JP2012102980A - Blow tank and method of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a blow tank provided in a steam power plant, receiving drain and / or steam, cooling it and sending it to a wastewater treatment apparatus, and a method of using the blow tank.
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。 Conventional general steam power plants use coal, heavy oil, LNG, or the like as fuel to generate steam in a boiler, and the generated steam is guided to a steam turbine to drive a generator to generate power. The steam that drives the steam turbine is cooled by a condenser using seawater as a cooling medium to become condensed water. This condensate becomes boiler feed water and is heated by a low pressure feed water heater, and further, dissolved oxygen and the like in the feed water is removed by a deaerator and then heated by a high pressure feed water heater and sent to the boiler. The steam extracted from the steam turbine is used to heat the low-pressure feed water heater, the deaerator, and the high-pressure feed water heater.
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。 When starting up a steam power plant, it is necessary to supply about 25% of the boiler's rated water supply to protect the boiler water wall of the boiler. On the other hand, even if the boiler is started, the generated steam cannot be immediately supplied to the steam turbine. In order to supply steam to the steam turbine, it is necessary to maintain the steam at a specified temperature and pressure. Further, after the steam is supplied to the steam turbine, the amount of steam is gradually increased, and finally all the generated steam is supplied to the steam turbine. It will be. As described above, since the boiler water supply amount and the steam supply amount to the steam turbine are different at the startup of the steam power plant, the steam power plant is provided with a startup bypass device, and surplus steam is condensed into the condensate via the flash tank. Led to the vessel.
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)。 In the past, many proposals have been made for power generation efficiency, effective use of energy, energy saving, and reduction of running costs in a steam power plant. Proposals for such effective use of energy include not only those corresponding to normal operation but also those corresponding to startup bypass operation. For example, when a steam power plant is started, a warming operation is required in which steam generated by igniting a boiler is gradually sent to various places such as a main steam pipe using a startup bypass device to raise the temperature to a predetermined temperature. Conventionally, steam used for this warming has been discharged to the outside without being effectively used, but proposals have been made for effectively using the steam used for this warming (for example, Patent Documents 1 and 2). reference).
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。 In a steam power plant, improvement of power generation efficiency, reduction of running costs, etc. should be said to be eternal issues, and further improvements are expected in the future. For example, during startup bypass operation of a steam power plant, steam and / or drain blown from the upper drain valve of the steam control valve is sent to the turbine flash pipe for gas-liquid separation, and drain is sent from the turbine flash pipe to the blow tank. . Industrial water is added to the drain sent to the blow tank, and the drain whose temperature has been lowered is sent to the waste water treatment apparatus. Although such a treatment method is a simple method, the amount of waste water to be treated increases, and it cannot be said to be a preferable method from the viewpoint of heat recovery. It is thought that the power generation efficiency can be improved and the running cost can be reduced by improving the processing device and processing method for drain and / or steam sent to the blow tank. With regard to steam, little attention has been paid, and no processing apparatus, processing method, etc. that can reduce running costs have been proposed.
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。 An object of the present invention is to provide a blow tank that can reduce running costs and can effectively use heat, and a method of using the same.
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。 The present invention is a blow tank that is provided in a steam power plant, receives drain and / or steam, cools it and sends it to a wastewater treatment device, and is provided with the tank body and drain and / or steam provided in the tank body. An indirect cooling means for cooling and using condensate as a cooling medium.
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。 Further, the present invention is characterized in that the blow tank further includes a second cooling means provided in the tank body for cooling drain and / or steam and using industrial water or seawater as a cooling medium.
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。 Further, the present invention is a method of using the blow tank, wherein the steam power plant includes at least a condenser for cooling and condensing steam exhaust gas from a steam turbine, a condensate pump for feeding condensate, and a steam ejector. An air extraction device that evacuates the condenser, a ground condenser that exchanges heat between the ground steam and the condensate, and a drain cooler that is located upstream of the low-pressure feed water heater and exchanges heat between the drain and the condensate, These have a condensate system arranged in the above order from the condenser toward the low-pressure feed water heater, send condensate from the outlet of the air extraction device to the indirect cooling means, the drain and The condensate heat-exchanged with steam is returned to the inlet portion of the ground condenser, or condensate is sent from the outlet portion of the ground condenser to the indirect cooling means, and the drain and / or steam and heat are sent. A method using a blow tank and returning the conversion was condensate to the inlet portion of the Dorenkura.
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。 Further, the present invention is a method of using the blow tank, wherein the drain and / or steam is drain and / or steam blown before and during startup of the steam power plant, and the indirect cooling means is The blow tank is used in preference to the second cooling means, and when the condensate cannot be supplied to the indirect cooling means, the second cooling means is used to cool the drain and / or steam. How to use.
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。 Further, the present invention is the method of using the blow tank, wherein the steam power plant is evacuated by supplying water and / or steam until a predetermined steam is supplied to the steam turbine and switched to a normal load operation after the boiler is started. And a starting bypass device that sends the steam and / or drain to the condenser through a temperature reducer and uses it as a condensate, and the drain and / or steam blown when starting the steam power plant is the starting bypass. It is the drain and / or steam which are blown at the time of start-up bypass operation using the device.
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。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the method of using the blow tank, the steam power plant is a steam power plant that supports weekend start / stop (WSS) operation or midnight start / stop (DSS) operation.
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。 In the blow tank of the present invention, since the cooling means for cooling the drain and / or steam is an indirect cooling means, the cooling medium does not become drainage unlike the direct contact cooling method. For this reason, the amount of wastewater to be treated does not increase, and the running cost of the wastewater treatment facility can be reduced. Also, since the cooling medium of the indirect cooling means is condensate, if the condensate whose temperature has been increased by exchanging heat with drain and / or steam is returned to the condensate system, the load on the feed water heater is reduced, The thermal efficiency of the power plant increases.
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。 According to the invention, the blow tank includes the second cooling means using industrial water or seawater as a cooling medium, so that the drain and / or steam is cooled even before the steam power plant is started. be able to. Since the two cooling means having different cooling media are provided, the blow tank can be operated efficiently.
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。 In the method of using the blow tank of the present invention, the condensate is sent to the indirect cooling means from the outlet of the air extraction device or the outlet of the ground condenser, so that the temperature of the condensate is relatively low and is preferable as a cooling medium. Condensate has the lowest temperature at the condenser outlet, but condensate is also used as a cooling medium for the air extraction device, so if it is equipped with an air extraction device, Furthermore, it is preferable to send condensate from the outlet of the downstream ground condenser. In addition, since the condensate heat-exchanged with the drain and / or steam is returned to the inlet of the ground condenser or the drain cooler, the temperature of the condensate system rises, the load on the feed water heater is reduced, and the thermal efficiency of the steam power plant increases. .
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。 Also, the method of using the blow tank of the present invention uses the indirect cooling means in preference to the second cooling means, and uses the second cooling means when the condensate cannot be supplied to the indirect cooling means. The amount of drainage does not increase, and is also preferable from the viewpoint of heat recovery.
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。 According to the present invention, since the drain and / or steam blown at the start of the steam power plant is the drain and / or steam blown at the start-up bypass operation, the blown drain and / or steam is relatively Many. However, since it can be cooled by the indirect cooling means, the amount of wastewater to be processed does not increase, and heat can be recovered, and the blow tank of the present invention is preferably used in a steam power plant equipped with a startup bypass device. Can do.
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。 Moreover, since the blow tank of the present invention relates to the treatment of drain and / or steam blown at the start of a steam power plant, weekend stop start (WSS) operation and midnight stop start (DSS) operation with many start and stop are performed. It can use suitably for the steam power plant to perform.
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。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a blow tank as a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a process flow diagram showing a schematic configuration of a steam power plant including a blow tank. In FIG. 2, a part of the structure around the blow tank is omitted. First, the overall configuration of the steam power plant will be explained according to the flow of steam, condensate and water supply during normal operation (normal load operation), then the configuration of the blow tank, the operating procedure when starting the steam power plant, and how to use the blow tank Will be explained.
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。
The boiler 1 includes a
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。
The steam discharged from the low-pressure turbine is cooled and condensed by the
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。
The low-pressure
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Connected to the upper part of the tank
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。
The
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。
Since the condensate sent to the
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。
The cooling water supply means 103 comprises a
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。
The
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。
The steam power plant is provided with a startup bypass device used when starting up. The startup bypass device includes a primary
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。
The primary
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Next, an operation procedure at the time of starting the steam power plant and a method for treating drain and / or steam blown into the
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。
When starting a steam power plant, in order to protect the
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。
After water filling of the boiler 1, system water circulation is performed through the boiler 1, the primary
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。
When the flash tank pressure becomes 0.98 MPa, the
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。
When the warming of the main steam pipe 13 is finished, the
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。
During the startup bypass operation, auxiliary steam is supplied to the
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。
The
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。
During startup bypass operation, blow steam from the
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。
In the
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。
In a conventional steam power plant, all the high-temperature drain and / or steam that is discarded in the
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。
The steam blow to the turbine flush pipe 47 during the startup bypass operation may take 5 to 6 hours, so that a large amount of drain and / or steam is discarded in the blow tank during the startup bypass operation. The
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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed to various embodiments and used without departing from the spirit of the invention. For example, instead of the cooling water supply means 103, a jacket or a cooling pipe may be provided around the inside of the
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
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。 A blow tank provided in a steam power plant for receiving drain and / or steam, cooling it and sending it to a wastewater treatment device,
The tank body,
An indirect cooling means for cooling the drain and / or steam provided in the tank body and using condensate as a cooling medium;
A blow tank characterized by comprising:
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。 A method of using the blow tank according to claim 1 or 2,
The steam power plant includes at least a condenser that cools and condenses exhaust steam from a steam turbine, a condensate pump that feeds condensate, an air extraction device that evacuates the condenser with a steam ejector, a ground A ground condenser that exchanges heat between steam and condensate, a drain cooler that is located upstream of the low-pressure feed water heater and exchanges heat between the drain and condensate, and these flow from the condenser toward the low-pressure feed water heater. Having a condensate system arranged in the above order,
Condensate is sent from the outlet of the air extraction device to the indirect cooling means, and the condensate heat-exchanged with the drain and / or steam is returned to the inlet of the ground condenser,
Alternatively, the method of using a blow tank is characterized in that condensate is sent from the outlet of the ground condenser to the indirect cooling means, and the condensate heat-exchanged with the drain and / or steam is returned to the inlet of the drain cooler.
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。 A method of using the blow tank according to claim 2,
The drain and / or steam is drain and / or steam blown before and during startup of the steam power plant,
The indirect cooling means is used in preference to the second cooling means, and when the condensate cannot be supplied to the indirect cooling means, the second cooling means is used to cool the drain and / or steam. How to use the featured blow tank.
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。 After the boiler is started, the steam power plant distributes water and / or steam until a predetermined steam is supplied to the steam turbine and is switched to normal load operation, and exhausted steam and / or drain is passed through a temperature reducer. Comprising a start-up bypass device for sending to the condenser and condensing,
5. The blow according to claim 4, wherein the drain and / or steam blown at startup of the steam power plant is drain and / or steam blown at startup bypass operation using the startup bypass device. How to use the tank.
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