(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
復水器冷却水系統およびプラント熱交換器冷却水系統に冷却水を供給する主冷却水ポンプと、上記プラント熱交換器冷却水系統に供給された冷却水を昇圧する補助冷却水ポンプと、両冷却水系統において加温された冷却水を冷却する冷却塔とを有する発電プラント冷却水系統において、上記主冷却水ポンプをバイパスする主冷却水ポンプバイパス配管を設けるとともに、両冷却水系統において加温された冷却水を冷却塔に導入する戻り管から、冷却塔をバイパスして冷却塔ピットに開口する冷却塔バイパス配管を分岐導出せしめたことを特徴とする、発電プラント冷却水系統。
【請求項２】
冷却塔ピット内に冷却塔ピット内の冷却水の温度を検出する温度検出器を設け、上記冷却塔ピット内の冷却水の温度によって冷却塔と冷却塔ピットへの通水の切り替え制御を行うようにしたことを特徴とする、請求項１記載の発電プラント冷却水系統。
【請求項３】
補助冷却水ポンプ吐出部から復水器入口に冷却水を供給する第２の復水器冷却水系統を分岐導出させたことを特徴とする、請求項１または２に記載の発電プラント冷却水系統。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復水器への冷却水系統とその冷却水系統から分岐された軸受冷却水系統の如きプラント熱交換器冷却水系統を有する発電プラント冷却水系統に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、復水器冷却水系統と軸受冷却水系統の如きプラント熱交換器冷却水系統とを有する発電プラント冷却水系統を示す構成図であって、主冷却水ポンプ１の吐出側には開閉弁２を介して復水器冷却水系統を構成する復水器冷却水供給管３が接続されており、その復水器冷却水供給管３の先端が互いに並列に接続された複数の復水器４の入口に接続されている。上記復水器４の出口は戻り管５を介して冷却塔６に連通されており、その冷却塔６の下部に設けられている冷却塔ピット７内に前記主冷却水ポンプ１の吸込管８が開口されている。
【０００３】
一方、上記復水器冷却水供給管３には、開閉弁２より下流側でプラント熱交換器冷却水供給管９が分岐導出されており、そのプラント熱交換器冷却水供給管９が、互いに並列に接続された複数の補助冷却水ポンプ１０に接続されており、その補助冷却水ポンプ１０の吐出側が互いに並列に接続された例えば軸受冷却用熱交換器の如きプラント熱交換器１１に接続されている。そして、そのプラント熱交換器１１の冷却水出口部が前記戻り管５に接続されている。なお、図中符号１２は補助冷却水ポンプ駆動モータである。
【０００４】
しかして、主冷却水ポンプ１により冷却塔ピット７から汲み上げられた冷却水は、その一部が復水器冷却水供給管３を介して復水器４に供給されるとともに、他部がプラント熱交換器冷却水供給管９を経て補助冷却水ポンプ１０に送られ、そこで更に昇圧され複数のプラント熱交換器１１に供給される。そして、上記復水器４およびプラント熱交換器１１で熱交換して加温された冷却水は戻り管５を介して冷却塔６に送給され、その後冷却塔ピット７に返流される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の如き従来の冷却水系統においては、プラント熱交換器１１への冷却水供給は主冷却水ポンプ１の運転が不可欠である。すなわち、多軸型のコンバインドサイクルプラント等においては、蒸気タービンの停止期間であってもガスタービン系が単独で運転される場合や、プラント試運転段階或はプラント停止後の立ち上げの際などプラント熱交換器冷却水系統の運転が必要である場合があり、復水器への通水が全く不要な場合であっても大容量のポンプである主冷却水ポンプを運転する必要がある。したがって、この主冷却水ポンプの運転のために多大な動力を余分に消費しなければならない等の問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑み、省エネルギを達成し得る発電プラント冷却水系統を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、復水器冷却水系統およびプラント熱交換器冷却水系統に冷却水を供給する主冷却水ポンプと、上記プラント熱交換器冷却水系統に供給された冷却水を昇圧する補助冷却水ポンプと、両冷却水系統において加温された冷却水を冷却する冷却塔とを有する発電プラント冷却水系統において、上記主冷却水ポンプをバイパスする主冷却水ポンプバイパス配管を設けるとともに、両冷却水系統において加温された冷却水を冷却塔に導入する戻り管から、冷却塔をバイパスして冷却塔ピットに開口する冷却塔バイパス配管を分岐導出せしめたことを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、冷却塔ピット内に冷却塔ピット内の冷却水の温度を検出する温度検出器を設け、上記冷却塔ピット内の冷却水の温度によって冷却塔と冷却塔ピットへの通水の切り替え制御を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、補助冷却水ポンプ吐出部から復水器入口に冷却水を供給する第２の復水器冷却水系統を分岐導出させたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至５を参照して本発明の各実施形態および各参考例について説明する。なお、図中、図６と同一部分には同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００１１】
第１実施形態
図１において、主冷却水ポンプ１の吐出側には開閉弁２を介して復水器冷却水系統を構成する復水器冷却水供給管３が接続されており、その復水器冷却水供給管３の先端が互いに並列に接続された複数の復水器４の冷却水入口に接続されている。上記復水器４の冷却水出口は戻り管５を介して冷却塔６に連通されており、その冷却塔６の下部に設けられている冷却塔ピット７内に前記主冷却水ポンプ１の吸込管８が開口されている。
【００１２】
一方、上記復水器冷却水供給管３には、開閉弁２より下流側でプラント熱交換器冷却水系統を構成するプラント熱交換器冷却水供給管９が分岐導出されており、そのプラント熱交換器冷却水供給管９が、互いに並列に接続された複数の補助冷却水ポンプ１０に接続されており、その補助冷却水ポンプ１０の吐出側が互いに並列に接続された例えば軸受冷却用熱交換器の如きプラント熱交換器１１に接続されている。そして、そのプラント熱交換器１１の冷却水出口側が前記戻り管５に接続されている。
【００１３】
上記構成は従来の冷却水系統と同一であるが、本実施の形態においては、吸込管８および復水器冷却水供給管３には主冷却水ポンプ１および開閉弁２をバイパスする主冷却水ポンプバイパス配管１３が接続されている。そして、その主冷却水ポンプバイパス配管１３には上記プラント熱交換器１１のみを作動させる場合に開操作される開閉弁１４が設けられている。
【００１４】
一方、戻り管５には、冷却塔６の入口側に設けられた開閉弁１５の上流側から、上記冷却塔６をバイパスし冷却塔ピット７に開口する冷却塔バイパス配管１６が分岐導出されており、その冷却塔バイパス配管１６には通常運転時には閉される開閉弁１７が設けられている。なお、図中符号１８は復水器４の入口弁、１９は復水器４の出口弁である。
【００１５】
しかして、復水器４およびプラント熱交換器１１の両方を作動させる通常の運転時においては開閉弁１４および開閉弁１７が閉じられており、主冷却水ポンプ１で汲み上げられた冷却水が復水器４に送給されるとともに、その冷却水の一部が補助冷却水ポンプ１０で昇圧された後プラント熱交換器１１に送給される。そして、上記復水器４およびプラント熱交換器１１で加温された冷却水は冷却塔６で冷却された後冷却塔ピット７に返流される。
【００１６】
一方、多軸型のコンバインドサイクルプラント等において、蒸気タービンの停止期間でガスタービン系が単独で運転される場合や、プラント試運転段階或はプラント停止後の立ち上げの際等に、軸受冷却水熱交換器の如きプラント熱交換器１１のみの運転が必要であり、復水器４への通水が全く不要の場合には、主冷却水ポンプ１が停止されるとともに、開閉弁２，１５、および復水器４の入口弁１８が全閉される。そして、開閉弁１４および１７が開かれる。
【００１７】
したがって、冷却水は主冷却水ポンプバイパス配管１３を経てプラント熱交換器冷却水供給管９に流入し、補助冷却水ポンプ１０によって加圧されてプラント熱交換器１１に供給される。そして、上記プラント熱交換器１１において仕事をなし加温された冷却水は、開閉弁１７を経て冷却塔６をバイパスして直接冷却塔ピット７に放出される。
【００１８】
このように、復水器４への通水が全く不要の場合には、主冷却水ポンプ１の駆動が停止され、補助冷却水ポンプ１０によってプラント熱交換器１１への通水が行われる。
【００１９】
ところで、この場合主冷却水ポンプ１が停止され、冷却水がこの主冷却水ポンプ１をバイパスするため、主冷却水ポンプによる補助冷却水ポンプへの押し込み圧力が零となり、補助冷却水ポンプの吐出圧は主冷却水ポンプの押し込み圧力分だけ不足となる。しかし、上述のようにプラント熱交換器１１で加温された冷却水は冷却塔をバイパスして直接冷却塔ピットに戻されるので、冷却塔の高さ分だけ水頭が減り、補助冷却水ポンプの吐出圧不足分が解消される。したがって、主冷却水ポンプの運転を行うことなく、補助冷却水ポンプだけの運転によりプラント熱交換器に冷却水を供給することができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態においては、主冷却水ポンプ１の入口と出口間を主冷却水ポンプバイパス配管１３によって接続したものを示したが、主冷却水ポンプバイパス配管１３の入口側を直接冷却塔ピット７に接続してもよく、また出口側はプラント熱交換器冷却水供給管９に接続してもよい。
【００２１】
第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態を示す図であり、冷却塔ピット７内に冷却水温度を検出する温度検出器２０が設けられており、この温度検出器２０の検出温度信号によって開閉弁１５、および１７の開閉切り替えを行うことができるようにしてある。その他の点は、図１に示すものと同一である。
【００２２】
しかして、このような冷却水系統においては、主冷却水ポンプ１を運転せずにプラント熱交換器冷却水系統の単独運転の場合に、冷却水の温度上昇に伴い冷却塔への通水を必要とすることがあるが、その場合には冷却塔ピット７内の冷却水温度に応じて開閉弁１５，１７の開閉切り替えが行われ、プラント熱交換器１１から排出された冷却水が冷却塔６に通水され、冷却塔ピット７内の冷却水の温度が所定値以下に制御される。
【００２３】
このように、図１および図２に示す冷却水系統においては、復水器４の運転が行われない場合、主冷却水ポンプの運転を省くことに加えて、冷却塔ファンの運転も省け、電力消費の低減を図ることができる。
【００２４】
第１参考例
図３は、本発明の第１参考例を示す図であり、図１に示す系統における冷却塔バイパス配管１６が取り除かれており、主冷却水ポンプバイパス配管１３に、主冷却水ポンプ１に代りプラント熱交換器冷却水供給管９への冷却水供給を主目的とする小型のブースターポンプ２１が設けられている。その他の点は図１に示す系統と同一である。
【００２５】
しかして、この実施の形態においては、大容量の主冷却水ポンプ１を運転しない場合、補助冷却水ポンプ１０の吐出圧不足分が上記小型ブースターポンプ２１の運転によって補われ、主冷却水ポンプ１の運転をせずに小型ブースターポンプ２１と補助冷却水ポンプ１０の運転によりプラント熱交換器１１に冷却水を供給することができる。
【００２６】
第２参考例
図４は、本発明の第２参考例を示す図であり、図３に示す系統における小型のブースターポンプ２１が省かれ、補助冷却水ポンプ駆動モータ１２が可変速モータ制御装置２２で制御されるようにしてある。
【００２７】
しかして、主冷却水ポンプ１の停止時には、補助冷却水ポンプ駆動モータ１２を可変速モータ制御装置２２で可変速制御することによって補助冷却水ポンプ１０の回転数を上昇させ、補助冷却水ポンプの吐出圧力と吐出量を増大させることができる。したがって、この補助冷却水ポンプ１０の回転数制御によって主冷却水ポンプ１の停止による補助冷却水ポンプ１０の吐出圧力の不足を補うことができ、大容量の主冷却水ポンプ１を運転することなく補助冷却水ポンプ１０だけの運転によりプラント熱交換器１１に冷却水を供給することができる。
【００２８】
したがって、この場合も主冷却水ポンプにかかる電力の消費を押さえることができる。
【００２９】
第３実施形態
図５は、本発明の第３実施形態を示す図であり、図２に示す系統において、補助冷却水ポンプ１０の吐出側から復水器４の入口側に接続する第２の復水器冷却水系統２３が分岐導出されている。そして、この第２の復水器冷却水系統２３には圧力検出器２４によって検出される復水器４側の圧力信号によって制御される制御弁２５が設けられている。
【００３０】
しかして、プラント試運転段階やプラント運転開始後の立ち上げの際における真空上昇に伴う補助蒸気の凝縮のために復水器４に冷却水を供給する必要が生じた場合には、制御弁２５が開され、補助冷却水ポンプ１０により昇圧された冷却水が復水器４に供給される。
【００３１】
このようにして、試運転時やプラント立ち上げの際の真空上昇までの期間も主冷却水ポンプを運転せずに、補助給水ポンプの運転のみで冷却水を復水ポンプに供給することができ、主冷却水ポンプの運転を省くことにより、主冷却水ポンプにかかる電力消費を押えることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、大容量の主冷却水ポンプを運転することなく軸受冷却水系統の如きプラント熱交換器冷却水系統を補助冷却水ポンプの運転により生かすことができ、プラント試運転時やガスタービン単独運転時等における主冷却水ポンプに要する消費電力を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の冷却水系統を示す図。
【図２】  本発明の第２実施形態の冷却水系統を示す図。
【図３】  本発明の第１参考例の冷却水系統を示す図。
【図４】  本発明の第２参考例の冷却水系統を示す図。
【図５】  本発明の第３実施形態の冷却水系統を示す図。
【図６】  従来の発電プラント冷却水系統を示す図。
【符号の説明】
１  主冷却水ポンプ
３  復水器冷却水供給管
４  復水器
６  冷却塔
７  冷却塔ピット
９  プラント熱交換器冷却水供給管
１０  補助冷却水ポンプ
１１  プラント熱交換器
１３  主冷却水ポンプバイパス配管
１６  冷却塔バイパス配管
２０  温度検出器
２１  ブースターポンプ
２２  可変速モーター制御装置
２３  第２の復水器冷却水系統
【図１】
0003959201.tif 000002
【図２】
0003959201.tif 000003
【図３】
0003959201.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003959201.tif 000006
【図６】
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