特許 6044765 ボイラのブローイングアウト用仮設配管系統およびブローイングアウト方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6044765

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】ボイラのブローイングアウト用仮設配管系統およびブローイングアウト方法

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/48 20060101AFI20161206BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20161206BHJP

   F01K 7/22 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/48 Z

   F01D25/00 R

   F01K7/22 Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-233125(P2012-233125)

(22)【出願日】2012年10月22日

(65)【公開番号】特開2014-85037(P2014-85037A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年7月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137752

【弁理士】

【氏名又は名称】亀井 岳行

(74)【代理人】

【識別番号】100096541

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 孝義

(74)【代理人】

【識別番号】100133318

【弁理士】

【氏名又は名称】飯塚 向日子

(72)【発明者】

【氏名】藤本 剛

(72)【発明者】

【氏名】中本 充

【審査官】 仲村 靖

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１５３００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３３２０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３３１６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２１８８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２７２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−００５１０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３７／４８

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０１Ｋ ７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸発器（２）で発生した蒸気が蒸気ドラム（１）を介して過熱器（３）、主蒸気管（４）および高圧側の蒸気タービン（５）に供給される主蒸気系統（Ａ）と、前記高圧側の蒸気タービン（５）に供給された蒸気が低温再熱蒸気管（７）を介して再熱器（８）と高温再熱蒸気管（９）と中低圧又は低圧側の蒸気タービン（１０）に供給される再熱蒸気系統（Ｂ）とを備えたボイラの運転開始に先立ち、主蒸気系統（Ａ）と再熱蒸気系統（Ｂ）を蒸気によりブローイングするボイラのブローイングアウト用仮設配管系統において、
主蒸気系統（Ａ）には高圧側の蒸気タービン（５）をバイパスして系統外へ蒸気が流れる主蒸気系統用仮設配管（１１）と再熱蒸気系統（Ｂ）には中低圧または低圧側の蒸気タービン（１０）をバイパスして系統外へ蒸気が流れる再熱蒸気系統用仮設配管（１３）を設け、
主蒸気系統用仮設配管（１１）と再熱蒸気系統用仮設配管（１３）にそれぞれ遮断弁（１８、２０）を設け、
各遮断弁（１８、２０）の後流側に各配管（１１、１３）の合流仮設配管（１７）を設け、
該合流仮設配管（１７）に清掃効果を確認するためのテストピース（１４）を設け、
さらに、主蒸気系統用仮設配管（１１）に設けた遮断弁（１８）をバイパスして主蒸気管（４）から低温再熱蒸気管（７）に向けて蒸気を流す第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）と第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）を順次設けて過熱器（３）の出口側の蒸気を再熱器（８）の入口側に流す系統連絡用仮設配管（１２）を構成し、
第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）には遮断弁（１９）を設け、
第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）と第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）との間に異物捕集装置（１５）を設けた
ことを特徴とするボイラのブローイングアウト用仮設配管系統。

【請求項2】

異物捕集装置（１５）は、異物を含んだ蒸気が流入する第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）に接続する入口部（２２）と、該入口部（２２）に続く異物と蒸気を分離する分岐部（２３）と、該分岐部（２３）で分離した蒸気が低温再熱蒸気管（７）に接続する第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）に流れた後に残った異物を含んだ蒸気が流入する曲管部（２４）と、該曲管部（２４）に続く逆流防止部（３０）と、異物捕集部（２５）を順次設けた構成からなることを特徴とする請求項１記載のボイラのブローイングアウト用仮設配管系統。

【請求項3】

請求項１に記載のボイラのブローイングアウト用仮設配管系統を用いたボイラのブローイングアウト方法において、
まず、主蒸気系統用仮設配管（１１）の遮断弁（１８）を開き、第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）の遮断弁（１９）を閉じて、蒸発器（２）で発生した主蒸気系統用の最大動圧の蒸気を主蒸気系統（Ａ）から主蒸気系統用仮設配管（１１）を介して合流仮設配管（１７）に設けたテストピース（１４）に流して主蒸気系統（Ａ）のブローイングアウトによる清掃状況を検査し、
次に、主蒸気系統用仮設配管（１１）に設けた遮断弁（１８）を閉じ、第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）の遮断弁（１９）を開き、再熱蒸気系統用仮設配管（１３）に設けた遮断弁（２０）を開いて、蒸発器（２）で発生した主蒸気系統用の最大動圧より大きい動圧の蒸気を主蒸気系統（Ａ）から第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）、異物捕集装置（１５）、第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）、低温再熱蒸気管（７）、再熱蒸気系統（Ｂ）及び再熱蒸気系統用仮設配管（１３）を順次経由して合流仮設配管（１７）に設けたテストピース（１４）に流して再熱蒸気系統（Ｂ）のブローイングアウトによる清掃状況を検査することを特徴とするボイラのブローイングアウト方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主蒸気系統と再熱蒸気系統とを有するボイラの蒸気系統に対して行うブローイングアウトにおける異物捕集装置を有するブローイングアウト用仮設配管系統と、前記ブローイングアウト用仮設配管系統によるブローイングアウト方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建設を完了したボイラは、蒸気タービンに蒸気を通気する前にボイラ内の異物が蒸気タービンに持ち込まれて蒸気タービンのブレードを損傷させないことを目的として、ボイラ自身から蒸気を発生させて、その蒸気の流体力を用いて異物をボイラ内から除去する操作を行う必要があり、このような操作を一般にブローイングアウトと呼んでいる。

【0003】

図４に再熱器８を有するボイラおよび従来のブローイングアウトの系統を示す。図４に示すボイラは、蒸発器２で発生した蒸気が蒸気ドラム１を介して過熱器３、主蒸気管４および高圧側の蒸気タービン５に供給される主蒸気系統Ａと、前記高圧側の蒸気タービン５に供給された蒸気が低温再熱蒸気管７を介して再熱器８、高温再熱蒸気管９および中低圧または低圧側の蒸気タービン１０に供給される再熱蒸気系統Ｂとを有している。

【0004】

再熱器８を有するボイラの場合、再熱蒸気系統Ｂには蒸発器２がないため、蒸気タービン５をバイパスさせる形で主蒸気出口と再熱蒸気系統Ｂを結ぶ仮設の配管である系統連絡用仮設配管１２によって、主蒸気系統Ａからの発生蒸気を再熱蒸気系統Ｂに流すことによってブローイングアウトを実施している。

【0005】

すなわち、前記主蒸気系統Ａには高圧側の蒸気タービン５をバイパスして系統外へ蒸気が流れる主蒸気系統用仮設配管１１と、前記再熱蒸気系統Ｂには中低圧または低圧側の蒸気タービン１０をバイパスして系統外へ蒸気が流れる再熱蒸気系統用仮設配管１３を設け、前記それぞれの仮設配管１１、１３には遮断弁１８、２０を設け、主蒸気系統用仮設配管１１と再熱蒸気系統用仮設配管１３には合流仮設配管１７を接続し、該合流仮設配管１７に清掃効果を確認するためのテストピース１４とを設け、さらに、遮断弁１８をバイパスして主蒸気系統用仮設配管１１から低温再熱蒸気管７に接続する系統連絡用仮設配管１２を設け、該系統連絡用仮設配管１２には遮断弁１９を設けている。

【0006】

再熱蒸気系統Ｂは主蒸気を用いてブローイングアウトすることから、先ず蒸気源である主蒸気系統Ａの主蒸気系統用仮設配管１１に発生蒸気を流すことによってブローイングアウトし、その後で再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトを実施している。

【0007】

すなわち、まず主蒸気系統用仮設配管１１の遮断弁１８を開き、系統連絡用仮設配管１２の遮断弁１９を閉じて、蒸発器２で発生した主蒸気系統用の最大動圧の蒸気を主蒸気系統Ａから主蒸気系統用仮設配管１１を経由して流して合流仮設配管１７に設けたテストピース１４により主蒸気系統Ａのブローイングアウトによる清掃状況を検査する。

【0008】

次に、主蒸気系統用仮設配管１１の遮断弁１８を閉じて、系統連絡用仮設配管１２の遮断弁１９を開き、再熱蒸気系統用仮設配管１３の遮断弁２０を開として、蒸発器２で発生した前記した主蒸気系統用の最大動圧より大きな動圧の蒸気を主蒸気系統Ａから系統連絡用仮設配管１２、低温再熱蒸気管７、前記再熱蒸気系統Ｂ及び再熱蒸気系統用仮設配管１３を経由して流して合流仮設配管１７に設けたテストピース１４により再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトによる清掃状況を検査する。

【0009】

ブローイングアウトの成否は、ボイラ運転時にその内部で発生する最も動圧が大きくなる計画蒸気条件に対して、その最大発生動圧以上となる蒸気条件にてブローイングアウトを実施して、ボイラ運転中に飛散する可能性のある異物をボイラ外に排出できたか否かによる。ブローイングアウトの実施によって異物がボイラ外に排出できたか否かの確認は、合流仮設配管１７の蒸気通過部に設置するテストピース１４によって判定する。異物がある場合は、ブローイングアウトで飛散した異物がテストピース１４に衝突し、打痕が残るので、打痕によってタービン５、１０を損傷させる可能性のある異物が無いことを確認して、ブローイングアウトは終了となる。

【0010】

一例として、主蒸気系統Ａの計画蒸気条件である最大発生動圧が３４，０００［Ｎ／ｍ^２]であれば、主蒸気系統Ａのブローイングアウト時に流す蒸気は３４，０００［Ｎ／ｍ^２]以上の動圧とする必要がある。また、再熱蒸気系統Ｂの計画蒸気条件である最大発生動圧が８，５００［Ｎ／ｍ^２]であれば、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウト時に流す蒸気は最大発生動圧以上の８，５００［Ｎ／ｍ^２]以上とする必要がある。ただし、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトは主蒸気系統Ａからの発生蒸気を再熱蒸気系統Ｂに流すため、再熱蒸気系統Ｂで動圧を８，５００［Ｎ／ｍ^２]以上とするには、主蒸気系統Ａでは５１，０００［Ｎ／ｍ^２]以上の動圧が発生する。

【0011】

下記特許文献１にはボイラで生成した蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気管路中に存在する異物をバイパス管路でのブローイングアウトによって除去して異物を回収する異物回収装置において、バイパス管路の途中に設けられた直管状の管路に対してほぼ直角に曲がる屈曲部と該屈曲部の蒸気進入方向の先の部分に設けられた逆流防止手段を有する筒状の異物回収部とからなる異物回収装置が開示されている。

【0012】

下記特許文献２にはボイラで生成した蒸気を高圧蒸気タービンに供給する蒸気管路と、蒸気タービンから排出した蒸気を再熱管で再度加熱して低圧蒸気タービンに供給する構成において、高圧蒸気タービン及び低圧蒸気タービンを迂回するバイパス管路に蒸気を流して蒸気管路中に存在する異物をブローイングアウトする構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開平２−２１８８０３号公報

【特許文献2】特開昭６１−２６１６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

上記特許文献２及び図４に示す再熱機を有するボイラにおけるブローイングアウトのための系統では次のような問題がある。
すなわち、例えば図４に示す主蒸気系統Ａと再熱蒸気系統Ｂではそれぞれ運転条件が大きく異なるため運転時に内部で発生しうる最大動圧も大きく異なる。そのため再熱蒸気系統Ｂをブローイングアウトする際に主蒸気系統Ａで発生させる動圧が、主蒸気系統Ａのブローイングアウトより相当大きくなるにもかかわらず、再熱蒸気系統Ｂに蒸発器２がないことから、主蒸気系統Ａと再熱蒸気系統Ｂを仮設の配管１１、１２で接続した一連の流路とし、主蒸気系統Ａで発生する蒸気により再熱蒸気系統Ｂをブローイングアウトしている。

【0015】

そのため、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトを行う際には、主蒸気系統Ａをブローイングアウトするのに必要な本来の動圧に対して過剰な動圧が主蒸気系統Ａ内に加わることになり、主蒸気系統Ａをブローイングアウトした時には飛散しなかった異物が主蒸気系統Ａから再熱蒸気系統Ｂへと飛散してくることによって再熱蒸気系統Ｂに異物が供給される状況となりブローイングアウト時間の長期化を招いている。

【0016】

また、ブローイングアウト時間の長期化によってブローイングアウトの実施に必要な燃料および純水のようなユーティリティの消費量も膨大となっている。
本発明の課題は、以上のような問題を解消するためになされたもので、ブローイングアウトに要する期間を短縮でき、残留異物に対する管理を緩和できるブローイングアウト用仮設配管系統の構成とそのブローイングアウト方法を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明者等は、上記目的を達成するために、検討を重ねたところ、（１）再熱蒸気系統をブローイングアウトする場合は主蒸気系統内での発生動圧が大きくなり、異物が再熱蒸気系統に飛散する可能性があること、（２）一旦再熱蒸気系統に持ち込まれた異物は再熱蒸気系統で大きな動圧を確保することが困難であることから飛散しにくいこと、上記（１）,（２）によってブローイングアウトが長期化する問題を解決するためには、再熱蒸気系統のブローイングアウト中に主蒸気系統から異物を持ち込まないことが有効であることの知見を得た。

【0018】

本発明は以上の知見に基づいてなされたものである。
すなわち、請求項１記載の発明は、蒸発器（２）で発生した蒸気が蒸気ドラム（１）を介して過熱器（３）、主蒸気管（４）および高圧側の蒸気タービン（５）に供給される主蒸気系統（Ａ）と、前記高圧側の蒸気タービン（５）に供給された蒸気が低温再熱蒸気管（７）を介して再熱器（８）と高温再熱蒸気管（９）と中低圧又は低圧側の蒸気タービン（１０）に供給される再熱蒸気系統（Ｂ）とを備えたボイラの運転開始に先立ち、主蒸気系統（Ａ）と再熱蒸気系統（Ｂ）を蒸気によりブローイングするボイラのブローイングアウト用仮設配管系統において、
主蒸気系統（Ａ）には高圧側の蒸気タービン（５）をバイパスして系統外へ蒸気が流れる主蒸気系統用仮設配管（１１）と再熱蒸気系統（Ｂ）には中低圧または低圧側の蒸気タービン（１０）をバイパスして系統外へ蒸気が流れる再熱蒸気系統用仮設配管（１３）を設け、主蒸気系統用仮設配管（１１）と再熱蒸気系統用仮設配管（１３）にそれぞれ遮断弁（１８、２０）を設け、各遮断弁（１８、２０）の後流側に各配管（１１、１３）の合流仮設配管（１７）を設け、該合流仮設配管（１７）に清掃効果を確認するためのテストピース（１４）を設け、さらに、主蒸気系統用仮設配管（１１）に設けた遮断弁（１８）をバイパスして主蒸気管（４）から低温再熱蒸気管（７）に向けて蒸気を流す第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）と第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）を順次設けて過熱器（３）の出口側の蒸気を再熱器（８）の入口側に流す系統連絡用仮設配管（１２）を構成し、第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）には遮断弁（１９）を設け、第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）と第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）との間に異物捕集装置（１５）を設けたことを特徴とするボイラのブローイングアウト用仮設配管系統である。

【0019】

請求項２記載の発明は、異物捕集装置（１５）は、異物を含んだ蒸気が流入する第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）に接続する入口部（２２）と、該入口部（２２）に続く異物と蒸気を分離する分岐部（２３）と、該分岐部（２３）で分離した蒸気が低温再熱蒸気管（７）に接続する第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）に流れた後に残った異物を含んだ蒸気が流入する曲管部（２４）と、該曲管部（２４）に続く逆流防止部（３０）と、異物捕集部（２５）を順次設けた構成からなることを特徴とする請求項１に記載のボイラのブローイングアウト用仮設配管系統である。

【0020】

請求項３記載の発明は、請求項１に記載のボイラのブローイングアウト用仮設配管系統を用いたボイラのブローイングアウト方法において、
まず、主蒸気系統用仮設配管（１１）の遮断弁（１８）を開き、第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）の遮断弁（１９）を閉じて、蒸発器（２）で発生した主蒸気系統用の最大動圧の蒸気を主蒸気系統（Ａ）から主蒸気系統用仮設配管（１１）を介して合流仮設配管（１７）に設けたテストピース（１４）に流して主蒸気系統（Ａ）のブローイングアウトによる清掃状況を検査し、
次に、主蒸気系統用仮設配管（１１）に設けた遮断弁（１８）を閉じ、第一系統連絡用仮設配管（１２ａ）の遮断弁（１９）を開き、再熱蒸気系統用仮設配管（１３）に設けた遮断弁（２０）を開いて、蒸発器（２）で発生した主蒸気系統用の最大動圧より大きい動圧の蒸気を主蒸気系統（Ａ）から第１系統連絡用仮設配管（１２ａ）、異物捕集装置（１５）、第２系統連絡用仮設配管（１２ｂ）、低温再熱蒸気管（７）、再熱蒸気系統（Ｂ）及び再熱蒸気系統用仮設配管（１３）を順次経由して合流仮設配管（１７）に設けたテストピース（１４）に蒸気を流して再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトによる清掃状況を検査することを特徴とするボイラのブローイングアウト方法である。

【発明の効果】

【0021】

本発明のブローイングアウトによれば、主蒸気系統Ａを蒸気源とした再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトにおいて、主蒸気系統Ａから飛散してくる可能性がある異物が再熱蒸気系統Ｂに入る前に仮設の配管設備内で捕集することにより、ブローイングアウト中の再熱蒸気系統Ｂへの異物の持込が無くなり、元々再熱蒸気系統Ｂ内に残留していた異物のみを対象としたブローイングアウトを実施できる。

【0022】

従って、ブローイングアウトに要する期間の短縮ができ、燃料や純水などのユーティリティの消費量も低減できるため、経済的な効果を見込める。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例の再熱器を有するボイラのブローイングアウトの系統を示す図である。

【図2】図１のブローイングアウトの系統に用いられる異物捕集装置の構造図（図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ａ’方向から見た図）である。

【図3】従来技術の異物捕集装置の構造図（側面図）である。

【図4】従来技術の再熱器を有するボイラのブローイングアウトの系統を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の実施の形態について図面とともに説明する。
図１は、本発明に係わる再熱器を有するボイラおよび本発明のブローイングアウトの系統を示す。以下、図１を参照して本発明の実施例を説明する。

【0025】

図１に示すボイラは、蒸発器２で発生した蒸気が蒸気ドラム１を介して過熱器３、主蒸気管４および高圧側の蒸気タービン５に供給される主蒸気系統Ａと、前記高圧側の蒸気タービン５に供給された蒸気が低温再熱蒸気管７を介して再熱器８、高温再熱蒸気管９および中低圧または低圧側の蒸気タービン１０に順次供給される再熱蒸気系統Ｂとを有している。

【0026】

再熱器８を有するボイラの場合、再熱蒸気系統Ｂには蒸発器２がないため蒸気タービン５をバイパスさせる形で主蒸気出口と再熱蒸気系統Ｂを結ぶ仮設の配管である第１系統連絡用仮設配管１２ａと、第２系統連絡用仮設配管１２ｂによって、主蒸気系統Ａからの発生蒸気を再熱蒸気系統Ｂに流すことによってブローイングアウトを実施している。

【0027】

すなわち、主蒸気系統Ａには高圧側の蒸気タービン５をバイパスして系統外へ蒸気が流れる主蒸気系統用仮設配管１１を設け、再熱蒸気系統Ｂには中低圧または低圧側の蒸気タービン１０をバイパスして系統外へ蒸気が流れる再熱蒸気系統用仮設配管１３を設け、前記それぞれの仮設配管１１、１３には遮断弁１８、２０を設け、さらに、主蒸気系統用仮設配管１１に遮断弁１８を設ける。

【0028】

さらに、主蒸気系統用仮設配管１１に設けた遮断弁１８をバイパスして低温再熱蒸気管７に接続する第１系統連絡用仮設配管１２ａと第２系統連絡用仮設配管１２ｂを順次設け、第１系統連絡用仮設配管１２ａには遮断弁１９を設け、さらに第１系統連絡用仮設配管１２ａと第２系統連絡用仮設配管１２ｂの間には異物捕集装置１５を設ける。

【0029】

再熱蒸気系統Ｂは主蒸気を用いてブローイングアウトすることから、先ず蒸気源である主蒸気系統Ａを主蒸気管４の出口の仮設の配管である主蒸気系統用仮設配管１１に主蒸気系統Ａで発生した蒸気を流すことによってブローイングアウトし、その後で再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトを実施している。

【0030】

すなわち、まず主蒸気系統用仮設配管１１の遮断弁１８を開き、第１系統連絡用仮設配管１２ａの遮断弁１９を閉として、蒸発器２で発生した主蒸気系統用の最大動圧の蒸気を主蒸気系統Ａから主蒸気系統用仮設配管１１を介して合流仮設配管１７に設けたテストピース１４に向けて順次流して主蒸気系統Ａのブローイングアウトによる清掃状況を検査する。

【0031】

次に、主蒸気系統用仮設配管１１の遮断弁１８を閉じて、第１系統連絡用仮設配管１２ａの遮断弁１９と再熱蒸気系統用仮設配管１３の遮断弁２０を開いて、蒸発器２で発生した主蒸気系統用の最大動圧より大きな動圧の蒸気を主蒸気系統Ａから第１系統連絡用仮設配管１２ａと第２系統連絡用仮設配管１２ｂ、低温再熱蒸気管７、再熱蒸気系統Ｂ、高温再熱蒸気管９及び再熱蒸気系統用仮設配管１３を介して合流仮設配管１７に設けたテストピース１４に向けて順次流して再熱蒸気系統のブローイングアウトをする。

【0032】

このブローイングアウトによる清掃状況を検査する際に、第１系統連絡用仮設配管１２ａと第２系統連絡用仮設配管１２ｂの間に設けた異物捕集装置１５により主蒸気系統Ａからの主蒸気系統用の最大動圧より大きな動圧の蒸気により、発生した異物を捕集する。

【0033】

ブローイングアウトの成否は、ボイラ運転時にその内部で発生する最も動圧が大きくなる計画蒸気条件に対して、その最大発生動圧以上となる蒸気条件でブローイングアウトを実施して、ボイラ運転中に飛散する可能性のある異物をボイラ外に排出できたか否かによる。

【0034】

上記ブローイングアウトの実施によって異物がボイラ外に排出できたか否かの確認は、合流仮設配管１７に設置するテストピース１４によって判定する。異物がある場合は、ブローイングアウトで飛散した異物がテストピース１４に衝突して打痕が残るので、打痕によってタービン５、１０を損傷させる可能性のある異物が無いことを確認して、ブローイングアウトは終了となる。

【0035】

一例として、主蒸気系統Ａの計画蒸気条件である最大発生動圧が３４，０００［Ｎ／ｍ^２]であれば、主蒸気系統Ａのブローイングアウト時に流す蒸気は３４，０００［Ｎ／ｍ^２]以上の動圧とする必要がある。また、再熱蒸気系統Ｂの計画蒸気条件である最大発生動圧が８，５００［Ｎ／ｍ^２]であれば、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウト時に流す蒸気は最大発生動圧以上の８，５００［Ｎ／ｍ^２]以上とする必要がある。

【0036】

ただし、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウト時には、主蒸気系統Ａからの発生蒸気を再熱蒸気系統Ｂに流すため、再熱蒸気系統で動圧を８，５００［Ｎ／ｍ^２]以上とするには、主蒸気系統Ａでは５１，０００［Ｎ／ｍ^２]以上の動圧が発生する。再熱器８を有するボイラの場合、再熱蒸気系統Ｂには蒸発器２がないため蒸気タービン５、１０をバイパスさせる形で主蒸気出口と再熱蒸気系統Ｂを結ぶ仮設の配管である第１、第２系統連絡用仮設配管１２ａ、１２ｂを経由して主蒸気系統Ａからの発生蒸気を再熱蒸気系統Ｂに流すことによってブローイングアウトを実施している。

【0037】

再熱蒸気系統Ｂは主蒸気を用いてブローイングアウトすることから、先ず蒸気源である発生蒸気を主蒸気管４の出口の仮設の配管である主蒸気系統用仮設配管１１に流すことによってブローイングアウトし、その後で再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトを実施している。

【0038】

ブローイングアウトの成否は、ボイラ運転時にその内部で発生する最も動圧が大きくなる計画蒸気条件に対して、その最大発生動圧以上となる蒸気条件によりブローイングアウトを実施して、ボイラ運転中に飛散する可能性のある異物をボイラ外に排出できたか否かによる。ブローイングアウトの実施によって異物がボイラ外に排出できたか否かの確認は、仮設の配管１１、１３が合流する仮設配管１７に設けた蒸気通過部に設置するテストピース１４によって判定する。異物がある場合は、ブローイングアウトで飛散した異物がテストピース１４に衝突し、打痕が残るので、打痕によってタービンを損傷させる可能性のある異物が無いことを確認して、ブローイングアウトは終了となる。

【0039】

一例として、主蒸気系統Ａの計画蒸気条件である最大発生動圧が３４，０００［Ｎ／ｍ^２]であれば、主蒸気系統Ａのブローイングアウト時に流す蒸気は３４，０００［Ｎ／ｍ^２]以上の動圧とする必要がある。また、再熱蒸気系統Ｂの計画蒸気条件である最大発生動圧が８，５００［Ｎ／ｍ^２]であれば、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウト時に流す蒸気は最大発生動圧以上の８，５００［Ｎ／ｍ^２]以上とする必要がある。ただし、再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトは主蒸気系統Ａからの発生蒸気を再熱蒸気系統Ｂに流すため、該再熱蒸気系統Ｂで動圧を８，５００［Ｎ／ｍ^２]以上とするには、主蒸気系統Ａでは５１，０００［Ｎ／ｍ^２]以上の動圧が発生する。

【0040】

本発明の再熱蒸気系統Ｂのブローイングアウトは、図１の蒸発器２で発生した飽和蒸気を蒸気ドラム１で汽水分離し、過熱器３で過熱された蒸気を用いる。この蒸気は、主蒸気管４と再熱蒸気系統Ｂを結ぶ仮設の配管である第１系統連絡用仮設配管１２ａ、第２系統連絡用仮設配管１２ｂを通り、低温再熱蒸気管７、再熱器８及び高温再熱蒸気管９に供給され、再熱蒸気系統Ｂの出口の仮設の配管である再熱蒸気系統用仮設配管１３から系外へ放出する。

【0041】

主蒸気管４と再熱蒸気系統Ｂを結ぶ系統を、主蒸気管４の出口と異物捕集装置１５を結ぶ仮設の配管である第１系統連絡用仮設配管１２ａ、異物捕集装置１５、第２系統連絡用仮設配管１２ｂとすることで、再熱蒸気系統ブローイングアウト中に主蒸気系統Ａから蒸気とともに持ち込まれる主蒸気系統Ａの異物を異物捕集装置１５で捕集し、再熱蒸気系統Ｂに異物が持ち込まれることを防止する。

【0042】

図２は、ブローイングアウト用の仮設の配管である第１系統連絡用仮設配管１２ａと第２系統連絡用仮設配管１２ｂの間に設置する異物捕集装置１５の構造図である。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ａ'方向から見た図である。以下、図２を参照して異物捕集装置１５の構造を説明する。

【0043】

第１系統連絡用仮設配管１２ａと第２系統連絡用仮設配管１２ｂを接続する異物捕集装置１５の入口部２２での動圧が、低温再熱蒸気管７の発生動圧より小さくなる様に大きな径に拡大し、流入する蒸気の流速を低下させることによって、低温再熱蒸気管７内において飛散しにくい大きさもしくは質量を有する異物を捕集する。

【0044】

分岐部２３で流速の低下した蒸気は異物捕集装置１５と低温再熱蒸気系統７を結ぶ第２系統連絡用仮設配管１２ｂに流れる。一方、蒸気とともに持ち込まれた主蒸気系統Ａの異物については分岐部２３を直進し、曲管部（例えば下向きエルボ）２４で渦流となって流れ、異物捕集部２５に流入する。異物捕集部２５の入口には逆流防止板３０を設け、捕集した異物が逆流して再び蒸気に搬送されることを抑制する。異物捕集部２５の先端には端板となる閉止板２６を設け、さらに閉止板２６には開放可能な清掃用ノズル２７を設置して、異物捕集部２５に捕集された異物２９を清掃できる機能を有する。

【0045】

前記曲管部２４の内面に沿った部分で発生する流体の渦流により複雑な流れとなり、逆流防止板３０の中央部に渦流が発生するため、曲管部２４の中央部分を通過して端板となる閉止板２６に直進する流れからの逆流は防止され、これにより捕集された異物の舞い上がりによる第２系統連絡用仮設配管１２ｂ側への流出を防止できる。

【0046】

これに対し、従来、知られている異物捕集装置を図３に示す。図３において、管路の入口部３６からの異物を含んだ流体は管体３４を直進し、異物捕集部３５の端面となる閉止板３７に衝突して捕集されるが、捕集された異物３８は管体３４の出口部で逆流しやすい。このため異物の舞い上がりが管体出口部３９から外部に流出しやすい。

【符号の説明】

【0047】

１ 蒸気ドラム ２ 蒸発器
３ 過熱器 ４ 主蒸気管
５ 高圧タービン ６ 再熱蒸気系統
７ 低温再熱蒸気管 ８ 再熱器
９ 高温再熱蒸気管 １０ 中低圧タービン
１１ 主蒸気管出口の仮設の配管
１２ａ 第１系統連絡用仮設配管
１２ｂ 第２系統連絡用仮設配管
１３ 再熱蒸気系統出口の仮設の配管
１４ テストピース １５ 異物捕集装置
１６ 異物捕集装置と再熱蒸気系統を結ぶ仮設の配管
１７ 合流仮設配管 １８，１９，２０ 遮断弁
２２ 入口部 ２３ 分岐部
２４ 曲管部（下向きエルボ）
２５ 異物捕集部 ２６ 端板となる閉止板
２７ 清掃用ノズル ２９ 捕集された異物
Ａ 主蒸気系統 Ｂ 再熱蒸気系統

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】