発電プラントの再熱システム
【課題】加熱器内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を円滑かつスムーズに行なってプラント熱効率を向上させることができる発電プラントの再熱システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る発電プラント１０の再熱システム２６は、主蒸気系１２からの分岐主蒸気を加熱源として高圧タービン１３からの排気蒸気を加熱する加熱器２５と、高圧タービン１３からの排気蒸気を加熱して発生した凝縮ドレンを流入させるドレンタンク３０と、このドレンタンク３０と復水給水系１８の復水管１８ａとを接続するドレン配管３２とを有するものである。
【解決手段】本発明に係る発電プラント１０の再熱システム２６は、主蒸気系１２からの分岐主蒸気を加熱源として高圧タービン１３からの排気蒸気を加熱する加熱器２５と、高圧タービン１３からの排気蒸気を加熱して発生した凝縮ドレンを流入させるドレンタンク３０と、このドレンタンク３０と復水給水系１８の復水管１８ａとを接続するドレン配管３２とを有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラントや火力発電プラント等に適用される発電プラントの再熱システムに係り、特に熱損失を回避して発電性能・効率を向上させた発電プラントの再熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントや火力発電プラント等の発電プラントでは、原子炉やボイラ等の蒸気発生器で発生した主蒸気を高圧タービンおよび低圧タービンに順次導いて仕事をさせ、発電機を駆動させるようになっている。発電プラントの中には、高圧タービンからのタービン排気を湿分分離器あるいは湿分分離加熱器で改質し、乾き度を改善して低圧タービンに導くようにした非再熱式発電プラントや再熱式発電プラントがある（特許文献１および非特許文献１参照）。
【０００３】
従来の非再熱式あるいは再熱式発電プラントは、図１１および図１２に示すように構成されており、蒸気発生器１からの主蒸気で駆動される高圧タービン２と、高圧タービン２からのタービン排気で駆動される低圧タービン３と、低圧タービン３で仕事をした膨張蒸気を冷却して凝縮させる復水器４と、この復水器４からの復水を蒸気発生器１に供給する復水給水系５と、この復水給水系５の途中に設けられ、タービン抽気で給水を加熱する多段給水加熱構造の給水加熱器６（６ａ，６ｂ，６ｃ）とを備える。符号Ｐは給水ポンプである。
【０００４】
給水加熱器６のうち、最終段の給水加熱器６ｃには、高圧タービン２からのタービン抽気が供給され、上段側の給水加熱器６ａ，６ｂに比べ、最も高い蒸気温度および圧力のタービン抽気が給水加熱源として用いられる。
【０００５】
また、図１１に示された非再熱式発電プラントには、高圧タービン２から低圧タービン３に至る連結管に湿分分離器７が備えられ、この湿分分離器７でタービン排気から湿分を除去し、乾き度を改善して低圧タービン３に導くようになっている。湿分分離器７で分離された凝縮ドレンは、熱回収を図るため、低圧側給水加熱器６ａに送られる。
【０００６】
一方、再熱式発電プラントには、図１２に示すように、高圧タービン２から低圧タービン３に至る連結管に湿分分離加熱器８が備えられる。この湿分分離加熱器８内に、主蒸気系から主蒸気の一部が分岐されて案内される加熱器８ａが備えられ、この加熱器８ａでタービン排気を加熱し、タービン排気のエンタルピを増大させ、乾き度を向上させて低圧タービン３に導くようになっている。湿分分離加熱器８は、タービン排気の湿分を除去してから、高圧タービン２に流入前の主蒸気を分岐させて加熱源とし、タービン排気の再熱を行なう機能を有する。
【０００７】
加熱器８ａを通る主蒸気は、タービン排気を加熱して冷却され、一部は凝縮してドレンとなってドレンタンク９に移送され、残りはベント蒸気となる。この凝縮ドレンとベント蒸気は、熱回収を図るために、最終段の給水加熱器６ｃに導かれ、この給水加熱器６ｃ内を通る給水を加熱している。
【０００８】
湿分分離加熱器８で発生した凝縮ドレンとベント蒸気は、主蒸気と同じ高い蒸気圧力と温度とを有するために、最終段の給水加熱器６ｃに導かれるタービン抽気の蒸気圧力および温度よりも高い。このため、凝縮ドレンとベント蒸気は、熱効率を高圧側最終段の給水加熱器６ｃに回収している。
【０００９】
また、最終段の給水加熱器６ｃで給水と熱交換を行なった凝縮ドレンおよび同じく給水と熱交換を行なって凝縮ドレンとなったベント蒸気は、タービン抽気が給水と熱交換を行なって相変化したドレンと混合して、配管を経由して圧力の低い給水加熱器６ｂ，６ｃに順次送られる。
【００１０】
発電プラントの建設当初から再熱システムを採用した再熱式発電プラントの場合には、凝縮ドレンおよびベント蒸気の流入量を考慮した給水加熱器６の設計が行なわれる。
【００１１】
また、湿分分離加熱器８の加熱器８ａでタービン排気を加熱して冷却された凝縮ドレンは、飽和状態のために僅かな圧力変化でフラッシュし易い。凝縮ドレンがフラッシュすると、配管の目詰り等の不都合が発生するため、ドレンフラッシュの発生を防止させる必要がある。
【００１２】
凝縮ドレンのフラッシュを防止するため、ドレンタンク９と最終段の給水加熱器６ｃとの間に適当な高低差と適切な配管勾配を設ける必要がある。このドレンタンク９の高さ位置と配管勾配で、凝縮ドレンがドレンタンク９から給水加熱器６ｃに流下する間のドレンフラッシュによる配管閉塞を防止している。このため、ドレンタンク９を設置するタービン建屋は、ドレンタンク９が適切な高さ位置に配置できる設計となっている。
【特許文献１】特開平４−３４０４９８号公報
【非特許文献１】火力原子力発電技術協会「原子力発電所−全体計画と設備−」平成１４年６月発行（第１３５頁参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
再熱システムを有する発電プラントを新設する場合には、湿分分離加熱器の技術を適用した設計を行ない、ドレンタンクを高所に配置した新たな発電プラントを建設することができる。
【００１４】
また、再熱システムを備えない既存の非再熱式発電プラントを再熱プラント化し、この発電プラントの発電効率を向上させて発電出力増加を図る目的で再熱システムを追設するためには、湿分分離加熱器８の加熱器８ａ内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気を給水加熱器６へ回収させる必要がある。
【００１５】
しかし、非再熱式発電プラントに組み込まれた給水加熱器６は、凝縮ドレンおよびベント蒸気の流入を想定した設備容量（設計容量）となっていないために、既存の給水加熱器６へ凝縮ドレンおよびベント蒸気を回収させることは、給水加熱器６の設備容量を超過することとなり、困難である。
【００１６】
既存の非再熱式発電プラントに再熱システムを付設しても、給水加熱器６へ凝縮ドレンおよびベント蒸気を回収できないために、湿分分離加熱器８の加熱器８ａ内で発生した凝縮ドレンおよびベント蒸気を代りに復水器４に排出することが考えられる。
【００１７】
しかし、凝縮ドレンおよびベント蒸気を復水器に回収することは、凝縮ドレンおよびベント蒸気の持つ熱量を発電プラントの外部に排出することを意味し、熱回収が有効に行なわれず、大きな熱損失を発生させる。この熱損失は発電プラントの発電出力を制限することとなり、好ましくない。
【００１８】
したがって、既存の非再熱式発電プラントに再熱システムを付設する場合、湿分分離加熱器８の加熱器８ａ内で発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を行なう手段や熱回収方法を如何に構成したらよいか問題となっている。
【００１９】
一方、既存の非再熱式発電プラントの場合、タービン建屋は凝縮ドレンやベント蒸気の回収を考慮した高さに設計されていない。したがって、既存の非再熱式発電プラントを改造して再熱プラントを付設する場合、凝縮ドレンやベント蒸気の熱回収を図るためには、ドレンタンクの設置高さを確保することが課題となっており、タービン対応に大掛りな改造工事が要求される原因となっている。
【００２０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、加熱器内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を円滑かつスムーズに行ない、プラント熱効率を向上させることができる発電プラントの再熱システムを提供することを目的とする。
【００２１】
本発明の他の目的は、既存の非再熱式発電プラントを改造して再熱システムを効果的に付設でき、再熱システムを付設した場合でも、加熱器内に発生する熱損失を効率よく回避して発電効率を向上させた発電プラントの再熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る発電プラントの再熱システムは、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、高圧タービンからの排気蒸気を加熱して発生した凝縮ドレンが流入するドレンタンクと、このドレンタンクと復水給水系の復水管とを接続するドレン配管とを有するものである。
【００２３】
また、本発明に係る発電プラントの再熱システムは、上述した課題を解決するために、請求項９に記載したように、主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、この加熱器の凝縮ドレン出口より高い位置に配置されたドレンタンクと、このドレンタンクと前記加熱器とを結ぶ凝縮ドレンのドレン配管と、前記ドレンタンクの出口側に設けられた凝縮ドレン昇圧用のドレンポンプと、このドレンポンプで昇圧された凝縮ドレンを復水給水系の給水管に供給する凝縮ドレン供給系とを有するものである。
【００２４】
さらに、本発明に係る発電プラントの再熱システムは、上述した課題を解決するために、請求項１４に記載したように、高圧タービンからの排気蒸気から湿分を除去する湿分分離器と、主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として前記湿分分離器で湿分を除去された排気蒸気を加熱する加熱器と、前記湿分分離器と前記加熱器の間に設けられたドレン冷却器とを備え、前記ドレン冷却器は、前記湿分分離器で湿分が除去された排気蒸気と前記加熱器からの凝縮ドレンを熱交換するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る発電プラントの再熱システムは、湿分分離加熱器内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を行なって発電プラントのプラント熱効率を向上させ、発電効率を有効かつ効率的に向上させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る発電プラントの再熱システムの実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１実施形態を簡略的に示すものである。この発電プラントの再熱システムは、図１１に示された既設の非再熱式発電プラントに再熱システムを付設して好適に実施される。
【００２８】
図１において、符号１０は、原子力発電プラントや火力発電プラントに適用される発電プラントを示す。この発電プラント１０は、原子炉やボイラ等の蒸気発生器１１を有し、この蒸気発生器１１で発生した主蒸気を主蒸気系１２を通して高圧タービン１３に導き、この高圧タービン１３を駆動させ、仕事をしている。
【００２９】
高圧タービン１３で仕事をしたタービン排気は連絡管１４を介して低圧タービン１５に導かれ、この低圧タービン１５を駆動させている。低圧タービン１５で仕事をし、図示しない発電機を駆動して膨張した蒸気は、復水器１６に排気され、この復水器１６で冷却されて凝縮し、復水となる。
【００３０】
この復水は、復水給水系１８に導かれ、復水給水系１８に設けられた復水ポンプ（図示せず）や給水ポンプ１９でポンプアップされ、さらに、給水加熱器２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）で昇温され、給水となって蒸気発生器１１に送られる。
【００３１】
一方、高圧タービン１３から低圧タービン１５に至る連結管１４の途中に湿分分離加熱器２２が設けられる。湿分分離加熱器２２は、高圧タービン１３のタービン排気から湿分を除去する湿分分離器２４と、湿分が除去された排気蒸気を加熱（再熱）して乾き度を向上させる加熱器（再熱器）２５とを備える。この湿分分離加熱器２４は、再熱システム２６を構成しており、既存の非再熱式発電プラントの湿分分離器に代えて、湿分分離加熱器２２を設置することで再熱式発電プラント１０に改造することができる。
【００３２】
加熱器２５には、高圧タービン１３の入口側、ひいては主蒸気系１２から分岐された主蒸気の一部が蒸気分岐管２８を経て案内され、この主蒸気を加熱源として高圧タービン１３からの排気蒸気を湿分分離除去後に加熱し、排気蒸気のエンタルピを増大させ。乾き度を改善して低圧タービン１５に導かれるようになっている。
【００３３】
高圧タービン１３の排気蒸気を加熱することで冷却された主蒸気（加熱蒸気）は、一部が凝縮ドレンとなり、残りはベント蒸気となってドレンタンク３０に回収される。ドレンタンク３０は、加熱器（再熱器）２５より高さが低い位置で、かつ加熱器２５の加熱蒸気出口側（下流側）に設けられる。
【００３４】
加熱器２５とドレンタンク３０はドレン配管３１が接続される一方、このドレンタンク３０は、給水ポンプ１９の入口側の復水管１８ａとドレン配管３２によって接続される。このドレン配管３２の途中には、凝縮ドレンの圧力を復水管１８ａの圧力まで低くできる減圧量調節装置３３が設けられる。
【００３５】
また、湿分分離加熱器２２の湿分分離器２４で分離除去された凝縮ドレンはドレン部２４ａからドレン配管３４を経て低圧側給水加熱器、例えば初段の給水加熱器２０ａに送られ、ここで復水器１６から復水給水系１８を通って送られる復水と熱交換し、復水を加熱している。
【００３６】
なお、図１において、符号３５はタービン抽気管であり、このタービン抽気管３５は最終段の給水加熱器２０ｃに接続される。高圧タービン１３のタービン抽気で最終段の給水加熱器２０ｃを通る給水を加熱し、加熱された給水は給水管１８ｂを通って蒸気発生器１１に送られる。最終段の給水加熱器２０ｃで給水を加熱し、冷却されたタービン抽気は、順次前段側の給水加熱器２０ｂ，２０ａに送られる。
【００３７】
図１に示された再熱式発電プラント１０は、図１１に示された非再熱式発電プラントの湿分分離器に代えて湿分分離加熱器２２を備えた再熱システム２６を付設することにより構成される。
【００３８】
この再熱システム２６を備えた発電プラント１０において、高圧タービン１３からのタービン排気は、湿分分離加熱器２２の湿分分離器２４で湿分が除去され、湿分が除去された排気蒸気は加熱器２５で加熱され、エンタルピが増加し、乾き度が上昇して低圧タービン１５に導かれる。
【００３９】
高圧タービン１３からの排気蒸気は加熱器２５で再熱される一方、排気蒸気を加熱することにより加熱器２５で発生した主蒸気による凝縮ドレンは、重力作用を受けて落下し、ドレンタンク３０に回収される。
【００４０】
また、発電プラント１０では、プラント運転中において、給水ポンプ１９の入口側圧力が主蒸気の圧力より一般的に低い。ドレンタンク３０内の凝縮ドレンは、ドレンタンク３０と復水管１８ａを結ぶドレン配管３２を通り、圧力差によって復水給水系１８を通る復水に回収され、復水と合流せしめられる．
この発電プラント１０の再熱システム２６によれば、高圧タービン１３の排気蒸気の再熱に伴って発生する主蒸気の凝縮ドレンを復水器１６に回収させることなく、凝縮ドレンと復水との圧力差を利用して復水管１８ａに回収することができる。凝縮ドレンと復水との圧力差を利用することで既存のタービン建屋へのドレンタンク３０の設置高さに関わらず、復水管１８ａに熱回収でき、既存の非再熱式発電プラントの熱損失を回避した再熱システム２６への改造を容易に行なうことができる。
【００４１】
さらに、この発電プラント１０の再熱システム２６は既設の非再熱式発電プラントに再熱システム２６を容易に追設することができ、既設発電プラントの再熱発電プラント化により、発電効率を向上させることができる。
【００４２】
［第２実施形態］
図２は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第２実施形態を簡略的に示す構成図である。
【００４３】
第２実施形態の発電プラント１０Ａの再熱システム４０を説明するに当り、図１に示された発電プラント１０の再熱システム２６と同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４４】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０は、減圧量調節装置３３の下流側にフラッシュタンク圧力調節装置４１を設けたものである。再熱システム４０は、高圧タービン１３からのタービン排気を湿分分離して再熱する湿分分離加熱器２２と、タービン排気を加熱して一部凝縮された主蒸気の凝縮ドレンおよびベント蒸気を貯溜するドレンタンク３０と、ドレンタンク３０の凝縮ドレン出口の下流側に凝縮ドレンの圧力を低下させる減圧量調節弁としての減圧量調節装置３３と、この減圧量調節装置３３で減圧された凝縮ドレンを回収し、フラッシュタンク４４の器内圧力を調節するフラッシュタンク圧力調節装置４１とを有し、このフラッシュタンク圧力調節装置４１で圧力調節された凝縮ドレンを給水ポンプ１９のポンプ入口側に供給している。
【００４５】
湿分分離加熱器２２は、図１に示された湿分分離加熱器と同様に、湿分分離器２４と湿分分離されたタービン排気を加熱し、再熱させる加熱器（再熱器）２５とを有する。加熱器２５でタービン排気を加熱し、温度降下した主蒸気の凝縮ドレンおよびベント蒸気は、ドレンタンク３０に回収される。
【００４６】
ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンは減圧量調節装置３３により凝縮ドレンが減圧され、ドレン配管３２を経てフラッシュタンク圧力調節装置４１のフラッシュタンク４４に送られる。
【００４７】
フラッシュタンク圧力調節装置４１は、減圧された凝縮ドレンを回収するフラッシュタンク４４と、フラッシュタンク４４内に回収された凝縮ドレンを減圧して給水ポンプ１９のポンプ入口側に供給するドレン供給系４５と、フラッシュタンク４４内の器内蒸気を排出するベント蒸気排出系４６と、ベント蒸気排出系４６のフラッシュタンクベント管４６ａの途中に設けられたフラッシュタンク流量調節装置４７と、フラッシュタンク４４の器内圧力を計測するフラッシュタンク圧力計測装置４８と、この圧力計測装置４８からフラッシュタンク４４の器内圧力値を受けてフラッシュタンク流量調節装置４７のベント蒸気流量を調節制御するフラッシュタンク圧力制御装置４９とを有し、このフラッシュタンク圧力制御装置４９によりフラッシュタンク流量調節装置４７の作動制御を行なってベント蒸気流量を調節し、フラッシュタンク４４内の器内圧力が、給水ポンプ１９の入口側復水圧力と同等となるように調節制御している。
【００４８】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０においては、ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンは、ドレンタンク３０からフラッシュタンク４４に移送される途中で減圧量調節装置３３にて給水ポンプ１９の入口側復水圧力と同等の圧力にまで減圧される。
【００４９】
凝縮ドレンは、減圧によってフラッシュし、その一部は蒸気に相変化する。相変化により発生した蒸気は、ベント蒸気排出系４６のフラッシュタンクベント管４６ａによってフラッシュタンク４４から排出される。
【００５０】
また、何らかの原因でフラッシュタンク４４の器内圧力が増減した場合には、フラッシュタンク４４から排出される蒸気（ベント蒸気）の流量を増減させることでフラッシュタンク４４の器内圧力を制御することができる。
【００５１】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０において、再熱システム４０で発生する主蒸気の凝縮ドレン圧力は、復水給水系１８の給水ポンプ１９の入口側の復水圧力よりも高く、再熱システム４０で発生する凝縮ドレンを、復水給水系１８の給水ポンプ１９の入口側復水管１８ａに直接回収しようとすると、復水管１８ａの内部で凝縮ドレンのフラッシュが発生する虞がある。
【００５２】
フラッシュ蒸気が生じると、復水管１８ａの閉塞を生じさせたり、また、フラッシュ蒸気より温度の低い復水との直接接触で蒸気が凝縮して衝撃波が生成され、この衝撃波により復水給水系１８の配管を損傷させたり、復水給水系１８の機器を損傷させる虞がある。
【００５３】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０では、復水給水系１８の配管や機器の損傷を防止するために、フラッシュタンク圧力調節装置４１を設けている。フラッシュタンク圧力調節装置４１によりフラッシュタンク内で発生する蒸気をベント蒸気排出系４６からベント蒸気として排出することにより、復水給水系１８内でフラッシュ蒸気の発生を有効的かつ未然に抑制でき、フラッシュ蒸気による復水管の閉塞や衝撃波による復水給水系の配管や機器の損傷を有効的にかつ確実に防止できる。
【００５４】
この再熱システム４０は、高圧タービン１３の排出蒸気を再熱することに伴って発生する凝縮ドレンが、高圧で復水との直接混合ではフラッシュ蒸気による復水管１８ａの閉塞や衝撃波による配管等の損傷が懸念される場合でも、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６に回収することなく、復水給水系１８の復水管１８にフラッシュ蒸気を発生させることなく回収することができる。この再熱システム４０は、既存のタービン建屋へのドレンタンクの設置高さに関わらず、減圧量調節装置３３およびフラッシュタンク圧力調節装置４１の設置により、復水給水系１８の復水管１８ａに回収でき、熱損失を回避した再熱システム４０への改造が可能となる。
【００５５】
［第３実施形態］
図３は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第３実施形態を簡略的に示す構成図である。
【００５６】
第３実施形態に示された発電プラント１０Ｂの再熱システム５０は、フラッシュタンクと復水給水系１８の復水管１８ａとを結ぶドレン供給系４５の配管４５ａに逆止弁等の逆流防止装置５１を設けたものであり、他の構成および作用は、図２に示された発電プラント１０Ａの再熱システム４０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図３に示された再熱システム５０では、ドレン供給系４５に逆流防止装置５１を設けることにより、復水管１８ａに供給される凝縮ドレンや復水がフラッシュタンク４４側に逆流することを防止できる。
【００５８】
この凝縮ドレンおよび復水のフラッシュタンク４４側への逆流防止により、発電プラント１０Ｂの起動停止やタービントリップなどの過渡事象が発生してフラッシュタンク４４内の器内圧力が低下した場合にも、凝縮ドレンと復水がフラッシュタンクに急激に逆流してプラント機器に損傷を及ぼす事象の発生を抑制することができる。
【００５９】
この発電プラント１０Ｂの再熱システム５０では、第２実施形態で有する作用効果を備える他、発電プラント１０Ｂの起動停止やタービントリップなどの過渡事象が発生しても機器の損傷を防止することができ、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６に回収することなく、復水給水系１８の復水管１８ａに熱損失を回避させて回収でき、既存のタービン建屋へのドレンタンク３０の設置高さ如何に関らず、熱損失を回避した再熱システムを構築することができる。
【００６０】
［第４実施形態］
図４は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第４実施形態を示す概略的な構成図である。
【００６１】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム５５は、既設あるいは新設の発電プラント１０に付設されるものである。発電プラント１０の全体的構成は図１に示される発電プラントと異なるところかないので、説明を省略する。
【００６２】
この再熱システム５５は、高圧タービン１３から低圧タービン１５に至る連結管１４の途中に湿分分離加熱器２２が設けられる。湿分分離加熱器２２は高圧タービン１３からの排気蒸気を湿分分離させる湿分分離器２４と、この湿分分離器２４で分離されたタービン排気を加熱（再熱）する加熱器２５とを備えたものであり、この構成は、図１に示された湿分分離加熱器と異ならない。
【００６３】
図４に示された再熱システム５５は、湿分分離加熱器２２の加熱器２５からの凝縮ドレン出口側に、加熱器２５と同等以上の高さ位置にドレンタンク３０を設け、このドレンタンク３０と加熱器２５とを接続するドレン配管３１の途中に圧力調節弁としての減圧量調節装置３３が設けられる。
【００６４】
ドレンタンク３０の出口側の凝縮ドレン供給系５６にドレンポンプ５７を設け、このドレンポンプ５７の出口側を凝縮ドレン供給系５６を介して復水給水系１８の給水管１８ｂに最終段の給水加熱器２０ｃ出口側で接続している。
【００６５】
第４実施形態に示された発電プラント１０の再熱システム５５は、湿分分離加熱器２２の加熱器２５で発生した凝縮ドレンは、加熱器２５から流出してドレンタンク３０に流入するまでの間に減圧量調節装置３３にて減圧される。この結果、ドレンタンク３０の器内圧力は、加熱器２５の圧力よりも低くすることができ、加熱器２５で発生した凝縮ドレンは重力差ではなく圧力差によってドレンタンク３０に移送される。
【００６６】
また、ドレンタンク３０から流出した凝縮ドレンは、ドレンポンプ５７により昇圧され、復水給水系１８の給水加熱器２０ｃ下流の給水管１８ｂに回収され、凝縮ドレンが保有する熱エネルギを発電プラント１０の復水給水系１８に回収している。
【００６７】
この再熱システム５５では、加熱器２５からドレンタンク３０への凝縮ドレンの回収を、加熱器２５とドレンタンク３０の圧力差によって行なうことができる。このため、ドレンタンク３０を加熱器２５よりも高い位置に配置することも可能となる。この再熱システム５５では、ドレンタンク３０の配置上の自由度を向上させることができ、ドレンポンプ５７が必要とする吸込水頭を確保できる位置にドレンタンク３０を配置することが可能となる。
【００６８】
また、この再熱システム５５は、凝縮ドレンを給水加熱器２０ｃ出口の給水管１８ｂに回収することとしており、第１実施形態に示されたように凝縮ドレンを給水ポンプ１９入口側の復水管１８ａに回収する場合よりも、発電プラント１０のプラント熱効率を向上させることができる。
【００６９】
この発電プラント１０の再熱システム５５は、加熱器２５より高い位置にドレンタンク３０を配置してドレンポンプ５７に必要な吸込水頭を確保できる。しかも、ドレンポンプ５７は凝縮ドレンを給水よりも高い圧力に昇圧することで、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６（図１参照）に回収させることなく、給水加熱器２０下流側の給水配管１８ｂに回収させることができる。発電プラント１０のプラント熱効率の改善を図り得る再熱システム５５の構築が図れる。
【００７０】
この再熱システム５５は、既存の発電プラントのタービン建屋を使用してもドレンタンク３０の設置高さ如何に関らずドレンポンプ５７により給水よりも高圧にすることができ、プラント熱効率を向上させ、熱損失を回避させることができる。
【００７１】
［第５実施形態］
図５は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第５実施形態を示すものである。
【００７２】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム５５Ａは、既設あるいは新設の発電プラント１０に付設されるものである。発電プラント１０の全体的構成は、図１に示された発電プラントと異なるところがないので、説明を省略する。また、再熱システム５５Ａは、図４に示された再熱システム５５にベント排出系５８を備えたものであり、他の構成は図４の再熱システム５５と異なるところがないので、同じ構成は同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
ベント排出系５８は、ドレンタンク３０の頂部側に接続されるドレンタンクベント管５９を有し、このベント管５９にてドレンタンク３０の内部に貯溜された蒸気をベントしている。加熱器２５から流出した凝縮ドレンが減圧量調節装置３３によって減圧されると、凝縮ドレンは減圧量調節装置３３の下流側ドレン配管３１の内部あるいはドレンタンク３０内部にて飽和圧力以下になった時点で凝縮ドレンの一部がフラッシュして蒸気となる。
【００７４】
ドレンタンク３０を加熱器２５よりも高い位置に配置するほど、減圧量調節装置３３でより低い圧力まで減圧させる必要がある。減圧の程度が大きくなるに従って、発生する蒸気量も多くなる。
【００７５】
この発電プラント１０の再熱システム５５Ａにおいては、減圧量調節装置３３による凝縮ドレンの減圧に伴って発生した蒸気が、ドレン配管３１の内部を閉塞させたり、ドレンタンク３０に貯溜することでドレンタンク３０が閉塞して凝縮ドレンの回収が不能となる状態を、ドレンタンク３０から凝縮ドレンのフラッシュ蒸気をドレンさせることで、回避させることができる。
【００７６】
この再熱システム５５Ａは、ドレンタンク３０にベント排出系５８を設けることにより、凝縮ドレンの減圧フラッシュ蒸気による配管やドレンタンク３０の閉塞を回避して凝縮ドレンをドレンポンプ５７に円滑かつスムーズに導くことができる。ドレンポンプ５７にて昇圧された凝縮ドレンを復水給水系１８の給水加熱器２０下流側の給水管１８ｂに回収させることができる。既存の給水加熱器２０や復水器１６（図１参照）に回収させる必要がないので、既存のタービン建屋へのドレンタンクの設置高さ如何に関らず、凝縮ドレンの熱回収を有効的に効率よく行なうことができ、熱損失を回避した再熱システムの構築が可能となる。
【００７７】
［第６実施形態］
図６は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第６実施形態を示す概略的な構成図である。
【００７８】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム６０は、ドレンタンク３０にその器内圧力を計測するドレンタンク圧力計測定装置６１と、この圧力計測定装置６１にて計測されたドレンタンク３０の器内圧力が設定値より低下した場合、ドレンタンク圧力計測定装置６１の圧力信号を受けて減圧量調節装置３３の弁開度を制御し、凝縮ドレンの減圧量を低下させる減圧量制御装置６２と、ドレンベント排出系５８のドレンタンクベント管５９に設けられたベント流量調節装置６４と、ドレンタンク３０の器内圧力が設定値より増加した場合に、ドレンタンク圧力計測定装置６１からの圧力計測定信号を入力してベント流量調節装置６４を制御してベント蒸気流量を増加させるベント流量制御装置６５とが備えられる。ベント流量調節装置６４は、ドレンタンク３０からのドレンタンクベント管５９の途中に設けられ、ドレンタンク３０内の圧力に応動してベント蒸気流量の増減を行なっている。
【００７９】
この発電プラントの再熱システム６０は、ドレンタンク３０の器内圧力が低減した場合に、減圧量調節装置３３により凝縮ドレンの減圧量を小さくし、ドレンタンク３０の器内圧力の低下を抑制するように制御を行なう。ドレンタンク３０の器内圧力が増加した場合には、減圧量調節装置３３により凝縮ドレンの減圧量を大きくして、ドレンタンク３０の器内圧力が略一定に保持されるように制御している。
【００８０】
また、再熱システム６０においては、減圧量調節装置３３による凝縮ドレンの減圧量増減と、凝縮ドレンのフラッシュにて発生する蒸気の流量変化とは逆の関係にある。ドレンタンク３０の器内圧力が低下した場合には、ベント蒸気流量を少なくし、逆にドレンタンク３０の器内圧力が増加した場合にはベント蒸気流量を多くするように制御することで、ドレンタンク３０内の器内圧力が略一定となるように制御される。
【００８１】
凝縮ドレンの減圧量を調節する減圧量調節装置３３が、例えば固定オリフィスのように、減圧量が凝縮ドレン流量の２乗に比例して変化する場合には、凝縮ドレンの流量が少なくなるとドレンタンク３０と加熱器２５との圧力差が小さくなる。圧力差が小さくなると、凝縮ドレンを高い位置に持ち上げることが困難となる。ドレンタンク３０を加熱器２５よりも高い位置に設置すると、加熱器２５のヒータ配管２８ａ内が凝縮ドレンで満水となり、加熱器２５の機能を低下させる原因となる。
【００８２】
本実施形態における発電プラントの再熱システム６０では、発電プラント１０のプラント出力変化等により凝縮ドレンの発生量が増減した場合でも、ドレンタンク３０内の器内圧力を制御することができ、加熱器２５の機能を損なうことなく、凝縮ドレンのドレンタンク３０への回収が可能となる。
【００８３】
したがって、この発電プラントの再熱システムは、発電プラント１０のプラント出力変化等により加熱器２５での凝縮ドレン量の発生量が増減した場合でも、加熱器２５内に凝縮ドレンを満水にさせることなく、ドレンタンク３０に導くことができ、ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンはドレンポンプ５７により復水給水系１８の給水圧力より高圧にポンプアップされ、給水加熱器２０下流側の給水管１８ｂに供給され、回収される。凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６に回収させることなく、給水管１８ｂに回収させることで、既存のタービン建屋へのドレンタンク設置高さ如何に関らず、熱損失を回避した再熱システムを構築することができる。
【００８４】
［第７実施形態］
図７は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第７実施形態を示す概略的な構成図である。
【００８５】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム７０は、第６実施形態に示された再熱システム６０に改良を加えたものであり、この再熱システム６０と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
図７に示された発電プラントの再熱システム７０は、湿分分離加熱器２２の加熱器２５よりも低い位置に加熱器２５で発生した凝縮ドレンを貯溜するドレン受けタンク７１を設ける一方、このタンク７１より下流側に流量調節弁であるドレン受けタンク流量調節装置７２が設けられる。ドレン受けタンク７１にはタンク水位計測定装置７３が設けられ、この水位計測定装置７３で検出されたタンク水位検出信号は、ドレン受けタンク流量調節装置７４に送られ、この流量制御器７４によりドレン受けタンク流量調節装置７２の弁開度を調節制御している。ドレン受けタンク流量調節装置７２は減圧量調節装置としての役割も果している。
【００８７】
また、再熱システム７０は、ドレンタンク３０の側方にドレンタンク水位計測定装置７６を設ける一方、ドレン供給系５６のドレンポンプ５７の下流側に流量調節弁としてのドレンポンプ流量調節装置７７が設けられる。ドレンタンク水位計測定装置７６で計測されたドレンタンク水位検出信号がドレンポンプ流量制御装置７８に入力され、この流量制御装置７８はタンク水位検出信号を入力してドレンポンプ流量調節装置７７の弁開度を調節制御する制御信号を出力している。
【００８８】
この発電プラントの再熱システム７０は、図６に示された再熱システム６０に加えて、ドレンタンク３０の上流側にドレン受けタンク７１、ドレン受けタンク流量調節装置７２、ドレン受けタンク水位計測装置７３およびドレン受けタンク流量制御装置７４が設けられる一方、ドレンタンク３０より下流側のドレン供給系５６にドレンポンプ５７、下流側のドレンポンプ流量調節装置７７と、この流量調節装置７７を作動制御させるドレンポンプ流量調節装置７８と、この流量制御装置７８にドレンタンク水位検出信号を入力するドレンタンク水位計測装置７６とが設けられる。
【００８９】
本実施形態に示された発電プラント１０の再熱システム７０、湿分分離加熱器２２の加熱器２５で発生した凝縮ドレンをドレン受けタンク７１に一旦貯溜させ、このドレン受けタンク７１の水位をドレン受けタンク流量制御装置７４によりドレン受けタンク流量調節装置７２により制御している。このドレン受けタンク７１の水位制御により、加熱器２５内部で凝縮ドレンの水位形成を確実に防止することができる。
【００９０】
また、ドレンタンク３０の器内圧力は、ドレンタンク３０のドレンベント排出系５８によりベント蒸気流量を制御することにより行なわれ、ドレンタンク３０が満水となり、ベント蒸気流量によってドレンタンク３０の器内圧力が制御できなくなることを、ドレンタンク３０からの凝縮ドレン流出量を制御するドレンポンプ水位制御装置７７によって防止することができる。
【００９１】
ドレンタンク３０からの凝縮ドレンは、ドレンポンプ５７により復水給水系１８の給水圧力より高圧にポンプアップされ、ドレン供給系５６からドレンポンプ流量調節装置７７を通って復水給水系１８の給水管１８ｂに供給され、回収される。
【００９２】
この発電プラント１０の再熱システム７０は、加熱器２５での凝縮ドレンの発生量と給水管１８ｂへの凝縮ドレンの回収量とをバランスさせることができ、加熱器２５が凝縮ドレンにより満水となって加熱器２５の加熱機能を損なうのを効率よく有効的に防止できる。また、ドレンタンク３０が満水となって加熱器２５の機能を損なうことを防止できるので、ドレンタンク３０からの凝縮ドレンを復水給水系１８の給水配管１８ｂに回収させることができ、既存の給水加熱器や復水器に回収させることがない。したがって、既存のタービン建屋のドレンタンク３０の設置高さ如何に関らず、凝縮ドレンの熱エネルギを効率よく回収でき、熱損失を回避した再熱システム７０とすることができる。
【００９３】
［第８実施形態］
図８は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第８実施形態を示す概略的構成図である。
【００９４】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム８０は、図５に示された再熱システム５５Ａに改良を加えたものであり、湿分分離加熱器８１の湿分分離器２４と再熱器である加熱器２５との間にドレン冷却器８２を設けたものである。他の構成は、図５に示された再熱システム５５Ａと実質的に異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００９５】
ドレン冷却器８２は加熱器２５より低い位置に配置され、湿分分離器２４で気液分離されたタービン排気（排気蒸気）と加熱器２５からの凝縮ドレンとを熱交換し、凝縮ドレンを冷却している。凝縮ドレンと熱交換して温度上昇した排気蒸気は、続いて加熱器２５に導かれて再加熱され、乾き度が上昇して低圧タービン１５に案内される。ドレン冷却器８２は排気蒸気を加熱し、タービン排気の乾き度を向上させる機能を有している。
【００９６】
一方、加熱器２５とドレン冷却器８２とはドレン配管３１ａで接続され、さらに、ドレン冷却器８２の下流側は、ドレン冷却器８２より高位置に減圧量調節装置３３およびドレンタンク３０が設置される。ドレンタンク３０は減圧量調節装置３３より上方に設けられる。ドレン冷却器８２の下流側の凝縮ドレンのドレン配管３１は、ドレン冷却器８２よりも高く、かつ加熱器２５より低い位置で引き廻され、Ｕシールを構成した後、減圧量調節装置３３に案内されるように配管される。
【００９７】
この発電プラントの再熱システム８０は、加熱器２５で発生した凝縮ドレンは、加熱器２５から流出してドレン冷却器８２に案内される。ドレン冷却器８２は加熱器２５よりも低く、かつ、ドレン冷却器８２の出口配管３１はドレン冷却器８２がＵシールの一部となるように配置されているため、ドレン冷却器８２は常に満水状態となる。
【００９８】
この再熱システム８０は、常にドレン冷却器８２の内部は凝縮ドレンで満水にすることができるため、高圧タービン排気蒸気と凝縮ドレンとの熱交換を行なうドレン冷却器８２の伝熱部分（熱交換部分）は常に凝縮ドレンで満たすことができ、伝熱部分が凝縮ドレンで満たされない場合の温度交番域の発生と、その温度交番によって起こる伝熱部分の熱疲労損傷を回避できる。
【００９９】
また、ドレン冷却器８２から流下する凝縮ドレンの温度を飽和温度よりも低くすることができるため、減圧量調整装置３３で減圧した後の凝縮ドレンの減圧フラッシュを抑制でき、かつ凝縮ドレンを減圧した分だけ高い位置にあるドレンタンク３０へ凝縮ドレンを移送できる。したがって、適切な高さにドレンタンク３０の配置も可能となることから、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６（図１参照）に回収させることなく、かつ、既存のタービン建屋へのドレンタンク設置高さに関らず給水管１８ｂに回収して熱損失を回避した再熱システム８０への改造が可能となる。
【０１００】
［第９実施形態］
図９は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第９実施形態を概略的に示す構成図である。
【０１０１】
この実施形態に示された発電プラント１０Ｃの再熱システム８５は、復水給水系１８の給水加熱器２０ｃの下流側給水管１８ｂに凝縮ドレンと給水との熱交換器８６を設け、この熱交換器８６にドレンタンク３０からのドレン配管８７を接続する一方、熱交換器８６で給水を加熱して冷却されたドレンはドレン配管８８を経て給水ポンプ１９入口側復水管１８ａに供給される。
【０１０２】
この実施形態に示された発電プラント１０Ｃの再熱システム８５において、熱交換器８６は、ドレン配管８７を介してドレンタンク３０より低圧の復水管に接続されているので、ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンは、圧力差で熱交換器８６に送られる。熱交換器８６を既存の復水冷却系１８の給水管１８ｂに、給水加熱器２０の下流側で設けることにより、給水加熱器２０の出口側給水温度より高温の凝縮ドレンと熱交換し、凝縮ドレンの高熱を給水へと熱移動させることができる。これにより、給水温度を上昇させて発電プラント１０Ｃのプラント熱効率の改善を図ることができる。
【０１０３】
この発電プラント１０Ｃの再熱システム８５は、既存の給水加熱器２０やこの加熱器下流側の給水管１８ｂに凝縮ドレンを回収することがなく、かつ、既存のタービン建屋へのドレンタンク３０の設置高さ如何に関わらず、凝縮ドレンで給水加熱器２０からの給水を加熱した後、復水管１８ａに回収でき、熱損失を回避した再熱システム８５を提供できる。この再熱システム８５は、既存の発電プラントに再熱システム８５を付設することができる。
【０１０４】
［第１０実施形態］
図１０は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１０実施形態を概略的に示す構成図である。
【０１０５】
この実施形態に示された発電プラント１０Ｄの再熱システム９０は、図１に示された発電プラントの再熱システム２６を改良したものである。この再熱システム２６と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１０に示された発電プラント１０Ｄの再熱システム９０は、図１に示された再熱システム２６を改良する一方、図９に示された再熱システム８５の熱交換器８に代えて給水加熱器２０の機能を有する二重管装置９１を設置したものである。他の構成は、図９の発電プラントの再熱システム８５とも異ならないので、同じ構成には同じ符号を付す。
【０１０７】
第１０実施形態に示された発電プラント１０Ｄの再熱システム９０において、ドレンタンク３０から流出した凝縮ドレンは、二重管装置９１により給水を加熱した後、給水管１８ｂの内部を通過して、給水ポンプ１９入口の復水管１８ａに回収される。
【０１０８】
この発電プラント１０Ｄの再熱システム９０は、図９に示された熱交換器８６を設置する場所の確保ができない既存のタービン建屋を持つ発電プラントにも適用できる。この再熱システム９０は、復水給水系１８に新たな熱交換器を設置することなく、給水管１８ｂの内部で凝縮ドレンと給水との熱交換を行なわせることが可能となり、既存のタービン建屋へのドレンタンクの設置高さに関わらず、ドレンタンク３０からの凝縮ドレンを給水加熱後に復水管１８ａに回収させることができる。この発電プラント１０Ｄの再熱システム９０では発電プラント１０Ｄのプラント熱効率を改善することができ、熱損失を回避した再熱システム９０を提供できる。
【０１０９】
この発電プラントの再熱システム９０は復水給水系１８の給水管１８ｂ内にドレンタンク３０から凝縮ドレンが通る配管９２を通して二重管構造の二重管装置９１を設け、この二重管装置９１を給水熱交換器に構成したので、二重管装置９１の小型・コンパクト化が図れる。既存の発電プラントに設置自由度の高い再熱システム９０を付設することを容易に行なうことができる。
【０１１０】
本発明に係る発電プラントの再熱システムは、火力発電プラントや沸騰水型発電プラント（ＢＷＲ）だけでなく、コンバインドサイクル発電プラントや加圧水型原子力発電プラント等の各種発電プラントに適用することができる。
【０１１１】
この発電プラントの再熱システムは、発電プラントを新設する場合だけでなく、既設の発電プラントに再熱システムを追設することにより、非再熱式発電プラントをプラント熱効率の向上が図れる再熱式発電プラントに変更させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１実施形態を概略的に示す構成図。
【図２】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第２実施形態を概略的に示す構成図。
【図３】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第３実施形態を概略的に示す構成図。
【図４】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第４実施形態を示す概略的な構成図。
【図５】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第５実施形態を示す概略的な構成図。
【図６】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第６実施形態を示す概略的な構成図。
【図７】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第７実施形態を示す概略的な構成図。
【図８】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第８実施形態を示す概略的な構成図。
【図９】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第９実施形態を概略的に示す構成図。
【図１０】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１０実施形態を概略的に示す構成図。
【図１１】従来の発電プラントの非再熱システムを示す概略構成図。
【図１２】従来の発電プラントの再熱システムを示す概略構成図。
【符号の説明】
【０１１３】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 発電プラント
１１ 蒸気発生器
１２ 主蒸気系
１３ 高圧タービン
１４ 連結管
１５ 低圧タービン
１６ 復水器
１８ 復水給水系
１８ａ 復水管
１８ｂ 給水管
１９ 給水ポンプ
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ） 給水加熱器
２２，８１ 湿分分離加熱器
２４ 湿分分離器
２５ 加熱器（再熱器）
２８ 蒸気分岐管
３０ ドレンタンク
３３ 減圧量調節装置
３１，３２，３４ ドレン配管
３５ タービン抽気管
２６，４０，５０，５５，５５Ａ，６０，７０，８０，９０ 再熱システム
４１ フラッシュタンク圧力調節装置
４４ フラッシュタンク
４５ ドレン供給系
４６ ベント蒸気排出系
４７ フラッシュタンク流量調節装置
４８ フラッシュタンク圧力計測定装置
４９ フラッシュタンク圧力制御装置
５１ 逆流防止装置
５６ 凝縮ドレン供給系
５７ ドレンポンプ
５８ ベント排出系
５９ ドレンタンクベント管
６１ ドレンタンク圧力計測定装置
６２ 減圧量制御装置
６４ ベント流量調節装置
６５ ベント流量制御装置
７１ ドレン受けタンク
７２ ドレン受けタンク流量調節装置
７３ ドレン受けタンク水位計測定装置
７４ ドレン受けタンク流量制御装置
７６ ドレンタンク水位計測定装置
７７ ドレンポンプ流量調節装置
７８ ドレンポンプ流量制御装置
８２ ドレン冷却器
９１ 二重管装置（給水熱交換器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電プラントや火力発電プラント等に適用される発電プラントの再熱システムに係り、特に熱損失を回避して発電性能・効率を向上させた発電プラントの再熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントや火力発電プラント等の発電プラントでは、原子炉やボイラ等の蒸気発生器で発生した主蒸気を高圧タービンおよび低圧タービンに順次導いて仕事をさせ、発電機を駆動させるようになっている。発電プラントの中には、高圧タービンからのタービン排気を湿分分離器あるいは湿分分離加熱器で改質し、乾き度を改善して低圧タービンに導くようにした非再熱式発電プラントや再熱式発電プラントがある（特許文献１および非特許文献１参照）。
【０００３】
従来の非再熱式あるいは再熱式発電プラントは、図１１および図１２に示すように構成されており、蒸気発生器１からの主蒸気で駆動される高圧タービン２と、高圧タービン２からのタービン排気で駆動される低圧タービン３と、低圧タービン３で仕事をした膨張蒸気を冷却して凝縮させる復水器４と、この復水器４からの復水を蒸気発生器１に供給する復水給水系５と、この復水給水系５の途中に設けられ、タービン抽気で給水を加熱する多段給水加熱構造の給水加熱器６（６ａ，６ｂ，６ｃ）とを備える。符号Ｐは給水ポンプである。
【０００４】
給水加熱器６のうち、最終段の給水加熱器６ｃには、高圧タービン２からのタービン抽気が供給され、上段側の給水加熱器６ａ，６ｂに比べ、最も高い蒸気温度および圧力のタービン抽気が給水加熱源として用いられる。
【０００５】
また、図１１に示された非再熱式発電プラントには、高圧タービン２から低圧タービン３に至る連結管に湿分分離器７が備えられ、この湿分分離器７でタービン排気から湿分を除去し、乾き度を改善して低圧タービン３に導くようになっている。湿分分離器７で分離された凝縮ドレンは、熱回収を図るため、低圧側給水加熱器６ａに送られる。
【０００６】
一方、再熱式発電プラントには、図１２に示すように、高圧タービン２から低圧タービン３に至る連結管に湿分分離加熱器８が備えられる。この湿分分離加熱器８内に、主蒸気系から主蒸気の一部が分岐されて案内される加熱器８ａが備えられ、この加熱器８ａでタービン排気を加熱し、タービン排気のエンタルピを増大させ、乾き度を向上させて低圧タービン３に導くようになっている。湿分分離加熱器８は、タービン排気の湿分を除去してから、高圧タービン２に流入前の主蒸気を分岐させて加熱源とし、タービン排気の再熱を行なう機能を有する。
【０００７】
加熱器８ａを通る主蒸気は、タービン排気を加熱して冷却され、一部は凝縮してドレンとなってドレンタンク９に移送され、残りはベント蒸気となる。この凝縮ドレンとベント蒸気は、熱回収を図るために、最終段の給水加熱器６ｃに導かれ、この給水加熱器６ｃ内を通る給水を加熱している。
【０００８】
湿分分離加熱器８で発生した凝縮ドレンとベント蒸気は、主蒸気と同じ高い蒸気圧力と温度とを有するために、最終段の給水加熱器６ｃに導かれるタービン抽気の蒸気圧力および温度よりも高い。このため、凝縮ドレンとベント蒸気は、熱効率を高圧側最終段の給水加熱器６ｃに回収している。
【０００９】
また、最終段の給水加熱器６ｃで給水と熱交換を行なった凝縮ドレンおよび同じく給水と熱交換を行なって凝縮ドレンとなったベント蒸気は、タービン抽気が給水と熱交換を行なって相変化したドレンと混合して、配管を経由して圧力の低い給水加熱器６ｂ，６ｃに順次送られる。
【００１０】
発電プラントの建設当初から再熱システムを採用した再熱式発電プラントの場合には、凝縮ドレンおよびベント蒸気の流入量を考慮した給水加熱器６の設計が行なわれる。
【００１１】
また、湿分分離加熱器８の加熱器８ａでタービン排気を加熱して冷却された凝縮ドレンは、飽和状態のために僅かな圧力変化でフラッシュし易い。凝縮ドレンがフラッシュすると、配管の目詰り等の不都合が発生するため、ドレンフラッシュの発生を防止させる必要がある。
【００１２】
凝縮ドレンのフラッシュを防止するため、ドレンタンク９と最終段の給水加熱器６ｃとの間に適当な高低差と適切な配管勾配を設ける必要がある。このドレンタンク９の高さ位置と配管勾配で、凝縮ドレンがドレンタンク９から給水加熱器６ｃに流下する間のドレンフラッシュによる配管閉塞を防止している。このため、ドレンタンク９を設置するタービン建屋は、ドレンタンク９が適切な高さ位置に配置できる設計となっている。
【特許文献１】特開平４−３４０４９８号公報
【非特許文献１】火力原子力発電技術協会「原子力発電所−全体計画と設備−」平成１４年６月発行（第１３５頁参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
再熱システムを有する発電プラントを新設する場合には、湿分分離加熱器の技術を適用した設計を行ない、ドレンタンクを高所に配置した新たな発電プラントを建設することができる。
【００１４】
また、再熱システムを備えない既存の非再熱式発電プラントを再熱プラント化し、この発電プラントの発電効率を向上させて発電出力増加を図る目的で再熱システムを追設するためには、湿分分離加熱器８の加熱器８ａ内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気を給水加熱器６へ回収させる必要がある。
【００１５】
しかし、非再熱式発電プラントに組み込まれた給水加熱器６は、凝縮ドレンおよびベント蒸気の流入を想定した設備容量（設計容量）となっていないために、既存の給水加熱器６へ凝縮ドレンおよびベント蒸気を回収させることは、給水加熱器６の設備容量を超過することとなり、困難である。
【００１６】
既存の非再熱式発電プラントに再熱システムを付設しても、給水加熱器６へ凝縮ドレンおよびベント蒸気を回収できないために、湿分分離加熱器８の加熱器８ａ内で発生した凝縮ドレンおよびベント蒸気を代りに復水器４に排出することが考えられる。
【００１７】
しかし、凝縮ドレンおよびベント蒸気を復水器に回収することは、凝縮ドレンおよびベント蒸気の持つ熱量を発電プラントの外部に排出することを意味し、熱回収が有効に行なわれず、大きな熱損失を発生させる。この熱損失は発電プラントの発電出力を制限することとなり、好ましくない。
【００１８】
したがって、既存の非再熱式発電プラントに再熱システムを付設する場合、湿分分離加熱器８の加熱器８ａ内で発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を行なう手段や熱回収方法を如何に構成したらよいか問題となっている。
【００１９】
一方、既存の非再熱式発電プラントの場合、タービン建屋は凝縮ドレンやベント蒸気の回収を考慮した高さに設計されていない。したがって、既存の非再熱式発電プラントを改造して再熱プラントを付設する場合、凝縮ドレンやベント蒸気の熱回収を図るためには、ドレンタンクの設置高さを確保することが課題となっており、タービン対応に大掛りな改造工事が要求される原因となっている。
【００２０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、加熱器内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を円滑かつスムーズに行ない、プラント熱効率を向上させることができる発電プラントの再熱システムを提供することを目的とする。
【００２１】
本発明の他の目的は、既存の非再熱式発電プラントを改造して再熱システムを効果的に付設でき、再熱システムを付設した場合でも、加熱器内に発生する熱損失を効率よく回避して発電効率を向上させた発電プラントの再熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る発電プラントの再熱システムは、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、高圧タービンからの排気蒸気を加熱して発生した凝縮ドレンが流入するドレンタンクと、このドレンタンクと復水給水系の復水管とを接続するドレン配管とを有するものである。
【００２３】
また、本発明に係る発電プラントの再熱システムは、上述した課題を解決するために、請求項９に記載したように、主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、この加熱器の凝縮ドレン出口より高い位置に配置されたドレンタンクと、このドレンタンクと前記加熱器とを結ぶ凝縮ドレンのドレン配管と、前記ドレンタンクの出口側に設けられた凝縮ドレン昇圧用のドレンポンプと、このドレンポンプで昇圧された凝縮ドレンを復水給水系の給水管に供給する凝縮ドレン供給系とを有するものである。
【００２４】
さらに、本発明に係る発電プラントの再熱システムは、上述した課題を解決するために、請求項１４に記載したように、高圧タービンからの排気蒸気から湿分を除去する湿分分離器と、主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として前記湿分分離器で湿分を除去された排気蒸気を加熱する加熱器と、前記湿分分離器と前記加熱器の間に設けられたドレン冷却器とを備え、前記ドレン冷却器は、前記湿分分離器で湿分が除去された排気蒸気と前記加熱器からの凝縮ドレンを熱交換するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る発電プラントの再熱システムは、湿分分離加熱器内に発生する凝縮ドレンおよびベント蒸気の熱回収を行なって発電プラントのプラント熱効率を向上させ、発電効率を有効かつ効率的に向上させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る発電プラントの再熱システムの実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１実施形態を簡略的に示すものである。この発電プラントの再熱システムは、図１１に示された既設の非再熱式発電プラントに再熱システムを付設して好適に実施される。
【００２８】
図１において、符号１０は、原子力発電プラントや火力発電プラントに適用される発電プラントを示す。この発電プラント１０は、原子炉やボイラ等の蒸気発生器１１を有し、この蒸気発生器１１で発生した主蒸気を主蒸気系１２を通して高圧タービン１３に導き、この高圧タービン１３を駆動させ、仕事をしている。
【００２９】
高圧タービン１３で仕事をしたタービン排気は連絡管１４を介して低圧タービン１５に導かれ、この低圧タービン１５を駆動させている。低圧タービン１５で仕事をし、図示しない発電機を駆動して膨張した蒸気は、復水器１６に排気され、この復水器１６で冷却されて凝縮し、復水となる。
【００３０】
この復水は、復水給水系１８に導かれ、復水給水系１８に設けられた復水ポンプ（図示せず）や給水ポンプ１９でポンプアップされ、さらに、給水加熱器２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）で昇温され、給水となって蒸気発生器１１に送られる。
【００３１】
一方、高圧タービン１３から低圧タービン１５に至る連結管１４の途中に湿分分離加熱器２２が設けられる。湿分分離加熱器２２は、高圧タービン１３のタービン排気から湿分を除去する湿分分離器２４と、湿分が除去された排気蒸気を加熱（再熱）して乾き度を向上させる加熱器（再熱器）２５とを備える。この湿分分離加熱器２４は、再熱システム２６を構成しており、既存の非再熱式発電プラントの湿分分離器に代えて、湿分分離加熱器２２を設置することで再熱式発電プラント１０に改造することができる。
【００３２】
加熱器２５には、高圧タービン１３の入口側、ひいては主蒸気系１２から分岐された主蒸気の一部が蒸気分岐管２８を経て案内され、この主蒸気を加熱源として高圧タービン１３からの排気蒸気を湿分分離除去後に加熱し、排気蒸気のエンタルピを増大させ。乾き度を改善して低圧タービン１５に導かれるようになっている。
【００３３】
高圧タービン１３の排気蒸気を加熱することで冷却された主蒸気（加熱蒸気）は、一部が凝縮ドレンとなり、残りはベント蒸気となってドレンタンク３０に回収される。ドレンタンク３０は、加熱器（再熱器）２５より高さが低い位置で、かつ加熱器２５の加熱蒸気出口側（下流側）に設けられる。
【００３４】
加熱器２５とドレンタンク３０はドレン配管３１が接続される一方、このドレンタンク３０は、給水ポンプ１９の入口側の復水管１８ａとドレン配管３２によって接続される。このドレン配管３２の途中には、凝縮ドレンの圧力を復水管１８ａの圧力まで低くできる減圧量調節装置３３が設けられる。
【００３５】
また、湿分分離加熱器２２の湿分分離器２４で分離除去された凝縮ドレンはドレン部２４ａからドレン配管３４を経て低圧側給水加熱器、例えば初段の給水加熱器２０ａに送られ、ここで復水器１６から復水給水系１８を通って送られる復水と熱交換し、復水を加熱している。
【００３６】
なお、図１において、符号３５はタービン抽気管であり、このタービン抽気管３５は最終段の給水加熱器２０ｃに接続される。高圧タービン１３のタービン抽気で最終段の給水加熱器２０ｃを通る給水を加熱し、加熱された給水は給水管１８ｂを通って蒸気発生器１１に送られる。最終段の給水加熱器２０ｃで給水を加熱し、冷却されたタービン抽気は、順次前段側の給水加熱器２０ｂ，２０ａに送られる。
【００３７】
図１に示された再熱式発電プラント１０は、図１１に示された非再熱式発電プラントの湿分分離器に代えて湿分分離加熱器２２を備えた再熱システム２６を付設することにより構成される。
【００３８】
この再熱システム２６を備えた発電プラント１０において、高圧タービン１３からのタービン排気は、湿分分離加熱器２２の湿分分離器２４で湿分が除去され、湿分が除去された排気蒸気は加熱器２５で加熱され、エンタルピが増加し、乾き度が上昇して低圧タービン１５に導かれる。
【００３９】
高圧タービン１３からの排気蒸気は加熱器２５で再熱される一方、排気蒸気を加熱することにより加熱器２５で発生した主蒸気による凝縮ドレンは、重力作用を受けて落下し、ドレンタンク３０に回収される。
【００４０】
また、発電プラント１０では、プラント運転中において、給水ポンプ１９の入口側圧力が主蒸気の圧力より一般的に低い。ドレンタンク３０内の凝縮ドレンは、ドレンタンク３０と復水管１８ａを結ぶドレン配管３２を通り、圧力差によって復水給水系１８を通る復水に回収され、復水と合流せしめられる．
この発電プラント１０の再熱システム２６によれば、高圧タービン１３の排気蒸気の再熱に伴って発生する主蒸気の凝縮ドレンを復水器１６に回収させることなく、凝縮ドレンと復水との圧力差を利用して復水管１８ａに回収することができる。凝縮ドレンと復水との圧力差を利用することで既存のタービン建屋へのドレンタンク３０の設置高さに関わらず、復水管１８ａに熱回収でき、既存の非再熱式発電プラントの熱損失を回避した再熱システム２６への改造を容易に行なうことができる。
【００４１】
さらに、この発電プラント１０の再熱システム２６は既設の非再熱式発電プラントに再熱システム２６を容易に追設することができ、既設発電プラントの再熱発電プラント化により、発電効率を向上させることができる。
【００４２】
［第２実施形態］
図２は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第２実施形態を簡略的に示す構成図である。
【００４３】
第２実施形態の発電プラント１０Ａの再熱システム４０を説明するに当り、図１に示された発電プラント１０の再熱システム２６と同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４４】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０は、減圧量調節装置３３の下流側にフラッシュタンク圧力調節装置４１を設けたものである。再熱システム４０は、高圧タービン１３からのタービン排気を湿分分離して再熱する湿分分離加熱器２２と、タービン排気を加熱して一部凝縮された主蒸気の凝縮ドレンおよびベント蒸気を貯溜するドレンタンク３０と、ドレンタンク３０の凝縮ドレン出口の下流側に凝縮ドレンの圧力を低下させる減圧量調節弁としての減圧量調節装置３３と、この減圧量調節装置３３で減圧された凝縮ドレンを回収し、フラッシュタンク４４の器内圧力を調節するフラッシュタンク圧力調節装置４１とを有し、このフラッシュタンク圧力調節装置４１で圧力調節された凝縮ドレンを給水ポンプ１９のポンプ入口側に供給している。
【００４５】
湿分分離加熱器２２は、図１に示された湿分分離加熱器と同様に、湿分分離器２４と湿分分離されたタービン排気を加熱し、再熱させる加熱器（再熱器）２５とを有する。加熱器２５でタービン排気を加熱し、温度降下した主蒸気の凝縮ドレンおよびベント蒸気は、ドレンタンク３０に回収される。
【００４６】
ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンは減圧量調節装置３３により凝縮ドレンが減圧され、ドレン配管３２を経てフラッシュタンク圧力調節装置４１のフラッシュタンク４４に送られる。
【００４７】
フラッシュタンク圧力調節装置４１は、減圧された凝縮ドレンを回収するフラッシュタンク４４と、フラッシュタンク４４内に回収された凝縮ドレンを減圧して給水ポンプ１９のポンプ入口側に供給するドレン供給系４５と、フラッシュタンク４４内の器内蒸気を排出するベント蒸気排出系４６と、ベント蒸気排出系４６のフラッシュタンクベント管４６ａの途中に設けられたフラッシュタンク流量調節装置４７と、フラッシュタンク４４の器内圧力を計測するフラッシュタンク圧力計測装置４８と、この圧力計測装置４８からフラッシュタンク４４の器内圧力値を受けてフラッシュタンク流量調節装置４７のベント蒸気流量を調節制御するフラッシュタンク圧力制御装置４９とを有し、このフラッシュタンク圧力制御装置４９によりフラッシュタンク流量調節装置４７の作動制御を行なってベント蒸気流量を調節し、フラッシュタンク４４内の器内圧力が、給水ポンプ１９の入口側復水圧力と同等となるように調節制御している。
【００４８】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０においては、ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンは、ドレンタンク３０からフラッシュタンク４４に移送される途中で減圧量調節装置３３にて給水ポンプ１９の入口側復水圧力と同等の圧力にまで減圧される。
【００４９】
凝縮ドレンは、減圧によってフラッシュし、その一部は蒸気に相変化する。相変化により発生した蒸気は、ベント蒸気排出系４６のフラッシュタンクベント管４６ａによってフラッシュタンク４４から排出される。
【００５０】
また、何らかの原因でフラッシュタンク４４の器内圧力が増減した場合には、フラッシュタンク４４から排出される蒸気（ベント蒸気）の流量を増減させることでフラッシュタンク４４の器内圧力を制御することができる。
【００５１】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０において、再熱システム４０で発生する主蒸気の凝縮ドレン圧力は、復水給水系１８の給水ポンプ１９の入口側の復水圧力よりも高く、再熱システム４０で発生する凝縮ドレンを、復水給水系１８の給水ポンプ１９の入口側復水管１８ａに直接回収しようとすると、復水管１８ａの内部で凝縮ドレンのフラッシュが発生する虞がある。
【００５２】
フラッシュ蒸気が生じると、復水管１８ａの閉塞を生じさせたり、また、フラッシュ蒸気より温度の低い復水との直接接触で蒸気が凝縮して衝撃波が生成され、この衝撃波により復水給水系１８の配管を損傷させたり、復水給水系１８の機器を損傷させる虞がある。
【００５３】
この発電プラント１０Ａの再熱システム４０では、復水給水系１８の配管や機器の損傷を防止するために、フラッシュタンク圧力調節装置４１を設けている。フラッシュタンク圧力調節装置４１によりフラッシュタンク内で発生する蒸気をベント蒸気排出系４６からベント蒸気として排出することにより、復水給水系１８内でフラッシュ蒸気の発生を有効的かつ未然に抑制でき、フラッシュ蒸気による復水管の閉塞や衝撃波による復水給水系の配管や機器の損傷を有効的にかつ確実に防止できる。
【００５４】
この再熱システム４０は、高圧タービン１３の排出蒸気を再熱することに伴って発生する凝縮ドレンが、高圧で復水との直接混合ではフラッシュ蒸気による復水管１８ａの閉塞や衝撃波による配管等の損傷が懸念される場合でも、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６に回収することなく、復水給水系１８の復水管１８にフラッシュ蒸気を発生させることなく回収することができる。この再熱システム４０は、既存のタービン建屋へのドレンタンクの設置高さに関わらず、減圧量調節装置３３およびフラッシュタンク圧力調節装置４１の設置により、復水給水系１８の復水管１８ａに回収でき、熱損失を回避した再熱システム４０への改造が可能となる。
【００５５】
［第３実施形態］
図３は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第３実施形態を簡略的に示す構成図である。
【００５６】
第３実施形態に示された発電プラント１０Ｂの再熱システム５０は、フラッシュタンクと復水給水系１８の復水管１８ａとを結ぶドレン供給系４５の配管４５ａに逆止弁等の逆流防止装置５１を設けたものであり、他の構成および作用は、図２に示された発電プラント１０Ａの再熱システム４０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図３に示された再熱システム５０では、ドレン供給系４５に逆流防止装置５１を設けることにより、復水管１８ａに供給される凝縮ドレンや復水がフラッシュタンク４４側に逆流することを防止できる。
【００５８】
この凝縮ドレンおよび復水のフラッシュタンク４４側への逆流防止により、発電プラント１０Ｂの起動停止やタービントリップなどの過渡事象が発生してフラッシュタンク４４内の器内圧力が低下した場合にも、凝縮ドレンと復水がフラッシュタンクに急激に逆流してプラント機器に損傷を及ぼす事象の発生を抑制することができる。
【００５９】
この発電プラント１０Ｂの再熱システム５０では、第２実施形態で有する作用効果を備える他、発電プラント１０Ｂの起動停止やタービントリップなどの過渡事象が発生しても機器の損傷を防止することができ、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６に回収することなく、復水給水系１８の復水管１８ａに熱損失を回避させて回収でき、既存のタービン建屋へのドレンタンク３０の設置高さ如何に関らず、熱損失を回避した再熱システムを構築することができる。
【００６０】
［第４実施形態］
図４は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第４実施形態を示す概略的な構成図である。
【００６１】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム５５は、既設あるいは新設の発電プラント１０に付設されるものである。発電プラント１０の全体的構成は図１に示される発電プラントと異なるところかないので、説明を省略する。
【００６２】
この再熱システム５５は、高圧タービン１３から低圧タービン１５に至る連結管１４の途中に湿分分離加熱器２２が設けられる。湿分分離加熱器２２は高圧タービン１３からの排気蒸気を湿分分離させる湿分分離器２４と、この湿分分離器２４で分離されたタービン排気を加熱（再熱）する加熱器２５とを備えたものであり、この構成は、図１に示された湿分分離加熱器と異ならない。
【００６３】
図４に示された再熱システム５５は、湿分分離加熱器２２の加熱器２５からの凝縮ドレン出口側に、加熱器２５と同等以上の高さ位置にドレンタンク３０を設け、このドレンタンク３０と加熱器２５とを接続するドレン配管３１の途中に圧力調節弁としての減圧量調節装置３３が設けられる。
【００６４】
ドレンタンク３０の出口側の凝縮ドレン供給系５６にドレンポンプ５７を設け、このドレンポンプ５７の出口側を凝縮ドレン供給系５６を介して復水給水系１８の給水管１８ｂに最終段の給水加熱器２０ｃ出口側で接続している。
【００６５】
第４実施形態に示された発電プラント１０の再熱システム５５は、湿分分離加熱器２２の加熱器２５で発生した凝縮ドレンは、加熱器２５から流出してドレンタンク３０に流入するまでの間に減圧量調節装置３３にて減圧される。この結果、ドレンタンク３０の器内圧力は、加熱器２５の圧力よりも低くすることができ、加熱器２５で発生した凝縮ドレンは重力差ではなく圧力差によってドレンタンク３０に移送される。
【００６６】
また、ドレンタンク３０から流出した凝縮ドレンは、ドレンポンプ５７により昇圧され、復水給水系１８の給水加熱器２０ｃ下流の給水管１８ｂに回収され、凝縮ドレンが保有する熱エネルギを発電プラント１０の復水給水系１８に回収している。
【００６７】
この再熱システム５５では、加熱器２５からドレンタンク３０への凝縮ドレンの回収を、加熱器２５とドレンタンク３０の圧力差によって行なうことができる。このため、ドレンタンク３０を加熱器２５よりも高い位置に配置することも可能となる。この再熱システム５５では、ドレンタンク３０の配置上の自由度を向上させることができ、ドレンポンプ５７が必要とする吸込水頭を確保できる位置にドレンタンク３０を配置することが可能となる。
【００６８】
また、この再熱システム５５は、凝縮ドレンを給水加熱器２０ｃ出口の給水管１８ｂに回収することとしており、第１実施形態に示されたように凝縮ドレンを給水ポンプ１９入口側の復水管１８ａに回収する場合よりも、発電プラント１０のプラント熱効率を向上させることができる。
【００６９】
この発電プラント１０の再熱システム５５は、加熱器２５より高い位置にドレンタンク３０を配置してドレンポンプ５７に必要な吸込水頭を確保できる。しかも、ドレンポンプ５７は凝縮ドレンを給水よりも高い圧力に昇圧することで、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６（図１参照）に回収させることなく、給水加熱器２０下流側の給水配管１８ｂに回収させることができる。発電プラント１０のプラント熱効率の改善を図り得る再熱システム５５の構築が図れる。
【００７０】
この再熱システム５５は、既存の発電プラントのタービン建屋を使用してもドレンタンク３０の設置高さ如何に関らずドレンポンプ５７により給水よりも高圧にすることができ、プラント熱効率を向上させ、熱損失を回避させることができる。
【００７１】
［第５実施形態］
図５は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第５実施形態を示すものである。
【００７２】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム５５Ａは、既設あるいは新設の発電プラント１０に付設されるものである。発電プラント１０の全体的構成は、図１に示された発電プラントと異なるところがないので、説明を省略する。また、再熱システム５５Ａは、図４に示された再熱システム５５にベント排出系５８を備えたものであり、他の構成は図４の再熱システム５５と異なるところがないので、同じ構成は同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
ベント排出系５８は、ドレンタンク３０の頂部側に接続されるドレンタンクベント管５９を有し、このベント管５９にてドレンタンク３０の内部に貯溜された蒸気をベントしている。加熱器２５から流出した凝縮ドレンが減圧量調節装置３３によって減圧されると、凝縮ドレンは減圧量調節装置３３の下流側ドレン配管３１の内部あるいはドレンタンク３０内部にて飽和圧力以下になった時点で凝縮ドレンの一部がフラッシュして蒸気となる。
【００７４】
ドレンタンク３０を加熱器２５よりも高い位置に配置するほど、減圧量調節装置３３でより低い圧力まで減圧させる必要がある。減圧の程度が大きくなるに従って、発生する蒸気量も多くなる。
【００７５】
この発電プラント１０の再熱システム５５Ａにおいては、減圧量調節装置３３による凝縮ドレンの減圧に伴って発生した蒸気が、ドレン配管３１の内部を閉塞させたり、ドレンタンク３０に貯溜することでドレンタンク３０が閉塞して凝縮ドレンの回収が不能となる状態を、ドレンタンク３０から凝縮ドレンのフラッシュ蒸気をドレンさせることで、回避させることができる。
【００７６】
この再熱システム５５Ａは、ドレンタンク３０にベント排出系５８を設けることにより、凝縮ドレンの減圧フラッシュ蒸気による配管やドレンタンク３０の閉塞を回避して凝縮ドレンをドレンポンプ５７に円滑かつスムーズに導くことができる。ドレンポンプ５７にて昇圧された凝縮ドレンを復水給水系１８の給水加熱器２０下流側の給水管１８ｂに回収させることができる。既存の給水加熱器２０や復水器１６（図１参照）に回収させる必要がないので、既存のタービン建屋へのドレンタンクの設置高さ如何に関らず、凝縮ドレンの熱回収を有効的に効率よく行なうことができ、熱損失を回避した再熱システムの構築が可能となる。
【００７７】
［第６実施形態］
図６は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第６実施形態を示す概略的な構成図である。
【００７８】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム６０は、ドレンタンク３０にその器内圧力を計測するドレンタンク圧力計測定装置６１と、この圧力計測定装置６１にて計測されたドレンタンク３０の器内圧力が設定値より低下した場合、ドレンタンク圧力計測定装置６１の圧力信号を受けて減圧量調節装置３３の弁開度を制御し、凝縮ドレンの減圧量を低下させる減圧量制御装置６２と、ドレンベント排出系５８のドレンタンクベント管５９に設けられたベント流量調節装置６４と、ドレンタンク３０の器内圧力が設定値より増加した場合に、ドレンタンク圧力計測定装置６１からの圧力計測定信号を入力してベント流量調節装置６４を制御してベント蒸気流量を増加させるベント流量制御装置６５とが備えられる。ベント流量調節装置６４は、ドレンタンク３０からのドレンタンクベント管５９の途中に設けられ、ドレンタンク３０内の圧力に応動してベント蒸気流量の増減を行なっている。
【００７９】
この発電プラントの再熱システム６０は、ドレンタンク３０の器内圧力が低減した場合に、減圧量調節装置３３により凝縮ドレンの減圧量を小さくし、ドレンタンク３０の器内圧力の低下を抑制するように制御を行なう。ドレンタンク３０の器内圧力が増加した場合には、減圧量調節装置３３により凝縮ドレンの減圧量を大きくして、ドレンタンク３０の器内圧力が略一定に保持されるように制御している。
【００８０】
また、再熱システム６０においては、減圧量調節装置３３による凝縮ドレンの減圧量増減と、凝縮ドレンのフラッシュにて発生する蒸気の流量変化とは逆の関係にある。ドレンタンク３０の器内圧力が低下した場合には、ベント蒸気流量を少なくし、逆にドレンタンク３０の器内圧力が増加した場合にはベント蒸気流量を多くするように制御することで、ドレンタンク３０内の器内圧力が略一定となるように制御される。
【００８１】
凝縮ドレンの減圧量を調節する減圧量調節装置３３が、例えば固定オリフィスのように、減圧量が凝縮ドレン流量の２乗に比例して変化する場合には、凝縮ドレンの流量が少なくなるとドレンタンク３０と加熱器２５との圧力差が小さくなる。圧力差が小さくなると、凝縮ドレンを高い位置に持ち上げることが困難となる。ドレンタンク３０を加熱器２５よりも高い位置に設置すると、加熱器２５のヒータ配管２８ａ内が凝縮ドレンで満水となり、加熱器２５の機能を低下させる原因となる。
【００８２】
本実施形態における発電プラントの再熱システム６０では、発電プラント１０のプラント出力変化等により凝縮ドレンの発生量が増減した場合でも、ドレンタンク３０内の器内圧力を制御することができ、加熱器２５の機能を損なうことなく、凝縮ドレンのドレンタンク３０への回収が可能となる。
【００８３】
したがって、この発電プラントの再熱システムは、発電プラント１０のプラント出力変化等により加熱器２５での凝縮ドレン量の発生量が増減した場合でも、加熱器２５内に凝縮ドレンを満水にさせることなく、ドレンタンク３０に導くことができ、ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンはドレンポンプ５７により復水給水系１８の給水圧力より高圧にポンプアップされ、給水加熱器２０下流側の給水管１８ｂに供給され、回収される。凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６に回収させることなく、給水管１８ｂに回収させることで、既存のタービン建屋へのドレンタンク設置高さ如何に関らず、熱損失を回避した再熱システムを構築することができる。
【００８４】
［第７実施形態］
図７は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第７実施形態を示す概略的な構成図である。
【００８５】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム７０は、第６実施形態に示された再熱システム６０に改良を加えたものであり、この再熱システム６０と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
図７に示された発電プラントの再熱システム７０は、湿分分離加熱器２２の加熱器２５よりも低い位置に加熱器２５で発生した凝縮ドレンを貯溜するドレン受けタンク７１を設ける一方、このタンク７１より下流側に流量調節弁であるドレン受けタンク流量調節装置７２が設けられる。ドレン受けタンク７１にはタンク水位計測定装置７３が設けられ、この水位計測定装置７３で検出されたタンク水位検出信号は、ドレン受けタンク流量調節装置７４に送られ、この流量制御器７４によりドレン受けタンク流量調節装置７２の弁開度を調節制御している。ドレン受けタンク流量調節装置７２は減圧量調節装置としての役割も果している。
【００８７】
また、再熱システム７０は、ドレンタンク３０の側方にドレンタンク水位計測定装置７６を設ける一方、ドレン供給系５６のドレンポンプ５７の下流側に流量調節弁としてのドレンポンプ流量調節装置７７が設けられる。ドレンタンク水位計測定装置７６で計測されたドレンタンク水位検出信号がドレンポンプ流量制御装置７８に入力され、この流量制御装置７８はタンク水位検出信号を入力してドレンポンプ流量調節装置７７の弁開度を調節制御する制御信号を出力している。
【００８８】
この発電プラントの再熱システム７０は、図６に示された再熱システム６０に加えて、ドレンタンク３０の上流側にドレン受けタンク７１、ドレン受けタンク流量調節装置７２、ドレン受けタンク水位計測装置７３およびドレン受けタンク流量制御装置７４が設けられる一方、ドレンタンク３０より下流側のドレン供給系５６にドレンポンプ５７、下流側のドレンポンプ流量調節装置７７と、この流量調節装置７７を作動制御させるドレンポンプ流量調節装置７８と、この流量制御装置７８にドレンタンク水位検出信号を入力するドレンタンク水位計測装置７６とが設けられる。
【００８９】
本実施形態に示された発電プラント１０の再熱システム７０、湿分分離加熱器２２の加熱器２５で発生した凝縮ドレンをドレン受けタンク７１に一旦貯溜させ、このドレン受けタンク７１の水位をドレン受けタンク流量制御装置７４によりドレン受けタンク流量調節装置７２により制御している。このドレン受けタンク７１の水位制御により、加熱器２５内部で凝縮ドレンの水位形成を確実に防止することができる。
【００９０】
また、ドレンタンク３０の器内圧力は、ドレンタンク３０のドレンベント排出系５８によりベント蒸気流量を制御することにより行なわれ、ドレンタンク３０が満水となり、ベント蒸気流量によってドレンタンク３０の器内圧力が制御できなくなることを、ドレンタンク３０からの凝縮ドレン流出量を制御するドレンポンプ水位制御装置７７によって防止することができる。
【００９１】
ドレンタンク３０からの凝縮ドレンは、ドレンポンプ５７により復水給水系１８の給水圧力より高圧にポンプアップされ、ドレン供給系５６からドレンポンプ流量調節装置７７を通って復水給水系１８の給水管１８ｂに供給され、回収される。
【００９２】
この発電プラント１０の再熱システム７０は、加熱器２５での凝縮ドレンの発生量と給水管１８ｂへの凝縮ドレンの回収量とをバランスさせることができ、加熱器２５が凝縮ドレンにより満水となって加熱器２５の加熱機能を損なうのを効率よく有効的に防止できる。また、ドレンタンク３０が満水となって加熱器２５の機能を損なうことを防止できるので、ドレンタンク３０からの凝縮ドレンを復水給水系１８の給水配管１８ｂに回収させることができ、既存の給水加熱器や復水器に回収させることがない。したがって、既存のタービン建屋のドレンタンク３０の設置高さ如何に関らず、凝縮ドレンの熱エネルギを効率よく回収でき、熱損失を回避した再熱システム７０とすることができる。
【００９３】
［第８実施形態］
図８は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第８実施形態を示す概略的構成図である。
【００９４】
この実施形態に示された発電プラントの再熱システム８０は、図５に示された再熱システム５５Ａに改良を加えたものであり、湿分分離加熱器８１の湿分分離器２４と再熱器である加熱器２５との間にドレン冷却器８２を設けたものである。他の構成は、図５に示された再熱システム５５Ａと実質的に異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００９５】
ドレン冷却器８２は加熱器２５より低い位置に配置され、湿分分離器２４で気液分離されたタービン排気（排気蒸気）と加熱器２５からの凝縮ドレンとを熱交換し、凝縮ドレンを冷却している。凝縮ドレンと熱交換して温度上昇した排気蒸気は、続いて加熱器２５に導かれて再加熱され、乾き度が上昇して低圧タービン１５に案内される。ドレン冷却器８２は排気蒸気を加熱し、タービン排気の乾き度を向上させる機能を有している。
【００９６】
一方、加熱器２５とドレン冷却器８２とはドレン配管３１ａで接続され、さらに、ドレン冷却器８２の下流側は、ドレン冷却器８２より高位置に減圧量調節装置３３およびドレンタンク３０が設置される。ドレンタンク３０は減圧量調節装置３３より上方に設けられる。ドレン冷却器８２の下流側の凝縮ドレンのドレン配管３１は、ドレン冷却器８２よりも高く、かつ加熱器２５より低い位置で引き廻され、Ｕシールを構成した後、減圧量調節装置３３に案内されるように配管される。
【００９７】
この発電プラントの再熱システム８０は、加熱器２５で発生した凝縮ドレンは、加熱器２５から流出してドレン冷却器８２に案内される。ドレン冷却器８２は加熱器２５よりも低く、かつ、ドレン冷却器８２の出口配管３１はドレン冷却器８２がＵシールの一部となるように配置されているため、ドレン冷却器８２は常に満水状態となる。
【００９８】
この再熱システム８０は、常にドレン冷却器８２の内部は凝縮ドレンで満水にすることができるため、高圧タービン排気蒸気と凝縮ドレンとの熱交換を行なうドレン冷却器８２の伝熱部分（熱交換部分）は常に凝縮ドレンで満たすことができ、伝熱部分が凝縮ドレンで満たされない場合の温度交番域の発生と、その温度交番によって起こる伝熱部分の熱疲労損傷を回避できる。
【００９９】
また、ドレン冷却器８２から流下する凝縮ドレンの温度を飽和温度よりも低くすることができるため、減圧量調整装置３３で減圧した後の凝縮ドレンの減圧フラッシュを抑制でき、かつ凝縮ドレンを減圧した分だけ高い位置にあるドレンタンク３０へ凝縮ドレンを移送できる。したがって、適切な高さにドレンタンク３０の配置も可能となることから、凝縮ドレンを既存の給水加熱器２０および復水器１６（図１参照）に回収させることなく、かつ、既存のタービン建屋へのドレンタンク設置高さに関らず給水管１８ｂに回収して熱損失を回避した再熱システム８０への改造が可能となる。
【０１００】
［第９実施形態］
図９は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第９実施形態を概略的に示す構成図である。
【０１０１】
この実施形態に示された発電プラント１０Ｃの再熱システム８５は、復水給水系１８の給水加熱器２０ｃの下流側給水管１８ｂに凝縮ドレンと給水との熱交換器８６を設け、この熱交換器８６にドレンタンク３０からのドレン配管８７を接続する一方、熱交換器８６で給水を加熱して冷却されたドレンはドレン配管８８を経て給水ポンプ１９入口側復水管１８ａに供給される。
【０１０２】
この実施形態に示された発電プラント１０Ｃの再熱システム８５において、熱交換器８６は、ドレン配管８７を介してドレンタンク３０より低圧の復水管に接続されているので、ドレンタンク３０に回収された凝縮ドレンは、圧力差で熱交換器８６に送られる。熱交換器８６を既存の復水冷却系１８の給水管１８ｂに、給水加熱器２０の下流側で設けることにより、給水加熱器２０の出口側給水温度より高温の凝縮ドレンと熱交換し、凝縮ドレンの高熱を給水へと熱移動させることができる。これにより、給水温度を上昇させて発電プラント１０Ｃのプラント熱効率の改善を図ることができる。
【０１０３】
この発電プラント１０Ｃの再熱システム８５は、既存の給水加熱器２０やこの加熱器下流側の給水管１８ｂに凝縮ドレンを回収することがなく、かつ、既存のタービン建屋へのドレンタンク３０の設置高さ如何に関わらず、凝縮ドレンで給水加熱器２０からの給水を加熱した後、復水管１８ａに回収でき、熱損失を回避した再熱システム８５を提供できる。この再熱システム８５は、既存の発電プラントに再熱システム８５を付設することができる。
【０１０４】
［第１０実施形態］
図１０は、本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１０実施形態を概略的に示す構成図である。
【０１０５】
この実施形態に示された発電プラント１０Ｄの再熱システム９０は、図１に示された発電プラントの再熱システム２６を改良したものである。この再熱システム２６と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１０に示された発電プラント１０Ｄの再熱システム９０は、図１に示された再熱システム２６を改良する一方、図９に示された再熱システム８５の熱交換器８に代えて給水加熱器２０の機能を有する二重管装置９１を設置したものである。他の構成は、図９の発電プラントの再熱システム８５とも異ならないので、同じ構成には同じ符号を付す。
【０１０７】
第１０実施形態に示された発電プラント１０Ｄの再熱システム９０において、ドレンタンク３０から流出した凝縮ドレンは、二重管装置９１により給水を加熱した後、給水管１８ｂの内部を通過して、給水ポンプ１９入口の復水管１８ａに回収される。
【０１０８】
この発電プラント１０Ｄの再熱システム９０は、図９に示された熱交換器８６を設置する場所の確保ができない既存のタービン建屋を持つ発電プラントにも適用できる。この再熱システム９０は、復水給水系１８に新たな熱交換器を設置することなく、給水管１８ｂの内部で凝縮ドレンと給水との熱交換を行なわせることが可能となり、既存のタービン建屋へのドレンタンクの設置高さに関わらず、ドレンタンク３０からの凝縮ドレンを給水加熱後に復水管１８ａに回収させることができる。この発電プラント１０Ｄの再熱システム９０では発電プラント１０Ｄのプラント熱効率を改善することができ、熱損失を回避した再熱システム９０を提供できる。
【０１０９】
この発電プラントの再熱システム９０は復水給水系１８の給水管１８ｂ内にドレンタンク３０から凝縮ドレンが通る配管９２を通して二重管構造の二重管装置９１を設け、この二重管装置９１を給水熱交換器に構成したので、二重管装置９１の小型・コンパクト化が図れる。既存の発電プラントに設置自由度の高い再熱システム９０を付設することを容易に行なうことができる。
【０１１０】
本発明に係る発電プラントの再熱システムは、火力発電プラントや沸騰水型発電プラント（ＢＷＲ）だけでなく、コンバインドサイクル発電プラントや加圧水型原子力発電プラント等の各種発電プラントに適用することができる。
【０１１１】
この発電プラントの再熱システムは、発電プラントを新設する場合だけでなく、既設の発電プラントに再熱システムを追設することにより、非再熱式発電プラントをプラント熱効率の向上が図れる再熱式発電プラントに変更させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１実施形態を概略的に示す構成図。
【図２】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第２実施形態を概略的に示す構成図。
【図３】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第３実施形態を概略的に示す構成図。
【図４】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第４実施形態を示す概略的な構成図。
【図５】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第５実施形態を示す概略的な構成図。
【図６】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第６実施形態を示す概略的な構成図。
【図７】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第７実施形態を示す概略的な構成図。
【図８】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第８実施形態を示す概略的な構成図。
【図９】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第９実施形態を概略的に示す構成図。
【図１０】本発明に係る発電プラントの再熱システムの第１０実施形態を概略的に示す構成図。
【図１１】従来の発電プラントの非再熱システムを示す概略構成図。
【図１２】従来の発電プラントの再熱システムを示す概略構成図。
【符号の説明】
【０１１３】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 発電プラント
１１ 蒸気発生器
１２ 主蒸気系
１３ 高圧タービン
１４ 連結管
１５ 低圧タービン
１６ 復水器
１８ 復水給水系
１８ａ 復水管
１８ｂ 給水管
１９ 給水ポンプ
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ） 給水加熱器
２２，８１ 湿分分離加熱器
２４ 湿分分離器
２５ 加熱器（再熱器）
２８ 蒸気分岐管
３０ ドレンタンク
３３ 減圧量調節装置
３１，３２，３４ ドレン配管
３５ タービン抽気管
２６，４０，５０，５５，５５Ａ，６０，７０，８０，９０ 再熱システム
４１ フラッシュタンク圧力調節装置
４４ フラッシュタンク
４５ ドレン供給系
４６ ベント蒸気排出系
４７ フラッシュタンク流量調節装置
４８ フラッシュタンク圧力計測定装置
４９ フラッシュタンク圧力制御装置
５１ 逆流防止装置
５６ 凝縮ドレン供給系
５７ ドレンポンプ
５８ ベント排出系
５９ ドレンタンクベント管
６１ ドレンタンク圧力計測定装置
６２ 減圧量制御装置
６４ ベント流量調節装置
６５ ベント流量制御装置
７１ ドレン受けタンク
７２ ドレン受けタンク流量調節装置
７３ ドレン受けタンク水位計測定装置
７４ ドレン受けタンク流量制御装置
７６ ドレンタンク水位計測定装置
７７ ドレンポンプ流量調節装置
７８ ドレンポンプ流量制御装置
８２ ドレン冷却器
９１ 二重管装置（給水熱交換器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、
高圧タービンからの排気蒸気を加熱して発生した凝縮ドレンが流入するドレンタンクと、
このドレンタンクと復水給水系の復水管とを接続するドレン配管とを有することを特徴とする発電プラントの再熱システム。
【請求項２】
前記ドレン配管に前記ドレンタンクからの凝縮ドレンの圧力を減圧させる減圧量調節装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項３】
前記ドレンタンクは加熱器より低い位置に設置され、ドレンタンクからのドレン配管を復水給水系に給水ポンプ入口側で接続した請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項４】
前記ドレンタンクからのドレン配管に、減圧量調節装置の下流側でフラッシュタンク圧力調節装置を設けた請求項２記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項５】
前記フラッシュタンク圧力調節装置は、ドレンタンクからの凝縮ドレンの圧力低下に伴って発生した蒸気が流入するフラッシュタンクと、
このフラッシュタンク内の蒸気を排出するフラッシュタンクベント管と、
このフラッシュタンクベント管に設けられ、フラッシュタンクからの排出蒸気流量を調節するフラッシュタンクベント流量調節装置と、
前記フラッシュタンク内の圧力を計測するフラッシュタンク圧力計測定装置と、
このフラッシュタンク圧力計測定装置からの圧力計測定信号を入力して前記フラッシュタンクベント流量調節装置を作動制御するフラッシュタンクベント流量制御装置とを備えた請求項４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項６】
前記フラッシュタンク出口のドレン配管に逆流防止装置を備えた請求項４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項７】
前記復水給水系の給水管に給水熱交換器を給水加熱器下流側に設け、前記ドレンタンクからのドレン配管を前記給水熱交換器に接続する一方、この給水熱交換器を復水給水系の復水管に接続した請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項８】
前記ドレンタンクから凝縮ドレンが案内されるドレン配管が、前記復水給水系の給水管内部を通る二重管装置を、復水給水系の給水加熱器下流側に設け、この二重管装置で給水を加熱した凝縮ドレンのドレン配管を前記復水給水系の復水管に接続した請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項９】
主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、
この加熱器の凝縮ドレンが流入するドレンタンクと、
このドレンタンクと前記加熱器とを結ぶ凝縮ドレンのドレン配管と、
前記ドレンタンクの出口側に設けられた凝縮ドレン昇圧用のドレンポンプと、
このドレンポンプで昇圧された凝縮ドレンを復水給水系の給水管に供給する凝縮ドレン供給系とを有することを特徴とする発電プラントの再熱システム。
【請求項１０】
前記ドレン配管の途中に減圧量調節装置を備えたことを特徴とする請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１１】
前記ドレンタンクに、このタンク内部蒸気を排出するドレンタンクベント管を備えた請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１２】
前記ドレンタンクに、このタンク内部の蒸気を排出するドレンタンクベント管と、
このドレンタンクベント管に設けられ、ベント蒸気流量を調節するベント流量調節装置と、
前記ドレンタンク内部の圧力を計測するドレンタンク圧力計測定装置と、
このドレンタンク圧力計測定装置からの圧力計測定信号を入力して前記ベント流量調節装置を制御するベント流量制御装置と、
前記ドレンタンク圧力計測定装置の圧力信号を受けて前記減圧量調節装置の減圧量を制御する減圧量制御装置とを備えた請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１３】
前記加熱器より低い位置で凝縮ドレン出口側に設けられたドレン受けタンクと、
このドレン受けタンクの下流側に設けられたドレン流量調節装置と、
ドレンタンクの内部水位を計測するドレン受けタンク水位計測定装置と、
このドレン受けタンク水位計測定装置からの水位検出信号を入力してドレン流量調節装置を作動制御するドレン流量制御装置とを備え、前記ドレン流量調節装置は、凝縮ドレンのドレン流量を調節することを特徴とする請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１４】
高圧タービンからの排気蒸気から湿分を除去する湿分分離器と、
主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として前記湿分分離器で湿分を除去された排気蒸気を加熱する加熱器と、
前記湿分分離器と前記加熱器の間に設けられたドレン冷却器とを備え、
前記ドレン冷却器は、前記湿分分離器で湿分が除去された排気蒸気と前記加熱器からの凝縮ドレンを熱交換することを特徴とする発電プラントの再熱システム。
【請求項１５】
前記加熱器の凝縮ドレンが流入するドレンタンクが、前記ドレン冷却器よりも高い位置に設けられたことを特徴とする請求項１４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１６】
前記ドレン冷却器と前記ドレンタンクの間に減圧量調整装置を設け、この減圧量調整装置が前記ドレン冷却器よりも高い位置に設けられたことを特徴とする請求項１４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１】
主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、
高圧タービンからの排気蒸気を加熱して発生した凝縮ドレンが流入するドレンタンクと、
このドレンタンクと復水給水系の復水管とを接続するドレン配管とを有することを特徴とする発電プラントの再熱システム。
【請求項２】
前記ドレン配管に前記ドレンタンクからの凝縮ドレンの圧力を減圧させる減圧量調節装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項３】
前記ドレンタンクは加熱器より低い位置に設置され、ドレンタンクからのドレン配管を復水給水系に給水ポンプ入口側で接続した請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項４】
前記ドレンタンクからのドレン配管に、減圧量調節装置の下流側でフラッシュタンク圧力調節装置を設けた請求項２記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項５】
前記フラッシュタンク圧力調節装置は、ドレンタンクからの凝縮ドレンの圧力低下に伴って発生した蒸気が流入するフラッシュタンクと、
このフラッシュタンク内の蒸気を排出するフラッシュタンクベント管と、
このフラッシュタンクベント管に設けられ、フラッシュタンクからの排出蒸気流量を調節するフラッシュタンクベント流量調節装置と、
前記フラッシュタンク内の圧力を計測するフラッシュタンク圧力計測定装置と、
このフラッシュタンク圧力計測定装置からの圧力計測定信号を入力して前記フラッシュタンクベント流量調節装置を作動制御するフラッシュタンクベント流量制御装置とを備えた請求項４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項６】
前記フラッシュタンク出口のドレン配管に逆流防止装置を備えた請求項４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項７】
前記復水給水系の給水管に給水熱交換器を給水加熱器下流側に設け、前記ドレンタンクからのドレン配管を前記給水熱交換器に接続する一方、この給水熱交換器を復水給水系の復水管に接続した請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項８】
前記ドレンタンクから凝縮ドレンが案内されるドレン配管が、前記復水給水系の給水管内部を通る二重管装置を、復水給水系の給水加熱器下流側に設け、この二重管装置で給水を加熱した凝縮ドレンのドレン配管を前記復水給水系の復水管に接続した請求項１記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項９】
主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として高圧タービンからの排気蒸気を加熱する加熱器と、
この加熱器の凝縮ドレンが流入するドレンタンクと、
このドレンタンクと前記加熱器とを結ぶ凝縮ドレンのドレン配管と、
前記ドレンタンクの出口側に設けられた凝縮ドレン昇圧用のドレンポンプと、
このドレンポンプで昇圧された凝縮ドレンを復水給水系の給水管に供給する凝縮ドレン供給系とを有することを特徴とする発電プラントの再熱システム。
【請求項１０】
前記ドレン配管の途中に減圧量調節装置を備えたことを特徴とする請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１１】
前記ドレンタンクに、このタンク内部蒸気を排出するドレンタンクベント管を備えた請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１２】
前記ドレンタンクに、このタンク内部の蒸気を排出するドレンタンクベント管と、
このドレンタンクベント管に設けられ、ベント蒸気流量を調節するベント流量調節装置と、
前記ドレンタンク内部の圧力を計測するドレンタンク圧力計測定装置と、
このドレンタンク圧力計測定装置からの圧力計測定信号を入力して前記ベント流量調節装置を制御するベント流量制御装置と、
前記ドレンタンク圧力計測定装置の圧力信号を受けて前記減圧量調節装置の減圧量を制御する減圧量制御装置とを備えた請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１３】
前記加熱器より低い位置で凝縮ドレン出口側に設けられたドレン受けタンクと、
このドレン受けタンクの下流側に設けられたドレン流量調節装置と、
ドレンタンクの内部水位を計測するドレン受けタンク水位計測定装置と、
このドレン受けタンク水位計測定装置からの水位検出信号を入力してドレン流量調節装置を作動制御するドレン流量制御装置とを備え、前記ドレン流量調節装置は、凝縮ドレンのドレン流量を調節することを特徴とする請求項９記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１４】
高圧タービンからの排気蒸気から湿分を除去する湿分分離器と、
主蒸気系からの分岐蒸気を加熱源として前記湿分分離器で湿分を除去された排気蒸気を加熱する加熱器と、
前記湿分分離器と前記加熱器の間に設けられたドレン冷却器とを備え、
前記ドレン冷却器は、前記湿分分離器で湿分が除去された排気蒸気と前記加熱器からの凝縮ドレンを熱交換することを特徴とする発電プラントの再熱システム。
【請求項１５】
前記加熱器の凝縮ドレンが流入するドレンタンクが、前記ドレン冷却器よりも高い位置に設けられたことを特徴とする請求項１４記載の発電プラントの再熱システム。
【請求項１６】
前記ドレン冷却器と前記ドレンタンクの間に減圧量調整装置を設け、この減圧量調整装置が前記ドレン冷却器よりも高い位置に設けられたことを特徴とする請求項１４記載の発電プラントの再熱システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２４２０８３（Ｐ２００６−２４２０８３Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５８０５０（Ｐ２００５−５８０５０）
【出願日】平成１７年３月２日（２００５．３．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２日（２００５．３．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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