JP2020176737A - Condensed water circulation system and condensed water circulation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、例えば火力発電プラントなどにおける復水循環システムおよび復水循環方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a condensate circulation system and a condensate circulation method in, for example, a thermal power plant.
一般に、火力発電プラントは、復水器から脱気器までの間の水路（以下「復水系統」と称す）に、復水を流すためのポンプ（復水ポンプや復水昇圧ポンプなど）やグランド蒸気を復水化するためのグランド蒸気復水器を設けている。 In general, a thermal power plant has a pump (condensation pump, condensate booster pump, etc.) for flowing condensate through the water channel between the condenser and the deaerator (hereinafter referred to as the "condensation system"). A ground steam condenser is provided to condense the ground steam.
また、グランド蒸気復水器から脱気器までの間の水路を分岐させて復水器に戻す水路（以下「復水再循環系統」と称す）を設けている。この復水再循環系統には、復水再循環弁を設けており、この復水再循環弁の開度を制御装置からの制御指令（開度信号）で調整することにより、ポンプやグランド蒸気復水器の最低必要流量を確保している。 In addition, a water channel (hereinafter referred to as "condensate recirculation system") is provided to branch the water channel from the ground steam condenser to the deaerator and return it to the condenser. This condensate recirculation system is provided with a condensate recirculation valve, and by adjusting the opening degree of this condensate recirculation valve with a control command (opening signal) from the control device, a pump or ground steam can be used. The minimum required flow rate of the condenser is secured.
従来の制御装置は、復水系統に設けた流量センサにより流量を検出し、検出した流量に応じて復水再循環弁の開度を調整している。従来、流量の検出には、ポンプとグランド蒸気復水器を通過する復水の流量を一つの流量センサで検出するため、ポンプとグランド蒸気復水器の下流側に流量センサを設けている。 In the conventional control device, the flow rate is detected by the flow rate sensor provided in the condensate system, and the opening degree of the condensate recirculation valve is adjusted according to the detected flow rate. Conventionally, in order to detect the flow rate, a flow rate sensor is provided on the downstream side of the pump and the ground steam condenser in order to detect the flow rate of the condensate passing through the pump and the ground steam condenser with one flow rate sensor.
しかしながら、従来の流量検出位置では、ポンプとグランド蒸気復水器の流量の総量（全吐出流量）しか検出できない。また、復水系統には、復水を他の用途（非常用など）に利用するための分岐路をいくつか設けるが、このような分岐路は、復水の流量が変動する要因になるため、復水の流量が変動する最大値を考慮し、ポンプやグランド蒸気復水器には高スペックのものを選定するしかなく、機器の大型化でコストアップの要因になっている。 However, at the conventional flow rate detection position, only the total flow rate (total discharge flow rate) of the pump and the ground steam condenser can be detected. In addition, the condensate system is provided with several branch paths for using the condensate for other purposes (emergency, etc.), but such a branch path causes the flow rate of the condensate to fluctuate. In consideration of the maximum value at which the flow rate of condensate fluctuates, there is no choice but to select pumps and ground steam condensers with high specifications, which is a factor in increasing the cost due to the increase in size of the equipment.
また、分岐路は、流量センサの設置位置よりも下流に設ける必要があるが、復水系統は下流に向かうほど、配管の引き回し等の関係で分岐路の設置個所が制限されるという問題もある。 In addition, the branch road must be provided downstream from the installation position of the flow sensor, but there is also a problem that the installation location of the branch road is restricted as the condensate system goes downstream due to the routing of pipes and the like. ..
本発明が解決しようとする課題は、ポンプやグランド蒸気復水器を通過する復水の流量を精度よく検出し、復水系統および再循環系統に適したスペックの機器（ポンプやグランド蒸気復水器）を導入してコストダウンを図るとともに、分岐路を復水系統の上流側に配置できる復水循環システムおよび復水循環方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to accurately detect the flow rate of condensate passing through a pump or a ground steam condenser, and to use a device having specifications suitable for the condensate system and the recirculation system (pump or ground steam condensate). The purpose is to provide a condensate circulation system and a condensate circulation method that can arrange a branch road on the upstream side of the condensate system while reducing costs by introducing a vessel).
実施形態の復水循環制御装置は、タービンの蒸気を水に戻して復水として貯蔵する復水器と、供給される復水中の溶存酸素を除去する脱気器と、復水器と脱気器とを接続して復水を流す第１水路と、復水器よりも下流の第１水路に設けられ、復水器に貯蔵される復水を、第１水路を通じて脱気器へ供給する復水ポンプと、復水ポンプの下流の第１水路に設けられ、第１水路の復水を利用してタービンのグランド蒸気を水に戻すグランド蒸気復水器と、グランド蒸気復水器の下流の第１水路から分岐して復水器に至るように設けられ、第１水路の復水の一部を復水器へ戻すための第２水路と、第２水路に設けられ、制御を受けて弁の開度を調整することで第２水路における復水器への復水の流量を調整する再循環弁と、脱気器の入口付近の第１水路に設けられ、脱気器に給水される復水の流量を検出する流量センサと、グランド蒸気復水器から第２水路の分岐位置までの間の第１水路に設けられ、第１水路を流れる復水の圧力を計測する第１圧力計と、復水ポンプからグランド蒸気復水器２までの間の第１水路に、第１水路から分岐して設けられ、第１水路の復水を利用するための一つ以上の分岐路と、脱気器に給水される復水の流量と、復水器の内部の圧力に相当する値と、第１圧力計により計測される第１圧力と、再循環弁の現在の開度とを基に、調整すべき再循環弁の開度を決定し、決定した開度により再循環弁を制御する制御装置とを具備する。
The condensate circulation control device of the embodiment includes a condenser that returns the steam of the turbine to water and stores it as condensate, a deaerator that removes dissolved oxygen in the supplied condensate, and a condenser and a deaerator. The condensate that is provided in the first canal that connects and flows the condensate and the first canal that is downstream of the condenser and stores the condensate in the condenser is supplied to the deaerator through the first canal. A water pump, a ground steam condenser installed in the first water channel downstream of the condensate pump, and using the condensate of the first water channel to return the ground steam of the turbine to water, and a ground steam condenser downstream of the ground steam condenser. It is provided so as to branch from the first channel to the condenser, and is provided in the second channel for returning a part of the condensed water of the first channel to the condenser, and in the second channel under control. A recirculation valve that adjusts the flow of condensate to the condenser in the second water channel by adjusting the opening of the valve, and a recirculation valve that is installed in the first water channel near the inlet of the deaerator to supply water to the deaerator. A flow sensor that detects the flow of condensate, and a first pressure that is installed in the first channel between the ground steam condenser and the branch position of the second channel and measures the pressure of the condensate flowing through the first channel. The meter and one or more branch channels provided branching from the first channel in the first channel between the condensate pump and the
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実施形態の火力発電プラントの構成を示す図である。
図１に示すように、第１実施形態の火力発電プラントには、復水器１から下流の脱気器６との間を管で接続して復水を流す第１水路１５（以下「復水系統１５」と称す）と、圧力計８から脱気器６までの間の水路を分岐させて復水器１に接続する第２水路１６（以下「復水再循環系統１６」と称す）と、これら系統へ復水を循環させる制御を行う制御装置２０とが設けられている。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a thermal power plant according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, in the thermal power plant of the first embodiment, the first water channel 15 (hereinafter, “condensation”) in which the
脱気器６は、復水器１から復水系統１５を通じて給水される復水を脱気し、次の処理装置（ボイラーなど）へ送るものであり、復水系統１５を通じて供給される復水中の溶存酸素を除去する。
The deaerator 6 degass the condensate supplied from the
復水系統１５は、復水器１の内部貯水を脱気器６に給水するための水路である。復水系統１５には、複数の機器（復水ポンプ１１、流量センサ３、分岐路４、グランド蒸気復水器２、復水昇圧ポンプ１２、圧力計８、流量センサ５）が上流から下流に向けてその順で設けられている。復水昇圧ポンプ１２は、昇圧が必要な場合に設けるポンプであり、必須要素ではない。
The
復水器１は、蒸気タービンから排出される蒸気を水に戻す、いわゆる復水する機器である。復水器１には、貯蔵復水の圧力（内圧）Ｐ１を計測する圧力計１０が設けられている。圧力計１０は、計測した貯蔵復水の圧力（内圧）Ｐ１を制御装置２０へ通知する。
The
復水ポンプ１１は、復水系統１５の復水を下流へ送る（供給する）ポンプであり、復水器１から下流の水路（復水系統１５）に設けられている。グランド蒸気復水器２は、蒸気タービンのタービングランド部からの余剰蒸気であるグランド蒸気を、復水系統１５の復水を利用して復水する機器であり、復水ポンプ１１の下流の水路（復水系統１５）に設けられている。
The
流量センサ３は、復水ポンプ１１の出口付近（下流側の水路）に設けられている。流量センサ３は、復水ポンプ１１から突出する復水の流量を検出し、検出した復水の流量を制御装置２０へ通知する。
The
分岐路４は、復水ポンプ１１からグランド蒸気復水器２までの間の水路（復水系統１５）から分岐して設けられている。より具体には、分岐路４は、流量センサ３とグランド蒸気復水器２との間の水路（復水系統１５）に設けられている。分岐路４は、復水をさまざまに用途に利用するよう一つ以上設けられている。この例では３つの分岐路４が設けられている。
The
復水昇圧ポンプ１２は、グランド蒸気復水器２の出口付近（下流側の水路）に設けられている。脱気器６は、例えばタービン建屋の２階や３階などの高い位置に設置されるため、復水昇圧ポンプ１２は、高い位置の脱気器６まで復水を給水するために昇圧するポンプである。
The
圧力計８は、グランド蒸気復水器２から復水再循環系統１６の分岐位置までの間の水路（復水系統１５）に設けられている。より具体的には、圧力計８は、復水昇圧ポンプ１２の出口付近（吐出口または下流）の水路（復水系統１５）に設けられている。圧力計８は、復水昇圧ポンプ１２の出口付近の水路（復水系統１５）を流れる復水の圧力（第１圧力Ｐ２）を検出し、検出した復水の圧力（第１圧力Ｐ２）を制御装置２０へ通知する。
The
流量センサ５は、脱気器６の入口付近（脱気器６の上流側）の水路（復水系統１５）に設けられている。流量センサ５は、復水系統１５を通じて脱気器６に給水される復水の流量を検出し、検出した復水の流量を制御装置２０へ通知する。
The
復水再循環系統１６は、復水系統１５を流れる復水の一部を取水し復水器１に戻すための水路であり、グランド蒸気復水器２の下流の水路（復水系統１５）から分岐して復水器１に接続し復水が循環するように設けられている。この復水再循環系統１６には、復水再循環弁７が設けられている。この復水再循環弁７は、制御装置２０から入力される制御指令（開度信号）によって弁の開度を調整する。この復水再循環弁７は、復水再循環系統１６における復水器１への復水の流量を調整するために制御装置２０から制御を受けて弁の開度を調整する。
The
つまり、復水再循環弁７で復水再循環系統１６を流れる復水の量を調整することで、復水ポンプ１１、復水昇圧ポンプ１２やグランド蒸気復水器２の最低必要流量（ミニマムフロー）を確保する。
That is, by adjusting the amount of condensate flowing through the
制御装置２０は、脱気器６の入口付近で流量センサ５により検出される復水の流量Ｆ２と、圧力計１０により計測される復水器１の内圧Ｐ１と、復水昇圧ポンプ１２の出口付近で圧力計８により計測される復水の圧力Ｐ２とを基に、系統のミニマムフローを確保するよう復水再循環弁７の開度信号（制御信号）を生成および出力し復水再循環弁７の開度を調整する。復水器１の内圧Ｐ１は、プラント運転中はほぼ一定であるため、復水器１の内部の圧力に相当する値としてもよい。
The
したがって、制御装置２０は、脱気器６に給水される復水の流量Ｆ２と、復水器１の内部の圧力に相当する値と、圧力計８により計測される圧力Ｐ２と、再循環弁７の現在の開度Ｓ１とを基に、調整すべき再循環弁７の開度を決定し、決定した開度により再循環弁７を制御する。
Therefore, the
このため、制御装置２０は、以下のように構成される。
Therefore, the
すなわち、図２に示すように、第１実施例の制御装置２０は、比較器２１、Proportional-Integral-Differential演算器２２（以下「ＰＩＤ演算器２２」と称す）、演算器２３、加算器２４、入力器２５を有する。
That is, as shown in FIG. 2, the
演算器２３は、復水再循環弁７から得られる弁の現在の開度Ｓ１と、圧力計８により計測される復水の圧力Ｐ２と、圧力計１０により計測される復水器１の内部の圧力（内圧）Ｐ１とを基に演算し、復水再循環系統１６の復水再循環弁７の位置を通過する復水の流量である通過流量Ｆ１を求める。
The
具体的には、演算器２３は、下記（式１）により通過流量Ｆ１を求める。なお、復水器１の内部の圧力Ｐ１は、プラント運転中にほぼ変動しないため、予め設定した固定値であってもよい。
Ｆ１＝（Ｓ１／ｋ）×√（Ｐ２−Ｐ１）…（式１）
但し、ｋは係数であり、循環系統の規模によって異なる。ｋは、例えば１１．５６などを適用する。
Specifically, the
F1 = (S1 / k) × √ (P2-P1) ... (Equation 1)
However, k is a coefficient and varies depending on the scale of the circulation system. For k, for example, 11.56 is applied.
加算器２４は、流量センサ５から入力される流量信号（脱気器６の入口付近で検出される復水の流量Ｆ２）と、演算器２３により求められた通過流量Ｆ１とを加算し、２つの系統（復水系統１５および復水再循環系統１６）に流れる復水の総流量Ｆを求める。
The
入力器２５には、予め最低必要流量の閾値Ａ（設定値）が設定されており、入力器２５は、この閾値Ａ（設定値）を比較器２１に出力する。
A threshold value A (set value) for the minimum required flow rate is set in advance in the
比較器２１は、加算器２４から出力される総流量Ｆ（Ｆ１＋Ｆ２）と入力器２５から入力される最低必要流量の閾値Ａ（設定値）とを比較し、互いの差分値（±０、＋αまたは−α）を出力する。閾値Ａは２つの系統（復水系統１５および復水再循環系統１６）の最低必要流量の総量とする。
The
ＰＩＤ演算器２２は、比較器２１から出力される差分値に応じた開度Ｓ１’の信号を生成し、復水再循環弁７へ出力し、復水再循環弁７を制御して復水再循環弁７の開度を調整する。
The
すなわち、入力器２５、比較器２１およびＰＩＤ演算器２２は、加算器２４により算出されたグランド蒸気復水器２を通過する復水の流量Ｆを用いて、所定の最低必要流量（設定値Ａ）になるよう再循環弁７の開度を決定し復水再循環弁７を制御する制御器として機能する。
That is, the
ここで、火力発電プラントの動作を説明する。
この火力発電プラントでは、復水ポンプ１１、復水昇圧ポンプ１２を動作させて復水器１の内部貯水を脱気器６へ供給する。復水系統１５を流れる復水の一部は、復水系統１５から分岐した復水再循環系統１６へ流れて復水器１へ戻される。
Here, the operation of the thermal power plant will be described.
In this thermal power plant, the
この際、制御装置２０は、復水再循環系統１６の復水器１入口付近に設けた復水再循環弁７を制御して弁の開度Ｓ１’を調整する。
At this time, the
制御装置２０は、復水再循環弁７の開度Ｓ１’を決定するために、以下のような測定値や検出値を用いて演算する。
The
測定値や検出値は、脱気器６入口付近に設けられた流量センサ５により検出される流量Ｆ２と、復水昇圧ポンプ１２の出口付近に設けられた圧力計８により計測される圧力Ｐ２と、復水再循環弁７の現在の開度Ｓ１を用いる。なお、復水再循環弁７の現在の開度Ｓ１は、開度Ｓ１の信号を出力する際の値を記憶しておき、その値を利用してもよく、行った制御に対して復水再循環弁７から返ってくる開度値を利用してもよい。
The measured values and detected values are the flow rate F2 detected by the
流量センサ５により計測される復水流量Ｆ２は、復水昇圧ポンプ１２の出口流量から復水再循環弁７の位置の通過流量Ｆ１を減じたものである。
The condensate flow rate F2 measured by the
そこで、制御装置２０では、演算器２３が、復水再循環弁７の位置の通過流量Ｆ１を、圧力計１０により計測される復水器１の圧力（内圧）Ｐ１と、復水昇圧ポンプ１２の出口付近に設けられた圧力計８により計測される圧力Ｐ２と、復水再循環弁７の現在の開度Ｓ１とを上記（式１）に代入して算出する。
Therefore, in the
続いて、加算器２４が、演算器２３により算出された復水再循環弁７の位置の通過流量Ｆ１と、流量センサ５により計測された復水流量Ｆ２とを加算することにより、グランド蒸気復水器２を通過する復水流量Ｆを求め、比較器２１へ出力する。
Subsequently, the
比較器２１は、加算器２４により求められた復水流量Ｆと予め設定された最低必要流量の設定値Ａ（目標値、閾値などともいう）とを比較し、互いの差分値（±０、＋αまたは−α）をＰＩＤ演算器２２に出力する。
The
ＰＩＤ演算器２２は、比較器２１から入力される差分値に応じて、流量が設定値Ａに近づくよう新たな開度Ｓ１’の信号を生成し、復水再循環弁７へ出力し、復水再循環弁７の開度を調整する。
The
また、この実施形態では、復水系統１５に分岐路４を設ける位置（分岐位置）を、グランド蒸気復水器２や復水昇圧ポンプ１２の下流側にする必要がなくなり、分岐路４をグランド蒸気復水器２の上流側に配置することができるようになる。
Further, in this embodiment, it is not necessary to set the position (branch position) where the
これらの結果、グランド蒸気復水器２の最大容量は、通常運転中には使用しない分岐路４の設置箇所以降の流量を考慮しない通常運転時最大復水流量さえ満たせばよくなり、復水系統１５の規模に適した容量のグランド蒸気復水器２を選定し導入することができる。
As a result, the maximum capacity of the
以上説明したようにこの第１実施形態の火力発電プラントによれば、復水昇圧ポンプ１２の出口付近の圧力Ｐ２と復水再循環弁７の現在の開度Ｓ１とから、復水再循環弁７の通過流量Ｆ１を求めて、脱気器６入口付近の流量Ｆ２と加算することで算出したグランド蒸気復水器２の通過復水流量Ｆを用いて、復水再循環弁７の開度Ｓ１を制御することで、グランド蒸気復水器２の最低必要流量を確保できる。これにより、この火力発電プラントに導入すべきグランド蒸気復水器２の最適容量を導出できる。
As described above, according to the thermal power plant of the first embodiment, the condensate recirculation valve is based on the pressure P2 near the outlet of the
すなわち、グランド蒸気復水器２を選定する際に、分岐路４の分岐後の水路で要する流量を考慮する必要がなくなることから、最適容量のグランド蒸気復水器２を選定することができる。この結果、火力発電プラントのコストダウンを図るとともに、火力発電プラントを最適仕様で提供できる。
That is, when selecting the
次に、図３を参照して制御装置２０の第２実施例を説明する。なお、この第２実施例を説明するにあたり、第１実施例と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
図３に示すように、第２実施例の制御装置２０は、記憶部２６および選択器２７を有する。
Next, a second embodiment of the
As shown in FIG. 3, the
記憶部２６には、グランド蒸気復水器２の最低必要流量を示す第１設定値２６ａ（機器仕様から決定される固定値）と、復水ポンプ１１および復水昇圧ポンプ１２の最低必要流量を示す第２設定値２６ｂ（機器仕様から決定される固定値）とが記憶されている。
In the
選択器２７は、記憶部２６に記憶されている第１最低必要流量２６ａおよび第２最低必要流量２５ｂのうちいずれか高値を選択して所定の最低必要流量（Ａ）とする。
The
この第２実施例の制御装置２０の場合、第１実施例において固定値であった最低必要流量の設定値Ａを、グランド蒸気復水器２の最低必要流量と、復水ポンプ１１および復水昇圧ポンプ１２の最低必要流量との２つの設定値（第１設定値２６ａ、第２設定値２６ｂ）の中から選択して利用することで、第１実施例よりも最適設定値での制御が可能になる。
In the case of the
次に、図４を参照して制御装置２０の第３実施例を説明する。なお、この第３実施例を説明するにあたり、上記第１実施例および第２実施例と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
Next, a third embodiment of the
図４に示すように、第３実施例の制御装置２０は、複数の復水ポンプ１１（および複数の復水昇圧ポンプ１２）などのポンプが並列に配置され、各ポンプの運転台数が可変する火力発電プラントの復水流量制御に対応するための構成例である。
As shown in FIG. 4, in the
この第３実施例の制御装置２０は、記憶部２８および選択器２９を有する。記憶部２８には、並列接続される複数台の復水ポンプ１１のうちの１台が運転されるときの最低必要流量を示す第３設定値２８ａと、複数台の復水ポンプ１１が運転されるときの最低必要流量を示す第４設定値２８ｂとが記憶されている。すなわち記憶部２８には、復水ポンプ１１の運転台数に応じて異なる最低必要流量が記憶されている。
The
選択器２９は、復水ポンプ１１またはポンプ操作部から入力される復水ポンプ１１の運転信号９に応じた台数の最低必要流量を示す設定値（第３設定値２８ａまたは第４設定値２８ｂ）を選択して選択器２７へ出力する。復水ポンプ１１から出力される運転信号９は、例えばポンプが運転中であればHiが出力され、ポンプが停止中であればLoが出力される。"Hi"の運転信号９の数で運転台数がわかる。
The
この第３実施例の制御装置２０の場合、第２実施例において固定値であったポンプの最低必要流量の設定値２６ｂを、１台のポンプが運転する際の最低必要流量と複数台（この例では２台）のポンプが運転する際の最低必要流量との異なる複数の設定値（第３設定値２８ａまたは第４設定値２８ｂ）の中から選択器２９がポンプ運転台数に応じた設定値を選択して第２設定値２６ｂとして選択器２７へ出力するよう構成することで、複数台ある復水ポンプ１１の稼働状況に適した設定値での制御が可能になる。
In the case of the
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の火力発電プラントの構成を示す図である。なお、この第２実施形態を説明するにあたり、第１実施形態（図１）と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the thermal power plant of the second embodiment. In explaining the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment (FIG. 1), and the description thereof will be omitted.
図５に示すように、第２実施形態の火力発電プラントは、復水昇圧ポンプ１２と脱気器６との間の水路（復水系統１５）に外部から接続される水路としての流入路３１を有する。詳細には、復水再循環系統１６の分岐位置と脱気器６との間の水路（復水系統１５）に流入路３１の合流部が設けられている。流入路３１には、制御装置２０からの制御により開度を調整可能な弁３２が設けられている。流入路３１には、復水系統１５以外の他の水路（外部接続水路）からの水が弁３２を通じて流入流量Ｆ３で流入し、復水系統１５の復水と合流する。
As shown in FIG. 5, in the thermal power plant of the second embodiment, the
この第２実施形態では、弁３２の開度と弁３２の前後の圧力差から流量Ｆ３を算出し、脱気器６入口付近で検出される流量Ｆ２から減じる。
In this second embodiment, the flow rate F3 is calculated from the opening degree of the
このために、第４実施例の制御装置２０は、図６に示すように、減算器３３を有する。減算器３３には、脱気器６入口付近の復水系統１５に設置された流量センサ５により検出される流量Ｆ２と、流入路３１から流入する水の流入流量Ｆ３が入力される。減算器３３は、入力された流量Ｆ２から増加分の流入流量Ｆ３を減じて加算器２４に出力する。
To this end, the
この第２実施形態の場合、減算器３３は、脱気器６入口付近の流量Ｆ２から流入路３１から流入する水の流入流量Ｆ３を減じて加算器２４に出力することで、外部から流入路３１を通じて復水系統１５に流入する水の流量を除いた復水系統１５の正しい流量にて、調整対象の復水再循環弁７の開度を求めることができる。
In the case of the second embodiment, the
このようにこの第２実施形態によれば、他系統の水が流入路３１から復水系統１５に流入する流入流量がある場合に、脱気器６に給水される復水の流量Ｆ２から流入路３１から流入する水の流入流量Ｆ３を減じて加算器２４に出力することで、グランド蒸気復水器２を通過する復水の正しい流量を算出できる。
As described above, according to the second embodiment, when there is an inflow flow rate in which water of another system flows into the
これにより、外部から流入する水の流入流量を除いた正しい値の復水系統１５の流量を用いて復水再循環系統１６の復水再循環弁７の開度を調整することができる。なお、流入流量Ｆ３は、関連する弁の開度と一次側の圧力とで算出する以外にさまざまな流入流量検出方法があり、他の流入流量検出方法を適用してもよい。
As a result, the opening degree of the
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の火力発電プラントの構成を示す図である。なお、この第３実施形態を説明するにあたり、第１実施形態（図１）と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
図７に示すように、第３実施形態の火力発電プラントは、複数の分岐路４それぞれに弁３４を有する。各弁３４は、現在の弁３４の開閉状態を示す信号３５を制御装置２０へ出力する。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a thermal power plant according to a third embodiment. In explaining the third embodiment, the same components as those in the first embodiment (FIG. 1) are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 7, the thermal power plant of the third embodiment has a
信号３５としては、現在の開閉状態を示す信号以外に、現在の弁３４の開度を示す信号であってもよい。また、弁３４が開放状態であれば各分岐路４が使用中であり、弁３４が閉鎖状態であれば各分岐路４が不使用であるため、現在の弁３４の開閉状態を示す信号３５は、分岐路４が使用／不使用を示す信号と換言することもできる。
The
次に、図８を参照してこの第３実施形態の火力発電プラントにおける制御装置２０（第５実施例）を説明する。なお、この第５実施例は、第４実施例からの変形例であり、第５実施例（図８の構成）と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
図８に示すように、第５実施例の制御装置２０は、変換器３６と加算器３７を有する。変換器３６は、各分岐路４から得られる分岐路４の使用／不使用を示す信号３５を基に、分岐路４の使用状況に応じた流量の補正値を求めその補正値を開度に変換して加算器３７へ出力する。
Next, the control device 20 (fifth embodiment) in the thermal power plant of the third embodiment will be described with reference to FIG. Note that this fifth embodiment is a modification from the fourth embodiment, and the same reference numerals are given to the same configurations as those of the fifth embodiment (configuration of FIG. 8), and the description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 8, the
加算器３７は、ＰＩＤ演算器２２から入力される開度と変換器３６から入力される開度とを加算し、加算結果の開度Ｓ１’を示す信号を復水再循環弁７へ出力する。この場合、制御装置２０には、各分岐路４の使用／不使用で変動する流量の値が予め設定されているものとする。
The
ＰＩＤ演算器２２から入力される開度は、脱気器６に給水される復水の流量Ｆ２と、復水器１の内部の圧力に相当する値（圧力Ｐ１）と、圧力計８により計測される圧力Ｐ２と、再循環弁７の現在の開度Ｓ１とを基に求めた開度である。
The opening degree input from the
この第３実施形態の場合、複数の分岐路４が使用中か不使用かに応じて復水の摂取量が変わるが、これらそれぞれの分岐路４が使用中か不使用かで増減（変化）する復水の流量（摂取量）を細かく考慮して、第１実施形態と同様に復水系統１５の脱気器６入口の流量Ｆ２、復水昇圧ポンプ１２の出口圧力Ｐ２、復水器１の内圧Ｐ１から求めた復水再循環弁７の開度を補正し、補正した開度Ｓ１’の信号を復水再循環弁７へ出力する。
In the case of this third embodiment, the amount of condensate intake changes depending on whether the plurality of
このようにこの第３実施形態によれば、調整すべき開度を求める上で、復水を使用した他系統へのスプレー水等の分岐路４における分岐先の使用／不使用を示す信号３５を用いて、それぞれの系統で使用される水の流量の増加量および減少量を用いて開度を補正することで、分岐路４の使用／不使用の状態に変化が生じた際の流量変化を開度に反映することができるようになり、より安定した流量の制御が可能になる。
As described above, according to the third embodiment, in determining the opening degree to be adjusted, the
本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態は、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。これらの新規な実施形態は、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。またこれらの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。 Although embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. Further, these embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
１…復水器、２…グランド蒸気復水器、３…流量センサ、４…分岐路、５…流量センサ、６…脱気器、７…復水再循環弁、８…圧力計、９…運転信号、１０…圧力計、１１…復水ポンプ、１２…復水昇圧ポンプ、１５…復水系統（第１水路）、１６…復水再循環系統（第２水路）、２０…制御装置、２１…比較器、２２…ＰＩＤ演算器、２４…加算器、２５…入力器、２６…記憶部、２７…選択器、２８…記憶部、２９…選択器、３１…流入路、３２…弁、３３…減算器、３４…弁、３６…変換器、３７…加算器。 1 ... Condenser, 2 ... Ground steam condenser, 3 ... Flow sensor, 4 ... Branch path, 5 ... Flow sensor, 6 ... Condenser, 7 ... Condensate recirculation valve, 8 ... Pressure gauge, 9 ... Operation signal, 10 ... pressure gauge, 11 ... condensate pump, 12 ... condensate booster pump, 15 ... condensate system (first water channel), 16 ... condensate recirculation system (second water channel), 20 ... control device, 21 ... comparer, 22 ... PID calculator, 24 ... adder, 25 ... input, 26 ... storage, 27 ... selector, 28 ... storage, 29 ... selector, 31 ... inflow path, 32 ... valve, 33 ... subtractor, 34 ... valve, 36 ... converter, 37 ... adder.
Claims (9)
供給される復水中の溶存酸素を除去する脱気器と、
前記復水器と前記脱気器とを接続して復水を流す第１水路と、
前記復水器から下流の前記第１水路に設けられ、前記復水器に貯蔵される復水を、前記第１水路を通じて前記脱気器へ供給する復水ポンプと、
前記復水ポンプの下流の前記第１水路に設けられ、前記第１水路の復水を利用して前記タービンのグランド蒸気を水に戻すグランド蒸気復水器と、
前記グランド蒸気復水器の下流の前記第１水路から分岐して前記復水器に接続するように設けられ、前記第１水路の復水の一部を前記復水器へ戻すための第２水路と、
前記第２水路に設けられ、制御を受けて弁の開度を調整することで、前記第２水路における前記復水器への復水の流量を調整する再循環弁と、
前記脱気器の入口付近の前記第１水路に設けられ、前記脱気器に給水される復水の流量を検出する流量センサと、
前記グランド蒸気復水器から前記第２水路の分岐位置までの間の前記第１水路に設けられ、前記第１水路を流れる復水の圧力を計測する第１圧力計と、
前記復水ポンプから前記グランド蒸気復水器までの間の前記第１水路に、前記第１水路から分岐して設けられ、前記第１水路の復水を利用するための一つ以上の分岐路と、
前記脱気器に給水される復水の流量と、前記復水器の内部の圧力に相当する値と、前記第１圧力計により計測される第１圧力と、前記再循環弁の現在の開度とを基に、調整すべき前記再循環弁の開度を決定し、決定した開度により前記再循環弁を制御する制御装置と
を具備する復水循環システム。 A condenser that returns the steam of the turbine to water and stores it as condensate,
A deaerator that removes dissolved oxygen in the supplied condensate,
A first water channel that connects the condenser and the deaerator to allow condensate to flow,
A condenser pump provided in the first water channel downstream from the condenser and supplying the condensed water stored in the condenser to the deaerator through the first water channel.
A ground steam condenser provided in the first water channel downstream of the water recovery pump and returning the ground steam of the turbine to water by using the condensate in the first water channel.
A second channel provided so as to branch off from the first water channel downstream of the ground steam condenser and connect to the condenser, and to return a part of the condensed water of the first water channel to the condenser. Waterways and
A recirculation valve provided in the second water channel and adjusting the opening degree of the valve under control to adjust the flow rate of condensate to the condenser in the second water channel.
A flow rate sensor provided in the first water channel near the inlet of the deaerator and detecting the flow rate of condensate supplied to the deaerator.
A first pressure gauge provided in the first water channel between the ground steam condenser and the branch position of the second water channel and measuring the pressure of the condensate flowing through the first water channel.
One or more branch paths that are branched from the first water channel and are provided in the first water channel between the condensate pump and the ground steam condenser to utilize the condensate of the first water channel. When,
The flow rate of the condensate supplied to the deaerator, the value corresponding to the pressure inside the condenser, the first pressure measured by the first pressure gauge, and the current opening of the recirculation valve. A condensate circulation system including a control device that determines the opening degree of the recirculation valve to be adjusted based on the degree and controls the recirculation valve according to the determined opening degree.
前記再循環弁の現在の開度と、前記復水器の内部の圧力に相当する値と、前記第１圧力計により計測される第１圧力とを基に、前記再循環弁を通過する通過流量を求める演算器と、
前記演算器により求められた通過流量と前記流量センサにより検出される流量とを加算して前記グランド蒸気復水器を通過する復水の流量を算出する加算器と
を具備する請求項１記載の復水循環システム。 The control device is
Passing through the recirculation valve based on the current opening degree of the recirculation valve, a value corresponding to the pressure inside the condenser, and the first pressure measured by the first pressure gauge. An arithmetic unit that calculates the flow rate and
The first aspect of claim 1, further comprising an adder for calculating the flow rate of condensate passing through the ground steam condenser by adding the passing flow rate obtained by the calculator and the flow rate detected by the flow sensor. Condensate circulation system.
前記加算器により算出された前記グランド蒸気復水器を通過する復水の流量を用いて、所定の最低必要流量になるよう前記再循環弁の開度を決定し前記再循環弁を制御する制御器をさらに具備する請求項２記載の復水循環システム。 The control device is
Control to control the recirculation valve by determining the opening degree of the recirculation valve so as to reach a predetermined minimum required flow rate using the flow rate of the condensate passing through the ground steam condenser calculated by the adder. The condensate circulation system according to claim 2, further comprising a vessel.
前記グランド蒸気復水器を通過する復水の最低必要流量を示す第１設定値と前記復水ポンプを通過する復水の最低必要流量を示す第２設定値とを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された第１設定値および第２設定値のうちいずれか高値を選択して所定の最低必要流量とする選択器と
を具備する請求項３記載の復水循環システム。 The control device is
A storage unit that stores a first set value indicating the minimum required flow rate of condensate passing through the ground steam condenser and a second set value indicating the minimum required flow rate of condensate passing through the condensate pump.
The condensate circulation system according to claim 3, further comprising a selector that selects a higher value of the first set value and the second set value stored in the storage unit to obtain a predetermined minimum required flow rate.
前記復水ポンプの運転台数に応じて異なる複数の最低必要流量が記憶された記憶部と、
前記復水ポンプから入力される運転台数信号を基に、前記記憶部の複数の最低必要流量のいずれか１つを選択して前記第２最低必要流量とする選択器と
を具備する請求項４記載の復水循環システム。 The control device is
A storage unit that stores a plurality of minimum required flow rates that differ depending on the number of operating units of the condensate pump, and
4. The fourth aspect of the present invention includes a selector that selects any one of a plurality of minimum required flow rates of the storage unit to be the second minimum required flow rate based on the operating number signal input from the condensate pump. Described condensate circulation system.
前記制御装置は、
前記流量センサにより検出される流量から前記流入路から流入する水の流量を減じて、前記脱気器に給水される復水の流量を算出する減算器を具備する請求項１記載の復水循環システム。 It is provided in the first water channel between the branch position of the second water channel and the deaerator, and is provided with an inflow channel into which water flows in from another.
The control device is
The return water circulation system according to claim 1, further comprising a subtractor for calculating the flow rate of the return water supplied to the deaerator by subtracting the flow rate of the water flowing from the inflow path from the flow rate detected by the flow rate sensor. ..
各分岐路から得られる分岐路の使用／不使用を示す信号を基に、前記分岐路の使用状況に応じた流量の補正値を求め、求めた補正値を開度に変換する変換器と、
前記変換器から入力される開度と前記制御器から入力される開度とを加算し、加算結果の開度を調整すべき前記再循環弁の開度とする加算器と
を具備する請求項３記載の復水循環システム。 The control device is
Based on the signal indicating the use / non-use of the branch road obtained from each branch road, a converter that obtains a correction value of the flow rate according to the usage status of the branch road and converts the obtained correction value into an opening degree.
Claimed to include an adder that adds the opening degree input from the converter and the opening degree input from the controller to obtain the opening degree of the recirculation valve for which the opening degree of the addition result should be adjusted. 3 Reconstituted water circulation system described.
前記復水器の内部の圧力に相当する値として、前記第２圧力計により計測される圧力を用いる、請求項１記載の復水循環システム。 Further equipped with a second pressure gauge for measuring the pressure inside the condenser,
The condensate circulation system according to claim 1, wherein the pressure measured by the second pressure gauge is used as a value corresponding to the pressure inside the condenser.
前記制御装置は、
前記脱気器に給水される復水の流量と、前記復水器の内部の圧力に相当する値と、前記第１圧力計により計測される第１圧力と、前記再循環弁の現在の開度とを基に、調整すべき前記再循環弁の開度を決定し、
決定した開度により前記再循環弁を制御する
復水循環方法。 A condenser that returns the steam of the turbine to water and stores it as condensate, a deaerator that removes dissolved oxygen in the supplied condensate, and the condenser and the deaerator are connected to condensate the water. A condensate pump provided in the first condensate downstream from the condensate and supplying condensate stored in the condensate to the deaerator through the first condensate. A ground steam condenser provided in the first water channel downstream of the condensate pump and returning the ground steam of the turbine to water by using the condensate of the first water channel, and the ground steam condenser. A second water channel, which is provided so as to branch from the first downstream water channel to reach the condenser, and for returning a part of the condensed water of the first water channel to the condenser, and the second water channel. A recirculation valve that is provided and controls to adjust the opening degree of the valve to adjust the flow rate of condensate to the condenser in the second water channel, and the first valve near the inlet of the deaerator. A flow sensor provided in one water channel to detect the flow rate of condensate supplied to the deaerator and a first water channel between the ground steam condenser and the branch position of the second water channel are provided. , A first pressure gauge that measures the pressure of condensate flowing through the first condensate, and the first condensate between the condensate pump and the ground steam condensate are provided so as to branch from the first condensate. It is a condensate circulation method of a condensate circulation system including one or more branch passages for utilizing the condensate of the first condensate and a control device for controlling the recirculation valve.
The control device is
The flow rate of the condensate supplied to the deaerator, the value corresponding to the pressure inside the condenser, the first pressure measured by the first pressure gauge, and the current opening of the recirculation valve. The opening degree of the recirculation valve to be adjusted is determined based on the degree.
A condensate circulation method in which the recirculation valve is controlled according to a determined opening degree.
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