(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの起動時や停止時に補助蒸気ラインより脱気器に加熱蒸気を供給するための圧力制御弁を有する加熱蒸気系統及びシール蒸気を供給するためのシール蒸気系統を有する前記脱気器の蒸気系統設備において、前記シール蒸気系統は、前記加熱蒸気系統の圧力制御弁の後流側において同加熱蒸気系統と並設されるバイパスラインからなり、同バイパスラインには開閉弁とオリフィスとを直列に接続して設けたことを特徴とする脱気器シール蒸気系統設備。
【請求項２】
プラントの起動時や停止時に補助蒸気ラインより脱気器に加熱蒸気を供給するための圧力制御弁を有する加熱蒸気系統及びシール蒸気を供給するためのシール蒸気系統を有する前記脱気器の蒸気系統設備において、前記シール蒸気系統は、前記加熱蒸気系統と並設され、開閉弁を介して出口端は前記脱気器内の液相内へ開口していることを特徴とする脱気器シール蒸気系統設備。
【請求項３】
前記シール蒸気系統の出口端は、前記脱気器の液相内へ開口する代わりに、前記脱気器の降水管へ接続していることを特徴とする請求項２記載の脱気器シール蒸気系統設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は火力及び原子力発電プラントの脱気器シール蒸気系統設備に関し、シール蒸気系統の簡素化を計ると共に、シール機能を確実に果たすようにした設備である。
【０００２】
【従来の技術】
図４は火力及び原子力発電プラントにおける脱気器の系統を示す図であり、１は脱気器であり低圧ヒータからの加熱水から空気等の気体を除去し、高圧ヒータへ送る装置である。復水器４０で復水した水は復水ポンプ４１で低圧ヒータ４２ａ，４２ｂへ送られ加熱されて加熱水となり、低圧ヒータ４２ｂからの加熱水は配管２より脱気器１へ送られる。脱気器では蒸気タービン出口蒸気より復水を直接接触させ、脱気器器内圧力の飽和温度まで上昇させて空気等の非凝縮ガスを除去する。脱気器１で脱気された加熱水はポンプ４３により高圧ヒータ４４ａ，４４ｂに送られ、高温の給水となり、ボイラに送られる。
【０００３】
図５は上記に説明の脱気器の加熱蒸気系統及びシール蒸気系統の詳細を示す図である。図において、脱気器１の配管２には補助蒸気ライン６０より開閉弁３、加熱蒸気圧力制御弁４、開閉電動弁５を介して加熱蒸気が送られる加熱蒸気ラインが接続されている。又、脱気器１の配管２には同じ補助蒸気ライン６０より開閉弁６、シール蒸気圧力制御弁７、開閉ピストン弁８を介してシール蒸気が供給されるシール蒸気ラインが接続されている。これら各弁３，４，５，６，７，８は制御装置１０により、その開閉動作、弁の開度がそれぞれ制御される。上記の加熱蒸気ラインは、プラントのスタート時や低負荷時又は急激な負荷減少時に補助蒸気ライン６０より蒸気を供給し、蒸気タービンからの抽気をバックアップするものであり、シール蒸気ラインは、プラント停止中に脱気器タンク内へ大気が流入してタンク内の溶存酸素量が高まり系内が酸化して錆が発生するのを防止するために、圧力センサ９からの圧力信号に基づいて脱気器１内に蒸気を投入し、脱気器１内を大気圧以上に保持するためのラインである。
【０００４】
上記構成の脱気器の蒸気系統において、シール蒸気ラインの蒸気量は、加熱補助蒸気ラインの蒸気量に比べてかなり小さく、補助蒸気量はシール蒸気の数１０倍にも達する。補助蒸気ラインより加熱蒸気を供給する場合には、制御装置１０からの指令により同時に開閉弁５を開として、加熱蒸気圧力制御弁４を所定の開度に設定し、所定時間蒸気を供給する。又、シール蒸気を供給する場合も同様にユニットの停止を制御装置１０が検出し、開閉ピストン弁８を開として、シール蒸気圧力制御弁７を所定の開度に設定し、シール用蒸気を脱気器１内へ供給し、脱気器内圧力センサ９の圧力信号が大気圧を大気圧以上になるように保持する。
【０００５】
シール蒸気ラインを加熱蒸気ラインの圧力制御弁４により、その開度を制御して代用することが考えられるが、シール蒸気量は前述のように少なく、加熱蒸気量の１／１０以下であり、大流量の圧力制御弁４の開度を微少な開度として制御するので、弁は微開状態で正確な制御ができず、オン／オフ動作となってしまい好ましくない。従って従来は加熱蒸気ラインとは別にシール蒸気ラインを設け、開閉弁６、圧力制御弁７、開閉ピストン弁８を必要としていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の脱気器の加熱蒸気系統は、補助蒸気ラインに脱気器加熱蒸気ラインと脱気器シール蒸気ラインがそれぞれ専用に接続し、脱気器へ蒸気を供給するようになっており、装置の蒸気系統が複雑となり系統の簡素化が望まれていた。しかし、シール蒸気の供給を蒸気流量の多い加熱蒸気ラインで実施しようとすると、前述のように加熱蒸気ラインの圧力制御弁は微開状態でオン／オフ作動となっており、騒音の発生や弁の信頼性が損なわれるとゆう問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、脱気器のシール蒸気ラインを簡素化し、簡単なシールラインを設けて従来と同様の脱気器のシール機能を果たすことのできる脱気器シール蒸気系統設備を提供することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の（１）〜（３）の手段を提供する。
【０００９】
（１）プラントの起動時や停止時に補助蒸気ラインより脱気器に加熱蒸気を供給するための圧力制御弁を有する加熱蒸気系統及びシール蒸気を供給するためのシール蒸気系統を有する前記脱気器の蒸気系統設備において、前記シール蒸気系統は、前記加熱蒸気系統の圧力制御弁の後流側において同加熱蒸気系統と並設されるバイパスラインからなり、同バイパスラインには開閉ピストン弁とオリフィスとを直列に接続して設けたことを特徴とする脱気器シール蒸気系統設備。
【００１０】
（２）プラントの起動時や停止時に補助蒸気ラインより脱気器に加熱蒸気を供給するための圧力制御弁を有する加熱蒸気系統及びシール蒸気を供給するためのシール蒸気系統を有する前記脱気器の蒸気系統設備において、前記シール蒸気系統は、前記加熱蒸気系統と並設され、開閉ピストン弁を介して出口端は前記脱気器内の液相内へ開口していることを特徴とする脱気器シール蒸気系統設備。
【００１１】
（３）前記シール蒸気系統の出口端は、前記脱気器の液相内へ開口する代わりに、前記脱気器の降水管へ接続していることを特徴とする（２）記載の脱気器シール蒸気系統設備。
【００１２】
本発明の（１）においては、プラントの停止時において脱気器内を大気圧以上として大気の吸入を防止し溶存酸素が高まって系内に錆を発生させないように蒸気でシールすることが行なわれている。シール蒸気系統では補助蒸気ラインから加熱蒸気系統の圧力制御弁を開きバイパスラインへ蒸気を流し、バイパスラインの開閉ピストン弁を開いてオリフィスより所定量の蒸気を脱気器へ供給し、脱気器内を大気圧以上に保持する。供給されるシール蒸気は、加熱蒸気量よりも少ないが、加熱蒸気系統の圧力制御弁を開いてもオリフィスで設定された必要蒸気量がバイパスラインから脱気器へ安定して供給されるので、加熱蒸気系統の圧力制御弁も変動することなく蒸気を供給することができる。本発明の（１）では、このように加熱蒸気系統の圧力制御弁をシール蒸気供給時に兼用して使用するのでシール蒸気系統は従来よりも簡素化される。
【００１３】
本発明の（２）では、シール蒸気系統の開閉弁によりシール蒸気量が設定され、その出口端は脱気器内の液相内に開口しているので、シール蒸気は、補助蒸気ラインから加熱蒸気系統とは独立に開閉ピストン弁のみのラインを通り、脱気器の液相を介して、タンク内に供給され、脱気器内を大気圧以上に保持することができる。従って、簡単なシール蒸気系統で加熱蒸気系統を使用せずシール蒸気が供給される。
【００１４】
本発明の（３）では、シール蒸気系統の出口端は降水管に接続されているので、上記（２）発明と同じく、蒸気は補助蒸気ラインから加熱蒸気系統とは独立に開閉弁のみのラインを通り、降水管へ供給され、降水管から液相を通ってタンク内へ供給され、脱気器内を大気圧以上に保持する。従って、上記（２）の発明と同様の効果が簡単なシール蒸気系統で得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実施の第１形態に係る脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。図において符号１乃至５及び９，１０，６０は図５に示した従来例と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付し、そのまま引用して説明するが、本発明の特徴部分は、符号１１，１２，１３の部分にあり、以下に詳しく説明する。
【００１６】
図１において、補助蒸気ライン６０からは、従来と同様に開閉弁３、加熱蒸気圧力制御弁４、開閉電動弁５からなる加熱蒸気系統が設けられ、脱気器１へ蒸気を供給できるようになっている。１１はバイパスラインで開閉ピストン弁１２とオリフィス１３とから構成され、加熱蒸気系統の開閉電動弁５に並設されている。この構成は、図５に示す従来の開閉弁６、圧力制御弁７、開閉ピストン弁８からなるラインに代わるもので、系統が簡素化されている。
【００１７】
上記構成の実施の第１形態において、シール蒸気を脱気器１へ供給する場合には、制御装置１０はユニットの停止を検出すると共に、圧力センサ９からの脱気器１内の圧力信号を取込み、脱気器１の圧力が大気圧以上となるよう圧力制御弁４を所定の蒸気流量となるように開度を設定し、開閉ピストン弁１２を開とするように制御する。又、オリフィス１３は必要なシール蒸気流量となるようなオリフィスを選定しておく。
【００１８】
このような制御により補助蒸気ライン６０からの蒸気は圧力制御弁４で設定された開度からバイパスライン１１に流入し、オリフィス１３で設定された一定の流路で一定の流量となって配管２を通り脱気器１内へ所定時間蒸気を供給し、脱気器１内を大気圧以上に保持する。この場合、オリフィス１３で設定される流量は一定量であるので、圧力制御弁４の流量も変動が小さくなり、オン／オフ動作も抑えられ、安定した蒸気流量でシール蒸気を供給することができる。
【００１９】
図２は本発明の実施の第２形態に係る脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。図において、実施の第１形態と異なる部分は、図１に示すバイパスライン１１、開閉ピストン弁１２、オリフィス１３に代えて、配管２１、開閉ピストン弁２０を設けた部分であり、その他の構成は図１と同じである。
【００２０】
図２において、補助蒸気ライン６０からは、開閉ピストン弁２０を介して配管２１が設けられ、配管２１の先端は脱気器１内を貫通し、脱気器１底面の液相中に開口するようになっている。このような構成の実施の第２形態において、シール蒸気を供給する場合には、制御装置１０は圧力センサ９からの脱気器１内の圧力信号を取込み、脱気器１内の圧力が大気圧以上となるよう、開閉ピストン弁２０を所定時間開として蒸気を配管２１から脱気器１内の液相内へ直接投入する。投入された蒸気は脱気器液相内を加熱し、脱気器１内を大気圧以上に保持する。なお、開閉ピストン弁２０の開放時の蒸気流量は必要なシール蒸気流量となる容量のものを選定しておく。
【００２１】
本実施の第２形態においては、シール蒸気の供給は加熱蒸気ラインの開閉弁３、圧力制御弁４、開閉電動弁５はすべて作動させることなく、開閉ピストン弁２０のみの開閉により、必要なシール蒸気が供給されるので、簡単な構成により、上記実施の第１形態と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
図３は本発明の実施の第３形態に係る脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。図において、実施の第１形態と異なる部分は、図１に示すバイパスライン１１、開閉ピストン弁１２、オリフィス１３に代えて、配管３１、開閉ピストン弁３０を設けた部分である。又、図２に示す実施の第２形態と比べると、第２形態においては配管２１の先端は脱気器１内の液相中に開口していたが、本実施の第３形態においては、配管３１を脱気器１の降水管５０に接続した構成である。
【００２３】
上記構成の実施の第３形態によれば、シール蒸気を供給する場合には、制御装置１０は圧力センサ９からの脱気器１内の圧力信号を取込み、脱気器１内の圧力が大気圧以上となるよう、開閉ピストン弁３０を所定時間開として蒸気を配管３１から降水管５０へ供給する。蒸気は降水管５０及び脱気器液相内の復水を加熱し、脱気器１内を大気圧以上に保持する。なお、開閉ピストン弁３０の容量はシールに必要な蒸気流量が得られるものを選定しておく。
【００２４】
本実施の第３形態においては、シール蒸気の供給は加熱蒸気ラインの開閉弁３、圧力制御弁４、開閉電動弁５はすべて作動させることなく、開閉ピストン弁３０のみの開閉により、必要なシール蒸気が供給されるので、簡単な構成により上記実施の第１形態及び第２形態と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の脱気器シール蒸気系統設備は、（１）プラントの起動時や停止時又は急激な負荷減少時に補助蒸気ラインより脱気器に加熱蒸気を供給するための圧力制御弁を有する加熱蒸気系統及びシール蒸気を供給するためのシール蒸気系統を有する前記脱気器の蒸気系統設備において、前記シール蒸気系統は、前記加熱蒸気系統の圧力制御弁の後流側において同加熱蒸気系統と並設されるバイパスラインからなり、同バイパスラインには開閉弁とオリフィスとを直列に接続して設けたことを特徴としている。このような構成により、シール蒸気系統では補助蒸気ラインから加熱蒸気系統の圧力制御弁を開きバイパスラインへ蒸気を流し、バイパスラインの開閉ピストン弁を開いてオリフィスより所定量の蒸気を脱気器へ供給し、脱気器内を大気圧以上に保持する。供給されるシール蒸気は、加熱蒸気量よりも少ないが、加熱蒸気系統の圧力制御弁を開いてもオリフィスで設定された必要蒸気量がバイパスラインから脱気器へ安定して供給されるので、加熱蒸気系統の圧力制御弁も変動することなく蒸気を供給することができる。本発明の（１）では、このように加熱蒸気系統の圧力制御弁をシール蒸気供給時に兼用して使用するのでシール蒸気系統は従来よりも簡素化される。
【００２６】
本発明の（２）は、上記（１）の前提と同じ構成の蒸気系統設備において、前記シール蒸気系統は、前記加熱蒸気系統と並設され、開閉ピストン弁を介して出口端は前記脱気器内の液相内へ開口していることを特徴としている。このような構成により、シール蒸気は補助蒸気ラインから加熱蒸気系統とは独立に、開閉ピストン弁のみのラインを通り脱気器の液相を加熱し、脱気器内を大気圧以上に保持することができる。従って、簡単なシール蒸気系統で加熱蒸気系統を使用せずシール蒸気が供給される。
【００２７】
本発明の（３）では、シール蒸気系統の出口端は降水管に接続されているので、上記（２）発明と同じく、蒸気は補助蒸気ラインから加熱蒸気系統とは独立に開閉弁のみのラインを通り、降水管へ供給され、降水管及び脱気器の復水を加熱し、脱気器内を大気圧以上に保持する。従って、上記（２）の発明と同様の効果が簡単なシール蒸気系統で得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係る脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。
【図２】本発明の実施の第２形態に係る脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。
【図３】本発明の実施の第３形態に係る脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。
【図４】火力発電プラントにおける脱気器の一般的な系統図である。
【図５】従来の脱気器シール蒸気系統設備の系統図である。
【符号の説明】
１                  脱気器
２，２１，３１      配管
３                  開閉弁
４                  加熱蒸気圧力制御弁
５                  開閉電動弁
９                  圧力センサ
１０                制御装置
１１                バイパスライン
１２，２０，３０    開閉ピストン弁
１３                オリフィス
５０                降水管
６０                補助蒸気ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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