JP4719526B2 - Feed water heater drain tank system - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラあるいは発電用原子炉の給水加熱器ドレンタンクシステムに係り、特に、蒸気を加熱源とする複数の給水加熱器が共通のドレンタンクに接続された給水加熱器ドレンタンクシステムに関する。 The present invention relates to a feed water heater drain tank system for a boiler or a power generation reactor, and more particularly to a feed water heater drain tank system in which a plurality of feed water heaters using steam as a heating source are connected to a common drain tank.
非特許文献1では、タービンへのウォーターインダクションを防ぐための対策を冗長的に講じるよう推奨しており、その具体的な推奨案の一つとして、給水加熱器にタービンの抽気を加熱源として供給する抽気蒸気管に自動止め弁を設置することが記載されている。但し、当該止め弁の設置目的は、給水加熱器からタービンへ水が流入するのを防止することであり、給水加熱器への給水をカットした際に不要となる、タービンから給水加熱器への蒸気の遮断を目的としたものではない。 In Non-Patent Document 1, it is recommended to take redundant measures to prevent water induction into the turbine. As one of the specific recommendations, supply of the extracted water from the turbine to the feed water heater as a heating source is recommended. It is described that an automatic stop valve is installed in the extraction steam pipe. However, the purpose of installing the stop valve is to prevent water from flowing into the turbine from the feed water heater, and is unnecessary when the feed water to the feed water heater is cut. It is not intended to block steam.
蒸気を加熱源とする給水加熱器が複数基設けられている場合、各給水加熱器で蒸気の凝縮により生成される凝縮水(ドレン)は、通常、共通のドレンタンクに集められる。つまり、各給水加熱器の加熱蒸気流路は、ドレンタンクを介してつながっている。したがって、複数の給水加熱器のうちの一つ(例えば給水加熱器A)への給水が停止された場合、その給水加熱器Aに不要な加熱蒸気が流れ込み、この蒸気がドレンタンクを介して給水が継続されている給水加熱器Bへ逆流する恐れがある。 When a plurality of feed water heaters using steam as a heating source are provided, condensed water (drain) generated by condensation of steam in each feed water heater is usually collected in a common drain tank. That is, the heating steam flow path of each feed water heater is connected via the drain tank. Therefore, when the water supply to one of the plurality of water heaters (for example, the water heater A) is stopped, unnecessary heating steam flows into the water heater A, and this steam is supplied through the drain tank. May flow back to the feed water heater B.
このような事象が生じると、給水加熱器Bからドレンタンクへのドレン流れが阻害され、ドレンタンク内の水位が不安定となる恐れがある。 When such an event occurs, the drain flow from the feed water heater B to the drain tank is hindered, and the water level in the drain tank may become unstable.
本発明の課題は、複数設けられている給水加熱器のうちの一つへの給水が停止された場合に、給水が停止された給水加熱器に流れ込む蒸気が、ドレンタンクを介して給水が継続されている給水加熱器へ逆流するのを防止することである。 The problem of the present invention is that when water supply to one of a plurality of water heaters is stopped, the steam flowing into the water heater whose water supply has been stopped continues to be supplied via the drain tank. It is to prevent backflow to the feed water heater .
上記課題は、個別に接続された蒸気管で供給される蒸気を熱源とする複数の給水加熱器と、この複数の給水加熱器に、重力流下方式のドレン配管で共通に接続されたドレンタンクと、前記複数の給水加熱器それぞれに接続された給水管と、前記給水管に介装された給水弁と、いいずれかの給水加熱器への給水が停止された場合に、該給水が停止した給水加熱器につながる前記蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て、給水が継続されている他の給水加熱器に流入するのを防ぐ遮断手段とを備えてなる給水加熱器ドレンタンクシステムにより、解決される。 The above-mentioned problems include a plurality of feed water heaters that use steam supplied through individually connected steam pipes as a heat source, and a drain tank commonly connected to the plurality of feed water heaters through a gravity flow drain pipe. The water supply is stopped when the water supply pipe connected to each of the plurality of water supply heaters, the water supply valve interposed in the water supply pipe, or any one of the water supply heaters is stopped. By means of a feed water heater drain tank system comprising a shut-off means for preventing steam flowing into the steam pipe connected to the feed water heater from flowing into the other feed water heater where the feed water is continued through the drain tank. Solved.
このような遮断手段を設けることにより、給水が停止された給水加熱器につながる蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て他の給水が継続されている給水加熱器に流入するのが防止され、給水が継続されている給水加熱器からドレンタンクへのドレン流れが阻害されたり、ドレンタンク内の水位が不安定になったりするのが避けられる。 By providing such a blocking means, it is possible to prevent the steam that has flowed into the steam pipe connected to the feed water heater from which feed water has been stopped from flowing into the feed water heater through which the other feed water continues through the drain tank. The drain flow from the water heater to which the water supply is continued to the drain tank is obstructed and the water level in the drain tank is prevented from becoming unstable.
前記遮断手段は、前記蒸気管それぞれに介装された止め弁で形成し、この止め弁を前記給水弁の閉動作に連動して閉じられるものとしてもよいし、前記蒸気管それぞれに介装された逆止弁で形成し、この逆止弁を、前記給水弁の閉動作に連動して強制的に閉じられるものとしてもよい。 The shut-off means may be formed by a stop valve interposed in each of the steam pipes, and the stop valve may be closed in conjunction with the closing operation of the water supply valve, or may be interposed in each of the steam pipes. Alternatively, the check valve may be forcibly closed in conjunction with the closing operation of the water supply valve.
前記遮断手段はまた、前記ドレン配管それぞれにUシールを形成して構成してもよいし、前記ドレン配管それぞれに介装された逆止弁で構成してもよい。前記ドレン配管の下流端をドレンタンクの水面下になる位置に接続し、前記ドレン配管のドレンタンクの水面下になる部分で前記遮断手段を構成してもよい。 The shut-off means may also be configured by forming a U seal on each drain pipe or a check valve interposed in each drain pipe. The downstream end of the drain pipe may be connected to a position below the water surface of the drain tank, and the blocking means may be configured at a portion of the drain pipe below the water surface of the drain tank.
以上説明したように、本発明によれば、給水が継続されている給水加熱器へ蒸気が逆流するのを防止することができ、ドレンタンクへのドレン流れが阻害されてドレンタンク内の水位が不安定となるのを防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the steam from flowing back to the feed water heater in which the water supply is continued, the drain flow to the drain tank is inhibited, and the water level in the drain tank is reduced. It can be prevented from becoming unstable.
<実施の形態1>
以下、本発明の実施の形態1を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る給水加熱器ドレンタンクシステムの概略構成を示す系統図である。図示の給水加熱器ドレンタンクシステムは、蒸気管1,2にそれぞれ分岐して接続された蒸気管3,4と、蒸気管3,4の下流端にそれぞれ加熱蒸気入口を接続して設けられた給水加熱器5,6と、給水加熱器5,6のドレン出側にそれぞれ上流端を接続されたドレン配管7,8と、ドレン配管7,8の下流端が気相部に接続されて設けられたドレンタンク9と、ドレンタンク9の底部外面に接続されたドレンタンクドレン管10と、蒸気管3に上流側から順に介装された逆止弁13、止め弁15と、蒸気管4に上流側から順に介装された逆止弁14、止め弁16と、給水加熱器5,6それぞれの給水入口に接続された給水管25,26と、給水管25,26にそれぞれ介装された給水弁19,20と、給水加熱器5,6それぞれの加熱蒸気流路最高部とドレンタンク9の気相部を接続するベント管11,12と、を含んで構成されている。
<Embodiment 1>
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of a feed water heater drain tank system according to Embodiment 1 of the present invention. The illustrated feed water heater drain tank system is provided with
給水管25,26から給水加熱器5,6それぞれに給水が供給され、蒸気管1、2から給水加熱器5、6へ、蒸気管3、4を介して蒸気が供給されて、各給水加熱器にて給水が加熱される。蒸気管1,2は図示されていない蒸気タービンに接続されており、蒸気管3,4には、蒸気管1,2の圧力が急激に減少した場合にタービンへの蒸気逆流を防止するため、逆止弁13、14が設置されている。また、ドレン配管7,8及びドレンタンクドレン管10は、いずれも水平あるいは下流側が低くなる傾斜で配管されている。
Feed water is supplied to the
給水加熱器5,6の加熱蒸気流路内で生成されたドレンは、グラビティー流れでドレン配管7,8を通り、ドレンタンク9へ流れる。ドレンタンク9に集められたドレンは、ドレンタンクドレン管10を通って排出される。給水加熱器5,6への給水は、給水弁19、20を閉止することにより供給停止することができる。
The drain generated in the heating steam flow path of the
上記構成において、給水弁20を閉止することで給水加熱器6への給水が停止された場合、止め弁16が閉止されて不要となる蒸気管2からの蒸気が遮断される。給水弁19、20は、閉止されたとき、それぞれ閉信号を図示されていない制御装置に出力するように構成され、止め弁15、16は、前記図示されていない制御装置からの閉信号で遠隔操作されて閉止される。制御装置は、給水弁19あるいは給水弁20からの閉信号を受信したとき、止め弁15あるいは止め弁16に対して閉信号を出力する。
In the above configuration, when water supply to the
本実施の形態によれば、給水弁20の閉止により給水加熱器6への給水が停止されても、止め弁16が閉止されるので蒸気管2からの蒸気が遮断され、給水加熱器6を通過した蒸気がドレン配管8、ドレンタンク9の気相部を経てドレン配管7に流入することがなくなり、給水加熱器5からドレンタンク9へのドレンの流入を阻害する恐れがなく、ドレンタンク9の水位が不安定になる恐れもなくなる。
According to the present embodiment, even if water supply to the
<実施の形態2>
本発明の実施の形態2に係る給水加熱器ドレンタンクシステムを、図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施の形態2に係る給水加熱器ドレンタンクシステムの概略構成を示す系統図である。本実施の形態が前記実施の形態1と異なるのは、蒸気管3,4には止め弁が介装されておらず、逆止弁13、14に代えて強制閉機能付逆止弁23、24が設けられている点である。他の構成は同じなので、同一の符号を付して説明を省略する。強制閉機能付逆止弁23、24は、制御装置から出力される閉信号により、強制閉止されるようになっている。
<
A feed water heater drain tank system according to
本実施の形態において、給水加熱器6へ供給される給水が給水弁20の閉止により停止された場合、強制閉機能付逆止弁24が強制閉止され、不要となる蒸気管2からの蒸気が遮断される。 本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、給水加熱器6を通過した蒸気がドレン配管8、ドレンタンク9の気相部を経てドレン配管7に流入することがなくなり、給水加熱器5からドレンタンク9へのドレンの流入を阻害する恐れがなく、ドレンタンク9の水位が不安定になる恐れもなくなる。
In the present embodiment, when the feed water supplied to the
<実施の形態3>
本発明の実施の形態3に係る給水加熱器ドレンタンクシステムを、図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施の形態3に係る給水加熱器ドレンタンクシステムの概略構成を示す系統図である。本実施の形態が前記実施の形態1と異なるのは、蒸気管3,4には止め弁が介装されておらず、給水加熱器5、6とドレンタンク9を接続するドレン配管7,8にUシール17、18が形成されている点である。他の構成は同じなので、同一の符号を付して説明を省略する。
<
A feed water heater drain tank system according to
本実施の形態ではUシール17、18の高さは5mとしてある。この場合、Uシール17、18に要求される高さは、流入する蒸気の圧力で決まるのではなく、蒸気源から給水加熱器までの圧力損失の大きさで決まるが、蒸気源から給水加熱器までの設計圧力損失は、発電用蒸気タービンプラントの場合、火力、原子力ともに大きな差はない。
In the present embodiment, the height of the
本実施の形態においても、給水加熱器6へ供給される給水が給水弁20の閉止により停止された場合、Uシール17、18によりドレンタンク9から給水加熱器5への蒸気逆流を防止することができ、給水加熱器5からドレンタンク9へのドレンの流入を阻害する恐れがなく、ドレンタンク9の水位が不安定になる恐れもなくなる。
Also in the present embodiment, when the feed water supplied to the
<実施の形態4>
本発明の実施の形態4に係る給水加熱器ドレンタンクシステムを、図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施の形態4に係る給水加熱器ドレンタンクシステムの概略構成を示す系統図である。本実施の形態が前記実施の形態1と異なるのは、蒸気管3,4には止め弁が介装されておらず、給水加熱器5、6とドレンタンク9を接続するドレン配管7,8の下流端が、ドレンタンクの水面下になる位置に接続されている点である。他の構成は同じなので、同一の符号を付して説明を省略する。
<
A feed water heater drain tank system according to
本実施の形態においても、給水加熱器6へ供給される給水が給水弁20の閉止により停止された場合、ドレンタンク9から給水加熱器5への蒸気逆流を防止することができ、給水加熱器5からドレンタンク9へのドレンの流入を阻害する恐れがなく、ドレンタンク9の水位が不安定になる恐れもなくなる。
Also in the present embodiment, when the feed water supplied to the
<実施の形態5>
本発明の実施の形態5に係る給水加熱器ドレンタンクシステムを、図5を参照して説明する。図5は、本発明の実施の形態5に係る給水加熱器ドレンタンクシステムの概略構成を示す系統図である。本実施の形態が前記実施の形態1と異なるのは、蒸気管3,4には止め弁が介装されておらず、ドレン配管7,8に、ドレン逆止弁21、22が介装されている点である。他の構成は同じなので、同一の符号を付して説明を省略する。なお、ドレン逆止弁の代わりに止め弁を採用することも可能である。
<
A feed water heater drain tank system according to
本実施の形態においても、給水加熱器6へ供給される給水が給水弁20の閉止により停止された場合、ドレンタンク9から給水加熱器5への蒸気逆流を防止することができ、給水加熱器5からドレンタンク9へのドレンの流入を阻害する恐れがなく、ドレンタンク9の水位が不安定になる恐れもなくなる。
Also in the present embodiment, when the feed water supplied to the
1,2,3,4 蒸気管
5,6 給水加熱器
7,8 ドレン配管
9 ドレンタンク
10 ドレンタンクドレン管
11,12 ベント管
13,14 逆止弁
15,16 止め弁
17,18 Uシール
19,20 給水弁
21,22 ドレン逆止弁
23,24 強制閉機能付逆止弁
1, 2, 3, 4
Claims (5)
いずれかの給水加熱器への給水が停止された場合に、該給水が停止した給水加熱器につながる前記蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て、給水が継続されている他の給水加熱器に流入するのを防ぐ手段として、前記蒸気管それぞれに止め弁を介装し、該止め弁を前記給水弁の閉動作に連動して閉じるように構成してなる給水加熱器ドレンタンクシステム。 A plurality of feed water heaters using steam supplied through individually connected steam pipes as a heat source, a drain tank commonly connected to the plurality of feed water heaters by a drain pipe of a gravity flow method, and the plurality of feed water heaters comprising a water supply pipe connected to the respective feed water heater, and a water supply valve interposed in the water supply pipe,
When the water supply to any of the water heaters is stopped, the steam that has flowed into the steam pipe connected to the water heater heated to stop the water supply passes through the drain tank, and the other water supply heaters that continue to supply water A feed water heater drain tank system comprising a stop valve in each of the steam pipes as means for preventing the water from flowing into the heater, and the stop valve is closed in conjunction with the closing operation of the feed water valve .
いずれかの給水加熱器への給水が停止された場合に、該給水が停止した給水加熱器につながる前記蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て、給水が継続されている他の給水加熱器に流入するのを防ぐ手段として、前記蒸気管それぞれに逆止弁を介装し、該逆止弁を前記給水弁の閉動作に連動して強制的に閉じられる強制閉止機能付きもので構成してなる給水加熱器ドレンタンクシステム。 A plurality of feed water heaters using steam supplied through individually connected steam pipes as a heat source, a drain tank commonly connected to the plurality of feed water heaters by a drain pipe of a gravity flow method, and the plurality of feed water heaters A water supply pipe connected to each of the water supply heaters, and a water supply valve interposed in the water supply pipe,
When the water supply to any of the water heaters is stopped, the steam that has flowed into the steam pipe connected to the water heater heated to stop the water supply passes through the drain tank, and the other water supply heaters that continue to supply water as means for preventing the flow into the vessel, a check valve is interposed to each of the steam pipe, constituted by a forced closing function inherent to force closed in conjunction with check valve to closing of the water supply valve A feed water heater drain tank system.
いずれかの給水加熱器への給水が停止された場合に、該給水が停止した給水加熱器につながる前記蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て、給水が継続されている他の給水加熱器に流入するのを防ぐ手段として、前記ドレン配管それぞれにUシールを形成し、該Uシールの高さは、前記給水加熱器の熱源である蒸気源から当該給水加熱器までの圧力損失の大きさに応じて決められてなる給水加熱器ドレンタンクシステム。 A plurality of feed water heaters using steam supplied through individually connected steam pipes as a heat source, a drain tank commonly connected to the plurality of feed water heaters by a drain pipe of a gravity flow method, and the plurality of feed water heaters A water supply pipe connected to each of the water supply heaters, and a water supply valve interposed in the water supply pipe,
When the water supply to any of the water heaters is stopped, the steam that has flowed into the steam pipe connected to the water heater heated to stop the water supply passes through the drain tank, and the other water supply heaters that continue to supply water As a means for preventing inflow into the water heater, a U- seal is formed in each drain pipe , and the height of the U-seal is large in pressure loss from the steam source that is a heat source of the water heater to the water heater. A feed water heater drain tank system determined according to the size.
いずれかの給水加熱器への給水が停止された場合に、該給水が停止した給水加熱器につながる前記蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て、給水が継続されている他の給水加熱器に流入するのを防ぐ手段として、前記ドレン配管それぞれに逆止弁を介装してなる給水加熱器ドレンタンクシステム。 A plurality of feed water heaters using steam supplied through individually connected steam pipes as a heat source, a drain tank commonly connected to the plurality of feed water heaters by a drain pipe of a gravity flow method, and the plurality of feed water heaters A water supply pipe connected to each of the water supply heaters, and a water supply valve interposed in the water supply pipe,
When the water supply to any of the water heaters is stopped, the steam that has flowed into the steam pipe connected to the water heater heated to stop the water supply passes through the drain tank, and the other water supply heaters that continue to supply water A feed water heater drain tank system in which a check valve is interposed in each of the drain pipes as means for preventing inflow into the heater.
いずれかの給水加熱器への給水が停止された場合に、該給水が停止した給水加熱器につながる前記蒸気管に流入した蒸気が前記ドレンタンクを経て、給水が継続されている他の給水加熱器に流入するのを防ぐ手段として、前記ドレン配管の下流端を前記ドレンタンクの水面下に接続してなる給水加熱器ドレンタンクシステム。 A plurality of feed water heaters using steam supplied through individually connected steam pipes as a heat source, a drain tank commonly connected to the plurality of feed water heaters by a drain pipe of a gravity flow method, and the plurality of feed water heaters A water supply pipe connected to each of the water supply heaters, and a water supply valve interposed in the water supply pipe,
When the water supply to any of the water heaters is stopped, the steam that has flowed into the steam pipe connected to the water heater heated to stop the water supply passes through the drain tank, and the other water supply heaters that continue to supply water A feed water heater drain tank system in which the downstream end of the drain pipe is connected below the water surface of the drain tank as a means for preventing inflow into the water tank.
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