JP4080139B2

JP4080139B2 - Steam turbine system and method for raising vacuum of boiler feed water pump turbine

Info

Publication number: JP4080139B2
Application number: JP2000141863A
Authority: JP
Inventors: 恵治多田
Original assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2020-05-15
Also published as: JP2001323805A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電所等の蒸気タービンシステムに関し、特にボイラー給水ポンプタービンの真空上昇シーケンスを有する蒸気タービンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンシステムにおいて、蒸気タービンから抽気した蒸気を用いてタービンを駆動しボイラーに給水するボイラー給水ポンプタービン（以下、「ＢＦＰ−Ｔ」という）が用いられている。ＢＦＰ−Ｔの内部は定常運転時には真空であり、ＢＦＰ−Ｔを起動するときには、ＢＦＰ−Ｔの内部を大気圧から真空に減圧する必要がある。
【０００３】
ＢＦＰ−Ｔの起動は、メンテナンス等の理由により、蒸気タービンシステム全体の起動とは別個に行われる場合が多い。例えば、事業用火力発電所において、ＢＦＰ‐Ｔ排気室の真空上昇（減圧）は、復水器の真空上昇（減圧）が完了した後、ボイラーの点火までに復水器とは別の独立した真空上昇マスタシーケンスにより行われる。そして、ＢＦＰ−Ｔ内部を減圧するに際し、ＢＦＰ‐Ｔ内部の空気が復水器により抽気される。
【０００４】
図５は従来のＢＦＰ−Ｔと復水器とを含む蒸気タービンシステムの構成を示す概念図である。本図に示すように、蒸気タービンシステムにはＢＦＰ−Ｔ５０２、復水器５０４があって両者はＢＦＰ−Ｔ５０２を減圧するための小口径のドレン配管５０６と大口径のドレン配管５０８で接続されている。ドレン配管５０６にはＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁５１０が、ドレン配管５０８には排気室ドレン弁５１２が設置されている。ここで、復水器５０４には復水器真空ポンプ５０５が接続され、復水器５０４の内部を真空状態に保っている。
【０００５】
なお、以下に示す真空度は大気圧との圧力差をもって表すものとする（大気圧と圧力が同一のときに真空度：０ｋＰａ、完全な真空状態のとき真空度：１０１．３ｋＰａ（大気圧が絶対圧で１０１．３ｋＰａのとき）。即ち、真空度の数値が大きい方がより真空に近い。
【０００６】
図６は、従来のＢＦＰ−Ｔ内部の真空度を上昇するシーケンス（以下、「真空上昇マスタシーケンス」という）を示すチャート図である。本図に示すように、ＢＦＰ−Ｔ５０２の真空上昇は以下のようにして行われる。
【０００７】
（１）グランド蒸気入口弁５１４及びグランド蒸気出口弁５１６を開にする。その結果、補助蒸気母管（図示せず）等からのグランド蒸気５１７がＢＦＰ−Ｔ５０２の内部に満たされる（シール蒸気の確立）。
【０００８】
（２）ＢＦＰ‐Ｔ真空破壊弁５１８を閉じる。その結果、ＢＦＰ−Ｔ５０２の内部は大気から遮断される。
【０００９】
（３）ＢＦＰ−Ｔ５０２を復水器５０４と接続し、ＢＦＰ−Ｔ５０２の内部を減圧する。このとき、先ず小口径のＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁５１０を開く。
【００１０】
（４）ＢＦＰ−Ｔ５０２の排気室と復水器５０４との真空差（圧力差）が２６．６ｋＰａまで下がるのを確認し、排気室ドレン弁５１２をインチングにて開にする。
【００１１】
真空差の確認は、真空差圧スイッチ５２０Ａによって行われる。ここで、インチングとは弁を少し開いて一時停止することを繰り返しながら弁を開いてゆくことをいう。
【００１２】
（５）ＢＦＰ−Ｔ５０２の排気室と復水器５０４との真空差（圧力差）が１３．３ｋＰａ以下になったことを確認してＢＦＰ−Ｔ排気弁５２２を開放する。この真空差の確認は真空差圧スイッチ５２０Ｂによって行われる。ＢＦＰ−Ｔ排気弁５２２を開けることで、ＢＦＰ−Ｔ５０２は復水器５０４と同一の真空となる。
【００１３】
（６）主蒸気入口弁５２４を開放し、主蒸気タービン（図示せず）からの主蒸気タービン抽気をＢＦＰ−Ｔ５０２に導入する。
【００１４】
以上により、ＢＦＰ−Ｔ５０２は蒸気タービンからの抽気によって動作可能な状態となり、ＢＦＰ−Ｔ５０２の起動準備は完了となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の真空上昇マスタシーケンスでは下記の様な問題が発生する可能性がある。
【００１６】
（１）ＢＦＰ‐Ｔ５０２の真空上昇に時間がかかることがある。
【００１７】
例えば、第１段ケーシングドレン弁５１０を開放して２時間以上経過しても復水器５０４との真空差が２６．６ｋＰａ以下とならないことがある。
【００１８】
この原因は、ＢＦＰ本体側にも微量ではあるが大気の吸い込み（インリーク）があることによる。このとき、ＢＦＰ‐Ｔ５０２から復水器５０４側への空気流入量が少なければＢＦＰ‐Ｔ５０２の真空上昇に長時間を要することとなる。
【００１９】
（２）最終段ドレン弁（排気室ドレン弁５１２）を開にしたとき復水器５０４の真空度が大きく低下する場合がある。
【００２０】
これは、ＢＦＰ−Ｔ５０２より復水器５０４に、復水器真空ポンブ５０５によって処理可能な量以上のエア（空気）が流入していることを意味する。
【００２１】
この真空度の低下はＢＦＰ−Ｔ５０２の排気室と復水器５０４との真空差が減少することを待たずに、排気室ドレン弁５１２を先行して微開させた場合（（１）のＢＦＰ‐Ｔ５０２の真空上昇に時間がかかる場合に採用される）などに発生するケースが多い。
【００２２】
特に、主蒸気タービンの運転中にメンテナンス、点検等のためＢＦＰ‐Ｔ５０２内部の真空を破壊（真空状態から大気圧まで昇圧）して、その後真空上昇（減圧）させた時に問題となる。このときは、復水器５０４の真空の低下の度合いが大きくなりやすい。その結果、主蒸気タービン排気室の温度上昇を引き起こし、場合によっては主蒸気タービンを停止すべき状況に発展する（真空低下トリッブ）可能性もある。
【００２３】
（３）排気室ドレン弁５１２を開にしたときにＢＦＰ‐Ｔ５０２から復水器５０４への流量が常に一定量とならない場合がある。
【００２４】
排気室ドレン弁５１２はインチング動作を行うため流量の微妙な調整が要求される。排気室ドレン弁５１２が微開状態の場合に流量の割合が変動すると、復水器５０４の真空度への影響が大きい。
【００２５】
例えば、定期点検等で排気室ドレン弁５１２付近のオーバーホールを実施すると微開状態の弁位置に微妙なずれを引き起こし、これが流量に影響する。その結果、復水器５０４の真空低下量が大きく変化する可能性がある。そして、結局オーバーホール後に排気室ドレン弁５１２の開度（開き具合）の再調整が必要となることもある。
【００２６】
以上の状況に鑑み、本発明に係る蒸気タービンシステムは以下の目的を有する。
【００２７】
（１）ＢＦＰ−Ｔの真空上昇に必要とする時間が短いこと。
【００２８】
（２）ＢＦＰ−Ｔの真空上昇時の復水器本体側の真空度低下量が小さいこと（一例として最大７５ｋＰａ程度）。
【００２９】
（３）ＢＦＰ−Ｔの真空上昇完了時において、復水器内の真空度がＢＦＰ−Ｔの真空上昇開始前の真空度と同等に復旧すること。
【００３０】
（４）ＢＦＰ‐Ｔの真空上昇を自動的に行えるようにして、運転員監視体制を軽減すること。
【００３１】
（５）弁のオーバーホール等のメンテナンス後も流量の制御が安定して行えるようにすること。
【００３２】
ここで、（１）と（２）、（３）とは両立が容易ではない。（１）の達成にはＢＦＰ−Ｔから復水器への流量の増大が必要であるのに対し、（２）、（３）の達成にはこの流量を制限することが要求されるからである。
【００３３】
従い、上述の（１）と（２）、（３）との目的は調和した状態で達成することが要求される。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明に係る蒸気タービンシステムは以下を具備することを特徴とする。
【００３５】
ボイラー給水ポンプタービンと、復水器と、前記ボイラー給水ポンプタービンと前記復水器とを接続し、該ボイラー給水ポンプタ−ビン内部の真空を上昇させるためのドレン配管と、前記復水器の真空度を出力する復水器内真空度出力手段と、前記復水器内の真空度を記憶する記憶手段と、前記復水器内真空度出力手段によって出力された復水器内真空度と前記記憶手段に記憶された復水器内真空度とを比較し、比較結果を出力する比較手段と、前記比較結果に基づき前記ドレン配管の流量を制御する流量制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００３６】
本発明は、復水器内真空度と記憶された復水器内真空度との比較結果に基づきドレン配管の流量を制御する流量制御手段を具備することから、ＢＦＰ‐Ｔ真空上昇中における復水器本体側の真空低下の制限、ＢＦＰ‐Ｔの迅速な真空上昇の両立が可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明では、ＢＦＰ−Ｔから復水器への流量の適切な制御を可能にすることによりＢＦＰ−Ｔの真空上昇に必要とする時間の短縮と復水器側の真空度低下量の低減の両立を達成している。
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態を図を参照しながら説明する。
【００３９】
（システムの全体構成）
図１は、本発明に係る蒸気タービンシステムを表した概念図である。ここで、本図は蒸気タービンシステムの一部を示したものであり、ボイラー、主蒸気タービン等は記載を省略している。
【００４０】
本図に示すように、本発明に係る蒸気タービンシステム１０にはボイラー給水ポンプ（ＢＦＰ）１０１に接続されたボイラー給水ポンプタ−ビン（ＢＦＰ−Ｔ）１０２が設置され、さらに復水器１０４が備えられている。ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４の両者は、ＢＦＰ−Ｔ１０２を減圧するためのドレン系統配管によって接続されている。ドレン系統配管は基本的にＢＦＰ−Ｔ第１段後に接続された小口径のドレン配管１０６（１例として配管径２５Ａ程度）とＢＦＰ−Ｔ最終段排気室に接続され、かつドレン配管１０６よりも大口径のドレン配管１０８（１例として配管径５０Ａ〜８０Ａ）の２系統がある。ドレン配管１０６にはＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁１１０が、ドレン配管１０８には排気室ドレン弁１１２がそれぞれ設置されている。
【００４１】
排気室ドレン弁１１２は多くの場合電動弁でインチング動作可能とするものが多く、状況にあわせ微開保持等が可能である。
【００４２】
ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４とはＢＦＰ−Ｔ排気弁１１４を備えた排気管１１６を通じても接続可能となっている。排気管１１６は、ＢＦＰ−Ｔ１０２内部の真空が十分上昇し、ＢＦＰ−Ｔ１０２が稼働した後にＢＦＰ−Ｔ１０２から排出された蒸気を復水器１０４に送り、復水するための経路として用いられる。このため通常、排気管１１６は、ドレン配管１０６、１０８よりも口径の大きな配管が用いられる。
【００４３】
ＢＦＰ−Ｔ１０２は更に、補助蒸気母管（図示せず）に接続され、グランド蒸気入口弁１１８，グランド蒸気出口弁１２０を通じてグランド蒸気１１７の供給を受けられるようになっている。また、主蒸気タービン（図示せず）からの主蒸気タービン抽気１２１が主蒸気入口弁１２２を通じて供給される。逆止弁１２３は主蒸気タービンに主蒸気タービン抽気１２１が逆流することを防止するための弁である。更に、ＢＦＰ‐Ｔ１０２は、ＢＦＰ‐Ｔ真空破壊弁１２４を通じて大気と接続可能である。
【００４４】
復水器１０４は真空ポンプ入口弁１２５を通じて復水器真空ポンプ１２６に接続され、復水器１０４の内部が真空状態に保たれる。なお、はグランド蒸気入口弁後ドレン弁１１９を通じてグランド蒸気１１７の供給を受けられるようになっている。
【００４５】
次にＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４の真空度をモニタする手段について説明する。
【００４６】
ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４には、両者間の真空差（圧力差）を測定するための真空差圧スイッチ１３２，１３４が接続されている。真空差圧スイッチ１３２，１３４は、それぞれ真空差が第１の真空差、第２の真空差（第１の真空差より小さい）以下のときにスイッチのＯＮ／ＯＦＦの切替が行われる。ここで、第１の真空差、第２の真空差は、例えばそれぞれ２６．６ｋＰａ、１３．３ｋＰａである。また、復水器１０４にはその内部の真空度を測定しその値を出力する復水器真空室アナログ信号トランスミッタ１３６が接続されている。
【００４７】
真空差圧スイッチ１３２，１３４からのデジタル出力（ＯＮ／ＯＦＦの切替出力）及び復水器真空室アナログ信号トランスミッタ１３６からのアナログ出力（真空度の値の出力）はシーケンス制御装置１４０に入力される。
【００４８】
シーケンス制御装置１４０は、マイコンを使用したシーケンサであり、ソフトウエアでロジックシーケンスを構成している。シーケンス制御装置１４０は中央操作盤１４２及びユニット計算機１４４に接続されている。中央操作盤１４２は操作者によって操作されシーケンス制御装置１４０に適宜指令を与えることができる。ユニット計算機１４４はシーケンス制御装置１４０の情報を処理するものであり、シーケンス制御装置１４０と一体となって蒸気タービンシステム１０の制御を行う。
【００４９】
シーケンス制御装置１４０はコントロールセンタ１４６を通じて弁１１０，１１２，１１４，１１８，１１９、１２０、１２２，１２４，１２５の開閉を制御できるようになっていると共に、それらの開閉状態をモニタできるようになっている。即ち、シーケンス制御装置１４０は蒸気タービンシステム１０全体の状態を監視、制御するためのものであり、更にはＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇を制御する中心的な働きをなす。
【００５０】
（真空上昇シーケンスの構成）
図２は、シーケンス制御装置１４０によるＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇シーケンスを示すブロック図である。以下、本図に示された真空上昇シーケンスについて説明する。ここで、本図の左右のＡとＡ、ＢとＢとはそれぞれそのまま接続されているものとする。
【００５１】
（１）ＢＦＰ−Ｔ１０２内部の真空上昇は、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇の開始を指令する「ＢＦＰ−Ｔ真空上昇開始」２０２の指令によって開始される。
【００５２】
この指令は通常、操作者が中央操作盤１４２にキー入力等することにより、ＢＦＰ−Ｔ１０２の起動を指令した結果として生成される。この指令は、蒸気タービンシステム１０全体の起動とは独立に指令可能となっているが、場合により蒸気タービンシステム１０全体の起動と連動させても差し支えない。
【００５３】
（２）「ＢＦＰ−Ｔ真空上昇開始」２０２の指令に引き続き、「ＢＦＰ−Ｔグランド蒸気出入口弁開、ＢＦＰ−Ｔグランド蒸気入口後ドレン弁開」２０４の指令が出される。
【００５４】
この指令によって、グランド蒸気入口弁１１８，グランド蒸気出口弁１２０、及びグランド蒸気入口弁後ドレン弁１１９が開かれる。その結果、ＢＦＰ−Ｔ１０２の内部にグランド蒸気１１７が導入される。
【００５５】
（３）「ＢＦＰ−Ｔ真空上昇開始」２０２の指令をメモリタイミングとして、「復水器真空度」２０６がアナログメモリ２０８に記憶される。「復水器真空度」２０６は復水器真空室アナログ信号トランスミッタ１３６の出力である。
【００５６】
記憶された真空度は、比較手段２２０によって「復水器真空度」２０６と定期的に比較される。
【００５７】
（４）ＢＦＰ−Ｔ１０２内部の蒸気圧が例えば、０．１１ｋＰａ以上のとき「ＢＦＰ−Ｔグランド蒸気圧０．１１ｋＰａ以上」２１２の判断がなされる（グランド蒸気の確立）。
【００５８】
この判断は、例えば、ＢＦＰ−Ｔ１０２に設置された圧力スイッチ（０．１１ｋＰａでＯＮ／ＯＦＦが切り替わる）がＯＮになったことに基づき行われる。
【００５９】
（５）「ＢＦＰ−Ｔグランド蒸気出入口弁開、ＢＦＰ−Ｔグランド蒸気入口後ドレン弁開」２０４と「ＢＦＰ−Ｔグランド蒸気圧０．１１ｋＰａ以上」２１２が共に成立していれば、演算器２０９によるＡＮＤ演算の結果、「ＢＦＰ‐Ｔ真空破壊弁閉止」２１０の指令がなされる。
【００６０】
この結果、ＢＦＰ‐Ｔ真空破壊弁１２４が閉じられＢＦＰ‐Ｔ１０２本体は大気から遮断される。
【００６１】
（６）（５）に引き続き「第１段ケーシングドレン弁開」２１４の指令が出される。
【００６２】
この結果、ＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁１１０が開になり、ＢＦＰ‐Ｔ１０２は復水器１０４と接続される。そして、ＢＦＰ‐Ｔ１０２内部の真空が徐々に上昇する。
【００６３】
排気室ドレン弁１１２に先立ち、小口径のＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁１１０を開くのは、復水器１０４の急激な真空低下を防止するためである。
【００６４】
なお。「第１段ケーシングドレン弁開」２１４が指令された真空上昇開始直後、あるいは真空上昇開始から一定時間の経過後に、排気室ドレン弁１１２を微開にする場合もある。ＢＦＰ−Ｔ１０２内の真空上昇を速やかに行うためである。
【００６５】
（７）（３）に既述のように現在の「復水器真空度」２０６をメモリ２０８に記憶した真空度と比較して、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇中の復水器１０４の真空低下量を出力する。その比較結果に基づき排気室ドレン弁１１２の制御が行われる。このとき、排気室ドレン弁１１２は全開ではなく少し開いた微開の状態で開かれ、復水器１０４の真空度の急激な低下が防止される。この微開の状態は予め設定される。
【００６６】
排気室ドレン弁１１２の制御は具体的には以下のように行われる。
【００６７】
（ａ）比較手段２２０より出力された復水器１０４の真空低下量が負コンパレータ２２２に入力される。
【００６８】
（ｂ）負コンパレータ２２２には予め２つの値が設定されている。１つはＰ．Ｕ．（ピックアップ）値であり、他方はＤ．Ｏ．（ドロップアウト）値である。Ｐ．Ｕ．値とＤ．Ｏ．値はそれぞれ負コンパレータ２２２の作動（ＯＮ）、復帰（ＯＦＦ）をもたらし、例えばＰ．Ｕ．＝−１．０ｋＰａ、Ｄ．Ｏ．＝−０．５ｋＰａである。絶対値でいえば、Ｐ．Ｕ．値はＤ．Ｏ．値より大きい。
【００６９】
ここで、負コンパレータ２２２は、一旦ＯＮからＯＦＦ、あるいはＯＦＦからＯＮとなったら、入力値がＰ．Ｕ．値またはＤ．Ｏ．値に達するまで、そのＯＮ，ＯＦＦの状態を保持する。
【００７０】
（ｃ）比較手段２２０より出力された復水器１０４の真空低下量の絶対値が、Ｄ．Ｏ．値の絶対値以下になったときに負コンパレータ２２２は復帰し「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２を微開にする」２１８Ａの指令が出される。また、復水器１０４の真空低下量の絶対値がＰ．Ｕ．値の絶対値以上になったときに負コンパレータ２２２が作動し「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２を閉じる」２１８Ｂの指令が出される。
【００７１】
即ち、負コンパレータ２２２の動作（ＯＮ）、復帰（ＯＦＦ）と「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁閉」２１８Ｂ、「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁微開」２１８Ａとがそれぞれ対応する。このように対応させるため、負コンパレータ２２２の後段と「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁閉」２１８Ｂの前段にはそれぞれＮＯＴ演算器２２４、２２５が接続されている。
【００７２】
負コンパレータ２２２が例えば真空低下量１．０ｋＰａで作動し、「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁閉」２１８Ｂとすることで、復水器１０４の真空度低下を一定に制限している。
【００７３】
また、負コンパレータ２２２が例えば真空低下量０．５ｋＰａで復帰し、「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁微開」２１８Ａとすることで、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇が促進される。このときは、小口径のＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁１１０に加え、排気室ドレン弁１１２が微開であるため、ＢＦＰ−Ｔ１０２から復水器１０４への空気抽気量が一定量確保され、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇が速やかに行われる。
【００７４】
このように、負コンパレータ２２２に適切なＰ．Ｕ．値及びＤ．Ｏ．値を設定することで、ＢＦＰ−Ｔ１０２の速やかな真空上昇と復水器１０４の真空低下防止との間のバランスを保った状態でＢＦＰ−Ｔ１０２内の真空上昇を行うことができる。
【００７５】
具体的には、ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４の真空度は次のように変動する。
【００７６】
・負コンパレータ２２２が復帰したとき（「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁微開」２１８Ａ）
このときＢＦＰ−Ｔ１０２から復水器１０４への空気の流入が比較的多い。このため、ＢＦＰ−Ｔ１０２の内の真空は速やかに上昇し、一方、復水器１０４内の真空は低下する。
【００７７】
・負コンパレータ２２２が動作したとき（「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁閉」２１８Ｂ）
このときＢＦＰ−Ｔ１０２から復水器１０４への空気の流入は小口径のＢＦＰ‐Ｔ第１段ケーシングドレン弁１１０からのもののみに限定される。このため、ＢＦＰ−Ｔ１０２の内の真空の上昇速度は低下し、一方、復水器１０４内の真空は上昇する。
【００７８】
以上の結果、負コンパレータ２２２の作動後において、復水器１０４内の真空度の変動はＰ．Ｕ．値及びＤ．Ｏ．値の間に制限されることが判る。
【００７９】
（ｄ）「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２微開」２１８Ａの指令には、負コンパレータ２２２の復帰のみではなく、「第１段ケーシングドレン弁開」２１４が条件となり、演算器２１６によりこの両者のＡＮＤ演算が行われる。
【００８０】
これは、第１段ケーシングドレン弁１１０によりＢＦＰ−Ｔ１０２から復水器１０４への空気の流入を行った条件のもとで、ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２の制御を行うためである。
【００８１】
（ｅ）さらに、「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２微開」２１８Ａの指令には、復水器１０４内の真空度がある値以下であることを条件としている。
【００８２】
この条件を具備するか否かは正コンパレータ２２８が「復水器真空度」２０６と設定されたＰ．Ｕ．（ピックアップ）値とを比較することにより判断する。そして、この判断結果と負コンパレータ２２２の比較結果とを演算器２３０によってＡＮＤ演算をおこなうことで、この条件をＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２の制御条件に取り入れている。
【００８３】
この条件は、復水器１０４の真空度を常に一定値以上に保つためのものである。
【００８４】
ここで、「復水器真空度」２０６が大気圧の影響によって変動する一種の相対的な値である場合には、Ｐ．Ｕ．値の設定に際し、大気圧の変動を考慮する必要がある。即ち、夏季の低気圧の影響を考慮し、一例として９３ｋＰａ以下の適正な値（例えば９２ｋＰａ）が選択される。
【００８５】
（ｆ）以上のようにして、主として復水器１０４の真空低下量（比較手段２２０の出力）に基づき、排気室ドレン弁１１２が「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２微開」２１８Ａ、「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２閉」２１８Ｂの指令が繰り返され、ドレン弁１１２の開閉動作が行われる。この結果、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度が復水器１０４の真空度の値に次第に近づいてくる。
【００８６】
なお、「ＢＦＰ−Ｔ排気室ドレン弁１１２微開」２１８Ａの指令の際にはインチングが行われる。インチングとは少しずつ開いては停止を繰り返しながら弁を開いて行くことをいい、例えば２秒間で少し開き３秒間弁の動きを停止することの繰り返しが該当し、復水器１０４内の真空度の急激な変化を防ぐために行われる。
【００８７】
（８）ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空度の差が前記第１の真空差となったところで真空差圧スイッチ１３２が作動し、「ＢＦＰ−Ｔ・復水器真空差２６．６ｋＰａ以下」２３２がＯＮとなる。その結果、「最終段ドレン弁（排気室ドレン弁１１２）開」２３６の指令が出される。これは、復水器１０４に備え付けられた真空ポンブ１２６の空気抽出量がＢＦＰ−Ｔ１０２側被抽出量を上回っていることを意味する。ここで、「ＢＦＰ−Ｔ・復水器真空差２６．６ｋＰａ以下」２３２の２６．６ｋＰａは一例であり、例えば４０ｋＰａ〜２６．６ｋＰａ程度の範囲で差し支えない。
【００８８】
この指令により最終段ドレン弁（排気室ドレン弁）１１２は全開となるが、この際インチングが行われ、復水器１０４内の真空度の急激な変化が防止される。
【００８９】
「最終段ドレン弁（排気室ドレン弁１１２）が開」２３６となるには、ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空度の差のみならず、「第１段ケーシングドレン弁開」２１４及び演算器２３０の演算結果がＯＮ（負コンパレータ２２２がＯＦＦし、正コンパレータ２２８がＯＮ）であることを条件としている。
【００９０】
ここで、負コンパレータ２２２がＯＦＦであることは、排気室ドレン弁１１２が微開のときにこれを全開にする操作が行われることを意味する。
【００９１】
（９）ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空度の差が前記第２の真空差となったところで真空差圧スイッチ１３４が作動し、「ＢＦＰ−Ｔ・復水器真空差１３．３ｋＰａ以下」２４０がＯＮとなる。その結果、「ＢＦＰ−Ｔ主蒸気入口弁１２２が開」２４６の指令が出され、ＢＦＰ−Ｔ主蒸気入口弁１２２が開かれる。そして、ＢＦＰ−Ｔ１０２の起動準備は「完了」２５０となる。
【００９２】
（ａ）「ＢＦＰ−Ｔ主蒸気入口弁１２２が開」２４６となるには、ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空度の差のみならず、「第１段ケーシングドレン弁開」２１４及び演算器２３０の演算結果がＯＮ（負コンパレータ２２２がＯＦＦで、正コンパレータ２２８がＯＮ）であることを条件としている。このため、これらの間で演算器２４２によるＡＮＤ演算が行われる。
【００９３】
この条件は、排気室ドレン弁１１２が全開となる条件と同一である。即ち、排気室ドレン弁１１２が全開のときにＢＦＰ−Ｔ主蒸気入口弁１２２が開になる。
【００９４】
（ｂ）「ＢＦＰ−Ｔ主蒸気入口弁１２２が開」２４６となるには、（ａ）の条件に加えて「最終段ドレン弁（排気室ドレン弁１１２）が開」２３６であることを条件としている。このため、演算器２４２の演算結果と「ＢＦＰ−Ｔ主蒸気入口弁１２２が開」２４６との間で演算器２４４によるＡＮＤ演算が行われる。
【００９５】
以上（１）〜（９）により、「ＢＦＰ−Ｔの真空上昇に必要とする時間が短いこと」と「ＢＦＰ−Ｔの真空上昇時の復水器本体側の真空度低下量が小さいこと」及び「ＢＦＰ−Ｔの真空上昇完了時において、復水器１０４内の真空度がＢＦＰ−Ｔの真空上昇開始前の真空度と同等に復旧すること」の両者の制御目標を満足させ、ＢＦＰ−Ｔ１０２真空上昇運転を安定した状態で行うことを可能となる。
【００９６】
（実施例）
次に本発明の実施例を示す。図３は、本発明を実施した場合のＢＦＰ−Ｔ１０２及び復水器１０４の真空度の時間的変化を第１段後ドレン弁１１０及び排気室ドレン弁１１２の開閉状態と共に表したグラフである。図３の横軸は時間、縦軸は真空度（ｋＰａ）であり、グラフＡが復水器１０４、グラフＢがＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度を表している。
【００９７】
時刻ｔ０において第１段後ドレン弁１１０が開の状態になり、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇が開始されている。この実施例では、第１段後ドレン弁１１０が開となると共に、排気室ドレン弁１１２が微開の状態となり、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇を促進している。
【００９８】
その後、時刻ｔ１〜ｔ４において負コンパレータ２２２の働きによって、排気室ドレン弁１１２の微開、閉の制御が行われる。時刻ｔ１，ｔ３では負コンパレータが作動し排気室ドレン弁１１２が閉となり、時刻ｔ２，ｔ４では負コンパレータ２２２が復帰し排気室ドレン弁１１２が微開になる（前記（７）（ｃ）に対応）。その結果、復水器１０４内の真空度を時刻ｔ０のときの値と比較した真空低下量は、時刻ｔ１〜ｔ４間において１．０ｋＰａ以内であり、かつ真空低下量の変動の幅が０．５ｋＰａの範囲内に保たれる。
【００９９】
一方、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度は、排気室ドレン弁１１２の微開、閉の制御に対応し、時刻ｔ０〜ｔ１、時刻ｔ２〜ｔ３それぞれの間では大きく上昇し、時刻ｔ１〜ｔ２，時刻ｔ３〜ｔ４それぞれの間では上昇が緩やかになっている。
【０１００】
時刻ｔ５に至ったときにＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空差が２６．６ｋＰａ以下になり、排気室ドレン弁１１２が全開になる。この結果、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度が急速に上昇している。このとき、復水器１０４内の真空度は、ＢＦＰ−Ｔ１０２との真空差が一定量内に制限されていることから、ほとんど低下することがない。
【０１０１】
ここで、排気室ドレン弁１１２を開く場合は（微開、全開いずれも）、インチングによって徐々に開き、ＢＦＰ−Ｔ１０２からの抽気が急激に増大することを防止している。このインチングも復水器１０４内の真空度の低下制限に寄与する。
【０１０２】
以上のようにして、復水器１０４の真空度の低下を一定の範囲に抑えつつ、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度を速やかに上昇することができる。
【０１０３】
（比較例１）
図４（ａ）、（ｂ）は、ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空差のみによってＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度の上昇を制御する場合のＢＦＰ−Ｔ１０２及び復水器１０４の真空度の時間的変化を、比較例として示すグラフである。図４（ａ）、（ｂ）の横軸は時間、縦軸は真空度（ｋＰａ）であり、グラフＡ１，Ａ２が復水器１０４、グラフＢ１，Ｂ２がＢＦＰ−Ｔ１０２の真空度を表している。
【０１０４】
図４（ａ）は、そのうちの比較例１として、第１段ケーシングドレン弁１１０を開くことでＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇を開始し、ＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空差が一定値内になったときに排気室ドレン弁１１２を全開にする場合を示す。
【０１０５】
時刻ｔ０’において第１段ケーシングドレン弁１１０が開の状態になり、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇が開始されている。その後、時刻ｔ２’に至って復水器５０４との真空差が２６．６ｋＰａとなり、排気室ドレン弁１１２を全開にしている。
【０１０６】
このとき、復水器１０４内の真空度の低下は時刻ｔ０’とｔ２１’の間の時刻ｔ１’において最大となるが、その低下の度合いは小さい。しかし、復水器５０４との真空差が２６．６ｋＰａとなる時刻ｔ２’に至るまでの時間（ｔ２’−ｔ０’）が大きくなっている。
【０１０７】
これは、時刻ｔ０’から時刻ｔ２’までのＢＦＰ‐Ｔ１０２の真空上昇を、第１段ケーシングドレン弁１１０の制御のみによって行っており、ＢＦＰ‐Ｔ１０２からの空気流出量が少ないことに起因する。例えば、ＢＦＰ‐Ｔ１０２に微量であっても大気の吸い込み（インリーク）があると真空上昇に要する時間が大きく増大することになる。
【０１０８】
（比較例２）
図４（ｂ）は、比較例２として、ＢＦＰ−Ｔ１０２の排気室と復水器１０４との真空差が減少することを待たずに、排気室ドレン弁１１２を先行して微開させ、その後真空差が減少してから排気室ドレン弁１１２を全開にした場合を示す。
【０１０９】
時刻ｔ０’ ’において第１段ケーシングドレン弁１１０が開の状態になり、それに引き続いて排気室ドレン弁１１２が微開となる。その後、時刻ｔ２’ ’に至ってＢＦＰ−Ｔ１０２と復水器１０４との真空差が２６．６ｋＰａとなり、排気室ドレン弁１１２を全開にしている。
【０１１０】
時刻ｔ０’ ’とｔ２’ ’間で、第１段ケーシングドレン弁１１０が開で排気室ドレン弁１１２が微開となっているため、ＢＦＰ−Ｔ１０２の真空上昇が速やかに行われる。
【０１１１】
しかし、復水器１０４内の真空度の低下量が大きく、低真空の警報を行う領域（真空低ＡＮＮ）に近づくことになる。これは、ＢＦＰ−Ｔ１０２から復水器１０４への抽気量が、復水器真空ポンプ１２６の抽気限度に近づいていることを意味する。
【０１１２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は上記の実施形態には限られない。即ち、本発明の実施形態は本発明の技術思想の範囲内で拡張変更することができ、拡張変更したものも本発明の範囲に含まれる。
【０１１３】
例えば、真空度を測定する方式として、真空度を絶対圧で測定しても差し支えない。
【０１１４】
また、本実施形態のように負コンパレータを使用しなくてもそれと同様の制御シーケンスによって制御すれば良いし、またドレン配管の２本に限られず、１本あるいは３本以上用いても差し支えない。要は、ＢＦＰ−Ｔから復水器への抽気量を何らかの形で制御できれば良い。
【０１１５】
さらに、排気室ドレン弁１１２を閉、微開、全開の３段階のみではなく４段階以上の多段階に開度（開き具合）を制御しても差し支えない。
【０１１６】
（１）排気室ドレン弁１１２の閉、微開の間を多段階に制御する方法として以下が考えられる。
【０１１７】
復水器１０４の真空度の低下量（比較手段２２０の出力）に対応して、排気室ドレン弁１１２の開度を制御できる。例えば、負コンパレータ２２２のＰ．Ｕ．値、Ｄ．Ｏ．値に対応する第１、第２の量と比較して比例制御を行う方法がある。
【０１１８】
即ち、排気室ドレン弁１１２の開度ΔＯを、復水器１０４の真空度の低下量ΔＰ、第１の真空度の低下量ΔＰ１、第２の真空度の低下量ΔＰ２から次の式（１）のように定める。
【０１１９】
ΔＯ＝Ａ＊ｆ［（ΔＰ１−ΔＰ）／（ΔＰ１−ΔＰ２）］ ……（１）
但し、
Ａ：比例定数
ｆ［ｘ］：次のように表される関数
ｘ＜＝０のとき０
ｘ＞＝１のとき１
０＜ｘ＜１のときｘ
である。
【０１２０】
（２）排気室ドレン弁が閉、全開至るまでの状態においても（１）と同様に真空度の低下量に対応した比例制御を行うことができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、復水器の真空度低下量によって、排気室ドレン弁の制御を行う。その結果、以下の効果がもたらされる。
【０１２２】
（１）ＢＦＰ‐Ｔ真空上昇中における復水器本体側の真空低下を所定の第１の真空度低下量までの範囲に制限できる。
【０１２３】
これは、特にＢＦＰ‐Ｔが低真空状況下（大気圧に近いとき）での真空上昇動作を制限することによって達成される。
【０１２４】
（２）排気室ドレン弁を閉、全開のみでなく、微開での運用を付加することでＢＦＰ‐Ｔの迅速な真空上昇が可能となる。
【０１２５】
（３）ＢＦＰ‐Ｔ真空上昇が自動的に行われるために、運転員による監視体制を軽減できる．
（４）復水器の真空度低下量によって排気室ドレン弁の制御を行うことで、排気室ドレン弁微開時の開度が変動した場合であってもＢＦＰ‐Ｔ及び復水器の真空度が安定して制御できる。
【０１２６】
排気室ドレン弁微開時の開度はオーバーホール等のメンテナンス時に変動しうる。しかし、仮にこの変動が生じてもメンテナンス前後で排気室ドレン弁微開時の開度や制御条件の再調整を行う必要がほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気タービンシステムを表した概念図である。
【図２】本発明に係るＢＦＰ−Ｔの真空上昇シーケンスを示すブロック図である。
【図３】本発明を実施した場合のＢＦＰ−Ｔ１０２及び復水器１０４の真空度の時間的変化を表したグラフである。
【図４】ＢＦＰ−Ｔと復水器との真空差のみによってＢＦＰ−Ｔの真空度の上昇を制御する場合のＢＦＰ−Ｔ及び復水器の真空度の時間的変化を、比較例として示すグラフである。
【図５】従来の蒸気タービンシステムの構成を示す概念図である。
【図６】従来のＢＦＰ−Ｔの真空上昇シーケンスを示すチャート図である。
【符号の説明】
１０蒸気タービンシステム
１０１ＢＦＰ（ボイラー給水ポンプ）
１０２ＢＦＰ−Ｔ（ボイラー給水ポンプタービン）
１０４復水器
１０６、１０８ドレン配管
１１０第１段ケーシングドレン弁
１１２排気室ドレン弁
１１４排気弁
１１６排気管
１１７グランド蒸気
１１８グランド蒸気入口弁
１１９グランド蒸気入口弁後ドレン弁
１２０グランド蒸気出口弁
１２１主蒸気タービン抽気
１２２主蒸気入口弁
１２３逆止弁
１２４真空破壊弁
１２５真空ポンプ入口弁
１２６復水器真空ポンブ
１３２、１３４真空差圧スイッチ
１３６復水器真空室アナログ信号トランスミッタ
１４０シーケンス制御装置
１４２中央操作盤
１４４ユニット計算機
１４６コントロールセンタ
２０８アナログメモリ
２１６、２２４，２３０，２４２，２４４演算器
２２０比較手段
２２２負コンパレータ
２２８正コンパレータ
５０２ＢＦＰ−Ｔ（ボイラー給水ポンプタービン）
５０４復水器
５０５復水器真空ポンブ
５０６、５０８ドレン配管
５１０第１段ケーシングドレン弁
５１２排気室ドレン弁
５１４グランド蒸気入口弁
５１６グランド蒸気出口弁
５１７グランド蒸気
５１８真空破壊弁
５２０Ａ、５２０Ｂ真空差圧スイッチ
５２２排気弁
５２４主蒸気入口弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steam turbine system such as a thermal power plant, and more particularly to a steam turbine system having a vacuum rising sequence of a boiler feedwater pump turbine.
[0002]
[Prior art]
In a steam turbine system, a boiler feed pump turbine (hereinafter referred to as “BFP-T”) that drives steam using water extracted from a steam turbine to supply water to the boiler is used. The inside of BFP-T is vacuum during steady operation, and when starting BFP-T, the inside of BFP-T needs to be depressurized from atmospheric pressure to vacuum.
[0003]
The activation of BFP-T is often performed separately from the activation of the entire steam turbine system for reasons such as maintenance. For example, in a commercial thermal power plant, the vacuum rise (decompression) of the BFP-T exhaust chamber is independent of the condenser after the condenser vacuum rise (decompression) is completed and before the boiler is ignited. This is done by a vacuum rise master sequence. And when decompressing the inside of BFP-T, the air inside BFP-T is extracted by the condenser.
[0004]
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional steam turbine system including a BFP-T and a condenser. As shown in this figure, the steam turbine system has a BFP-T502 and a condenser 504, both of which are connected by a small-diameter drain pipe 506 and a large-diameter drain pipe 508 for depressurizing the BFP-T502. Yes. The drain pipe 506 is provided with a BFP-T first-stage casing drain valve 510, and the drain pipe 508 is provided with an exhaust chamber drain valve 512. Here, a condenser vacuum pump 505 is connected to the condenser 504, and the inside of the condenser 504 is kept in a vacuum state.
[0005]
In addition, the vacuum degree shown below shall be expressed by a pressure difference from the atmospheric pressure (the degree of vacuum is 0 kPa when the atmospheric pressure and the pressure are the same, the degree of vacuum is 101.3 kPa when the vacuum is completely closed (atmospheric pressure is (When the absolute pressure is 101.3 kPa) That is, the larger the value of the degree of vacuum, the closer to the vacuum.
[0006]
FIG. 6 is a chart showing a sequence for increasing the degree of vacuum inside a conventional BFP-T (hereinafter referred to as “vacuum increase master sequence”). As shown in this figure, the vacuum rise of BFP-T502 is performed as follows.
[0007]
(1) Open the ground steam inlet valve 514 and the ground steam outlet valve 516. As a result, the ground steam 517 from the auxiliary steam mother pipe (not shown) or the like is filled in the BFP-T 502 (establishment of seal steam).
[0008]
(2) The BFP-T vacuum break valve 518 is closed. As a result, the inside of BFP-T502 is shielded from the atmosphere.
[0009]
(3) BFP-T502 is connected to the condenser 504, and the inside of the BFP-T502 is decompressed. At this time, first, the BFP-T first-stage casing drain valve 510 having a small diameter is opened.
[0010]
(4) After confirming that the vacuum difference (pressure difference) between the exhaust chamber of BFP-T502 and the condenser 504 drops to 26.6 kPa, the exhaust chamber drain valve 512 is opened by inching.
[0011]
The confirmation of the vacuum difference is performed by the vacuum differential pressure switch 520A. Here, inching refers to opening the valve while repeatedly opening the valve and pausing.
[0012]
(5) Open the BFP-T exhaust valve 522 after confirming that the vacuum difference (pressure difference) between the exhaust chamber of the BFP-T502 and the condenser 504 has become 13.3 kPa or less. The confirmation of this vacuum difference is performed by a vacuum differential pressure switch 520B. By opening the BFP-T exhaust valve 522, the BFP-T 502 is in the same vacuum as the condenser 504.
[0013]
(6) The main steam inlet valve 524 is opened, and main steam turbine bleed air from a main steam turbine (not shown) is introduced into the BFP-T502.
[0014]
As described above, the BFP-T 502 becomes operable by extraction from the steam turbine, and the preparation for starting the BFP-T 502 is completed.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The following problems may occur in the conventional vacuum rising master sequence.
[0016]
(1) It may take time to raise the vacuum of BFP-T502.
[0017]
For example, the vacuum difference with the condenser 504 may not be 26.6 kPa or less even when two hours or more have elapsed after the first-stage casing drain valve 510 is opened.
[0018]
This is due to the fact that the BFP main body also has a small amount of atmospheric inhalation. At this time, if the amount of air flowing from the BFP-T 502 to the condenser 504 is small, it takes a long time for the BFP-T 502 to raise the vacuum.
[0019]
(2) When the final stage drain valve (exhaust chamber drain valve 512) is opened, the degree of vacuum of the condenser 504 may be greatly reduced.
[0020]
This means that more air (air) than the amount that can be processed by the condenser vacuum pump 505 flows from the BFP-T 502 into the condenser 504.
[0021]
This reduction in the degree of vacuum does not wait for the vacuum difference between the exhaust chamber of the BFP-T502 and the condenser 504 to decrease, and the exhaust chamber drain valve 512 is opened slightly in advance (BFP in (1)). -This is often used when it takes time to raise the vacuum of T502).
[0022]
In particular, it becomes a problem when the vacuum inside the BFP-T502 is broken (pressure is increased from the vacuum state to the atmospheric pressure) for the maintenance and inspection during the operation of the main steam turbine, and then the vacuum is increased (reduced pressure). At this time, the degree of vacuum reduction of the condenser 504 tends to increase. As a result, the temperature of the main steam turbine exhaust chamber is increased, and in some cases, the main steam turbine may be stopped (vacuum lowering trip).
[0023]
(3) When the exhaust chamber drain valve 512 is opened, the flow rate from the BFP-T 502 to the condenser 504 may not always be a constant amount.
[0024]
Since the exhaust chamber drain valve 512 performs an inching operation, fine adjustment of the flow rate is required. If the ratio of the flow rate fluctuates when the exhaust chamber drain valve 512 is slightly opened, the influence on the vacuum degree of the condenser 504 is large.
[0025]
For example, if an overhaul in the vicinity of the exhaust chamber drain valve 512 is performed in a periodic inspection or the like, a slight deviation is caused in the valve position in the slightly opened state, which affects the flow rate. As a result, the vacuum drop amount of the condenser 504 may change greatly. After all, after the overhaul, the opening degree of the exhaust chamber drain valve 512 may need to be readjusted.
[0026]
In view of the above situation, the steam turbine system according to the present invention has the following objects.
[0027]
(1) The time required for raising the vacuum of BFP-T is short.
[0028]
(2) The amount of vacuum reduction on the condenser main body side when the vacuum of BFP-T is increased is small (for example, about 75 kPa at the maximum).
[0029]
(3) When the vacuum rise of BFP-T is completed, the vacuum degree in the condenser is restored to the same level as that before the start of the BFP-T vacuum rise.
[0030]
(4) Reduce the operator monitoring system by automatically increasing the vacuum of BFP-T.
[0031]
(5) Ensure that the flow rate can be stably controlled after maintenance such as valve overhaul.
[0032]
Here, (1), (2), and (3) are not easily compatible. The achievement of (1) requires an increase in the flow rate from the BFP-T to the condenser, whereas the achievement of (2) and (3) requires that this flow rate be restricted. is there.
[0033]
Therefore, it is required to achieve the objectives of (1), (2), and (3) described above in a harmonious state.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a steam turbine system according to the present invention comprises the following.
[0035]
A boiler feed water pump turbine, a condenser, a drain pipe for connecting the boiler feed water pump turbine and the condenser, and raising a vacuum inside the boiler feed water pump turbine, and a vacuum of the condenser The condenser vacuum degree output means for outputting the degree, the storage means for storing the vacuum degree in the condenser, the condenser vacuum degree output by the condenser vacuum degree output means, and the Comparing the condenser internal vacuum stored in the storage means and outputting a comparison result; and a flow rate control means for controlling the flow rate of the drain pipe based on the comparison result. And
[0036]
The present invention includes flow rate control means for controlling the flow rate of the drain pipe based on the comparison result between the condenser vacuum degree and the stored condenser vacuum degree, so that the condenser during the BFP-T vacuum rise is provided. It is possible to achieve both the restriction of the vacuum drop on the water main body side and the rapid vacuum rise of BFP-T.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, by enabling appropriate control of the flow rate from the BFP-T to the condenser, the time required for raising the vacuum of the BFP-T can be shortened and the amount of vacuum reduction on the condenser side can be reduced. Achieving balance.
[0038]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0039]
(Overall system configuration)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a steam turbine system according to the present invention. Here, this figure shows a part of the steam turbine system, and description of a boiler, a main steam turbine, etc. is abbreviate | omitted.
[0040]
As shown in this figure, a steam turbine system 10 according to the present invention is provided with a boiler feed water pump turbine (BFP-T) 102 connected to a boiler feed water pump (BFP) 101, and further includes a condenser 104. It has been. Both the BFP-T102 and the condenser 104 are connected by a drain system pipe for decompressing the BFP-T102. The drain system pipe is basically connected to the small-diameter drain pipe 106 (for example, a pipe diameter of about 25 A) connected after the first stage of BFP-T and the BFP-T final stage exhaust chamber, and more than the drain pipe 106. There are two systems of large-diameter drain pipes 108 (for example, pipe diameters 50A to 80A). The drain pipe 106 is provided with a BFP-T first-stage casing drain valve 110, and the drain pipe 108 is provided with an exhaust chamber drain valve 112.
[0041]
In many cases, the exhaust chamber drain valve 112 can be operated by an inching operation with a motor-operated valve, and can be held slightly open according to the situation.
[0042]
The BFP-T 102 and the condenser 104 can be connected through an exhaust pipe 116 provided with a BFP-T exhaust valve 114. The exhaust pipe 116 is used as a path for condensing the steam discharged from the BFP-T 102 after the BFP-T 102 has been sufficiently operated and the BFP-T 102 has been operated, to the condenser 104. For this reason, the exhaust pipe 116 is usually a pipe having a larger diameter than the drain pipes 106 and 108.
[0043]
The BFP-T 102 is further connected to an auxiliary steam mother pipe (not shown) so that the ground steam 117 can be supplied through the ground steam inlet valve 118 and the ground steam outlet valve 120. A main steam turbine bleed air 121 from a main steam turbine (not shown) is supplied through a main steam inlet valve 122. The check valve 123 is a valve for preventing the main steam turbine bleed air 121 from flowing back to the main steam turbine. Further, the BFP-T 102 can be connected to the atmosphere through the BFP-T vacuum break valve 124.
[0044]
The condenser 104 is connected to the condenser vacuum pump 126 through the vacuum pump inlet valve 125 so that the inside of the condenser 104 is kept in a vacuum state. Note that the supply of the ground steam 117 can be received through the drain valve 119 after the ground steam inlet valve.
[0045]
Next, means for monitoring the degree of vacuum of the BFP-T 102 and the condenser 104 will be described.
[0046]
Vacuum differential pressure switches 132 and 134 for measuring a vacuum difference (pressure difference) between the BFP-T 102 and the condenser 104 are connected to the BFP-T 102 and the condenser 104. The vacuum differential pressure switches 132 and 134 are switched ON / OFF when the vacuum difference is equal to or less than the first vacuum difference and the second vacuum difference (smaller than the first vacuum difference). Here, the first vacuum difference and the second vacuum difference are, for example, 26.6 kPa and 13.3 kPa, respectively. The condenser 104 is connected to a condenser vacuum chamber analog signal transmitter 136 that measures the degree of vacuum inside and outputs the value.
[0047]
The digital output (ON / OFF switching output) from the vacuum differential pressure switches 132 and 134 and the analog output (output of the value of the degree of vacuum) from the condenser vacuum chamber analog signal transmitter 136 are input to the sequence controller 140. .
[0048]
The sequence control device 140 is a sequencer that uses a microcomputer, and constitutes a logic sequence by software. The sequence controller 140 is connected to the central operation panel 142 and the unit computer 144. The central operation panel 142 is operated by an operator and can give commands to the sequence control device 140 as appropriate. The unit computer 144 processes information of the sequence controller 140 and controls the steam turbine system 10 together with the sequence controller 140.
[0049]
The sequence controller 140 can control the opening / closing of the valves 110, 112, 114, 118, 119, 120, 122, 124, 125 through the control center 146, and can monitor the opening / closing state of the valves. Yes. That is, the sequence control device 140 is for monitoring and controlling the state of the entire steam turbine system 10 and further plays a central role in controlling the vacuum rise of the BFP-T102.
[0050]
(Structure of vacuum rise sequence)
FIG. 2 is a block diagram showing a vacuum rising sequence of BFP-T102 by the sequence controller 140. Hereinafter, the vacuum raising sequence shown in the figure will be described. Here, it is assumed that A and A and B and B on the left and right in the figure are connected as they are.
[0051]
(1) The increase in vacuum inside the BFP-T102 is started by a command “BFP-T start of vacuum increase” 202 which instructs the start of the vacuum increase of the BFP-T102.
[0052]
This command is usually generated as a result of the operator commanding the central control panel 142 to start the BFP-T 102 by key input or the like. Although this command can be commanded independently of the start of the entire steam turbine system 10, it may be interlocked with the start of the entire steam turbine system 10 in some cases.
[0053]
(2) Following the command “BFP-T vacuum rise start” 202, the command “BFP-T ground steam inlet / outlet valve open, BFP-T ground steam post-drain post drain valve open” 204 is issued.
[0054]
By this command, the grand steam inlet valve 118, the grand steam outlet valve 120, and the drain valve 119 after the grand steam inlet valve are opened. As a result, the ground steam 117 is introduced into the BFP-T102.
[0055]
(3) The “condenser vacuum degree” 206 is stored in the analog memory 208 using the command “BFP-T vacuum rise start” 202 as a memory timing. “Condenser vacuum degree” 206 is an output of the condenser vacuum chamber analog signal transmitter 136.
[0056]
The stored vacuum degree is periodically compared with the “condenser vacuum degree” 206 by the comparison means 220.
[0057]
(4) When the vapor pressure inside the BFP-T102 is 0.11 kPa or more, for example, the determination of “BFP-T ground vapor pressure 0.11 kPa or more” 212 is made (establishment of ground vapor).
[0058]
This determination is made based on, for example, that the pressure switch installed in the BFP-T102 (ON / OFF is switched at 0.11 kPa) is turned on.
[0059]
(5) If both “BFP-T ground steam inlet / outlet valve open, BFP-T ground steam inlet and drain valve open” 204 and “BFP-T ground steam pressure 0.11 kPa or more” 212 are satisfied, the calculator 209 As a result of the AND operation according to, a command “BFP-T vacuum break valve closing” 210 is issued.
[0060]
As a result, the BFP-T vacuum breaker valve 124 is closed and the BFP-T102 main body is shut off from the atmosphere.
[0061]
(6) Subsequent to (5), the command of “first stage casing drain valve open” 214 is issued.
[0062]
As a result, the BFP-T first stage casing drain valve 110 is opened, and the BFP-T 102 is connected to the condenser 104. And the vacuum inside BFP-T102 rises gradually.
[0063]
The reason why the small-bore BFP-T first-stage casing drain valve 110 is opened prior to the exhaust chamber drain valve 112 is to prevent a sudden vacuum drop in the condenser 104.
[0064]
Note that. The exhaust chamber drain valve 112 may be slightly opened immediately after the start of the vacuum rise commanded by the “first-stage casing drain valve open” 214 or after a lapse of a certain time from the start of the vacuum rise. This is to quickly raise the vacuum in the BFP-T102.
[0065]
(7) Compare the current “condenser vacuum degree” 206 to the vacuum degree stored in the memory 208 as described in (3), and the vacuum drop of the condenser 104 during the vacuum increase of the BFP-T102. Output quantity. The exhaust chamber drain valve 112 is controlled based on the comparison result. At this time, the exhaust chamber drain valve 112 is not fully opened, but is opened in a slightly opened state, and a rapid decrease in the vacuum degree of the condenser 104 is prevented. This slightly open state is set in advance.
[0066]
Specifically, the exhaust chamber drain valve 112 is controlled as follows.
[0067]
(A) The vacuum drop amount of the condenser 104 output from the comparison means 220 is input to the negative comparator 222.
[0068]
(B) Two values are set in advance in the negative comparator 222. One is P.I. U. (Pickup) value, the other is D.P. O. (Dropout) value. P. U. Value and D.I. O. The values respectively cause the negative comparator 222 to be activated (ON) and returned (OFF). U. = -1.0 kPa, D.I. O. = −0.5 kPa. Speaking of absolute values, P.I. U. Values are D.P. O. Greater than value.
[0069]
Here, once the negative comparator 222 changes from ON to OFF or from OFF to ON, the input value is P.I. U. Value or D.I. O. The ON / OFF state is maintained until the value is reached.
[0070]
(C) The absolute value of the vacuum drop amount of the condenser 104 output from the comparison means 220 is D.P. O. When the value becomes equal to or smaller than the absolute value, the negative comparator 222 returns and a command “218A to slightly open the BFP-T exhaust chamber drain valve 112” is issued. Further, the absolute value of the vacuum drop amount of the condenser 104 is P.P. U. When the value exceeds the absolute value, the negative comparator 222 is activated, and a command “218B for closing the BFP-T exhaust chamber drain valve 112” is issued.
[0071]
That is, the operation (ON) and return (OFF) of the negative comparator 222 correspond to “BFP-T exhaust chamber drain valve close” 218B and “BFP-T exhaust chamber drain valve slightly open” 218A, respectively. In order to cope with this, NOT calculators 224 and 225 are connected to the subsequent stage of the negative comparator 222 and the previous stage of the “BFP-T exhaust chamber drain valve closed” 218B, respectively.
[0072]
The negative comparator 222 operates, for example, with a vacuum reduction amount of 1.0 kPa and is set to “BFP-T exhaust chamber drain valve closed” 218B, thereby limiting the vacuum degree reduction of the condenser 104 to a certain level.
[0073]
Further, the negative comparator 222 returns to, for example, a vacuum drop amount of 0.5 kPa and “BFP-T exhaust chamber drain valve slightly open” 218A is promoted, and thus the vacuum increase of BFP-T102 is promoted. At this time, since the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened in addition to the small-diameter BFP-T first-stage casing drain valve 110, a certain amount of air bleed from the BFP-T 102 to the condenser 104 is secured. , BFP-T102 is quickly raised in vacuum.
[0074]
In this way, an appropriate P.A. U. Value and D.I. O. By setting the value, it is possible to raise the vacuum in the BFP-T102 while maintaining a balance between the rapid vacuum rise of the BFP-T102 and the prevention of the vacuum drop of the condenser 104.
[0075]
Specifically, the degree of vacuum of the BFP-T102 and the condenser 104 varies as follows.
[0076]
-When the negative comparator 222 returns ("BFP-T exhaust chamber drain valve slightly open" 218A)
At this time, the inflow of air from the BFP-T 102 to the condenser 104 is relatively large. For this reason, the vacuum in BFP-T102 rises quickly, while the vacuum in condenser 104 falls.
[0077]
・ When the negative comparator 222 operates ("BFP-T exhaust chamber drain valve closed" 218B)
At this time, the inflow of air from the BFP-T 102 to the condenser 104 is limited to that from the BFP-T first-stage casing drain valve 110 having a small diameter. For this reason, the rising speed of the vacuum in the BFP-T102 decreases, while the vacuum in the condenser 104 increases.
[0078]
As a result, after the operation of the negative comparator 222, the fluctuation of the degree of vacuum in the condenser 104 is P.P. U. Value and D.I. O. It can be seen that it is limited between values.
[0079]
(D) The command of “BFP-T exhaust chamber drain valve 112 slightly open” 218A is not only for the return of negative comparator 222 but also for “first-stage casing drain valve open” 214. AND operation is performed.
[0080]
This is because the BFP-T exhaust chamber drain valve 112 is controlled under the condition in which the first stage casing drain valve 110 allows air to flow from the BFP-T 102 to the condenser 104.
[0081]
(E) Further, the command of “BFP-T exhaust chamber drain valve 112 slightly open” 218A is based on the condition that the degree of vacuum in the condenser 104 is not more than a certain value.
[0082]
Whether or not this condition is satisfied depends on whether the positive comparator 228 is set to “condenser vacuum degree” 206. U. Judgment is made by comparing the (pickup) value. Then, this condition and the comparison result of the negative comparator 222 are ANDed by the arithmetic unit 230, so that this condition is taken into the control condition of the BFP-T exhaust chamber drain valve 112.
[0083]
This condition is for always maintaining the vacuum degree of the condenser 104 at a certain value or higher.
[0084]
Here, when the “condenser vacuum degree” 206 is a kind of relative value that fluctuates due to the influence of atmospheric pressure, P.I. U. When setting the value, it is necessary to consider fluctuations in atmospheric pressure. That is, considering an influence of a low pressure in summer, an appropriate value of 93 kPa or less (for example, 92 kPa) is selected as an example.
[0085]
(F) As described above, the exhaust chamber drain valve 112 is “BFP-T exhaust chamber drain valve 112 slightly opened” 218A, “BFP” mainly based on the vacuum drop amount of the condenser 104 (output of the comparison means 220). The command “-T exhaust chamber drain valve 112 closed” 218 </ b> B is repeated, and the drain valve 112 is opened and closed. As a result, the degree of vacuum of BFP-T102 gradually approaches the value of the degree of vacuum of condenser 104.
[0086]
Note that inching is performed when the command “BFP-T exhaust chamber drain valve 112 slightly opened” 218A is issued. Inching means opening the valve little by little and opening the valve while repeating the stop. For example, opening in a few seconds and stopping the valve movement for 3 seconds corresponds to the degree of vacuum in the condenser 104. This is done to prevent sudden changes.
[0087]
(8) When the difference in the degree of vacuum between the BFP-T102 and the condenser 104 becomes the first vacuum difference, the vacuum differential pressure switch 132 is operated, and “BFP-T / condenser vacuum difference 26.6 kPa”. “Next” 232 is turned ON. As a result, a command “open final stage drain valve (exhaust chamber drain valve 112)” 236 is issued. This means that the air extraction amount of the vacuum pump 126 provided in the condenser 104 exceeds the extraction amount on the BFP-T102 side. Here, 26.6 kPa of “BFP-T / condenser vacuum difference of 26.6 kPa or less” 232 is an example, and may be in the range of, for example, about 40 kPa to 26.6 kPa.
[0088]
By this command, the final-stage drain valve (exhaust chamber drain valve) 112 is fully opened, but at this time, inching is performed, and a sudden change in the degree of vacuum in the condenser 104 is prevented.
[0089]
The “last stage drain valve (exhaust chamber drain valve 112) is open” 236 is not only the difference in vacuum between the BFP-T 102 and the condenser 104, but also the “first stage casing drain valve open” 214 and the arithmetic unit. The calculation result 230 is ON (the negative comparator 222 is OFF and the positive comparator 228 is ON).
[0090]
Here, the fact that the negative comparator 222 is OFF means that an operation for fully opening the exhaust chamber drain valve 112 is performed when the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened.
[0091]
(9) When the difference in vacuum between the BFP-T102 and the condenser 104 becomes the second vacuum difference, the vacuum differential pressure switch 134 is activated, and “BFP-T / condenser vacuum difference 13.3 kPa”. “Below” 240 is turned ON. As a result, the command “BFP-T main steam inlet valve 122 is opened” 246 is issued, and the BFP-T main steam inlet valve 122 is opened. Then, the preparation for starting the BFP-T 102 is “completed” 250.
[0092]
(A) In order to make “BFP-T main steam inlet valve 122 open” 246, not only the difference in the vacuum degree between BFP-T 102 and condenser 104, but also “first stage casing drain valve open” 214 and calculator 230 is ON (the negative comparator 222 is OFF and the positive comparator 228 is ON). For this reason, an AND operation is performed by the arithmetic unit 242 between them.
[0093]
This condition is the same as the condition in which the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened. That is, when the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened, the BFP-T main steam inlet valve 122 is opened.
[0094]
(B) In order to become “BFP-T main steam inlet valve 122 is open” 246, “final stage drain valve (exhaust chamber drain valve 112) is open” 236 in addition to the condition of (a). . Therefore, an AND operation is performed by the calculator 244 between the calculation result of the calculator 242 and the “BFP-T main steam inlet valve 122 is opened” 246.
[0095]
From the above (1) to (9), “the time required for the BFP-T to rise in vacuum is short” and “the amount of vacuum reduction on the condenser main body side when the BFP-T is raised in vacuum is small” And “when the vacuum rise of the BFP-T is completed, the vacuum degree in the condenser 104 is restored to the same level as the vacuum degree before the start of the vacuum rise of the BFP-T”. It becomes possible to perform the T102 vacuum rising operation in a stable state.
[0096]
(Example)
Next, examples of the present invention will be described. FIG. 3 is a graph showing temporal changes in the degree of vacuum of the BFP-T 102 and the condenser 104 together with the opening / closing states of the first-stage post drain valve 110 and the exhaust chamber drain valve 112 when the present invention is implemented. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the degree of vacuum (kPa), graph A represents the condenser 104, and graph B represents the degree of vacuum of BFP-T102.
[0097]
At time t0, the first-stage post-drain valve 110 is opened, and the vacuum of the BFP-T102 is started. In this embodiment, the first-stage post-drain valve 110 is opened, and the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened to promote the vacuum rise of the BFP-T102.
[0098]
Thereafter, the exhaust chamber drain valve 112 is controlled to be slightly opened and closed by the function of the negative comparator 222 at times t1 to t4. At time t1 and t3, the negative comparator is activated and the exhaust chamber drain valve 112 is closed, and at time t2 and t4, the negative comparator 222 is restored and the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened (corresponding to the above (7) and (c)). ). As a result, the amount of vacuum drop compared with the value at the time t0 of the degree of vacuum in the condenser 104 is within 1.0 kPa between the times t1 and t4, and the variation range of the vacuum drop amount is 0.00. It is kept within the range of 5 kPa.
[0099]
On the other hand, the degree of vacuum of BFP-T102 corresponds to the fine opening and closing control of the exhaust chamber drain valve 112, and increases greatly between time t0 to t1 and time t2 to t3, and time t1 to t2 and time t3. The rise is moderate between each of t4.
[0100]
When the time t5 is reached, the vacuum difference between the BFP-T102 and the condenser 104 becomes 26.6 kPa or less, and the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened. As a result, the degree of vacuum of BFP-T102 is rapidly increasing. At this time, the degree of vacuum in the condenser 104 hardly decreases because the vacuum difference from the BFP-T102 is limited to a certain amount.
[0101]
When the exhaust chamber drain valve 112 is opened (both finely opened and fully opened), the exhaust chamber drain valve 112 is gradually opened by inching to prevent the bleed from the BFP-T102 from increasing rapidly. This inching also contributes to the restriction on the decrease in the degree of vacuum in the condenser 104.
[0102]
As described above, the vacuum degree of the BFP-T102 can be quickly increased while suppressing the decrease in the vacuum degree of the condenser 104 to a certain range.
[0103]
(Comparative Example 1)
4 (a) and 4 (b) show the degree of vacuum of BFP-T102 and condenser 104 when the increase in the degree of vacuum of BFP-T102 is controlled only by the vacuum difference between BFP-T102 and condenser 104. It is a graph which shows a time change as a comparative example. 4A and 4B, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the degree of vacuum (kPa), graphs A1 and A2 represent the condenser 104, and graphs B1 and B2 represent the degree of vacuum of BFP-T102. Yes.
[0104]
FIG. 4A shows a comparative example 1 in which the first stage casing drain valve 110 is opened to start the vacuum increase of the BFP-T102, and the vacuum difference between the BFP-T102 and the condenser 104 is a constant value. The case where the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened when it becomes inside is shown.
[0105]
At time t0 ′, the first-stage casing drain valve 110 is opened, and the vacuum rise of the BFP-T102 is started. Thereafter, at time t2 ′, the vacuum difference from the condenser 504 becomes 26.6 kPa, and the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened.
[0106]
At this time, the decrease in the degree of vacuum in the condenser 104 is maximized at the time t1 ′ between the times t0 ′ and t21 ′, but the degree of the decrease is small. However, the time (t2′−t0 ′) until the time t2 ′ at which the vacuum difference with the condenser 504 reaches 26.6 kPa is increased.
[0107]
This is because the vacuum of the BFP-T102 from time t0 ′ to time t2 ′ is performed only by controlling the first-stage casing drain valve 110, and the amount of air outflow from the BFP-T102 is small. For example, even if the amount of BFP-T102 is very small, the time required for raising the vacuum is greatly increased if there is air suction (in-leak).
[0108]
(Comparative Example 2)
FIG. 4B shows, as Comparative Example 2, that the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened in advance without waiting for the vacuum difference between the exhaust chamber of the BFP-T102 and the condenser 104 to decrease. The case where the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened after the vacuum difference is reduced is shown.
[0109]
At time t0 ′ ′, the first-stage casing drain valve 110 is opened, and subsequently, the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened. Thereafter, at time t2 ′ ′, the vacuum difference between the BFP-T102 and the condenser 104 becomes 26.6 kPa, and the exhaust chamber drain valve 112 is fully opened.
[0110]
Between time t0 ′ ′ and t2 ′ ′, the first-stage casing drain valve 110 is open and the exhaust chamber drain valve 112 is slightly opened, so that the vacuum of the BFP-T102 is quickly performed.
[0111]
However, the amount of decrease in the degree of vacuum in the condenser 104 is large, and it approaches a region (vacuum low ANN) where a low vacuum alarm is given. This means that the extraction amount from the BFP-T 102 to the condenser 104 is approaching the extraction limit of the condenser vacuum pump 126.
[0112]
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to said embodiment. That is, the embodiment of the present invention can be expanded and changed within the scope of the technical idea of the present invention, and the expanded and changed are also included in the scope of the present invention.
[0113]
For example, as a method for measuring the degree of vacuum, the degree of vacuum may be measured by absolute pressure.
[0114]
Further, even if a negative comparator is not used as in the present embodiment, the control may be performed by a control sequence similar to that, and the number of drain pipes is not limited to two, and one or three or more may be used. In short, it suffices if the extraction amount from the BFP-T to the condenser can be controlled in some way.
[0115]
Furthermore, the opening degree (opening degree) may be controlled not only in the three stages of closing, slightly opening, and fully opening the exhaust chamber drain valve 112 but also in four or more stages.
[0116]
(1) The following can be considered as a method for controlling the interval between closing and slightly opening the exhaust chamber drain valve 112 in multiple stages.
[0117]
The opening degree of the exhaust chamber drain valve 112 can be controlled in accordance with the amount of decrease in the vacuum degree of the condenser 104 (the output of the comparison means 220). For example, the P.P. U. Value, D.D. O. There is a method of performing proportional control in comparison with the first and second quantities corresponding to the values.
[0118]
That is, the opening degree ΔO of the exhaust chamber drain valve 112 is calculated from the following expression (1) from the vacuum degree decrease amount ΔP of the condenser 104, the first vacuum degree decrease amount ΔP1, and the second vacuum degree decrease amount ΔP2. ).
[0119]
ΔO = A * f [(ΔP1−ΔP) / (ΔP1−ΔP2)] (1)
However,
A: Proportional constant
f [x]: function expressed as follows
0 when x <= 0
1 when x> = 1
When 0 <x <1, x
It is.
[0120]
(2) Even in a state where the exhaust chamber drain valve is closed and fully opened, proportional control corresponding to the amount of decrease in the degree of vacuum can be performed as in (1).
[0121]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the exhaust chamber drain valve is controlled by the amount of vacuum reduction of the condenser. As a result, the following effects are brought about.
[0122]
(1) The vacuum drop on the condenser main body side during the BFP-T vacuum rise can be limited to a range up to a predetermined first vacuum degree drop amount.
[0123]
This is achieved by limiting the vacuum raising operation, especially when the BFP-T is under low vacuum conditions (close to atmospheric pressure).
[0124]
(2) The vacuum of the BFP-T can be quickly raised by adding not only the exhaust chamber drain valve to a fully opened state but also a slightly opened state.
[0125]
(3) Since the BFP-T vacuum is automatically raised, the monitoring system by the operator can be reduced.
(4) By controlling the exhaust chamber drain valve according to the amount of vacuum reduction of the condenser, the vacuum of the BFP-T and the condenser is changed even when the opening when the exhaust chamber drain valve is slightly opened varies. The degree can be controlled stably.
[0126]
The opening degree when the exhaust chamber drain valve is slightly opened can vary during maintenance such as overhaul. However, even if this variation occurs, there is almost no need to readjust the opening degree and control conditions when the exhaust chamber drain valve is slightly opened before and after maintenance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a steam turbine system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a vacuum rising sequence of BFP-T according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing temporal changes in the degree of vacuum of BFP-T102 and condenser 104 when the present invention is implemented.
FIG. 4 shows, as a comparative example, temporal changes in the degree of vacuum of the BFP-T and the condenser when the increase in the degree of vacuum of the BFP-T is controlled only by the vacuum difference between the BFP-T and the condenser. It is a graph.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional steam turbine system.
FIG. 6 is a chart showing a vacuum raising sequence of a conventional BFP-T.
[Explanation of symbols]
10 Steam turbine system
101 BFP (Boiler feed pump)
102 BFP-T (Boiler feed water pump turbine)
104 condenser
106, 108 Drain piping
110 First-stage casing drain valve
112 Exhaust chamber drain valve
114 Exhaust valve
116 exhaust pipe
117 Grand Steam
118 Grand steam inlet valve
119 Drain valve after grand steam inlet valve
120 Grand steam outlet valve
121 Main steam turbine bleed
122 Main steam inlet valve
123 Check valve
124 Vacuum break valve
125 Vacuum pump inlet valve
126 condenser vacuum pump
132,134 Vacuum differential pressure switch
136 condenser vacuum chamber analog signal transmitter
140 Sequence control device
142 Central control panel
144 unit computer
146 Control Center
208 Analog memory
216, 224, 230, 242, 244 arithmetic unit
220 Comparison means
222 negative comparator
228 positive comparator
502 BFP-T (Boiler feed water pump turbine)
504 condenser
505 condenser vacuum pump
506, 508 Drain piping
510 First stage casing drain valve
512 Exhaust chamber drain valve
514 Grand steam inlet valve
516 Grand steam outlet valve
517 Grand Steam
518 Vacuum break valve
520A, 520B Vacuum differential pressure switch
522 Exhaust valve
524 Main steam inlet valve

Claims

A boiler feed pump turbine,
A condenser,
Connecting the boiler feed pump turbine and the condenser, and a drain pipe for raising the vacuum in the boiler feed pump turbine;
A condenser vacuum degree output means for outputting a vacuum degree in the condenser;
Storage means for storing the degree of vacuum in the condenser;
Comparison means for comparing the condenser vacuum degree output by the condenser vacuum degree output means with the condenser vacuum degree stored in the storage means, and outputting a comparison result;
Flow rate control means for controlling the flow rate of the drain pipe based on the comparison result;
A steam turbine system comprising:

A boiler feed pump turbine,
A condenser,
A first drain pipe for connecting the boiler feed pump turbine and the condenser to raise a vacuum inside the boiler feed pump turbine;
A second drain pipe for connecting the boiler feed pump turbine and the condenser to raise the vacuum inside the boiler feed pump turbine and having a larger diameter than the first drain pipe. 2 drain pipes,
A first drain valve installed in the first drain pipe and for controlling the flow rate of the first drain pipe;
A second drain valve installed in the second drain pipe and controlling the flow rate of the second drain pipe;
Measuring the vacuum level inside the condenser and outputting the vacuum level in the condenser; and
A vacuum rise start command means for commanding a vacuum rise start of the boiler feed water pump turbine;
Storage means for storing the condenser vacuum degree output by the condenser vacuum degree output means based on the instruction of the vacuum rise start command means;
First opening / closing command means for issuing a command to open the first drain valve based on a command from the vacuum rise start command means;
Comparison means for comparing the condenser vacuum degree output by the condenser vacuum degree output means with the condenser vacuum degree stored in the storage means, and outputting a comparison result;
When the absolute value of the comparison result is equal to or greater than a predetermined first value, a command to close the second drain valve is issued, and a predetermined second value in which the absolute value of the comparison result is smaller than the first value Second open / close command means for issuing a command to open the second drain valve at a predetermined first opening when:
A steam turbine system comprising:

Further comprising steam introduction means for introducing steam into the boiler feed pump turbine based on the command of the vacuum rise start command means;
The first opening / closing command means issues a command to open the first drain valve on a further condition that the steam pressure inside the boiler feed pump turbine is equal to or higher than a predetermined value. 2. The steam turbine system according to 2.

The second open / close command means sets the second drain valve as a further condition that the condenser vacuum degree output by the condenser vacuum degree output means is a predetermined value or more. The steam turbine system according to any one of claims 2 to 3, wherein a command to open at the first opening is issued.

The absolute value of the difference in vacuum between the boiler feed pump turbine and the condenser is equal to or less than a predetermined first vacuum difference, and the second drain valve is opened at the first opening The apparatus further comprises third opening / closing command means for issuing a command to open the second drain valve at a second opening having a flow rate larger than the first opening. The steam turbine system according to claim 3.

An exhaust pipe for connecting the boiler feed pump turbine and the condenser, and for sending steam discharged from the boiler feed pump turbine to the condenser;
An exhaust valve installed in the exhaust pipe and for controlling the flow rate of the exhaust pipe;
The absolute value of the difference in vacuum between the boiler feed pump turbine and the condenser is not more than a predetermined second vacuum difference smaller than the first vacuum difference, and the second drain valve is the second drain valve. A fourth opening / closing command means for issuing a command to open the exhaust valve when the valve is opened at an opening of
The steam turbine system according to claim 5, further comprising:

The steam according to any one of claims 2 to 6, wherein when the second drain valve is opened, the drain valve is opened while being gradually opened and stopped. Turbine system.

A method of extracting the air in the boiler feed water pump turbine by a condenser and raising the vacuum of the boiler feed water pump turbine,
Storing the degree of vacuum in the condenser before the start of the vacuum rise of the boiler feed pump turbine;
Comparing the degree of vacuum in the condenser with the stored degree of vacuum to obtain a comparison result;
When the absolute value of the comparison result is equal to or greater than a predetermined first value, the amount of bleed from the boiler feed pump turbine is reduced, and a second value in which the absolute value of the comparison result is smaller than the first value Increasing the amount of bleed from the boiler feed pump turbine when:
A method for raising the vacuum of a boiler feedwater pump turbine, comprising: