JP2509631B2 - ポンプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は火力発電所等の蒸気タービンプラントのポン
プ制御装置に係り、特に復水器下流側に並列に設けられ
た50％容量のポンプを制御するポンプ制御装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に、火力発電所、原子力発電所等の蒸気タービン
プラントの復水器下流側には、復水ポンプが備えられ
る。この復水ポンプは全ポンプ容量の50％容量の２台の
ポンプが配列に設置されて構成される。

この復水ポンプは低負荷時等において復水器からの復
水流量が減少した場合には、２台のうち１台のポンプが
停止され、残り１台のポンプのみが運転される。また、
所内単独運転（以下FCBという）時等において、復水器
からの復水流量が増大した場合には、停止中のポンプが
起動されて、２台のポンプが運転される。

ところで、２台のポンプのうち１台のポンプを停止す
る場合には、まず停止操作側のポンプのポンプ出口弁を
全開から全閉にし、その後ポンプを停止し、さらにスタ
ンドバイ運転に備えてポンプ出口弁を全閉から全開に動
作させるという一連の動作が行なわれる。このように、
停止側ポンプの出口弁を全閉にしてからポンプを停止さ
せるのは、ポンプをいきなり停止させると、復水流量の
変動が大きく脱気器レベルが変動し、かつポンプ出口逆
止弁にいきなり運転側のポンプの吐出圧力がかかるた
め、瞬時にポンプ出口逆止弁が閉じ、逆止弁を破損する
おそれがあるからである。

このため、従来の復水ポンプ制御装置には、例えば第
４図に示すようなインタロック回路が備えられる。この
図は２台の復水ポンプをそれぞれ復水ポンプＡ、復水ポ
ンプＢとし、その復水ポンプＡについてのインタロック
回路のみを示している。

第４図において復水ポンプ制御装置１のインタロック
回路には、復水ポンプ起動系２と復水ポンプ停止系３と
が備えられる。復水ポンプ起動系２に復水ポンプＡスタ
ンドバイ指令４が入力されると、この復水ポンプＡスタ
ンドバイ指令はOR回路５に入力され、このOR回路５から
復水ポンプＡ起動信号６が出力される。この復水ポンプ
Ａ起動信号６は復水ポンプＡ出口弁全開指令信号７とし
て復水ポンプＡ出口弁に出力され、この復水ポンプＡ出
口弁が全開状態になったときに、この復水ポンプＡ出口
弁から復水ポンプＡ出口弁全開信号９が出力される。こ
の復水ポンプＡ出口弁全開信号９はAND回路８に入力さ
れ、この復水ポンプＡ出口弁全開信号９と前記復水ポン
プＡ起動信号６とを入力したAND回路８は、復水ポンプ
Ａ起動完了信号10を出力して復水ポンプＡが起動する。

一方、前記復水ポンプ停止系３に復水ポンプＡコント
ロールスイッチ停止信号12が入力されると、この復水ポ
ンプＡコントロールスイッチ停止信号12は復水ポンプＡ
出口弁全閉指令信号13として復水ポンプＡ出口弁に出力
され、この復水ポンプＡ出口弁が全閉状態となったとき
に、この復水ポンプＡ出口弁から復水ポンプＡ出口弁全
閉信号14が入力される。この復水ポンプＡ出口弁全閉信
号14はAND回路15に入力され、この復水ポンプＡ出口弁
全閉信号14と前記復水ポンプＡコントロールスイッチ停
止信号12とを入力したAND回路15は復水ポンプＡ停止信
号16を出力する。

この復水ポンプＡ停止信号16は復水ポンプＡ出口弁全
開指令信号17として復水ポンプＡ出口弁に出力され、復
水ポンプＡ出口弁が全開状態となったときに、この復水
ポンプＡ出口弁から復水ポンプＡ出口弁全開信号18が入
力される。そして、この復水ポンプＡ出口弁全開信号18
と前記復水ポンプＡ停止信号16とを入力したOR回路19
は、復水ポンプ停止完了信号20を出力して復水ポンプＡ
が停止する。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の復水ポンプ制御装置は、２台の復水ポンプA,B
のうち１台の復水ポンプＡが完全に停止した状態のとき
にスタンドバイ指令信号４が入力されると、復水ポンプ
Ａはすぐに起動動作を開始してスムーズに復水を吐出す
ることができる。

しかし、１台の復水ポンプＡが停止動作中にスタンド
バイ指令信号４を入力した場合には、第５図に示すよう
に一旦停止動作を完了した後でなければ復水ポンプＡの
起動動作を開始することができない。この場合、２台の
常時運転用の復水ポンプA,B以外に予備ポンプが備えら
れておればこの予備ポンプがすぐに起動するため問題は
ないが、近年の蒸気タービンプラントではスペース上の
問題等により、予備ポンプが備えられない場合が多く、
このような場合には停止動作中の復水ポンプＡがすぐに
は起動されないため、他方の通常運転中の復水ポンプＢ
が過流量となる。

通常運転中の復水ポンプＢが過流量となると、ポンプ
吸込部にキャビテーションを発生したり、異常振動が発
生したりするおそれがある。通常運転中の復水ポンプＢ
にキャビテーション等が発生すると、通常運転中の復水
ポンプＢと停止動作中の復水ポンプＡの双方が復水を吐
出できないため、吐出流量低下となり、復水ポンプA,B
下流側の脱気器レベルは降下し、場合によってはプラン
トトリップに至る可能性がある。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、一
方のポンプの停止動作中にポンプスタンドバイ指令信号
が入力されたときに、そのポンプ停止動作中のポンプを
即座にポンプ起動動作させることにより、他方の通常運
転中のポンプを過流量から守るとともに、復水を早急に
脱気器へ送水することにより脱気器レベル降下を抑制
し、プラントトリップの発生を防止することができるポ
ンプ制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記タービンプラントの復水器下流側に並
列に設けられた全ポンプ容量の50％容量のポンプをそれ
ぞれ起動制御するポンプ起動系と、上記ポンプをそれぞ
れ停止制御するポンプ停止系とが備えられ、上記ポンプ
起動系には復水器からの復水流量が増加したときにポン
プスタンドバイ指令信号を入力してポンプの起動動作を
開始させるポンプ起動開始信号を出力する回路が備えら
れる一方、前記ポンプ停止系にはポンプコントロールス
イッチ停止信号を入力しかつポンプ出口弁が全閉状態に
あることを示すポンプ出口弁全閉信号を入力したときに
ポンプ停止信号を出力する回路が備えられたポンプ制御
装置において、前記ポンプ起動系にポンプスタンドバイ
指令信号が入力されたときに、そのポンプスタンドバイ
指令信号により前記ポンプコントロールスイッチ停止信
号を遮断する制御回路が備えられたものである。

（作用） 低負荷時等に復水器下流側に並列に設けられた全ポン
プ容量の50％容量のポンプのうち一方を停止させるポン
プコントロールスイッチ停止信号がポンプ停止系の回路
に入力されると、一方のポンプの停止動作が開始され
る。

そのとき、所内単独運転等へ移行して復水器からの復
水流量が増加し、ポンプ起動系にポンプスタンドバイ指
令信号が入力されると、そのポンプスタンドバイ指令信
号により前記ポンプコトロールスイッチ停止信号が遮断
される。

そのため、ポンプの停止動作の終了を待つことなく、
すぐにポンプの起動動作が開始される。したがって、通
常運転中のポンプは過流量とならずポンプキャビテーシ
ョの発生や異常振動の発生が防止される。その結果、ポ
ンプ吐出流量の低下が抑えられて、脱気器レベルの降下
が抑制され、プラントトリップが防止される。

（実施例） 本発明に係るポンプ制御装置の一実施例について図面
を参照して説明する。

ポンプ制御装置について説明する前に蒸気タービンプ
ラントの概略について説明する。第３図は一般的な蒸気
タービンプラントを示す構成図である。第３図において
図示しないボイラから案内される高圧の蒸気は蒸気ター
ビン22に導入され、この蒸気タービン22内で膨張してタ
ービンを回転させる。タービンが回転すると、この蒸気
タービンに連結される発電機23により発電が行なわれ
る。

蒸気タービン22で膨張した蒸気は復水器24で凝縮して
復水となり、復水器24下流側に並列に設けられた全ポン
プ容量の50％容量の復水ポンプ25により吸引され、図示
しない逆止弁と復水ポンプ出口弁26を通った後、復水脱
塩装置27へ吐出される。復水脱塩装置27に導入された復
水は、ここでその電解質が除去され、その後グランド蒸
気復水器28により予熱される。

グランド蒸気復水器28を出た復水は、その下流側に並
列に設けられた全ポンプ容量の50％容量の復水ブースタ
ポンプ29により吸引され、図示しない逆止弁と復水ブー
スタポンプ出口弁30とを通った後吐出される。吐出され
た復水は脱気器水位調節弁31を通った後、低圧給水加熱
器32により予熱され、その後脱気器33に導入される。脱
気器33に導入された復水は、ここでその溶存ガスが除去
され、その後ボイラ給水ポンプブースタポンプ34とボイ
ラ給水ポンプ35により図示しないボイラへ還流される。

また、蒸気タービンプラントにはボイラ起動時等に蒸
気タービン22をバイパスして蒸気を流すボイラ起動バイ
パス系36と、ボイラ給水ポンプブースタポンプ34および
ボイラ給水ポンプ35のリークを防止するボイラ給水ポン
プシール水ポンプ系（以下BFPシール水ポンプ系とい
う）37とが備えられる。ボイラ起動バイパス系36はボイ
ラ起動バイパス弁38と減温器39とを有し、ボイラ起動時
や所内単独運転時等にボイラからの高圧蒸気を復水器24
へバイパスさせるようになっている。

一方、BFPシール水ポンプ系37は前記復水ブースタポ
ンプ出口弁30の下流側に並列に設けられた全ポンプ容量
の50％容量のボイラ給水ポンプシール水ポンプ（以下、
BFPシール水ポンプという）40を有し、このBFPシール水
ポンプ40を出た復水はボイラ給水ポンプシール水ポンプ
出口弁（以下、BFPシール水ポンプ出口弁という）41を
通った後、シール水として前記ボイラ給水ポンプブース
タポンプ34およびボイラ給水ポンプ35に供給される。ま
た、BFPシール水ポンプ40から吐出された復水は前記減
温器39へ供給され、この復水は減温器39内で高圧の蒸気
にスプレイされて高圧蒸気の減温・減圧が行なわれる。

次に、本発明は復水ポンプ制御装置1Aとして好適に用
いられ、第１図に示すように前記の復水器24下流側に並
列に設けられた復水ポンプ25をそれぞれ起動制御する復
水ポンプ起動系42と、各復水ポンプ25をそれぞれ停止制
御する復水ポンプ停止系43とが備えられる。第１図は並
列に設けられた復水ポンプ25を復水ポンプＡと復水ポン
プＢとし、復水ポンプＡについてのインタロック回路の
みを示している。

復水ポンプ起動系42には復水ポンプＡコントロールス
イッチが起動位置にあることを示す復水ポンプＡコント
ロールスイッチ起動信号44および復水ポンプＡコントロ
ールスイッチが自動位置にあることを示す復水ポンプＡ
コントロールスイッチ自動信号45を入力する第1OR回路4
6と、復水ポンプＡ出口弁26が全閉状態であることを示
す復水ポンプＡ出口弁全閉信号47および前記第1OR回路4
6からの信号を入力する第1AND回路48と、復水器24から
の復水流量が増加したときに出力される復水ポンプＡス
タンドバイ指令信号49および前記第1AND回路48からの信
号を入力する第2OR回路50と、この第2OR回路50から出力
される復水ポンプＡ起動開始信号51を入力するととも
に、復水ポンプＡ起動開始信号51が復水ポンプＡ出口弁
全開指令信号52として復水ポンプＡ出口弁26に出力され
た後、この復水ポンプＡ出口弁26から出力される復水ポ
ンプＡ出口弁全開信号53を入力したときに復水ポンプＡ
起動完了信号54を出力する第2AND回路55とが備えられ
る。

一方、復水ポンプ停止系43には復水ポンプＡコントロ
ールスイッチが停止位置にあることを示す復水ポンプＡ
コントロールスイッチ停止信号57を入力するとともに、
復水ポンプＡコントロールスイッチ停止信号57が復水ポ
ンプＡ出口弁全閉指令信号58として復水ポンプＡ出口弁
26に出力された後、この復水ポンプＡ出口弁26から出力
される復水ポンプＡ出口弁全閉信号59を入力する第3AND
回路60と、この第3AND回路60から出力される復水ポンプ
Ａ停止信号61を入力するとともに、他方の復水ポンプＢ
が運転中であることを示す復水ポンプＢ運転中信号62を
入力する第4AND回路63と、この第4AND回路63から復水ポ
ンプＡ出口弁26へ復水ポンプＡ出口弁全開指令信号64が
出力された後、この復水ポンプＡ出口弁26から出力され
る復水ポンプＡ出口弁全開信号65または前記復水ポンプ
Ａ停止信号61を入力したときに復水ポンプＡ停止完了信
号66を出力する第3OR回路67とが備えられる。

また、復水ポンプ制御装置1Aは復水ポンプ起動系42に
復水ポンプＡスタンドバイ指令信号49が入力されたとき
に、その復水ポンプＡスタンドバイ指令信号49により復
水ポンプ停止系43の復水ポンプＡコントロールスイッチ
停止信号57を遮断（ワイプアウト）する制御回路68が備
えられる。この制御回路68には例えば復水ポンプＡスタ
ンドバイ指令信号49を入力するか、または復水ポンプＡ
停止信号61を入力したときに、その出力により復水ポン
プＡコントロールスイッチ停止信号57を遮断する第4OR
回路69が備えられる。

次に本実施例の作用について説明する。

低負荷時に復水器24下流側に並列に設けられた全ポン
プ容量の50％容量の復水ポンプ25のうち、一方を停止さ
せる復水ポンプＡコントロールスイッチ停止信号57が復
水ポンプ停止系43の回路に入力されると、その復水ポン
プＡコントロールスイッチ停止信号57が復水ポンプＡ出
口弁全閉指令信号58として復水ポンプＡ出口弁26に入力
され、復水ポンプ出口弁26は閉動作を開始する。

そして、復水ポンプＡ出口弁26が閉動作を行なってい
る途中にプラントが所内単独運転等へ移行して、復水器
24からの復水流量が増加し、復水ポンプ起動系42に復水
ポンプＡスタンドバイ指令信号49が入力されると、その
復水ポンプＡスタンドバイ指令信号49は制御回路68を通
って復水ポンプ起動系42から復水ポンプ停止系43へ伝達
され、この復水ポンプＡスタンドバイ指令信号49により
復水ポンプＡコントロールスイッチ停止信号57が遮断さ
れる。

復水ポンプＡコントロールスイッチ停止信号57が遮断
されると、復水ポンプＡ出口弁全閉指令信号58が復水ポ
ンプＡ出口弁26に出力されず、その復水ポンプＡ出口弁
全閉指令信号58に代って復水ポンプ起動系42の復水ポン
プＡ出口弁全開指令信号52が復水ポンプＡ出口弁26に出
力される。復水ポンプＡ出口弁全開指令信号52を入力し
た復水ポンプ出口弁26は第２図に示すように、閉動作か
ら開動作へ移行する。そのため、復水ポンプＡの一連の
停止動作の終了を待つことなく、直ぐに復水ポンプＡの
起動動作が開始される。

したがって、通常運転中の復水ポンプＢは過流量とな
らず、ポンプキャビテーションの発生や異常振動の発生
を防止することができる。また、復水ポンプＡが速やか
に起動されるとともに、復水ポンプＢのキャビテーショ
ン等の発生が防止されるためポンプ吐出流量の低下が抑
えられて、脱気器レベルの降下が抑制され、プラントト
リップを防止することができる。

上記実施例においては復水ポンプ25のみについて説明
したが、本発明はこれに限定されず、復水ブースタポン
プ29やBFPシール水ポンプ40についても同様に適用する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明に係るポンプ制御装置は、ポンプ起動系にポン
プスタンドバイ指令信号が入力されたときに、そのポン
プスタンドバイ指令信号によりポンプコントロールスイ
ッチ停止信号を遮断する制御回路が備えられたから、ポ
ンプの停止動作中にポンプスタンドバイ指令信号が入力
されても、ポンプの一連の停止動作の終了を待つことな
く、直ぐにポンプの起動動作を開始することができる。
したがって、他方の通常運転中のポンプの過流量を防止
することができるとともに、ポンプキャビテーションの
発生や異常振動の発生を防止することができる。また、
ポンプ吐出流量の低下を抑えられるため脱気器レベルの
降下が抑制され、プラントトリップを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るポンプ制御装置の一実施例を示す
回路図、第２図は上記実施例における復水ポンプＡの停
止動作および停止動作中からの起動動作を示す図、第３
図は一般的な蒸気タービンプラントの概略を示す構成
図、第４図は従来の復水ポンプ制御装置を示す回路図、
第５図は従来の復水ポンプ制御装置による復水ポンプＡ
の停止動作および起動動作を示す図である。 22……蒸気タービン、24……復水器、25……復水ポン
プ、26……復水ポンプ出口弁、29……復水ブースタポン
プ、30……復水ブースタポンプ出口弁、33……脱気器、
40……ボイラ給水ポンプシール水ポンプ（BFPシール水
ポンプ）、42……復水ポンプ起動系、43……復水ポンプ
停止系、49……復水ポンプＡスタンドバイ指令信号、50
……第2OR回路、51……復水ポンプＡ起動開始信号、57
……復水ポンプＡコントロールスイッチ停止信号、59…
…復水ポンプＡ出口弁全閉信号、60……第3AND回路、61
……復水ポンプＡ停止信号、68……制御回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸気タービンプラントの復水器下流側に並
   列に設けられた全ポンプ容量の50％容量のポンプをそれ
   ぞれ起動制御するポンプ起動系と、上記ポンプをそれぞ
   れ停止制御するポンプ停止系とが備えられ、上記ポンプ
   起動系には復水器からの復水流量が増加したときにポン
   プスタンドバイ指令信号を入力してポンプの起動動作を
   開始させるポンプ起動開始信号を出力する回路が備えら
   れる一方、前記ポンプ停止系にはポンプコントロールス
   イッチ停止信号を入力しかつポンプ出口弁が全閉状態に
   あることを示すポンプ出口弁全閉信号を入力したときに
   ポンプ停止信号を出力する回路が備えられたポンプ制御
   装置において、前記ポンプ起動系にポンプスタンドバイ
   指令信号が入力されたときに、そのポンプスタンドバイ
   指令信号により前記ポンプコントロールスイッチ停止信
   号を遮断する制御回路が備えられたことを特徴とするポ
   ンプ制御装置。