JP2013015276A - 循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法 - Google Patents
循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013015276A JP2013015276A JP2011148777A JP2011148777A JP2013015276A JP 2013015276 A JP2013015276 A JP 2013015276A JP 2011148777 A JP2011148777 A JP 2011148777A JP 2011148777 A JP2011148777 A JP 2011148777A JP 2013015276 A JP2013015276 A JP 2013015276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circulating water
- water pump
- flow rate
- unit
- system head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
【課題】電力利得の最適化を行うことができる循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法を提供する。
【解決手段】循環水ポンプ制御装置は、記憶部、圧力計、制御部を有する。前記記憶部には循環水ポンプが水を吐き出す基準圧力と水の基準流量との関係を示すシステムヘッド関数が記憶されている。前記圧力計は各ユニットの循環水ポンプにそれぞれ設けられ、前記循環水ポンプから吐き出される水の吐出圧力を測定する。前記制御部は補正対象のユニットに取り付けられた前記圧力計により実際に計測された吐出圧力と前記記憶部から読み出したシステムヘッド関数における基準圧力との差分から補正流量を算出し、算出された前記補正流量に基づいて補正した実運転システムヘッド関数を用いて前記補正対象のユニットの循環水ポンプの翼の開度を制御する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、循環水ポンプを含むユニットを複数備える循環水系統の運転状態による流量変化の影響を考慮した循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法に関する。
例えば火力・原子力発電所などには、海水または河川水を循環水ポンプで復水器へ通水してタービンからの排気を復水器で冷却した後、再び海または河川へ放水する循環水系統がある。このような循環水系統では、制御装置が、循環水系統のシステムヘッド曲線を用いて循環水ポンプを制御することで、循環水を効率よく復水器へ供給するようにしている。システムヘッド曲線とは循環水ポンプが循環水を吐出する吐出圧力と循環水の流量との関係を示す関数(情報)である。
一般に、循環水系統は、一系統とは限らず、複数の系統が設けられており、各系統にそれぞれ循環水ポンプを設けることで循環水を復水器へ供給している。制御の元となるシステムヘッド曲線は、他の循環水系統のユニットの運転状態によらずユニット毎に作成される。
ところで、循環水系統内では、放水系統が他ユニットと合流している場合があり、この場合、システムヘッド曲線は他ユニット運転状態の影響を受け変化する。
このような場合の変化量を求めるため、従来は循環水ポンプの電動機の電流値を検出し、その電流値をパラメータにして、システムヘッド曲線の補正を行ってきた。
しかしながら、電流値の変化量は、システムヘッド曲線の変化量に対して微小であるため、その補正量の精度は高いものではなかった。
一方、発電所においては、電力利得を最大とすることを目的に、タービン負荷等に見合うように循環水ポンプには可動翼が設けられており、可動翼の開度制御が行われている。
上記のようなシステムでは、電力利得を最大化するために、システムヘッド曲線を元に循環水ポンプを制御しているが、放水系統が他ユニット運転状態の影響を受け、システムヘッド曲線が変化するため、最適翼開度も他ユニット運転状態により変化してしまう。
そこで、従来は、前述のように循環水ポンプの電動機から検出された電流値から補正値を求め、この補正値でシステムヘッド曲線を補正して循環水ポンプの可動翼の開度を制御していた。
上述した電動機電流によるシステムヘッド曲線の補正では、システムヘッド曲線変化に伴う電動機電流の変化が微小であるため、電動機電流の変化から求める補正値を用いる場合に補正誤差が大きく、今以上に電力利得の最適化を行うのが難しいという問題があった。
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、循環水ポンプを含むユニットを複数備える循環水系統において電力利得の最適化を行うことができる循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法を提供することにある。
実施形態の循環水ポンプ制御装置は、水源からの水の流量を翼の開度を可変して調整可能な循環水ポンプと、前記循環水ポンプにより吐き出された水でタービンからの蒸気を冷却する復水器とを備えたユニットを複数有し、各ユニットの前記復水器へ通水した前記水を合流させて前記水源へ放水する放水槽とを備えた熱交換システムに用いられる。この循環水ポンプ制御装置は、記憶部、圧力計、制御部を有する。前記記憶部には前記循環水ポンプが水を吐き出す基準圧力と水の基準流量との関係を示すシステムヘッド関数が記憶されている。前記圧力計は各ユニットの循環水ポンプにそれぞれ設けられ、前記循環水ポンプから吐き出される水の吐出圧力を測定する。前記制御部は補正対象のユニットに取り付けられた前記圧力計により実際に計測された吐出圧力と前記記憶部から読み出したシステムヘッド関数における基準圧力との差分から補正流量を算出し、算出された前記補正流量に基づいて補正したシステムヘッド関数に基づいて前記補正対象のユニットの循環水ポンプの翼の開度を制御する。
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の熱交換システムの構成を示す図である。
図1に示すように、第1実施形態の熱交換システムは、蒸気発生装置1、蒸気タービン2、復水器3、発電機4、循環水ポンプ5、復水器出口弁6、放水槽7、圧力伝送器9、演算制御装置20などを有している。
この熱交換システムは、複数のユニット構成とされており、第1ユニット11と第2ユニット12を備える。一つのユニットは復水器3、循環水ポンプ5、復水器出口弁6、圧力伝送器9などで構成されている。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の熱交換システムの構成を示す図である。
図1に示すように、第1実施形態の熱交換システムは、蒸気発生装置1、蒸気タービン2、復水器3、発電機4、循環水ポンプ5、復水器出口弁6、放水槽7、圧力伝送器9、演算制御装置20などを有している。
この熱交換システムは、複数のユニット構成とされており、第1ユニット11と第2ユニット12を備える。一つのユニットは復水器3、循環水ポンプ5、復水器出口弁6、圧力伝送器9などで構成されている。
蒸気発生装置1は、蒸気を発生する。蒸気タービン2は、回転軸とこの回転軸に設けられたはねとを有するタービン機構を備えている。蒸気タービン2は、蒸気発生装置1により発生された蒸気が蒸気タービン2内で膨張することで、はねに力を加え回転軸を回転させる仕事をする。また蒸気タービン2は、はねを通過した蒸気を排出し配管を通じて復水器3へ送る。
復水器3には、蒸気タービン2から排出された蒸気が送り込まれる。復水器3には、内部に熱交換用の管が設けられている。蒸気は管の中を流れる水または海水により冷却されて水となり、蒸気発生装置1へ返される。つまり復水器3は、循環水ポンプ5により吐き出された水または海水で蒸気タービン2からの蒸気を冷却するものである。
また復水器3の海水の入口には、海水温度を測定するための温度センサが設けられている。温度センサから出力された検知信号は、演算制御装置20に入力される。演算制御装置20はこの検知信号から海水温度が測定される。
発電機4は、蒸気タービン2の回転軸に接続されており、蒸気タービン2の回転軸の回転力を電力へ変換する。発電機4には、発電機4の負荷を検出する負荷検出器が設けられている。
循環水ポンプ5は、例えば外洋8および/または河川などの水源からの水の流量を翼の開度を可変して調整可能なものである。つまり循環水ポンプ5には、開度調整可能な可動翼が設けられている。この可動翼の開度を演算制御装置20が制御することにより、循環水ポンプ5から復水器3への循環水の流量を調整することができる。この循環水ポンプ5を例えば可動翼型循環水ポンプなどという。
復水器出口弁6は、復水器3の出口において循環水の流量を調整するための弁である。換言すると、復水器出口弁6は、復水器3から排水される水の流量を制限するための弁といえる。放水槽7は、復水器3から排出された海水を一定量蓄積し、外洋8へ注ぐ。つまり放水槽7は、各ユニット11、12の復水器3へ通水した水を合流させて、例えば外洋8などの水源へ放水する。
圧力伝送器9は、各ユニット11、12の循環水ポンプ5にそれぞれ設けられている圧力計である。圧力伝送器9は、循環水ポンプ5から吐き出される循環水の圧力を計測し、計測した圧力データ(以下「循環水ポンプ吐出圧(P’)」と称す)を演算制御装置20へ入力(通知)する。
演算制御装置20には、記憶部21と制御部22が設けられている。記憶部21には、循環水ポンプ5の基準圧力(P)と基準流量(Q)との関係を示す情報、つまり基準となるシステムヘッド曲線(基準圧力(P)及び基準流量(Q))と循環水ポンプQH曲線(容量、揚程曲線)及びそのQH曲線の傾きγがユニットの運転数毎に記憶されている。システムヘッド曲線は、循環水ポンプ5が水を吐き出す基準圧力と水の基準流量との関係を示すシステムヘッド関数である。循環水ポンプQH曲線(流量、揚程曲線)は、ポンプ運転点(流量(Q)と全揚程(H))を曲線として各翼開度毎に示すものであり、ポンプ流量・揚程関数といえる。なお「基準」となる各曲線は、各ユニットを実際に運転して得た実績データから求めたもの、またはシミュレーション計算などで求めたものである。
また記憶部21には、循環水ポンプ5の流量を制御するための翼開度制御パターン(図5参照)が記憶されている。翼開度制御パターンはプラント負荷と海水温度との関係から翼開度を決定するための情報であり、関数で表すことができる。一例として、翼開度制御パターンは、ユニットの運転数に応じた数だけ複数設定されているものとする。つまり2ユニット構成の場合は、1ユニット運用のときと2ユニット運用のときとの2つのパターンが記憶されている。
制御部22は、補正対象のユニットに取り付けられた圧力伝送器9により実際に計測された吐出圧力と記憶部21から読み出したシステムヘッド曲線における基準圧力との差分から補正流量を算出し、算出された補正流量に基づいて補正したシステムヘッド曲線に基づいて補正対象のユニットの循環水ポンプの翼の開度を制御する。
より詳細には、制御部22は、記憶部21から読み出したシステムヘッド曲線を用いて補正対象のユニット11の循環水ポンプ5の現在の翼の開度から循環水ポンプ5の基準流量を求める手段と、補正対象のユニットに取り付けられた圧力伝送器9により実際に計測された吐出圧力とシステムヘッド曲線における基準圧力との差分を算出する手段として機能する。
また、制御部22は、システムヘッド曲線と循環水ポンプQH曲線との交点における接線(傾きγ)と差分とを掛け合わせて変化流量を算出する手段と、算出された基準流量と変化流量とを足し合わせて補正流量を算出する手段として機能する。
さらに、制御部22は、算出された補正流量に基づいてシステムヘッド曲線を補正し、補正した実運転システムヘッド曲線に基づいて補正対象のユニットの循環水ポンプ5の翼の開度を制御する手段として機能する。
具体的に、制御部22は、復水器3から入力された海水温度(T)と、発電機4から入力されたプラント負荷(L)を、記憶部21の該当ユニット運転台数の翼開度制御パターンに当てはめて(適用して)、運転の基準となる翼開度(a)を算出し、算出した翼開度(a)を、実際に計測された循環水ポンプ吐出圧(P’)から求めた補正値(Δa)で補正することで、ユニット運転数に対して実際のポンプ圧力に応じて補正された最適な翼開度(a’)を求める。
具体的に、制御部22は、圧力伝送器9により計測されて入力された循環水ポンプ吐出圧(P’)と記憶部21から読み出した基準圧力(P)との差(ΔP=P−P’)及び補正流量(ΔQ)を計算する。
そして、制御部22は、基準のシステムヘッド曲線に示される基準流量(Q)に補正流量(ΔQ)を加えることで、補正後の流量、すなわち実運転システムヘッド曲線を計算する。
制御部22は、実運転システムヘッド曲線を用いて、電力利得が最大となる循環水の最適翼開度(a’)を計算し、計算結果に応じた翼開度制御信号S1を運転対象のユニットの循環水ポンプ5へ送り循環水ポンプ5を制御する。すなわち制御部22は、算出した補正流量により補正した実運転システムヘッド曲線を用いて、循環水ポンプ5の動力と発電機4の発電出力を最適化した電力利得が最大となる循環水翼開度を求め、循環水ポンプ5を制御する。
具体的には、制御部22は翼開度制御信号S1によって循環水ポンプ5の可変翼の開度を調整することで、多数ユニット構成のシステムにおいてユニット運転数の変化に即した循環水ポンプ5の翼開度での最適運用が可能となる。
この第1実施形態の熱交換システムの動作を説明する。
この第1実施形態の場合、蒸気発生装置1から発生した蒸気は、蒸気タービン2に入り、ここで膨張し仕事(タービン機構を回転させる)をした後、蒸気タービン2から排出されて復水器3へ送られ、水または海水により冷却されて蒸気発生装置1へ返される。なお蒸気タービン2で行われた仕事によって、蒸気タービン2に接続された発電機4にて電力へ変換される。
この第1実施形態の場合、蒸気発生装置1から発生した蒸気は、蒸気タービン2に入り、ここで膨張し仕事(タービン機構を回転させる)をした後、蒸気タービン2から排出されて復水器3へ送られ、水または海水により冷却されて蒸気発生装置1へ返される。なお蒸気タービン2で行われた仕事によって、蒸気タービン2に接続された発電機4にて電力へ変換される。
一方、海水等の冷却水は循環水ポンプ5により復水器3へ供給され、蒸気タービン2から排気された蒸気と熱交換を行い放水槽7へと導かれる。放水槽7では他ユニットの冷却水と合流し外洋8へと注がれる。
このように構成された熱交換システムでは、水の流路は、複数のユニットからの放水槽7までは別経路で放水槽7で合流し、放水槽7より先(外洋8)へはユニット共通となっている。
このため、放水槽7から外洋8までの圧力損失が他ユニット冷却水流量の影響を受ける。この結果、自ユニットの冷却水量についても他ユニット冷却水量により変化する。
図2は循環水ポンプQH曲線(流量、揚程曲線)及びシステムヘッド曲線を、循環水系統の全揚程と循環水の流量との関係で表した図である。
図2に示すように、ポンプQH曲線は、ポンプ運転点(流量(Q)と全揚程(H))との関係を、各翼開度a〜d毎の曲線で表すものである。システムヘッド曲線は、基準システムヘッド曲線(実線)と実運転システムヘッド曲線(破線)があり、循環水系統の全揚程と循環水の流量との関係を表すものであり、複数ユニット構成のシステムでは、ユニットの運転数に応じて特性が変化する。ユニットを実際に運転させたときの実績を「基準」としている。
ポンプQH曲線とシステムヘッド曲線との交点がそれぞれポンプ運転点となる。
ポンプQH曲線とシステムヘッド曲線との交点がそれぞれポンプ運転点となる。
他ユニット循環水系統の運転状態が変化すると、システムヘッド曲線が変化し、交点すなわちポンプ運転点も変化する(図2の基準システムヘッド曲線(実線)の点A→実運転システムヘッド曲線(破線)の点A’、基準システムヘッド曲線(実線)の点B→実運転システムヘッド曲線(破線)の点B’、基準システムヘッド曲線(実線)の点C→実運転システムヘッド曲線(破線)の点C’、基準システムヘッド曲線(実線)の点D→実運転システムヘッド曲線(破線)の点D’)。ここで、変化したポンプ運転点の変化量をΔPとする。
同図において、曲線どうしの交点におけるQH曲線の傾きをγとしたとき、補正流量ΔQ=γ×ΔPとなる。このように、基準となるシステムヘッド曲線(基準圧力P及び基準流量Q)及び傾きγが定められている。
ここで、図3のフローチャートを参照してこの熱交換システムの循環水ポンプ制御動作を説明する。
この熱交換システムでは、発電機4の負荷検出器により検出されたタービン負荷(以下これを「プラント負荷」と称す)が演算制御装置20に入力される。また各ユニット11,12の復水器3の入口に取り付けられた温度センサから検知信号が入力される。また演算制御装置20には、運転対象のユニットの運転台数が入力される。制御部22は、入力されたユニットの運転台数から、演算に利用するシステムヘッド曲線を決定する。この例では、2つのユニット11,12を運転する上で一方のユニット11のシステムヘッド曲線を補正する場合について説明する。
演算制御装置20では、海水温度(T)およびプラント負荷(L)が入力されると(ステップS101)、制御部22が、海水温度(T)およびプラント負荷(L)を、記憶部21の翼開度制御パターンに当てはめて、ユニット11の循環水ポンプ5の最適翼開度(a)を算出する(ステップS102)。
制御部22は、今回の運転台数の基準システムヘッド曲線を記憶部21から読み出して、演算の基準となる圧力(P)および循環水ポンプ基準流量(Q)を算出する(ステップS103)。なお基準となる圧力(P)は基準圧力という。
一方、各ユニット11,12では、各循環水ポンプ5毎に設けられた圧力伝送器9にて実際の循環水ポンプ吐出圧P’を計測し、計測した循環水ポンプ吐出圧P’を演算制御装置20に入力する(ステップS104)。
演算制御装置20では、制御部22が、入力された循環水ポンプ吐出圧(P’)と基準圧力(P)との差分の圧力値ΔPを求める。つまりΔP=P−P’を計算する(ステップS105)。
続いて、制御部22は、差分の圧力値ΔPとQH曲線の傾きγとを掛け合わせて、補正流量(ΔQ)を計算し、計算した補正流量(ΔQ)を、基準システムヘッド曲線に示される基準流量(Q)に加えることで、補正後の循環水の流量である補正後流量(Q’)を算出する(ステップS106)。すなわち実運転システムヘッド曲線を算出する。
続いて、制御部22は、基準システムヘッド曲線から、基準流量(Q)時の可動翼開度である基準翼開度(a)と、補正後流量(Q’)時の補正可動翼開度(Δa)とを算出する(ステップS107)。
そして、制御部22は、算出した補正可動翼開度(Δa)を、基準翼開度(a)に加えることで、補正後可動翼開度(a’)を算出する(ステップS108)。
制御部22は、算出した補正後可動翼開度(a’)に応じた翼開度制御信号S1を各ユニット11,12の循環水ポンプ5へ送ることで、循環水ポンプ5の翼開度を制御(可動翼の開閉角度を調整)する(ステップS109)。
つまり、制御部22は、基準のシステムヘッド曲線を、測定した循環水ポンプ吐出圧P’で補正し、補正した実運転システムヘッド曲線を用いて、電力利得が最大となる循環水翼開度を再計算し、再計算した循環水翼開度に応じた翼開度制御信号S1により循環水ポンプ5を制御することで、他ユニット運転状態変化に即した循環水ポンプ翼開度の最適運用が可能となる。
このようにこの第1実施形態によれば、ユニット11とユニット12のそれぞれの循環水が合流する2ユニット構成で循環水を循環させて熱交換システムを運用する上で、補正対象のユニットが、例えばユニット11である場合、ユニット11の基準システムヘッド曲線を、実際に測定した循環水ポンプ吐出圧(P’)にて補正して循環水ポンプ5を制御することで、2ユニット構成で運用する上で循環水ポンプ5における循環水の流量をより高い精度で制御することができる。
また、この熱交換システムでは、循環水の流量補正のために、循環水ポンプ吐出圧P’を用いており、流量変化量に対する圧力変化量は、従来利用されていた電動機4の電流値に比べ変化幅が広い(大きい)ことから、より精度の高い補正が可能となる。
(第2実施形態)
図4乃至図6を参照して第2実施形態を説明する。
なお第2実施形態のブロック構成は、基本的には第1実施形態と同じであり、図1のブロック構成を用いて第2実施形態を説明する。
図4乃至図6を参照して第2実施形態を説明する。
なお第2実施形態のブロック構成は、基本的には第1実施形態と同じであり、図1のブロック構成を用いて第2実施形態を説明する。
すなわち、この第2実施形態は、演算制御装置20の記憶部21に記憶されている情報(基準システムヘッド曲線)と演算処理が第1実施形態とは異なる。
図4に示すように、第1実施形態では、記憶部21に記憶されているのはユニットの運転台数毎の基準システムヘッド曲線であったが、この第2実施形態では、記憶部21には、他ユニットの循環水ポンプ5の運転台数毎に複数の基準システムヘッド曲線41〜43が記憶されている。
つまり、第1ユニット11と第2ユニット12にはそれぞれ循環水ポンプ5が2台ずつあり、第1ユニット11の2台の循環水ポンプ5を運転し、さらに第2ユニット12については0台、1台、2台の循環水ポンプ5を運転するケースがあり、いずれのケースでも流量を補正する必要があり、この例はさらに精密な運用を行うための例である。
この場合、記憶部21には、図5に示すように、循環水ポンプ5の運転台数毎の翼開度制御パターン51〜53が記憶されているものとする。
翼開度制御パターン51は、自ユニット11に対する他のユニット12の循環水ポンプ5を2台運転する場合のパターンである。翼開度制御パターン52は、自ユニット11に対する他のユニット12の循環水ポンプ5を1台運転する場合のパターンである。翼開度制御パターン53は、自ユニット11に対する他のユニット12の循環水ポンプ5を0台運転する場合のパターンである。
この第2実施形態では、発電機4の負荷検出器からプラント負荷が演算制御装置20に入力される。またユニット11,12の復水器3の入口に取り付けられた温度センサから検知信号が演算制御装置20に入力される。また演算制御装置20には、自ユニット11に対する他ユニット12の循環水ポンプ5の運転台数を指定するポンプ運転信号(ポンプ運転台数n)が入力される(図6のステップS201)。
すると、演算制御装置20では、制御部22が、記憶部21に記憶されている複数の基準システムヘッド曲線および翼開度制御パターン51〜53の中から、入力されたポンプ運転台数信号に適した基準システムヘッド曲線および翼開度制御パターン51〜53のいずれかを読み出し、読み出した基準システムヘッド曲線および翼開度制御パターンに基づいて第1実施形態と同様の演算処理(ステップS102〜S109)を行い、循環水ポンプ5を制御することで、より詳細な最適翼開度の運用が可能になる。
このようにこの第2実施形態によれば、自ユニット11の循環水ポンプ5から実際に循環水ポンプ吐出圧力(P’)を測定し、その測定した循環水ポンプ吐出圧力(P’)を用いて、自ユニット11に対する他ユニット12の循環水ポンプ5の運転台数に応じた基準システムヘッド曲線41〜43から補正流量(ΔQ)、補正後流量(Q’)および補正後可動翼開度(a’)を求め、各循環水ポンプ5単位に翼開度をより詳細に調整することで、より効率的な熱交換システムの運用が可能になる。
なお、第1実施形態のユニット毎の補正例と第2実施形態のポンプ台数毎の補正例とを組み合わせてもよい。
この場合、予め循環水ポンプ5を制御するパターンを、他のユニットの運転数毎および他のユニットの循環水ポンプの運転台数毎に記憶部21に記憶しておき、制御部22は、他のユニットの運転数および他のユニットの循環水ポンプの運転台数に応じたパターンを記憶部21から読み出し、読み出したパターンに基づいて循環水ポンプ5を制御する。
この場合、予め循環水ポンプ5を制御するパターンを、他のユニットの運転数毎および他のユニットの循環水ポンプの運転台数毎に記憶部21に記憶しておき、制御部22は、他のユニットの運転数および他のユニットの循環水ポンプの運転台数に応じたパターンを記憶部21から読み出し、読み出したパターンに基づいて循環水ポンプ5を制御する。
(第3実施形態)
図7乃至図9を参照して第3実施形態を説明する。
なお第3実施形態は、基本的には第1実施形態および第2実施形態と同様であり、第2実施形態で示した例で、他ユニットの循環水ポンプ5の運転台数が減少した場合に対応するものである。
図7乃至図9を参照して第3実施形態を説明する。
なお第3実施形態は、基本的には第1実施形態および第2実施形態と同様であり、第2実施形態で示した例で、他ユニットの循環水ポンプ5の運転台数が減少した場合に対応するものである。
図7に示すように、第3実施形態において、演算制御装置20の記憶部21には、自ユニット11の循環水ポンプ5の流量の閾値(過流量になる前の一定の制限値)が記憶されている。各ユニット11,12の循環水ポンプ5には流量計が取り付けられており、各流量計から循環水ポンプ5を通過する循環水の流量が演算制御装置20に入力される。なお流量計の流量に加えて、補正後流量(Q’)=(Q+ΔQ)を利用してもよい。
例えばグラフで説明すると、記憶部21には、図8に示すように、システムヘッド曲線81〜83およびポンプQH曲線の他に、閾値として、過流量域80が設定されている。
制御部22は、循環水ポンプ5の流量が予め設定された過流量の閾値を超えた場合、つまり循環水ポンプ5の流量が過流量域80に入った場合、復水器出口弁6を絞るように制御する。
制御部22は、循環水ポンプ5の流量が予め設定された過流量の閾値を超えた場合、つまり循環水ポンプ5の流量が過流量域80に入った場合、復水器出口弁6を絞るように制御する。
ここで、2つのユニット11,12の全ての循環水ポンプ5を動作させ、自ユニット11の循環水ポンプ5を、例えば開度aで運用中には、システムヘッド曲線81の状態であるが、他ユニット12の2台の循環水ポンプ5が動作を停止した場合は、運転状態がシステムヘッド曲線82の状態に移行し、過流量運転の状態に陥る。
この場合、復水器出口弁6を絞ることで、システムヘッド曲線83の状態に移行し、過流量運転の状態を回避することができる。
具体的な動作を説明すると、図9に示すように、演算制御装置20では、制御部22は、第1実施形態および第2実施形態に示した循環水ポンプ5の翼開度の補正制御を行いながら(図9のステップS201〜S109)、入力された循環水ポンプ5の循環水の流量と記憶部21に記憶されている閾値とを比較して自ユニット11の循環水ポンプ5の流量を監視している(ステップS301)。
流量を監視中、循環ポンプ5の流量が閾値を超えた場合(ステップS301のNo)、制御部22は、弁制御信号S2を復水器出口弁6へ出力する。これにより、復水器出口弁6の開度が絞られて(ステップS302)、復水器3から排出される海水の流量が制限される。
すなわち、この第3実施形態は、循環水ポンプ5が過流量になる前に、演算制御装置20から復水器出口弁6へ弁制御信号S2を出力して復水器3から排出される海水の流量を制限(制御)するよう構成したものである。
このようにこの第3実施形態によれば、第1実施形態および第2実施形態に示した循環水ポンプ5の翼開度の補正制御に加え、循環水ポンプ5の流量を監視し、必要に応じてユニット11の復水器出口弁6を自動的に絞ることで、複数ユニット11,12で運転中に他ユニット12の循環水ポンプ5の運転台数が減少した場合に、自ユニット11の循環水ポンプ5が過流量となる場合があるが、このように場合においても不具合を速やかに解消することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
第1乃至第3実施形態で示した補正機能に加えて、例えば復水器3の出入口に水温計を取り付け、水温計からの水温を制御部へ入力することで制御部22が水温を監視し、復水器3の出入口の温度差が一定値以上になった場合に、対象ユニットの循環水ポンプ5の翼の開度を最大開度とするように制御することで、復水器3の出入口の温度差を低減することができる。
また上記実施形態に示した各構成要素を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現してもよく、また上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体:electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。電子媒体としては、例えばCD−ROM等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア:Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。
1…蒸気発生装置、2…蒸気タービン、3…復水器、4…発電機、5…循環水ポンプ、6…復水器、7…放水路、8…外洋、9…圧力伝送器、20…演算制御装置、21…記憶部、22…制御部。
Claims (8)
- 水源からの水の流量を翼の開度を可変して調整可能な循環水ポンプと、前記循環水ポンプにより吐き出された水でタービンからの蒸気を冷却する復水器とを備えたユニットを複数有し、各ユニットの前記復水器へ通水した前記水を合流させて前記水源へ放水する放水槽とを備えた熱交換システムに用いられる循環水ポンプ制御装置において、
前記循環水ポンプが前記水を吐き出す基準圧力と前記水の基準流量との関係を示すシステムヘッド関数が記憶された記憶部と、
前記各ユニットの前記循環水ポンプにそれぞれ設けられ、前記循環水ポンプから吐き出される水の吐出圧力を測定する圧力計と、
補正対象のユニットに取り付けられた前記圧力計により実際に計測された吐出圧力と前記記憶部から読み出したシステムヘッド関数における基準圧力との差分から補正流量を算出し、算出された前記補正流量に基づいて補正したシステムヘッド関数を用いて前記補正対象のユニットの循環水ポンプの翼の開度を制御する制御部と
を具備することを特徴とする循環水ポンプ制御装置。 - 水源からの水の流量を翼の開度を可変して調整可能な循環水ポンプと、前記循環水ポンプにより吐き出された水でタービンからの蒸気を冷却する復水器とを備えたユニットを複数有し、各ユニットの前記復水器へ通水した前記水を合流させて前記水源へ放水する放水槽とを備えた熱交換システムに用いられる循環水ポンプ制御装置において、
前記循環水ポンプが前記水を吐き出す基準圧力と前記水の基準流量との関係を示すシステムヘッド関数と、前記循環水ポンプの翼の開度毎の基準流量と揚程との関係を示すポンプ流量・揚程関数とが記憶された記憶部と、
前記各ユニットの前記循環水ポンプにそれぞれ設けられ、前記循環水ポンプから吐き出される水の吐出圧力を測定する圧力計と、
前記記憶部から読み出したシステムヘッド関数を用いて前記補正対象のユニットの前記循環水ポンプの現在の翼の開度から前記循環水ポンプの基準流量を求める手段と、補正対象のユニットに取り付けられた前記圧力計により実際に計測された吐出圧力と前記システムヘッド関数における基準圧力との差分を算出する手段と、前記システムヘッド関数と前記ポンプ流量・揚程関数との交点における接線と前記差分とを掛け合わせて変化流量を算出する手段と、算出された前記基準流量と前記変化流量とを足し合わせて補正流量を算出する手段と、算出された前記補正流量に基づいて前記システムヘッド関数を補正し、補正した実運転システムヘッド関数を用いて前記補正対象のユニットの循環水ポンプの翼の開度を制御する手段とを有する制御部と
を具備することを特徴とする循環水ポンプ制御装置。 - 前記制御部は、
前記補正流量により補正した実運転システムヘッド関数を用いて、前記循環水ポンプの動力と前記タービンの発電出力を最適化した電力利得が最大となる循環水翼開度を求め、前記循環水ポンプを制御することを特徴とする請求項1または2いずれか記載の循環水ポンプ制御装置。 - 予め循環水ポンプを制御するパターンを、他のユニットの運転数毎に前記記憶部に記憶しておき、
前記制御部は、
他のユニットの運転数に応じた前記パターンを前記記憶部から読み出し、読み出した前記パターンに基づいて前記循環水ポンプを制御することを特徴とする請求項1または2いずれか記載の循環水ポンプ制御装置。 - 予め前記循環水ポンプを制御するパターンを、他のユニットの循環水ポンプの運転台数毎に前記記憶部に記憶しておき、
前記制御部は、
他のユニットの循環水ポンプの運転台数に応じた前記パターンを前記記憶部から読み出し、読み出した前記パターンに基づいて前記循環水ポンプを制御することを特徴とする請求項1または2いずれか記載の循環水ポンプ制御装置。 - 予め前記循環水ポンプを制御するパターンを、他のユニットの運転数毎および他のユニットの循環水ポンプの運転台数毎に前記記憶部に記憶しておき、
前記制御部は、
他のユニットの運転数および他のユニットの循環水ポンプの運転台数に応じた前記パターンを前記記憶部から読み出し、読み出した前記パターンに基づいて前記循環水ポンプを制御することを特徴とする請求項1または2いずれか記載の循環水ポンプ制御装置。 - 前記復水器から排水される水の流量を制限するための弁をさらに備え、
前記制御部は、
前記循環水ポンプの流量が予め設定された過流量の閾値を超えた場合、前記弁を絞るように制御することを特徴とする請求項1または2いずれか記載の循環水ポンプ制御装置。 - 水源からの水の流量を翼の開度を可変して調整可能な循環水ポンプと、前記循環水ポンプにより吐き出された水でタービンからの蒸気を冷却する復水器とを備えたユニットを複数有し、各ユニットの前記復水器へ通水した前記水を合流させて前記水源へ放水する放水槽とを備えた熱交換システムに用いられる循環水ポンプ制御装置における循環水ポンプ制御方法において、
前記ユニットの運転台数毎に設定された前記環水ポンプが前記水を吐き出す吐出圧力と基準となる前記水の流量(基準流量)との関係を示すシステムヘッド関数を記憶部に記憶し、
前記各ユニットの前記循環水ポンプにそれぞれ設けられた圧力計が、前記循環水ポンプから吐き出される水の吐出圧力を測定し、
補正対象のユニットに取り付けられた前記圧力計により実際に計測された吐出圧力と前記記憶部から読み出したシステムヘッド関数における吐出圧力との差分から補正流量を算出し、
算出した前記補正流量に基づいて補正したシステムヘッド関数に基づいて前記補正対象のユニットの循環水ポンプの翼の開度を制御することを特徴とする循環水ポンプ制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011148777A JP2013015276A (ja) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | 循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011148777A JP2013015276A (ja) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | 循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013015276A true JP2013015276A (ja) | 2013-01-24 |
Family
ID=47688107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011148777A Pending JP2013015276A (ja) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | 循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013015276A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113513746A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-10-19 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 | 一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58152196A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Hitachi Ltd | 可動翼循環水ポンプの翼開度制御装置 |
JPS60165684U (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-02 | 株式会社日立製作所 | 可変翼循環水ポンプ保護装置 |
JPS62102085A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-12 | Hitachi Ltd | 復水器冷却用ポンプの運転台数制御方法 |
JPS62103497A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Toshiba Corp | 復水器冷却水系統における可変翼制御装置 |
JPH01174592U (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-12 | ||
JPH0217386A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-22 | Toshiba Corp | 復水器真空度制御装置 |
JPH03144288A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-19 | Toshiba Corp | 復水器冷却水の制御方法 |
JPH0545076A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Toshiba Corp | 復水器循環水装置 |
JPH0682178A (ja) * | 1992-09-01 | 1994-03-22 | Toshiba Corp | 循環水系統設備 |
JPH10176673A (ja) * | 1996-10-15 | 1998-06-30 | Sayama Seisakusho:Kk | 給水装置 |
JP2000045983A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Hitachi Ltd | 海水ポンプの運転装置 |
-
2011
- 2011-07-05 JP JP2011148777A patent/JP2013015276A/ja active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58152196A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Hitachi Ltd | 可動翼循環水ポンプの翼開度制御装置 |
JPS60165684U (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-02 | 株式会社日立製作所 | 可変翼循環水ポンプ保護装置 |
JPS62102085A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-12 | Hitachi Ltd | 復水器冷却用ポンプの運転台数制御方法 |
JPS62103497A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Toshiba Corp | 復水器冷却水系統における可変翼制御装置 |
JPH01174592U (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-12 | ||
JPH0217386A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-22 | Toshiba Corp | 復水器真空度制御装置 |
JPH03144288A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-19 | Toshiba Corp | 復水器冷却水の制御方法 |
JPH0545076A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Toshiba Corp | 復水器循環水装置 |
JPH0682178A (ja) * | 1992-09-01 | 1994-03-22 | Toshiba Corp | 循環水系統設備 |
JPH10176673A (ja) * | 1996-10-15 | 1998-06-30 | Sayama Seisakusho:Kk | 給水装置 |
JP2000045983A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Hitachi Ltd | 海水ポンプの運転装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113513746A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-10-19 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 | 一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法 |
CN113513746B (zh) * | 2021-04-26 | 2023-02-28 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 | 一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8757105B2 (en) | System and method for controlling liquid level in a vessel | |
JP4505436B2 (ja) | 冷却塔群の省エネルギー運転方法及びこれに用いる冷却塔群 | |
US20160298883A1 (en) | System and method for controlling fluid flow and temperature within a pumped two-phase cooling distribution unit | |
US10352293B2 (en) | Fluid system | |
US10480515B2 (en) | Performance map control of centrifugal pumps | |
JP2015108461A (ja) | 熱源機運転台数制御装置、熱源システム、制御方法及びプログラム | |
JP2010007665A (ja) | ガス・蒸気タービン設備を一次制御する方法 | |
JP5013974B2 (ja) | 冷却水温度の推測方法および推測装置 | |
KR102411512B1 (ko) | 고풍속 고난류에서의 풍력발전기 피치제어 방법 | |
JP4782661B2 (ja) | 熱発生設備の冷却方法及び熱発生設備の冷却装置 | |
JP2011085446A (ja) | エンジン冷却液制御装置およびエンジン台上試験システム | |
US20140177772A1 (en) | Apparatus and method for controlling gain according to rate of change in water level of steam generator in nuclear power plants | |
JP2013015276A (ja) | 循環水ポンプ制御装置および循環水ポンプ制御方法 | |
JP2014167262A (ja) | 作動油の温度制御装置 | |
JP2019049234A (ja) | 蒸気タービン発電機の抽気制御方法及びその制御装置 | |
JP2009103421A (ja) | ヒートポンプシステム | |
EP1298297A2 (en) | Control device for gas turbine cooling steam pressure | |
US10253653B2 (en) | Exhaust chamber cooling apparatus and steam turbine power generating facility | |
JP2007255198A (ja) | エネルギープラントの最適運用システムと方法、およびプログラム | |
JP2014227911A (ja) | 発電プラント | |
JP2007107761A (ja) | 復水器冷却水流量調節装置 | |
JP6751794B1 (ja) | 復水循環システムおよび復水循環方法 | |
JP5922190B2 (ja) | 取放水温度差管理装置および取放水温度差管理方法 | |
JP2021017995A (ja) | 熱源システム、制御方法、及びプログラム | |
JP2016133392A (ja) | 循環水ポンプ制御システム及び制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141007 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150224 |