JP5963305B2 - 発電プラントの給水流量制御装置、および、通風流量制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、発電プラントのボイラへの給水流量を制御する給水流量制御装置に関する。また、本発明は、発電プラントのボイラへの通風流量を制御する通風流量制御装置に関する。

一般に、例えば火力発電所などの発電プラントでは、水を沸騰させて蒸気を発生させるボイラと、ボイラに給水するための給水系統と、ボイラで発生した蒸気が供給されて発電する蒸気タービンと、を備える。給水系統は、複数の給水ポンプを並列に備える。こうした発電プラントでは、目標発電量（蒸気タービン負荷）の増減に伴い、例えば、給水系統において稼働する給水ポンプの数量を増減させることによって、ボイラへの給水流量を増減させることにより、目標発電量に見合った給水流量を確保するようにしている。

特許文献１には、給水ポンプによる給水流量を増減させるポンプ流量制御装置が開示されている。詳しく述べると、特許文献１には、並列に運転される複数台の流量対効率特性の異なるポンプの合計流量の目標値を設定する目標流量設定手段、ポンプごとに流量と効率との関係を表形式にした流量対効率表を記憶する流量対効率表記憶手段、並びに、ポンプの合計流量の目標値及び流量対効率表から各ポンプの流量配分を決定するための流量の初期値を求め、初期値の間において各ポンプの流量対効率特性計算式により複数台のポンプの効率を総合した総合効率を求め、求めた総合効率に基づき各ポンプの個別目標流量を決定する目標流量配分手段を備えたポンプ流量制御装置が記載されている。

特許文献１に係るポンプ流量制御装置によれば、並列運転される複数台のポンプを総合して効率良く運転するための各ポンプの目標流量を迅速に決定することができる。

特開２００７−２１１６２３号公報

ところで、発電プラントでは、ボイラへの給水に通常使用される常用系統に属する給水ポンプに何らかの異常が生じた場合であっても、目標発電量に与える影響を抑制することが求められる。しかしながら、特許文献１に係るポンプ流量制御技術を、発電プラントにおける給水流量制御に適用した場合であって、常用系統に属する給水ポンプに何らかの異常が生じたときには、目標発電量に与える影響を抑制しながら、給水流量制御を行うことは困難であった。
なお、前記の課題は、発電プラントのボイラへの通風流量を制御する場面でも同様に起こり得る。

本発明は、前記の実情に鑑みてなされたものであり、常用系統に属する給水ポンプに何らかの異常が生じた場合であっても、目標発電量に与える影響を抑制可能な発電プラントの給水流量制御装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、常用系統に属する通風ファンに何らかの異常が生じた場合であっても、目標発電量に与える影響を抑制可能な発電プラントの通風流量制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る発電プラントの給水流量制御装置は、ボイラへの給水に通常使用される常用系統に属する給水ポンプと、前記常用系統に属する給水ポンプの異常時に前記ボイラへの給水に予備的に使用される予備系統に属する給水ポンプと、前記常用系統に属する給水ポンプによる前記ボイラへの給水流量を検出する常用系統給水流量検出部と、前記予備系統に属する給水ポンプによる前記ボイラへの給水流量を検出する予備系統給水流量検出部と、前記常用系統に属する給水ポンプの稼働状態が正常である場合に、目標発電量、および、前記常用系統給水流量検出部で検出される前記ボイラへの給水流量に基づいて、前記常用系統に属する給水ポンプの給水流量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記常用系統に属する給水ポンプの稼働状態が異常である場合に、前記目標発電量、前記常用系統給水流量検出部で検出される前記ボイラへの給水流量、および、前記予備系統給水流量検出部で検出される前記ボイラへの給水流量に基づいて、前記目標発電量を維持するように、前記常用系統に属する給水ポンプ、および、前記予備系統に属する給水ポンプのそれぞれの給水流量を、可変電圧可変周波数により制御する、ことを最も主要な特徴とする。

また、本発明に係る発電プラントの通風流量制御装置は、ボイラへの通風に通常使用される常用系統に属する通風ファンと、前記常用系統に属する通風ファンの異常時に前記ボイラへの通風に予備的に使用される予備系統に属する通風ファンと、前記常用系統に属する通風ファンによる前記ボイラへの通風流量を検出する常用系統通風流量検出部と、前記予備系統に属する通風ファンによる前記ボイラへの通風流量を検出する予備系統通風流量検出部と、前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が正常である場合に、目標発電量、および、前記常用系統通風流量検出部で検出される前記ボイラへの通風流量に基づいて、前記常用系統に属する通風ファンの通風流量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が異常である場合に、前記目標発電量、前記常用系統通風流量検出部で検出される前記ボイラへの通風流量、および、前記予備系統通風流量検出部で検出される前記ボイラへの通風流量に基づいて、前記目標発電量を維持するように、前記常用系統に属する通風ファン、および、前記予備系統に属する通風ファンのそれぞれの通風流量を、可変電圧可変周波数により制御する、ことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、常用系統に属する給水ポンプや通風ファンに何らかの異常が生じた場合であっても、目標発電量に与える影響を的確に抑制することができる。

本発明の実施形態に係る発電プラントの給水流量制御装置の概要を表す全体構成図である。 常用系統に属する給水ポンプに何らかの異常が生じた場合の異常処理の流れを表す動作フローチャート図である。 第１〜第３の給水ポンプによる給水流量特性と、各給水ポンプによる給水流量を統合した統合給水流量特性との時系列関係を対比して表す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る発電プラントの給水流量制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

〔本発明の実施形態に係る発電プラント１０の給水流量制御装置１１の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る発電プラント１０の給水流量制御装置１１の概要について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る発電プラント１０の給水流量制御装置１１の概要を表す全体構成図である。
なお、以下の説明において、“給水流量”とは、ある観測地点における単位時間（例えば、秒など）あたりの流水量を意味するものとする。この表記の際に、相互に共通の時間長を用いることで、分母（単位時間）の表記を省略するものとする。

本発明の実施形態に係る発電プラント１０の給水流量制御装置１１は、図１に示すように、給水タンク１３と、給水タンク１３および分岐部１５の間を連通接続する入口側主給水配管１４と、分岐部１５および合流部１７の間を連通接続するように設けられる分岐給水系統１９と、ボイラ２１と、合流部１７およびボイラ２１の間を連通接続する出口側主給水配管１８と、を備えて構成されている。

給水タンク１３は、水を供給する機能を有する。分岐部１５は、図１に示すように、入口側主給水配管１４を、三つの分岐配管２３，２５，２７に連通接続する機能を有する。分岐部１５としては、例えば、四差路形状の分岐継手を用いることができる。

分岐給水系統１９は、給水タンク１３から供給されてきた水を、所要の分岐配管２３〜２７を通して、ボイラ２１側へと送り出す機能を有する。こうした給水機能を実現するために、分岐給水系統１９は、分岐部１５および合流部１７の間に、第１の分岐配管２３、第２の分岐配管２５、および、第３の分岐配管２７を、相互に並列に有する。

第１の分岐配管２３には、図１に示すように、第１の弁（例えば電磁弁など）２３ａ、第１の給水ポンプ２３ｂ、および、第１の給水流量検出器２３ｃが、それぞれ直列に配設されている。第１の弁２３ａは、分岐部１５の下流側に設けられている。第１の弁２３ａは、第１の分岐配管２３への水の流通を許容しまたは遮断する機能を有する。

第１の給水ポンプ２３ｂは、第１の弁２３ａの下流側に設けられている。第１の給水ポンプ２３ｂは、不図示の交流誘導モータが回転駆動することによって駆動される。第１の給水ポンプ２３ｂは、第１の分岐配管２３に供給された水を、ボイラ２１側へと送り出す機能を有する。第１の給水流量検出器２３ｃは、第１の給水ポンプ２３ｂの下流側、かつ、合流部１７の上流側に設けられている。第１の給水流量検出器２３ｃは、第１の分岐配管２３を通る水の流量を検出する機能を有する。

第２の分岐配管２５には、図１に示すように、第２の弁２５ａ、第２の給水ポンプ２５ｂ、および、第２の給水流量検出器２５ｃが、それぞれ直列に配設されている。第２の電磁弁２５ａは、分岐部１５の下流側に設けられている。第２の電磁弁２５ａは、第２の分岐配管２５への水の流通を許容しまたは遮断する機能を有する。

第２の給水ポンプ２５ｂは、第２の弁２５ａの下流側に設けられている。第２の給水ポンプ２５ｂは、不図示のモータ（例えば、交流誘導モータや同期モータなど）が回転駆動することによって駆動される。第２の給水ポンプ２５ｂは、第２の分岐配管２５に供給された水を、ボイラ２１側へと送り出す機能を有する。第２の給水流量検出器２５ｃは、第２の給水ポンプ２５ｂの下流側、かつ、合流部１７の上流側に設けられている。第２の給水流量検出器２５ｃは、第２の分岐配管２５を通る水の流量を検出する機能を有する。
なお、第１および第２の給水流量検出器２３ｃ，２５ｃは、本発明の“常用系統給水流量検出部”に相当する。

第３の分岐配管２７には、図１に示すように、第３の弁２７ａ、第３の給水ポンプ２７ｂ、および、第３の給水流量検出器２７ｃが、それぞれ直列に配設されている。第３の弁２７ａは、分岐部１５の下流側に設けられている。第３の弁２７ａは、第３の分岐配管２７への水の流通を許容しまたは遮断する機能を有する。

第３の給水ポンプ２７ｂは、第３の弁２７ａの下流側に設けられている。第３の給水ポンプ２７ｂは、不図示のモータが回転駆動することによって駆動される。第３の給水ポンプ２７ｂは、第３の分岐配管２７に供給された水を、ボイラ２１側へと送り出す機能を有する。第３の給水流量検出器２７ｃは、第３の給水ポンプ２７ｂの下流側、かつ、合流部１７の上流側に設けられている。第３の給水流量検出器２７ｃは、第３の分岐配管２７を通る水の流量を検出する機能を有する。
なお、第３の給水流量検出器２７ｃは、本発明の“予備系統給水流量検出部”に相当する。

第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂは、ボイラ２１への給水に通常使用される常用系統に属する給水ポンプと、常用系統に属する給水ポンプの異常時にボイラ２１への給水に予備的に使用される予備系統に属する給水ポンプと、に分けられる。本発明の実施形態では、第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂが、“常用系統に属する給水ポンプ”に相当し、第３の給水ポンプ２７ｂが、“予備系統に属する給水ポンプ”に相当するものとして、以下の説明を進める。

合流部１７は、図１に示すように、３つの並列分岐された第１〜第３の分岐配管２３，２５，２７を、ひとつの出口側主給水配管１８に連通接続する機能を有する。合流部１７としては、例えば、四差路形状の分岐継手を用いることができる。

ボイラ２１は、出口側主給水配管１８のうち、合流部１７の下流側に設けられている。ボイラ２１は、水を沸騰させて蒸気を発生させる機能を有する。ボイラで発生した蒸気は、不図示の蒸気タービンへと供給される。蒸気タービンは、ボイラで発生した蒸気がもつエネルギーを、回転運動へと変換し発電する機能を有する。

第１の給水ポンプ２３ｂを駆動するために、第１の給水ポンプ２３ｂには、第１のＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency：可変電圧可変周波数）制御部３１ａが電気的に接続されている。第１のＶＶＶＦ制御部３１ａは、第１の給水ポンプ２３ｂが有するモータの回転速度を可変電圧可変周波数で制御する機能を有する。

また、第２の給水ポンプ２５ｂを駆動するために、第２の給水ポンプ２５ｂには、第２のＶＶＶＦ制御部３１ｂが電気的に接続されている。第２のＶＶＶＦ制御部３１ｂは、第２の給水ポンプ２５ｂが有するモータの回転速度を可変電圧可変周波数で制御する機能を有する。

そして、第３の給水ポンプ２７ｂを駆動するために、第３の給水ポンプ２７ｂには、第３のＶＶＶＦ制御部３１ｃが電気的に接続されている。第３のＶＶＶＦ制御部３１ｃは、第３の給水ポンプ２７ｂが有するモータの回転速度を可変電圧可変周波数で制御する機能を有する。

第１〜第３のＶＶＶＦ制御部３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、後記するモード移行期間において、後記するプラント制御部３３から送られてくる電圧および周波数指令値（給水流量指令値）に係る信号に従って、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂの給水流量をＶＶＶＦ制御するように構成されている。
なお、以下の説明において、第１〜第３のＶＶＶＦ制御部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを包括して称呼する場合に、“ＶＶＶＦ制御部３１”という場合がある。

プラント制御部３３は、給水流量制御装置１１の動作を統括して制御する機能を有する。詳しく述べると、プラント制御部３３は、第１〜第３の弁２３ａ，２５ａ，２７ａの開放または閉止動作を制御する機能を有する。また、プラント制御部３３は、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂの稼働状態情報（正常に動作しているか否か）を取得する機能を有する。

また、プラント制御部３３は、目標発電量、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂの稼働状態情報、および、第１〜第３の給水流量検出器２３ｃ，２５ｃ，２７ｃの給水流量検出値に基づいて、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂがそれぞれ有する交流誘導モータに与える電圧および周波数指令値（給水流量指令値）を演算する機能を有する。また、プラント制御部３３は、前記の演算により得られた電圧および周波数指令値（給水流量指令値）を、第１〜第３の給水流量検出器２３ｃ，２５ｃ，２７ｃの給水流量検出値に基づいてフィードバック補正する機能を有する。

さらに、プラント制御部３３は、前記フィードバック補正後の電圧および周波数指令値（給水流量指令値）に係る信号を、第１〜第３のＶＶＶＦ制御部３１ａ，３１ｂ，３１ｃに送る機能を有する。そして、プラント制御部３３は、ボイラ２１の燃焼動作を制御する機能を有する。

ＶＶＶＦ制御部３１、および、プラント制御部３３は、本発明の“制御部”に相当する。

プラント制御部３３は、不図示のＣＰＵ（Central processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路（Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器を含む）などを備えて構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、ＲＡＭを作業領域として用いて、プラント制御部３３が有する前記の各種機能を実現するように動作する。

〔本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１の動作（異常処理の流れ）〕
次に、本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１の動作について、図２を参照して説明する。図２は、常用系統に属する給水ポンプに何らかの異常が生じた場合の異常処理の流れを表す動作フローチャート図である。図２に示す例では、常用系統に属する給水ポンプ（本実施形態では、第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ）のうち、第１の給水ポンプ２３ｂに軽微な異常（例えば、給水流量が目標範囲を逸脱する流量異常や、給水ポンプの温度が所定値を超える温度異常など）が発生して、この第１の給水ポンプ２３ｂの異常発生に係る稼働状態情報を、プラント制御部３３が取得したものと仮定して説明を進めるものとする。

図２に示すステップＳ１１において、プラント制御部３３は、異常機としての第１の給水ポンプ２３ｂを運転モードから休止モードへ緩やかに移行させると共に、予備機としての第３の給水ポンプ２７ｂを休止モードから運転モードへ緩やかに移行させる制御を行う。
なお、運転モードとは、給水ポンプが給水動作を行っている状態をいう。また、休止モードとは、給水ポンプが給水動作を停止している状態をいう。

ステップＳ１２において、プラント制御部３３は、異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）および予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）による給水流量を、第１および第３の給水流量検出器２３ｃ，２７ｃをそれぞれ介して取得する。

ステップＳ１３において、プラント制御部３３は、常用系統に属する異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）の負荷降下率（単位時間当たりの負荷降下の割合）が、予備系統に属する予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）の負荷上昇率（単位時間当たりの負荷上昇の割合）と均衡することを考慮して、異常機２３ｂおよび予備機２７ｂによる給水流量をそれぞれ算出する。

ステップＳ１４において、プラント制御部３３は、算出した異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）および予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）による給水流量を実現するための、電圧および周波数指令値に係る信号をそれぞれ生成し、生成した電圧および周波数指令値に係る信号を、第１および第３のＶＶＶＦ制御部３１ａ，３１ｃのそれぞれに送る。

ステップＳ１５において、第１および第３のＶＶＶＦ制御部３１ａ，３１ｃは、プラント制御部３３から送られてきた電圧および周波数指令値に係る信号に従って、第１および第３の給水ポンプ２３ｂ，２７ｂ（異常機および予備機）による給水流量をＶＶＶＦ制御する。

ステップＳ１６において、プラント制御部３３は、発電プラント１０の運転停止指令が発行されているか否かを調べる。発電プラント１０の運転停止指令が発行されていない場合（ステップＳ１６の“Ｎｏ”）、プラント制御部３３は、処理の流れをステップＳ１２へと戻し、以下の処理を順次実行させる。一方、発電プラント１０の運転停止指令が発行されている場合（ステップＳ１６の“Ｙｅｓ”）、プラント制御部３３は、一連の処理の流れを終了させる。これにより、発電プラント１０は、その運転を停止する。

〔給水流量特性〕
次に、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂによる給水流量特性（時間推移）について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図３（ａ）は、第１の給水ポンプ２３ｂによる給水流量特性を表す説明図である。図３（ｂ）は、第２の給水ポンプ２５ｂによる給水流量特性を表す説明図である。図３（ｃ）は、第３の給水ポンプ２７ｂによる給水流量特性を表す説明図である。図３（ｄ）は、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂによる給水流量を統合した統合給水流量特性を表す説明図である。第１の給水ポンプ２３ｂが異常機であり、第３の給水ポンプ２７ｂが予備機である点は、前記と同じである。

図３（ａ）〜（ｄ）に示す時刻ｔ１において、常用系統に属する第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂは、正常運転時の給水流量ＷＳnm（図３（ａ），（ｂ）参照）を維持した正常な給水動作を行っている。このとき、予備系統に属する第３の給水ポンプ２７ｂ（予備機）は、給水動作を停止（給水流量ＷＳst＝０リットル；図３（ｃ）参照）している。
その結果、同時刻ｔ１において、第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂによる給水流量を統合した統合給水流量ＷＳint （図３（ｄ）参照）は、目標発電量を実現するための目標となる目標統合給水流量を維持している。

図３（ａ）〜（ｄ）に示す時刻ｔ２において、常用系統に属する第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂのうち、第１の給水ポンプ２３ｂに軽微な異常が発生した。これを受けて、プラント制御部３３は、同時刻ｔ２を始期として時刻ｔ４を終期とするモード移行期間を適宜設定する。また、プラント制御部３３は、同モード移行期間において、異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）を運転モードから休止モードへ緩やかに移行させると共に、予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）を休止モードから運転モードへ緩やかに移行させる制御を行う。
同時刻ｔ２において、統合給水流量ＷＳint （図３（ｄ）参照）は、目標統合給水流量を維持している。

図３（ａ）〜（ｄ）に示す時刻ｔ３（前記モード移行期間のうち約半分が経過した時刻）において、異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）に係る給水流量の減少分ＷＳ１（図３（ａ）参照）と、予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）に係る給水流量の増加分ＷＳ２（図３（ｃ）参照）とは、相互に均衡（給水流量の減少分ＷＳ１を増加分ＷＳ２が相殺）していることがわかる。言い換えると、異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）の負荷降下率は、予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）の負荷上昇率と均衡していることがわかる。
同時刻ｔ３において、統合給水流量ＷＳint （図３（ｄ）参照）は、目標統合給水流量を維持している。

図３（ａ）〜（ｄ）に示す時刻ｔ４（前記モード移行期間の終期に相当する時刻）において、異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）は、給水動作を停止（給水流量ＷＳst＝０リットル；図３（ａ）参照）している。一方、予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）は、正常運転時の給水流量ＷＳnm（図３（ｃ）参照）を維持した正常な給水動作を行っている。
なお、同時刻ｔ４において、統合給水流量Ｗint （図３（ｄ）参照）は、目標統合給水流量を維持している。

要するに、プラント制御部３３は、常用系統に属する異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）の負荷降下率が、予備系統に属する予備機（第３の給水ポンプ２７ｂ）の負荷上昇率と均衡することを考慮して、異常機２３ｂおよび予備機２７ｂによる給水流量を制御している。その結果、前記モード移行期間において、異常機（第１の給水ポンプ２３ｂ）の運転が停止されているにもかかわらず、統合給水流量Ｗint （図３（ｄ）参照）を、目標統合給水流量に維持することができる。

〔本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１の作用効果〕
本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１では、ＶＶＶＦ制御部３１およびプラント制御部３３は、常用系統に属する第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂのうち、例えば、第１の給水ポンプ２３ｂの稼働状態が異常である場合に、目標発電量、第１の給水流量検出器２３ｃで検出されるボイラ２１への給水流量、および、第３の給水流量検出器２７ｃで検出されるボイラ２１への給水流量に基づいて、目標発電量を維持するように、第１の給水ポンプ２３ｂ、および、第３の給水ポンプ２７ｂの給水流量を制御する、構成を採用している。

本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１によれば、常用系統に属する給水ポンプに何らかの異常が生じた場合であっても、目標発電量に与える影響を的確に抑制することができる。

また、本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１では、ＶＶＶＦ制御部３１およびプラント制御部３３は、常用系統に属する第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂのうち、例えば、第１の給水ポンプ２３ｂの稼働状態の稼働状態が異常である場合に、当該異常状態に係る第１の給水ポンプ２３ｂの負荷降下率が、予備系統に属する第３の給水ポンプ２７ｂの負荷上昇率と均衡するように、第１の給水ポンプ２３ｂ、および、第３の給水ポンプ２７ｂの給水流量を制御する、構成を採用している。

本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１によれば、目標発電量を維持するための制御方式として、異常状態に係る第１の給水ポンプ２３ｂの負荷降下率が、予備系統に属する第３の給水ポンプ２７ｂの負荷上昇率と均衡するように、第１の給水ポンプ２３ｂ、および、第３の給水ポンプ２７ｂの給水流量を制御する方式を採用したので、目標発電量に与える影響をより一層的確に抑制することができる。

また、本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１では、ＶＶＶＦ制御部３１およびプラント制御部３３は、常用系統に属する給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ、および、前記予備系統に属する給水ポンプ２７ｂのそれぞれの給水流量を、可変電圧可変周波数により制御する、構成を採用している。

本発明の実施形態に係る給水流量制御装置１１によれば、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂは、可変電圧可変周波数により制御されるため、省電力および効率向上を期待することができる。

〔本発明の実施形態に係る発電プラントの通風流量制御装置の概要〕
次に、本発明の実施形態に係る発電プラントの通風流量制御装置について説明する。
本発明の実施形態に係る発電プラントの通風流量制御装置は、本発明の実施形態に係る発電プラントの給水流量制御装置１１のうち、“ボイラへの給水ポンプ”を、“ボイラへの通風ファン”に置き換えて適用したものである。
なお、“通風ファン”としては、ボイラ設備の誘引通風機や押込通風機などを例示することができる。

すなわち、本発明の実施形態に係る発電プラントの通風流量制御装置は、ボイラ２１への通風に通常使用される常用系統に属する通風ファンと、前記常用系統に属する通風ファンの異常時に前記ボイラ２１への通風に予備的に使用される予備系統に属する通風ファンと、前記常用系統に属する通風ファンによる前記ボイラ２１への通風流量を検出する常用系統通風流量検出部と、前記予備系統に属する通風ファンによる前記ボイラ２１への通風流量を検出する予備系統通風流量検出部と、前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が正常である場合に、目標発電量、および、前記常用系統通風流量検出部で検出される前記ボイラ２１への通風流量に基づいて、前記常用系統に属する通風ファンの通風流量を制御する制御部３１，３３と、を備え、前記制御部３１，３３は、前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が異常である場合に、前記目標発電量、前記常用系統通風流量検出部で検出される前記ボイラ２１への通風流量、および、前記予備系統通風流量検出部で検出される前記ボイラ２１への通風流量に基づいて、前記目標発電量を維持するように、前記常用系統に属する通風ファン、および、前記予備系統に属する通風ファンの通風流量を制御する、ことを最も主要な特徴とする。

〔本発明の実施形態に係る通風流量制御装置の作用効果〕
本発明の実施形態に係る通風流量制御装置では、ＶＶＶＦ制御部３１およびプラント制御部３３は、常用系統に属する第１および第２の通風ファンのうち、例えば、第１の通風ファンの稼働状態が異常である場合に、目標発電量、第１の通風流量検出器で検出されるボイラ２１への通風流量、および、第３の通風流量検出器で検出されるボイラ２１への通風流量に基づいて、目標発電量を維持するように、第１の通風ファン、および、第３の通風ファンの通風流量を制御する、構成を採用することができる。

本発明の実施形態に係る通風流量制御装置によれば、常用系統に属する通風ファンに何らかの異常が生じた場合であっても、目標発電量に与える影響を的確に抑制することができる。

また、本発明の実施形態に係る通風流量制御装置では、ＶＶＶＦ制御部３１およびプラント制御部３３は、常用系統に属する第１および第２の通風ファンのうち、例えば、第１の通風ファンの稼働状態の稼働状態が異常である場合に、当該異常状態に係る第１の通風ファンの負荷降下率が、予備系統に属する第３の通風ファンの負荷上昇率と均衡するように、第１の通風ファン、および、第３の通風ファンの通風流量を制御する、構成を採用してもよい。

本発明の実施形態に係る通風流量制御装置によれば、目標発電量を維持するための制御方式として、異常状態に係る第１の通風ファンの負荷降下率が、予備系統に属する第３の通風ファンの負荷上昇率と均衡するように、第１の通風ファン、および、第３の通風ファンの通風流量を制御する方式を採用したので、目標発電量に与える影響をより一層的確に抑制することができる。

また、本発明の実施形態に係る通風流量制御装置では、ＶＶＶＦ制御部３１およびプラント制御部３３は、常用系統に属する通風ファン、および、前記予備系統に属する通風ファンのそれぞれの通風流量を、可変電圧可変周波数により制御する、構成を採用してもよい。

本発明の実施形態に係る通風流量制御装置によれば、第１〜第３の通風ファンは、可変電圧可変周波数により制御されるため、省電力および効率向上を期待することができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の具現化例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

例えば、本発明の実施形態において、給水ポンプとして、第１〜第３の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂ，２７ｂからなる３つの給水ポンプを例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。給水ポンプとしては、任意の数量を適宜設定することができる。このことは、通風ファンにおいても同様である。

また、本発明の実施形態において、第１および第２の給水ポンプ２３ｂ，２５ｂが、“常用系統に属する給水ポンプ”に相当し、第３の給水ポンプ２７ｂが、“予備系統に属する給水ポンプ”に相当するものとして説明したが、本発明はこの例に限定されない。ある給水ポンプを、“常用系統に属する給水ポンプ”、または、“予備系統に属する給水ポンプ”のうちいずれに設定するかは、“常用系統に属する給水ポンプ”、および、“予備系統に属する給水ポンプ”の両者が存在する限りにおいて、特に制限されない。このことは、通風ファンにおいても同様である。

１０ 発電プラント
１１ 給水流量制御装置（通風流量制御装置）
２１ ボイラ
２３ｂ 第１の給水ポンプ（常用系統に属する給水ポンプ）
２３ｃ 第１の給水流量検出器（常用系統給水流量検出部）
２５ｂ 第２の給水ポンプ（常用系統に属する給水ポンプ）
２５ｃ 第２の給水流量検出器（常用系統給水流量検出部）
２７ｂ 第３の給水ポンプ（予備系統に属する給水ポンプ）
２７ｃ 第３の給水流量検出器（予備系統給水流量検出部）
３１ａ〜３１ｃ 第１〜第３のＶＶＶＦ制御部（制御部）
３３ プラント制御部（制御部）

Claims (4)

1. ボイラへの給水に通常使用される常用系統に属する給水ポンプと、
   前記常用系統に属する給水ポンプの異常時に前記ボイラへの給水に予備的に使用される予備系統に属する給水ポンプと、
   前記常用系統に属する給水ポンプによる前記ボイラへの給水流量を検出する常用系統給水流量検出部と、
   前記予備系統に属する給水ポンプによる前記ボイラへの給水流量を検出する予備系統給水流量検出部と、
   前記常用系統に属する給水ポンプの稼働状態が正常である場合に、目標発電量、および、前記常用系統給水流量検出部で検出される前記ボイラへの給水流量に基づいて、前記常用系統に属する給水ポンプの給水流量を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記常用系統に属する給水ポンプの稼働状態が異常である場合に、前記目標発電量、前記常用系統給水流量検出部で検出される前記ボイラへの給水流量、および、前記予備系統給水流量検出部で検出される前記ボイラへの給水流量に基づいて、前記目標発電量を維持するように、前記常用系統に属する給水ポンプ、および、前記予備系統に属する給水ポンプのそれぞれの給水流量を、可変電圧可変周波数により制御する、
   ことを特徴とする発電プラントの給水流量制御装置。
2. 請求項１に記載の給水流量制御装置であって、
   前記制御部は、前記常用系統に属する給水ポンプの稼働状態が異常である場合に、当該異常状態に係る前記常用系統に属する給水ポンプの負荷降下率が、前記予備系統に属する給水ポンプの負荷上昇率と均衡するように、前記常用系統に属する給水ポンプ、および、前記予備系統に属する給水ポンプのそれぞれの給水流量を、可変電圧可変周波数により制御する、
   ことを特徴とする発電プラントの給水流量制御装置。
3. ボイラへの通風に通常使用される常用系統に属する通風ファンと、
   前記常用系統に属する通風ファンの異常時に前記ボイラへの通風に予備的に使用される予備系統に属する通風ファンと、
   前記常用系統に属する通風ファンによる前記ボイラへの通風流量を検出する常用系統通風流量検出部と、
   前記予備系統に属する通風ファンによる前記ボイラへの通風流量を検出する予備系統通風流量検出部と、
   前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が正常である場合に、目標発電量、および、前記常用系統通風流量検出部で検出される前記ボイラへの通風流量に基づいて、前記常用系統に属する通風ファンの通風流量を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が異常である場合に、前記目標発電量、前記常用系統通風流量検出部で検出される前記ボイラへの通風流量、および、前記予備系統通風流量検出部で検出される前記ボイラへの通風流量に基づいて、前記目標発電量を維持するように、前記常用系統に属する通風ファン、および、前記予備系統に属する通風ファンのそれぞれの通風流量を、可変電圧可変周波数により制御する、
   ことを特徴とする発電プラントの通風流量制御装置。
4. 請求項３に記載の通風流量制御装置であって、
   前記制御部は、前記常用系統に属する通風ファンの稼働状態が異常である場合に、当該異常状態に係る前記常用系統に属する通風ファンの負荷降下率が、前記予備系統に属する通風ファンの負荷上昇率と均衡するように、前記常用系統に属する通風ファン、および、前記予備系統に属する通風ファンのそれぞれの通風流量を、可変電圧可変周波数により制御する、
   ことを特徴とする発電プラントの通風流量制御装置。

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