復水器にて復水に凝縮され、復水ポンプ、グランド蒸気復水器、低圧給水加熱器、脱気器、ボイラ給水ポンプを経由し、最終的に高圧給水加熱器にて加熱した給水がボイラに供給されるようにするために、タービン建屋のボイラ側に、この給水加熱器、脱気器あるいはボイラ給水ポンプなどを設置する建屋が設けられている。
【０００４】
この場合、前記脱気器は、ボイラ給水ポンプに所定の圧力にて給水する必要があるため、大容量の火力発電所の場合には、この脱気器は通常タービン建屋の屋上に配置されるが、脱気器の設置高さは約２０ｍ以上になることが多く、一方火力発電所の容量が小さい場合には、蒸気タービンの設置高さが１０ｍ程度であることから、脱気器７を独立の建屋に設置することにより、タービン建屋を縮小するようにしている。
【０００５】
また、この場合、脱気器７の下流側に位置する高圧給水加熱器１０、１１は、胴体内の空気抜きや給水加熱器にて凝縮させたドレンを脱気器に回収することが多く、通常脱気器と上下関係に配置されているのが普通である。なお、この種の火力発電プラントに関連するものとしては、例えば特開昭５７−３１６号公報あるいは特開昭５５−１３２８６４号公報などが挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成されている火力発電プラントであると、蒸気タービン建屋のボイラ側に給水加熱器および脱気器を設置する専用の架台あるいは建屋が配置されることから、火力発電所の敷地を狭くし、また火力発電プラントの建設に障害が生じる恐れがあった。
【０００７】
本発明はこれに鑑みなされたもので、その目的とするところは、火力発電プラントの設置面積の縮小化が可能，換言すれば、狭い敷地内でも火力発電所を建設することが可能なこの種の火力発電プラントを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、石炭を貯蔵する石炭バンカとを備え、前記石炭バンカが石炭バンカ建屋内に配置されている火力発電プラントにおいて、前記蒸気タービンに付設されている補機類の一部，特に蒸気タービンの給水系に設けられている補機類の一部を、前記石炭バンカ建屋内に設置するようにし所期の目的を達成するようにしたものである。
【０００９】
また本発明は、蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、ボイラが設置されているボイラ建屋とを備えた火力発電プラントにおいて、前記蒸気タービンに付設されている補機類の一部，特に蒸気タービンの給水系に設けられている補機類の一部を、前記ボイラ建屋内に設置するようにしたものである。
【００１０】
また、蒸気タービンが設置されているタービン建屋と、石炭を貯蔵する石炭バンカとを備え、前記石炭バンカが石炭バンカ建屋内に配置され、かつ蒸気タービンおよび蒸気タービンの排気を復水に凝縮する復水器および復水器出口からの復水を昇圧する復水ポンプおよび復水ポンプ出口から脱気器までの給水を加熱する低圧給水加熱器および給水中の酸素等を除去する脱気器および脱気器からの給水を昇圧し、ボイラまで給水するボイラ給水ポンプおよびボイラ給水ポンプ出口からボイラまでの給水を加熱する高圧給水加熱器および蒸気を発生させるボイラを備えた火力発電プラントにおいて、前記蒸気タービンの給水系に設けられている補機類の一部を、前記石炭バンカ建屋内に設置するようにしたものである。
【００１１】
また、この場合、前記給水系に設けられている補機類の一部を、低圧給水加熱器、脱気器、ボイラ給水ポンプあるいは高圧給水加熱器としたものである。
【００１２】
すなわちこのように形成された火力発電プラントであると、蒸気タービンに付設されている補機類の一部が、石炭バンカ建屋内あるいはボイラ建屋内に設置されるので、石炭バンカ建屋あるいはボイラ建屋に存在する空きスペース内が有効に利用され、したがって火力発電プラントの設置面積の縮小化が可能となり、狭い敷地内でも火力発電所を建設することが可能となるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１にはその火力発電プラントの断面が線図で示されている。４がタービン建屋であり、１５が石炭バンカ建屋、１６がボイラ建屋である。また、タービン建屋４内の符号１は、蒸気タービン、２が復水器、３が低圧第１給水加熱器である。
【００１４】
また、バンカ建屋内の５は低圧第２給水加熱器、６は低圧第３給水加熱器、７は脱気器、８はボイラ給水ポンプ、９は高圧第５給水加熱器、１０は高圧第６給水加熱器、１１は高圧第７給水加熱器、１２は石炭バンカ、１３は給炭機、１４は微粉炭機である。また、ボイラ建屋内の１７はボイラである。
【００１５】
火力発電プラントでは、蒸気タービン１の排気を復水器２にて、復水に凝縮させ、この復水を復水ポンプにて昇圧し、蒸気タービンの間隙部よりリークする微量の蒸気を復水に凝縮させるグランド蒸気復水器を経由した後に、復水器２内に内蔵している低圧第１給水加熱器３にてボイラ給水を加熱させる。
【００１６】
本発明の実施例では、従来の火力発電プラントと同様に、蒸気タービン１、復水器２、復水ポンプ、グランド蒸気復水器、低圧第１給水加熱器３はタービン建屋４内に設置されている。
【００１７】
低圧第１給水加熱器３出口の給水は低圧第２給水加熱器５、低圧第３給水加熱器６によりさらに加熱され、給水中の酸素等によるボイラ伝熱管等の腐食を防止するために脱気器７にて給水中の酸素等の気体を除去し、脱気器７内の貯水部に給水を貯水する。脱気器７の貯水量は各発電プラントにより異なるが、通常給水流量の１〜５分間相当としてる。
【００１８】
脱気器７の貯水はボイラ給水ポンプ８にて昇圧した後に、高圧第５給水加熱器９、高圧第６給水加熱器１０および高圧第７給水加熱器１１により給水を加熱し、ボイラ１７に給水し、ボイラ１７で石炭を燃焼させ蒸気を発生させ、蒸気タービン１に送気し、発電機を駆動することにより発電する系統構成となっている。
【００１９】
本発明の実施例では、低圧第２給水加熱器５、低圧第３給水加熱器６、脱気器７、ボイラ給水ポンプ８、高圧第５給水加熱器９、高圧第６給水加熱器１０および高圧第７給水加熱器１１を石炭を貯蔵する石炭バンカ１２、石炭バンカ１２に石炭を供給するコンベアの一部、石炭を微粉炭機１４に供給する給炭機１３および石炭を微粉炭に細分化する微粉炭機１４とともに石炭バンカ建屋１５内の空きスペースを有効に利用し、蒸気タービン１からの抽気蒸気配管等のタービン建屋４内の構成機器との連絡配管を短くする為に、タービン建屋４に極力近い位置に設置する必要がある。
【００２０】
石炭バンカ建屋１５内に配置される構成機器の配置は、給水の流れと関係が有り、それぞれの配置について説明すると、まず、石炭バンカ建屋１５の床面には高い安定性が必要な回転機器であるボイラ給水ポンプ８および微粉炭機１４が配置される。前述したようにボイラ給水ポンプ８は、タービン建屋４側に配置され、微粉炭機１４はボイラ１７の燃焼機に石炭を供給する必要があるため、ボイラ１７側に配置される。
【００２１】
低圧第２給水加熱器５は、加熱蒸気が凝縮したドレンを低圧第１給水加熱器３に器内圧力差を利用して流すため、低圧第１給水加熱器３と同一あるいは高い位置に設置する必要があり、石炭バンカ建屋１５に補助梁１８を設置し、床面と２階との間に配置する。なお、低圧第２給水加熱器５は、石炭バンカ建屋１５の２階面に十分な空きスペースが有る場合には補助梁１８を設置せずに、２階面に配置しても問題ない。
【００２２】
石炭バンカ建屋１５の２階面には、タービン建屋４側より順に高圧第５給水加熱器９、低圧第３給水加熱器６、給炭機１３と配置する。低圧第３給水加熱器６は給水を流す方向にしたがって、低圧第２給水加熱器５の上方であり、かつ、脱気器７の下方に配置する必要が有り、後述の高圧給水加熱器の給水の流れを考慮し、高圧第５給水加熱器９と給炭機１３の間に配置する。高圧第５給水加熱器９は給水を流す方向にしたがって、ボイラ給水ポンプ８の上方であり、かつ、高圧第６給水加熱器の下方に配置する必要が有り、後述の理由によりタービン建屋４に近い側に配置する。
【００２３】
給炭機１３は石炭バンカ１２から石炭を微粉炭機１４に供給するため、当該機器間に配置する必要が有り、微粉炭機１４と同様の理由からボイラ１７に近い側に配置する。
【００２４】
高圧第６給水加熱器１０および高圧第７給水加熱器１１は、高圧第５給水加熱器９の上方に配置する必要が有り、石炭バンカ建屋１５の３階面に配置する。高圧第７給水加熱器１１出口の給水はボイラ１７に供給するため、ボイラ１７側に配置する。したがって、高圧第６給水加熱器１０はタービン建屋４側に配置することになるため、石炭バンカ建屋１５の２階面に配置している高圧第５給水加熱器９もタービン建屋４側に配置することにより、給水配管およびドレン配管を合理的に配置することができる。
【００２５】
脱気器７の設置高さはボイラ給水ポンプ８の必要入口圧力により決定され、火力発電プラントの容量およびボイラ給水ポンプ８の性能により差異は有るが、約２０ｍ以上となる為、石炭バンカ建屋１５の４階面には脱気器７を配置する必要が有る。
【００２６】
石炭バンカ１２は微粉炭機１４、給炭機１３と同様の理由から、ボイラ１７よりに配置し、配置高さは石炭の各発電所により固有に決められる石炭貯蔵量および給炭機１３、微粉炭機１４の寸法により決められ、石炭バンカ建屋１５の高さを決定する。石炭バンカ１２上には石炭を石炭バンカ１２に供給するベルとコンベアが配置される。
【００２７】
以上により、石炭バンカ建屋の空きスペースを有効に利用することにより、給水加熱器および脱気器の専用の建屋を削除することができ、火力発電プラント全体の設置面積を小さくすることができる。本発明の実施例によれば、特に、タービン建屋４とボイラ１７間の配置スペースを縮小化できるため、ボイラ１７から蒸気タービン１に連絡する主蒸気配管、高温再熱蒸気配管、低温再熱蒸気配管の長さを短くすることができ、１０００ＭＷ級の火力発電設備において、２０ｍ程度前述の配管を短縮可能となる。
【００２８】
したがって、溶接に高い技量が要求される高温、高圧に耐久性がある合金鋼を採用している主蒸気配管、高温再熱蒸気配管の配管長を短くすることができるため、工場および現地での溶接点数を削減でき、火力発電プラントの信頼性を向上させることができる。また、主蒸気等の圧損を低減することができるため、発電効率の向上にも寄与できる。
【００２９】
図３に本発明の別の実施例の火力発電プラントの側面図を、図４に本発明の別の実施例のボイラ建屋３階平面図が示されている。
【００３０】
本発明の別の実施例では、低圧第２給水加熱器５、低圧第３給水加熱器６、脱気器７、ボイラ給水ポンプ８、高圧第５給水加熱器９、高圧第６給水加熱器１０および高圧第７給水加熱器１１をボイラ１７、ウインドボックス１９、エアダクト２０、ダンパ２１等とともにボイラ建屋１６内の空きスペースを有効に利用し、各構成機器を配置することにより、設置面積を縮小している。
【００３１】
各構成機器の設置位置については、前記石炭バンカ建屋１５内に配置する場合と同様な理由にて配置するが、ボイラ１７と石炭バンカ建屋１５との間にはウインドボックス１９および微粉炭機１４よりウインドボックス１９を経由してボイラ１７に燃料を供給する配管等が配置されるため、各構成機器を配置しないことが望ましい。
【００３２】
各階の配置は、ボイラ給水ポンプ８を床面に設置し、低圧第２給水加熱器５はボイラ建屋１６に補助梁１８を設置し、床面と２階面との間に配置する。なお、低圧第２給水加熱器５はボイラ建屋１６の２階面に十分な空きスペースが有る場合には補助梁１８を設置せずに、２階面に配置しても問題ない。
【００３３】
ボイラ建屋１６の２階面には、後述の高圧給水加熱器の給水の流れを考慮し、ボイラ１７側より順に低圧第３給水加熱器６、高圧第５給水加熱器９と配置する。ボイラ建屋１６の３階面には、高圧第７給水加熱器１１の出口給水をボイラ１７に供給するため、給水配管を最短化するために、ボイラ１７側より順に高圧第７給水加熱器１１および高圧第６給水加熱器１０を配置する。
【００３４】
したがって、高圧第６給水加熱器１０を反ボイラ側に配置したために、ボイラ建屋１６の２階面に配置している高圧第５給水加熱器９も反ボイラ側に配置することにより、給水配管およびドレン配管を合理的に配置することができる。
【００３５】
なお、ボイラ建屋１６の２階面および３階面にはボイラ１７のバーナがあるため、燃料配管の設置スペースおよび２次空気通風機より送風された空気をエアダクト２０経由でウインドボックス１９に供給する構造となっており、給水加熱器等を配置する場合には、図４のボイラ鉄骨３階平面図に示す様に、エアダクト２０、ダンパ２１、ウインドボックス１９の無い場所に配置する必要がある。ボイラ建屋４階面には脱気器７を設置する。
【００３６】
以上により、ボイラ建屋の空きスペースを有効に利用することにより、給水加熱器および脱気器の専用の建屋を削除することができ、火力発電プラント全体の設置面積を小さくすることができ、石炭バンカ建屋に構成機器を配置した場合と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
図５に本発明の他の実施例の火力発電プラント側面図が示されている。本発明の他の実施例では重油等の油焚きボイラの場合の実施例であり、石炭バンカ建屋、石炭バンカ、給炭機、微粉炭機等が不要な発電プラントにおいて、ボイラ建屋１６内に低圧第２給水加熱器５、低圧第３給水加熱器６、脱気器７、ボイラ給水ポンプ８、高圧第５給水加熱器９、高圧第６給水加熱器１０および高圧第７給水加熱器１１をボイラ１７、ウンドボックス１９、エアダクト２０、ダンパ２１等とともに配置することにより、設置面積を縮小した例が示されている。
【００３８】
各階の構成および配置は本発明の別の実施例で説明したものと同様であり、油焚きボイラの場合でも、ボイラ建屋の空きスペースを有効に利用することにより、給水加熱器および脱気器の専用の建屋を削除することができ、火力発電プラント全体の設置面積を小さくすることができ、同様の効果を得ることができる。
【００３９】
以上説明してきたようにこのように形成された火力発電プラントであると、本発明によれば、火力発電プラントにおける各構成機器を合理的に配置でき、設置面積の縮小化が可能となる。また、タービン建屋とボイラ建屋の間隔を狭くすることが可能となった為、高温、高圧の主蒸気配管、再熱配管を短くする事ができ、火力発電プラントの信頼性を高めることが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、火力発電プラントの設置面積の縮小化が可能，換言すれば、狭い敷地内でも火力発電所を建設することが可能なこの種の火力発電プラントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の火力発電プラントの一実施例を示す縦断側面線図である。
【図２】従来の火力発電プラントの縦断側面線図である。
【図３】本発明の火力発電プラントの他の実施例を示す縦断側面線図である。
【図４】本発明の火力発電プラントの他の実施例を示すボイラ建屋３階平面図である。
【図５】本発明の火力発電プラントの他の実施例を示す縦断側面線図である。
【符号の説明】
１…蒸気タービン、２…復水器、３…低圧第１給水加熱器、４…タービン建屋、５…低圧第２給水加熱器、６…低圧第３給水加熱器、７…脱気器、８…ボイラ給水ポンプ、９…高圧第５給水加熱器、１０…高圧第６給水加熱器、１１…高圧第７給水加熱器、１２…石炭バンカ、１３…給炭機、１４…微粉炭機、１５…石炭バンカ建屋、１６…ボイラ建屋、１７…ボイラ、１８…補助梁、１９…ウインドボックス、２０…エアダクト、２１…ダンパ。
【図１】
0003628201.tif 000002
【図２】
0003628201.tif 000003
【図３】
0003628201.tif 000004
【図４】
0003628201.tif 000005
【図５】
0003628201.tif 000006