火力発電所用水ポンプの用途概要

火力発電所は電力生産において極めて重要な施設であり、その運用は数多くの補機に依存しています。中でも水ポンプは重要な機器です。火力発電所におけるポンプは、給水、冷却、循環、復水回収、灰・スラリー処理といった重要な機能を担い、発電所の安全性と経済効率に直接的な影響を与えます。この記事では、火力発電所におけるポンプの主な種類、適用シナリオ、技術的特性、そして運転保守上の考慮事項についてまとめます。

主な応用シナリオ

（１）ボイラー給水ポンプ：

高圧脱気水をボイラーに供給し、水循環を維持します。高圧（最大20MPa以上）および高温（150～200℃）で動作します。通常は多段遠心ポンプを使用しますが、超々臨界圧ユニットの中には高速遠心ポンプやプランジャーポンプを使用するものもあります。高い信頼性が求められ、通常は「ddhhh1 運転 + 1 スタンバイ"」または「ddhhh2 運転 + 1 スタンバイ"」の構成で使用されます。

予防：

脱気装置の水位と圧力を安定させることでキャビテーションを防止します。ベアリングの温度と振動を監視し、過熱による損傷を防止します。漏れを防止するため、メカニカルシールを定期的に点検します。

（2）循環水ポンプ

凝縮器に冷却水（海水、淡水、または循環冷却水）を供給します。高流量、低揚程（通常30m以下）で、両吸込スプリットケースポンプ、軸流ポンプ、または斜流ポンプが使用されることが多いです。耐腐食性が必要です（例：海水用途の場合は二相ステンレス鋼またはチタン合金）。一部のプラントでは、季節に応じて流量を調整するために可変周波数ドライブ（VFD）を使用しています。

予防：

海水による腐食を防ぎ、インペラとケーシングを定期的に点検してください。吸込口を十分に浸水させることでキャビテーションを防止してください。冬季には冷却水の凍結を防ぐため、凍結防止対策を実施してください。

（3）復水ポンプ

凝縮器から脱気装置へ凝縮水を移送します。飽和に近い純水を扱い、低いNPSHr（正味正吸込水頭）で設計されています。通常は、垂直缶型ポンプまたは多段遠心ポンプを使用します。

注意事項：ポンプの空運転を防ぐため、凝縮器の水位を一定に保ってください。真空度に影響を与える空気の侵入を防ぐため、シーリング水系を監視してください。ベアリングのアライメントとカップリングの状態を定期的に点検してください。

（4）冷却水ポンプ

ベアリング、モーター、その他の機器に冷却水を供給します。通常は単段遠心ポンプで、流量は小さいものの、高い安定性が求められます。

注意事項: 目詰まりを防ぐために冷却水の清潔さを確保してください。過負荷動作を避けるためにモーター電流を監視してください。

(5) 灰・スラリーポンプ

排ガス脱硫（排ガス分析）廃水または灰/スラグ混合物を輸送します。耐摩耗性に優れた設計（セラミックライニングまたは高クロム合金インペラーなど）。摩耗しやすい高固形分媒体を取り扱います。

注意事項:インペラとケーシングの摩耗を定期的に点検し、脆弱な部品は速やかに交換してください。媒体の適切な流動性を確保して詰まりを防止してください。

結論

火力発電所における水ポンプは、運用効率と安全性を確保する上で重要な役割を果たします。適切な選定、運用、そしてメンテナンスは、ダウンタイムを最小限に抑え、性能を最適化する上で不可欠です。エネルギー効率の高い設計（VFD、最適化されたインペラなど）とスマートな監視システムの進歩により、将来のポンプシステムは発電所の信頼性をさらに向上させ、エネルギー消費量を削減するでしょう。