(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
復水ポンプと、
前記復水ポンプにより送られる水を分岐させる分岐ラインと、
前記分岐ラインにより分岐された一方に接続されるドラムと、
前記分岐ラインにより分岐された他方に接続されて節炭器に水を圧送する給水ポンプと、
を備えるボイラにおいて、
前記復水ポンプおよび前記給水ポンプの稼働中に、前記復水ポンプによる押込圧力が低下し、前記給水ポンプの吸込圧力が所定圧力よりも低くなった場合、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く手段を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
復水ポンプと、
前記復水ポンプにより送られる水を分岐させる分岐ラインと、
前記分岐ラインにより分岐された一方に接続されるドラムと、
前記分岐ラインにより分岐された他方に接続されて節炭器に水を圧送する給水ポンプと、
を備えるボイラにおいて、
前記復水ポンプおよび前記給水ポンプの稼働中に、前記復水ポンプによる押込圧力が低下し、前記給水ポンプの吸込圧力が所定圧力よりも低くなった場合、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く手段を備え、
前記手段は、
前記分岐ラインの一部を迂回して前記ドラムと前記給水ポンプの入口側とを接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられて前記ドラム側から前記給水ポンプ側へのみの水の流通を許容する逆止弁と、
を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項３】
前記バイパスラインを含む前記ドラムから前記給水ポンプの入口側までの経路は、前記バイパスラインを含まない前記分岐ラインの分岐部分から前記復水ポンプの出口側までの経路よりも内径が太く形成されていることを特徴とする請求項２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記バイパスラインを含む前記ドラムから前記給水ポンプの入口側までの経路以外であって、前記復水ポンプの出口側までの経路に、前記復水ポンプ側からのみの水の流通を許容する逆止弁を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のボイラ。
【請求項５】
前記手段は、
前記分岐ラインの分岐された一方に介在される流量調整弁と、
前記給水ポンプの入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった旨を検出する検出部と、
前記検出部により前記給水ポンプの入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった旨を検出した場合に前記流量調整弁を全開状態に制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
【請求項６】
前記分岐ラインの分岐部分から前記復水ポンプの出口側までの経路に、前記復水ポンプ側からのみの水の流通を許容する逆止弁を備えることを特徴とする請求項５に記載のボイラ。
【請求項７】
前記復水ポンプは、複数並列して配置されて選択的に切り替えることが可能に設けられており、前記手段は、複数の前記復水ポンプの切り替え時に、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載のボイラ。
【請求項８】
ガスタービンと、
前記ガスタービンから排出される排ガスを加熱源とする請求項１〜７の何れか１つに記載のボイラと、
前記ボイラで発生した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンを経た蒸気を復水にする復水器と、
前記復水器からの前記復水を前記ボイラに供給する復水ポンプと、
を備えることを特徴とするコンバインドサイクルプラント。
【請求項９】
復水ポンプにより送られる水を分岐させて一方をドラムに導き、他方を給水ポンプに導いて節炭器に水を圧送するボイラの運転方法において、
前記復水ポンプおよび前記給水ポンプの稼働中に、前記復水ポンプによる押込圧力が低下し、前記給水ポンプの吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことを特徴とするボイラの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ、コンバインドサイクルプラント並びにボイラの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１は、蒸気タービンに供給した蒸気を復水器で復水とし、当該復水を復水ポンプでドラムや給水ポンプに送り、給水ポンプで圧送した水を蒸発器に送って蒸気とするボイラについて示されている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２は、運転中の復水ポンプが何らかの要因にて停止した場合に備えて予備の復水ポンプを並列に接続した構成について示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４４８８８３号公報
【特許文献２】特開２０１４−５９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、復水ポンプにおいて予備の復水ポンプを並列に接続した構成において、一方の復水ポンプが停止し、直ちに他方の復水ポンプが起動するようにしても、他方の復水ポンプが定常運転に至るまでに数秒間のロスが生じるため、下流の給水ポンプに対する押込圧力が一時的に低下することになる。
【０００６】
給水ポンプは、復水ポンプの押込圧力に対応して設計され、他方の復水ポンプが定常運転に至るまでの数秒間、一時的に吸込圧力が不足することになる。このため、給水ポンプにてキャビテーションが発生するおそれがあり、給水ポンプを保護する目的で、他方の復水ポンプが定常運転に至るまでの間、給水ポンプを停止する必要がある。
【０００７】
給水ポンプを停止した場合、ボイラの給水圧力が下がるため、節炭器内では蒸気が発生し、給水ポンプが再起動したときに急激に給水圧力が再上昇することから、発生した蒸気が潰されてウォータハンマー事象が発生し、設備を破損するおそれがある。
【０００８】
また、コンバインドサイクルプラントでは、ボイラに排ガスを送るガスタービンの高温部を冷却するための空気冷却器の冷却源として給水ポンプを介して水を送る構成がある。このような構成において、給水ポンプを停止した場合、一時的にガスタービンの高温部の冷却ができなくなるため、安全を確保するためにガスタービンを停止させる必要がある。
【０００９】
例えば、上述した課題に対し、復水ポンプと給水ポンプとの間に圧力を保つようにバッファタンクを設置することが考えられる。しかしながら、バッファタンクを増設すると設備コストが増加する新たな課題がある。また、バッファタンクを増設することで、他の設備の配置の自由度が低下する新たな課題もある。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するものであり、給水ポンプの吸込圧力を運転可能な圧力に維持することのできるボイラ、コンバインドサイクルプラント並びにボイラの運転方法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】
【００１１】
上述の目的を達成するために、第１の発明のボイラは、復水ポンプと、前記復水ポンプにより送られる水を分岐させる分岐ラインと、前記分岐ラインにより分岐された一方に接続されるドラムと、前記分岐ラインにより分岐された他方に接続されて節炭器に水を圧送する給水ポンプと、を備えるボイラにおいて、前記復水ポンプおよび前記給水ポンプの稼働中に、前記復水ポンプによる押込圧力が低下し、前記給水ポンプの吸込圧力が所定圧力よりも低くなった場合、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
このボイラによれば、何らかの原因により給水ポンプの入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことで、ドラム内の圧力により給水ポンプの吸込圧力の低下を抑制することができる。この結果、給水ポンプの吸込圧力を運転可能な圧力に維持することができる。
【００１３】
また、第２の発明のボイラでは、第１の発明において、前記手段は、前記分岐ラインの一部を迂回して前記ドラムと前記給水ポンプの入口側とを接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられて前記ドラム側から前記給水ポンプ側へのみの水の流通を許容する逆止弁と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
このボイラによれば、給水ポンプの入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く動作を圧力差により制御を伴わず自動的に行うことができる。
【００１５】
また、第３の発明のボイラでは、第２の発明において、前記バイパスラインを含む前記ドラムから前記給水ポンプの入口側までの経路は、前記バイパスラインを含まない前記分岐ラインの分岐部分から前記復水ポンプの出口側までの経路よりも内径が太く形成されていることを特徴とする。
【００１６】
このボイラによれば、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く経路の内径が他よりも太いため、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く際の圧力損失を少なくして、給水ポンプの吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【００１７】
また、第４の発明のボイラでは、第２または第３の発明において、前記バイパスラインを含む前記ドラムから前記給水ポンプの入口側までの経路以外であって、前記復水ポンプの出口側までの経路に、前記復水ポンプ側からのみの水の流通を許容する逆止弁を備えることを特徴とする。
【００１８】
このボイラによれば、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く際に、これ以外の経路にドラムの水の一部が導かれる事態を逆止弁により防ぐ。このため、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く際の圧力損失を少なくして、給水ポンプの吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【００１９】
また、第５の発明のボイラでは、第１の発明において、前記手段は、前記分岐ラインの分岐された一方に介在される流量調整弁と、前記給水ポンプの入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった旨を検出する検出部と、前記検出部により前記給水ポンプの入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった旨を検出した場合に前記流量調整弁を全開状態に制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
このボイラによれば、給水ポンプの入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く動作を行うことができる。
【００２１】
また、第６の発明のボイラでは、第５の発明において、前記分岐ラインの分岐部分から前記復水ポンプの出口側までの経路に、前記復水ポンプ側からのみの水の流通を許容する逆止弁を備えることを特徴とする。
【００２２】
このボイラによれば、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く際に、これ以外の経路にドラムの水の一部が導かれる事態を逆止弁により防ぐ。このため、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導く際の圧力損失を少なくして、給水ポンプの吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【００２３】
また、第７の発明のボイラでは、第１〜第６の何れか１つの発明において、前記復水ポンプは、複数並列して配置されて選択的に切り替えることが可能に設けられており、前記手段は、複数の前記復水ポンプの切り替え時に、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことを特徴とする。
【００２４】
このボイラによれば、特に、複数並列された復水ポンプの切り替え時において、給水ポンプの吸込圧力の低下を抑制することができる。
【００２５】
また、第８の発明のコンバインドサイクルプラントは、ガスタービンと、前記ガスタービンから排出される排ガスを加熱源とする第１〜第７の何れか１つの発明に記載のボイラと、前記ボイラで発生した蒸気により駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンを経た蒸気を復水にする復水器と、前記復水器からの前記復水を前記ボイラに供給する復水ポンプと、を備えることを特徴とする。
【００２６】
このコンバインドサイクルプラントによれば、何らかの原因により給水ポンプの入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことで、ドラム内の圧力により給水ポンプの吸込圧力の低下を抑制することができる。このため、給水ポンプの吸込圧力を運転可能な圧力に維持することができる。この結果、給水ポンプを停止する必要がなく、蒸気タービンに対して蒸気を供給することができる。
【００２７】
また、第９の発明のボイラの運転方法は、復水ポンプにより送られる水を分岐させて一方をドラムに導き、他方を給水ポンプに導いて節炭器に水を圧送するボイラの運転方法において、前記復水ポンプおよび前記給水ポンプの稼働中に、前記復水ポンプによる押込圧力が低下し、前記給水ポンプの吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、前記ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことを特徴とする。
【００２８】
このボイラの運転方法によれば、何らかの原因により給水ポンプの入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ側に導くことで、ドラム内の圧力により給水ポンプの吸込圧力の低下を抑制することができる。この結果、給水ポンプの吸込圧力を運転可能な圧力に維持することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、給水ポンプの吸込圧力を運転可能な圧力に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るボイラの一例を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るボイラの運転動作を示すタイムチャート図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るボイラの他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３２】
図１は、本実施形態に係るボイラの一例を示す概略構成図である。本実施形態のボイラ１は、その一例として、図１に示すように、コンバインドサイクルプラント１００に適用されている。図１に示すコンバインドサイクルプラント１００は、ガスタービン１１０、高圧蒸気タービン１２０、低圧蒸気タービン１３０で構成され、これらガスタービン１１０、高圧蒸気タービン１２０、低圧蒸気タービン１３０は、発電機１４０と同軸上に配置されている。
【００３３】
ガスタービン１１０は、圧縮機１１１、燃焼器１１２、タービン１１３で構成されている。圧縮機１１１において、圧縮機入口空気１１４が昇圧され燃焼器１１２に供給される。燃焼器１１２において、供給された空気と燃料１１５により高温の燃焼ガスが生成されタービン１１３に供給される。タービン１１３を通過する燃焼ガスはタービン１１３を回転駆動した後に排ガスとなって排出される。
【００３４】
本実施形態のボイラ１は、排熱回収ボイラとして構成され、ガスタービン１１０におけるタービン１１３から排出される排ガスを加熱源として水から過熱蒸気を生成する。この過熱蒸気により蒸気タービンである高圧蒸気タービン１２０および低圧蒸気タービン１３０が駆動される。そして、これらガスタービン１１０、高圧蒸気タービン１２０、低圧蒸気タービン１３０の駆動により発電機１４０で発電される。また、低圧蒸気タービン１３０に利用された蒸気は、当該低圧蒸気タービン１３０に接続された復水器１５０により復水とされ、過熱蒸気を生成するための水としてボイラ１に送られる。
【００３５】
ボイラ１は、ガスタービン１１０におけるタービン１１３の排気側に設けられた煙道１１３ａに接続される。ボイラ１は、排ガスの流れの下流側から、低圧節炭器１０、低圧ドラム１１、低圧蒸発器１２、低圧過熱器１３、高圧節炭器１４、高圧ドラム１５、高圧蒸発器１６、高圧過熱器１７が設けられ、かつ復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９、給水ポンプ２０が設けられている。
【００３６】
このボイラ１は、低圧蒸気タービン１３０を駆動するための低圧の過熱蒸気を生成する低圧系と、高圧蒸気タービン１２０を駆動するための高圧の過熱蒸気を生成する高圧系とを有している。そして、低圧系は、低圧節炭器１０、低圧ドラム１１、低圧蒸発器１２、低圧過熱器１３、復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９で構成され、高圧系は、高圧節炭器１４、高圧ドラム１５、高圧蒸発器１６、高圧過熱器１７、給水ポンプ２０で構成される。
【００３７】
低圧系において、低圧節炭器１０は、接続ライン３０で復水器１５０と接続されている。この接続ライン３０に復水ポンプ１８および予備復水ポンプ１９が設けられる。復水ポンプ１８と予備復水ポンプ１９は、互いに並列して接続ライン３０に接続するように配置されている。そして、一方の復水ポンプ（復水ポンプ１８）と他方の復水ポンプ（予備復水ポンプ１９）とは、選択的に切り替えられて用いられる。なお、本実施形態では、復水ポンプを復水ポンプ１８と予備復水ポンプ１９との２つで図示しているが、２つ以上並列して配置されて、選択的に切り替えられるように設けられていてもよい。すなわち、本実施形態において、復水ポンプは、複数並列して配置されて選択的に切り替えることが可能に設けられている。また、低圧節炭器１０は、２つに分岐する分岐ライン３１の分岐した一方である低圧分岐ライン３１ａで低圧ドラム１１と接続される。この低圧分岐ライン３１ａは、途中に流量調整弁３２が設けられる。低圧ドラム１１は、低圧蒸発器１２に接続される。さらに、低圧ドラム１１は、接続ライン３３で低圧過熱器１３に接続される。低圧過熱器１３は、接続ライン３４で低圧蒸気タービン１３０の入口側に接続される。低圧蒸気タービン１３０の出口側は、接続ライン３５で復水器１５０に接続される。
【００３８】
すなわち、低圧系は、復水器１５０の水（復水）が復水ポンプ（復水ポンプ１８または予備復水ポンプ１９）により接続ライン３０を経て低圧節炭器１０に流入して加熱され、分岐ライン３１の低圧分岐ライン３１ａを経て流量調整弁３２を介して低圧ドラム１１に流れ込む。低圧ドラム１１に供給された水は、低圧蒸発器１２で蒸発して飽和蒸気となって低圧ドラム１１に戻され、接続ライン３３を経て低圧過熱器１３に送出される。低圧過熱器１３にて飽和蒸気が過熱され、この過熱蒸気は、接続ライン３４を経て低圧蒸気タービン１３０に供給される。低圧蒸気タービン１３０を駆動して排出された蒸気は、接続ライン３５を経て復水器１５０に導かれて水（復水）となり、復水ポンプ（復水ポンプ１８または予備復水ポンプ１９）により接続ライン３０を経て低圧節炭器１０に送り出される。
【００３９】
高圧系において、高圧節炭器１４は、低圧節炭器１０に対して２つに分岐する分岐ライン３１の分岐した他方である高圧分岐ライン３１ｂで接続される。この高圧分岐ライン３１ｂに給水ポンプ２０が設けられる。また、高圧節炭器１４は、接続ライン３６で高圧ドラム１５に接続される。この接続ライン３６は、途中に流量調整弁３７が設けられる。高圧ドラム１５は、高圧蒸発器１６に接続される。また、高圧ドラム１５は、接続ライン３８で高圧過熱器１７に接続される。高圧過熱器１７は、接続ライン３９で高圧蒸気タービン１２０の入口側に接続される。高圧蒸気タービン１２０の出口側は、接続ライン４０で低圧蒸気タービン１３０の入口側に接続される。
【００４０】
すなわち、高圧系は、低圧節炭器１０で加熱された水が給水ポンプ２０により分岐ライン３１の高圧分岐ライン３１ｂを経て高圧節炭器１４に流入してさらに加熱され、さらに接続ライン３６を経て流量調整弁３７を介して高圧ドラム１５に流れ込む。高圧ドラム１５に供給された水は、高圧蒸発器１６で蒸発して飽和蒸気となって高圧ドラム１５に戻され、接続ライン３８を経て高圧過熱器１７に送出される。高圧過熱器１７にて飽和蒸気が過熱され、この過熱蒸気は、接続ライン３９を経て高圧蒸気タービン１２０に供給される。高圧蒸気タービン１２０を駆動して排出された蒸気は、接続ライン４０を経て低圧蒸気タービン１３０に供給される。
【００４１】
このようなボイラ１において、圧力付与手段が設けられる。圧力付与手段は、給水ポンプ２０の入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった場合、低圧ドラム１１の水の一部を給水ポンプ２０側に導くものである。
【００４２】
具体的に、圧力付与手段は、バイパスライン５０と、逆止弁５１と、を備える。バイパスライン５０は、分岐ライン３１を迂回して低圧ドラム１１と給水ポンプ２０の入口側とを接続する。逆止弁５１は、バイパスライン５０に設けられて低圧ドラム１１側から給水ポンプ２０側へのみの水の流通を許容する。バイパスライン５０は、図１では、分岐ライン３１の分岐した一方である低圧分岐ライン３１ａにおいて、流量調整弁３２の位置を迂回して設けられている形態が示されている。その他、バイパスライン５０は、図には明示しないが、給水ポンプ２０側の端部が、分岐ライン３１の分岐した他方である高圧分岐ライン３１ｂに接続されていてもよい。また、その他、バイパスライン５０は、図には明示しないが、低圧ドラム１１側の端部が、分岐ライン３１とは別に低圧ドラム１１に接続されていてもよい。
【００４３】
このような構成の圧力付与手段は、図２の本実施形態に係るボイラの運転動作を示すタイムチャート図に示すように、例えば、復水ポンプ１８を用い、予備復水ポンプ１９を用いていない運転状態で、復水ポンプ１８から予備復水ポンプ１９に切り替える。この場合、図２に示すように、αの時点で、稼働中の復水ポンプ１８のＯＦＦ信号と共に、停止中の予備復水ポンプ１９のＯＮ信号が出力される。このαの時点において、稼働中の復水ポンプ１８が停止し、この復水ポンプ１８による押込圧力はゼロになる。一方、停止中の予備復水ポンプ１９が運転を開始することになるが、この予備復水ポンプ１９による押込圧力はゼロから徐々に上昇してβの時点で定常運転時の押込圧力になる。αからβまでの時間は、数秒間（２秒程度）である。
【００４４】
そして、図２に示すように、復水ポンプ１８による押込圧力が低下することで、αからβまでの間で給水ポンプ２０の吸込圧力が低下することになる。ここで、圧力付与手段を有さない場合は、図２に破線で示すように、給水ポンプ２０の吸込圧力が給水ポンプ２０を稼働できる閾値を下回ることから、給水ポンプ２０を保護する目的で、予備復水ポンプ１９が定常運転に至るまでの間、給水ポンプ２０を停止する必要がある。一方、本実施形態のように圧力付与手段を有する場合では、復水ポンプ１８による押込圧力が低下することで、それまで低圧ドラム１１に水を供給するために生じていた押込圧力が、低圧ドラム１１内の圧力よりも低くなり、低圧ドラム１１からバイパスライン５０を経て逆止弁５１を介し、給水ポンプ２０に向けて低圧ドラム１１内の水が圧送される。このため、図２に実線で示すように、給水ポンプ２０の吸込圧力が給水ポンプ２０を稼働できる閾値を上回ることになり、給水ポンプ２０を連続して運転することが可能になる。
【００４５】
なお、上述したボイラの運転動作は、予備復水ポンプ１９から復水ポンプ１８に切り替える場合も同様である。また、復水ポンプが１台である場合でも、何らかの原因により当該復水ポンプによる押込圧力が一時的に低下したときに、同様に低圧ドラム１１からバイパスライン５０を経て逆止弁５１を介し、給水ポンプ２０に向けて低圧ドラム１１内の水が圧送される。
【００４６】
このように、本実施形態のボイラ１は、復水ポンプ（復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９）と、復水ポンプにより送られる水を分岐させる分岐ライン３１と、分岐ライン３１により分岐された一方（低圧分岐ライン３１ａ）に接続されるドラム（低圧ドラム１１）と、分岐ライン３１により分岐された他方（高圧分岐ライン３１ｂ）に接続されて節炭器（高圧節炭器１４）に水を圧送する給水ポンプ２０と、を備えるボイラ１において、給水ポンプ２０の入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなった場合、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く圧力付与手段を備える。
【００４７】
このボイラ１によれば、何らかの原因により給水ポンプ２０の入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導くことで、ドラム内の圧力により給水ポンプ２０の吸込圧力の低下を抑制することができる。この結果、給水ポンプ２０の吸込圧力を運転可能な圧力に維持することができる。
【００４８】
また、本実施形態のボイラ１では、圧力付与手段は、分岐ライン３１の一部を迂回してドラム（低圧ドラム１１）と給水ポンプ２０の入口側とを接続するバイパスライン５０と、バイパスライン５０に設けられてドラム側から給水ポンプ２０側へのみの水の流通を許容する逆止弁５１と、を備える。従って、給水ポンプ２０の入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く動作を圧力差により制御を伴わず自動的に行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態のボイラ１では、バイパスライン５０を含むドラム（低圧ドラム１１）から給水ポンプ２０の入口側までの経路は、バイパスライン５０を含まない分岐ライン３１の分岐部分から復水ポンプ（復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９）の出口側までの経路よりも内径が太く形成されていることが好ましい。従って、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く経路の内径が他よりも太いため、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く際の圧力損失を少なくして、給水ポンプ２０の吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【００５０】
また、本実施形態のボイラ１では、バイパスライン５０を含むドラム（低圧ドラム１１）から給水ポンプ２０の入口側までの経路以外であって、復水ポンプ（復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９）の出口側までの経路に、復水ポンプ側からのみの水の流通を許容する逆止弁５２を備えることが好ましい。なお、図１において逆止弁５２は、接続ライン３０に設けられた例を示している。従って、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く際に、これ以外の経路にドラムの水の一部が導かれる事態を逆止弁５２により防ぐ。このため、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く際の圧力損失を少なくして、給水ポンプ２０の吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【００５１】
また、本実施形態のボイラ１では、復水ポンプ（復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９）は、複数並列して配置されて選択的に切り替えることが可能に設けられており、圧力付与手段は、複数の復水ポンプの切り替え時に、ドラム（低圧ドラム１１）の水の一部を給水ポンプ２０側に導くものである。従って、特に、複数並列された復水ポンプの切り替え時において、給水ポンプ２０の吸込圧力の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態のボイラ１では、給水ポンプ２０は、ドラム（低圧ドラム１１）よりも低い位置に設けられることが好ましい。従って、給水ポンプ２０とドラムとの水頭差により給水ポンプ２０の吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【００５３】
ところで、図３は、本実施形態に係るボイラの他の例を示す概略構成図である。図３に示すコンバインドサイクルプラント１００は、上述した図１に示す構成に対し、圧力付与手段が異なる。なお、図３の説明において、図１に示す構成と同様の構成に同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図３に示す圧力付与手段は、流量調整弁３２と、検出部と、制御部５３と、を備える。流量調整弁３２は、分岐ライン３１の分岐された一方（低圧分岐ライン３１ａ）に介在される。検出部は、給水ポンプ２０の入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった旨を検出するもので、図３においては分岐ライン３１の分岐された他方（高圧分岐ライン３１ｂ）の給水ポンプ２０の入口側に配置された圧力検出器５４を示している。制御部５３は、検出部と電気的に接続されており、給水ポンプ２０の入口側の吸込圧力が、予め設定された所定圧力よりも低くなった旨が検出部により検出された場合、流量調整弁３２を全開状態に制御する。また、制御部５３は、給水ポンプ２０の入口側の吸込圧力が、予め設定された所定圧力になった旨が検出部により検出された場合、流量調整弁３２を所定開度状態に制御する。所定開度状態とは、ボイラ１の定常運転時に対応する流量調整弁３２の開度であり予め設定されている。
【００５５】
なお、制御部５３は、復水ポンプ（復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９）の稼働および停止、すなわち複数並列された復水ポンプの切り替えを制御する。このため、圧力検出器５４に代わる検出部として、稼働中の復水ポンプが停止した信号を制御部５３が入力することを、復水ポンプが停止した押込圧力の低下により給水ポンプ２０の入口側の圧力が所定圧力よりも低くなった旨を検出することとしてもよい。この場合、制御部５３は、停止中の復水ポンプが稼働した信号を制御部５３が入力してから当該稼働する復水ポンプが定常運転になるまでの時間を予め記憶しておき、この時間が経過した場合に流量調整弁３２を所定開度状態に制御する。
【００５６】
何らかの原因により復水ポンプによる押込圧力が低下することで、給水ポンプ２０の吸込圧力が低下することになる。そこで、図３に示す圧力付与手段は、流量調整弁３２を全開状態とする。復水ポンプ１８による押込圧力が低下することで、それまで低圧ドラム１１に水を供給するために生じていた押込圧力が、低圧ドラム１１内の圧力よりも低くなり、低圧ドラム１１から流量調整弁３２を介して給水ポンプ２０に向けて低圧ドラム１１内の水が圧送される。このため、図２に実線で示すように、給水ポンプ２０の吸込圧力が給水ポンプ２０を稼働できる閾値を上回ることになり、給水ポンプ２０を連続して運転することが可能になる。
【００５７】
従って、図３に示す圧力付与手段のように、流量調整弁３２と、検出部と、制御部５３と、を備える構成としても、給水ポンプ２０の入口側の吸込圧力が所定圧力よりも低くなったとき、ドラム（低圧ドラム１１）の水の一部を給水ポンプ２０側に導く動作を行うことができる。
【００５８】
また、図３に示す圧力付与手段を備えるボイラ１では、分岐ライン３１の分岐部分から復水ポンプ（復水ポンプ１８、予備復水ポンプ１９）の出口側までの経路に、復水ポンプ側からのみの水の流通を許容する逆止弁５２を備えることが好ましい。なお、図３において逆止弁５２は、接続ライン３０に設けられた例を示している。従って、ドラム（低圧ドラム１１）の水の一部を給水ポンプ２０側に導く際に、これ以外の経路にドラムの水の一部が導かれる事態を逆止弁５２により防ぐ。このため、ドラムの水の一部を給水ポンプ２０側に導く際の圧力損失を少なくして、給水ポンプ２０の吸込圧力を維持するための付与圧力を確保することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  ボイラ
１８  復水ポンプ
１９  予備復水ポンプ
２０  給水ポンプ
３１  分岐ライン
３１ａ  低圧分岐ライン
３１ｂ  高圧分岐ライン
３２  流量調整弁
５０  バイパスライン
５１  逆止弁
５２  逆止弁
５３  制御部
５４  圧力検出器
１００  コンバインドサイクルプラント
１１０  ガスタービン
１２０  高圧蒸気タービン
１３０  低圧蒸気タービン
１５０  復水器
【図１】
0006415219.tif 000002
【図２】
0006415219.tif 000003
【図３】
0006415219.tif 000004