特許 7499710 蒸気タービンプラントの起動前準備方法及び起動前準備システム

(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】2024-06-06

(45)【発行日】2024-06-14

(54)【発明の名称】蒸気タービンプラントの起動前準備方法及び起動前準備システム

(51)【国際特許分類】

   F22D 11/00 20060101AFI20240607BHJP

   F01K 9/00 20060101ALI20240607BHJP

   F28B 9/10 20060101ALI20240607BHJP

   F22B 37/56 20060101ALN20240607BHJP

【ＦＩ】

F22D11/00 C

F01K9/00 G

F28B9/10

F22B37/56 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021012131

(22)【出願日】2021-01-28

(65)【公開番号】P2022115507

(43)【公開日】2022-08-09

【審査請求日】2023-11-07

(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】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】濱崎 彰弘

(72)【発明者】

【氏名】木戸 遥

(72)【発明者】

【氏名】市原 太郎

(72)【発明者】

【氏名】澤津橋 徹哉

(72)【発明者】

【氏名】中土 雄太

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０５４２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００９７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０９７８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１８１５７７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｂ ９／１０

Ｆ０１Ｋ ９／００

Ｆ２２Ｄ １１／００

Ｆ２２Ｂ ３７／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気タービンプラントの起動前準備方法であって、
前記蒸気タービンプラントの復水器内の復水を前記復水器から抜き出した後に再び前記復水器に戻すように前記復水を循環する循環ステップと、
前記循環ステップ中に前記復水器内を減圧する減圧ステップと、
前記減圧ステップ中に、前記復水にアルカリ性の薬品を供給して前記復水のｐＨが前記蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるように調整する第１ｐＨ調整ステップと
を含む、蒸気タービンプラントの起動前準備方法。

【請求項2】

前記減圧ステップは、前記復水の酸電気伝導率を測定し、該酸電気伝導率の測定値が予め設定された基準値以下となることを確認することを含む、請求項１に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備方法。

【請求項3】

前記減圧ステップは、少なくとも予め決められた時間だけ継続する、請求項１または２に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備方法。

【請求項4】

前記酸電気伝導率の測定値が前記基準値以下となったことを確認した後に、前記復水に供給される前記薬品の供給量を調節して前記復水のｐＨを前記目標範囲に上昇させる第２ｐＨ調整ステップをさらに含む、請求項２に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備方法。

【請求項5】

前記薬品はアンモニア水である、請求項１～４のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備方法。

【請求項6】

蒸気タービンプラントの起動前準備システムであって、
前記蒸気タービンプラントが備える蒸気タービンの蒸気を冷却凝縮する復水器内の復水を、前記復水器から抜き出した後に再び前記復水器に戻すように前記復水を循環する復水循環系統と、
前記復水にアルカリ性の薬品を供給する供給装置と、
前記復水器内を減圧する減圧装置と、
前記復水のｐＨを測定するｐＨ測定器を備える測定装置と、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記復水循環系統を前記復水が循環中に前記減圧装置を起動させて前記復水器内を減圧し、前記復水器内の減圧中に、前記復水に前記薬品を供給して前記復水のｐＨが前記蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるように調整する、蒸気タービンプラントの起動前準備システム。

【請求項7】

前記測定装置は、前記復水の酸電気伝導率を測定する電気伝導率計をさらに備え、
前記制御装置は、前記減圧装置の稼働中に、前記測定装置によって前記復水の酸電気伝導率を測定させ、該酸電気伝導率の測定値が予め設定された基準値以下となることを確認する、請求項６に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備システム。

【請求項8】

前記制御装置は、前記酸電気伝導率の測定値が前記基準値以下となったことを確認した後に、前記復水に供給される前記薬品の供給量を調節して、前記復水のｐＨを前記目標範囲に上昇させる、請求項７に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備システム。

【請求項9】

前記薬品はアンモニア水である、請求項６～８のいずれか一項に記載の蒸気タービンプラントの起動前準備システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蒸気タービンプラントの起動前準備方法及び起動前準備システムに関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンプラントにおいて蒸気タービンを停止すると、真空破壊によって空気中の二酸化炭素が給水に溶解してｐＨが低下する。このような給水のｐＨの低下を防ぐために、特許文献１及び２には、空気から二酸化炭素を除去する装置を用いて、真空破壊時に流入する空気から二酸化炭素を除去することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３１４１９６４号公報

【文献】特許第５２３０２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１及び２に記載された方法では、空気から二酸化炭素を除去する装置が必要になるため、蒸気タービンプラントの運転コストが上昇するといった問題点があった。

【0005】

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、蒸気タービンプラントの起動時に低コストで給水のｐＨ調整が可能な蒸気タービンプラントの起動前準備方法及び起動前準備システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法は蒸気タービンプラントの起動前準備方法であって、前記蒸気タービンプラントの復水器内の復水を前記復水器から抜き出した後に再び前記復水器に戻すように前記復水を循環する循環ステップと、前記循環ステップ中に前記復水器内を減圧する減圧ステップと、前記減圧ステップ中に、前記復水にアルカリ性の薬品を供給して前記復水のｐＨが前記蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるように調整する第１ｐＨ調整ステップとを含む。

【0007】

また、本開示に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムは、蒸気タービンプラントの起動前準備システムであって、前記蒸気タービンプラントが備える蒸気タービンの蒸気を冷却凝縮する復水器内の復水を、前記復水器から抜き出した後に再び前記復水器に戻すように前記復水を循環する復水循環系統と、前記復水にアルカリ性の薬品を供給する供給装置と、前記復水器内を減圧する減圧装置と、前記復水のｐＨを測定するｐＨ測定器を備える測定装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記復水循環系統を前記復水が循環中に前記減圧装置を起動させて前記復水器内を減圧し、前記復水器内の減圧中に、前記復水に前記薬品を供給して前記復水のｐＨが前記蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるように調整する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の蒸気タービンプラントの起動前準備方法及び起動前準備システムによれば、復水器内の減圧によって、復水に溶解する炭酸ガスが排気されることから、蒸気タービンプラントの既存の装置の操作のみで給水のｐＨ調整を行うことができるので、蒸気タービンプラントの起動時に低コストで給水のｐＨ調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態に係る起動前準備システムを含む蒸気タービンプラントの構成模式図である。

【図2】二酸化炭素が水に溶解したときに、炭酸ガス、炭酸水素イオン、炭酸イオンのそれぞれの形態での存在割合のｐＨへの依存度を示すグラフである。

【図3】復水に溶解した二酸化炭素の濃度の経時変化のモデルを表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態による蒸気タービンプラントの起動前準備方法及び起動前準備システムについて、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

【0011】

＜本開示の一実施形態に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムの構成＞
図１に示されるように、蒸気タービンプラント１は、蒸気タービン２（高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを含む）と、蒸気タービン２を駆動する蒸気を生成するためのボイラ３と、蒸気タービン２を駆動した蒸気を冷却凝縮する復水器４とを備えている。復水器４とボイラ３とはボイラ給水ライン１１を介して接続されている。ボイラ３と蒸気タービン２とは、低圧蒸気供給ライン１７、中圧蒸気供給ライン１８及び高圧蒸気供給ライン１９のそれぞれを介して接続されている。

【0012】

復水器４は、補給水ライン２１を介して純水タンク２２に接続されている。補給水ライン２１には、純水タンク２２からの給水量を調整するための給水弁２３が設けられている。純水タンク２２は、純水が製造される純水装置２４に連通している。

【0013】

ボイラ給水ライン１１には、復水器４からボイラ３へ復水を給水するための復水ポンプ２５が設けられている。復水ポンプ２５よりも下流側でボイラ給水ライン１１にアンモニア水を供給するための供給装置であるアンモニア水供給装置２６が設けられている。アンモニア水供給装置２６は、復水のｐＨを調整するために復水にアンモニア水を供給するためのものであり、アンモニア水を貯留するタンク２７と、一端がタンク２７に接続されるとともに他端がボイラ給水ライン１１に接続されるアンモニア水供給ライン２８と、アンモニア水供給ライン２８に設けられるアンモニア水供給ポンプ２９とを備えている。

【0014】

アンモニア水供給ライン２８とボイラ給水ライン１１との接続箇所よりも下流側で一端がボイラ給水ライン１１に接続されるとともに他端が復水器４に接続される復水循環ライン５０が設けられている。復水循環ライン５０には開閉弁５１が設けられ、復水循環ライン５０とボイラ給水ライン１１との接続箇所よりも下流側においてボイラ給水ライン１１に開閉弁５２が設けられている。開閉弁５１を開くとともに開閉弁５２を閉じることにより、復水器４から流出してボイラ給水ライン１１を流れる復水は復水循環ライン５０を流れて復水器４に戻る。すなわち、復水が復水器４から抜き出された後に再び復水器４に戻すように循環するようになるので、復水循環ライン５０及び開閉弁５１，５２は復水循環系統を構成する。

【0015】

復水器４には、復水器４内を減圧する減圧装置が設けられている。この減圧装置は、一端が復水器４に接続されるとともに他端が大気中に開口する減圧ライン５３と、減圧ライン５３に設けられた減圧ポンプ５４とを備えている。

【0016】

蒸気タービンプラント１には、ボイラ給水ライン１１において、復水ポンプ２５よりも下流側、かつ、アンモニア水供給ライン２８のボイラ給水ライン１１との接続箇所よりも上流側の位置から復水をサンプリングできるサンプリング位置Ｐが設定されている。サンプリング位置Ｐには、サンプリングされた復水が流通する流通ライン６０の一端が接続され、流通ライン６０には、陽イオン交換器６１と、陽イオン交換器６１よりも下流側に位置する電気伝導率計６２とを備える測定装置６５が設けられている。また、測定装置６５は、陽イオン交換器６１及び電気伝導率計６２をバイパスするバイパスライン６３に設けられたｐＨ測定器６４も備えている。尚、陽イオン交換器６１の構成は特に限定するものではなく、公知の陽イオン交換樹脂を備える交換器であってもよいし、電気式カチオン交換器であってもよい。

【0017】

復水ポンプ２５と、アンモニア水供給ポンプ２９と、開閉弁５１，５２と、減圧ポンプ５４と、電気伝導率計６２と、ｐＨ測定器６４とのそれぞれに、有線又は無線で電気的に接続されるように制御装置５５が設けられている。

【0018】

本開示の一実施形態に係る起動前準備システム１００は、復水循環系統（復水循環ライン５０及び開閉弁５１，５２）と、アンモニア水供給装置２６と、減圧装置（減圧ライン５３及び減圧ポンプ５４）と、制御装置５５とを必須の構成要件として備えている。起動前準備システム１００は、測定装置６５をさらに備えてもよい。起動前準備システム１００を構成するこれらの構成要件はいずれも、蒸気タービンプラント１に通常設けられている既存の装置である。このため、このような起動前準備システム１００を構成したとしても、蒸気タービンプラント１の運転コストの上昇にはつながらない。

【0019】

ボイラ３において、ボイラ給水ライン１１には、低圧節炭器３０が設けられている。ボイラ給水ライン１１は、低圧節炭器３０よりも下流側で低圧給水ライン１２と中圧給水ライン１３と高圧給水ライン１４とに分岐している。低圧給水ライン１２には、低圧ドラム３１と低圧過熱器３２とが、上流側から下流側に向かって順次設けられ、低圧過熱器３２は低圧蒸気供給ライン１７を介して蒸気タービン２の低圧タービンに接続されている。中圧給水ライン１３には、中圧節炭器３３と中圧ドラム３４と中圧過熱器３５とが、上流側から下流側に向かって順次設けられている。蒸気タービン２の高圧タービンは、高圧タービンで使用されて降圧された中圧蒸気を回収する中圧蒸気回収ライン１５を介して再熱器４１に接続され、再熱器４１は、中圧蒸気供給ライン１８を介して蒸気タービン２の中圧タービンに接続されている。中圧過熱器３５は、中圧蒸気流通ライン１６を介して再熱器４１よりも上流側で中圧蒸気回収ライン１５に接続されている。高圧給水ライン１４には、高圧一次節炭器３６と高圧二次節炭器３７と高圧ドラム３８と高圧一次過熱器３９と高圧二次過熱器４０とが、上流側から下流側に向かって順次設けられ、高圧二次過熱器４０は高圧蒸気供給ライン１９を介して蒸気タービン２の高圧タービンに接続されている。

【0020】

＜本開示の一実施形態に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムの動作＞
次に、本開示の一実施形態に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムの動作を、図１に基づいて説明する。以下に説明する動作は、蒸気タービンプラント１を起動する前に行われる動作、すなわち蒸気タービンプラント１の起動前準備方法である。制御装置５５は、蒸気タービンプラント１を起動する指令を受信したら、開閉弁５１を開くとともに開閉弁５２を閉じ、復水ポンプ２５を起動する。そうすると、復水器４内の復水は、復水器４から流出してボイラ給水ライン１１及び復水循環ライン５０を流れた後に復水器４に戻る。すなわち、復水が復水循環系統を循環する（循環ステップ）。

【0021】

この循環ステップが始まったら、制御装置５５は減圧ポンプ５４を起動して復水器４内を減圧する（減圧ステップ）。復水器４内が減圧されると、復水に残存するアンモニアの一部と、蒸気タービンプラント１の停止中に復水に溶解した二酸化炭素の一部とが復水から放散し、減圧ライン５３を介して大気中へ排気される。減圧ステップの間、連続的に又は間欠的にサンプリング位置Ｐから復水の一部が抜き出される。サンプリング位置Ｐから抜き出された復水は流通ライン６０を流通して陽イオン交換器６１に流入する。陽イオン交換器６１では、復水中の水素イオン以外の陽イオンが水素イオンと交換される。陽イオン交換器６１を通過した復水は電気伝導率計６２に流入し、電気伝導率計６２によって酸電気伝導率が測定される。また、流通ライン６０を流通する復水の一部はバイパスライン６３を流通し、ｐＨ測定器６４によって復水のｐＨが測定される。測定された復水の酸電気伝導率及びｐＨは、制御装置５５に伝送される。

【0022】

減圧ステップ中に、アンモニア水供給装置２６から復水にアンモニア水を供給して復水のｐＨが蒸気タービンプラント１の定格運転時のｐＨである目標範囲（例えば９．８～１０．１の範囲）よりも低い値（例えば９．４～９．６の範囲）になるように調整する（第１ｐＨ調整ステップ）。具体的には、制御装置５５は、ｐＨ測定器６４によって測定された復水のｐＨに基づいて、アンモニア水供給ポンプ２９を制御して、復水へのアンモニア水の供給量を調節する。例えば、復水のｐＨが９．４未満のときのアンモニア水の供給量をＱ_１とし、復水のｐＨが９．４以上かつ９．６以下のときのアンモニア水の供給量をＱ_２とし、復水のｐＨが９．６を超えるときのアンモニア水の供給量をＱ_３とすると、制御装置５５はＱ_３＞Ｑ_２＞Ｑ_１となるようにアンモニア水供給ポンプ２９を制御する。減圧ステップ中は、復水に溶解するアンモニアも放散するので、通常はＱ_３もゼロではなく、アンモニア水は復水に常に供給されている。

【0023】

制御装置５５は、復水のｐＨが目標範囲よりも低い値になったら、復水の酸電気伝導率が予め設定された基準値（例えば０．３μＳ／ｃｍ）以下であるかどうかを確認する。減圧ステップは少なくとも、復水の酸電気伝導率が基準値以下になったことを確認するまで継続する。

【0024】

制御装置５５は、復水の酸電気伝導率が基準値以下になったことを確認したら、復水に供給されるアンモニア水の供給量を調節して、復水のｐＨを目標範囲に上昇させる（第２ｐＨ調整ステップ）。例えば、復水のｐＨが９．８未満のときのアンモニア水の供給量をＱ_４とし、復水のｐＨが９．８以上かつ１０．１以下のときのアンモニア水の供給量をＱ_５とし、復水のｐＨが１０．１を超えるときのアンモニア水の供給量をＱ_６とすると、制御装置５５はＱ_６＞Ｑ_５＞Ｑ_４となるようにアンモニア水供給ポンプ２９を制御する。

【0025】

制御装置５５は、復水のｐＨが目標範囲となったことを確認したら、蒸気タービンプラント１の起動前準備を終了し、蒸気タービンプラント１の起動動作に移る。具体的には、制御装置５５は、開閉弁５１を閉じるとともに開閉弁５２を開くことによって、復水循環系統を循環する復水を、ボイラ３に供給するようにする。ボイラ３に供給された復水は、高圧蒸気、中圧蒸気、低圧蒸気となって、蒸気タービン２の高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンのそれぞれに供給されてこれらを駆動する。

【0026】

このように、復水器４内の減圧によって、復水に溶解する炭酸ガスが排気されることから、蒸気タービンプラント１の既存の装置の操作のみで給水のｐＨ調整を行うことができるので、蒸気タービンプラント１の起動時に低コストで給水のｐＨ調整が可能となる。

【0027】

＜本開示の一実施形態に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法の作用効果＞
本開示の一実施形態に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法では、復水のｐＨが蒸気タービンプラント１の定格運転時のｐＨである目標範囲（９．８～１０．１）よりも低い値（９．４～９．６）となる条件で復水器４内を減圧して、復水から二酸化炭素を放散させることが特徴である。この特徴の有無による作用効果の違いを、復水のｐＨが９．５の状態で減圧する場合と、復水のｐＨが１０の状態で減圧する場合とを比較することによって説明する。

【0028】

二酸化炭素が水に溶解すると、二酸化炭素は水中で、炭酸ガス（Ｈ_２ＣＯ_３）、炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ^－）、炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２－）のいずれかの形態で存在する。炭酸水素イオン及び炭酸イオンは、二酸化炭素が水中のアンモニアと反応して形成されたものであるので、減圧によっては容易には放散せず、減圧によって放散されるのは主に炭酸ガスとして存在するものである。

【0029】

図２には、二酸化炭素が水に溶解したときに、炭酸ガス、炭酸水素イオン、炭酸イオンのそれぞれの形態での存在割合のｐＨへの依存度を示している。復水のｐＨが９．５の場合における炭酸ガスの形態での水中の存在割合は、蒸気タービンプラント１の定格運転時のｐＨである目標範囲内のｐＨ１０の場合と比べて約４倍となっている。

【0030】

ここで、復水循環系統を循環する復水の水量をＶとし、復水に溶存する二酸化炭素（炭酸ガス、炭酸水素イオン、炭酸イオンの総量としての）の濃度をＣとし、時間をｔとすると、水中に溶存する二酸化炭素の減少の経時変化は下記式（１）で表される。式（１）中の定数ａは、二酸化炭素が放散する速度定数である。

【数1】

【0031】

式（１）を時間ｔで積分すると、下記式（２）が得られる。式（２）中のＣ_０は、二酸化炭素の濃度Ｃの初期値、すなわち、ｔ＝０のときのＣである。

【数2】

【0032】

式（２）を式（３）に変形する。

【数3】

図３に、式（３）の右辺の定数項（ａｌｏｇ_１０ｅ／Ｖ）を１とした直線を実線で示し、式（３）の右辺の定数項を４とした直線を破線で示す。

【0033】

復水に溶解している炭酸ガスの分圧は、ヘンリーの法則により、溶解している炭酸ガスの濃度に比例する。このため、復水のｐＨが９．５の場合の分圧は復水のｐＨが１０の場合の分圧の約４倍となる。この分圧の比は、復水のｐＨが９．５の場合の速度定数ａと復水のｐＨが１０の場合の速度定数ａとの比に等しくなる。そうすると、図３において実線で描かれた直線のモデルは、復水のｐＨが９．５の場合の二酸化炭素の濃度の経時変化に相当し、図３において破線で描かれた直線のモデルは、復水のｐＨが１０の場合の二酸化炭素の濃度の経時変化に相当する。このモデルによれば、例えば、図３の縦軸が０から－２に変化する（濃度Ｃが初期値Ｃ_０の１／１００になることに相当する）までにかかる時間は、ｐＨが９．５のときは約１．１であるのに対し、ｐＨが１０のときは約４．４である。すなわち、減圧によって復水から二酸化炭素を放散させる時間は、復水のｐＨが１０の場合に比べて復水のｐＨが９．５の場合は約１／４の時間となる。したがって、復水のｐＨが１０の場合に比べて復水のｐＨが９．５の場合の方が、上記起動前準備方法の減圧ステップの時間を短くすることができるので、蒸気タービンプラント１の起動が速くなる。

【0034】

復水のｐＨが蒸気タービンプラント１の定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になっていない状態でアンモニア水を供給すると、アンモニア水と炭酸ガスとが反応し、復水中で炭酸ガスがイオン化してしまい、減圧ステップでは排気しにくくなってしまう。これに対し、上記起動前準備方法によれば、アンモニア水の供給による復水のｐＨの調整の前に炭酸ガスの排気を行うので、炭酸ガスの排気時間を短縮することができる。

【0035】

＜蒸気タービンプラントの起動前準備方法の変形例＞
上記実施形態では、復水のｐＨを調整するためにアンモニア水を供給していたが、アンモニア水に限定するものではない。アルカリ性の薬品であれば、蒸気タービンプラント１の各構成機器に悪影響を及ぼさない範囲で任意の薬品を使用することができ、薬品も１種類に限定されず、複数の種類の薬品を組み合わせて使用することもできる。

【0036】

上記実施形態では、復水の酸電気伝導率が基準値以下になったことを確認するまで減圧ステップを継続していたが、この形態に限定するものではない。復水の酸電気伝導率が基準値以下になったことを確認することに代えて、又は、これに加えて、予め決められた時間だけ（例えば１時間）減圧ステップを継続するようにしてもよい。減圧ステップにおいて復水のｐＨが蒸気タービンの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるまでの時間を確認しておけば、復水の酸電気伝導率を測定しなくても適切なタイミングで蒸気タービンプラントの起動前準備を終了することができ、また、復水の酸電気伝導率を測定する場合でも、復水の酸電気伝導率及び減圧ステップの継続時間の両方に基づいて復水のｐＨが蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になることを確認することにより、より適切なタイミングで蒸気タービンプラントの起動前準備を終了することができる。

【0037】

上記実施形態において、蒸気タービンプラント１の定格運転時のｐＨである目標範囲と、この目標範囲よりも低い値と、復水の酸電気伝導率の基準値とのそれぞれについて具体的な数値を特定して説明したが、これらの数値はあくまでも例示であり、実際には蒸気タービンプラント１の仕様に基づいて変更してもよい。

【0038】

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

【0039】

［１］一の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法は、
蒸気タービンプラント（１）の起動前準備方法であって、
前記蒸気タービンプラント（１）の復水器（４）内の復水を前記復水器（４）から抜き出した後に再び前記復水器（４）に戻すように前記復水を循環する循環ステップと、
前記循環ステップ中に前記復水器（４）内を減圧する減圧ステップと、
前記減圧ステップ中に、前記復水にアルカリ性の薬品を供給して前記復水のｐＨが前記蒸気タービンプラント（１）の定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるように調整する第１ｐＨ調整ステップと
を含む。

【0040】

本開示の蒸気タービンプラントの起動前準備方法によれば、復水器内の減圧によって、復水に溶解する炭酸ガスが排気されることから、蒸気タービンプラントの既存の装置の操作のみで給水のｐＨ調整を行うことができるので、蒸気タービンプラントの起動時に低コストで給水のｐＨ調整が可能となる。

【0041】

［２］別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法は、［１］の蒸気タービンプラントの起動前準備方法であって、
前記減圧ステップは、前記復水の酸電気伝導率を測定し、該酸電気伝導率の測定値が予め設定された基準値以下となることを確認することを含む。

【0042】

このような方法によれば、復水の酸電気伝導率に基づいて、復水のｐＨが蒸気タービンの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になっていることを確認できるので、適切なタイミングで蒸気タービンプラントの起動前準備を終了することができる。

【0043】

［３］さらに別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法は、［１］または［２］の蒸気タービンプラントの起動前準備方法であって、
前記減圧ステップは、少なくとも予め決められた時間だけ継続する。

【0044】

減圧ステップにおいて復水のｐＨが蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるまでの時間を確認しておけば、復水の酸電気伝導率を測定しなくても適切なタイミングで蒸気タービンプラントの起動前準備を終了することができ、また、復水の酸電気伝導率を測定する場合でも、復水の酸電気伝導率及び減圧ステップの継続時間の両方に基づいて復水のｐＨが蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になることを確認することにより、より適切なタイミングで蒸気タービンプラントの起動前準備を終了することができる。

【0045】

［４］さらに別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法は、［２］の蒸気タービンプラントの起動前準備方法であって、
前記酸電気伝導率の測定値が前記基準値以下となったことを確認した後に、前記復水に供給される前記薬品の供給量を調節して前記復水のｐＨを前記目標範囲に上昇させる第２ｐＨ調整ステップをさらに含む。

【0046】

復水のｐＨが蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になっていない状態でアルカリ性の薬品を供給すると、この薬品と炭酸ガスとが反応し、復水中で炭酸ガスがイオン化してしまい、減圧ステップでは排気しにくくなってしまう。これに対し、上記［４］の方法によれば、アルカリ性の薬品の供給による復水のｐＨの調整の前に炭酸ガスの排気を行うので、炭酸ガスの排気時間を短縮することができる。

【0047】

［５］さらに別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備方法は、［１］～［４］のいずれかの蒸気タービンプラントの起動前準備方法であって、
前記薬品はアンモニア水である。

【0048】

このような方法によれば、アンモニア水の供給による復水のｐＨの調整の前に炭酸ガスの排気を行うので、炭酸ガスの排気時間を短縮することができる。

【0049】

［６］一の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムは、
蒸気タービンプラント（１）の起動前準備システム（１００）であって、
前記蒸気タービンプラント（１）が備える蒸気タービン（２）の蒸気を冷却凝縮する復水器（４）内の復水を、前記復水器（４）から抜き出した後に再び前記復水器（４）に戻すように前記復水を循環する復水循環系統（復水循環ライン５０／開閉弁５１，５２）と、
前記復水にアルカリ性の薬品を供給する供給装置（アンモニア水供給装置２６）と、
前記復水器内を減圧する減圧装置（減圧ライン５３／減圧ポンプ５４）と、
前記復水のｐＨを測定するｐＨ測定器（６４）を備える測定装置（６５）と、
制御装置（５５）と
を備え、
前記制御装置（５５）は、前記復水循環系統（５０／５１，５２）を前記復水が循環中に前記減圧装置（５３／５４）を起動させて前記復水器（４）内を減圧し、前記復水器（４）内の減圧中に、前記復水に前記薬品を供給して前記復水のｐＨが前記蒸気タービンプラント（１）の定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になるように調整する。

【0050】

本開示の蒸気タービンプラントの起動前準備システムによれば、復水器内の減圧によって、復水に溶解する炭酸ガスが排気されることから、蒸気タービンプラントの既存の装置の操作のみで給水のｐＨ調整を行うことができるので、蒸気タービンプラントの起動時に低コストで給水のｐＨ調整が可能となる。

【0051】

［７］別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムは、［６］の蒸気タービンプラントの起動前準備システムであって、
前記測定装置（６５）は、前記復水の酸電気伝導率を測定する電気伝導率計（６２）をさらに備え、
前記制御装置（５５）は、前記減圧装置（５３／５４）の稼働中に、前記測定装置（６５）によって前記復水の酸電気伝導率を測定させ、該酸電気伝導率の測定値が予め設定された基準値以下となることを確認する。

【0052】

このような構成によれば、復水の酸電気伝導率に基づいて、復水のｐＨが蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になっていることを確認できるので、適切なタイミングで蒸気タービンプラントの起動前準備を終了することができる。

【0053】

［８］さらに別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムは、［７］の蒸気タービンプラントの起動前準備システムであって、
前記制御装置（５５）は、前記酸電気伝導率の測定値が前記基準値以下となったことを確認した後に、前記復水に供給される前記薬品の供給量を調節して、前記復水のｐＨを前記目標範囲に上昇させる。

【0054】

復水のｐＨが蒸気タービンプラントの定格運転時のｐＨである目標範囲よりも低い値になっていない状態でアルカリ性の薬品を供給すると、この薬品と炭酸ガスとが反応し、復水中で炭酸ガスがイオン化してしまい、減圧ステップでは排気しにくくなってしまう。これに対し、上記［４］の方法によれば、アルカリ性の薬品の供給による復水のｐＨの調整の前に炭酸ガスの排気を行うので、炭酸ガスの排気時間を短縮することができる。

【0055】

［９］さらに別の態様に係る蒸気タービンプラントの起動前準備システムは、［６］～［８］のいずれかの蒸気タービンプラントの起動前準備システムであって、
前記薬品はアンモニア水である。

【0056】

このような構成によれば、アンモニア水の供給による復水のｐＨの調整の前に炭酸ガスの排気を行うので、炭酸ガスの排気時間を短縮することができる。

【符号の説明】

【0057】

１ 蒸気タービンプラント
２ 蒸気タービン
４ 復水器
２６ アンモニア水供給装置（供給装置）
５０ 復水循環ライン（復水循環系統）
５１ 開閉弁（復水循環系統）
５２ 開閉弁（復水循環系統）
５３ 減圧ライン（減圧装置）
５４ 減圧ポンプ（減圧装置）
５５ 制御装置
６２ 電気伝導率計
６４ ｐＨ測定器
６５ 測定装置
１００ 起動前準備システム

【図1】

【図2】

【図3】