JP6100020B2 - Scale collector, boiler equipped with the same, and scale collection method - Google Patents
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Description
本発明は、例えばボイラ発電プラントに用いられて好適なスケールコレクタおよびこれを備えたボイラおよび、スケール捕集方法に関するものである。 The present invention relates to a scale collector suitable for use in, for example, a boiler power plant, a boiler equipped with the scale collector, and a scale collection method.
ボイラで発生した蒸気をタービンにより発電させるボイラ発電プラントにおいて、ボイラとタービンとの間の過熱器から出た蒸気管や再熱器から出た蒸気管の内部にボイラの管壁等から剥離した酸化鉄等のスケール等が混入した場合、このスケールによりタービン翼が摩耗しタービン性能の低下、ドレンラインの摩耗による配管設備の信頼性低下やその他の機器に影響を及ぼすおそれがある。 In a boiler power plant where steam generated in the boiler is generated by a turbine, the oxidation peeled off from the boiler tube wall, etc. inside the steam pipe coming out of the superheater between the boiler and the turbine or the steam pipe coming out of the reheater When scales such as iron are mixed, the turbine blades are worn by the scales, and there is a possibility that the turbine performance is lowered, the reliability of the piping equipment is lowered due to wear of the drain line, and other equipment is affected.
蒸気管内のスケールを捕集する従来のスケールコレクタでは、ボイラからの蒸気管の鉛直下降管から水平管を分岐させ、鉛直下降管の最下部にスケール捕集部を設け、その下部のドレンラインからスケールを除去していた。 In the conventional scale collector that collects the scale in the steam pipe, a horizontal pipe is branched from the vertical descending pipe of the steam pipe from the boiler, and a scale collecting part is provided at the bottom of the vertical descending pipe. The scale was removed.
蒸気へのスケールの混入によるトラブルの対策について開示された文献として、下記特許文献1及び2がある。
The following
特許文献1には、鉛直下降管の水平分岐点を越える延長上に設けた管状のポケット内に邪魔板を設けた構成とすることによってポケット内の旋回流を防ぎ、ポケット内にスケールを効率よく分離する方法が示されている。
特許文献2には、曲がり部に連通する分岐部と、該分岐部の下方に捕集空間を形成するポケット部とを備え、分岐部に連通する蒸気配管の上流側及び下流側の少なくとも一方に、蒸気主流の流路断面積拡大部を設けたので、流路面積の増加分だけ蒸気主流の流速を低下させて遅くすることができるボイラ蒸気管のスケール捕集装置が示されている。
しかし、特許文献1に開示された技術では、スケール堆積部の下部に設けられたスケール排出弁兼ドレン弁が、スケールによって噛み込みをおこすおそれがあった。
However, in the technique disclosed in
また、特許文献2には縦型のスケールコレクタの捕集部に仕切り板を設けることが開示されている。しかし、スケールも同時に排出するためドレン管が詰まる可能性があった。
Further,
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蒸気管内に混入したスケールを、簡便な構造によって分離して、タービンのトラブルを防止することができるスケールコレクタおよびこれを備えたボイラ、およびスケール捕集方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a scale collector capable of separating a scale mixed in a steam pipe with a simple structure and preventing a turbine trouble, and the same. It aims at providing a boiler and a scale collection method.
上記課題を解決するために、本発明のスケールコレクタおよびこれを備えたボイラ、およびスケール捕集方法は以下の手段を採用する。
本発明にかかるスケールコレクタでは、蒸気が流通する蒸気配管に設けられ、スケールを捕集するスケールコレクタであって、水平方向から蒸気を導く蒸気入口部と、該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられて該蒸気を堰き止めてスケールを捕集する捕集部と、前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられ、前記延長線上に対して転向する方向に蒸気を流出させる蒸気出口部と、を備え、平行に設けられた前記蒸気配管同士を接続するクロスオーバー管に設けられていることを特徴とする。
また、本発明にかかるスケールコレクタでは、蒸気が流通する蒸気配管に設けられ、スケールを捕集するスケールコレクタであって、水平方向から蒸気を導く蒸気入口部と、該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられて該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する捕集部と、前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられ、前記延長線上に対して転向する方向に蒸気を流出させる蒸気出口部と、を備え、前記捕集部には、捕集された前記スケールの逆流を防止する逆流防止部が設けられ、前記逆流防止部の下端(蒸気上流側)には、ドレンを抜く貫通部が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the scale collector of the present invention, the boiler equipped with the scale collector, and the scale collection method employ the following means.
The scale collector according to the present invention is a scale collector that is provided in a steam pipe through which steam circulates and collects the scale, and includes a steam inlet part that guides the steam from the horizontal direction, and a steam inlet part that guides the steam from the steam inlet part. A collecting portion that is provided on an extension line in the flow direction and collects the scale by damming the vapor, and a direction that is provided between the vapor inlet portion and the collecting portion and is turned with respect to the extension line. And a steam outlet for allowing steam to flow out, and is provided in a crossover pipe connecting the steam pipes provided in parallel .
Further, in the scale collector according to the present invention, the scale collector is provided in a steam pipe through which steam flows and collects the scale, the steam inlet part for guiding the steam from the horizontal direction, and led from the steam inlet part Provided on an extension line in the direction of the flow of steam to stop the steam and collect the scale; provided between the steam inlet part and the collection part; A steam outlet for allowing steam to flow in the direction of turning, and the collection unit is provided with a backflow prevention unit for preventing backflow of the collected scale, and a lower end of the backflow prevention unit (steam upstream) The side) is provided with a penetrating portion for draining.
蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に、捕集部が設けられている。蒸気が堰き止められる箇所に捕集部が設けられているため、蒸気に混入したスケールは慣性力によって捕集部にて捕集されることになる。また、従来のように下方に蒸気を導いてスケールを捕集するのではなく、水平方向から蒸気を導いて捕集部でスケールを捕集するので、捕集部にドレン水が溜まることを防止することができる。その一方で、蒸気の流入方向の延長線上に対して転向する方向に蒸気出口部が設けられているので、蒸気に混入されたスケールは蒸気出口部へと流れることなく主として蒸気のみが蒸気出口部から取り出される。このように、蒸気を水平方向に導いて捕集部にてスケールを捕集する一方で、蒸気は蒸気出口部から排出することとしたので、捕集部にドレン水が滞留することがない。したがって、スケールをドレン水と可及的に共存させることなく簡便な構造にてスケールを分離することができる。
また、蒸気配管同士を接続するクロスオーバー管と兼用して、スケールコレクタを設けることができる。これにより、蒸気管設備の省スペース化を図ることができる。
また、捕集部に逆流防止部を設けることにより、捕集したスケールが蒸気入口部側へと逆流することを防ぐことができる。逆流防止部は、例えば、錐体形状(コーン形状)とされる。
また、コーン形状とされた逆流防止部の下端には、蒸気のドレンを抜くための貫通部が設けられている。これにより、コーン形状の下端に蓄積するドレンを貫通部から除去することができる。
The collection part is provided on the extension line | wire of the flow direction of the vapor | steam guide | induced from the steam inlet part. Since the collecting part is provided at the place where the steam is blocked, the scale mixed in the steam is collected by the collecting part by inertia force. In addition, the scale is not collected by guiding the steam downward as in the past, but the scale is collected at the collecting section by guiding the steam from the horizontal direction, thus preventing drain water from accumulating in the collecting section. can do. On the other hand, since the steam outlet portion is provided in the direction of turning with respect to the extension line of the steam inflow direction, the scale mixed in the steam does not flow to the steam outlet portion, but mainly the steam is the steam outlet portion. Taken from. As described above, since the steam is guided in the horizontal direction and the scale is collected by the collecting portion, the steam is discharged from the steam outlet portion, so that the drain water does not stay in the collecting portion. Therefore, the scale can be separated with a simple structure without allowing the scale to coexist with drain water as much as possible.
Moreover, a scale collector can be provided also as a crossover pipe connecting the steam pipes. Thereby, space saving of a steam pipe installation can be achieved.
Moreover, by providing the backflow prevention part in the collection part, it is possible to prevent the collected scale from flowing back to the steam inlet part side. The backflow prevention unit has, for example, a cone shape (cone shape).
Further, a penetrating part for removing steam drainage is provided at the lower end of the cone-shaped backflow preventing part. Thereby, the drain accumulated at the lower end of the cone shape can be removed from the through portion.
さらに、本発明にかかるスケールコレクタでは、前記蒸気出口部に接続された蒸気出口配管を備え、該蒸気出口配管には、凝縮水を排出するドレン部が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the scale collector according to the present invention includes a steam outlet pipe connected to the steam outlet part, and the steam outlet pipe is provided with a drain part for discharging condensed water.
蒸気出口配管にドレン部を設けることにより、出口配管の上流側でスケールが取り除かれているので、スケールがドレン部に混入するおそれがない。これにより、ドレン部の排水弁にスケールが膠着するおそれがない。また、スケールによってドレンラインが摩耗するおそれがない。 By providing the drain part in the steam outlet pipe, the scale is removed on the upstream side of the outlet pipe, so there is no possibility that the scale is mixed into the drain part. Thereby, there is no possibility that a scale will stick to the drain valve of a drain part. Moreover, there is no possibility that the drain line is worn by the scale.
さらに、本発明にかかるスケールコレクタでは、前記捕集部には、捕集されたスケールを排出する際に取り外し可能とされ、スケールを捕集する際には密閉可能とされた蓋体が設けられていることを特徴とする。 Further, in the scale collector according to the present invention, the collection unit is provided with a lid that can be removed when discharging the collected scale and can be sealed when collecting the scale. It is characterized by.
捕集部には、スケールを捕集する際には密閉が可能となった蓋体が設けられているので、運転中における蒸気のシール性を維持することができる。また、蓋体は、運転停止時などの蒸気による圧力がない状態で、取り外しが可能となっていることから、捕集したスケールの取り出しを容易に行うことができる。 Since the collection unit is provided with a lid that can be hermetically sealed when collecting the scale, it is possible to maintain the vapor sealing performance during operation. Moreover, since the lid body can be removed in a state where there is no pressure due to steam such as when the operation is stopped, the collected scale can be easily taken out.
さらに、本発明にかかるスケールコレクタでは、水平方向に延在する前記蒸気配管を鉛直方向へと立ち上らせる立ち上がり配管の前記蒸気の上流側にあたる下部接合部分付近に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, in the scale collector according to the present invention, the scale pipe according to the present invention is characterized in that the steam pipe extending in the horizontal direction is connected to the vicinity of the lower joint portion corresponding to the upstream side of the steam in the rising pipe that rises in the vertical direction. To do.
立ち上がり配管との接合部分を利用してスケールコレクタを接続することが可能となるので、取付作業が容易であるとともに、蒸気配管設備の省スペース化を図ることができる。 Since it is possible to connect the scale collector using the joint portion with the rising pipe, it is possible to facilitate the installation work and to save the space of the steam pipe facility.
さらに、本発明にかかるスケールコレクタでは、前記捕集部には、前記蒸気出口部へと前記蒸気を返送する蒸気通路が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the scale collector according to the present invention is characterized in that the collecting section is provided with a steam passage for returning the steam to the steam outlet section.
捕集部から蒸気出口部へと蒸気を返送する蒸気通路は、ウォーミング用の蒸気通路とされている。蒸気入口部から流入した蒸気が、ウォーミング用蒸気通路内を流れて蒸気出口部へと返送される。これにより、捕集部内に蒸気が流通するので、蒸気の温度を所定値よりも高い温度で保つことができる。したがって、蒸気の温度低下によるドレンの発生を防ぐことができる。 The steam passage for returning the steam from the collection section to the steam outlet section is a warming steam path. The steam flowing in from the steam inlet portion flows through the warming steam passage and is returned to the steam outlet portion. Thereby, since a vapor | steam distribute | circulates in a collection part, the temperature of a vapor | steam can be kept at a temperature higher than predetermined value. Therefore, it is possible to prevent the generation of drain due to the temperature drop of the steam.
さらに、本発明にかかるスケールコレクタでは、前記捕集部には、捕集されたスケールを排出する開閉弁が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the scale collector according to the present invention is characterized in that the collection unit is provided with an on-off valve for discharging the collected scale.
捕集部に、捕集されたスケールを排出する開閉弁を設けることにより、開閉弁の開弁操作を行うことでスケールを除去することができる。 By providing an opening / closing valve for discharging the collected scale in the collection portion, the scale can be removed by performing an opening operation of the opening / closing valve.
さらに、本発明にかかるボイラでは、ボイラ本体と、該ボイラ本体にて生成された蒸気をタービンへ導く蒸気配管と、該蒸気配管に設けられたスケールコレクタと、を備えていることを特徴とする。 Furthermore, the boiler according to the present invention includes a boiler body, a steam pipe that guides steam generated in the boiler body to the turbine, and a scale collector provided in the steam pipe. .
蒸気配管にスケールコレクタを設けることにより、配管内を化学薬品で洗浄することや、配管を切断して清掃を行うなどの対策が不要となる。これにより、蒸気管内のスケールの影響によるタービンのトラブルやドレンラインのトラブルを引き起こすおそれがない。 By providing a scale collector in the steam pipe, measures such as cleaning the inside of the pipe with chemicals or cutting the pipe to clean it are unnecessary. Thereby, there is no possibility of causing the trouble of the turbine or the drain line due to the influence of the scale in the steam pipe.
さらに、本発明にかかるスケール捕集方法では、蒸気が流通する平行に設けられた蒸気配管同士を接続するクロスオーバー管において、スケールを捕集するスケール捕集方法であって、水平方向から蒸気を蒸気入口部へ導く工程と、該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられた捕集部で該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する工程と、前記延長線上に対して転向する方向に前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられた蒸気出口部へ蒸気を流出させる工程と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明にかかるスケール捕集方法では、蒸気が流通する蒸気配管に設けられ、スケールを捕集するスケール捕集方法であって、水平方向から蒸気を蒸気入口部へ導く工程と、該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられた捕集部で該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する工程と、前記延長線上に対して転向する方向に前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられた蒸気出口部へ蒸気を流出させる工程と、前記捕集部に設けられた逆流防止部によって捕集された前記スケールの逆流を防止する工程と、前記逆流防止部の下端に設けられた貫通部によってドレンを抜く工程と、を備えていることを特徴とする。
Furthermore, the scale collection method according to the present invention, there is provided a scale collection method for collecting fraud and mitigating risk scale crossover pipe connecting the steam pipe each other is provided in parallel to the steam flows from the horizontal direction A step of guiding the steam to the steam inlet portion, a step of collecting the scale by blocking the steam at a collecting portion provided on an extension line in the flow direction of the steam led from the steam inlet portion, and the extension And a step of causing the steam to flow out to a steam outlet provided between the steam inlet and the collector in a direction turning with respect to the line.
Further, in the scale collecting method according to the present invention, the scale collecting method is provided in a steam pipe through which the steam flows and collects the scale, the step of introducing the steam from the horizontal direction to the steam inlet, and the steam A step of collecting the scale by damming the steam with a collecting portion provided on an extension line in a flow direction of the steam led from the inlet portion, and the steam inlet portion in a direction turning with respect to the extension line And a step of causing the steam to flow out to a steam outlet provided between the collecting unit, a step of preventing backflow of the scale collected by a backflow preventing unit provided in the collecting unit, And a step of removing drainage by a through part provided at the lower end of the backflow prevention part.
これらの工程を用いることで、より簡便な構造で蒸気内のスケールを取り除くことができる。また、蒸気管設備の省スペース化を図ることができる。また、捕集したスケールが蒸気入口部側へと逆流することを防ぐことができる。また、コーン形状の下端に蓄積するドレンを貫通部から除去することができる。 By using these steps, the scale in the vapor can be removed with a simpler structure. Further, space saving of the steam pipe facility can be achieved. Moreover, it is possible to prevent the collected scale from flowing back to the steam inlet side. Further, the drain accumulated at the lower end of the cone shape can be removed from the through portion.
本発明によれば、蒸気入口部から水平方向に導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に捕集部を備えたスケールコレクタとしたので、簡便な構造にて、蒸気内に混入したスケールをドレン水と共存させることなく取り除くことができる。
また、スケールコレクタによって蒸気内のスケールが捕集されるので、蒸気へのスケール混入によるタービンのトラブルやドレンラインのトラブルを防止することができる。
According to the present invention, since the scale collector is provided with the collecting portion on the extension line in the flow direction of the steam guided in the horizontal direction from the steam inlet portion, the scale mixed in the steam is drained with a simple structure. It can be removed without coexisting with water.
Moreover, since the scale in the steam is collected by the scale collector, it is possible to prevent the trouble of the turbine and the drain line due to the scale mixing in the steam.
以下に、本発明に係るスケールコレクタおよびこれを備えたボイラ、およびスケール捕集方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
図4には、本発明のスケールコレクタの配置を記載したボイラ発電プラントの一例を示す。
本実施形態のボイラ発電プラント23は、蒸気を生成するボイラ本体25と一次過熱器29aや最終過熱器29bからなる過熱器29および再熱器30を有するボイラ24と、蒸気タービン26を組み合わせたものである。蒸気タービン26は、高圧タービン26a、中圧タービン26b、および低圧タービン26cとからなり、ボイラ24で発生した蒸気のエネルギを利用して出力軸27を介し発電機28を駆動する。
図4に示すように、高圧タービン26aの蒸気入口は、主蒸気管31を介してボイラ24の出口側に蒸気が合流する過熱器出口管寄せ3を有する過熱器29と接続されており、高圧タービン26aには過熱器29で過熱された蒸気が駆動源として供給される。また、高圧タービン26aで膨張してエネルギを失った蒸気は、低温再熱蒸気管32を介して、ボイラ24の再熱器30へ返送される。そして、再熱器30で再加熱された蒸気は、再熱器30の出口側の蒸気が合流する再熱器出口管寄せ34から高温再熱蒸気管33を介して中圧タービン26bに供給され、中圧タービン26bで膨張してエネルギを失った蒸気は、低圧タービン26cに供給される。
また、図4に示すように、本発明のスケールコレクタ4は、主蒸気管31や高温再熱蒸気管33に設けられており、蒸気タービン26に近い下流側に設けるのが蒸気タービンに対してさらに好ましい。
図1には、本発明のスケールコレクタの第1実施形態が示されている。
図1に示されているように、ボイラ本体25によって生成され、過熱器29で過熱された蒸気が合流する過熱器出口管寄せ3が設けられている。過熱器出口管寄せ3には、複数の過熱管出口3aが設けられており、これら過熱管出口3aから、過熱された蒸気が主蒸気管31の第1系統蒸気配管1および第2系統蒸気配管2に均一に分かれるようになっている。第1系統蒸気配管1および第2系統蒸気配管2は、それぞれ蒸気タービン26に接続され、蒸気タービン26に蒸気を供給している。
Hereinafter, embodiments of a scale collector, a boiler equipped with the scale collector, and a scale collection method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 4 shows an example of a boiler power plant describing the arrangement of the scale collector of the present invention.
The
As shown in FIG. 4, the steam inlet of the high-
As shown in FIG. 4, the scale collector 4 of the present invention is provided in the
FIG. 1 shows a first embodiment of the scale collector of the present invention.
As shown in FIG. 1, a
第1系統蒸気配管1および第2系統蒸気配管2のそれぞれには、水平方向に延在する水平配管経路が設けられており、この水平配管経路の途中にスケールコレクタ4aが設けられている。
スケールコレクタ4aへと向かう蒸気の延長線上に対して転向する方向(本実施形態では直交方向)に、スケールコレクタ4aから蒸気を流出させる蒸気出口配管21,22が接続されている。蒸気出口配管21,22のそれぞれには、ドレン部8,9が設けられ、それぞれのドレン部8,9には、ドレン水抜き出し弁8a,弁9aが設けられている。
Each of the first
図2には、スケールコレクタ4aの概略構成が示されている。
スケールコレクタ4aの上流側には、水平方向から蒸気を導く蒸気入口部19が設けられている。蒸気入口部19から導かれた蒸気17の流れ方向の延長線上に、捕集部18が設けられている。捕集部18は、蒸気17が堰き止められる箇所に設けられている。捕集部18の底部に、捕集されたスケール16が堆積される。
蒸気入口部19と捕集部18との間には、蒸気出口部10が設けられている。蒸気出口部10は、蒸気入口部19から流入した蒸気の流れに対して直交する方向に蒸気を導くように開口されている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the
On the upstream side of the
A
捕集部18の上部には、脱着可能とされた蓋体12が設けられている。蓋体12は、捕集されたスケール16を排出する際に取り外し可能とされ、スケール16を捕集する際には密閉可能とされている。
On the upper part of the collecting
蓋体12の周囲には、ガスケット13,スペーサーリング14,割りリング15が設けられており、これらの構成によって気密にシールされている。運転中の蒸気17の圧力によって、ガスケット13,スペーサーリング14,割りリング15が付勢されて、シールされる。また、蓋体12の外面(図3において上面)をカバープレート11で覆うようにして固定具によって、蓋体12が固定されている。蓋体12は、運転停止時などの蒸気17による圧力がなく、温度が低い状態で、カバープレート11等を取り外すことによって、取り外しが可能となっている。
A
次に上記構成のスケールコレクタおよびこれを備えたボイラの動作について説明する。
ボイラ本体25にて生成され、過熱器29で過熱された蒸気は、図1に示されているように、過熱器出口管寄せ3の各過熱管出口3aから、第1系統蒸気配管1と第2系統蒸気配管2に分かれて流れる。
Next, the operation of the scale collector having the above configuration and the boiler including the scale collector will be described.
As shown in FIG. 1, the steam generated in the
図2に示されているように、各蒸気配管に流れ込んだ蒸気17は、水平方向から蒸気入口部19を介してスケールコレクタ4aの内部へと流れ込む。蒸気入口部19から水平方向に導かれた蒸気17は、その流れ方向の延長線上に設けられている捕集部18へ向けて流れる。捕集部18では、蒸気17が堰き止められてスケール16が捕集される。スケール16が除去された蒸気17は、蒸気入口部19と捕集部18との間に設けられた蒸気出口部10から、蒸気流入方向に対して直交方向に転向してスケールコレクタ4aの外部へと導かれる。
As shown in FIG. 2, the
蒸気出口部10から流出した蒸気は、図1に示すように、蒸気出口部10に接続された蒸気出口配管21,22を流れる。蒸気出口配管21,22を流れる蒸気は、蒸気タービン26に蒸気が供給される手前で各系統ドレン部8,9の上部を通過した後に、蒸気タービン26へと供給される。蒸気のドレン水は、各系統のドレン部8,9にて回収される。各系統のドレン部8,9へと流れたドレン水は、各ドレン水抜き出し弁8a,9aから排出される。
As shown in FIG. 1, the steam flowing out from the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
図2に示されているように、蒸気17が堰き止められる箇所に捕集部18が設けられているため、蒸気17に混入したスケール16は慣性力によって捕集部18にて捕集されることになる。また、水平方向から蒸気17を導いて捕集部18でスケール16を捕集するので、捕集部18にドレン水が溜まることを防止することができる。
According to this embodiment, there exist the following effects.
As shown in FIG. 2, since the collecting
その一方で、蒸気17の流入方向の延長線上に対して転向する方向に蒸気出口部10が設けられているので、蒸気17に混入されたスケールは蒸気出口部10へと流れることなく主として蒸気17のみが蒸気出口部10から取り出される。このように、蒸気17を水平方向に導いて捕集部18にてスケール16を捕集する一方で、蒸気17は蒸気出口部10から排出することとしたので、捕集部18にドレン水が滞留することがない。したがって、スケール16をドレン水と可及的に共存させることなく簡便な構造にてスケール16を分離することができる。
On the other hand, since the
蒸気17のドレン水とスケール16を分離することができるので、ドレン水抜き出し弁8a,9aにてスケール16による噛み込みやドレンライン8、9、8b、9bの発生を防止することができる。
Since the drain water of the
また、蒸気タービン26の蒸気供給口付近にスケールコレクタ4aを設置することにより、配管から生じるスケールを含まない状態の蒸気をタービンに供給することができる。
Further, by installing the
これにより、蒸気タービン26とスケールコレクタ4aとを接続する配管内でスケールが生じるおそれを低減させることができる。また、タービンへの蒸気供給口付近にスケールコレクタ4を設けることで、タービン翼とスケール16との衝突によって、翼の摩耗が生じる等のタービン性能の低下、ドレンライン摩耗による配管設備の信頼性低下や、その他機器のトラブルに影響を及ぼすおそれがなくなる。
Thereby, a possibility that a scale may arise in piping which connects the
また、図2に示された蓋体12は、運転停止時などの蒸気17による圧力がない状態で、取り外しが可能となっている。配管を切断して清掃するなどの作業が不要になり、簡単に配管内部のスケール16を取り除く清掃を行うことができる。
尚、本実施例は、過熱器29の主蒸気管31について記載しているが、例えば再熱器30の高温再熱蒸気管33においても同様に適用できる。
Further, the
In addition, although the present Example has described about the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について、図3を用いて説明する。
本実施形態のスケールコレクタ4bはクロスオーバー管20との兼用を可能としたものとなっている。また、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付しその説明を省略する。
図3に示されているように、第1系統蒸気配管1に設けられたスケールコレクタ4bの下流側に接続された蒸気出口配管21の中途位置21aと、第2系統蒸気配管2に設けられたスケールコレクタ4bの下流側に接続された出口配管22の中途位置22aとの間を接続するようにクロスオーバー管20が設けられている。このクロスオーバー管20は、出口配管21と出口配管22の蒸気圧力を均等にして、タービンへ供給する蒸気圧力を一定とするものである。
第1系統蒸気配管1および第2系統蒸気配管2のそれぞれに設けられたスケールコレクタ4bの蒸気出口は、相手側の蒸気配管1,2に向けられている。したがって、第1系統蒸気配管1のスケールコレクタ4bの蒸気出口に接続された蒸気出口配管21は、第2系統蒸気配管2に向けて延在した後に、第2系統蒸気配管2に沿う方向に曲げられる。同様に、第2系統蒸気配管2のスケールコレクタ4bの蒸気出口に接続された蒸気出口配管22は、第1系統蒸気配管1に向けて延在した後に、第1系統蒸気配管1に沿う方向に曲げられる。このように、蒸気出口配管21,22同士を近づけることができるので、クロスオーバー管20を短くすることができるとともに、第1系統蒸気配管1と第2系統蒸気配管2との間でスケールコレクタ4bおよびクロスオーバー管をコンパクトに配置することができる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
As shown in FIG. 3, the middle position 21 a of the
The steam outlet of the
このように、本実施形態によれば、クロスオーバー管20と兼用してスケールコレクタ4bを設置することが可能となるので、蒸気配管設備の省スペース化を図ることができる。
Thus, according to the present embodiment, it is possible to install the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について、図5を用いて説明する。
本実施形態のスケールコレクタ4cは、蒸気配管の水平部から鉛直を含む上側方向へ立ち上がる箇所(下部接合部分付近)に設けられている。また、他の実施形態と同様の構成には同一の符号を付しその説明を省略する。
図5に示されているように、第1系統蒸気配管1と第2蒸気配管2には、水平方向に延在する蒸気配管を鉛直を含む上側方向へと立ち上がらせる立ち上がり配管40が設けられている。立ち上がり配管40は、水平方向に流れる蒸気を鉛直方向へと流れを転向させている。本実施形態のスケールコレクタ4cは、水平方向に延在する蒸気配管と略水平になるように立ち上がり配管40の蒸気17の上流側と接続する下部接合部分付近に設けられる。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
As shown in FIG. 5, the first
本実施形態によれば、蒸気の流れを水平方向から転向させる立ち上がり配管40との接合部分を利用してスケールコレクタ4cを設置することが可能となるので、取付作業が容易であるとともに、蒸気配管設備の省スペース化を図ることができる。また、新たな配管を新設する必要がないため、コストを削減することができる。
According to the present embodiment, it is possible to install the
〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態について、図6および図7を用いて説明する。
本実施形態のスケールコレクタ4d,4eには、スケール16の逆流を防止するため、コーン形状の逆流防止部41(逆流防止コーン)が設けられている。また、他の実施形態と同様の構成には同一の符号を付しその説明を省略する。
図6に示されているように、スケールコレクタ4dの上流側には、水平方向から蒸気を導く蒸気入口部19が設けられている。蒸気入口部19から導かれた蒸気17の流れ方向の延長線上に、捕集部18が設けられている。捕集部18と蒸気入口部19の接続箇所には、逆流防止コーン41が設けられている。逆流防止コーン41の形状は、蒸気入口部19から捕集部18に向かって細くなっており、逆流防止コーン41の開口部の断面積は蒸気入口部19側の断面積より小さい。捕集部18を流れる蒸気17は、逆流防止コーン41を通り捕集部18で堰き止められる。堰き止められた蒸気17に含まれるスケールは、逆流防止コーン41等に接触して捕集部18の底部に堆積するが、蒸気17の流れに再度に浮遊されても逆流防止コーン41に接触して搬送を妨げられ、捕集部18から搬出されて蒸気入口部19側へと逆流しにくくなる。逆流防止コーンはこのように捕集部18からの再搬出を抑制するための傾斜角度を設定されており、好ましくは水平方向から配管の中心軸に向けて20°〜60°傾斜されている。さらに好ましくは水平方向から配管の中心軸に向けて30°〜45°傾斜されている。また、逆流防止コーン41の開口面積と捕集部18の開口面積の開口面積比は、50%以上であり、80%以下である。この傾斜が小さい、もしくは開口面積比が80%以上では、浮遊したスケールが捕集部18から再搬出の抑制効果が少なくなる。またこの傾斜が大きい、もしくは開口面積比が大きいと、蒸気17が逆流防止コーン41に接触・堰き止められて、捕集部18の外側でスケールが堆積してしまうので好ましくない。さらに、逆流防止コーン41の下端(蒸気上流側)には、蒸気17のドレンを抜く貫通部41aが設けられており、蒸気17のドレンが発生した場合には、逆流防止コーン41の下端に設けた貫通部41aからドレンを捕集部18側へ排出するようになっている。また、図7に示されているように、水平方向に延在する蒸気配管を鉛直方向へと立ち上らせる立ち上がり配管の蒸気の上流側にあたる下部接合部分付近にスケールコレクタ4eを接続するようにしてもよい。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
As shown in FIG. 6, a
本実施形態によれば、蒸気入口部19と捕集部18との接続箇所に逆流防止コーン41が設けられている。これにより、捕集部18のスケール16が蒸気入口部19側へと逆流するのを防ぐことができる。また、捕集部18へと流入する蒸気17が起動時などで捕集部18内が温度が低い状態でドレンが発生した場合に、逆流防止コーン41がドレン排出の障害にならない様にすることが好ましい。逆流防止コーン41の配管接続部付近に貫通部41aを設けることで、ドレンを蓄積せずに排出することができる。
According to the present embodiment, the
〔第5実施形態〕
次に、本発明の第5実施形態について、図8を用いて説明する。
本実施形態のスケールコレクタ4fには、捕集部18にドレンが発生することを防ぐため、スチームウォームライン43が設けられている。また、他の実施形態と同様の構成には同一の符号を付しその説明を省略する。
本実施形態のスケールコレクタ4fは、水平に延在する蒸気配管と水平になるように立ち上がり配管40の蒸気17の上流側と接続する下部接合部分付近に設けられる。図8に示されているように、捕集部18には、蒸気出口部10となる蒸気配管へと蒸気17を返送する蒸気通路43(スチームウォームライン)が設けられている。スチームウォームライン43は、例えば、蒸気17を堰き止める箇所の鉛直方向の上部に入口を設け、蒸気出口部10内へと合流させる箇所が出口とされる。捕集部18から蒸気出口部10へと蒸気17を返送するスチームウォームライン43は、起動時の配管温度が冷えている時、蒸気タービンへの通気時や、負荷運転時に、捕集部18を温めるウォーミング用の蒸気通路とされている。蒸気通路43(スチームウォームライン)は小流量の蒸気が流通するよう配管径が選定されているが、途中に開閉弁を設けて捕集部18を温める時のみにウォーミング用の蒸気を流通するようにしても良い。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
The
蒸気入口部19から捕集部18へ流入した蒸気17が、スチームウォームライン43内を流れて蒸気出口部10へと返送される。また、蒸気17の停止時に開閉弁42のハンドル42aを回すことで開閉弁42の開閉操作が行われる。
The
本実施形態によれば、起動時の配管温度が冷えている時、蒸気タービンへの通気時や、負荷運転時に、捕集部18内に蒸気17が流通するので、捕集部18の温度を所定値よりも高い温度で保つことができる。したがって、捕集部18内での蒸気17の温度低下により発生したドレンに起因するドレンアタック等による管の損傷を防ぐことができる。また、開閉弁42の開閉操作を行うことでスケール16を排出することができる。これにより、より簡便な構造でスケール16を除去することができる。
According to this embodiment, when the pipe temperature at the time of start-up is cold, when the steam is vented to the steam turbine, or during load operation, the
1 第1系統蒸気配管
2 第2系統蒸気配管
3 過熱器出口管寄せ
3a 過熱管出口
4 スケールコレクタ
4a スケールコレクタ(第1実施形態)
4b スケールコレクタ(第2実施形態)
4c スケールコレクタ(第3実施形態)
4d スケールコレクタ(第4実施形態)
4e スケールコレクタ(第4実施形態)
4f スケールコレクタ(第5実施形態)
8 第1系統ドレン部
8a 第1系統ドレン水抜き出し弁
9 第2系統ドレン部
9a 第2系統ドレン水抜き出し弁
10 蒸気出口部
11 カバープレート
12 蓋体
13 ガスケット
14 スペーサーリング
15 割りリング
16 スケール
17 蒸気
18 捕集部
19 蒸気入口部
20 クロスオーバー管
21,22 蒸気出口配管
21a,22a 中途位置
23 ボイラ発電プラント
24 ボイラ
25 ボイラ本体
26 蒸気タービン
28 発電機
29 過熱器
30 再熱器
31 主蒸気管
33 高温再熱蒸気管
34 再熱器出口管寄せ
40 立ち上がり配管
41 逆流防止部(逆流防止コーン)
41a 貫通部
42 開閉弁
42a ハンドル
43 蒸気通路(スチームウォームライン)
DESCRIPTION OF
4b Scale collector (second embodiment)
4c scale collector (third embodiment)
4d scale collector (fourth embodiment)
4e Scale collector (fourth embodiment)
4f scale collector (fifth embodiment)
8 1st system drain
Claims (10)
水平方向から蒸気を導く蒸気入口部と、
該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられて該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する捕集部と、
前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられ、前記延長線上に対して転向する方向に蒸気を流出させる蒸気出口部と、
を備え、
平行に設けられた前記蒸気配管同士を接続するクロスオーバー管に設けられていることを特徴とするスケールコレクタ。 A scale collector that is provided in a steam pipe through which steam flows and collects the scale,
A steam inlet for directing steam from the horizontal direction;
A collecting unit for collecting the scale dammed care the evaporated provided the steam inlet on the extension of the guided flow direction of the steam from,
A steam outlet portion provided between the steam inlet portion and the collecting portion, and for causing the steam to flow out in a direction of turning with respect to the extension line;
Equipped with a,
A scale collector characterized by being provided in a crossover pipe connecting the steam pipes provided in parallel .
水平方向から蒸気を導く蒸気入口部と、
該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられて該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する捕集部と、
前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられ、前記延長線上に対して転向する方向に蒸気を流出させる蒸気出口部と、
を備え、
前記捕集部には、捕集された前記スケールの逆流を防止する逆流防止部が設けられ、
前記逆流防止部の下端には、ドレンを抜く貫通部が設けられていることを特徴とするスケールコレクタ。 A scale collector that is provided in a steam pipe through which steam flows and collects the scale,
A steam inlet for directing steam from the horizontal direction;
A collecting unit for collecting the scale dammed care the evaporated provided the steam inlet on the extension of the guided flow direction of the steam from,
A steam outlet portion provided between the steam inlet portion and the collecting portion, and for causing the steam to flow out in a direction of turning with respect to the extension line;
Equipped with a,
The collection unit is provided with a backflow prevention unit for preventing backflow of the collected scale.
The scale collector according to claim 1, wherein a through-hole for removing a drain is provided at a lower end of the backflow prevention portion .
該蒸気出口配管には、凝縮水を排出するドレン部が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスケールコレクタ。 Comprising a steam outlet pipe connected to the steam outlet portion;
The scale collector according to claim 1 or 2 , wherein the steam outlet pipe is provided with a drain portion for discharging condensed water.
該ボイラ本体にて生成された蒸気をタービンへ導く蒸気配管と、
該蒸気配管に設けられた請求項1から請求項7のいずれかに記載のスケールコレクタと、
を備えていることを特徴とするボイラ。 Boiler body,
Steam piping for guiding steam generated in the boiler body to the turbine;
The scale collector according to any one of claims 1 to 7 , which is provided in the steam pipe,
The boiler characterized by having.
水平方向から蒸気を蒸気入口部へ導く工程と、
該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられた捕集部で該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する工程と、
前記延長線上に対して転向する方向に前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられた蒸気出口部へ蒸気を流出させる工程と、
を備えていることを特徴とするスケール捕集方法。 Oite the crossover pipe connecting the steam pipe each other is provided in parallel to the steam flows, a scale collection method for collecting the scale,
A step of introducing steam from the horizontal direction to the steam inlet,
A step of collecting the scale by damming the steam at a collecting portion provided on an extension line in the flow direction of the steam guided from the steam inlet; and
A step of causing the steam to flow out to a steam outlet provided between the steam inlet and the collector in a direction turning with respect to the extension line;
A scale collecting method comprising:
水平方向から蒸気を蒸気入口部へ導く工程と、
該蒸気入口部から導かれた蒸気の流れ方向の延長線上に設けられた捕集部で該蒸気を堰き止めて前記スケールを捕集する工程と、
前記延長線上に対して転向する方向に前記蒸気入口部と前記捕集部との間に設けられた蒸気出口部へ蒸気を流出させる工程と、
前記捕集部に設けられた逆流防止部によって捕集された前記スケールの逆流を防止する工程と、
前記逆流防止部の下端に設けられた貫通部によってドレンを抜く工程と、
を備えていることを特徴とするスケール捕集方法。 A scale collecting method for collecting scale, provided in a steam pipe through which steam flows,
A step of introducing steam from the horizontal direction to the steam inlet,
A step of collecting the scale by damming the steam at a collecting portion provided on an extension line in the flow direction of the steam guided from the steam inlet; and
A step of causing the steam to flow out to a steam outlet provided between the steam inlet and the collector in a direction turning with respect to the extension line;
A step of preventing backflow of the scale collected by a backflow prevention unit provided in the collection unit;
A step of draining by a through portion provided at a lower end of the backflow prevention portion;
A scale collecting method comprising:
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