(57)【要約】【課題】解列後、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行い、ボイラーの冷却時間を短縮する発電システム及び方法を提供すること。【解決手段】発電システム１は、脱気器１０６と復水器１０３とを連結する貯水回収管路１１１と、貯水回収管路１１１に設けられた開閉弁１１２を開閉する開閉弁制御部１２と、解列を実行する解列実行部１１と、解列実行部１１によって解列が開始されたことに応じて、開閉弁制御部１２によって開閉弁１１２を開き、脱気器１０６の貯水を復水器１０３に回収し、回収した復水器１０３から脱気器１０６に戻して脱気器１０６の貯水を冷却する冷却制御部１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンに蒸気を供給するボイラーと、前記タービンからの蒸気を冷却して水に戻す復水器と、前記復水器によって戻された水に溶存する気体を除去して貯水する脱気器と、前記脱気器によって気体が除去された水を加熱する給水加熱器と、を備える発電システムであって、
前記脱気器と前記復水器とを連結する貯水回収管路と、
前記貯水回収管路に設けられた開閉弁を開閉する開閉弁制御手段と、
解列を実行する解列実行手段と、
前記解列実行手段によって解列が開始されたことに応じて、前記開閉弁制御手段によって前記開閉弁を開き、前記脱気器の貯水を前記復水器に回収し、回収した前記復水器から前記脱気器に戻して前記脱気器の貯水を冷却する冷却制御手段と、
を備える発電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の発電システムが実行する冷却方法であって、
前記解列実行手段が、解列を実行する解列実行ステップと、
前記冷却制御手段が、前記解列実行ステップによって解列が開始されたことに応じて、前記開閉弁制御手段によって前記開閉弁を開き、前記脱気器の貯水を前記復水器に回収し、回収した前記復水器から前記脱気器に戻して前記脱気器の貯水を冷却する冷却制御ステップと、
を備える冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、火力発電設備は、熱力学的過程として、水の気相と液相とを組み合わせたランキンサイクルを基本として、蒸気による発電が行われるように構成されている。
【０００３】
図２は、従来の火力発電設備のランキンサイクルにおける蒸気の流れを説明するための図である。火力発電設備は、ボイラー１０１と、発電機２０１を軸直結するタービン１０２と、復水器１０３と、低圧給水加熱器１０５と、脱気器１０６と、高圧給水加熱器１０８とを備え、ボイラー１０１からの蒸気をタービン１０２で膨張仕事をさせ、その際に発生する回転トルクで発電機２０１を駆動している。また、火力発電設備は、タービン１０２で膨張後のタービン排気を復水器１０３で凝縮して復水にし、その復水を復水ポンプ１０４で送り、低圧給水加熱器１０５で再生（予熱）させて給水にし、その給水を脱気器１０６で溶存酸素を脱気し、給水ポンプ１０７で送り、高圧給水加熱器１０８で再び再生させた後、ボイラー１０１に戻す構成になっている。
【０００４】
このような発電設備において、ランキンサイクルにおける熱効率の向上を図る発電プラントを開示する特許文献１が知られている。この発電プラントは、低圧給水加熱器からの給水をボイラーに案内する誘引手段を備え、タービン排気を復水器で凝縮して復水にし、その復水をタービンからのタービン抽気を熱源として再生させて給水にし、その給水を脱気器で溶存酸素を脱気し、蒸気タービンからのタービン抽気の誘引力で給水をボイラーに戻す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０２１３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１ではランキンサイクルにおける熱効率の向上が図られているが、発電システムを停止する場合、ランキンサイクル全体の冷却に時間がかかる。
例えば、図２で示す発電システムにおいて、発電を停止してランキンサイクル全体の冷却を行う場合、停止した後のボイラーを強制的に冷却するために、解列後、復水器に水を補給しながら復水器からボイラーに継続して給水している。この給水はボイラーを冷却後、蒸気又はドレンとなって復水器に回収又はサイクル外へ排出される。
このような過程において、脱気器の貯水容量が大きい場合、給水ポンプから過熱防止ラインを経由する再循環水による脱気器の貯水温度上昇や、高圧給水加熱器及び低圧給水加熱器による余熱による給水温度上昇があるので、ボイラーの冷却に時間を要する。また、ボイラーへ給水した一部は蒸気やドレンとなってサイクル外に排出されるため、多量の補給水と排水等が必要である。
【０００７】
そこで、解列後、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行い、ボイラーの冷却時間を短縮する発電システムが望まれている。
【０００８】
本発明は、解列後、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行い、ボイラーの冷却時間を短縮する発電システム及び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】
【０００９】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
（１）  タービンに蒸気を供給するボイラーと、前記タービンからの蒸気を冷却して水に戻す復水器と、前記復水器によって戻された水に溶存する気体を除去して貯水する脱気器と、前記脱気器によって気体が除去された水を加熱する給水加熱器と、を備える発電システムであって、前記脱気器と前記復水器とを連結する貯水回収管路と、前記貯水回収管路に設けられた開閉弁を開閉する開閉弁制御手段と、解列を実行する解列実行手段と、前記解列実行手段によって解列が開始されたことに応じて、前記開閉弁制御手段によって前記開閉弁を開き、前記脱気器の貯水を前記復水器に回収し、回収した前記復水器から前記脱気器に戻して前記脱気器の貯水を冷却する冷却制御手段と、を備える発電システム。
【００１０】
（１）の構成によれば、本発明に係る発電システムは、解列が開始されたことに応じて、脱気器と復水器とを連結する貯水回収管路に設けられた開閉弁を開き、復水器を経由させて脱気器の貯水を冷却する。
【００１１】
したがって、本発明に係る発電システムは、解列後、復水器を介して脱気器の貯水を冷却し、冷却された水を加熱器やボイラーに供給し、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行い、ボイラーの冷却時間を短縮することができる。
【００１２】
（２）  （１）に記載の発電システムが実行する冷却方法であって、前記解列実行手段が、解列を実行する解列実行ステップと、前記冷却制御手段が、前記解列実行ステップによって解列が開始されたことに応じて、前記開閉弁制御手段によって前記開閉弁を開き、前記脱気器の貯水を前記復水器に回収し、回収した前記復水器から前記脱気器に戻して前記脱気器の貯水を冷却する冷却制御ステップと、を備える冷却方法。
【００１３】
したがって、（２）に係る冷却方法は、（１）と同様に、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行い、ボイラーの冷却時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、解列後、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行うことができ、ボイラーの冷却時間の短縮が可能である。その結果、発電停止時における、運転員の負担低減、関連する作業の早期着手、補助機動力の低減、各水量（補給水、排水冷却水、排水）の低減、排水処理薬品の低減等の副次効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電システムの主管系統の例を示す図である。
【図２】従来の発電システムの主管系統の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る発電システム１の主管系統の例を示す図である。
【００１７】
発電システム１は、脱気器１０６と復水器１０３とを連結する貯水回収管路１１１と、冷却制御装置１０とを備え、貯水回収管路１１１には、開閉弁１１２が設けられている。開閉弁１１２は、例えば、電気信号により制御されて開閉する電動弁である。冷却制御装置１０は、解列実行部１１と、開閉弁制御部１２と、冷却制御部１３とを備える。
【００１８】
発電システム１の運転時において、ボイラー１０１は、タービン１０２に蒸気を供給し、復水器１０３は、タービン１０２からの蒸気を冷却して水に戻し、脱気器１０６は、復水器１０３によって戻された水に溶存する気体を除去して貯水し、給水ポンプ１０７は、脱気器１０６によって気体が除去された水を高圧給水加熱器１０８を介して供給する。
【００１９】
発電の停止時において、解列実行部１１は、解列を実行し、冷却制御部１３は、解列が開始されたことに応じて、貯水回収管路１１１に設けられた開閉弁１１２を開閉する開閉弁制御部１２によって開閉弁１１２を開き、脱気器１０６の貯水を復水器１０３に回収し、回収した水を復水器１０３から脱気器１０６に戻して脱気器１０６の貯水を冷却する。
【００２０】
具体的には、解列実行部１１は、発電機２０１を切り離し、切り離しを開始したことを示す解列開始信号を冷却制御部１３に送信する。解列開始信号を受信した冷却制御部１３は、解列が開始されたことを示す解列開始信号に応じて、開閉弁制御部１２によって、貯水回収管路１１１の開閉弁１１２を開く。
【００２１】
貯水回収管路１１１の開閉弁１１２が開かれると、脱気器１０６の貯水は、復水器１０３に流れる。復水器１０３に流れた水は、復水器１０３の冷却水によって冷却され、冷却された水は、復水ポンプ１０４によって復水として低圧給水加熱器１０５を介して脱気器１０６に送られる。このようにして、脱気器１０６の貯水（例えば、水量は１００トン〜２００トンあり、温度は１００度以上ある）は、冷却される。開閉弁１１２は、冷却が終わるまで、開状態である。
【００２２】
冷却された脱気器１０６の貯水は、給水ポンプ１０７によって、高圧給水加熱器１０８を介してボイラー１０１に供給される。このようにして、ボイラー１０１の冷却時間は、脱気器１０６の貯水を冷却しない場合に比べ、短縮され、ランキンサイクル全体の冷却は、効果的に行われる。
【００２３】
本実施形態によれば、発電システム１は、解列後、ボイラー１０１や復水系統及び給水系統の各部の温度変化率、取放水口温度差、タービン室排気温度等の制限値を超過しないよう脱気器１０６の貯水を復水器１０３に回収し、回収した貯水を冷却後、低圧給水加熱器１０５を介して脱気器１０６に戻して、脱気器１０６の貯水を冷却し、冷却した水を高圧給水加熱器１０８を介してボイラー１０１に供給して、ランキンサイクル全体の冷却を効果的に行い、ボイラー１０１の冷却時間を短縮する。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２５】
１      発電システム
１０    冷却制御装置
１１    解列実行部
１２    開閉弁制御部
１３    冷却制御部
１０３  復水器
１０６  脱気器
１１１  貯水回収管路
１１２  開閉弁
【図１】
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【図２】
2013181449.tif 000004