みんなが大好きなボイラー編。
今回は起動方法についてです。
火力発電所がいかにして運転するのか。みんな知りたいんじゃないでしょうか。
前回のボイラー停止操作編ではコメントこそ無かったもののアクセス数が一気に増えました。
↓ボイラー停止編。普段よりアクセス数が倍に。・・・そんな興味あったの！？
まったく～、みんなシャイなんだから♪
【起動準備】
ボイラーを停止して点検・補修した後はプラントを起動することになるわけですが、その前に色々事前準備を行っておきます。
この中には必ずしも事前にやらなきゃダメという訳ではなく起動中でもできるものもあります。
しかしボイラーの起動中はかなり忙しくなる為、事前にできることはあらかたやっておいた方が当日慌てなくて済みます。
①ボイラー水張り
整備するために配管やポンプの中の水を抜いてあるので、これを事前に水張りします。
これは必ず事前にやっておかないといけません。
水が無いのにポンプを回せばポンプが壊れます。
ボイラーを起動しようもんならボイラーが焼損し二度と使い物にならない大事故になります。
起動前には全ての系統に水張りを行っておきます。
ちなみに水張り一回目はあえて全部の水を抜きます。
整備とかやってるので配管やポンプの中にゴミや異物がある可能性が高いので、一度洗浄してやるわけです。
②タービンターニング装置起動
ターニング装置とはタービンをゆっくり回転させる装置のことです。
これをしないとタービンが暖まってきた時に温度差でタービンが歪んでしまい、起動したときに壊れてしまう危険があります。
タービンをゆっくり回しておけばこういった温度差が無くなりその危険が無くなります。（豚の丸焼きみたいなもので、全体に熱を通す感じ）
最低でも起動数時間前にはこの作業を行っておきます。
③燃料張り込み
起動に必要な燃料を予めコンベア内に仕込んでおく作業です。
これは別にやらなくても良いのですが、燃料貯蔵庫から炉内までの搬送コンベアが長いと、いざ燃料投入になった時に時間が掛かってしまい効率が悪いので、これも事前にやっておくのが望ましいです。
④ボイラー各所バルブ開閉チェック
これは必ず行う作業になります。
プラントには配管やポンプのいろんなところにバルブが付いていて、このバルブはボイラー起動中は閉まっていないといけないのか、開いていないといけないのか。
それを事前に全て確認する作業です。
まぁ当然これをちゃんとやっておかないと、起動中に「上がってくるはずの温度が全然上がらない」、「圧力がやたら下がってくる」、「給水してるのに水がどんどん減ってくる」「ポンプが止まっちゃう」等不具合が起こります。
ちなみに蒸気配管の空気抜き弁やドレン弁は普段は閉止してますがボイラー起動直後は
配管に水が溜まらないように敢えて開けておきます。
【起動操作】
①燃焼用ファン起動
燃料を燃焼させるために必要な空気を炉内に送るファンを起動します。
②重油バーナ起動
燃料を石炭等で使用している場合、温度の低い炉内にそのまま石炭を入れても燃えてくれません。最悪不完全燃焼でボイラーに悪影響を与える可能性もあります。
燃やすためには最低400~500℃くらいまで炉内を温めておかないといけないので、これを重油バーナを使って行います。
③蒸気配管ドレン弁、空気抜き弁閉止
ある程度蒸気配管の圧力や温度が上がってきたら、起動前に敢えて開けていた各弁を閉めます。
④復水器真空上昇操作
復水器はタービンの後についている設備で、タービンで使った蒸気を冷却して水に戻して再びボイラーで使用する水にする（蒸気を水に戻すから復水という）所です。
タービンに蒸気を通気する前には、この復水器内をポンプを使って真空にしなければなりません。
真空でない＝中に空気がある＝空気は非凝縮性ガスなので圧力を下げられない為、復水器内部の空気を全て外部に排出しておかないとタービンに蒸気を入れられません。
⑤主燃料投入
炉内温度がある程度まで上がったら炉内に主燃料を投入します。
この時、いきなりどんどん入れるとまだ温度も普段より低いので不完全燃焼となる恐れがあるので、少しづつちゃんと燃えているかを確認しながら徐々に増やしていきます。
それと同時に重油バーナの火を下げていき、最終的には主燃料のみで燃焼させます。
また、燃料の量を調整して蒸気圧力や温度を次のタービン起動に必要な条件に調整します。
⑥タービン発電機起動
タービン起動に必要な蒸気条件が整ったらタービンに蒸気を入れます。
蒸気を入れた後は、速度を上げずにしばらく置いておきます。（アイドリング）
冷えているタービンに熱い蒸気を入れているので、いきなり速度を上げる（＝たくさんの蒸気をタービンに入れる）とタービンの軸が一気に熱伸びしてしまい壊れてしまう恐れがある為です。
これが終わったら速度を徐々に上げていき、所定速度に到達したら発電機を励磁（発電機が電気を作るための操作）させます。
⑦負荷上げ
発電機が電気を作り出したらあとはその出力を上昇させていきます。
これもいきなりどんどん上げてしまうと燃料供給量が追い付かず圧力が低下してしまったりするので、ボイラーの状況をみながら徐々に上げていきます。
発電出力が定格値まで到達したらボイラーの起動操作は終了です。
【終わりに】
ざっくりですがこれが発電所の起動方法になります。
この操作で私のプラントではだいたい16時間程度かかります。
他のボイラーマンの皆さんはどのように起動しているのでしょう。
「燃料なんて適当な温度で入れてる」
「タービン通気条件？大丈夫だよそんなのそのまま通気すれば」
「ボイラー水張りは起動中にやります」
いろんな意見があると思います。
ぜひ教えて下さい。
そこのボイラータービン主任者を炉内に突っ込んでやります。
過激な表現になりましたが、停止時と同じかそれ以上、起動というのは慎重にやらないと大事故になります。
しっかりとした知識を持って、要領を守った起動を心がけましょうね☆
