特許 7093319 汽力プラントの復水給水系統及び汽力プラント復水給水系統の運転方法

(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】

(24)【登録日】2022-06-21

(45)【発行日】2022-06-29

(54)【発明の名称】汽力プラントの復水給水系統及び汽力プラント復水給水系統の運転方法

(51)【国際特許分類】

   F22D 11/00 20060101AFI20220622BHJP

   F22D 1/28 20060101ALI20220622BHJP

   F01K 9/00 20060101ALI20220622BHJP

【ＦＩ】

F22D11/00 C

F22D1/28 Z

F01K9/00 F

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019029753

(22)【出願日】2019-02-21

(65)【公開番号】P2020134054

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-07-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福永 浩

(72)【発明者】

【氏名】ダッタ スプリヨ

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０５３５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２８６７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３２７０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２１９４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１５９３０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２２Ｄ １／００ － １１／０６

Ｆ０１Ｋ １／００ － ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

復水器で生じた復水を蒸気タービンの抽気蒸気により加熱及び脱気して一時的に貯留する脱気器と、
前記復水器と前記脱気器の間の復水ライン上に設けられ、前記復水器で生じた復水を前記蒸気タービンの抽気蒸気により加熱する加熱器と、
前記復水ラインにおける前記加熱器よりも上流側に設けられ、前記脱気器内の復水の水位を調整可能な脱気器水位制御弁と、
前記脱気器から流出する復水を前記復水ラインにおける前記加熱器と前記脱気器との間の部分へ戻す脱気器循環ポンプと、
前記加熱器から前記脱気器へ向かう復水の一部が前記復水ラインから分岐した供給ラインを介して供給される機器と、
前記供給ライン上に設けられ、前記供給ラインの連通と遮断を切り換える供給ライン止め弁と、
前記供給ライン止め弁の開閉を制御すると共に、前記脱気器循環ポンプの駆動及び停止を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
通常運転において、前記供給ライン止め弁を開状態にすると共に、前記脱気器循環ポンプを停止状態にする一方、
前記加熱器及び前記脱気器への抽気蒸気の供給を通常運転時よりも低減させると共に前記脱気器水位制御弁を閉止する復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁を通常運転時の開状態から閉止させると共に、前記脱気器循環ポンプを通常運転時の停止状態から少なくとも一時的に駆動させる
ことを特徴とする汽力プラントの復水給水系統。

【請求項2】

請求項１に記載の汽力プラントの復水給水系統において、
前記制御装置は、前記復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁の開状態から閉止状態への完了を検知したことを示す閉止検知信号が前記供給ライン止め弁から入力された場合に、前記脱気器循環ポンプに対する駆動指令信号の出力を開始する
ことを特徴とする汽力プラントの復水給水系統。

【請求項3】

請求項１に記載の汽力プラントの復水給水系統において、
前記制御装置は、前記復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁に対する閉止指令信号の出力開始からの経過時間を計測し、計測する経過時間が予め設定された設定時間よりも経過した場合に、前記脱気器循環ポンプに対する駆動指令信号の出力を開始する
ことを特徴とする汽力プラントの復水給水系統。

【請求項4】

請求項１に記載の汽力プラントの復水給水系統において、
前記制御装置は、前記復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁に対する閉止指令信号の出力開始と同時期に、前記脱気器循環ポンプに対する駆動指令信号の出力を開始する
ことを特徴とする汽力プラントの復水給水系統。

【請求項5】

請求項１に記載の汽力プラントの復水給水系統において、
前記制御装置は、前記復水絞り運転の間、前記脱気器循環ポンプの駆動を継続させる
ことを特徴とする汽力プラントの復水給水系統。

【請求項6】

請求項１に記載の汽力プラントの復水給水系統において、
前記制御装置は、前記復水絞り運転において、前記脱気器循環ポンプに対する駆動指令信号の出力開始からの経過時間を計測し、計測する経過時間が予め設定された設定時間よりも経過した場合に、前記脱気器循環ポンプに対する停止指令信号の出力の開始又は駆動指令信号の出力の停止を行う
ことを特徴とする汽力プラントの復水給水系統。

【請求項7】

復水器で生じた復水を蒸気タービンの抽気蒸気により加熱及び脱気して一時的に貯留する脱気器と、
前記復水器と前記脱気器の間の復水ライン上に設けられ前記復水器で生じた復水を前記蒸気タービンの抽気蒸気により加熱する加熱器と、
前記復水ラインにおける前記加熱器よりも上流側に設けられ前記脱気器内の復水の水位を調整可能な脱気器水位制御弁と、
前記脱気器から流出する復水を前記復水ラインにおける前記加熱器と前記脱気器との間の部分へ戻す脱気器循環ポンプと、
前記加熱器から前記脱気器へ向かう復水の一部が前記復水ラインから分岐した供給ラインを介して供給される機器と、
前記供給ラインの連通と遮断を切り換える供給ライン止め弁とを備える汽力プラント復水給水系統の運転方法であって、
前記加熱器及び前記脱気器への抽気蒸気の供給を通常運転時よりも低減させると共に前記脱気器水位制御弁を閉止する復水絞り運転へ通常運転から切り換えられた場合、前記供給ライン止め弁を通常運転時の開状態から閉止させると共に、前記脱気器循環ポンプを通常運転時の停止状態から少なくとも一時的に駆動させる
ことを特徴とする汽力プラント復水給水系統の運転方法。

【請求項8】

請求項７に記載の汽力プラント復水給水系統の運転方法において、
前記復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁の開状態から閉止状態への移行の完了後に前記脱気器循環ポンプを始動させる
ことを特徴とする汽力プラント復水給水系統の運転方法。

【請求項9】

請求項７に記載の汽力プラント復水給水系統の運転方法において、
前記復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁の閉動作の開始から予め設定した設定時間の経過後に前記脱気器循環ポンプを始動させる
ことを特徴とする汽力プラント復水給水系統の運転方法。

【請求項10】

請求項７に記載の汽力プラント復水給水系統の運転方法において、
前記復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁の閉動作の開始と同時期に前記脱気器循環ポンプを始動させる
ことを特徴とする汽力プラント復水給水系統の運転方法。

【請求項11】

請求項７に記載の汽力プラント復水給水系統の運転方法において、
前記復水絞り運転の間、前記脱気器循環ポンプの駆動を継続させる
ことを特徴とする汽力プラント復水給水系統の運転方法。

【請求項12】

請求項７に記載の汽力プラント復水給水系統の運転方法において、
前記復水絞り運転において、前記脱気器循環ポンプを予め設定した設定時間の経過後に停止させる
ことを特徴とする汽力プラント復水給水系統の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汽力プラントの復水給水系統及びその運転方法に係り、更に詳しくは、脱気器循環ポンプを備える復水給水系統及びその運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

汽力プラントは、ボイラや原子炉等の蒸気発生源で発生した高温高圧の蒸気で蒸気タービンを駆動して発電を行うものである。蒸気タービンを駆動した蒸気は、復水器で凝縮されて復水（凝縮水）となり、蒸気発生源へ供給されて再び蒸気となり、蒸気タービンに供給される。汽力プラントの復水給水系統では、一般に、復水器で生じた復水を復水ポンプによって送出して低圧給水加熱器で加熱した後に脱気器で加熱して脱気する。その後、脱気器で脱気された復水（給水）を給水ポンプで昇圧して高圧給水加熱器で更に加熱した後に再び蒸気発生源へ供給する。脱気器内には脱気された給水が貯留されており、脱気器内の給水が脱気器水位制御弁によって所定の水位に維持されている。低圧給水加熱器や高圧給水加熱器、脱気器での加熱には、蒸気タービンからの抽気蒸気が用いられている。

【0003】

汽力プラントには、一般に、脱気器の下流側から上流側へ脱気器循環ラインを介して給水を循環させる脱気器循環ポンプを備えている（例えば、特許文献１の図１を参照）。汽力プラントでは、プラント起動時に、脱気器内の給水を脱気器循環ポンプによって脱気器循環ラインを介して循環させることで給水を速やかに脱気している。また、プラントの負荷遮断や負荷急減時において、脱気器内の給水を脱気器循環ポンプによって脱気器循環ラインを介して循環させることで、脱気器内及び給水ポンプ上流の給水の温度と圧力の平衡を維持してフラッシュ現象を緩和している。脱気器循環ポンプは、通常、上述した状況以外、例えば通常運転時に稼動させることはない。

【0004】

汽力プラントの中には、脱気器へ向かう復水の一部を分流させて機器に供給するものがある。当該機器を備える汽力プラントの復水給水系統として、例えば図１０に示すように、復水ラインＣＬにおける低圧給水加熱器ＬＨと脱気器Ｄの間の部分から分岐した第１供給ラインＳＬ１が機器Ｈの入口側に接続されている。第１供給ラインＳＬ１は、低圧給水加熱器ＬＨから脱気器Ｄへ向かう復水の一部を機器Ｈへ導くものである。第１供給ラインＳＬ１には、上流側から順に、第１供給ライン止め弁ＶＳ１及び送出ポンプＰＳが設けられている。当該機器Ｈの入口側には、第１供給ラインＳＬ１とは異なる別の第２供給ラインＳＬ２が接続されている。第２供給ラインＳＬ２は、復水ラインＣＬ上を流れる復水とは異なる別の供給源からの水を機器Ｈへ供給するものである。第２供給ラインＳＬ２上には、第２供給ライン止め弁ＶＳ２が設けられている。

【0005】

図１０に示す汽力プラントでは、通常運転において、低圧給水加熱器ＬＨから脱気器Ｄへ向かって復水ラインＣＬ上を流れる復水のうちの一部分が送出ポンプＰＳによって第１供給ラインＳＬ１に分流して第１供給ライン止め弁ＶＳ１を介して機器Ｈを通過した後に脱気器Ｄへ導入される。一方、残りの復水は、復水ラインＣＬ上を流れて脱気器Ｄへ直接導入される。通常運転では、第２供給ライン止め弁ＶＳ２が閉止されているので、第２供給ラインＳＬ２を介した機器Ｈへの水の供給は遮断されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開昭６０-２１９４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、汽力プラントでは、通常運転の他に、負荷の急速な増大に対応するための復水絞り運転と称する運転方法がある。復水絞り運転は、低圧給水加熱器及び脱気器へ供給する復水の流量を急減させることで、低圧給水加熱器及び脱気器での加熱に用いられる蒸気タービンからの抽気蒸気を減らし、その分、蒸気タービンの出力を増大させるものである。復水絞り運転では、脱気器水位制御弁を急に閉止することで、復水の流量を急減させている。

【0008】

前述した復水ラインＣＬ上の復水を第１供給ラインＳＬ１を介して機器に供給する汽力プラントでは、復水絞り運転時、図１１に示すように、第１供給ライン止め弁ＶＳ１を閉止することで機器Ｈに対する復水ラインＣＬからの復水の供給を遮断する一方、第２供給ライン止め弁ＶＳ２を開放することで機器Ｈに対する別の供給源からの水の供給を行っている。一般に、脱気器水位制御弁ＶＤは空気作動弁で構成されている一方、第１供給ライン止め弁ＶＳ１及び第２供給ライン止め弁ＶＳ２は電動弁で構成されている。空気作動弁は開状態から閉止状態への急速な移行が可能である一方、電動弁は空気作動弁と比べて閉止状態になるまでに時間が掛かる。したがって、通常運転から復水絞り運転へ切り換えるとき、空気作動弁である脱気器水位制御弁ＶＤが急閉された後も、電動弁である第１供給ライン止め弁ＶＳ１が完全に閉止するまでの間、例えば数分間、第１供給ラインＳＬ１は遮断されずに復水ラインＣＬに連通している。その結果、脱気器水位制御弁ＶＤの急閉により復水ラインＣＬが遮断された後も、脱気器水位制御弁ＶＤよりも下流側の復水が第１供給ラインＳＬ１を介して機器Ｈへ供給される期間が生じる。このため、脱気器水位制御弁ＶＤよりも下流側の復水ラインＣＬの一部分（図１１に示す二点鎖線の部分）が満水の状態ではなくなり空洞が生じることが懸念される。

【0009】

脱気器水位制御弁ＶＤよりも下流側の復水ラインＣＬ（配管）に空洞が生じている場合、復水絞り運転から通常運転への復帰のために閉止状態の脱気器水位制御弁ＶＤを開放すると、復水ラインＣＬの当該空洞部分に復水が急速に流れ込む。これにより、配管に衝撃が生じて激しく振動するウォータハンマと称する現象が発生することが懸念される。

【0010】

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、汽力プラントの機器構成を変えることなく復水絞り運転から通常運転への復帰時のウォータハンマの発生を防止することができる汽力プラントの復水給水系統及びその運転方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、蒸気タービンからの蒸気を凝縮して復水を生成する復水器と、前記復水器で生じた復水を前記蒸気タービンの抽気蒸気により加熱及び脱気して一時的に貯留する脱気器と、前記復水器と前記脱気器の間の復水ライン上に設けられ、前記復水器で生じた復水を前記蒸気タービンの抽気蒸気により加熱する加熱器と、前記加熱器から前記脱気器へ向かう復水の一部が前記復水ラインから分岐した供給ラインを介して供給される機器と、前記加熱器よりも上流側の復水ライン上に設けられ、前記脱気器内の復水の水位を調整可能な脱気器水位制御弁と、前記脱気器から流出する復水を前記脱気器の入口側へ戻す脱気器循環ポンプと、前記供給ライン上に設けられ、前記供給ラインの連通と遮断を切り換える供給ライン止め弁と、前記供給ライン上に設けられ、前記機器へ復水を送出する送出ポンプと、前記供給ライン止め弁の開閉を制御すると共に、前記脱気器循環ポンプ及び前記送出ポンプの駆動と停止を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、通常運転において、前記供給ライン止め弁を開放させ、前記送出ポンプを駆動させ、前記脱気器循環ポンプを停止させる一方、前記蒸気タービンの抽気蒸気の前記加熱器及び前記脱気器への供給を通常運転時よりも低減させると共に前記脱気器水位制御弁を閉止する復水絞り運転において、前記供給ライン止め弁を閉止させ、前記送出ポンプを停止させ、前記脱気器循環ポンプを少なくとも一時的に駆動させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、従来構成の脱気器循環ポンプを復水絞り運転時に少なくとも一時的に駆動させるので、通常運転から復水絞り運転への切換えにより脱気器水位制御弁よりも下流側の復水ラインが満水状態でなくなってしまった場合でも、脱気器から流出する復水を脱気器上流側の復水ラインに戻すことで復水ラインを復水絞り運転中に満水状態に戻すことができる。したがって、プラント構成を変えることなく、復水絞り運転から通常運転への復帰時のウォータハンマの発生を防止することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態を含む汽力プラントの構成を示す系統図である。

【図2】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の一部を構成する制御装置のハードウェアを示す構成図である。

【図3】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態におけるプラント起動時の運転方法を示す説明図である。

【図4】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態におけるプラントの通常運転（定格負荷運転）時の運転方法を示す説明図である。

【図5】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態におけるプラントの復水絞り運転時の運転方法を示す説明図である。

【図6】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の一部を構成する制御装置の復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの制御手順の一例を示すフローチャート図である。

【図7】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の一部を構成する制御装置の復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの制御手順の別の一例を示すフローチャート図である。

【図8】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例の一部を構成する制御装置のハードウェアを示す構成図である。

【図9】本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例の一部を構成する制御装置の復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの制御手順の一例を示すフローチャート図である。

【図10】従来の汽力プラントの復水給水系統の構成の一部を示す概略系統図である。

【図11】図１０に示す復水給水系統における通常運転から復水絞り運転への切換時の状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の汽力プラントの復水給水系統及びその運転方法の実施の形態について図面を用いて説明する。

【0015】

［一実施の形態］
本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態を含む汽力プラントの構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態を含む汽力プラントの構成を示す系統図である。図２は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の一部を構成する制御装置のハードウェアを示す構成図である。

【0016】

図１において、汽力プラントは、蒸気を発生させる蒸気発生源としてのボイラ１と、ボイラ１で発生した蒸気によって駆動される蒸気タービン２と、蒸気タービン２に連結されて発電する発電機３とを備えている。ボイラ１は、燃料を燃焼させる火炉１１と、火炉１１で生じる燃焼エネルギにより蒸気を発生させる蒸気発生器１２と、後述の高圧タービン２１を駆動した後の蒸気を火炉１１で生じる燃焼エネルギにより加熱する再熱器１３とを備えている。蒸気タービン２は、例えば、高圧タービン２１と、中圧タービン２２と、低圧タービン２３とで構成されている。

【0017】

ボイラ１の蒸気発生器１２と高圧タービン２１の入口側は主蒸気管２５を介して接続されている。高圧タービン２１の出口側とボイラ１の再熱器１３は、低温再熱蒸気管２６を介して接続されている。ボイラ１の再熱器１３と中圧タービン２２の入口側は、高温再熱蒸気管２７を介して接続されている。中圧タービン２２の出口側と低圧タービン２３の入口側は、連絡蒸気管２８を介して接続されている。

【0018】

汽力プラントは、更に、蒸気タービン２（低圧タービン２３）から排出された蒸気を凝縮して生じた復水を給水としてボイラ１に供給する復水給水系統４を備えている。復水給水系統４は、蒸気タービン２（低圧タービン２３）から排出された蒸気を冷却して復水（凝縮水）を生成する復水器４１と、復水を加熱して脱気する脱気器４２とを備えている。脱気器４２は、脱気された復水を内部に一時的に貯留する機能も有している。脱気器４２には、復水の加熱媒体として中圧タービン２２から抽気された蒸気が脱気用抽気管６０を介して供給される。

【0019】

復水器４１と脱気器４２の間の復水ライン４３上には、上流側から順に、復水ポンプ４５、脱気器水位制御弁４６、低圧ヒータ４７が設置されている。復水ポンプ４５は、復水器４１からの復水を昇圧して低圧ヒータ４７へ送出するものである。脱気器水位制御弁４６は、脱気器４２内に貯留される復水の水位を調整するものである。脱気器水位制御弁４６として、例えば、空気作動弁が用いられている。低圧ヒータ４７は、プラントの熱効率を向上させるために、蒸気タービン２から抽気される蒸気を加熱媒体として復水を加熱する加熱器である。低圧ヒータ４７は、例えば、上流側から順に、第１低圧ヒータ４７ａ、第２低圧ヒータ４７ｂ、第３低圧ヒータ４７ｃ、第４低圧ヒータ４７ｄで構成されている。第１低圧ヒータ４７ａ、第２低圧ヒータ４７ｂ、第３低圧ヒータ４７ｃ、第４低圧ヒータ４７ｄにはそれぞれ、第１抽気管６１、第２抽気管６２、第３抽気管６３、第４抽気管６４を介して低圧タービン２３から抽気された蒸気が供給される。

【0020】

脱気器４２とボイラ１の間の給水ライン５１上には、上流側から順に、給水ポンプ５２、高圧ヒータ５３が設置されている。給水ポンプ５２は、脱気器４２からの給水を昇圧して高圧ヒータ５３を介してボイラ１へ送出するものである。高圧ヒータ５３は、プラントの熱効率を向上させるために、蒸気タービン２から抽気される蒸気を加熱媒体として復水を加熱するものである。高圧ヒータ５３は、例えば、上流側から順に、第１高圧ヒータ５３ａ、第２高圧ヒータ５３ｂ、第３高圧ヒータ５３ｃで構成されている。第１高圧ヒータ５３ａには、第５抽気管６５を介して中圧タービン２２から抽気された蒸気が供給される。第２高圧ヒータ５３ｂ及び第３高圧ヒータ５３ｃにはそれぞれ、第６抽気管６６及び第７抽気管６７を介して高圧タービン２１から抽気された蒸気が供給される。

【0021】

給水ライン５１における脱気器４２と給水ポンプ５２の間の部分５１ａには、脱気器循環ライン７１の一端側が接続されており、脱気器循環ライン７１の他端側は復水ライン４３における低圧ヒータ４７（最下流側の第４低圧ヒータ４７ｄ）と脱気器４２との間の部分４３ａに接続されている。脱気器循環ライン７１上には、脱気器循環ポンプ７２が設置されている。脱気器循環ポンプ７２は、脱気器４２から流出する復水を脱気器循環ライン７１を介して脱気器４２の入口側（上流側）へ戻すものである。

【0022】

復水給水系統４は、更に、低圧ヒータ４７から脱気器４２へ向かう復水の一部が供給される機器である復水用熱交換器８１を備えている。復水用熱交換器８１は、低圧ヒータ４７から脱気器４２へ向かう復水の一部をボイラ１からの排ガスで加熱するものである。復水用熱交換器８１は、ボイラ１の排ガスが流れる排ガス系統１５上に設置されている。

【0023】

復水用熱交換器８１の入口側には、復水ライン４３における第４低圧ヒータ４７ｄと脱気器４２の間の部分４３ａから分岐した第１供給ライン８２が接続されている。復水用熱交換器８１の出口側は、出口ライン８３を介して脱気器４２に接続されている。第１供給ライン８２上には、上流側から順に、第１供給ライン止め弁８４及び送出ポンプ８５が設置されている。第１供給ライン止め弁８４は、第１供給ライン８２の連通と遮断を切り換えるものである。第１供給ライン止め弁８４として、例えば、電動弁が用いられている。送出ポンプ８５は、復水ライン４３を流れる復水の一部を復水用熱交換器８１へ送出するものである。

【0024】

第１供給ライン８２における送出ポンプ８５よりも下流側の部分には、第１供給ライン８２とは異なる第２供給ライン８６が接続されている。第２供給ライン８６は、復水ライン４３ａを流れる復水とは異なる供給源からの水を復水用熱交換器８１に供給するものである。第２供給ライン８６上には、第２供給ライン止め弁８７が設置されている。第２供給ライン止め弁８７は、第２供給ライン８６の連通と遮断を切り換えるものである。第２供給ライン止め弁８７として、例えば、電動弁が用いられている。

【0025】

第１供給ライン止め弁８４と第２供給ライン止め弁８７の開閉の切換えにより、復水ライン４３ａを流れる復水の一部又は復水ライン４３ａを流れる復水とは異なる供給源からの水のいずれか一方が復水用熱交換器８１へ供給される。

【0026】

また、復水給水系統４は、高圧ヒータ５３と並列に接続された給水用熱交換器８９を更に備えている。給水用熱交換器８９は、給水ポンプ５２から圧送されて高圧ヒータ５３に向かう給水の一部をボイラ１からの排ガスで加熱するものである。給水用熱交換器８９は、排ガス系統１５上において復水用熱交換器８１よりも上流側に設置されている。

【0027】

復水給水系統４の脱気器水位制御弁４６、第１供給ライン止め弁８４、第２供給ライン止め弁８７はそれぞれ、制御装置１００に電気的に接続されている。第１供給ライン止め弁８４は、制御装置１００の制御により開状態から閉止状態への移行を完了すると、閉止状態を検知して閉止検知信号を制御装置１００へ出力する。復水給水系統４の脱気器循環ポンプ７２及び送出ポンプ８５はそれぞれ、制御装置１００に電気的に接続されている。

【0028】

制御装置１００は、少なくとも、脱気器水位制御弁４６、第１供給ライン止め弁８４、第２供給ライン止め弁８７の開閉を制御すると共に、脱気器循環ポンプ７２及び送出ポンプ８５の駆動及び停止を制御するものである。なお、制御装置１００は、復水ポンプ４５及び給水ポンプ５２の駆動及び停止を制御するように構成することも可能であるが、本実施の形態では制御装置１００による復水ポンプ４５及び給水ポンプ５２の制御に関する説明を省略する。制御装置１００は、例えば図２に示すように、入出力インターフェース１０１と、中央処理装置（ＣＰＵ）１０２と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の記憶装置１０３とを備えている。

【0029】

入出力インターフェース１０１には、汽力プラントの起動運転、通常運転（（定格負荷運転）、復水絞り運転等の運転モードの指令が入力される。また、入出力インターフェース１０１には、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号が入力される。記憶装置１０３には、後述のフローチャートに係る処理を含む制御プログラム及びその制御プログラムの実行に必要な各種情報が記憶されている。中央処理装置１０２は、入出力インターフェース１０１及び記憶装置１０３から取り込んだ情報に対して記憶装置１０３に格納された制御プログラム従って所定の演算処理を行うものである。入出力インターフェース１０１は、中央処理装置１０２の演算結果に応じた指令信号を作成して各種機器へ出力する。例えば、脱気器水位制御弁４６、第１供給ライン止め弁８４、第２供給ライン止め弁８７に対して、弁の開放を指令する開指令信号及び弁の閉止を指令する閉止指令信号をそれぞれ出力することが可能である。また、脱気器循環ポンプ７２及び送出ポンプ８５に対して、ポンプの駆動を指令する駆動指令信号及びポンプの停止を指令する停止指令信号をそれぞれ出力することが可能である。

【0030】

次に、本発明の汽力プラントの復水給水系統の運転方法の一実施の形態を説明する。まず、復水給水系統における汽力プラントの起動時の運転方法を図１及び図３を用いて説明する。図３は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態におけるプラント起動時の運転方法を示す説明図である。

【0031】

プラント起動時には、先ず、図１に示すボイラ１への給水の水質（水中の溶存酸素量）を基準値以下に低下させる工程が必要である。そこで、復水を脱気器４２に循環させて迅速な脱気を行うことで、プラント起動時間の短縮を図っている。

【0032】

具体的には、図３に示す制御装置１００は、脱気器水位制御弁４６に対して開指令信号を出力する一方、第１供給ライン止め弁８４及び第２供給ライン止め弁８７に対して閉止指令信号を出力する。脱気器水位制御弁４６は制御装置１００の開指令信号により開状態となり、復水ライン４３は連通状態となる。一方、第１供給ライン止め弁８４及び第２供給ライン止め弁８７は制御装置１００の閉止指令信号により閉止状態となり、第１供給ライン８２及び第２供給ライン８６は遮断された状態となる。

【0033】

また、制御装置１００は、脱気器循環ポンプ７２に対して駆動指令信号を出力する一方、送出ポンプ８５に対して停止指令信号を出力する。脱気器循環ポンプ７２は制御装置１００の駆動指令信号により駆動状態となり、送出ポンプ８５は制御装置１００の停止指令信号により停止状態である。なお、復水ポンプ４５及び給水ポンプ５２は駆動状態である。

【0034】

これにより、復水給水系統４では、復水器４１（図１を参照）内の復水が復水ポンプ４５により復水ライン４３上を流れ低圧ヒータ４７を経てから脱気器４２へ流入する。脱気器４２に流入した復水は、蒸気タービン２やボイラ１とは別の蒸気発生源からの補助蒸気により脱気された後に脱気器４２から流出する。脱気器４２から流出した復水は、その一部が脱気器循環ポンプ７２の駆動により脱気器循環ライン７１を介して復水ライン４３ａを流れる復水と共に再び脱気器４２に流入する。残りの復水は、給水ポンプ５２により高圧ヒータ５３を経てから図示しないラインを介して復水器４１に戻る。なお、第１供給ライン８２及び第２供給ライン８６が遮断されているので、復水用熱交換器８１に対して水が供給されることはない。

【0035】

このように、プラントの起動時の復水（給水）の清浄工程では、脱気器循環ポンプ７２の駆動によって脱気器循環ライン７１を介して復水が脱気器４２を循環する。このため、脱気器４２を循環する復水の流量が増加するので、復水の脱気時間を短縮することができ、プラントの起動時間が短縮される。

【0036】

次に、汽力プラントの通常運転（定格負荷運転）時の運転方法及び復水給水系統における通常運転時の運転方法を図１及び図４を用いて説明する。図４は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態におけるプラントの通常運転（定格負荷運転）時の運転方法を示す説明図である。

【0037】

図１に示すボイラ１の蒸気発生器１２により高温高圧の蒸気を発生させる。ボイラ１で発生した蒸気は、主蒸気管２５を介して高圧タービン２１に供給されて高圧タービン２１を回転駆動する。高圧タービン２１から排出された低温の蒸気は、低温再熱蒸気管２６を介して再びボイラ１に導入されて再熱器１３で再熱される。再熱器１３で再熱された蒸気は、高温再熱蒸気管２７を介して中圧タービン２２に供給されて中圧タービン２２を回転駆動する。中圧タービン２２から排出された蒸気は、連絡蒸気管２８を介して低圧タービン２３に供給されて低圧タービン２３を回転駆動した後、復水器４１へ導入される。高圧タービン２１、中圧タービン２２、及び低圧タービン２３（蒸気タービン２）が回転駆動されることで、蒸気タービン２に連結された発電機３が発電する。発電機３の負荷に応じて、ボイラ１での蒸気発生量が調整される。

【0038】

復水給水系統４では、低圧タービン２３からの蒸気が復水器４１で凝縮されて復水になる。復水器４１内の復水は、復水ポンプ４５によって、第１低圧ヒータ４７ａ、第２低圧ヒータ４７ｂ、第３低圧ヒータ４７ｃ、第４低圧ヒータ４７ｄへ順に送出される。第１～第４低圧ヒータ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄでは、低圧タービン２３から第１～第４抽気管６１、６２、６３、６４を介して供給される抽気蒸気によって復水が加熱される。低圧ヒータ４７で加熱された復水は、脱気器４２に導入されて中圧タービン２２から脱気用抽気管６０を介して供給される抽気蒸気によって加熱及び脱気される。脱気された復水は、脱気器４２内に一時的に貯留される。脱気器４２内に貯留されている復水の水位は、脱気器水位制御弁４６の開度を調整することで、所定のレベルとなるように制御される。

【0039】

脱気器４２内に貯留された復水は、給水ポンプ５２によって昇圧されて第１高圧ヒータ５３ａ、第２高圧ヒータ５３ｂ、第３高圧ヒータ５３ｃへ順に送出される。第１高圧ヒータ５３ａでは、中圧タービン２２から第５抽気管６５を介して供給される抽気蒸気によって復水（給水）が加熱される。第２及び第３高圧ヒータ５３ｂ、５３ｃではそれぞれ、高圧タービン２１から第６及び第７抽気管６６、６７を介して供給される抽気蒸気によって復水（給水）が加熱される。高圧ヒータ５３で加熱された給水は、ボイラ１に供給されて再び蒸気となる。汽力プラントは、このような一連の循環サイクルで通常運転が行われる。

【0040】

このプラントの通常運転において、図４に示す制御装置１００は、第１供給ライン止め弁８４に対して開指令信号を出力する一方、第２供給ライン止め弁８７に対して閉止指令信号を出力する。第１供給ライン止め弁８４は制御装置１００の開指令信号により開状態であり、第１供給ライン８２は連通状態である。一方、第２供給ライン止め弁８７は制御装置１００の閉止指令信号により閉止状態であり、第２供給ライン８６は遮断された状態である。

【0041】

また、制御装置１００は、送出ポンプ８５に対して駆動指令信号を出力する一方、脱気器循環ポンプ７２に対して停止指令信号を出力する。送出ポンプ８５は制御装置１００の駆動指令信号により駆動状態であり、脱気器循環ポンプ７２は制御装置１００の停止指令信号により停止状態である。

【0042】

これにより、復水給水系統４では、低圧ヒータ４７から脱気器４２へ向かって復水ライン４３上を流れる復水の一部が送出ポンプ８５によって第１供給ライン８２に分流して第１供給ライン止め弁８４を介して復水用熱交換器８１に供給される。復水用熱交換器８１では、ボイラ１から排ガス系統１５（図１参照）を介して供給される排ガスによって復水が加熱される。これにより、ボイラ１の排ガスの熱エネルギが復水に回収されるので、プラント全体の熱効率が向上する。復水用熱交換器８１で加熱された復水は、出口ライン８３を介して脱気器４２へ導入され、復水ライン４３を流れて脱気器４２に導入された復水と合流する。なお、第２供給ライン８６が遮断されているので、第２供給ライン８６を介した復水用熱交換器８１への水の供給はない。

【0043】

次に、復水給水系統における汽力プラントの復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの一連の運転方法の一例について図１及び図４～図６を用いて説明する。図５は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態におけるプラントの復水絞り運転時の運転方法を示す説明図である。図６は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の一部を構成する制御装置の復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの制御手順の一例を示すフローチャート図である。

【0044】

図１に示す汽力プラントでは、通常運転の他に、発電機３の負荷の急速な増大に対応するための復水絞り運転と称する運転方法がある。発電機３の負荷の急速な増加に対して、ボイラ１での蒸気発生量をそれに追従して増大させることできないことがある。そこで、復水絞り運転は、低圧ヒータ４７及び脱気器４２へ供給する復水の流量を急減させることで、低圧ヒータ４７及び脱気器４２での加熱に用いられる蒸気タービン２の抽気蒸気を低減し、その分、蒸気タービン２の出力を増大させるものである。

【0045】

汽力プラントの通常運転から復水絞り運転へ運転モードの切換えが行われると、制御装置１００に対して復水絞り運転の運転モードが入力される。これにより、制御装置１００は、復水給水系統４の各種機器に対してそれぞれ復水絞り運転に応じた制御を開始する。

【0046】

具体的には、図５に示す制御装置１００は、脱気器水位制御弁４６へ閉止指令信号を出力する（図６のステップＳ１０）。また、制御装置１００は、第１供給ライン止め弁８４へ閉止指令信号を出力すると共に（図６のステップＳ２０）、第２供給ライン止め弁８７へ開指令信号を出力する（図６のステップＳ３０）。加えて、制御装置１００は、送出ポンプ８５へ停止指令信号を出力する（図６のステップＳ４０）。これら４つのステップＳ１０～Ｓ４０は同時期に実行すればよく、ステップＳ１０～Ｓ４０の順序は任意に入れ替えが可能である。

【0047】

通常運転時に開状態（図４を参照）の脱気器水位制御弁４６及び第１供給ライン止め弁８４は、制御装置１００からの閉止指令信号の入力により閉動作を開始する。一方、通常運転時に閉止状態（図４を参照）の第２供給ライン止め弁８７は、制御装置１００からの開指令信号の入力により開動作を開始する。また、送出ポンプ８５は、制御装置１００からの停止指令信号の入力により、ポンプ出力を徐々に低下させた後に停止する。

【0048】

脱気器水位制御弁４６の急閉より復水ライン４３が遮断されることで、図１に示す第１～第４低圧ヒータ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄを含む復水ライン４３を流れる復水の流量が急減する。この復水の流量の急減に応じて、低圧タービン２３から第１～第４抽気管６１、６２、６３、６４を介して第１～第４低圧ヒータ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄへ供給される抽気蒸気が絞られる。低圧タービン２３の抽気蒸気が減少する分、低圧タービン２３を駆動する蒸気流量が増加するので、蒸気タービン２の出力が上昇して発電機３の負荷の一時的な急速増加に対応することができる。

【0049】

また、図５に示す第１供給ライン止め弁８４の閉止により第１供給ライン８２が遮断されると共に、送出ポンプ８５が停止することで、第１供給ライン８２を介した復水用熱交換器８１への復水の供給が遮断される。一方、第２供給ライン止め弁８７の開放により第２供給ライン８６が連通することで、第２供給ライン８６を介した復水用熱交換器８１への水の供給が行われる。第２供給ライン８６を介して復水用熱交換器８１へ供給された水は、出口ライン８３を介して脱気器４２に導入される。

【0050】

このように、復水絞り運転への切換えによる復水の流量減少に応じて第１供給ライン８２を介した復水用熱交換器８１への復水の供給を遮断しても、第２供給ライン８６を介して別の供給源からの水を復水用熱交換器８１に供給する。したがって、復水用熱交換器８１がボイラ１（図１を参照）の排ガスの熱により損傷することを防止することができる。

【0051】

ところで、脱気器水位制御弁４６は空気作動弁で構成されている一方、第１供給ライン止め弁８４及び第２供給ライン止め弁８７は電動弁で構成されている。空気作動弁の脱気器水位制御弁４６は開状態から閉止状態への移行を短時間で完了する（急閉する）一方、電動弁の第１供給ライン止め弁８４は脱気器水位制御弁４６と比べて閉止状態への移行完了までに時間が掛かる。したがって、通常運転から復水絞り運転への切換えの際に、脱気器水位制御弁４６の閉止状態への移行が完了して復水ライン４３が遮断された後も、第１供給ライン止め弁８４の閉止状態への移行が完了するのまでの間、例えば数分間、第１供給ライン８２は一時的に連通している。

【0052】

それ故、通常運転から復水絞り運転への切換え時における従来の運転方法には次のような問題点がある。第１供給ライン止め弁ＶＳ１が閉動作の開始から閉動作の完了（開状態から閉止状態になる）までの間、図１１に示すように、脱気器水位制御弁ＶＤよりも下流側の復水ラインＣＬ上の復水が送出ポンプＰＳによって第１供給ラインＳＬ１を介して復水用熱交換器Ｈへ供給される。このため、脱気器水位制御弁ＶＤよりも下流側の復水ラインＣＬの一部分（図１１に示す二点鎖線の部分）が満水の状態でなくなり空洞が生じることが懸念される。このような状態で復水絞り運転から通常運転へ復帰すると、脱気器水位制御弁ＶＤの開動作により、脱気器水位制御弁ＶＤよりも下流側の復水ラインＣＬの空洞部分に復水が急速に流れ込む。これにより、配管に衝撃が生じて激しく振動するウォータハンマと称する現象が発生することが懸念される。

【0053】

そこで、本実施の形態においては、従来技術において復水絞り運転中に駆動しない脱気器循環ポンプ７２を駆動させることで、通常運転から復水絞り運転への切換え時に生じる復水ライン４３の空洞部分（満水でない状態）を解消する。

【0054】

具体的には、図５に示す制御装置１００は、ステップＳ１０～Ｓ４０の後、脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定する。本実施の形態では、第１供給ライン止め弁８４が閉止状態となり第１供給ライン８２が遮断された後に、脱気器循環ポンプ７２を始動させる。制御装置１００は、例えば、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力の有無を判定する（ステップＳ５０）。第１供給ライン止め弁８４は、制御装置１００の閉止指令信号（ステップＳ２０）に従って閉止状態に到達すると、スイッチ等により閉止状態を検知して閉止検知信号を制御装置１００へ出力する。

【0055】

ステップＳ５０において、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力が無い（ＮＯ）と判定した場合、制御装置１００は、再びステップＳ５０に戻り、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力の有無を判定する。第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力が有り（ＹＥＳ）と判定するまで、この工程（ステップＳ５０）を繰り返す。ステップＳ５０においてＹＥＳと判定した場合、制御装置１００は、ステップＳ６０に進み、脱気器循環ポンプ７２へ駆動指令信号を出力する。

【0056】

脱気器循環ポンプ７２は、制御装置１００の駆動指令信号により駆動する。この脱気器循環ポンプ７２の駆動によって、脱気器４２から高圧ヒータ５３（図１参照）へ送出される復水の一部が脱気器循環ライン７１を介して低圧ヒータ４７と脱気器４２との間の復水ライン４３ａ上に流入する。当該復水ライン４３ａ上に流入した復水は、第１供給ライン止め弁８４の閉止により第１供給ライン８２が遮断されているので、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３に生じている空洞部分に流入して満水状態となる。復水ライン４３が満水状態になると、脱気器循環ポンプ７２によって脱気器循環ライン７１を介して脱気器４２の上流側の復水ライン４３ａに流入した復水は再び脱気器４２に導入されて循環する。なお、本実施の形態においては、復水絞り運転が終了するまでの間、脱気器循環ポンプ７２の駆動を継続させる。

【0057】

その後、復水絞り運転から通常運転へ復帰する切換えが行われると、制御装置１００に対して通常運転の運転モードが入力される。これにより、制御装置１００は、復水給水系統４の各種機器に対してそれぞれ通常運転に応じた制御を実行する。

【0058】

具体的には、図４に示す制御装置１００は、脱気器水位制御弁４６へ開指令信号を出力する（図６のステップＳ１１０）。また、制御装置１００は、第１供給ライン止め弁８４へ開指令信号を出力すると共に（図６のステップＳ１２０）、第２供給ライン止め弁８７へ閉止指令信号を出力する（図６のステップＳ１３０）。加えて、制御装置１００は、送出ポンプ８５へ駆動指令信号を出力すると共に（図６のステップＳ１４０）、脱気器循環ポンプ７２へ停止指令信号を出力する（図６のステップＳ１５０）。なお、これら５つのステップＳ１１０～Ｓ１５０は同時期に実行すればよく、ステップＳ１１０～Ｓ１５０の順序は任意に入れ替えが可能である。

【0059】

復水絞り運転時に閉止状態（図５を参照）の脱気器水位制御弁４６は、制御装置１００の開指令信号により開放される。これにより、脱気器水位制御弁４６よりも上流側の復水が下流側の復水ライン４３内に流入する。本実施の形態においては、復水絞り運転時の脱気器循環ポンプ７２の駆動によって脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３内は満水状態なので、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３内に復水が流入してもウォータハンマ現象が発生することはない。

【0060】

また、脱気器循環ポンプ７２は、制御装置１００の停止指令信号により駆動を停止する。これにより、脱気器４２から流出する復水は、脱気器循環ライン７１を介して脱気器４２に循環することなく、給水ポンプ５２により高圧ヒータ５３を介してボイラ１へ供給される。

【0061】

また、復水絞り運転時に閉止状態（図５参照）の第１供給ライン止め弁８４は制御装置１００の開指令信号により開放される一方、復水絞り運転時に開状態（図５参照）の第２供給ライン止め弁８７は制御装置１００の閉止指令信号により閉止する。また、送出ポンプ８５は、制御装置１００の駆動指令信号により駆動する。これにより、低圧ヒータ４７から脱気器４２へ向かって復水ライン４３ａ上を流れる復水の一部が送出ポンプ８５によって第１供給ライン８２介して復水用熱交換器８１に供給される。一方、第２供給ライン止め弁８７の閉止により、第２供給ライン８６を介した復水用熱交換器８１への水の供給が遮断される。

【0062】

このように、本運転方法においては、通常運転から復水絞り運転への切換えにより脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３が満水状態でなくなってしまった場合でも、復水絞り運転中に脱気器循環ポンプ７２を継続して駆動させて脱気器４２から流出する復水を脱気器４２の上流側の復水ライン４３ａに戻すことで、復水絞り運転中に復水ライン４３を満水状態に戻すことができる。

【0063】

また、本運転方法においては、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号が入力された後、すなわち、第１供給ライン止め弁８４の開状態から閉止状態への移行の完了後に、脱気器循環ポンプ７２を始動させている。このため、脱気器循環ポンプ７２によって脱気器循環ライン７１を介して復水ライン４３ａ上に流入した復水は、第１供給ライン止め弁８４を介して第１供給ライン８２側へ分流することなく、復水ライン４３の空洞部分に流入させることができる。

【0064】

次に、復水給水系統における汽力プラントの復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの一連の運転方法の別の一例を図５及び図７を用いて説明する。図７は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の一部を構成する制御装置の復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの制御手順の別の一例を示すフローチャート図である。

【0065】

図７に示す運転方法の別の一例が前述した図６に示す運転方法の一例と異なる主な点は、通常運転から復水絞り運転への切換えの際の脱気器循環ポンプ７２の始動時期が異なることである。前述の図６に示す運転方法の一例は、第１供給ライン止め弁８４の閉止状態への移行完了後に脱気器循環ポンプ７２を始動させるものである。それに対して、本運転方法は、第１供給ライン止め弁８４の閉止動作の開始と同時期に脱気器循環ポンプ７２を始動させるものである。本運転方法のそれ以外の手順（ステップ）は、前述の図６の運転方法の手順と同様である。

【0066】

具体的には、制御装置１００は、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力の有無を判定する図６のステップＳ５０を省略し、図７のステップＳ１０～Ｓ４０（図６のステップＳ１０～Ｓ４０と共通のステップ）の実行後に、脱気器循環ポンプ７２への駆動指令信号の出力を開始する（図７のステップＳ６０Ａ）。このステップＳ６０Ａは、４つのステップＳ１０～Ｓ４０と同時期に実行するものである。すなわち、ステップＳ１０～Ｓ４０及びステップＳ６０Ａの順序は任意に入れ替えが可能である。

【0067】

本運転方法においては、脱気器循環ポンプ７２の駆動によって、脱気器４２から高圧ヒータ５３へ送出される復水の一部が脱気器循環ライン７１を介して低圧ヒータ４７と脱気器４２との間の復水ライン４３ａ上に流入する。この復水の一部は、第１供給ライン止め弁８４が閉止動作の途中で第１供給ライン８２が連通している状況において、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３上の復水と共に、第１供給ライン８２を介して復水用熱交換器８１側に流れ込む。このため、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３から第１供給ライン８２へ流れ込む復水の流量が低減し、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３上の満水でない部分が前述の図６に示す運転方法よりも縮小する。また、本運転方法においては、脱気器循環ポンプ７２の始動時期が前述の図６に示す運転方法よりも早いので、前述の図６に示す運転方法よりも復水ライン４３を早く満水状態にすることができる。

【0068】

上述したように、本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態及びその運転方法の一実施の形態によれば、従来構成の脱気器循環ポンプ７２を復水絞り運転時に駆動させるので、通常運転から復水絞り運転への切換えにより脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３が満水状態でなくなってしまった場合でも、脱気器４２から流出する復水を脱気器４２の上流側の復水ライン４３ａに戻すことで復水ライン４３を復水絞り運転中に満水状態に戻すことができる。したがって、プラント構成を変えることなく、復水絞り運転から通常運転への復帰時のウォータハンマの発生を防止することができる。

【0069】

また、本実施の形態によれば、復水絞り運転中、脱気器循環ポンプ７２を継続して駆動させるので、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３に生じる空洞部分を確実に満水状態にすることができる。

【0070】

［一実施の形態の変形例］
次に、本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例の構成について図８を用いて説明する。図８は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例の一部を構成する制御装置のハードウェアを示す構成図である。

【0071】

図８に示す本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例が本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態と相違する点は、制御装置１００Ａが、ハードウェアの構成として、入出力インターフェース１０１、ＣＰＵ１０２、記憶装置１０３に加えて、タイマ１０５を更に備えていることである。タイマ１０５は、第１供給ライン止め弁８４への閉止指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ１を計測すると共に、脱気器循環ポンプ７２への駆動指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ２を計測するものである。また、記憶装置１０３には、経過時間Ｔ１、Ｔ２との比較対象として、予め設定された設定時間ｔ１、ｔ２が予め記憶されている。設定時間ｔ１は、脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定するためのものである。設定時間ｔ１は、例えば、第１供給ライン止め弁８４が全開状態から閉止状態への移行時間を予め計測した実測値であり、制御装置１００Ａの開閉制御により第１供給ライン止め弁８４の閉止状態への移行が完了したと見なすことができる時間である。設定時間ｔ２は、脱気器循環ポンプ７２の駆動の停止時期を判定するためのものである。設定時間ｔ２は、例えば、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３に生じる空洞部分を脱気器循環ポンプ７２により満水状態にすることが可能な所要時間を規定するものである。脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３の容積及び脱気器循環ポンプ７２の吐出流量を考慮することで、設定時間ｔ２を設定することが可能である。

【0072】

次に、本発明の汽力プラントの復水給水系統の制御システムの一実施の形態の変形例における汽力プラントの復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの一連の運転方法の一例を図５及び図９を用いて説明する。図９は本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例の一部を構成する制御装置の復水絞り運転への切換えから通常運転の復帰までの制御手順の一例を示すフローチャート図である。

【0073】

本発明の一実施の形態の変形例における図９に示す運転方法が本発明の一実施の形態における図６に示す運転方法と相違する主な点は、復水絞り運転時における脱気器循環ポンプ７２の駆動開始時期の判定方法が異なること及び復水絞り運転時における脱気器循環ポンプ７２の駆動継続時間が異なることである。前述の図６に示す運転方法は、第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力の有無により、脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定するものである（図６のステップＳ５０）。それに対して、本運転方法は、第１供給ライン止め弁８４への閉止指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ１に基づき、脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定するものである（図９のステップＳ５０Ａ）。また、前述の図６に示す運転方法は、復水絞り運転中、脱気器循環ポンプ７２を継続して駆動させるものである。それに対して、本運転方法は、復水絞り運転時において、脱気器循環ポンプ７２を所定期間のみ駆動させるものである。これに伴い、本運転方法では、復水絞り運転から通常運転への復帰時における脱気器循環ポンプ７２の駆動停止の手順（図６のステップＳ１５０）を省略する。本運転方法のそれ以外の手順（ステップ）は、前述の図６の運転方法の手順と同様である。

【0074】

具体的には、制御装置１００Ａは、第１供給ライン止め弁８４への閉止指令信号の出力（図６と図９の共通のステップＳ２０）の後に、第１供給ライン止め弁８４への閉止指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ１の計測を開始する（図９のステップＳ２１）。その後、図６と図９の共通のステップＳ３０～Ｓ４０を経た後、制御装置１００Ａは、計測中の経過時間Ｔ１が記憶装置１０３に予め記憶された設定時間ｔ１よりも経過したか否かを判定する（図９のステップＳ５０Ａ）。この工程（ステップＳ５０Ａ）は、第１供給ライン止め弁８４の閉動作の開始からの経過時間Ｔ１に基づき第１供給ライン止め弁８４が開状態から閉止状態への移行が完了したと見なすことで、脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定するものである。

【0075】

ステップＳ５０Ａにおいて、経過時間Ｔ１が設定時間ｔ１よりも小さい場合（ＮＯの場合）には、制御装置１００Ａは、再びステップＳ５０Ａに戻り、経過時間Ｔ１が設定時間ｔ１よりも経過したか否かを判定する。経過時間Ｔ１が設定時間ｔ１よりも大きい（ＹＥＳ）と判定するまで、この工程（ステップＳ５０Ａ）を繰り返す。ステップＳ５０ＡにおいてＹＥＳと判定した場合、すなわち、第１供給ライン止め弁８４が開状態から閉止状態への移行を完了したと見なした場合、制御装置１００Ａは、図６と共通のステップＳ６０に進み、脱気器循環ポンプ７２へ駆動指令信号の出力を開始する。

【0076】

次に、制御装置１００Ａは、脱気器循環ポンプ７２への駆動指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ２の計測を開始する（図９のステップＳ７０）。次いで、計測中の経過時間Ｔ２が記憶装置１０３に予め記憶された設定時間ｔ２よりも経過したか否かを判定する（図９のステップＳ８０）。この工程（ステップＳ８０）は、脱気器循環ポンプ７２の始動からの経過時間Ｔ２に基づき脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３の空洞部分が満水状態に変化したと見なすことで、脱気器循環ポンプ７２の駆動の停止時期を判定するものである。

【0077】

ステップＳ８０において、経過時間Ｔ２が設定時間ｔ２よりも小さい場合（ＮＯの場合）には、制御装置１００Ａは、再びステップＳ８０に戻り、経過時間Ｔ２が設定時間ｔ２よりも経過したか否かを判定する。経過時間Ｔ２が設定時間ｔ２よりも大きい（ＹＥＳ）と判定するまで、この工程（ステップＳ８０）を繰り返す。ステップＳ８０においてＹＥＳと判定した場合、すなわち、脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３の空洞部分が満水状態に変化したと見なした場合、制御装置１００Ａは、ステップＳ９０に進み、脱気器循環ポンプ７２へ停止指令信号を出力する。これにより、脱気器循環ポンプ７２は復水絞り運転中に停止状態になる。

【0078】

本運転方法においては、第１供給ライン止め弁８４への閉止指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ１に基づき、脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定している。したがって、制御装置１００Ａは、前述の図６の運転方法のような第１供給ライン止め弁８４からの閉止検知信号の入力が不要なので、第１供給ライン止め弁８４からの入力信号ラインが不要となる。

【0079】

また、本運転方法においては、復水絞り運転時において脱気器循環ポンプ７２を所定期間のみ駆動させるので、復水絞り運転中に脱気器循環ポンプ７２を継続駆動させる前述の図６の運転方法と比べて、補機の消費電量を低減することができる。特に、復水絞り運転は、発電機負荷の増大に対応させて蒸気タービン２（図１参照）の出力を増加させるものであり、補機による蒸気タービン２の出力の消費を可能な限り低減したいという要求がある。

【0080】

上述したように、本発明の汽力プラントの復水給水系統の一実施の形態の変形例及びその運転方法よれば、従来構成の脱気器循環ポンプ７２を復水絞り運転時に一時的に駆動させるので、通常運転から復水絞り運転への切換えにより脱気器水位制御弁４６よりも下流側の復水ライン４３が満水状態でなくなってしまった場合でも、脱気器４２から流出する復水を脱気器４２の上流側の復水ライン４３ａに戻すことで復水ライン４３を復水絞り運転中に満水状態に戻すことができる。したがって、プラント構成を変えることなく、復水絞り運転から通常運転への復帰時のウォータハンマの発生を防止することができる。

【0081】

［その他の実施形態］
なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施の形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。なお、制御線等は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【0082】

また、上述した一実施の形態及びその変形例においては、低圧ヒータ４７から脱気器４２へ向かう復水の一部が第１供給ライン８２を介して供給される機器として復水用熱交換器８１を用いた構成の例を示した。しかし、当該機器は、低圧ヒータ４７から脱気器４２へ向かう復水の一部が復水ライン４３ａから分岐した第１供給ライン８２を介して供給されるものであれば、復水用熱交換器８１以外の任意の機器を用いることが可能である。

【0083】

また、上述した一実施の形態及びその変形例においては、脱気器循環ポンプ７２及び送出ポンプ８５に対して駆動の停止を指令するために、停止指令信号を出力する制御装置１００、１００Ａの構成の例を示した。しかし、駆動指令信号の出力を停止することで脱気器循環ポンプ７２及び送出ポンプ８５の駆動を停止させるように制御装置を構成することも可能である。

【0084】

また、上述した一実施の形態の変形例においては、第１供給ライン止め弁８４への閉止指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ１に基づき脱気器循環ポンプ７２の始動時期を判定する制御装置１００Ａの構成の例を示した。しかし、第１供給ライン止め弁８４の閉止動作の開始と同時に脱気器循環ポンプ７２を始動させるように制御装置１００Ａを構成することも可能である。すなわち、図９に示す運転方法において、ステップＳ２１の経過時間Ｔ１の計測及びステップＳ５０Ａの経過時間Ｔ１の判定を省略することが可能である。

【0085】

また、上述した一実施の形態の変形例においては、脱気器循環ポンプ７２への駆動指令信号の出力開始からの経過時間Ｔ２に基づき脱気器循環ポンプ７２の駆動の停止時期を判定する制御装置１００Ａの構成の例を示した。しかし、復水絞り運転中、脱気器循環ポンプ７２を継続して駆動させるように制御装置１００Ａを構成することも可能である。すなわち、図９に示す運転方法において、ステップＳ７０の経過時間Ｔ２の計測、ステップＳ８０の経過時間Ｔ２の判定、及び、ステップＳ９０の脱気器循環ポンプ７２への停止指令信号の出力を省略することが可能である。

【符号の説明】

【0086】

２…蒸気タービン、 ４…復水給水系統、 ４１…復水器、 ４２…脱気器、 ４６…脱気器水位制御弁、 ４７…低圧ヒータ（加熱器）、 ７２…脱気器循環ポンプ、 ８１…復水用熱交換器（機器）、 ８２…第１供給ライン（供給ライン）、 ８４…第１供給ライン止め弁（供給ライン止め弁）、 ８５…送出ポンプ、 １００、１００Ａ…制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】