(57)【要約】【課題】ランニングコストを低減可能でさらに熱の有効利用が可能なブロータンク及びその使用方法を提供する。【解決手段】汽力発電プラントに備えられる、ドレン及び／又は蒸気を受入れこれを冷却し排水処理装置へ送出するブロータンク１００であって、タンク本体１０１と、タンク本体１０１内に設けられた復水を冷却媒体とする冷却管１０２と、工業用水をタンク本体１０１内に供給する冷却水供給手段１０３とを備える。冷却管１０２を冷却水供給手段１０３に優先して使用し、グランドコンデンサの出口部から冷却管１０２に復水を送り、ドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水をドレンクーラの入口部に戻すことで、排水量を低減させ、さらに熱回収を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汽力発電プラントに備えられる、ドレン及び／又は蒸気を受入れこれを冷却し排水処理装置へ送出するブロータンクであって、
タンク本体と、
前記タンク本体に設けられドレン及び／又は蒸気を冷却する、復水を冷却媒体とする間接式冷却手段と、
を備えることを特徴とするブロータンク。
【請求項２】
さらに前記タンク本体に設けられドレン及び／又は蒸気を冷却する、工業用水又は海水を冷却媒体とする第２冷却手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のブロータンク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブロータンクの使用方法であって、
前記汽力発電プラントは、少なくとも、蒸気タービンの排気蒸気を冷却し復水にする復水器、復水を送水する復水ポンプ、蒸気エゼクタを備え前記復水器を真空にする空気抽出装置、グランド蒸気と復水とを熱交換させるグランドコンデンサ、低圧給水加熱器の上流に位置しドレンと復水とを熱交換させるドレンクーラを有し、これらが前記復水器から前記低圧給水加熱器に向って前記の順に配置された復水系統を有し、
前記空気抽出装置の出口部から前記間接式冷却手段に復水を送り、前記ドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水を前記グランドコンデンサの入口部に戻し、
又は前記グランドコンデンサの出口部から前記間接式冷却手段に復水を送り、前記ドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水を前記ドレンクーラの入口部に戻すことを特徴とするブロータンクの使用方法。
【請求項４】
請求項２に記載のブロータンクの使用方法であって、
前記ドレン及び／又は蒸気は、前記汽力発電プラントの起動前及び起動時にブローされるドレン及び／又は蒸気であり、
前記間接式冷却手段を前記第２冷却手段に優先して使用し、前記間接式冷却手段に復水を供給できないとき前記第２冷却手段を使用し、前記ドレン及び／又は蒸気を冷却することを特徴とするブロータンクの使用方法。
【請求項５】
前記汽力発電プラントは、ボイラ起動後、蒸気タービンに所定の蒸気が供給され通常負荷運転に切替わるまで水及び／又は蒸気を流通させ、排気される蒸気及び／又はドレンを減温器を経由させ前記復水器に送出し復水とする起動バイパス装置を備え、
前記汽力発電プラントの起動時にブローされるドレン及び／又は蒸気が、前記起動バイパス装置を用いた起動バイパス運転時にブローされるドレン及び／又は蒸気であることを特徴とする請求項４に記載のブロータンクの使用方法。
【請求項６】
前記汽力発電プラントが、週末起動停止（ＷＳＳ）運転又は深夜起動停止（ＤＳＳ）運転対応の汽力発電プラントであることを特徴とする請求項３から５のいずれか１に記載のブロータンクの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汽力発電プラントに備えられドレン及び／又は蒸気を受入れこれを冷却し排水処理装置へ送出するブロータンク及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な汽力発電プラントは、石炭、重油、ＬＮＧ等を燃料としボイラで蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに導き発電機を駆動し発電する。蒸気タービンを駆動した蒸気は、海水を冷却媒体とする復水器で冷却され復水となる。この復水はボイラ給水となり低圧給水加熱器で加熱され、さらに脱気器で給水中の溶存酸素等が除去された後、高圧給水加熱器で加熱されボイラに送られる。低圧給水加熱器、脱気器及び高圧給水加熱器の加熱には、蒸気タービンの抽気蒸気が使用される。
【０００３】
汽力発電プラントを起動する際には、ボイラの火炉水冷壁を保護するため、ボイラ定格給水量の２５％程度の給水を行う必要がある。一方でボイラを起動しても発生する蒸気を直ちに蒸気タービンに供給することはできない。蒸気タービンに蒸気を供給するには蒸気を規定の温度、圧力とする必要があり、さらに蒸気タービンに供給後も蒸気量を徐々に増加させ、最終的に発生蒸気の全量を蒸気タービンに供給することとなる。このように汽力発電プラントの起動時にはボイラの給水量と蒸気タービンへの蒸気供給量とが異なるため、汽力発電プラントには起動バイパス装置が設けられ、余剰の蒸気はフラッシュタンクを経由して復水器へ導かれる。
【０００４】
これまで汽力発電プラントにおいて、発電効率の向上、エネルギーの有効利用、省エネルギー、さらにはランニングコストの低減に関する多くの提案がなされている。このようなエネルギーの有効利用等に対する提案は、通常運転に対応するもののみならず、起動バイパス運転に対応するものもある。例えば、汽力発電プラントの起動時には、ボイラを点火し発生させた蒸気を起動バイパス装置を用い、徐々に主蒸気管など各所に送り所定の温度まで昇温させるウォーミング操作が必要となる。従来、このウォーミングに使用した蒸気は有効利用されることなく外部に排出されていたが、このウォーミングに使用した蒸気を有効に利用するための提案がなされている（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７９５４号公報
【特許文献２】特開２００９−２９３８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
汽力発電プラントにおいて、発電効率の向上、ランニングコストの低減等は、永遠の課題と言うべきものであり、今後も更なる改善が期待されている。例えば汽力発電プラントの起動バイパス運転時、蒸気加減弁の上部ドレン弁からブローされる蒸気及び／又はドレンは、タービンフラッシュパイプに送られ気液分離され、ドレンはタービンフラッシュパイプからブロータンクに送られる。ブロータンクに送られたドレンには工業用水が加えられ、温度を低下させたドレンは、排水処理装置へ送られる。このような処理方法は、簡便な方法ではあるが、処理すべき排水量も多くなり、さらに熱回収の点からも好ましい方法とは言えない。ブロータンクに送られるドレン及び／又は蒸気の処理装置、処理方法を改善することで、発電効率の向上、ランニングコストの低減が可能と考えられるが、これまでブロータンクに廃棄されるドレン及び／又は蒸気については、殆ど着目されておらず、ランニングコストを低減可能な処理装置、処理方法等の提案はされていない。
【０００７】
本発明の目的は、ランニングコストを低減可能でさらに熱の有効利用が可能なブロータンク及びその使用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、汽力発電プラントに備えられる、ドレン及び／又は蒸気を受入れこれを冷却し排水処理装置へ送出するブロータンクであって、タンク本体と、前記タンク本体に設けられドレン及び／又は蒸気を冷却する、復水を冷却媒体とする間接式冷却手段と、を備えることを特徴とするブロータンクである。
【０００９】
また本発明は、前記ブロータンクにおいて、さらに前記タンク本体に設けられドレン及び／又は蒸気を冷却する、工業用水又は海水を冷却媒体とする第２冷却手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記ブロータンクの使用方法であって、前記汽力発電プラントは、少なくとも、蒸気タービンの排気蒸気を冷却し復水にする復水器、復水を送水する復水ポンプ、蒸気エゼクタを備え前記復水器を真空にする空気抽出装置、グランド蒸気と復水とを熱交換させるグランドコンデンサ、低圧給水加熱器の上流に位置しドレンと復水とを熱交換させるドレンクーラを有し、これらが前記復水器から前記低圧給水加熱器に向って前記の順に配置された復水系統を有し、前記空気抽出装置の出口部から前記間接式冷却手段に復水を送り、前記ドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水を前記グランドコンデンサの入口部に戻し、又は前記グランドコンデンサの出口部から前記間接式冷却手段に復水を送り、前記ドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水を前記ドレンクーラの入口部に戻すことを特徴とするブロータンクの使用方法である。
【００１１】
また本発明は、前記ブロータンクの使用方法であって、前記ドレン及び／又は蒸気は、前記汽力発電プラントの起動前及び起動時にブローされるドレン及び／又は蒸気であり、前記間接式冷却手段を前記第２冷却手段に優先して使用し、前記間接式冷却手段に復水を供給できないとき前記第２冷却手段を使用し、前記ドレン及び／又は蒸気を冷却することを特徴とするブロータンクの使用方法である。
【００１２】
また本発明は、前記ブロータンクの使用方法において、前記汽力発電プラントは、ボイラ起動後、蒸気タービンに所定の蒸気が供給され通常負荷運転に切替わるまで水及び／又は蒸気を流通させ、排気される蒸気及び／又はドレンを減温器を経由させ前記復水器に送出し復水とする起動バイパス装置を備え、前記汽力発電プラントの起動時にブローされるドレン及び／又は蒸気が、前記起動バイパス装置を用いた起動バイパス運転時にブローされるドレン及び／又は蒸気であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記ブロータンクの使用方法において、前記汽力発電プラントが、週末起動停止（ＷＳＳ）運転又は深夜起動停止（ＤＳＳ）運転対応の汽力発電プラントであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のブロータンクは、ドレン及び／又は蒸気を冷却する冷却手段が、間接式冷却手段であるので直接接触の冷却方法と異なり冷却媒体が排水とならない。このため処理すべき排水量が増加せず、排水処理設備のランニングコストを低減させることができる。また間接式冷却手段の冷却媒体が復水であるので、ドレン及び／又は蒸気と熱交換し温度を上昇させた復水を復水系統に返送すれば、給水加熱器の負荷が低減され、汽力発電プラントの熱効率が上昇する。
【００１５】
また本発明によれば、前記ブロータンクは、工業用水又は海水を冷却媒体とする第２冷却手段を備えるので、汽力発電プラントが起動される前であっても、ドレン及び／又は蒸気を冷却することができる。冷却媒体の異なる２つの冷却手段を備えるのでブロータンクを効率的に運用することができる。
【００１６】
また本発明のブロータンクの使用方法は、空気抽出装置の出口部又はグランドコンデンサの出口部から間接式冷却手段に復水を送るので、復水の温度が比較的低く冷却媒体として好ましい。復水は、復水器出口部の温度が一番低いが、復水は、空気抽出装置の冷却媒体としても使用されるので、空気抽出装置を備える場合には、空気抽出装置の出口部又はさらに下流のグランドコンデンサの出口部から復水を送ることが好ましい。またドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水をグランドコンデンサ又はドレンクーラの入口部に戻すので、復水系統の温度が上昇し、給水加熱器の負荷が低減され、汽力発電プラントの熱効率が上昇する。
【００１７】
また本発明のブロータンクの使用方法は、間接式冷却手段を第２冷却手段に優先して使用し、間接式冷却手段に復水を供給できないとき第２冷却手段を使用するので、処理すべき排水量が増加せず、さらに熱回収の点からも好ましい。
【００１８】
また本発明によれば、汽力発電プラントの起動時にブローされるドレン及び／又は蒸気が、起動バイパス運転時にブローされるドレン及び／又は蒸気であるので、ブローされるドレン及び／又は蒸気が比較的多い。しかしながら間接式冷却手段により冷却することができるので、処理すべき排水量が増加せずさらに熱回収を行うこともでき、起動バイパス装置を備える汽力発電プラントに本発明のブロータンクを好適に使用することができる。
【００１９】
また本発明のブロータンクは、汽力発電プラントの起動時にブローされるドレン及び／又は蒸気の処理に関するものであるから、起動停止の多い週末停止起動（ＷＳＳ）運転、深夜停止起動（ＤＳＳ）運転を行う汽力発電プラントに好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態としてのブロータンクの構成を示す図である。
【図２】図１のブロータンクを備える汽力発電プラントの概略的構成を示すプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態としてのブロータンクの構成を示す図である。図２は、ブロータンクを備える汽力発電プラントの概略的構成を示すプロセスフロー図である。なお、図２では、ブロータンク回りの構成を一部省略している。まず汽力発電プラントの全体構成を通常運転（通常負荷運転）時の蒸気及び復水・給水の流れに従って説明し、その後、ブロータンクの構成、汽力発電プラント起動時の運転要領とブロータンクの使用方法を説明する。
【００２２】
ボイラ１は、燃料であるＬＮＧ（液化天然ガス）を燃焼させる火炉２、燃焼ガスによりボイラ給水を加熱する節炭器３、水冷壁４、ゲージ壁５さらには飽和蒸気を過熱蒸気とする１次過熱器６及び２次過熱器７を備える。２次加熱器７から送出される過熱蒸気は、主蒸気止め弁１１及び蒸気加減弁１２が設けられた主蒸気管１３を通じて高圧タービン１４に送られ高圧タービン１４を駆動する。高圧タービン１４を駆動した蒸気は、ボイラの再熱器（図示を省略）で再加熱された後、図示を省略した中圧タービン及び低圧タービンを駆動する。発電機（図示を省略）は、高圧タービン１４、中圧タービン、低圧タービンと連結しこれらタービンにより駆動され発電を行う。
【００２３】
低圧タービンから排出される蒸気は、復水器２１で冷却され凝縮し復水となる。復水は、復水ポンプ２２を介して脱塩装置２３に送られ、復水中の塩類が除去される。塩類が除去された復水は、復水昇圧ポンプ２４で昇圧された後、復水熱交換器２５で軸冷水と熱交換し温度を上昇させる。その後、復水は、空気抽出装置２６のクーラーの冷媒として使用され、グランド蒸気と復水とを熱交換させるグランドコンデンサ２７、ドレンと復水とを熱交換させるドレンクーラ２８の順に送られ、さらに低圧給水加熱器２９で加熱された後、脱気器３０に送られる。
【００２４】
低圧給水加熱器２９は、表面接触式の熱交換器であり、低圧タービン（ＬＰ）の抽気蒸気で加熱される。脱気器３０に送られた給水は、中圧タービンの抽気蒸気（脱気用蒸気）で加熱され、給水中の溶存酸素等不凝縮性ガスが除去された後、ボイラ給水ポンプ３１により昇圧され、高圧給水加熱器３２に送られここでさらに加熱される。高圧給水加熱器３２は、表面接触式の熱交換器であり、高圧タービン１４の抽気蒸気で加熱された給水は、節炭器３に送られる。復水器２１から節炭器３に至るまでの系統が、復水・給水系統であり、復水器２１から低圧給水加熱器２９までが復水系統である。
【００２５】
空気抽出装置２６は、復水器２１内に持ち込まれるタービン排気蒸気に含まれる不凝縮性ガス、系外から漏れ込む空気を排気し、復水器２１内を低圧力（真空）に維持する。空気抽出装置２６は、蒸気駆動式のエゼクタを備え、エゼクタの作動蒸気は、ボイラ１の主蒸気がエゼクタ主蒸気系統４０を通して供給される。エゼクタ主蒸気系統４０は、エゼクタ主蒸気管４１を有し、エゼクタ主蒸気管４１には、エゼクタ主蒸気弁４２、圧力調整弁４３が設けられ、ボイラ１の主蒸気を規定の圧力に調整しエゼクタへ供給する。またエゼクタ主蒸気管４１には、エゼクタ主蒸気弁４２の上流側にエゼクタ主蒸気ドレン弁４４を有するブロー管４５が設けられ、エゼクタ主蒸気管４１をウォーミング、フラッシングした蒸気及び／又はドレンをタービンフラッシュパイプ４７に送る。
【００２６】
ブロータンク１００は、タービンフラッシュパイプ４７から送られる高温のドレン及び／又は蒸気、フラッシュタンク５３から送られる高温のドレン及び／又は蒸気、さらには所内ボイラの高温のブロー水、高圧給水加熱器系統の高温のブローを受け入れ冷却するためのタンクであり、冷却されたドレン及び／又は蒸気は、排水処理設備の中和槽へ送られる。
【００２７】
ブロータンク１００は、タンク本体１０１、タンク本体１０１内に取付けられた冷却管１０２、タンク本体１０１に冷却水を送る冷却水供給手段１０３を備える。タンク本体１０１には、ドレン及び／又は蒸気を所定の温度に制御するための温度検出器１０４及び温度調節計１０５が設けられている。さらにタンク本体１０１には、水位を所定のレベルに制御するためのレベル検出器１０６及びレベル調節計１０７が設けられている。
【００２８】
タンク本体１０１上部には、タービンフラッシュパイプ４７と連絡する管路８３、フラッシュタンク５３と連絡する管路７２、所内ボイラのブロー管８４、高圧給水加熱器系統のブロー管８５が連結する。さらにタンク本体１０１上部には、タンク本体１０１内の圧力を大気圧とするための排気管１０８が設けられている。一方、タンク本体１０１底部には、タンク内の水を中和槽へ送るレベル調整弁１１０を備える排水管１０９が設けられている。
【００２９】
冷却管１０２は、復水を冷却媒体とし、グランドコンデンサ２７出口部から復水が送られ、ドレン及び／又は蒸気と熱交換し温度の高くなった復水は、ドレンクーラ２８入口部に返送される。グランドコンデンサ２７とドレンクーラ２８とを結ぶ管路３３の途中には、流量調整が可能な三方弁３４が取付けられている。三方弁３４の一方の出口部は、管路３５を通じて冷却管１０２の入口部と結ばれ、冷却管１０２の出口部は、管路３６を通じて三方弁３４よりも下流側の管路３３につながる。管路３５の途中には、遮断弁３７が設けられている。
【００３０】
冷却管１０２に送る復水は、冷却媒体であるので温度が低い方が好ましいが、復水は空気抽出装置２６のクーラーの冷媒としても使用されているので少なくとも空気抽出装置２６の下流の復水を送ることが好ましい。またドレン及び／又は蒸気と熱交換し温度の高くなった復水は、自身の温度よりも低い復水が流通している場所に返送することが好ましい。
【００３１】
冷却水供給手段１０３は、管路の途中、上流側に遮断弁１１１、下流側に流量調整弁１１２を備える送水管１１３からなり、工業用水をタンク本体１０１に送り、ドレン及び／又は蒸気に工業用水を加え冷却する。
【００３２】
遮断弁３７及び遮断弁１１１の制御は、汽力発電プラントの運転を制御する運転制御装置（図示を省略）が行う。三方弁３４及び流量調整弁１１２は、温度調節計１０５からの指令により、タンク本体１０１内の水温が設定温度となるように復水又は工業用水の供給量を調整する。タンク本体１０１内の水位は、レベル調節計１０７が所定のレベルになるようにレベル調整弁１０９を制御する。
【００３３】
上記汽力発電プラントには、起動する際に使用する起動バイパス装置が設けられている。起動バイパス装置は、１次過熱器６をバイパスする１次過熱器バイパス系統５１、２次過熱器７をバイパスする２次過熱器バイパス系統５２、１次過熱器バイパス系統５１及び２次過熱器バイパス系統５２と接続し、１次過熱器６をバイパスするように配置されたフラッシュタンク５３、高圧タービン１４の上流側に配置されたタービンバイパス系統５４、フラッシュタンク５３から排気される余剰の蒸気及びタービンバイパス系統５４から排気される蒸気を復水器２１へ供給できるように減温する減温器５５を備える。
【００３４】
１次過熱器バイパス系統５１は、１次過熱器６の上流側とフラッシュタンク５３とを結ぶ１次過熱器バイパス管５６を有し、管路の途中に調整弁５７を備える。２次過熱器バイパス系統５２も１次過熱器バイパス系統５１と同様に、２次過熱器７の上流側とフラッシュタンク５３とを結ぶ２次過熱器バイパス管５８を有し、管路の途中に調整弁５９を備える。さらに２次過熱器バイパス系統５２は、フラッシュタンク５３から送出される蒸気で２次過熱器７をウォーミングする、加熱器通気弁６０が介装された２次加熱器ウォーミング管６１を備える。
【００３５】
フラッシュタンク５３は、１次過熱器バイパス管５６及び２次過熱器バイパス管５８を通じて排気される蒸気を受け入れ、蒸気を所定の圧力に調整する圧力容器であり、蒸気を２次過熱器７に送出すると共に、ボイラ給水を加熱する調整弁６７、６８が設けられた加熱蒸気管６２を介して脱気器３０及び高圧給水加熱器３２に加熱蒸気を送る。フラッシュタンク５３には、所定の圧力以上で開き蒸気を逃すダンプ蒸気弁６３が設けられ、ダンプ蒸気は、減温器５５と接続する遮断弁６９が設けられたダンプ蒸気送出管６４を通じて減温器５５に送られる。加熱蒸気管６２は、ダンプ蒸気弁６３の上流側でダンプ蒸気送出管６４に接続する。さらにフラッシュタンク５３は、発生したドレンを復水器２１及び脱気器３０に送出する調整弁７０、７１が設けられたドレン送出管６５、６６を備える。またドレン送出管６５にはブロータンク１００と連絡する調整弁７３を備えるブロー管７２が設けられている。
【００３６】
タービンバイパス系統５４は、タービンバイパス弁７５が設けられたタービンバイパス管７６を有し、一端を主蒸気止め弁１１の上流側の主蒸気管１３に他端を減温器５５に接続する。また主蒸気止め弁１１は、上部ドレン弁８１を有し、上部ドレン弁８１はブロー管８２を通じてタービンフラッシュパイプ４７と接続する。
【００３７】
減温器５５は、フラッシュタンク５３のダンプ蒸気及びタービンバイパス管７６を通じて排気される主蒸気管１３のウォーミング蒸気を減温する装置であり、復水昇圧ポンプ２４の出口部に設けられた調整弁７８を有する減温水供給管７７を介して減温用の水として復水が供給され、減温された蒸気は、連絡管７９を介して復水器２１に送られる。
【００３８】
次に汽力発電プラント起動時の運転要領と起動時にブロータンク１００にブローされるドレン及び／又は蒸気の処理方法を説明する。なお、以下の説明に使用する数値は例示であり、本発明はこの数値に拘束されるものではない。
【００３９】
汽力発電プラントを起動する際には、ボイラ１の水冷壁４を保護するため、ボイラ定格給水量の２５％程度の給水を行う必要がある。一方でボイラ１を起動しても発生する蒸気を直ちに蒸気タービンに供給することはできないので、起動バイパス装置を使用した起動バイパス運転により汽力発電プラントが起動される。ボイラ１には、起動バイパス運転が終了するまでボイラ定格給水量の２５％程度の給水が行われる。
【００４０】
ボイラ１の水張り後、ボイラ１、１次過熱器バイパス系統５１、フラッシュタンク５３、復水・給水系統を通じた系統水循環が行われる。このとき１次過熱器６と２次過熱器７とを連絡する過熱器止弁８、過熱器加減弁９、２次過熱器バイパス系統５２は閉止されている。ボイラ点火後、蒸気を１次過熱器バイパス系統５１を通じてフラッシュタンク５３へ送り、１次過熱器６の入口温度が１６０℃に達すると２次過熱器バイパス系統５２の調整弁５９が開き、１次過熱器６が加熱される。以降、フラッシュタンク５３に送られる蒸気のうち、ウォーミング等に使用される以外の蒸気は、一部がドレンとなり復水器２１、脱気器３０に送られ、余剰の蒸気は、脱気器３０、高圧給水過熱器３２に送られ、ボイラ給水の加熱に使用される。さらにフラッシュタンク圧力が３．５ＭＰａを超えるとダンプ蒸気弁６３が開き、余剰の蒸気は減温器５５を経由して復水器２１へ送られる。
【００４１】
フラッシュタンク圧力が０．９８ＭＰａになると、加熱器通気弁６０及びタービンバイパス弁７５及び主蒸気止め弁１１の上部ドレン弁８１が開き、２次過熱器７及び主蒸気管１３に蒸気が流れ込みこの部分がウォーミングされる。タービンバイパス系統５４を介しての主蒸気管１３のウォーミングは、フラッシュタンク圧力が約３．５ＭＰａとなるまで継続される。一方、主蒸気止め弁１１の上部ドレン弁８１は、弁切替完了まで開いており、この間蒸気のブローが行われる。タービンバイパス系統５４の蒸気は、タービンバイパス管７６から減温器５５に送られ、ここで減温された後、復水器２１で復水となる。一方、主蒸気止め弁１１の上部ドレン弁８１からのブロー蒸気は、タービンフラッシュパイプ４７に送られ、ドレンはさらにブロータンク１００に送られる。
【００４２】
主蒸気管１３のウォーミングが終了すると、タービンバイパス弁７５は閉止し、蒸気は蒸気タービン１４に送られ並列される。蒸気タービン並列後、過熱器減圧弁９を開け、過熱器減圧弁９を経由し蒸気を供給し、徐々に加熱器減圧弁９の開度を増し、主蒸気圧力を１５．５７６ＭＰａとする。この操作をランピング操作と言う。なお、この状態でも蒸気の一部はフラッシュタンク５３へ送られている。この操作の段階で過熱器止弁８が全開となる。その後、蒸気の制御を主蒸気止め弁１１から蒸気加減弁１２により行う弁切替が行われ、蒸気は全て高圧タービン１４に送られる。この時点で起動バイパス系統に蒸気を流す必要はなくなるので、１次過熱器バイパス系統５１の調整弁５７が閉じ、起動バイパス運転が終了し通常運転へと移行する。起動バイパス系統を使用する運転をローロードオペレーションとも言う。
【００４３】
起動バイパス運転時、空気抽出装置２６には作動蒸気として補助蒸気が供給される。一方で、エゼクタ主蒸気系統４０は、並列の少し前、主蒸気圧力が３．３ＭＰａになるとエゼクタ主蒸気ドレン弁４４が開き、ここから蒸気がタービンフラッシュパイプ４７にブローされ、エゼクタ主蒸気系統４０のウォーミングが行われる。エゼクタ主蒸気系統４０のウォーミングは、弁切替完了まで行われる。
【００４４】
ブロータンク１００は、次の要領でタービンフラッシュパイプ４７から送られる高温のドレン及び／又は蒸気を冷却する。汽力発電プラントの運転制御装置は、起動バイパス運転が開始され、復水・給水系統を通じた系統水循環が可能となると、冷却管１０２に復水を送水すべく遮断弁３７を開き、工業用水を供給する遮断弁１１１を閉じる。これにより冷却管１０２には、冷却媒体である復水が供給可能となり、三方弁３４は、タンク本体１０１の水温が所定の温度、例えば６０℃になるように冷却管１０２に復水を送る。
【００４５】
起動バイパス運転時には、上記のように主蒸気止め弁１１の上部ドレン弁８１からのブロー蒸気、エゼクタ主蒸気系統４０のウォーミング蒸気がタービンフラッシュパイプ４７に送られ、さらにドレンはブロータンク１００に送られる。これらドレンがブロータンク１００に送られる時点では、復水・給水系統を通じた系統水循環運転が可能となっているので、これらドレンは、冷却管１０２を介して復水で冷却される。冷却管１０２によるドレンの冷却は、間接冷却であるので、中和槽へ送る排水はドレン量以上に増加せず、直接接触方式の冷却法に比較し排水処理の負荷を低減することができる。またドレンを冷却した復水は、復水系統に返送されるので、給水加熱器の負荷が低減する。
【００４６】
ブロータンク１００には、起動バイパス運転時以外にも高温のドレン及び／又は蒸気が廃棄される。例えば、汽力発電プラントの起動前には、汽力発電プラントの起動時に使用する補助蒸気を確保するため、所内ボイラ（図示を省略）が起動する。所内ボイラのブロー蒸気は、ブロータンク１００に送られるため、汽力発電プラントの起動前にもブロータンク１００に高温のドレン及び／又は蒸気が送られることとなる。この時点では、冷却管１０２に復水を供給することはできないので、汽力発電プラントの運転制御装置は、遮断弁１１１を開け、遮断弁３７を閉じ、冷却水供給手段１０３を通じて、工業用水をタンク本体１０１に供給する。流量調整弁１１２は、タンク本体１０１の水温が所定の温度、例えば６０℃になるようにタンク本体１０１に工業用水を送る。
【００４７】
従来の汽力発電プラントでは、ブロータンク１００に廃棄される高温のドレン及び／又は蒸気は全て、工業用水が加えられ冷却された後、排水処理設備の中和槽へ送られ処理されていたので冷却のための工業用水、さらには冷却後の排水処理に多くの費用が発生していた。これに対して、本実施形態に示す汽力発電プラントでは、起動バイパス運転時にブロータンク１００に廃棄される高温のドレン及び／又は蒸気を、冷却管１０２を介して冷却するので、余分な排水が発生せずその処理費用も不要となる。また廃棄される高温のドレン及び／又は蒸気から熱回収を行うことができるので熱効率が高まる。本実施形態において、起動バイパス運転時にも冷却水供給手段１０３から工業用水を送り、ブロータンク１００に廃棄されるドレン及び／又は蒸気を冷却することもできるが、ランニングコストの低減等の点から冷却水供給手段１０３に対し、冷却管１０２を優先的に使用する。冷却媒体の異なる２つの冷却手段を備えるので、ブロータンクを効率的に運用することができる。
【００４８】
起動バイパス運転時のタービンフラッシュパイプ４７への蒸気ブローは、５〜６時間に及ぶこともあるので、起動バイパス運転時にブロータンクに廃棄されるドレン及び／又は蒸気量も多く、間接式冷却手段を備えるブロータンク１００は好ましい。さらに深夜起動停止（ＤＳＳ）運転、週末起動停止（ＷＳＳ）運転を頻繁に行う汽力発電プラントでは、通常運転に対する起動バイパス運転の割合が大きく、タービンフラッシュパイプ４７を経由してブロータンク１００に送られるドレン及び／又は蒸気の量も多くなるので、このような汽力発電プラントに対して本発明のブロータンク１００を設けることは効果的である。また本発明のブロータンク１００は構成が簡単なため、既設の汽力発電プラントにおいても簡単な改造を施すことで容易に適用することができる。
【００４９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で種々の実施形態に変更し使用することができる。例えば、冷却水供給手段１０３に代え、タンク本体１０１内の周囲にジャケット又は冷却管を設け、これに工業用水又は海水を供給し、ドレン及び／又は蒸気を冷却させてもよい。この方式も冷却管１０２と同様、間接冷却であるので、供給する工業用水又は海水が排水となることはない。また、タンク本体１０１内に冷却管１０２を設ける代わりに、タンク本体１０１内の周囲にジャケット又は冷却管を設け、復水を冷却媒体として供給してもよい。伝熱性能の点からは、タンク本体１０１内に冷却管１０２を設ける方が好ましい。また空気抽出装置２６の出口部から冷却管１０２に復水を送り、ドレン及び／又は蒸気と熱交換した復水をグランドコンデンサ２６の入口部に戻すようにしてもよい。また、ブロータンク１００の水温の制御方法、水位の制御方法も他の方法を採用してもよい。また、上記実施形態では、ブロータンク１００に廃棄されるドレン及び／又は蒸気を具体的に示したが、ブロータンク１００に廃棄されるドレン及び／又は蒸気は、先に示したドレン及び／又は蒸気以外のものであってもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
１  ボイラ
２１  復水器
２２  復水ポンプ
２６  空気抽出装置
２７  グランドコンデンサ
２８  ドレンクーラ
２９  低圧給水加熱器
３４  三方弁
３５  管路
３６  管路
３７  遮断弁
４５  ブロー管
４７  タービンフラッシュパイプ
５１  １次過熱器バイパス系統
５２  ２次過熱器バイパス系統
５３  フラッシュタンク
５４  タービンバイパス系統
５５  減温器
６３  ダンプ蒸気弁
６４  ダンプ蒸気送出管
８１  上部ドレン弁
８２  ブロー管
８３  管路
８４  所内ボイラのブロー管
８５  高圧給水加熱器系統のブロー管
１００  ブロータンク
１０１  タンク本体
１０２  冷却管
１０３  冷却水供給手段
１０４  温度検出器
１０５  温度調節計
１０６  レベル検出器
１０７  レベル調節計
１０８  排気管
１０９  排水管
１１０  レベル調整弁
１１１  遮断弁
１１２  流量調整弁
１１３  送水管
【図１】
2012102980.tif 000003
【図２】
2012102980.tif 000004