CN112041628B - 冷凝系统的控制方法、冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于即使在冷凝器内的真空状态有变化的情况下，也能适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。冷凝系统(1)的控制方法中，具有：冷凝器(10)，使从汽轮机排出的蒸汽冷凝而成为冷凝水；汽封冷凝器(12)，加热来自冷凝器(10)的冷凝水；箱(14)，积存来自汽封冷凝器(12)的冷凝水的一部分；冷凝水泵(16)，设置于冷凝器(10)与汽封冷凝器(12)的冷凝水流入侧之间；冷凝水水位控制阀(18)，设置于汽封冷凝器(12)的冷凝水排出侧与冷凝器(10)之间；冷凝器内压力检测部，能检测冷凝器(10)内的压力，包含根据由冷凝器内压力检测部得到的冷凝器(10)内的压力调节冷凝水泵16)的最低转速的转速切换工序。

Description

冷凝系统的控制方法、冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶
技术领域
本发明涉及冷凝系统的控制方法、冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶。
背景技术
在船舶、发电系统所采用的蒸汽设备所具备的汽轮机中，已知有通过使从汽轮机排出的蒸汽冷凝来生成冷凝水的冷凝器。
在专利文献1所公开的发明中，在将设于冷凝器的底部的冷凝器热井中积存的冷凝水通过冷凝水泵向脱气器供给的情况下，通过降低冷凝水泵的转速来使供给的冷凝水的流量减小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-270637号公报
发明要解决的技术问题
在冷凝器中，为了维持冷凝器的性能，有时会设有真空泵，该真空泵将与从汽轮机排出的蒸汽混合而流入的非冷凝性气体连续地向冷凝器外排出，从而使冷凝器内成为真空状态。在汽轮机运转期间、汽轮机辅机停止前的汽轮机停止期间等因真空泵而冷凝器内处于真空状态时；在蒸汽设备停止期间、汽轮机辅机起动/停止过程时等的不处于真空状态时，存在对吸入冷凝水的冷凝水泵要求的能力不同的情况。
在专利文献1所公开的发明中，虽然根据冷凝水泵的转速来使供给的冷凝水的流量减小，但由于没有考虑冷凝器内的真空状态，因此存在因冷凝器内的真空状态而无法适当地控制流量的可能性。即存在无法适当地维持冷凝器内的冷凝水水位的可能性。
发明内容
本发明是鉴于以上情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在冷凝器内的真空状态有变化的情况下，也能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位的冷凝系统的控制方法及冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，本发明的冷凝系统的控制方法及冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶采用了以下的技术手段。
即，在本发明的一个方式的冷凝系统的控制方法中，该冷凝系统具有：冷凝器，该冷凝器使从汽轮机排出的蒸汽冷凝而成为冷凝水；汽封冷凝器，该汽封冷凝器对来自该冷凝器的冷凝水进行加热；箱，该箱积存来自该汽封冷凝器的冷凝水的一部分；冷凝水泵，该冷凝水泵设置于所述冷凝器与所述汽封冷凝器的冷凝水流入侧之间；冷凝水水位控制阀，该冷凝水水位控制阀设置于所述汽封冷凝器的冷凝水排出侧与所述冷凝器之间；以及冷凝器内压力检测部，该冷凝器内压力检测部能够对所述冷凝器内的压力进行检测，该冷凝系统的控制方法包含转速切换工序，在该转速切换工序中，根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水泵的最低转速进行调节。
本方式的冷凝系统的控制方法包含转速切换工序，在该转速切换工序中，根据由冷凝器内压力检测部得到的冷凝器内的压力，对冷凝水泵的最低转速进行调节。在此，对于构成冷凝系统的主要设备的配置，例如以水头的高低依次为箱(流入侧)、汽封冷凝器(排出侧)、汽封冷凝器(流入侧)、冷凝器以及冷凝水泵。由此，例如在冷凝器内为低真空的情况下，与此对应地降低冷凝水泵的最低转速(即，降低冷凝水泵的排出水头的最小值)，由此能够使从冷凝水泵排出的冷凝水的压力下降。由此，能够防止冷凝器内的冷凝水通过汽封冷凝器过度地流入箱。即，能够适当地确保分别流入与汽封冷凝器的排出侧连接的冷凝器和箱的冷凝水，因此即使在冷凝器内为低真空的情况下，也能够适当地维持冷凝器内的冷凝水的液面水位。另外，能够防止由于冷凝器内的冷凝水的液面水位降低而导致的冷凝水泵的空运转。假设在冷凝器内被设为低真空的情况下，在无法使冷凝水泵的排出水头降低的情况下(即，在保持高真空时的高排出水头的情况下)，通过来自冷凝水泵的冷凝水的排出，冷凝水从汽封冷凝器超过两设备间的水头(由高低差导致的压差)而流入箱，无法确保应当流入冷凝器的冷凝水，存在由于冷凝器内的冷凝水的液面水位降低而导致冷凝水泵空运转的可能性。另外，在冷凝器内为高真空的情况下，与冷凝器内为低真空的情况相比，为了从冷凝器吸入冷凝水而需要较大的压力，因此即使不减小冷凝水泵的排出水头的最小值，在从冷凝器吸入冷凝水时，从冷凝水泵排出的冷凝水的压力也会降低。
这里所说的低真空是例如计示压强(日文：ゲージ圧)为-0.5bar～0bar(含大气压)左右，高真空是例如计示压强为-1bar～-0.5bar左右。另外，最低转速不是指冷凝水泵的实际转速而是被设定为如下转速：在该最低转速以下冷凝水泵不运转。
另外，在本发明的一个方式的冷凝系统的控制方法中，在所述转速切换工序中，在由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力为预先确定的规定压力以上的情况下，使所述冷凝水泵的最低转速降低。
在本方式的冷凝系统的控制方法中，在转速切换工序中，在由冷凝器内压力检测部得到的冷凝器内的压力为预先确定的规定压力以上的情况下，使冷凝水泵的最低转速降低。由此，在冷凝器内为低真空的情况下，与此对应地降低冷凝水泵的最低转速(即，降低冷凝水泵的排出水头的最小值)，由此能够使从冷凝水泵排出的冷凝水的压力下降。由此，能够防止冷凝器内的冷凝水通过汽封冷凝器过度地流入箱。即，能够适当地确保分别流入与汽封冷凝器的排出侧连接的冷凝器以及箱的冷凝水，由此，即使在冷凝器内为低真空的情况下，也能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。另外，能够防止由于冷凝器内的冷凝水水位降低而导致的冷凝水泵的空运转。
这里说的低真空是例如计示压强为-0.5bar～0bar(含大气压)左右。
另外，在本发明的一个方式的冷凝系统的控制方法中，在所述冷凝器内的压力是计示压强为-0.5bar以上且0bar以下时，使所述冷凝水泵的最低转速降低。
本方式的冷凝系统的控制方法中，在所述冷凝器内的压力是计示压强为-0.5bar以上且0bar以下时，使所述冷凝水泵的最低转速降低。由此，在低真空状态时，与此对应地降低冷凝水泵的最低转速(即，降低冷凝水泵的排出水头的最小值)，由此，能够使从冷凝水泵排出的冷凝水的压力下降。
另外，本发明的一个方式的冷凝系统的控制方法包含开度切换工序，在该开度切换工序中，根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水水位控制阀的最大开度进行调节。
本方式的冷凝系统的控制方法包含开度切换工序，在该开度切换工序中，根据由冷凝器内压力检测部得到的冷凝器内的压力，对冷凝水水位控制阀的最大开度进行调节。由此，例如，在冷凝器内为高真空的情况下，能够与此对应地减小冷凝水水位控制阀的最大开度。由此，通过防止冷凝水水位控制阀的开度增大到所需的开度以上，能够防止冷凝器内的压力升高(接近低真空)。即，通过从以最低转速运转的冷凝水泵排出冷凝水，能够防止冷凝器内的冷凝水从汽封冷凝器流入箱。因此，能够适当地确保流入与汽封冷凝器连接的冷凝器的冷凝水，因此能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。另外，能够防止由于冷凝器内的冷凝水水位降低而导致的冷凝水泵的空运转。假设若冷凝水水位控制阀的开度过度地增大，则从冷凝水泵排出的冷凝水的压力升高，即使冷凝水泵在最低转速的情况下，通过冷凝水从冷凝水泵的排出，冷凝水通过汽封冷凝器流入箱，无法确保应当流入冷凝器的冷凝水，存在由于冷凝器内的冷凝水水位降低而导致冷凝水泵空运转的可能性。
这里所说的高真空是例如计示压强为-1bar～-0.5bar左右。另外，最大开度不是指冷凝水水位控制阀的实际开度而是指被设定为如下开度：冷凝水水位控制阀的开度不能增大到该最大开度以上。
另外，在本发明的一个方式的冷凝系统的控制方法中，在所述开度切换工序中，在由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力为预先确定的规定压力以下的情况下，使所述冷凝水水位控制阀的最大开度减小。
在本方式的冷凝系统的控制方法中，在开度切换工序中，在由冷凝器内压力检测部得到的冷凝器内的压力为预先确定的规定压力以下的情况下，使冷凝水水位控制阀的最大开度减小。由此，在冷凝器内为高真空的情况下，尽管冷凝水泵以最低转速旋转，但通过从冷凝水泵的排出，冷凝水通过汽封冷凝器流入箱，无法确保应当流入冷凝器的冷凝水，能够防止冷凝器内的冷凝水水位降低。即，由于能够适当地确保流入与汽封冷凝器连接的冷凝器的冷凝水，因此能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。
另外，在本发明的一个方式的冷凝系统的控制方法中，在所述冷凝器内的压力是计示压强为-1bar以上且-0.5bar以下时，使所述冷凝水水位控制阀的最大开度减小。
本方式的冷凝系统的控制方法中，在所述冷凝器内的压力是计示压强为-1bar以上且-0.5bar以下时，使所述冷凝水水位控制阀的最大开度减小。由此，在高真空时，能够相应地使冷凝水水位控制阀的最大开度减小。由此，通过防止冷凝水水位控制阀的开度增大到所需的开度以上，能够防止冷凝器内的压力升高(接近低真空)。
本发明的一个方式的冷凝系统具有：冷凝器，该冷凝器使从汽轮机排出的蒸汽冷凝而成为冷凝水；汽封冷凝器，该汽封冷凝器对来自该冷凝器的冷凝水进行加热；箱，该箱积存来自该汽封冷凝器的冷凝水的一部分；冷凝水泵，该冷凝水泵设置于所述冷凝器与所述汽封冷凝器的冷凝水流入侧之间；冷凝水水位控制阀，该冷凝水水位控制阀设置于所述汽封冷凝器的冷凝水排出侧与所述冷凝器之间；以及冷凝器内压力检测部，该冷凝器内压力检测部能够对所述冷凝器内的压力进行检测，该冷凝系统还具有控制部，该控制部根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水泵的最低转速进行调节。
能够提供一种冷凝系统，该冷凝系统能够适当地确保流入与汽封冷凝器连接的冷凝器的冷凝水，能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。
另外，在本发明的一个方式的冷凝系统中，所述控制部根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水水位控制阀的最大开度进行调节。
能够提供一种冷凝系统，该冷凝系统能够适当地确保流入与汽封冷凝器连接的冷凝器的冷凝水，能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。
另外，本发明的一个方式的船舶具有上述的冷凝系统。
发明效果
根据本发明的冷凝系统的控制方法及冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶，即使在冷凝器内的真空状态有变化的情况下，也能够适当地维持冷凝器内的冷凝水水位。
附图说明
图1是表示在本发明的一个实施方式的冷凝系统中冷凝水不流入阶式水箱的状态的结构图。
图2是表示在本发明的一个实施方式的冷凝系统中冷凝水流入阶式水箱的状态的结构图。
图3是表示在冷凝水泵的最低转速下的流量特性中因冷凝器内的真空状态而产生的差异的图。
图4是表示在本发明的一个实施方式的冷凝系统中的冷凝水泵转速、冷凝器内压力、冷凝器内的冷凝水水位以及冷凝水水位控制阀的开度关系的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的冷凝系统的控制方法及冷凝系统以及具备该冷凝系统的船舶的一个实施方式进行说明。
首先，对本实施方式的冷凝系统1的结构进行说明。
如图1所示，冷凝系统1具有冷凝器10、汽封冷凝器12、阶式水箱(箱)14、冷凝水泵16、冷凝水水位控制阀18，冷凝系统1通过配管W1、W2、W3(W3a、W3b)连接。另外，冷凝系统1具有TCP(Turbine Control Panel/涡轮控制面板：控制部)20和VFD控制器(VFD：VariableFrequency Drive/变频驱动)22。冷凝系统1适合被船舶采用，上述的构成要素以被收容在船舶的船体结构内即被收容在由外板40包围的空间内的方式而被船舶所具备。
TCP20和VFD控制器22例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)以及计算机能够读取的存储介质等构成。并且，作为一例，为了实现各种功能的一系列的处理以程序的形式被存储于存储介质等，CPU将该程序读出到RAM等，通过执行信息的加工、运算处理，实现各种功能。另外，程序也可以应用预先安装于ROM、其他存储介质的方式、以存储于计算机能够读取的存储介质的状态被提供的方式、经由有线或无线的通信单元而被传送的方式。计算机能够读取的存储介质是磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM以及半导体存储器等。
图1所示的冷凝系统1所具有的上述的构成要素分别配置成铅锤方向(纸面上下方向)的高度位置不同，例如在图1中，从铅锤方向上方起设为阶式水箱14的流入侧、汽封冷凝器12的排出侧、汽封冷凝器12的流入侧、冷凝器10以及冷凝水泵16。此时，将位于最下部的设置有冷凝水泵16的面作为基准面P1，将设置有汽封冷凝器12和阶式水箱14的面作为设置面P2。另外，基准面P1、设置面P是设置于船舶的机房的各阶层。
冷凝器10是例如使从成为船舶的动力源的蒸汽设备(未图示)所具有的汽轮机等(未图示)排出的蒸汽冷凝而成为冷凝水的部件，在冷凝器10的主体内，在上部具有冷却管(未图示)，在下部具有供冷凝水积存的下部箱(未图示)。从汽轮机排出的蒸汽被引导到冷凝器10的主体内，通过冷却管被冷却而成为冷凝水。冷凝水如上所述，暂时性地积存在下部箱。
在冷凝器10设有能够对下部箱内的冷凝水的液面水位进行测量的水位计(未图示)。水位计的输出信号被发送到TCP20，TCP20能够通过水位计取得冷凝水的液面水位。
另外，在冷凝器10设有使冷凝器10内从大气压变为真空状态的未图示的真空装置(例如真空泵)和能够检测冷凝器10的压力的冷凝器内压力检测部(未图示)，这些的输出信号也被发送到TCP20。未图示的真空装置根据来自TCP20的指令进行控制以使冷凝器10变为真空状态。另外，TCP20能够通过未图示的冷凝器内压力检测部取得冷凝器10内的压力。
汽封冷凝器12是使从船舶所具有的汽轮机等(未图示)的汽封部漏出的蒸汽冷凝而成为冷凝水的部件，积存于冷凝器10的冷凝水被作为冷却水使用。即，漏出的蒸汽在汽封冷凝器12通过冷凝水被冷却，冷凝水在汽封冷凝器12通过漏出的蒸汽被加热。
冷凝器10与汽封冷凝器12(流入侧)通过供冷凝水流通的第一配管W1连接。在第一配管W1的中途设有冷凝水泵16，通过该冷凝水泵16形成冷凝系统1的冷凝水的流动。另外，在第一配管W1中的冷凝水泵16的排出侧设置有能够检测冷凝水泵16的排出压力的排出压力检测部26。
冷凝水泵16与VFD控制器22电连接，VFD控制器22能够变更冷凝水泵16的转速。另外，VFD控制器22与TCP20电连接，VFD控制器22根据来自TCP20的指令设定冷凝水泵16的转速。另外，排出压力检测部26的信号被发送到TCP20，TCP20通过排出压力检测部26取得从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力。
汽封冷凝器12(排出侧)与冷凝器10通过供冷凝水流通的第二配管W2连接。在第二配管W2的中途设有冷凝水水位控制阀18，冷凝水水位控制阀18能够根据其开度对从汽封冷凝器12(排出侧)流向冷凝器10的冷凝水的流量进行调节。
冷凝水水位控制阀18与TCP20电连接，根据来自TCP20的指令调节冷凝水水位控制阀18的开度。
另外，冷凝系统1具有阶式水箱14。阶式水箱14能够积存来自汽封冷凝器12的冷凝水的一部分，阶式水箱14设置在节能器的上流侧，该节能器设于具有冷凝系统1的船舶，积存的冷凝水被供给到节能器。
与汽封冷凝器12(排出侧)连接的第二配管W2与阶式水箱14通过供冷凝水流通的第三配管W3连接。即，能够使在第二配管W2中流通的冷凝水的一部分(即来自汽封冷凝器12的冷凝水的一部分)通过第三配管W3导向阶式水箱14。在第三配管W3的中途设有冷凝水加热器24，能够对在第三配管W3中流通的冷凝水进行加热。另外，第三配管W3分为沿水平方向设置的第三配管水平部W3a和从第三配管水平部W3a立起的第三配管立起部W3b。
接着，对本实施方式的冷凝系统1运转时的冷凝水的流动进行说明。
如上所述，在冷凝系统1中流通的冷凝水通过冷凝水泵16形成冷凝水的流动。以下，以冷凝器10作为起始点，对冷凝系统1的冷凝水的流动进行说明。
具体而言，积存于冷凝器10冷凝水一边在第一配管W1中流通一边通过冷凝水泵16流入汽封冷凝器12。流入汽封冷凝器12的冷凝水在汽封冷凝器12进行热交换后，流入第二配管W2。被导入第二配管W2的冷凝水通过冷凝水水位控制阀18返回到冷凝器10。另外，被导入第二配管W2的冷凝水的一部分被导入第三配管W3，在规定的条件的情况(后述)下，流入阶式水箱14。
在汽轮机运转期间、汽轮机辅机停止前的涡轮停止期间，成为如下结构：通过真空装置(未图示)冷凝器10内的压力被保持在高真空(例如，计示压强为-1bar～-0.5bar左右)，从汽轮机等(未图示)排出的蒸汽被吸入冷凝器10内。
此时，使冷凝水泵16的最低转速(第一最低转速)、即最低排出水头(扬程)被设定成使通过冷凝水泵16的运转被导入第三配管W3的冷凝水在第三配管立起部W3b之间(图1所示的Cm与Fm之间)保持冷凝水的液面高度(图1所示的Gm)。在此，Cm为基准面P1(冷凝水泵16的设置位置)与阶式水箱14的流入口之间的高度(以下称为“泵-箱间高度Cm”。)，Fm为基准面P1(冷凝水泵16的设置位置)与汽封冷凝器12的排出口之间的高度(以下称为“泵-冷凝器间高度Fm”。)，Gm为冷凝水的液面高度(以下称为“液面高度Gm”。)。此时，阶式水箱14的流入口的高度与第三配管立起部W3b上端的高度相等，汽封冷凝器12的排出口的高度与第三配管立起部W3b下端的高度相等。
从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力是将相对于基准面P1(冷凝水泵16的设置位置)的冷凝器10的水头(为图1所示的Bm，以下称为“泵-冷凝器高度Bm”。)、冷凝水泵16的排出水头(为图1所示的Dm，以下称为“排出水头Dm”。)以及冷凝器10内的压力(为图1所示的Am，以下称为“冷凝器压力Am”。)相加而得到的压力。即，从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力能够表示为Am+Bm+Dm。此时，冷凝器压力Am在真空时为负值。另外，第三配管立起部W3b内的液面高度Gm依赖于从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力(Am+Bm+Dm)、以及其他的在各配管发生的压力损失(以下称为“配管损失Em”。)。即，液面高度Gm能够以如下公式表示。
Gm＝Am+Bm+Dm-Em
假设是相同的冷凝系统1，则将泵-冷凝器高度Bm、配管损失Em考虑为相等，因此第三配管立起部W3b内的液面高度Gm成为依赖于排出水头Dm和冷凝器压力Am。另外，若冷凝器压力Am是大致恒定的，则第三配管立起部W3b内的液面高度Gm依赖于排出水头Dm，即依赖于冷凝水泵16的转速。即，若冷凝水泵16的转速提高则液面高度Gm上升，若冷凝水泵16的转速降低则液面高度Gm下降。
另外，例如在蒸汽设备的停止期间、汽轮机辅机起动/停止过程时等，冷凝器10内压力变为低真空(例如，计示压强为-0.5bar～0bar(含大气压)左右)。
接着，对导入第二配管W2的冷凝水的一部分流入阶式水箱14的情况进行说明。
积存于冷凝器10的冷凝水由TCP20控制，以使其液面水位保持预先设定的液面水位。具体而言，TCP20将由水位计(未图示)取得的冷凝水的液面水位与预先设定的液面水位进行比较，由此执行调节液面水位的控制。另外，以下，通过TCP20执行对与液面水位的控制相关的设备(包含冷凝水泵16、冷凝水水位控制阀18、VFD控制器22、排出压力检测部26以及冷凝器内压力检测部等)的指令、信息的取得。
在积存于冷凝器10的冷凝水的液面水位上升的情况下，例如使冷凝水泵16的转速上升而使排出水头Dm増大。若排出水头Dm増大，则与之相应地，从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力变高，第三配管立起部W3b内的液面高度Gm上升，从而冷凝水流入阶式水箱14(参照图2)。由此，通过将积存于冷凝器10的冷凝水的过剩量导入阶式水箱14，能够使液面水位下降。
与此相对，在积存于冷凝器10的冷凝水的液面水位下降的情况下，例如使冷凝水泵16的转速降低，抑制从冷凝器10流入汽封冷凝器12的冷凝水的流量，由此能够使积存于冷凝器10的冷凝水的液面水位上升。
尽管如此，在积存于冷凝器10的冷凝水的液面水位下降的情况下，通过调节冷凝水水位控制阀18的开度来保持液面水位。例如，通过使冷凝水水位控制阀18的开度增大来增大从汽封冷凝器12流入冷凝器10侧的冷凝水的流量。由此，通过抑制从汽封冷凝器12流入阶式水箱14流入冷凝水的流量，或者通过使来自汽封冷凝器12的冷凝水不流入阶式水箱14，能够使积存于冷凝器10的冷凝水的液面水位上升。
在本实施方式中，根据由未图示的冷凝器内压力检测部得到的冷凝器10内的压力(真空状态)，通过TCP20进行控制来调节冷凝水泵16的最低转速。具体而言，在冷凝器10内的压力变为低真空的情况下，使冷凝水泵16的最低转速从上述的第一最低转速降低为转速比第一最低转速低的第二最低转速。即，TCP20在判断从冷凝器内压力检测部取得的冷凝器10内的压力为高真空的情况下，将最低转速设定为第一最低转速，TCP20在判断从冷凝器内压力检测部取得的冷凝器10内的压力为低真空的情况下，将最低转速设定为第二最低转速(转速切换工序)。由此，如图3所示，能够根据真空状态使排出水头Dm变化。
在此，第二最低转速是指当冷凝器10内的压力为低真空时，为了使排出水头Dm成为通过冷凝水泵16的运转被导入第三配管W3的冷凝水在第三配管立起部W3b之间(图1所示的Cm与Fm之间)保持液面高度Gm而设定的冷凝水泵16的转速。此时，低真空的冷凝器压力Am(真空状态时Am为负值)比高真空的冷凝器压力Am(真空状态时Am为负值)高，因此在使低真空时的从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力与高真空时的从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力相等的情况下，即，在使第三配管立起部W3b内的液面高度Gm相等的情况下，使冷凝水泵16的最低转速降低，使排出水头Dm降低，由此在低真空时也维持与高真空时相同程度的液面高度Gm。即，在高真空时，冷凝水泵16必须以不低于冷凝器10内的真空压力的压力吸引冷凝水，但在低真空时，由于冷凝器10内的真空压力比高真空时的压力弱，因此需要减小冷凝水泵16对冷凝器10内的冷凝水的吸引压力。因此，第二最低转速成为转速比第一最低转速低的转速。
另外，在本实施方式中，根据由未图示的冷凝器内压力检测部得到的冷凝器10内的压力，通过TCP20进行控制来调节冷凝水水位控制阀18的最大开度。具体而言，在冷凝器10内的压力为高真空的情况下，使冷凝水水位控制阀18的最大开度比低真空的最大开度低。在将高真空中的冷凝水水位控制阀18的最大开度设为第一最大开度，将低真空中的冷凝水水位控制阀18的最大开度设为第二最大开度时，TCP20在判断从冷凝器内压力检测部取得的冷凝器10内的压力为高真空的情况下，将最大开度设定为第一最大开度，TCP20在判断从冷凝器内压力检测部取得的冷凝器10内的压力为低真空的情况下，将最大开度设定为第二最大开度(开度切换工序)。此时，第一最大开度是例如被设为60％左右的开度，第二最大开度是例如被设为100％左右的开度。
另外，第一最大开度是指例如为了不消除在冷凝水水位控制阀18中流通的冷凝水的压力损失而设定的冷凝水水位控制阀18的最大开度。假设在通过使开度过度增大而导致冷凝水水位控制阀18中的压力损失消失的情况(由冷凝水水位控制阀18形成的阻力变小的情况)下，冷凝水泵16经由冷凝器10从冷凝水水位控制阀18侧吸引冷凝水时所需的压力减小。即，产生与冷凝器压力Am变高的现象相等的现象。由此，依赖于排出水头Dm、冷凝器压力Am的第三配管立起部W3b内的液面高度Gm上升。这样的话，尽管增大了开度，但冷凝水依然被导入阶式水箱14(参照图2)。
在此，上述的低真空是指例如计示压强为-0.5bar～0bar(含大气压)左右，高真空是指例如计示压强为-1bar～-0.5bar左右。在该情况下，TCP20将-0.5bar作为阈值(规定压力)对冷凝器10内的真空状态进行判断。另外，真空压力的范围、阈值当然也能够根据冷凝系统1的规格进行适当变更。
另外，上述的最低转速不是指冷凝水泵16的实际转速而是指被设定为如下转速：在该最低转速以下的转速下，冷凝水泵16不运转。另外，上述的最大开度不是指冷凝水水位控制阀18的实际开度而是指被设定为如下开度：冷凝水水位控制阀18的开度不能增大到该最大开度以上。
在图4中，表示在上述的冷凝系统1的控制中的冷凝水泵16的转速、冷凝器10内的压力、冷凝器10内的冷凝水的液面水位以及冷凝水水位控制阀18的开度的关系的一例。在图4中，在冷凝器10内的压力(真空状态)通过未图示的真空装置从大气压向高真空的状态转移的过程中，在从低真空切换为高真空的情况下(参照图4的单点划线)，通过上述的转速切换工序，冷凝水泵16的最低转速上升，从第二最低转速变为第一最低转速。与此相伴的，图4的实线所示的冷凝水泵16的转速也増加。另外，在冷凝器10内的压力(真空状态)从低真空向高真空转移的情况(参照图4的单点划线)，通过上述的开度切换工序，冷凝水水位控制阀18的最大开度减小，从第二最大开度变为第一最大开度。与此相伴的，图4的虚线所示的冷凝水水位控制阀18的开度也变小。
在本实施方式中，能够起到以下的效果。
在冷凝器10内为低真空的情况下，与此对应地降低冷凝水泵16的最低转速(即，使排出水头Dm的最小值降低)，由此能够使从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力下降。由此，能够防止冷凝器10内的冷凝水通过汽封冷凝器12过度地流入阶式水箱14。即，能够适当地确保分别流入与汽封冷凝器12的排出侧连接的冷凝器10和阶式水箱14的冷凝水，因此即使在冷凝器10内为低真空的情况下，也能够适当地维持冷凝器10内的冷凝水的液面水位。另外，能够防止由于冷凝器10内的冷凝水的液面水位降低而导致的冷凝水泵16的空运转。假设在冷凝器10内被设为低真空时无法使排出水头Dm降低的情况下(即在冷凝水泵的最低转速是高真空时的设定值，保持高真空时的高排出水头的情况下)，通过来自冷凝水泵16的冷凝水的排出，冷凝水从汽封冷凝器12超过两设备间的水头差(图1所示的Cm与Fm的差)而流入阶式水箱14(参照图2)，无法确保应当流入冷凝器10的冷凝水，存在由于冷凝器10内的冷凝水的液面水位降低而导致冷凝水泵16空运转的可能性。
另外，在冷凝器10内为高真空的情况下，与冷凝器10内为低真空的情况相比，冷凝器压力Am较小，因此，即使不减小排出水头Dm的最小值，从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力也会降低。
另外，在冷凝器10内为高真空的情况下，能够与此对应地减小冷凝水水位控制阀18的最大开度。由此，在高真空时，通过防止冷凝水水位控制阀18的开度增大到所需的开度以上，能够防止从冷凝水泵16排出的冷凝水的压力升高。即，通过从以最低转速运转的冷凝水泵16排出冷凝水，能够防止冷凝器10内的冷凝水从汽封冷凝器12流入阶式水箱14。因此，能够适当地确保流入与汽封冷凝器12连接的冷凝器10的冷凝水，因此能够适当地维持冷凝器10内的冷凝水的液面水位。另外，能够通过冷凝器10内的冷凝水的液面水位降低来防止冷凝水泵16的空运转。
符号说明
1 冷凝系统
10 冷凝器
12 汽封冷凝器
14 阶式水箱(箱)
16 冷凝水泵
18 冷凝水水位控制阀
20 TCP(控制部)
22 VFD控制器
24 冷凝水加热器
26 排出压力检测部
40 外板
P1 基准面
P2 设置面
W1 第一配管(配管)
W2 第二配管(配管)
W3 第三配管(配管)
W3a 第三配管水平部(配管)
W3b 第三配管立起部(配管)

Claims (9)

1.一种冷凝系统的控制方法，该冷凝系统具有：
冷凝器，该冷凝器使从汽轮机排出的蒸汽冷凝而成为冷凝水；
汽封冷凝器，该汽封冷凝器对来自该冷凝器的冷凝水进行加热；
箱，该箱积存来自该汽封冷凝器的冷凝水的一部分；
冷凝水泵，该冷凝水泵设置于所述冷凝器与所述汽封冷凝器的冷凝水流入侧之间；
冷凝水水位控制阀，该冷凝水水位控制阀设置于所述汽封冷凝器的冷凝水排出侧与所述冷凝器之间；以及
冷凝器内压力检测部，该冷凝器内压力检测部能够对所述冷凝器内的压力进行检测，
该冷凝系统的控制方法的特征在于，
包含转速切换工序，在该转速切换工序中，根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水泵的最低转速进行调节，从而调节积存于所述冷凝器的冷凝水的液面水位。
2.根据权利要求1所述的冷凝系统的控制方法，其特征在于，
在所述转速切换工序中，在由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力为预先确定的规定压力以上的情况下，使所述冷凝水泵的最低转速降低。
3.根据权利要求2所述的冷凝系统的控制方法，其特征在于，
在所述冷凝器内的压力是计示压强为-0.5bar以上且0bar以下时，使所述冷凝水泵的最低转速降低。
4.根据权利要求1所述的冷凝系统的控制方法，其特征在于，
包含开度切换工序，在该开度切换工序中，根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水水位控制阀的最大开度进行调节。
5.根据权利要求4所述的冷凝系统的控制方法，其特征在于，
在所述开度切换工序中，在由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力为预先确定的规定压力以下的情况下，使所述冷凝水水位控制阀的最大开度减小。
6.根据权利要求5所述的冷凝系统的控制方法，其特征在于，
在所述冷凝器内的压力是计示压强为-1bar以上且-0.5bar以下时，使所述冷凝水水位控制阀的最大开度减小。
7.一种冷凝系统，其特征在于，具有：
冷凝器，该冷凝器使从汽轮机排出的蒸汽冷凝而成为冷凝水；
汽封冷凝器，该汽封冷凝器对来自该冷凝器的冷凝水进行加热；
箱，该箱积存来自该汽封冷凝器的冷凝水的一部分；
冷凝水泵，该冷凝水泵设置于所述冷凝器与所述汽封冷凝器的冷凝水流入侧之间；
冷凝水水位控制阀，该冷凝水水位控制阀设置于所述汽封冷凝器的冷凝水排出侧与所述冷凝器之间；以及
冷凝器内压力检测部，该冷凝器内压力检测部能够对所述冷凝器内的压力进行检测，
该冷凝系统还具有控制部，该控制部根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水泵的最低转速进行调节，从而调节积存于所述冷凝器的冷凝水的液面水位。
8.根据权利要求7所述的冷凝系统，其特征在于，
所述控制部根据由所述冷凝器内压力检测部得到的所述冷凝器内的压力，对所述冷凝水水位控制阀的最大开度进行调节。
9.一种船舶，其特征在于，
具有权利要求7或8所述的冷凝系统。
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