(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電用蒸気タービンと給水加熱器間の蒸気流入管路途中に設置されている遮断弁を有する発電用蒸気タービンプラントにおいて、蒸気流入管路途中にドレンポットを設け、このドレンポットの水位を検出するドレンポット内水位検出器と、このドレンポット内水位検出器の検出結果に基づいて前記遮断弁を閉止する如く構成したことを特徴とするウォータインダクション防止装置。
【請求項２】
前記給水加熱器に給水加熱器内水位検出器を設け、この給水加熱器内水位検出器並びに前記ドレンポット内水位検出器の両検出結果に基づいて前記遮断弁を閉止する如く構成したことを特徴とする請求項１記載のウォータインダクション防止装置。
【請求項３】
前記蒸気流入管路と前記ドレンポット間の分岐点の前記発電用蒸気タービン側には逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のウォータインダクション防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、発電用蒸気タービンプラントにおけるウォータインダクション防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電用蒸気タービンプラントにおいて、復水器、給水加熱器、脱気器は重要な熱交換器である。復水器は、発電用蒸気タービンの排気蒸気を凝縮し同タービンの背圧を真空に保ち、発電用蒸気タービンプラントの効率を上げると共に、この凝縮し復水化した水を回収して再び発電用蒸気タービンサイクルに利用することを目的に設置されている。給水加熱器は、発電用蒸気タービンの抽気を用いて復水及び給水を加熱することによって、発電用蒸気タービンプラントの熱効率を向上させることを目的に設置されている。脱気器は、発電用蒸気タービンの抽気と給水を直接接触させて加熱することにより、ボイラ給水中の非凝縮ガスを分離・除去、即ち、脱気し、機器の腐食を防止することを目的に設置されている。
【０００３】
このような発電用蒸気タービンプラントにおいて、復水器、給水加熱器、脱気器内に配設されている給水チューブが破損し漏水などが発生した場合、同漏水は抽気管を上昇し、発電用蒸気タービン内に水が浸入することとなる。この現象をウォータインダクションと言い、これにより発電用蒸気タービンの動翼、静翼、ロータなどに損傷を引き起こす。
【０００４】
以下に従来の方法を給水加熱器を例にとり図３を用いて説明する。図３において、発電用蒸気タービン３１と給水加熱器３２及び発電用蒸気タービン３１から給水加熱器３２へ流入する抽気配管３３と、その管路途中に設けられている遮断弁３４、そして給水加熱器３２の水位を測定する給水加熱器内水位検出器３５と同水位検出器３５から得た給水加熱器３２内の水位を基に遮断弁３４に指令を与えるウォータインダクション防止回路３６が設置されている。
【０００５】
このような発電用蒸気タービンプラントにおいて、発電用蒸気タービン３１内への水の流入源である給水加熱器３２内の水位を給水加熱器内水位検出器３５にて常時監視し、同水位が危険水位以上に上昇するとウォータインダクション防止回路３６からの指令により遮断弁３４を全閉し、発電用蒸気タービン３１と給水加熱器３２間の流入管路を遮断するという方法であった。
【０００６】
従来の方法では、通常状態において発電用蒸気タービン３１から復水器、給水加熱器、脱気器内へ流入する蒸気量と、復水器、給水加熱器、脱気器からドレンタンクなどへ排出される排気量がバランスされ、一定水位を保つように制御されているが、復水器、給水加熱器、脱気器内部に配設されている給水チューブが破損し漏水などが発生した場合には、復水器、給水加熱器、脱気器内の水位が異常上昇する。そして、給水加熱器内水位検出器にて危険水位に達したことを検知し、ウォータインダクション防止回路３６からの指令により管路途中の遮断弁３４を全閉し、ウォータインダクションに至ることを防止するものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ウォータインダクション時以外にも復水器、給水加熱器、脱気器内の水位が危険水位まで上昇してしまう場合がある。例えば、発電用蒸気タービンの停止過程においては、発電用蒸気タービンの流入蒸気量が急変し互いの器内圧力が逆転することがあり、この影響で復水器、給水加熱器、脱気器内の水位が危険水位まで上昇する場合がある。よって、この方法ではウォータインダクション発生時以外にも全閉してしまうという問題があった。
【０００８】
ウォータインダクション発生に至る力学上の原理は、復水器、給水加熱器、脱気器内の圧力が発電用蒸気タービン内の圧力より高くなった場合に、復水器、給水加熱器、脱気器内の水が発電用蒸気タービン内に逆流するものである。このことから本発明は、蒸気の流入管路途中にドレンポットを設けてドレンポットの水位を検出し、ウォータインダクション防止機能の基本機能は残しながら、ウォータインダクション発生時以外の遮断弁全閉を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるウォータインダクション防止装置は、発電用蒸気タービンと給水加熱器間の蒸気流入管路途中に設置されている遮断弁を有する発電用蒸気タービンプラントにおいて、蒸気流入管路途中にドレンポットを設け、このドレンポットの水位を検出するドレンポット内水位検出器と、このドレンポット内水位検出器の検出結果に基づいて前記遮断弁を閉止する如く構成したことを要旨とする。
【００１０】
更に、本発明に係わるウォータインダクション防止装置は、前記給水加熱器に給水加熱器内水位検出器を設け、この給水加熱器内水位検出器並びに前記ドレンポット内水位検出器の両検出結果に基づいて前記遮断弁を閉止する如く構成したことを要旨とする。
【００１１】
更に、本発明に係わるウォータインダクション防止装置は、前記蒸気流入管路と前記ドレンポット間の分岐点の前記発電用蒸気タービン側には逆止弁が設けられていることを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について給水加熱器を例にとり、本発明の第1の実施形態を図１を用いて説明する。図１において、発電用蒸気タービン１１と給水加熱器１２及び発電用蒸気タービン１１から給水加熱器１２へ流入する抽気配管１３と、その管路途中に設けられている遮断弁１４がある。また、遮断弁１４と給水加熱器１２間にドレンポット１５を設け、このドレンポット１５内の水位を測定するドレンポット水位検出器１６から得た検出信号を基に遮断弁１４とドレン排出用オン／オフ弁１７に指令を与えるウォータインダクション防止回路１８が設置されている。
【００１３】
上記の構成において、常にドレンポット内水位検出器１６の値をウォータインダクション防止回路１８が監視し、ドレンポット１５内の水位が安全水位より上昇した場合にウォータインダクション防止回路１８からの指令により遮断弁１４を全閉するとともにドレン排出用オン／オフ弁１７に全開指令を出力し、発電用蒸気タービン１１と給水加熱器１２間の流入管路を遮断するとともにドレンポット１５のドレンの排出管路を全開して、ウォータインダクションを防止する方法である。
【００１４】
なお、ドレンポット１５は抽気配管１３の管路途中に設けてあるが、抽気配管１３とドレンポット１５との分岐点には逆止弁２０が設けられている。この結果、給水加熱器１２から発電用蒸気タービン１１へ向かう水のみがドレンポット１５へ流入するようにしてある。
【００１５】
次に本発明の第２の実施形態を図２を用いて説明する。図２において図１と同一個所は同一符号で示してある。第1の実施形態で述べた発電用蒸気タービンプラントに従来の技術である給水加熱器内水位検出器１９が設置されている。このような発電用蒸気タービンプラントにおいて、ドレンポット内水位検出器１６でドレンポット１５内の水位を測定し、また給水加熱器内水位検出器１９で給水加熱器１２内の水位を測定する。
【００１６】
そして、これらの値をウォータインダクション防止回路１８で常時監視し、ドレンポット１５内の水位が安全水位より上昇した場合、かつ給水加熱器１２内の水位が危険水位以上に上昇した場合にウォータインダクション発生と判断して、ウォータインダクション防止回路１８からの指令により遮断弁１３を全閉するとともにドレン排出用オン／オフ弁１７を全開して、ウォータインダクションを防止する方法である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によると、従来のウォータインダクション防止機能の基本機能は残しながら、課題であったウォータインダクション発生時以外にも遮断弁を全閉してしまうという問題点を改善することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係わるウォータインダクション防止装置を示す構成図。
【図２】本発明の他の実施形態に係わるウォータインダクション防止装置を示す構成図。
【図３】従来のウォータインダクション防止装置を示す構成図。
【符号の説明】
１１…発電用蒸気タービン
１２…給水加熱器
１３…抽気配管
１４…遮断弁
１５…ドレンポット
１６…ドレンポット内水位検出器
１７…ドレン排出用オン／オフ弁
１８…ウォータインダクション防止回路
１９…給水加熱器内水位検出器
２０…逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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