JP3317536B2 - 飽和ドレン排出配管系統 - Google Patents
飽和ドレン排出配管系統Info
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- JP3317536B2 JP3317536B2 JP00962393A JP962393A JP3317536B2 JP 3317536 B2 JP3317536 B2 JP 3317536B2 JP 00962393 A JP00962393 A JP 00962393A JP 962393 A JP962393 A JP 962393A JP 3317536 B2 JP3317536 B2 JP 3317536B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発電設備等に使用されて
いる熱交換器等を有した飽和ドレン排出配管系統に関す
る。
いる熱交換器等を有した飽和ドレン排出配管系統に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】発電設備においてはプラントの熱効率を
向上することを目的として熱交換器等が設けられてい
る。この熱交換器等は、給水加熱器、湿分分離器、湿分
分離加熱器、それらのドレンタンク等であり、飽和ドレ
ン排出配管系統にそれぞれ配置されている。
向上することを目的として熱交換器等が設けられてい
る。この熱交換器等は、給水加熱器、湿分分離器、湿分
分離加熱器、それらのドレンタンク等であり、飽和ドレ
ン排出配管系統にそれぞれ配置されている。
【０００３】すなわち、図３は原子力プラントの発電設
備に於ける概略系統例であり、原子炉１で発生した主蒸
気は主蒸気管２を経て高圧タービン３に導かれ、熱エネ
ルギーが回転エネルギーに変換される。高圧タービン３
を出た蒸気はクロスアラウンド管４を経て湿分分離加熱
器５に導かれ、ここで湿分が除去され、更に加熱されて
クロスアラウンド管６を経て低圧タービン７へ導かれ
る。低圧タービン７で仕事を終えた蒸気は復水器８で凝
縮し復水となり、復水ポンプ９で昇圧された後低圧給水
加熱器10を経て給水ポンプ11に送られる。給水ポンプ11
で更に昇圧された復水は高圧給水加熱器12を経て給水と
して原子炉１へ供給される。
備に於ける概略系統例であり、原子炉１で発生した主蒸
気は主蒸気管２を経て高圧タービン３に導かれ、熱エネ
ルギーが回転エネルギーに変換される。高圧タービン３
を出た蒸気はクロスアラウンド管４を経て湿分分離加熱
器５に導かれ、ここで湿分が除去され、更に加熱されて
クロスアラウンド管６を経て低圧タービン７へ導かれ
る。低圧タービン７で仕事を終えた蒸気は復水器８で凝
縮し復水となり、復水ポンプ９で昇圧された後低圧給水
加熱器10を経て給水ポンプ11に送られる。給水ポンプ11
で更に昇圧された復水は高圧給水加熱器12を経て給水と
して原子炉１へ供給される。
【０００４】湿分分離加熱器５の本体胴内には湿分分離
エレメント13、第１段加熱用伝熱管14および第２段加熱
用伝熱管15が配設されており、第１段加熱用伝熱管14に
は高圧タービン３からの抽気蒸気が導管16を介して供給
され、また第２段加熱用伝熱管15には主蒸気の一部が導
管17を介して供給される。そして、上記両伝熱管14，15
で熱交換した加熱蒸気は、加熱蒸気ドレン管18，19を経
て加熱蒸気ドレンタンク20，21に集められ、水位制御さ
れながら高圧給水加熱器12等へ回収される。
エレメント13、第１段加熱用伝熱管14および第２段加熱
用伝熱管15が配設されており、第１段加熱用伝熱管14に
は高圧タービン３からの抽気蒸気が導管16を介して供給
され、また第２段加熱用伝熱管15には主蒸気の一部が導
管17を介して供給される。そして、上記両伝熱管14，15
で熱交換した加熱蒸気は、加熱蒸気ドレン管18，19を経
て加熱蒸気ドレンタンク20，21に集められ、水位制御さ
れながら高圧給水加熱器12等へ回収される。
【０００５】第１段加熱用伝熱管14および第２段加熱用
伝熱管15にそれぞれ導かれ、伝熱管内を流れる加熱蒸気
と、その外側を流れるサイクル蒸気との間で熱交換が行
なわれる。
伝熱管15にそれぞれ導かれ、伝熱管内を流れる加熱蒸気
と、その外側を流れるサイクル蒸気との間で熱交換が行
なわれる。
【０００６】すなわち、高圧タービンの出口で約12％の
湿り度（プラント定格負荷時）のサイクル蒸気は、湿分
分離エレメント13で大部分の湿分が除かれた後、第１段
加熱用伝熱管14、続いて第２段加熱用伝熱管15に順次導
かれ、この間に加熱蒸気によって加熱された過熱蒸気と
なり、低圧タービンに送られる。一方、加熱蒸気はサイ
クル蒸気に熱を奪われて凝縮し、ドレンとして湿分分離
加熱器５から加熱蒸気ドレンタンク20，21に排出され
る。
湿り度（プラント定格負荷時）のサイクル蒸気は、湿分
分離エレメント13で大部分の湿分が除かれた後、第１段
加熱用伝熱管14、続いて第２段加熱用伝熱管15に順次導
かれ、この間に加熱蒸気によって加熱された過熱蒸気と
なり、低圧タービンに送られる。一方、加熱蒸気はサイ
クル蒸気に熱を奪われて凝縮し、ドレンとして湿分分離
加熱器５から加熱蒸気ドレンタンク20，21に排出され
る。
【０００７】加熱蒸気ドレンタンク20，21には水位制御
器26，27が設けられており、その水位制御器26，27から
の信号によって水位調節弁28，29の開度を制御すること
により、加熱蒸気ドレンタンク20，21内の水位が制御さ
れる。
器26，27が設けられており、その水位制御器26，27から
の信号によって水位調節弁28，29の開度を制御すること
により、加熱蒸気ドレンタンク20，21内の水位が制御さ
れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところがプラント運転
中にタービン負荷遮断が生じたときは出来るだけ速くタ
ービン負荷を立ち上げる必要がある。つまり、負荷遮断
が生じた時の状態、特に温度は高いままでタービンを再
起動する必要があるので、従来の熱交換器等の水位調節
ではタービン負荷遮断が生じたときは問題が生じる。
中にタービン負荷遮断が生じたときは出来るだけ速くタ
ービン負荷を立ち上げる必要がある。つまり、負荷遮断
が生じた時の状態、特に温度は高いままでタービンを再
起動する必要があるので、従来の熱交換器等の水位調節
ではタービン負荷遮断が生じたときは問題が生じる。
【０００９】プラント運転中にタービン負荷が遮断され
た場合は、高圧タービン３への流入蒸気が止まり、湿分
分離加熱器５、給水加熱器12Ａ，12Ｂ，10Ａ，10Ｂ内の
圧力が低下する。この給水加熱器等の圧力低下により例
えばドレン配管18Ａ，18Ｂ，18Ｃ，18Ｄ内ドレンは飽和
ドレンであるためフラッシュを生じる。一方、調節弁29
Ａ，29Ｂは給水加熱器等への蒸気が止まるためドレンが
発生しなくなり閉方向へ作動する。本ドレン配管18に系
統上必要な逆止弁43があると、フラッシュした蒸気が配
管内18Ｃ，18Ｄに封じ込められた状態となる。
た場合は、高圧タービン３への流入蒸気が止まり、湿分
分離加熱器５、給水加熱器12Ａ，12Ｂ，10Ａ，10Ｂ内の
圧力が低下する。この給水加熱器等の圧力低下により例
えばドレン配管18Ａ，18Ｂ，18Ｃ，18Ｄ内ドレンは飽和
ドレンであるためフラッシュを生じる。一方、調節弁29
Ａ，29Ｂは給水加熱器等への蒸気が止まるためドレンが
発生しなくなり閉方向へ作動する。本ドレン配管18に系
統上必要な逆止弁43があると、フラッシュした蒸気が配
管内18Ｃ，18Ｄに封じ込められた状態となる。
【００１０】この状態でプラントを再起動すると、熱交
換器等へ低圧の蒸気が流入し、温度の低いドレンが発生
してドレン配管18Ｃ，18Ｄに流入する。しかし、ドレン
配管18Ｃ，18Ｄにはフラッシュした比較的高温の蒸気が
封じ込められているので、温度の低いドレンと接触して
急激にドレン化する。
換器等へ低圧の蒸気が流入し、温度の低いドレンが発生
してドレン配管18Ｃ，18Ｄに流入する。しかし、ドレン
配管18Ｃ，18Ｄにはフラッシュした比較的高温の蒸気が
封じ込められているので、温度の低いドレンと接触して
急激にドレン化する。
【００１１】その際、体積が急激に減少することにより
ハンマー現象が発生する。このハンマー現象は配管系を
激しく振動させ甚だしい場合は配管系の破損に至る場合
もある。
ハンマー現象が発生する。このハンマー現象は配管系を
激しく振動させ甚だしい場合は配管系の破損に至る場合
もある。
【００１２】本発明の目的は、この様な点に鑑みて給水
加熱器等の飽和ドレン排出配管のハンマー現象を防止
し、タービン負荷遮断が生じたときに於いても健全な運
転を可能とする飽和ドレン排出配管系統を提供するもの
である。
加熱器等の飽和ドレン排出配管のハンマー現象を防止
し、タービン負荷遮断が生じたときに於いても健全な運
転を可能とする飽和ドレン排出配管系統を提供するもの
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は給水加熱器等の
飽和ドレン排出配管の調節弁をタービン負荷遮断時強制
的に開し、あるいはタービン起動時において調節弁開の
状態をタービン再起動後一定の負荷に到達するまで保持
する制御及び、給水加熱器等より次段熱交換器等まで下
り勾配である配管系、若しくは配管最底部より調節弁を
有する配管を復水器へ接続している配管系を特徴とす
る。
飽和ドレン排出配管の調節弁をタービン負荷遮断時強制
的に開し、あるいはタービン起動時において調節弁開の
状態をタービン再起動後一定の負荷に到達するまで保持
する制御及び、給水加熱器等より次段熱交換器等まで下
り勾配である配管系、若しくは配管最底部より調節弁を
有する配管を復水器へ接続している配管系を特徴とす
る。
【００１４】
【作用】給水加熱器等の飽和ドレン排出配管の調節弁を
タービン負荷遮断時強制的に開し、あるいはタービン起
動時において調節弁開の状態をタービン再起動後一定の
負荷に到達するまで保持する制御によりタービン負荷遮
断時発生するフラッシュ蒸気を次段給水加熱器等へ排出
することが可能となる。また、フラッシュ蒸気の排出が
困難な立ち上がり配管形状部が無い配管系、若しくはフ
ラッシュ蒸気の排出が困難な立ち上がり配管形状部が有
る場合は、調節弁を有する配管を復水器へ接続している
配管系により確実にフラッシュ蒸気を排出できる。
タービン負荷遮断時強制的に開し、あるいはタービン起
動時において調節弁開の状態をタービン再起動後一定の
負荷に到達するまで保持する制御によりタービン負荷遮
断時発生するフラッシュ蒸気を次段給水加熱器等へ排出
することが可能となる。また、フラッシュ蒸気の排出が
困難な立ち上がり配管形状部が無い配管系、若しくはフ
ラッシュ蒸気の排出が困難な立ち上がり配管形状部が有
る場合は、調節弁を有する配管を復水器へ接続している
配管系により確実にフラッシュ蒸気を排出できる。
【００１５】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００１６】図１において給水加熱器等45で発生した飽
和ドレンは配管18を介して次段交換器12へ排出される。
配管18は熱交換器等45より次段熱交換器等12へ下り勾配
で配管されており、配管途中には調節弁29Ａ、逆止弁43
Ａが設置されている。
和ドレンは配管18を介して次段交換器12へ排出される。
配管18は熱交換器等45より次段熱交換器等12へ下り勾配
で配管されており、配管途中には調節弁29Ａ、逆止弁43
Ａが設置されている。
【００１７】タービン負荷遮断が生じると、タービン負
荷遮断若しくは負荷遮断相当の信号37が水位制御器26に
入力されることにより、熱交換器45の水位検出器36の信
号とは無関係に調節弁29Ａが開する。一方、配管内18
Ｂ，18Ｃ内のドレンはタービン負荷遮断により熱交換器
等45、次段熱交換器等12の器内圧が低下することにより
フラッシュ現象を生じ、上記のように調節弁29Ａが開し
ていることにより体積を膨張させながら熱交換器12へ流
入する。更に配管18は下り勾配で有ることより配管18途
中でのフラッシュ蒸気の滞留もない。従ってタービン負
荷遮断後配管18内圧力は次段熱交換器と同等の圧力とな
り内部温度も飽和蒸気であることよりハンマー現象を生
じるような温度の高い蒸気は無いためタービン再起動時
温度の低いドレンが流入してもハンマー現象は発生しな
い。図２は配管18の途中に上り勾配の流路がある場合の
実施例を示し、本発明による調節弁制御方式の調節弁41
を有する復水器８まで配管40を有している。
荷遮断若しくは負荷遮断相当の信号37が水位制御器26に
入力されることにより、熱交換器45の水位検出器36の信
号とは無関係に調節弁29Ａが開する。一方、配管内18
Ｂ，18Ｃ内のドレンはタービン負荷遮断により熱交換器
等45、次段熱交換器等12の器内圧が低下することにより
フラッシュ現象を生じ、上記のように調節弁29Ａが開し
ていることにより体積を膨張させながら熱交換器12へ流
入する。更に配管18は下り勾配で有ることより配管18途
中でのフラッシュ蒸気の滞留もない。従ってタービン負
荷遮断後配管18内圧力は次段熱交換器と同等の圧力とな
り内部温度も飽和蒸気であることよりハンマー現象を生
じるような温度の高い蒸気は無いためタービン再起動時
温度の低いドレンが流入してもハンマー現象は発生しな
い。図２は配管18の途中に上り勾配の流路がある場合の
実施例を示し、本発明による調節弁制御方式の調節弁41
を有する復水器８まで配管40を有している。
【００１８】配管４０により配管１８に立ち上がり部３
９が有ってもタービン負荷遮断後調節弁４１により配管
内ドレンは全て排出されその結果配管１８内部は次段給
水加熱器等１２と同等の圧力、及びその飽和温度となっ
ておりハンマー現象を生じるような温度の高い蒸気は無
いためタービン再起動時温度の低いドレンが流入しても
ハンマー現象は発生しない。なお、図１、図２の構成に
おいて、タービン起動時、調節弁はタービン負荷若しく
はタービン負荷相当の信号により一定負荷まで開してお
く制御としてもよい。
９が有ってもタービン負荷遮断後調節弁４１により配管
内ドレンは全て排出されその結果配管１８内部は次段給
水加熱器等１２と同等の圧力、及びその飽和温度となっ
ておりハンマー現象を生じるような温度の高い蒸気は無
いためタービン再起動時温度の低いドレンが流入しても
ハンマー現象は発生しない。なお、図１、図２の構成に
おいて、タービン起動時、調節弁はタービン負荷若しく
はタービン負荷相当の信号により一定負荷まで開してお
く制御としてもよい。
【００１９】
【発明の効果】フラッシュ蒸気を次段給水加熱器へ排出
することによりタービン再起同時においては飽和ドレン
排出配管内流体温度は次段給水加熱器等と同様の低温状
態とすることが出来、タービン再起動時に於ける温度の
低いドレンの流入によるハンマー現象を防止できる。
することによりタービン再起同時においては飽和ドレン
排出配管内流体温度は次段給水加熱器等と同様の低温状
態とすることが出来、タービン再起動時に於ける温度の
低いドレンの流入によるハンマー現象を防止できる。
【図１】本発明の一実施例を示す系統図
【図２】本発明の他の一実施例を示す系統図
【図３】従来例を示す系統図
１…原子炉、２…主蒸気管、３…高圧タービン、４…ク
ロスアラウンド管、５…湿分分離加熱器、６…クロスア
ラウンド管、７…低圧タービン、８…復水器、９…復水
ポンプ、10…低圧給水加熱器、11…原子炉給水ポンプ、
12…高圧給水加熱器、13…湿分分離エレメント、14…第
１加熱用伝熱管、15…第２加熱用伝熱管、16…抽気管、
17…主蒸気導管、18，19…ドレン管、20，21…ドレンタ
ンク、26，27，36…水位制御装置、37…タービン負荷遮
断信号、38…タービン負荷信号、39…立上がり配管、40
…ドレン抜配管、41…調整弁、43…逆止弁、45…熱交換
器等。
ロスアラウンド管、５…湿分分離加熱器、６…クロスア
ラウンド管、７…低圧タービン、８…復水器、９…復水
ポンプ、10…低圧給水加熱器、11…原子炉給水ポンプ、
12…高圧給水加熱器、13…湿分分離エレメント、14…第
１加熱用伝熱管、15…第２加熱用伝熱管、16…抽気管、
17…主蒸気導管、18，19…ドレン管、20，21…ドレンタ
ンク、26，27，36…水位制御装置、37…タービン負荷遮
断信号、38…タービン負荷信号、39…立上がり配管、40
…ドレン抜配管、41…調整弁、43…逆止弁、45…熱交換
器等。
Claims (4)
- 【請求項１】 発電設備における給水加熱器又は湿分分
離器又は湿分分離加熱器及びそれらのドレンタンク等の
熱交換器等を有した飽和ドレン排出配管系統において、
上流側熱交換器等より次の熱交換器等までの系統中に逆
止弁および第１の調節弁を上流側から順に備え、前記逆
止弁と前記第１の調節弁との間であって配管の最底部よ
り復水器へ第２の調節弁を介して接続する系統を備え、
前記第２の調節弁はタービンの負荷遮断時において負荷
遮断若しくは負荷遮断相当の信号により開制御すること
を特徴とする飽和ドレン排出配管系統。 - 【請求項２】 発電設備における給水加熱器又は湿分分
離器又は湿分分離加熱器及びそれらのドレンタンク等の
熱交換器等を有した飽和ドレン排出配管系統において、
上流側熱交換器等より次の熱交換器等までの系統中に逆
止弁および第１の調節弁を上流側から順に備え、前記逆
止弁と前記第１の調節弁との間であって配管の最底部よ
り復水器へ第２の調節弁を介して接続する系統を備え、
前記第２の調節弁はタービン起動時においてタービン負
荷若しくはタービン負荷相当の信号により一定負荷まで
開しておくことを特徴とする飽和ドレン排出配管系統。 - 【請求項３】 発電設備における給水加熱器又は湿分分
離器又は湿分分離加熱器及びそれらのドレンタンク等の
熱交換器等を有した飽和ドレン排出配管系統において、
上流側熱交換器等より次の熱交換器等までの系統中に逆
止弁および調節弁を上流側から順に備え、上流側熱交換
器等より次の熱交換器等まで下り勾配で配管されてお
り、前記調節弁はタービンの負荷遮断時において負荷遮
断若しくは負荷遮断相当の信号により開制御することを
特徴とする飽和ドレン排出配管系統。 - 【請求項４】 発電設備における給水加熱器又は湿分分
離器又は湿分分離加熱器及びそれらのドレンタンク等の
熱交換器等を有した飽和ドレン排出配管系統において、
上流側熱交換器等より次の熱交換器等までの系統中に逆
止弁および調節弁を上流側から順に備え、上流側熱交換
器等より次の熱交換器等まで下り勾配で配管されてお
り、前記調節弁はタービン起動時においてタービン負荷
若しくはタービン負荷相当の信号により一定負荷まで開
しておくことを特徴とする飽和ドレン排出配管系統。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00962393A JP3317536B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 飽和ドレン排出配管系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00962393A JP3317536B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 飽和ドレン排出配管系統 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221780A JPH06221780A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3317536B2 true JP3317536B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=11725398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00962393A Expired - Fee Related JP3317536B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 飽和ドレン排出配管系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317536B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP00962393A patent/JP3317536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06221780A (ja) | 1994-08-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
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