JP7039403B2 - Thermal power plant - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、火力発電プラントに関する。 Embodiments of the present invention relate to a thermal power plant.
火力発電プラントは、電力系統において系統周波数が減少したとき、発電機出力の増加が要求される。この場合、一般的には、通常運転(系統周波数が安定している時に行われる運転)の際に開度を絞る運用(絞り運用)が行われている主蒸気加減弁を、系統周波数の低下に応じた開度まで開く。これにより、蒸気タービンに作動媒体として供給される蒸気の量(飲み込み蒸気量)を増加させる。その結果、発電機出力(負荷)が増加し、系統周波数が回復する。 Thermal power plants are required to increase generator output when the grid frequency in the power system decreases. In this case, in general, the main steam control valve, which is operated to throttle the opening during normal operation (operation performed when the grid frequency is stable) (throttle operation), is lowered in the grid frequency. Open to the opening according to. As a result, the amount of steam supplied to the steam turbine as an operating medium (the amount of swallowed steam) is increased. As a result, the generator output (load) increases and the system frequency is restored.
ところが、自然エネルギーによる発電の増加により発電量の急変が起こり、系統周波数の減少が急激に生ずる場合がある。たとえば、10秒程度の短時間で、1%程度の系統周波数の減少が発生する場合がある。このため、上記のような運用を実行することだけでは、要求された発電機出力の増加を実現することが困難な場合がある。 However, an increase in power generation by natural energy may cause a sudden change in the amount of power generation, resulting in a sudden decrease in the system frequency. For example, a decrease in system frequency of about 1% may occur in a short time of about 10 seconds. Therefore, it may be difficult to realize the required increase in generator output only by executing the above operations.
このような課題に対応するために、さまざまな技術が提案されている。たとえば、「復水絞り運転」を実行することが提案されている。「復水絞り運転」においては、蒸気タービンから給水加熱器へ加熱媒体として供給する抽気蒸気の流量を減少させると共に、給水加熱器へ被加熱媒体として供給する復水の流量を減少させる。「復水絞り運転」の実行により、蒸気タービンにおいて膨張仕事を行う蒸気が増加するので、発電機出力が増大する。たとえば、「復水絞り運転」では、「復水絞り運転」の開始から30秒を経過した後に、通常運転の発電出力に対して、2~5%、発電出力を増加させることができる。 Various technologies have been proposed to deal with such problems. For example, it has been proposed to perform a "condensate throttle operation". In the "condensate throttle operation", the flow rate of the extracted steam supplied from the steam turbine to the feed water heater as a heating medium is reduced, and the flow rate of the condensate water supplied to the feed water heater as a heating medium is reduced. By executing the "condensate throttle operation", the steam that performs expansion work in the steam turbine increases, so that the generator output increases. For example, in the "condensation throttle operation", after 30 seconds have passed from the start of the "condensation throttle operation", the power generation output can be increased by 2 to 5% with respect to the power generation output of the normal operation.
しかしながら、上記においては、さまざまな問題が生ずる場合があるため、電力系統の周波数が減少した場合に、発電機出力を十分に増加させることが困難な場合がある。 However, in the above, various problems may occur, so that it may be difficult to sufficiently increase the generator output when the frequency of the power system decreases.
したがって、本発明が解決しようとする課題は、電力系統の周波数が減少した場合に、タービンプラント側にて、発電機出力を十分に増加させることを容易に実現可能な、火力発電プラントを提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a thermal power generation plant capable of easily realizing a sufficient increase in the generator output on the turbine plant side when the frequency of the electric power system decreases. That is.
実施形態に係る火力発電プラントは、蒸気タービン、復水器、給水加熱部、ボイラ、および、発電機を備える。復水器は、蒸気タービンから排気された蒸気を冷却して凝縮させる。給水加熱部は、蒸気タービンから抽気された蒸気を加熱媒体として用いて、復水器において凝縮された水を加熱する。ボイラは、給水加熱部において加熱された水を加熱することによって蒸気を生成する。ボイラで生成された蒸気が蒸気タービンに供給されることによって、発電機が駆動し、発電を行う。発電機で発電された電力は、電力系統に出力される。実施形態に係る火力発電プラントは、更に、抽気絞り弁と制御装置とを有する。抽気絞り弁は、給水加熱部に供給される加熱媒体の流量を調整する。制御装置は、抽気絞り弁の動作を制御する。給水加熱部は、複数の給水加熱器を備え、複数の給水加熱器のそれぞれに供給される加熱媒体の圧力が、復水器で凝縮した水の流れに沿って順次高くなるように構成され、かつ、復水器で凝縮した水が複数の給水加熱器を順次流れることによって、復水器で凝縮した水の温度が上昇するように複数の給水加熱器が多段階に構成されている。抽気絞り弁は、複数であって、多段階の給水加熱器の各段に設けられている。ここでは、制御装置は、通常運転の場合には複数の抽気絞り弁の開度を所定量に調整し、電力系統における系統周波数の減少を検出した時には、給水加熱部に供給される加熱媒体の流量を通常運転の場合よりも低減するように、複数の抽気絞り弁の開度を調整することによって、発電機の出力を通常運転の場合に比べて増加させる出力増大運転を開始するときには、複数の抽気絞り弁のうち少なくとも1つを閉じ、出力増大運転を実行しているときには、複数の給水加熱器のそれぞれにおいて流入する水の温度と流出する水の温度との温度差を算出し、当該算出した温度差の算出値が、予め設定した上限値を超えるか否かを判断し、算出値が上限値を超える場合には、複数の抽気絞り弁のうち、上限値を超えた給水加熱器の上流に位置する給水加熱器への加熱媒体の流量を調整するための抽気絞り弁を開ける。 The thermal power plant according to the embodiment includes a steam turbine, a condenser, a water supply heating unit, a boiler, and a generator. The condenser cools and condenses the steam exhausted from the steam turbine. The water supply heating unit uses the steam extracted from the steam turbine as a heating medium to heat the condensed water in the condenser. The boiler produces steam by heating the heated water in the water supply heating unit. The steam generated by the boiler is supplied to the steam turbine to drive the generator and generate electricity. The electric power generated by the generator is output to the electric power system. The thermal power plant according to the embodiment further includes an bleed air throttle valve and a control device. The bleed air throttle valve adjusts the flow rate of the heating medium supplied to the water supply heating unit. The control device controls the operation of the bleed air throttle valve. The water supply heating unit is provided with a plurality of water supply heaters, and the pressure of the heating medium supplied to each of the plurality of water supply heaters is configured to be sequentially increased along the flow of the condensed water in the condenser. In addition, the plurality of water supply heaters are configured in multiple stages so that the temperature of the water condensed by the condenser rises by sequentially flowing the water condensed by the condenser through the plurality of water supply heaters. There are a plurality of bleed air throttle valves, and they are provided in each stage of the multi-stage feed water heater. Here, the control device adjusts the opening degree of a plurality of bleed air throttle valves to a predetermined amount in the case of normal operation, and when a decrease in the system frequency in the power system is detected, the heating medium supplied to the water supply heating unit is used. When starting the output increase operation, which increases the output of the generator as compared with the case of the normal operation by adjusting the opening degree of the plurality of bleed air throttle valves so as to reduce the flow rate as compared with the case of the normal operation. When at least one of the bleed air throttle valves is closed and the output increasing operation is being executed, the temperature difference between the temperature of the inflowing water and the temperature of the outflowing water in each of the plurality of water supply heaters is calculated. It is determined whether the calculated value of the calculated temperature difference exceeds the preset upper limit value, and if the calculated value exceeds the upper limit value, the water supply heater that exceeds the upper limit value among the multiple bleed air throttle valves. Open the bleed air throttle valve for adjusting the flow rate of the heating medium to the water supply heater located upstream of.
<第1実施形態>
第1実施形態に係る火力発電プラントの要部について、図1を用いて説明する。
<First Embodiment>
The main part of the thermal power plant according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示すように、本実施形態の火力発電プラントでは、蒸気タービン1から排気された蒸気F1(排気蒸気)が、復水器2で冷却されて凝縮する。復水器2において凝縮した水F2(復水)は、給水加熱部3で加熱される。そして、給水加熱部3において加熱された水F3(給水)は、ボイラ4で加熱され、蒸気F4(主蒸気)が生成される。ボイラ4で生成された蒸気F4が蒸気タービン1に作動媒体として供給される。これにより、蒸気タービン1が発電機14を駆動させて、発電が行われる。
As shown in FIG. 1, in the thermal power generation plant of the present embodiment, the steam F1 (exhaust steam) exhausted from the
本実施形態において、火力発電プラントは、再生サイクルおよび再熱サイクルを構成するように、蒸気タービン1と復水器2と給水加熱部3とボイラ4との各部が構成されている。以下より、火力発電プラントを構成する各部の詳細について順次説明する。
In the present embodiment, the thermal power plant is composed of a
本実施形態において、蒸気タービン1は、高圧タービン部11、中圧タービン部12、および、低圧タービン部13によって構成されている。蒸気タービン1は、高圧タービン部11と中圧タービン部12と低圧タービン部13とにおいて、タービンロータ(図示省略)が回転することで、発電機14を駆動させる。発電機14の駆動によって生じた電力は、電力系統(図示省略)に出力される。
In the present embodiment, the
具体的には、蒸気タービン1のうち、高圧タービン部11は、単流式であって、ボイラ4から蒸気F4が作動媒体として供給口A11から流入し、排気口A11bから蒸気B1bが流出する。ここでは、ボイラ4で生成された蒸気F4は、蒸気止め弁(図示省略)および蒸気加減弁(図示省略)を経由して、高圧タービン部11に導入される。そして、高圧タービン部11の排気口A11bから流出した蒸気B1bのうち、大部分の蒸気B1b_1は、ボイラ4に流れ、ボイラ4で再び加熱される。これに対して、排気口A11bから流出した蒸気B1bのうち、残りの蒸気B1b_2は、給水加熱部3に流れる。この他に、高圧タービン部11は、抽気口A11aが形成されており、抽気口A11aから蒸気B1aが流出し、その蒸気B1aが給水加熱部3へ流れる。
Specifically, of the
蒸気タービン1のうち、中圧タービン部12は、ボイラ4において再度加熱された蒸気B4(再熱蒸気)が作動媒体として供給口A12から流入し、排気口A12b,A12cから蒸気B1d,B12が流出する。ここでは、ボイラ4において再度加熱された蒸気B4は、インターセプト弁(図示省略)を経由して、中圧タービン部12に導入される。中圧タービン部12の排気口A12bから流出した蒸気B1dは、給水加熱部3へ流れる。また、中圧タービン部12の排気口A12cから流出した蒸気B12は、低圧タービン部13へ流れる。この他に、中圧タービン部12は、抽気口A12aが形成されており、抽気口A12aから蒸気B1cが流出し、その蒸気B1cが給水加熱部3へ流れる。
Of the
蒸気タービン1のうち、低圧タービン部13は、複流型であり、供給口A13から作動流体として流入した蒸気B12が低圧タービン部13の内部で分岐して流れ、排気口A13cから蒸気F1が流出する。排気口A13cから流出した蒸気F1は、復水器2へ流れる。この他に、低圧タービン部13は、複数の抽気口A13a,A13bが形成されている。低圧タービン部13においては、抽気口A13aから流出した蒸気B1eと共に、その抽気口A13aよりも下流に位置する抽気口A13bから流出した蒸気B1fが、給水加熱部3へ流れる。
Of the
復水器2は、低圧タービン部13の排気口A13cから排出された蒸気F1を冷却し凝縮させるために設置されている。復水器2は、たとえば、海水や大気を冷却媒体として用いて、蒸気F1の冷却を行う。復水器2で凝縮した水F2は、復水ポンプP2によって加圧されて、給水加熱部3に移送される。
The
給水加熱部3は、蒸気タービン1から抽気された蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1d,B1e,B1fを用いて、復水器2で凝縮した水F2を加熱し、その加熱した水F3をボイラ4に供給するように構成されている。つまり、本実施形態の火力発電プラントは、再生サイクルを構成している。
The water
給水加熱部3は、給水加熱器31~35を複数備えている。
The
本実施形態の給水加熱部3においては、第1高圧給水加熱器31(31a,31b)、第2高圧給水加熱器32(32a,32b)、および、第3高圧給水加熱器33(33a,33b)が、設置されており、高圧給水加熱部(高圧給水加熱器群)を構成している。ここでは、第1高圧給水加熱器31aと第2高圧給水加熱器32aと第3高圧給水加熱器33aとが直列に並んでいる。これと共に、第1高圧給水加熱器31bと第2高圧給水加熱器32bと第3高圧給水加熱器33bとが直列に並んでいる。そして、第1高圧給水加熱器31aと第2高圧給水加熱器32aと第3高圧給水加熱器33aとで構成された一方の組と、第1高圧給水加熱器31bと第2高圧給水加熱器32bと第3高圧給水加熱器33bとで構成された他方の組とが並列に並んでいる。
In the
また、給水加熱部3においては、第1低圧給水加熱器34および第2低圧給水加熱器35が設置されており、低圧給水加熱部(低圧給水加熱器群)を構成している。
Further, in the
給水加熱器31~35のそれぞれは、たとえば、シェルの内部にチューブが収容されているシェル&チューブ式の熱交換器である。
Each of the
さらに、給水加熱部3においては、脱気器311が設けられている。脱気器311は、たとえば、直接接触式の熱交換器である。
Further, in the water
給水加熱部3において、複数の給水加熱器31~35および脱気器311のそれぞれに加熱媒体として供給される蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1d,B1e,B1f(抽気蒸気)のそれぞれは、復水器2で凝縮した水F2の流れに沿って、圧力が順次高くなっている。そして、給水加熱部3において、復水器2で凝縮した水F2は、低圧給水加熱器(第2低圧給水加熱器35、第1低圧給水加熱器34)、脱気器311、高圧給水加熱器(第3高圧給水加熱器33、第2高圧給水加熱器32、および、第1高圧給水加熱器31)を順次流れるときに、蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1d,B1e,B1fの熱によって加熱されて、温度が上昇する。
In the feed
高圧給水加熱器(第3高圧給水加熱器33、第2高圧給水加熱器32、および、第1高圧給水加熱器31)では、脱気器311を流出した水F311が2つに分岐して流れる。ここでは、その分岐された一方の水F311aが、第1高圧給水加熱器31aと第2高圧給水加熱器32aと第3高圧給水加熱器33aとで構成された一方の組を流れることで加熱される。また、その分岐された他方の水F311bが、第1高圧給水加熱器31bと第2高圧給水加熱器32bと第3高圧給水加熱器33bとで構成された一方の組を流れることで加熱される。このように、本実施形態の給水加熱部3は、複数の給水加熱器31~35が多段階に構成されている。
In the high-pressure feed water heater (third high-pressure
給水加熱部3を構成する各部について更に詳細に説明する。
Each part constituting the water
給水加熱部3のうち、第1高圧給水加熱器31a,31bは、高圧タービン部11の抽気口A11aから供給される蒸気B1aと、第2高圧給水加熱器32a,32bから供給される水F32a,F32bとの間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第2高圧給水加熱器32a,32bから流出した水F32a,F32bは、第1高圧給水加熱器31a,31bで加熱される。この一方で、高圧タービン部11の抽気口A11aから流出した蒸気B1aは、第1高圧給水加熱器31a,31bでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水B31a,B31bとして第2高圧給水加熱器32a,32bへ流出する。
Among the
給水加熱部3のうち、第2高圧給水加熱器32a,32bは、高圧タービン部11の排気口A11bから供給される蒸気B1b_2と、第3高圧給水加熱器33a,33bから供給される水F33a,F33bとの間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第3高圧給水加熱器33a,33bから流出した水F33a,F33bは、第2高圧給水加熱器32a,32bで加熱される。この一方で、高圧タービン部11の排気口A11bから流出した蒸気B1b_2は、第2高圧給水加熱器32a,32bでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水B32a,B32bとして第3高圧給水加熱器33a,33bへ流出する。
Among the
給水加熱部3のうち、第3高圧給水加熱器33a,33bは、中圧タービン部12の抽気口A12aから供給される蒸気B1cと、脱気器311から供給される水F311a,F311bとの間において、熱交換が行われる。この熱交換により、脱気器311から流出した水F311a,F311bは、第3高圧給水加熱器33a,33bで加熱される。この一方で、中圧タービン部12の抽気口A12aから流出した蒸気B1cは、第3高圧給水加熱器33a,33bでの熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水B33a,B33bとして脱気器311へ流出する。
Of the
給水加熱部3のうち、脱気器311は、中圧タービン部12の排気口A12bから供給される蒸気B1dが、第1低圧給水加熱器34から供給される水F34に混合されて加熱されることによって、その水F34について脱気を行う。脱気器311は、広義には給水加熱器の一種であって、第1低圧給水加熱器34から供給された水F34に溶解している気体を取り除くと共に、加熱を行う。脱気器311で脱気された水F311は、給水ポンプP311によって加圧された後に分岐し、その分岐した水F311a,F311bが第3高圧給水加熱器33a,33bに移送される。
Of the
給水加熱部3のうち、第1低圧給水加熱器34は、低圧タービン部13の抽気口A13aから供給される蒸気B1eと、第2低圧給水加熱器35から供給される水F35との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、第2低圧給水加熱器35から流出した水F35は、加熱される。この一方で、低圧タービン部13の抽気口A13aから流出した蒸気B1eは、第1低圧給水加熱器34での熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水B34として第2低圧給水加熱器35に流出する。
Among the
給水加熱部3において、第2低圧給水加熱器35は、低圧タービン部13の抽気口A13bから供給される蒸気B1fと、復水器2から復水ポンプP2を介して供給される水F2との間において、熱交換が行われる。この熱交換により、復水器2を流出した水F2は、第2低圧給水加熱器35で加熱される。この一方で、低圧タービン部13の抽気口A13bから流出した蒸気B1fは、第2低圧給水加熱器35での熱交換により冷却されて凝縮し、ドレン水B35として復水器2に流出する。
In the
ボイラ4は、給水加熱部3で加熱された水F3が流入する。ここでは、給水加熱部3において、第1高圧給水加熱器31a,31bで加熱された水F31a,F31bが合流した後に、その合流した水F3が被加熱媒体として供給される。そして、ボイラ4は、たとえば、燃焼により発生する燃焼排ガスを用いて、その給水加熱部3から供給された水F3を加熱することで蒸発させる。ボイラ4で生じた蒸気F4は、高圧タービン部11に作動媒体として供給される。
Water F3 heated by the water
この他に、ボイラ4は、高圧タービン部11の排気口A11bから流出した蒸気B1bのうち大部分の蒸気B1b_1が流入し、その蒸気B1b_1を再度加熱する。ボイラ4で再度加熱された蒸気B4は、中圧タービン部12に作動媒体として供給される。このように、本実施形態の火力発電プラントは、ボイラ4で蒸気を再熱する再熱サイクルで構成されている。
In addition to this, in the
給水加熱部3の詳細構成に関して、図2を用いて説明する。
The detailed configuration of the water
本実施形態の給水加熱部3においては、図2に示すように、複数の抽気絞り弁V31~V35が設けられている。本実施形態では、複数の抽気絞り弁V31~V35は、多段階の給水加熱器31~35の各段に設けられている。
As shown in FIG. 2, the water
具体的には、第1の高圧抽気絞り弁V31は、第1高圧給水加熱器31a,31bに加熱媒体として供給する蒸気B1aの流量を調整するために設置されている。第2の高圧抽気絞り弁V32は、第2高圧給水加熱器32a,32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を調整するために設置されている。そして、第3の高圧抽気絞り弁V33は、第3高圧給水加熱器33a,33bに加熱媒体として供給する蒸気B1cの流量を調整するために設置されている。
Specifically, the first high-pressure bleed air throttle valve V31 is installed to adjust the flow rate of the steam B1a supplied to the first high-pressure
これと共に、第1の低圧抽気絞り弁V34は、第1低圧給水加熱器34に加熱媒体として供給する蒸気B1eの流量を調整するために設置されている。そして、第2の低圧抽気絞り弁V35は、第2低圧給水加熱器35に加熱媒体として供給する蒸気B1fの流量を調整するために設置されている。
At the same time, the first low-pressure bleed throttle valve V34 is installed to adjust the flow rate of the steam B1e supplied to the first low-pressure
抽気絞り弁の構成について図3を用いて説明する。図3においては、複数の抽気絞り弁V31~V35のうち、第1の高圧抽気絞り弁V31の断面を模式的に示しているが、他も同様である。 The configuration of the bleed air throttle valve will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the cross section of the first high-pressure bleeding throttle valve V31 among the plurality of bleeding throttle valves V31 to V35 is schematically shown, but the same applies to the others.
図3に示すように、第1の高圧抽気絞り弁V31は、バタフライ弁であって、管状の弁ケーシング300の内部においてディスク状の弁体310が弁棒320と共に回転することによって、開閉動作が行われるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the first high-pressure bleed throttle valve V31 is a butterfly valve, and the disc-shaped
ここでは、弁ケーシング300の管軸方向に対して直交する方向に弁棒320が延在するように設置されている。そして、弁棒320は、弁棒320の延在方向を回転軸として、駆動装置330によって回転する。
Here, the
駆動装置330は、シリンダの内部にピストン(図示省略)が収容されており、シリンダの内部の油圧を制御することによってピストンが移動する油圧駆動装置である。駆動装置330は、ピストンに連結された操作ロッドがリンク部材を介して弁棒320に連結されており、ピストンの移動に応じて弁棒320と共に弁体310を回転させることによって、第1の高圧抽気絞り弁V31の開閉動作を行うように構成されている。つまり、本実施形態において、第1の高圧抽気絞り弁V31は、油圧弁であって、油圧に応じて開度が調整されるように構成されている。
The
第1の高圧抽気絞り弁V31を全て開けた全開状態にするには、ディスク状の弁体310が弁ケーシング300の管軸方向に沿うように、弁体310が回転する。これにより、弁体310の外周面と弁ケーシング300の内周面との間が最も離れた状態になる(図中の実線で示す状態)。その結果、弁ケーシング300において蒸気B1aが入口300Aから出口300Bへ流れる。
In order to fully open the first high-pressure bleeding throttle valve V31, the
これに対して、第1の高圧抽気絞り弁V31を全て閉めた全閉状態にするときには、ディスク状の弁体310が弁ケーシング300の管軸方向に対して直交するように弁体310が回転する。これにより、弁体310の外周面と弁ケーシング300の内周面とが接触した状態になる(図中の破線で示す状態)。その結果、弁ケーシング300において入口300Aから出口300Bへ流れる蒸気B1aが遮断される。
On the other hand, when the first high-pressure bleed throttle valve V31 is fully closed, the
図2に示すように、本実施形態の給水加熱部3においては、複数の給水温度計T31a~T33a,T31b~T33b,T34,T35,T311a,T311b,T2が設置されている。
As shown in FIG. 2, in the water
具体的には、給水温度計T31a,T31bは、第1高圧給水加熱器31a,31bから流出した水F31a,F31bの流路に設置されており、その水F31a,F31bの温度を計測する。給水温度計T32a,T32bは、第2高圧給水加熱器32a,32bから流出した水F32a,F32bの流路に設置されており、その水F32a,F32bの温度を計測する。給水温度計T33a,T33bは、第3高圧給水加熱器33a,33bから流出した水F33a,F33bの流路に設置されており、その水F33a,F33bの温度を計測する。
Specifically, the feed water thermometers T31a and T31b are installed in the flow paths of the waters F31a and F31b flowing out from the first high-pressure
これと共に、脱気器311から流出した後に給水ポンプP311を介して第3高圧給水加熱器33a,33bに流入する水F311の温度を計測するように、給水温度計T311a,T311bが水F311の流路に設置されている。
At the same time, the feed water thermometers T311a and T311b flow the water F311 so as to measure the temperature of the water F311 flowing into the third high-pressure
また、第1低圧給水加熱器34から流出した水F34の温度を計測するように、給水温度計T34が水F34の流路に設置されている。第2低圧給水加熱器35から流出した水F35の温度を計測するように、給水温度計T35が水F35の流路に設置されている。さらに、復水器2から流出した後に復水ポンプP2を介して第2低圧給水加熱器35に流入する水F2の温度を計測するように、給水温度計T2が水F2の流路に設置されている。
Further, a feed water thermometer T34 is installed in the flow path of the water F34 so as to measure the temperature of the water F34 flowing out from the first low-pressure
本実施形態では、複数の給水温度計T31a~T33a,T31b~T33b,T34,T35,T311a,T311b,T2のそれぞれは、給水加熱器31a~33a,31b~33b,34,35のそれぞれにおいて、流入する水の入口温度と流出する水の出口温度との温度差を算出するために設置されている。
In the present embodiment, each of the plurality of feed water thermometers T31a to T33a, T31b to T33b, T34, T35, T311a, T311b, T2 flows into the
具体的には、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて入口に供給される水F32a,F32bの入口温度と出口から排出される水F31a,F31bの出口温度との温度差に関しては、給水温度計T31a,T31bで検出された温度から、給水温度計T32a,T32bで検出された温度を差し引いた差分処理を行うことによって算出される。第2高圧給水加熱器32a,32bにおける入口温度と出口温度との温度差に関しては、給水温度計T32a,T32bで検出された温度から、給水温度計T33a,T33bで検出された温度を差し引いた差分処理を行うことによって算出される。同様に、第3高圧給水加熱器33a,33bにおける入口温度と出口温度との温度差に関しては、給水温度計T33a,T33bで検出された温度から、給水温度計T311a,T311bで検出された温度を差し引いた差分処理を行うことによって算出される。
Specifically, regarding the temperature difference between the inlet temperature of the water F32a and F32b supplied to the inlet in the first high-pressure
これと共に、第1低圧給水加熱器34における入口温度と出口温度との温度差に関しては、給水温度計T34で検出された温度から、給水温度計T35で検出された温度を差し引いた差分処理を行うことによって算出される。第2低圧給水加熱器35における入口温度と出口温度との温度差に関しては、給水温度計T35で検出された温度から、給水温度計T2で検出された温度を差し引いた差分処理を行うことによって算出される。
At the same time, regarding the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature in the first low-pressure
本実施形態の火力発電プラントは、更に、制御装置800を備えている。制御装置800は、演算器(図示省略)とメモリ装置(図示省略)とを含み、メモリ装置が記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行うことによって、各部の制御を行うように構成されている。
The thermal power plant of the present embodiment further includes a
ここでは、制御装置800は、操作指令や検出データなどが入力信号として入力される。そして、制御装置800は、その入力された入力信号に基づいて演算処理を行い、制御信号CTLを出力信号として各部に出力することで、各部の動作を制御する。
Here, the
制御装置800は、通常運転の場合には抽気絞り弁V31~V35の開度を所定量に調整する。そして、制御装置800は、電力系統において系統周波数が急速に減少したときには、発電機14の出力を「通常運転」の場合よりも急速に増加させる「出力増大運転」を行う。制御装置800は、「出力増大運転」を実行する際には、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御することによって、給水加熱部3に供給する加熱媒体(蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1e,B1f)の流量を通常運転の場合よりも低減させる。
The
詳細については後述するが、「出力増大運転」の開始を実行した際には、制御装置800は、復水器2から給水加熱部3を介してボイラ4へ供給される水F31a~F33a,F31b~F33b,F34,F35の温度に基づいて、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御する。つまり、制御装置800は、給水加熱部3において被加熱媒体として流れる水F31a~F33a,F31b~F33b,F34,F35の温度に応じて、抽気絞り弁V31~V35の開度調整を行う。
Although the details will be described later, when the start of the “output increasing operation” is executed, the
本実施形態において、制御装置800は、複数の給水温度計T31a~T33a,T31b~T33b,T34,T35,T311a,T311b,T2が得た温度データに基づいて、給水加熱器31a~33a,31b~33b,34,35において、流入する水の温度と流出する水の温度との温度差を算出する。そして、その温度差の算出値が、温度差について予め設定した上限値を超えるか否かを制御装置800が判断する。
In the present embodiment, the
そして、その温度差の算出値が上限値を超える場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V35の開度を調整する。これに対して、温度差の算出値が予め設定した上限値以下である場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V35の開度を保持する。
Then, when the calculated value of the temperature difference exceeds the upper limit value, the
制御装置800の詳細構成について図4を用いて説明する。図4では、「出力増大運転」を行う際に、制御装置800において、第2高圧給水加熱器32aに供給される蒸気B1b_2の流量を調整するために、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を制御する部分を代表例として示している。
The detailed configuration of the
図4に示すように、制御装置800は、周波数急減検出器80と関数発生器81とPID制御器813と高値選択器83とを備える(PID;Proportional-Integral-Differential)。
As shown in FIG. 4, the
周波数急減検出器80は、図4に示すように、外部から系統周波数の検出値Sfが入力信号として入力される。周波数急減検出器80は、予め規定されている系統周波数の設定値から、入力された系統周波数の検出値Sfを差し引いた値を求める。そして、周波数急減検出器80は、その差し引いた値が閾値よりも大きい場合に、その差し引いた値に応じた出力増指令値S0を出力する。
As shown in FIG. 4, the frequency
関数発生器81は、図4に示すように、周波数急減検出器80から出力増指令値S0が入力信号として入力される。そして、関数発生器81は、その出力増指令値S0に応じた開度指令値SV32_0を出力信号として出力する。ここでは、関数発生器81は、出力増指令値S0に応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を減少させる開度指令値SV32_0を出力する。
As shown in FIG. 4, the
PID制御器813は、図4に示すように、給水温度計T31aで検出された温度ST31aと、給水温度計T32aで検出された温度ST32aとを用いて算出された算出値ΔST31a_2が、入力信号として入力される。具体的には、給水温度計T31aで検出された温度ST31aから、給水温度計T32aで検出された温度ST32aを減算することによって、温度差ΔST31aが求められる。この温度差ΔST31aは、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて入口に供給される水F32a,F32bの温度と出口から排出される水F31a,F31bの温度との温度差である。そして、その温度差について予め設定した温度差上限値ΔST_U1から、上記のように算出した温度差ΔST31aを減算することによって、差分値ΔST31a_1が求められる。その後、その差分値ΔST31a_1に「-1」を積算して正負を反転させることで、算出値ΔST31a_2が求められる。そして、その求めた算出値ΔST31a_2が、PID制御器813に入力される。PID制御器813は、その算出値ΔST31a_2に応じた開度指令値SV32_3を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 4, in the
たとえば、温度差上限値ΔST_U1が20℃であって、温度差ΔST31aが22℃である場合には、PID制御器813に入力される算出値ΔST31a_2は、「+2℃」となる。PID制御器813は、この算出値ΔST31a_2に応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を増加させる開度指令値SV32_3を出力する。
For example, when the temperature difference upper limit value ΔST_U1 is 20 ° C. and the temperature difference ΔST31a is 22 ° C., the calculated value ΔST31a_2 input to the
高値選択器83は、図4に示すように、関数発生器81が出力した開度指令値SV32_0と、PID制御器813が出力した開度指令値SV32_3とが入力信号として入力される。高値選択器83は、関数発生器81が出力した開度指令値SV32_0と、PID制御器813が出力した開度指令値SV32_3とのうち最も高い値を選択する。そして、高値選択器83は、その選択した開度指令値SV32を第2の高圧抽気絞り弁V32に出力信号として出力する。
As shown in FIG. 4, the
なお、図示を省略しているが、制御装置800は、第2高圧給水加熱器32bに供給される蒸気B1b_2の流量を調整するために、上記のPID制御器813と同様なPID制御器を更に備えている。また、制御装置800において、第2の高圧抽気絞り弁V32以外の抽気絞り弁の動作を制御する部分についても、上記と同様に構成されている。
Although not shown, the
以下より、本実施形態の火力発電プラントの動作に関して、「通常運転」を行う場合と、「出力増大運転」を行う場合とに分けて説明を行う。 Hereinafter, the operation of the thermal power plant of the present embodiment will be described separately for the case of performing "normal operation" and the case of performing "output increasing operation".
本実施形態の火力発電プラントにおいて「通常運転」を行うときの動作の一例に関して説明する。 An example of the operation when performing "normal operation" in the thermal power plant of the present embodiment will be described.
上記の火力発電プラントにおいて「通常運転」が行われる場合には、ボイラ4から蒸気F4が蒸気タービン1に供給され、蒸気タービン1で仕事を行う。蒸気タービン1においては、蒸気F4が高圧タービン部11に作動媒体として供給されて仕事を行う。そして、高圧タービン部11から排気された蒸気B1bのうち、大部分の蒸気B1b_1がボイラ4で再度加熱された後に、そのボイラ4で再度加熱された蒸気B4が中圧タービン部12に作動媒体として供給されて仕事を行う。その後、中圧タービン部12から排出された蒸気B12が低圧タービン部13に作動媒体として供給されて仕事を行う。低圧タービン部13から排出された蒸気F1は、復水器2において凝縮され、その復水器2で凝縮された水F2が給水加熱部3で加熱される。給水加熱部3において、復水器2で凝縮された水F2は、蒸気タービン1から抽気された蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1d,B1e,B1fの熱によって加熱される。そして、給水加熱部3において加熱された水F3がボイラ4で加熱されることによって、ボイラ4で蒸気F4が生成される。その後、ボイラ4で生成された蒸気F4は、上述したように、蒸気タービン1に作動媒体として供給される。
When "normal operation" is performed in the above-mentioned thermal power generation plant, steam F4 is supplied from the
給水加熱部3では、蒸気タービン1から抽気された蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1e,B1fが、抽気絞り弁V31~V35を介して、加熱媒体として供給される。「通常運転」を行う場合において、火力発電プラントが一定の発電出力(定格出力)で安定的に稼働している状態では、発電効率を最大に保持するために、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V35を、たとえば、全開状態にしている。
In the water
本実施形態の火力発電プラントにおいて「出力増大運転」を行う場合の動作の一例について説明する。「出力増大運転」は、発電機14の出力を急速に増大させるために行われる。
An example of the operation when the "output increase operation" is performed in the thermal power plant of the present embodiment will be described. The "output increasing operation" is performed in order to rapidly increase the output of the
「出力増大運転」を実行するときの流れの一例について、図5および図6を用いて説明する。 An example of the flow when executing the “output increasing operation” will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
まず、図5に示すように、系統周波数の急減検出が行われる(ST10)。 First, as shown in FIG. 5, a sudden decrease in the system frequency is detected (ST10).
具体的には、系統周波数の検出値から設定値を差し引いた値が所定の閾値よりも大きくなったときには、出力増大要求の操作指令として、出力増指令値S0(図4参照)が出力される。 Specifically, when the value obtained by subtracting the set value from the detected value of the system frequency becomes larger than the predetermined threshold value, the output increase command value S0 (see FIG. 4) is output as the operation command of the output increase request. ..
つぎに、図5に示すように、「出力増大運転」を開始する(ST20)。 Next, as shown in FIG. 5, the "output increasing operation" is started (ST20).
ここでは、出力増指令値S0に応じて制御装置800が各部の動作を制御することによって、「出力増大運転」が開始される。「出力増大運転」は、給水加熱部3に供給する加熱媒体(蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1e,B1f)の流量を通常運転の場合よりも低減するように、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御することで開始される。
Here, the
「出力増大運転」を開始する際には、複数の抽気絞り弁V31~V35のうち少なくとも一つについて、開度を小さくする。本実施形態では、第2の高圧抽気絞り弁V32について全開状態よりも開度を小さい状態に変える。これにより、第2高圧給水加熱器32a,32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量が絞られる。その結果、蒸気タービン1を構成する中圧タービン部12において膨張仕事を行う蒸気の量が増加するため、発電機14の出力を「通常運転」の場合よりも急速に増加させることができる。
When starting the "output increasing operation", the opening degree is reduced for at least one of the plurality of bleed air throttle valves V31 to V35. In the present embodiment, the opening degree of the second high-pressure bleed throttle valve V32 is changed to a state smaller than that in the fully open state. As a result, the flow rate of the steam B1b_2 supplied to the second high-pressure
つぎに、図5に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bの入口温度と出口温度との温度差ΔST31a,ΔST31bが温度差上限値ΔST_U1を超えているか否かを判断する(ST30)。
Next, as shown in FIG. 5, it is determined whether or not the temperature difference ΔST31a, ΔST31b between the inlet temperature and the outlet temperature of the first high-pressure
「出力増大運転」の実行のために上述したように第2高圧給水加熱器32a,32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を絞った場合には、復水器2で凝縮した水F2の流れ方向において、その第2高圧給水加熱器32a,32bよりも下流側に位置する第1高圧給水加熱器31a,31bでは、熱交換量が大きくなる。その結果、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて入口に供給される水F32a,F32bの温度ST32a,ST32bと出口から排出される水F31a,F31bの温度ST31a,ST31bとの温度差ΔST31a,ΔST31bが大きくなって、その温度差ΔST31a,ΔST31bが、予め設定した温度差上限値ΔST_U1を超える可能性が高まる(図6参照)。また、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて熱交換量を大きくするために、加熱媒体(抽気蒸気)の流速が配管の制限流速を超過する可能性が高まる。
When the flow rate of the steam B1b_2 supplied as a heating medium to the second high-pressure
このため、本実施形態では、上述したように、給水温度計T31a,T31bで検出された温度ST31a,ST31bから給水温度計T32a,T32bで検出された温度ST32a,ST32bを差し引いた差分処理を制御装置800が行うことによって、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bを算出する。そして、その第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bと、予め設定した温度差上限値ΔST_U1との間について、制御装置800が比較処理を行う。これにより、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが、温度差上限値ΔST_U1を超えているか否かを制御装置800が判断する。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the control device performs the difference processing obtained by subtracting the temperatures ST32a and ST32b detected by the feed water thermometers T32a and T32b from the temperatures ST31a and ST31b detected by the feed water thermometers T31a and T31b. By performing 800, the temperature difference ΔST31a, ΔST31b in the first high-pressure
図5に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが温度差上限値ΔST_U1を超えている場合(Yes)には、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度について調整する(ST41)。
As shown in FIG. 5, when the temperature difference ΔST31a, ΔST31b in the first high-pressure
ここでは、「出力増大運転」の開始によって全開状態よりも開度が小さい状態になっている上限値を超えた給水加熱器31a、31bの上流に位置する給水加熱器32a、32bへの加熱媒体を調整する第2の高圧抽気絞り弁V32を制御装置800が開ける。つまり、第2高圧給水加熱器32a,32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を増加させる(図6参照)。
Here, the heating medium for the
たとえば、温度差ΔST31a,ΔST31bから温度差上限値ΔST_U1を差し引いた差分処理を行い、その差分処理で算出した差分値に応じて、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度が大きくなるように制御を行う。 For example, a difference process is performed by subtracting the temperature difference upper limit value ΔST_U1 from the temperature differences ΔST31a and ΔST31b, and the opening of the second high-pressure bleed air throttle valve V32 is controlled to increase according to the difference value calculated by the difference process. I do.
その結果、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bは、予め設定した温度差上限値ΔST_U1以下になる。
As a result, the temperature difference ΔST31a, ΔST31b in the first high-pressure
これに対して、図5に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31が温度差上限値ΔST_U1以下である場合(No)には、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を保持する(ST42)。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the temperature difference ΔST31 in the first high-pressure
ここでは、「出力増大運転」の開始によって第2の高圧抽気絞り弁V32が全開状態よりも開度が小さい状態になっているので、制御装置800は、その状態を保持させる。つまり、第2高圧給水加熱器32a,32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を保持させる。
Here, since the opening of the second high-pressure bleed throttle valve V32 is smaller than that in the fully open state by the start of the "output increasing operation", the
なお、上記においては、説明を簡略化するために、2つの第1高圧給水加熱器31a,31bのそれぞれにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが同じである場合を例示している。2つの第1高圧給水加熱器31a,31bのそれぞれにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが異なる場合には、2つの温度差ΔST31a,ΔST31bのうち大きい値と、温度差上限値ΔST_U1との間を比較する。そして、その比較結果に基づいて、上記と同様に、第2の高圧抽気絞り弁V32の動作を制御する。
In the above, in order to simplify the explanation, the case where the temperature difference ΔST31a and ΔST31b in each of the two first high-pressure
以上のように、本実施形態では、出力増大運転を実行しているときには、復水器2から給水加熱部3を介してボイラ4へ流れる水F31a~F33a,F31b~F33b,F34,F35の温度に基づいて、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御する。ここでは、給水加熱部3を構成する複数の給水加熱器31a~33a,31b~33b,34,35のそれぞれにおいて流入する水の入口温度と流出する水の出口温度との温度差を算出し、当該算出した温度差の算出値が、予め設定した上限値を超えるか否かを判断する。そして、その算出値が上限値を超える場合には、複数の抽気絞り弁V31~V35において出力増大運転を開始するときに閉じた抽気絞り弁(本実施形態では、第2の高圧抽気絞り弁V32)を開ける。その結果、上限値を超えた給水加熱器(本実施形態では、第1高圧給水加熱器31a,31b)の温度差が上限値以下になる。また、その給水加熱器(本実施形態では、第1高圧給水加熱器31a,31b)に供給される加熱媒体の流速を配管の制限流速以下に保持することができる。
As described above, in the present embodiment, the temperatures of the waters F31a to F33a, F31b to F33b, F34, and F35 flowing from the
なお、給水加熱器の入口温度と出口温度との温度差の上限値は、給水加熱器の保護のために設定されている。このため、本実施形態では、上記したように、「出力増大運転」を実行する場合においても、給水加熱器の入口温度と出口温度との温度差を上限値以下にすることができるため、給水加熱器の破損防止の効果を得ることができる。 The upper limit of the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the feed water heater is set for the protection of the feed water heater. Therefore, in the present embodiment, as described above, the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the feed water heater can be set to the upper limit or less even when the "output increasing operation" is executed. The effect of preventing damage to the heater can be obtained.
上記の実施形態では、「出力増大運転」を実行するために、複数の抽気絞り弁V31~V35のうち、第2の高圧抽気絞り弁V32について開度を全開状態から小さくする場合について例示したが、これに限らない。以下より、具体的な変形例について説明する。 In the above embodiment, in order to execute the "output increasing operation", a case where the opening degree of the second high-pressure bleeding throttle valve V32 among the plurality of bleeding throttle valves V31 to V35 is reduced from the fully open state is illustrated. , Not limited to this. A specific modification example will be described below.
(変形例1-1)
変形例1-1に関して、図7A、図7B、図7C、図8を用いて説明する。図7Aから図7Cのそれぞれは、「出力増大運転」を実行するときの流れを示すフロー図である。図8は、「出力増大運転」を実行するときに、高圧給水加熱器の温度と、高圧抽気絞り弁の開度との関係を示す図である。
(Modification 1-1)
Modification 1-1 will be described with reference to FIGS. 7A, 7B, 7C, and 8. Each of FIGS. 7A to 7C is a flow chart showing a flow when the "output increasing operation" is executed. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the temperature of the high-pressure feed water heater and the opening degree of the high-pressure bleed air throttle valve when the “output increasing operation” is executed.
図7Aに示すように、系統周波数の急減検出が行われたとき(ST10)には、「出力増大運転」を開始する(ST20)。 As shown in FIG. 7A, when the sudden decrease detection of the system frequency is performed (ST10), the “output increase operation” is started (ST20).
本変形例において「出力増大運転」を開始する際には、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度、および、第3の高圧抽気絞り弁V33の開度について、全開状態よりも小さい状態に変える。 When starting the "output increasing operation" in this modification, the opening degree of the first high-pressure bleeding throttle valve V31, the opening degree of the second high-pressure bleeding throttle valve V32, and the third high-pressure bleeding throttle valve V33. Change the opening of to a state smaller than the fully open state.
「出力増大運転」を開始後、本変形例では、図7Aに示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bの出口温度が、温度下限値未満か否かを判断する(ST30a)。ここでは、図8に示すように、給水温度計T31a,T31bが検出した温度に基づいて、制御装置800が上記の判断を行う(図2参照)。
After starting the "output increasing operation", in this modification, as shown in FIG. 7A, it is determined whether or not the outlet temperature of the first high-pressure
そして、図7Aに示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bの出口温度(給水温度計T31a,T31bが検出した温度)が温度下限値未満である場合(Yes)には、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度を大きくするように調整を行う(ST41a)。これにより、図8に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bの出口温度が温度下限値未満の状態から温度下限値以上の状態になる。
Then, as shown in FIG. 7A, when the outlet temperature of the first high-pressure
これに対して、図7Aに示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bの出口温度(給水温度計T31a,T31bが検出した温度)が温度下限値未満でない場合(No)には、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度について全開状態よりも小さい状態に保持する(ST42a)。
On the other hand, as shown in FIG. 7A, when the outlet temperature of the first high-pressure
また、本変形例では、図7Bに示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて入口に供給される水F32a,F32bの入口温度と出口から排出される水F31a,F31bの出口温度との温度差ΔST31a,ΔST31bが、予め設定した温度差上限値ΔST_U1を超えるか否かを判断する(ST30b)。ここでは、図8に示すように、給水温度計T31a,T31bが検出した温度と、給水温度計T32a,T32bが検出した温度との温度差ΔST31a,ΔST31bに基づいて、制御装置800が上記の判断を行う(図2参照)。
Further, in this modification, as shown in FIG. 7B, the inlet temperature of the water F32a and F32b supplied to the inlet in the first high-pressure
そして、図7Bに示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが温度差上限値ΔST_U1を超えた場合(Yes)には、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度が大きくなるように調整する(ST41b)。たとえば、図8に示すように、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度を大きくした後に、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが温度差上限値ΔST_U1を超えたときに、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を大きくする。これにより、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが温度差上限値ΔST_U1を超えた状態から温度差上限値ΔST_U1以下になる。
Then, as shown in FIG. 7B, when the temperature difference ΔST31a, ΔST31b in the first high-pressure
これに対して、図7Bに示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bにおける温度差ΔST31a,ΔST31bが温度差上限値ΔST_U1以下である場合には、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度について全開状態よりも小さい状態に保持する(ST42b)。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the temperature difference ΔST31a, ΔST31b in the first high-pressure
更に、本変形例では、図7Cに示すように、第2高圧給水加熱器32a,32bにおいて入口に供給される水F33a,F33bの入口温度と出口から排出される水F32a,F32bの出口温度との温度差ΔST32a,ΔST32bが、予め設定した温度差上限値ΔST_U2を超えるか否かを制御装置800が判断する(ST30c)。ここでは、図8に示すように、給水温度計T32a,T32bが検出した温度と、給水温度計T33a,T33bが検出した温度との温度差ΔST32a,ΔST32bに基づいて、制御装置800が上記の判断を行う(図2参照)。
Further, in this modification, as shown in FIG. 7C, the inlet temperature of the waters F33a and F33b supplied to the inlet in the second high-pressure
そして、図7Cに示すように、第2高圧給水加熱器32a,32bにおける温度差ΔST32a,ΔST32bが温度差上限値ΔST_U2を超えた場合(Yes)には、第3の高圧抽気絞り弁V33の開度が大きくなるように調整する(ST41c)。たとえば、図8に示すように、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を大きくした後に、第2高圧給水加熱器32a,32bにおける温度差ΔST32a,ΔST32bが温度差上限値ΔST_U2を超えたときに、第3の高圧抽気絞り弁V33の開度を大きくする。これにより、第2高圧給水加熱器32a,32bにおける温度差ΔST32a,ΔST32bが温度差上限値ΔST_U2を超えた状態から温度差上限値ΔST_U2以下になる。
Then, as shown in FIG. 7C, when the temperature difference ΔST32a, ΔST32b in the second high-pressure
これに対して、図7Cに示すように、第2高圧給水加熱器32a,32bにおける温度差ΔST32a,ΔST32bが温度差上限値ΔST_U2以下である場合には、第3の高圧抽気絞り弁V33の開度について全開状態よりも小さい状態に保持する(ST42c)。
On the other hand, as shown in FIG. 7C, when the temperature difference ΔST32a, ΔST32b in the second high-pressure
(変形例1-2)
変形例1-2において、「出力増大運転」を実行する際には、たとえば、第2の低圧抽気絞り弁V35の開度を全開状態よりも小さい状態に変える。この場合には、第2低圧給水加熱器35よりも下流側に位置する第1低圧給水加熱器34において熱交換量が大きくなる可能性が高まる。このため、第1低圧給水加熱器34において入口に供給される水F35の入口温度と出口から排出される水F34の出口温度との温度差が、予め設定した温度差上限値を超えるか否かを制御装置800が判断する。
(Modification 1-2)
In the modified example 1-2, when the "output increasing operation" is executed, for example, the opening degree of the second low-pressure bleeding throttle valve V35 is changed to a state smaller than the fully opened state. In this case, there is a high possibility that the amount of heat exchange will increase in the first low-pressure
第1低圧給水加熱器34における温度差が温度差上限値以下である場合には、第2の低圧抽気絞り弁V35の開度を全開状態よりも小さい状態に保持する。
When the temperature difference in the first low-pressure
これに対して、第1低圧給水加熱器34における温度差が温度差上限値を超えている場合には、第2の低圧抽気絞り弁V35を開ける。その結果、第1低圧給水加熱器34において入口に供給される水F35の入口温度と出口から排出される水F34の出口温度との温度差は、予め設定した温度差上限値以下になる。
On the other hand, when the temperature difference in the first low-pressure
なお、本変形例において、「出力増大運転」を実行する際には、脱気器311よりも上流側に位置する第2低圧給水加熱器35に供給される加熱媒体の流量を「通常運転」の場合よりも低減している。このため、脱気器311に流入する水F34の温度(給水温度)が低下して、脱気器311においてフラッディングが生ずることを、本実施形態では、効果的に防止可能である。
In this modification, when the "output increasing operation" is executed, the flow rate of the heating medium supplied to the second low-pressure
(変形例1-3)
変形例1-3に係る給水加熱部3の詳細構成に関して、図9を用いて説明する。
(Modification 1-3)
The detailed configuration of the water
本変形例の給水加熱部3においては、上記実施形態の場合と異なり、図9に示すように、第1の高圧抽気絞り弁V31、第2の高圧抽気絞り弁V32、および、第3の高圧抽気絞り弁V33のそれぞれが、2つである。
In the water
具体的には、一方の第1の高圧抽気絞り弁V31aは、一方の第1高圧給水加熱器31aに加熱媒体として供給する蒸気B1aの流量を調整するために設置されている。そして、他方の第1の高圧抽気絞り弁V31bは、他方の第1高圧給水加熱器31bに加熱媒体として供給する蒸気B1aの流量を調整するために設置されている。一方の第2の高圧抽気絞り弁V32aは、一方の第2高圧給水加熱器32aに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を調整するために設置されている。そして、他方の第2の高圧抽気絞り弁V32bは、他方の第2高圧給水加熱器32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を調整するために設置されている。一方の第3の高圧抽気絞り弁V33aは、一方の第3高圧給水加熱器33aに加熱媒体として供給する蒸気B1cの流量を調整するために設置されている。そして、他方の第3の高圧抽気絞り弁V33bは、他方の第3高圧給水加熱器33bに加熱媒体として供給する蒸気B1cの流量を調整するために設置されている。
Specifically, the one first high-pressure bleeding throttle valve V31a is installed to adjust the flow rate of the steam B1a supplied as a heating medium to the one first high-pressure
本変形例において、「出力増大運転」を実行する際には、たとえば、第2の高圧抽気絞り弁V32bの開度を全開状態よりも小さい状態に変える。 In this modification, when the "output increasing operation" is executed, for example, the opening degree of the second high-pressure bleeding throttle valve V32b is changed to a state smaller than the fully opened state.
この場合には、第2高圧給水加熱器32bよりも下流側に位置する第1高圧給水加熱器31bにおいて熱交換量が大きくなる可能性が高まる。このため、第1高圧給水加熱器31bにおいて入口に供給される水F32bの入口温度と出口から排出される水F31bの出口温度との温度差が、予め設定した温度差上限値を超えるか否かを制御装置800が判断する。
In this case, there is a high possibility that the amount of heat exchange will increase in the first high-pressure
第1高圧給水加熱器31bにおける温度差が温度差上限値以下である場合には、第2の高圧抽気絞り弁V32bの開度について全開状態よりも小さい状態に保持する。
When the temperature difference in the first high-pressure
これに対して、第1高圧給水加熱器31bにおける温度差が温度差上限値を超えている場合には、第2の高圧抽気絞り弁V32bの開度を大きくする。その結果、第1高圧給水加熱器31bにおける温度差は、予め設定した温度差上限値以下になる。
On the other hand, when the temperature difference in the first high-pressure
(その他)
上記においては、第1高圧給水加熱器31(31a,31b)、第2高圧給水加熱器32(32a,32b)、第3高圧給水加熱器33(33a,33b)、第1低圧給水加熱器34、および、第2低圧給水加熱器35を、給水加熱部3が給水加熱器として備える場合について説明したが、これに限らない。給水加熱器は、上記した台数以外の台数に、適宜、変更してもよい。
(others)
In the above, the first high-pressure feed water heater 31 (31a, 31b), the second high-pressure feed water heater 32 (32a, 32b), the third high-pressure feed water heater 33 (33a, 33b), the first low-pressure
<第2実施形態>
第2実施形態に係る火力発電プラントの要部について、図10を用いて説明する。図10に示すように、本実施形態は、一部の構成を除き、上記した第1実施形態と同様であるので、重複部分に関しては適宜説明を省略する。
<Second Embodiment>
The main part of the thermal power plant according to the second embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the present embodiment is the same as the first embodiment described above except for a part of the configuration, and therefore the description of the overlapping portion will be omitted as appropriate.
本実施形態の給水加熱部3においては、図10に示すように、第1実施形態の場合と同様に、複数の抽気絞り弁V31~V35が設けられている。
As shown in FIG. 10, the water
給水加熱器31a~33a,31b~33b,34,35は、たとえば、シェル&チューブ式の熱交換器である。給水加熱器31a~33a,31b~33b,34,35においては、蒸気タービン1から抽気された蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1e,B1fが加熱媒体としてシェルに供給され、復水器2で凝縮した水F2が被加熱媒体としてチューブに供給され、加熱媒体と被加熱媒体との間で熱交換が行われる。水F2は、給水加熱部3で行われた熱交換によって、加熱される。そして、蒸気タービン1から抽気された蒸気B1a,B1b_2,B1c,B1e,B1fは、給水加熱部3で行われた熱交換によって冷却されて凝縮し、ドレン水に変わる。
The
そして、本実施形態の給水加熱部3には、図10に示すように、複数のドレン水温度計X31a~X33a,X31b~X33b,X34,X35(器内温度計)が設置されている。これと共に、給水加熱部3には、複数の圧力計P31a~P33a,P31b~P33b,P34,P35(器内圧力計)が設置されている。
As shown in FIG. 10, a plurality of drain water thermometers X31a to X33a, X31b to X33b, X34, and X35 (internal thermometers) are installed in the water
具体的には、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて蒸気B1aが加熱媒体として供給されるシェルの内部に存在するドレン水の温度を計測するように、ドレン水温度計X31a,X31bが設置されていると共に、第1高圧給水加熱器31a,31bのシェルの内部の圧力を計測するように圧力計P31a,P31bが設置されている。第2高圧給水加熱器32a,32bにおいて蒸気B1b_2が加熱媒体として供給されるシェルの内部に存在するドレン水の温度を計測するように、ドレン水温度計X32a,X32bが設置されていると共に、第2高圧給水加熱器32a,32bのシェルの内部の圧力を計測するように、圧力計P32a,P32bが設置されている。第3高圧給水加熱器33a,33bにおいて蒸気B1cが加熱媒体として供給されるシェルの内部に存在するドレン水の温度を計測するように、ドレン水温度計X33a,X33bが設置されていると共に、第3高圧給水加熱器33a,33bのシェルの内部の圧力を計測するように、圧力計P33a,P33bが設置されている。
Specifically, drain water thermometers X31a and X31b are installed so as to measure the temperature of the drain water existing inside the shell to which the steam B1a is supplied as a heating medium in the first high-pressure
これと共に、第1低圧給水加熱器34において蒸気B1eが加熱媒体として供給されるシェルの内部に存在するドレン水の温度を計測するように、ドレン水温度計X34が設置されていると共に、第1低圧給水加熱器34のシェルの内部の圧力を計測するように、圧力計P34が設置されている。第2低圧給水加熱器35において蒸気B1fが加熱媒体として供給されるシェルの内部に存在するドレン水の温度を計測するように、ドレン水温度計X35が設置されていると共に、第2低圧給水加熱器35のシェルの内部の圧力を計測するように、圧力計P35が設置されている。
At the same time, a drain water thermometer X34 is installed so as to measure the temperature of the drain water existing inside the shell in which the steam B1e is supplied as a heating medium in the first low-pressure
本実施形態において、ドレン水温度計X31a~X33a,X31b~X33b,X34,X35および圧力計P31a~P33a,P31b~P33b,P34,P35は、給水加熱器31a~33a,31b~33b,34,35の内部で生じたドレン水が蒸気になるドレンフラッシュの発生を監視するために設置されている。
In the present embodiment, the drain water thermometers X31a to X33a, X31b to X33b, X34, X35 and the pressure gauges P31a to P33a, P31b to P33b, P34, P35 are feed
制御装置800は、第1実施形態の場合と同様に、「出力増大運転」を実行する際には、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御することによって、給水加熱部3に供給される加熱媒体の流量を通常運転の場合よりも低減させる。加熱媒体の流量を低減させるにあたっては、給水加熱部3において加熱媒体が供給される内部のドレン水温度が加熱媒体の飽和温度より低い状態となる範囲で抽気絞り弁V31~V35を調整すべく、出力増大運転が開始されてから抽気絞り弁V31~V35をどの順序でどの程度開けるかを過去の知見をもとに予め作成した手順を記憶させておき、この予め定められた手順で、抽気絞り弁V31~V35の開度を調整していく。
Similar to the case of the first embodiment, the
詳細については後述するが、「出力増大運転」を実行しているときには、制御装置800は、給水加熱部3において加熱媒体が供給される内部のドレン水の温度、および、その内部の圧力に基づいて、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御する。つまり、制御装置800は、ドレン水温度計X31a~X33a,X31b~X33b,X34,X35が得た温度データ、および、圧力計P31a~P33a,P31b~P33b,P34,P35が得た圧力データに基づいて、抽気絞り弁V31~V35の開度調整を行う。
Although the details will be described later, when the "output increasing operation" is being executed, the
制御装置800の詳細構成について図11を用いて説明する。図11では、「出力増大運転」を行う際に、制御装置800において、第2高圧給水加熱器32aに供給される蒸気B1b_2の流量を調整するために、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を制御する部分を代表例として示している。
The detailed configuration of the
図11に示すように、制御装置800は、周波数急減検出器80と蒸気表T80と関数発生器81とPID制御器815と高値選択器83とを備える。
As shown in FIG. 11, the
周波数急減検出器80は、図11に示すように、外部から系統周波数の検出値Sfが入力信号として入力される。周波数急減検出器80は、予め規定されている系統周波数の設定値から、入力された系統周波数の検出値Sfを差し引いた値を求める。そして、周波数急減検出器80は、その差し引いた値が閾値よりも大きい場合に、その差し引いた値に応じた出力増指令値S0を出力する。
As shown in FIG. 11, in the frequency
関数発生器81は、図11に示すように、周波数急減検出器80から出力増指令値S0が入力信号として入力される。そして、関数発生器81は、その出力増指令値S0に応じた開度指令値SV32_0を出力信号として出力する。ここでは、関数発生器81は、出力増指令値S0に応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を減少させる開度指令値SV32_0を出力する。
As shown in FIG. 11, the
PID制御器815は、図11に示すように、ドレン水温度計X32aで検出された温度SX32aと、圧力計P32aで検出された圧力SP32aとを用いて算出された算出値ΔSC32aが入力信号として入力される。具体的には、ルックアップテーブル等で構成された蒸気表T80を用いて、圧力計P32aで検出された圧力SP32aに対応する飽和蒸気温度SS32aが求められる。そして、その求めた飽和蒸気温度SS32aから、ドレン水温度計X32aで検出された温度SX32aを減算することによって、温度差ΔSX32aが求められる。そして、その温度差について予め設定した温度差下限値ΔSC_L2(サブクール温度下限値)から、上記のように算出した温度差ΔSX32aを減算することによって、算出値ΔSC32aが求められる。そして、その求めた算出値ΔSC32aが、PID制御器815に入力される。PID制御器815は、その算出値ΔSC32aに応じた開度指令値SV32_5を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 11, the
たとえば、温度差下限値SC_L2(サブクール温度下限値)が5℃であって、温度差ΔSX32aが3℃である場合には、PID制御器815に入力される算出値ΔSC32aは、「+2℃」となる。PID制御器815は、この算出値ΔSC32aに応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を増加させる開度指令値SV32_5を出力する。
For example, when the temperature difference lower limit SC_L2 (subcool temperature lower limit) is 5 ° C. and the temperature difference ΔSX32a is 3 ° C., the calculated value ΔSC32a input to the
高値選択器83は、図11に示すように、関数発生器81が出力した開度指令値SV32_0と、PID制御器815が出力した開度指令値SV32_5とが入力信号として入力される。高値選択器83は、関数発生器81が出力した開度指令値SV32_0と、PID制御器815が出力した開度指令値SV32_5とのうち最も高い値を選択する。そして、高値選択器83は、その選択した開度指令値SV32を第2の高圧抽気絞り弁V32に出力信号として出力する。
As shown in FIG. 11, the
なお、図示を省略しているが、制御装置800は、第2高圧給水加熱器32bに供給される蒸気B1b_2の流量を調整するために、上記のPID制御器815と同様なPID制御器を更に備えている。また、制御装置800において、第2の高圧抽気絞り弁V32以外の抽気絞り弁の動作を制御する部分についても、上記と同様に構成されている。
Although not shown, the
本実施形態において、上記の「出力増大運転」を実行するときの動作の一例に関して説明する。 In this embodiment, an example of the operation when the above-mentioned "output increasing operation" is executed will be described.
本実施形態において系統周波数の急減を検出した時には、制御装置800は、たとえば、第1の高圧抽気絞り弁V31と第2の高圧抽気絞り弁V32と第3の高圧抽気絞り弁V33とのそれぞれについて、開度を小さくする。ここでは、第1の高圧抽気絞り弁V31と第2の高圧抽気絞り弁V32と第3の高圧抽気絞り弁V33との全ての開度に関して、全開状態(K=Kmax=100%)から、全閉状態よりも大きい所定の開度(K=Kx(たとえば、Kx=10%))に変える。たとえば、系統周波数の急減を検出した時から0.5秒以内に、所定の開度に変わる。これにより、第1高圧給水加熱器31a,31bと第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bとのそれぞれに供給される加熱媒体の流量が、「出力増大運転」の実行前の状態よりも絞られる。
When the sudden decrease in the system frequency is detected in the present embodiment, the
上記のように、「出力増大運転」を実行しているときには、蒸気タービン1において膨張仕事を行う蒸気の量が増加するため、発電機14の出力を「通常運転」の場合よりも急速に増加させることができる。
As described above, when the "output increasing operation" is being executed, the amount of steam that performs expansion work in the
「出力増大運転」を実行しているとき、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力は、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度が小さくなるに伴って低下する。その後、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度が大きくなるに伴い、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力は、上昇する。このように、「出力増大運転」を実行しているとき、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力は、変動する。第1高圧給水加熱器31a,31bの内部では、圧力の変動に伴って、加熱媒体の飽和温度も変動する。第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて加熱媒体が供給される内部の温度は、加熱媒体の飽和温度よりも低い状態になるように変動する。このため、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいてドレンフラッシュが生じない。
When the "output increasing operation" is being executed, the internal pressure to which the heating medium is supplied in the first high-pressure
第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bとのそれぞれにおいても同様に、加熱媒体が供給される内部の圧力が変動する。これに伴い、加熱媒体の飽和温度も変動するが、加熱媒体が供給される内部の温度は、加熱媒体の飽和温度よりも低い状態になるように変動する。このため、第2高圧給水加熱器32a,32bおよび第3高圧給水加熱器33a,33bにおいてもドレンフラッシュが生じない。
Similarly, in each of the second high-pressure
更に、本実施形態では、「出力増大運転」を実行しているときには、第1高圧給水加熱器31a,31bと第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bとにおいて計測したドレン水の温度および内部の圧力に基づいて、制御装置800が抽気絞り弁V31~V33の動作を制御する。ここでは、第1高圧給水加熱器31a,31bと第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bとにおいてドレン水の温度が、飽和温度よりも低い状態を保持するように、制御装置800が抽気絞り弁V31~V33の動作を制御する。
Further, in the present embodiment, when the "output increasing operation" is being executed, the first high-pressure
具体的には、第1高圧給水加熱器31a,31bと第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bとにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力について計測した圧力計測値から加熱媒体の飽和温度を算出する。そして、第1高圧給水加熱器31a,31bと第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bとの内部に存在するドレン水の温度を、上記のように算出した飽和温度から減算することによって、温度差を算出する。そして、その温度差について予め設定した温度差下限値ΔSC_L1~ΔSC_L3(サブクール温度下限値)から、上記のように算出した温度差を減算した算出値に応じて、各高圧抽気絞り弁V31,V32,V33の開度を制御する。
Specifically, the pressure measurement measured about the internal pressure to which the heating medium is supplied in the first high-pressure
そして、その温度差について予め設定した温度差下限値ΔSC_L1~ΔSC_L3(サブクール温度下限値)から、上記のように算出した温度差を減算した算出値に応じて、各高圧抽気絞り弁V31,V32,V33の開度を制御する。ここでは、算出値に応じて開度を大きくする。これにより、第1高圧給水加熱器31a,31bと第2高圧給水加熱器32a,32bと第3高圧給水加熱器33a,33bにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力が上昇し、その圧力の上昇に伴って飽和温度が上がる。その結果、ドレンフラッシュの発生を防止することができる。
Then, the high-pressure bleed throttle valves V31, V32, according to the calculated value obtained by subtracting the temperature difference calculated as described above from the temperature difference lower limit values ΔSC_L1 to ΔSC_L3 (subcool temperature lower limit value) set in advance for the temperature difference. The opening degree of V33 is controlled. Here, the opening degree is increased according to the calculated value. As a result, the internal pressure to which the heating medium is supplied in the first high-pressure
以上のように、本実施形態では、出力増大運転を行う際には、給水加熱部3において加熱媒体が供給される内部の温度が加熱媒体の飽和温度より低い状態になるように予め定められた手順で、抽気絞り弁V31~V35の開度を調整する。これと共に、本実施形態では、出力増大運転を実行しているとき、給水加熱部3において加熱媒体が供給される内部に存在するドレン水の温度データ、その内部の圧力データ、および、サブクール温度下限値を用いて算出した値に基づいて、抽気絞り弁V31~V35の動作を制御する。ここでは、給水加熱部3の内部圧力を検出するとともに、給水加熱部3において加熱媒体が供給される箇所に存在するドレン水の温度を検出し、内部の圧力に基づいて加熱媒体の飽和温度を求め、検出されたドレン水の温度が、その求められた飽和温度より低くなるよう抽気絞り弁V31~V35の動作を制御する。
As described above, in the present embodiment, it is predetermined that the temperature inside the water
したがって、本実施形態では、上記したように、給水加熱部3において加熱媒体が供給される内部でドレンフラッシュが発生することを効果的に防止可能である。また、急速に出力を増加させることが容易であって、プラント運転を安定化することができる。
Therefore, in the present embodiment, as described above, it is possible to effectively prevent the drain flush from occurring inside the heating medium being supplied in the water
第2実施形態の変形例について説明する。 A modified example of the second embodiment will be described.
(変形例2-1)
第2実施形態の変形例2-1について図12を用いて説明する。図12においては、複数の抽気絞り弁V31~V35のうち、第1の高圧抽気絞り弁V31の断面を模式的に示しているが、他も同様である。
(Modification 2-1)
The modified example 2-1 of the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the cross section of the first high-pressure bleeding throttle valve V31 among the plurality of bleeding throttle valves V31 to V35 is schematically shown, but the same applies to the others.
本実施形態では、第1の高圧抽気絞り弁V31は、図12に示すように、ストッパ310Sを備えていることが好ましい。ここでは、ストッパ310Sは、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度が全閉状態になることを阻害する位置に設置されている。ここでは、ストッパ310Sは、系統周波数の急減を検出した時に、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度を低減させる場合に、ディスク状の弁体310が接触する位置に設置されている。
In the present embodiment, it is preferable that the first high-pressure bleeding throttle valve V31 is provided with a stopper 310S as shown in FIG. Here, the stopper 310S is installed at a position that prevents the opening degree of the first high-pressure bleeding throttle valve V31 from being fully closed. Here, the stopper 310S is installed at a position where the disc-shaped
具体的には、第1の高圧抽気絞り弁V31を閉めるときには、弁体310が弁ケーシング300の管軸方向に対して直交になる前に弁体310がストッパ310Sに接触する。これにより、弁ケーシング300において入口300Aから出口300Bへ加熱媒体として流れる蒸気B1aが完全には遮断されず、蒸気B1aが加熱媒体として第1高圧給水加熱器31a,31bに供給される。
Specifically, when the first high-pressure bleeding throttle valve V31 is closed, the
第1の高圧抽気絞り弁V31を全閉状態にした場合には、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力が急激に低下するため、ドレンフラッシュが発生する可能性が高まる。しかし、本変形例では、第1の高圧抽気絞り弁V31の開度が全閉状態にならないので、系統周波数の急減を検出した時に第1の高圧抽気絞り弁V31の開度を低減させた場合であっても、第1高圧給水加熱器31a,31bにおいて加熱媒体が供給される内部の圧力が急激に低下することを防止可能である。その結果、本変形例では、ドレンフラッシュの発生を更に効果的に防止可能である。
When the first high-pressure bleed throttle valve V31 is fully closed, the internal pressure to which the heating medium is supplied in the first high-pressure
(変形例2-2)
第2実施形態の変形例2-2について図13を用いて説明する。
(Modification 2-2)
A modification 2-2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.
図13においては、給水加熱部3の詳細構成を模式的に示している。図13では、給水加熱部3のうち高圧給水加熱部(高圧給水加熱器群)を示している。
FIG. 13 schematically shows the detailed configuration of the water
図13に示すように、本変形例の給水加熱部3においては、上記の第2実施形態の場合と異なり、複数の流量計FT31~FT33、複数のレベル計LT31a~LT33a,LT31b~LT33b、および、複数の給水温度計T31a~T33a,T31b~T33bが更に設置されている。
As shown in FIG. 13, in the water
具体的には、流量計FT31は、図13に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bに加熱媒体として供給する蒸気B1aの流量を計測するために設置されている。流量計FT32は、第2高圧給水加熱器32a,32bに加熱媒体として供給する蒸気B1b_2の流量を計測するために設置されている。流量計FT33は、第3高圧給水加熱器33a,33bに加熱媒体として供給する蒸気B1cの流量を計測するために設置されている。
Specifically, as shown in FIG. 13, the
レベル計LT31a,LT31bは、図13に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bの内部に存在するドレン水の水位を計測するために設置されている。レベル計LT32a,LT32bは、第2高圧給水加熱器32a,32bの内部に存在するドレン水の水位を計測するために設置されている。レベル計LT33a,LT33bは、第3高圧給水加熱器33a,33bの内部に存在するドレン水の水位を計測するために設置されている。
As shown in FIG. 13, the level meters LT31a and LT31b are installed to measure the water level of the drain water existing inside the first high-pressure
給水温度計T31a,T31bは、図13に示すように、第1高圧給水加熱器31a,31bから流出した水F31a,F31bの流路に設置されており、その水F31a,F31bの温度を計測する。給水温度計T32a,T32bは、第2高圧給水加熱器32a,32bから流出した水F32a,F32bの流路に設置されており、その水F32a,F32bの温度を計測する。給水温度計T33a,T33bは、第3高圧給水加熱器33a,33bから流出した水F33a,F33bの流路に設置されており、その水F33a,F33bの温度を計測する。
As shown in FIG. 13, the feed water thermometers T31a and T31b are installed in the flow path of the water F31a and F31b flowing out from the first high-pressure
制御装置800は、「出力増大運転」を実行しているときには、更に、流量計FT31~FT33が得た流量データ、レベル計LT31a~LT33a,LT31b~LT33bが得た水位データ、および、給水温度計T31a~T33a,T31b~T33bが得た温度データに基づいて、抽気絞り弁V31~V33の開度調整を行う。つまり、制御装置800は、更に、給水加熱部3に加熱媒体として供給される蒸気の流量、給水加熱部3において加熱媒体が供給される内部に存在するドレン水の水位、給水加熱部3において被加熱媒体として流れる水の温度に基づいて、抽気絞り弁V31~V33の開度調整を行う。
When the
本変形例の制御装置800の詳細構成について図14を用いて説明する。図14では、「出力増大運転」を行う際に、制御装置800において、第2高圧給水加熱器32aに供給される蒸気B1b_2の流量を調整するために、第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を制御する部分を代表例として示している。
The detailed configuration of the
図14に示すように、制御装置800は、周波数急減検出器80、蒸気表T80、関数発生器81、PID制御器811~815、低値選択器82、および、高値選択器83を備えている。
As shown in FIG. 14, the
周波数急減検出器80は、図14に示すように、外部から系統周波数の検出値Sfが入力信号として入力される。周波数急減検出器80は、予め規定されている系統周波数の設定値から、入力された系統周波数の検出値Sfを差し引いた値を求める。そして、周波数急減検出器80は、その差し引いた値が閾値よりも大きい場合に、その差し引いた値に応じた出力増指令値S0を出力する。
As shown in FIG. 14, the frequency
関数発生器81は、図14に示すように、周波数急減検出器80から出力増指令値S0が入力信号として入力される。そして、関数発生器81は、その出力増指令値S0に応じた開度指令値SV32_0を出力信号として出力する。ここでは、関数発生器81は、出力増指令値S0に応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を減少させる開度指令値SV32_0を出力する。
As shown in FIG. 14, the
PID制御器811は、図14に示すように、流量計FT32で測定された流量SFT32を用いて算出された算出値ΔSFT32が、入力信号として入力される。具体的には、予め設定した流量上限値SFT_U(抽気配管や給水加熱器の設計で決定される値にマージンを加算した値)から、流量計FT32で測定された流量SFT32を減算することによって、算出値ΔSFT32が求められる。そして、その求めた算出値ΔSFT32が、PID制御器811に入力される。PID制御器811は、その算出値ΔSFT32に応じた開度指令値SV32_1を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, the
たとえば、流量上限値SFT_Uが50kg/sであって、測定された流量SFT32が55kg/sである場合には、PID制御器811に入力される算出値ΔSFT32は、「-5kg/s」となる。PID制御器811は、この算出値ΔSFT32に応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を減少させる開度指令値SV32_1を出力する。
For example, when the flow rate upper limit value SFT_U is 50 kg / s and the measured flow rate SFT32 is 55 kg / s, the calculated value ΔSFT32 input to the
PID制御器812は、図14に示すように、レベル計LT32aで測定された水位SLT32aを用いて算出された算出値ΔSLT32a_Uが、入力信号として入力される。具体的には、予め設定した水位上限値SLT_U(機器の設計で決定される値にマージンを加算した値)から、レベル計LT32aで測定された水位SLT32aを減算することによって、算出値ΔSLT32a_Uが求められる。そして、その求めた算出値ΔSLT32a_Uが、PID制御器812に入力される。PID制御器812は、その算出値ΔSLT32a_Uに応じた開度指令値SV32_2を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, the
たとえば、水位上限値SLT_Uが「+10mm」であって、測定された水位SLT32aが「+12mm」である場合には、PID制御器812に入力される算出値ΔSLT32a_Uは、「-2mm」となる。PID制御器812は、この算出値ΔSLT32a_Uに応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を減少させる開度指令値SV32_2を出力する。
For example, when the water level upper limit value SLT_U is "+10 mm" and the measured water level SLT32a is "+12 mm", the calculated value ΔSLT32a_U input to the
PID制御器813は、図14に示すように、給水温度計T31aで検出された温度ST31aと、給水温度計T32aで検出された温度ST32aとを用いて算出された算出値ΔST31a_2が、入力信号として入力される。具体的には、給水温度計T31aで検出された温度ST31aから、給水温度計T32aで検出された温度ST32aを減算することによって、温度差ΔST31aが求められる。この温度差ΔST31aは、第1高圧給水加熱器31aにおいて入口に供給される水F32aの温度と出口から排出される水F31aの温度との温度差である。そして、その温度差について予め設定した温度差上限値ΔST_U1(機器の設計から決定された値にマージンを加算した値)から、上記のように算出した温度差ΔST31aを減算することによって、差分値ΔST31a_1が求められる。その後、その差分値ΔST31a_1に「-1」を積算して正負を反転させることで、算出値ΔST31a_2が求められる。そして、その求めた算出値ΔST31a_2が、PID制御器813に入力される。PID制御器813は、その算出値ΔST31a_2に応じた開度指令値SV32_3を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, in the
たとえば、温度差上限値ΔST_U1が20℃であって、温度差ΔST31aが22℃である場合には、PID制御器813に入力される算出値ΔST31a_2は、「+2℃」となる。PID制御器813は、この算出値ΔST31a_2に応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を増加させる開度指令値SV32_3を出力する。
For example, when the temperature difference upper limit value ΔST_U1 is 20 ° C. and the temperature difference ΔST31a is 22 ° C., the calculated value ΔST31a_2 input to the
PID制御器814は、図14に示すように、レベル計LT32aで測定された水位SLT32aを用いて算出された算出値ΔSLT32a_Lが、入力信号として入力される。具体的には、予め設定した水位下限値SLT_L(機器の設計で決定される値にマージンを加算した値)から、レベル計LT32aで測定された水位SLT32aを減算することによって、算出値ΔSLT32a_Lが求められる。そして、その求めた算出値ΔSLT32a_Lが、PID制御器814に入力される。PID制御器814は、その算出値ΔSLT32a_Lに応じた開度指令値SV32_4を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, the
たとえば、水位下限値SLT_Lが「-10mm」であって、測定された水位SLT32aが「-12mm」である場合には、PID制御器814に入力される算出値ΔSLT32a_Lは、「+2mm」となる。PID制御器814は、この算出値ΔSLT32a_Lに応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を増加させる開度指令値SV32_4を出力する。
For example, when the water level lower limit value SLT_L is "-10 mm" and the measured water level SLT32a is "-12 mm", the calculated value ΔSLT32a_L input to the
PID制御器815は、図14に示すように、ドレン水温度計X32aで検出された温度SX32aと、圧力計P32aで検出された圧力SP32aとを用いて算出された算出値ΔSC32aが入力信号として入力される。具体的には、ルックアップテーブル等で構成された蒸気表T80を用いて、圧力計P32aで検出された圧力SP32aに対応する飽和蒸気温度SS32aが求められる。そして、その求めた飽和蒸気温度SS32aから、ドレン水温度計X32aで検出された温度SX32aを減算することによって、温度差ΔSX32aが求められる。そして、その温度差について予め設定した温度差下限値ΔSC_L2(サブクール温度下限値)から、上記のように算出した温度差ΔSX32aを減算することによって、算出値ΔSC32aが求められる。そして、その求めた算出値ΔSC32aが、PID制御器815に入力される。PID制御器815は、その算出値ΔSC32aに応じた開度指令値SV32_5を出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, the
たとえば、温度差下限値ΔSC_L2(サブクール温度下限値)が5℃であって、温度差ΔSX32aが3℃である場合には、PID制御器815に入力される算出値ΔSC32aは、「+2℃」となる。PID制御器815は、この算出値ΔSC32aに応じて第2の高圧抽気絞り弁V32の開度を増加させる開度指令値SV32_5を出力する。
For example, when the temperature difference lower limit value ΔSC_L2 (subcool temperature lower limit value) is 5 ° C. and the temperature difference ΔSX32a is 3 ° C., the calculated value ΔSC32a input to the
低値選択器82は、図14に示すように、関数発生器81が出力した開度指令値SV32_0とPID制御器811が出力した開度指令値SV32_1とPID制御器812が出力した開度指令値SV32_2とが入力信号として入力される。低値選択器82は、関数発生器81が出力した開度指令値SV32_0とPID制御器811が出力した開度指令値SV32_1とPID制御器812が出力した開度指令値SV32_2とのうち最も低い値を選択する。そして、低値選択器82は、その選択した開度指令値SV32Lを高値選択器83に出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, the
高値選択器83は、図14に示すように、低値選択器82が出力した開度指令値SV32Lと、PID制御器813が出力した開度指令値SV32_3と、PID制御器814が出力した開度指令値SV32_4と、PID制御器815が出力した開度指令値SV32_5とが入力信号として入力される。高値選択器83は、低値選択器82が出力した開度指令値SV32Lと、PID制御器813が出力した開度指令値SV32_3と、PID制御器814が出力した開度指令値SV32_4と、PID制御器815が出力した開度指令値SV32_5とのうち最も高い値を選択する。そして、高値選択器83は、その選択した開度指令値SV32を第2の高圧抽気絞り弁V32に出力信号として出力する。
As shown in FIG. 14, the
なお、図示を省略しているが、制御装置800は、第2高圧給水加熱器32bに供給される蒸気B1b_2の流量を調整するために、上記のPID制御器811~815と同様なPID制御器を更に備えている。また、制御装置800において、第2の高圧抽気絞り弁V32以外の抽気絞り弁の動作を制御する部分についても、上記と同様に構成されている。
Although not shown, the
本変形例において、上記の「出力増大運転」を実行するときの動作の一例に関して説明する。 In this modification, an example of the operation when the above-mentioned "output increasing operation" is executed will be described.
本変形例において、「出力増大運転」を実行しているときには、上記した第2実施形態の場合と同様に、給水加熱器31a~33a,31b~33bにおいて計測したドレン水の温度および内部の圧力に基づいて、制御装置800が抽気絞り弁V31~V33の動作を制御する。このため、給水加熱部3においてドレンフラッシュが発生することを効果的に防止可能である。
In this modification, when the "output increasing operation" is being executed, the temperature of the drain water and the internal pressure measured by the
そして、本変形例では、上記した第2実施形態の場合と異なり、流量計FT31~FT33が得た流量データに基づいて、制御装置800が抽気絞り弁V31~V33の動作を制御する。ここでは、流量計FT31~FT33が得た流量データに基づいて、給水加熱器31a~33a,31b~33bに加熱媒体として供給される蒸気B1a,B1b_2,B1c(抽気蒸気)の流量が、予め設定した上限値以下であるか否かを、制御装置800が判断する。流量が上限値を超える場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を閉じる。これに対して、流量が上限値以下である場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を保持する。このため、給水加熱器31a~33a,31b~33bに加熱媒体として供給される蒸気B1a,B1b_2,B1c(抽気蒸気)の流量を上限値以下に調整することができる。
Then, in this modification, unlike the case of the second embodiment described above, the
また、本変形例では、上記した第2実施形態の場合と異なり、レベル計LT31a~LT33a,LT31b~LT33bが得た水位データに基づいて、抽気絞り弁V31~V33の動作を制御する。ここでは、レベル計LT31a~LT33a,LT31b~LT33bが得た水位データに基づいて、給水加熱器31a~33a,31b~33bの内部に存在するドレン水の水位が、予め設定した上限値と下限値との範囲内にあるか否かを、制御装置800が判断する。ドレン水の水位が上限値を超える場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を閉じる。ドレン水の水位が下限値未満である場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を開ける。これに対して、ドレン水の水位が上限値と下限値との範囲内である場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を保持する。このため、ドレン水の水位を上限値と下限値とで規定された範囲内に調整することができる。
Further, in this modification, unlike the case of the second embodiment described above, the operation of the bleed air throttle valves V31 to V33 is controlled based on the water level data obtained by the level meters LT31a to LT33a and LT31b to LT33b. Here, based on the water level data obtained by the level meters LT31a to LT33a and LT31b to LT33b, the water levels of the drain water existing inside the
更に、本変形例では、上記した第1実施形態の場合と同様に、給水温度計T31a~T33a,T31b~T33bが得た温度データに基づいて、抽気絞り弁V31~V33の動作を制御する。ここでは、給水温度計T31a~T33a,T31b~T33bが得た温度データに基づいて、給水加熱器31a~33a,31b~33bにおいて流入する水の温度と流出する水の温度との温度差を、制御装置800が算出する。そして、その温度差の算出値が、温度差について予め設定した上限値を超えるか否かを制御装置800が判断する。そして、その温度差の算出値が上限値を超える場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を調整する。これに対して、温度差の算出値が予め設定した上限値以下である場合には、制御装置800は、抽気絞り弁V31~V33の開度を保持する。このため、給水加熱器31a~33a,31b~33bの温度差を上限値以下にすることができるので、給水加熱器31a~33a,31b~33bの破損を効果的に防止可能である。
Further, in this modification, the operation of the bleed air throttle valves V31 to V33 is controlled based on the temperature data obtained by the water supply thermometers T31a to T33a and T31b to T33b, as in the case of the first embodiment described above. Here, based on the temperature data obtained by the feed water thermometers T31a to T33a and T31b to T33b, the temperature difference between the temperature of the inflowing water and the temperature of the outflowing water in the
<その他>
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
<Others>
Although some 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. 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…蒸気タービン、2…復水器、3…給水加熱部、4…ボイラ、11…高圧タービン部、12…中圧タービン部、13…低圧タービン部、14…発電機、31(31a,31b)…第1高圧給水加熱器(給水加熱器)、32(32a,32b)…第2高圧給水加熱器(給水加熱器)、33(33a,33b)…第3高圧給水加熱器(給水加熱器)、34…第1低圧給水加熱器(給水加熱器)、35…第2低圧給水加熱器(給水加熱器)、300…弁ケーシング、300A…入口、300B…出口、310…弁体、310S…ストッパ、311…脱気器、320…弁棒、330…駆動装置、800…制御装置、81…関数発生器、811~815…PID制御器、82…低値選択器、83…高値選択器、FT31~FT33…流量計、LT31a~LT33a,LT31b~LT33b…レベル計、P2…復水ポンプ、P311…給水ポンプ、P31a,P31b,P32a,P32b,P33a,P33b,P34,P35…圧力計、T2,T311a,T311b,T31a,T31b,T32a,T32b,T33a,T33b,T34,T35…給水温度計、V31,V31a,V31b…第1の高圧抽気絞り弁(抽気絞り弁)、V32,V32a,V32b…第2の高圧抽気絞り弁(抽気絞り弁)、V33,V33a,V33b…第3の高圧抽気絞り弁(抽気絞り弁)、V34…第1の低圧抽気絞り弁(抽気絞り弁)、V35…第2の低圧抽気絞り弁(抽気絞り弁)、X31a,X31b,X32a,X32b,X33a,X33b,X34,X35…ドレン水温度計、80…周波数急減検出器80、T80…蒸気表
1 ... Steam turbine, 2 ... Feed water heater, 3 ... Feed water heater, 4 ... Boiler, 11 ... High pressure turbine section, 12 ... Medium pressure turbine section, 13 ... Low pressure turbine section, 14 ... Generator, 31 (31a, 31b) ) ... 1st high-pressure water supply heater (water supply heater), 32 (32a, 32b) ... 2nd high-pressure water supply heater (water supply heater), 33 (33a, 33b) ... 3rd high-pressure water supply heater (water supply heater) ), 34 ... 1st low pressure feed water heater (feed water heater), 35 ... 2nd low pressure feed water heater (feed water heater), 300 ... valve casing, 300A ... inlet, 300B ... outlet, 310 ... valve body, 310S ... Stopper, 311 ... Deaerator, 320 ... Valve rod, 330 ... Drive device, 800 ... Control device, 81 ... Function generator, 811-815 ... PID controller, 82 ... Low value selector, 83 ... High price selector, FT31 to FT33 ... Flow meter, LT31a to LT33a, LT31b to LT33b ... Level meter, P2 ... Water return pump, P311 ... Feed water pump, P31a, P31b, P32a, P32b, P33a, P33b, P34, P35 ... Pressure gauge, T2 T311a, T311b, T31a, T31b, T32a, T32b, T33a, T33b, T34, T35 ... Feed water heater, V31, V31a, V31b ... 2 high-pressure bleeding squeezing valve (extracting squeezing valve), V33, V33a, V33b ... 3rd high-pressure bleeding squeezing valve (extracting squeezing valve), V34 ... 1st low-pressure bleeding squeezing valve (extracting squeezing valve), V35 ... Low-pressure bleeding throttle valve (bleaching squeezing valve), X31a, X31b, X32a, X32b, X33a, X33b, X34, X35 ... Drain water thermometer, 80 ... Frequency
Claims (9)
前記蒸気タービンから排気された蒸気を冷却して凝縮させる復水器と、
前記蒸気タービンから抽気された蒸気を加熱媒体として用いて、前記復水器において凝縮された水を加熱する給水加熱部と、
前記給水加熱部において加熱された水を加熱することによって蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで生成された蒸気が前記蒸気タービンに供給されることによって駆動し、発電を行う発電機と
を備え、前記発電機で発電された電力が電力系統に出力される火力発電プラントであって、
前記給水加熱部に供給される前記加熱媒体の流量を調整する抽気絞り弁と、
前記抽気絞り弁の動作を制御する制御装置と
を有し、
前記給水加熱部は、
複数の給水加熱器
を備え、
前記複数の給水加熱器のそれぞれに供給される前記加熱媒体の圧力が、前記復水器で凝縮した水の流れに沿って順次高くなるように構成され、かつ、前記復水器で凝縮した水が前記複数の給水加熱器を順次流れることによって、前記復水器で凝縮した水の温度が上昇するように前記複数の給水加熱器が多段階に構成されており、
前記抽気絞り弁は、複数であって、前記多段階の給水加熱器の各段に設けられており、
前記制御装置は、通常運転の場合には前記複数の抽気絞り弁の開度を所定量に調整し、
前記電力系統における系統周波数の減少を検出した時に、前記給水加熱部に供給される前記加熱媒体の流量が前記通常運転の場合よりも低減するように、前記複数の抽気絞り弁の開度を調整することによって、前記発電機の出力を前記通常運転の場合に比べて増加させる出力増大運転を開始するときには、前記複数の抽気絞り弁のうち少なくとも1つを閉じ、
前記出力増大運転を実行しているときには、前記複数の給水加熱器のそれぞれにおいて流入する水の温度と流出する水の温度との温度差を算出し、当該算出した温度差の算出値が、予め設定した上限値を超えるか否かを判断し、前記算出値が前記上限値を超える場合には、前記複数の抽気絞り弁のうち、前記上限値を超えた給水加熱器の上流に位置する給水加熱器への前記加熱媒体の流量を調整するための抽気絞り弁を開ける、
火力発電プラント。 With a steam turbine,
A condenser that cools and condenses the steam exhausted from the steam turbine,
A water supply heating unit that heats the condensed water in the condenser by using the steam extracted from the steam turbine as a heating medium.
A boiler that generates steam by heating the water heated in the water supply heating unit, and
A thermal power plant that is equipped with a generator that generates electricity by being driven by supplying steam generated by the boiler to the steam turbine, and the power generated by the generator is output to the power system. ,
A bleed throttle valve that adjusts the flow rate of the heating medium supplied to the water supply heating unit, and
It has a control device that controls the operation of the bleed air throttle valve.
The water supply heating unit is
Multiple feed water heaters
Equipped with
The pressure of the heating medium supplied to each of the plurality of feed water heaters is configured to be sequentially increased along the flow of water condensed by the condenser, and the water condensed by the condenser. The plurality of feed water heaters are configured in multiple stages so that the temperature of the condensed water in the condenser rises by sequentially flowing through the plurality of feed water heaters.
The bleed air throttle valve is a plurality, and is provided in each stage of the multi-stage feed water heater.
In the case of normal operation, the control device adjusts the opening degree of the plurality of bleed air throttle valves to a predetermined amount.
The opening degree of the plurality of bleed air throttle valves is adjusted so that the flow rate of the heating medium supplied to the water supply heating unit is reduced as compared with the case of the normal operation when the decrease in the system frequency in the power system is detected. By doing so, when starting the output increasing operation that increases the output of the generator as compared with the case of the normal operation, at least one of the plurality of bleed air throttle valves is closed.
When the output increasing operation is being executed, the temperature difference between the temperature of the inflowing water and the temperature of the outflowing water in each of the plurality of feed water heaters is calculated, and the calculated value of the calculated temperature difference is calculated in advance. It is determined whether or not the set upper limit value is exceeded, and if the calculated value exceeds the upper limit value, the water supply located upstream of the feed water heater exceeding the upper limit value among the plurality of bleed air throttle valves. Open the bleed air throttle valve for adjusting the flow rate of the heating medium to the heater.
Thermal power plant.
第1給水加熱器と、
前記加熱媒体の圧力が前記第1給水加熱器よりも低い第2給水加熱器と
を前記給水加熱器として含み、前記復水器で凝縮した水が、前記第2給水加熱器と前記第1給水加熱器とを順次流れることによって温度が上昇するように構成されており、
前記抽気絞り弁は、
前記第1給水加熱器に前記加熱媒体の流量を調整する第1の抽気絞り弁と、
前記第2給水加熱器に前記加熱媒体の流量を調整する第2の抽気絞り弁と
を少なくとも含み、
前記制御装置は、
前記出力増大運転を開始するときには、前記第2の抽気絞り弁を閉じ、
前記出力増大運転を実行しているときには、前記第1給水加熱器に流入する水の温度と前記第1給水加熱器から流出する水の温度との温度差を算出し、当該算出した温度差の算出値が、予め設定した上限値を超えるか否かを判断し、前記算出値が前記上限値を超える場合には、前記第2の抽気絞り弁を開ける、
請求項1に記載の火力発電プラント。 The water supply heating unit is
The first feed water heater and
The second feed water heater whose pressure of the heating medium is lower than that of the first feed water heater is included as the feed water heater, and the water condensed by the condenser is the second feed water heater and the first feed water heater. It is configured so that the temperature rises by sequentially flowing through the heater.
The bleed air throttle valve is
The first feed water heater has a first bleed throttle valve for adjusting the flow rate of the heating medium, and the first feed water heater.
The second feed water heater includes at least a second bleed throttle valve for adjusting the flow rate of the heating medium.
The control device is
When the output increasing operation is started, the second bleed air throttle valve is closed.
When the output increasing operation is being executed, the temperature difference between the temperature of the water flowing into the first feed water heater and the temperature of the water flowing out from the first feed water heater is calculated, and the calculated temperature difference is calculated. It is determined whether or not the calculated value exceeds the preset upper limit value, and if the calculated value exceeds the upper limit value, the second bleed air throttle valve is opened.
The thermal power plant according to claim 1 .
高圧給水加熱部と、
前記加熱媒体の圧力が前記高圧給水加熱部よりも低い低圧給水加熱部と
を含み、前記復水器で凝縮した水が、前記低圧給水加熱部と前記高圧給水加熱部とを順次流れることによって温度が上昇するように構成されており、
前記第1給水加熱器、および、前記第2給水加熱器は、前記高圧給水加熱部を構成する、
請求項2に記載の火力発電プラント。 The water supply heating unit is
High-pressure water supply heating unit and
The temperature of the heating medium includes the low-pressure water supply heating unit whose pressure is lower than that of the high-pressure water supply heating unit, and the water condensed by the condenser flows through the low-pressure water supply heating unit and the high-pressure water supply heating unit in sequence. Is configured to rise,
The first feed water heater and the second feed water heater constitute the high-pressure feed water heater.
The thermal power plant according to claim 2 .
高圧給水加熱部と、
前記加熱媒体の圧力が前記高圧給水加熱部よりも低い低圧給水加熱部と
を含み、前記復水器で凝縮した水が、前記低圧給水加熱部と前記高圧給水加熱部とを順次流れることによって温度が上昇するように構成されており、
前記第1給水加熱器、および、前記第2給水加熱器は、前記低圧給水加熱部を構成する、
請求項2に記載の火力発電プラント。 The water supply heating unit is
High-pressure water supply heating unit and
The temperature of the heating medium includes the low-pressure water supply heating unit whose pressure is lower than that of the high-pressure water supply heating unit, and the water condensed by the condenser flows through the low-pressure water supply heating unit and the high-pressure water supply heating unit in sequence. Is configured to rise,
The first feed water heater and the second feed water heater constitute the low-pressure feed water heater.
The thermal power plant according to claim 2 .
前記蒸気タービンから排気された蒸気を冷却して凝縮させる復水器と、
前記蒸気タービンから抽気された蒸気を加熱媒体として用いて、前記復水器において凝縮された水を加熱する給水加熱部と、
前記給水加熱部において加熱された水を加熱することによって蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで生成された蒸気が前記蒸気タービンに供給されることによって駆動し、発電を行う発電機と
を備え、前記発電機で発電された電力が電力系統に出力される火力発電プラントであって、
前記給水加熱部に供給される前記加熱媒体の流量を調整する抽気絞り弁と、
前記抽気絞り弁の動作を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記電力系統における系統周波数の減少を検出した時に、前記給水加熱部に供給される前記加熱媒体の流量を通常運転の場合よりも低減するように、前記抽気絞り弁の開度を調整することによって、前記発電機の出力を前記通常運転の場合に比べて増加させる出力増大運転を実行する際には、前記給水加熱部において前記加熱媒体が供給される内部の温度が前記加熱媒体の飽和温度より低い状態となるように、前記出力増大運転が開始されてから前記抽気絞り弁をどの順序でどの程度開けるかを決めた予め定められた手順で前記抽気絞り弁の開度を調整する、
火力発電プラント。 With a steam turbine,
A condenser that cools and condenses the steam exhausted from the steam turbine,
A water supply heating unit that heats the condensed water in the condenser by using the steam extracted from the steam turbine as a heating medium.
A boiler that generates steam by heating the water heated in the water supply heating unit, and
A thermal power plant that is equipped with a generator that generates electricity by being driven by supplying steam generated by the boiler to the steam turbine, and the power generated by the generator is output to the power system. ,
A bleed throttle valve that adjusts the flow rate of the heating medium supplied to the water supply heating unit, and
It has a control device that controls the operation of the bleed air throttle valve.
The control device is
By adjusting the opening degree of the bleed air throttle valve so that the flow rate of the heating medium supplied to the water supply heating unit is reduced as compared with the case of normal operation when the decrease in the system frequency in the power system is detected. When performing an output increasing operation that increases the output of the generator as compared with the case of the normal operation, the temperature inside the water supply heating unit to which the heating medium is supplied is higher than the saturation temperature of the heating medium. The opening degree of the bleed air throttle valve is adjusted by a predetermined procedure that determines in what order and how much the bleed air throttle valve is opened after the output increasing operation is started so as to be in a low state.
Thermal power plant.
請求項1に記載の火力発電プラント。 When the output increasing operation is being executed, the control device detects the internal pressure of the water supply heating unit and determines the temperature of the drain water existing at the location where the heating medium is supplied in the water supply heating unit. Detecting, the saturation temperature of the heating medium is determined based on the internal pressure , and the operation of the bleed air throttle valve is controlled so that the temperature of the detected drain water is lower than the determined saturation temperature.
The thermal power plant according to claim 1.
請求項5または6に記載の火力発電プラント。 The bleed air throttle valve has a stopper installed at a position that prevents the opening degree from being fully closed.
The thermal power plant according to claim 5 or 6 .
前記出力増大運転を実行しているときには、前記給水加熱部に前記加熱媒体として供給される蒸気の流量、前記給水加熱部において前記加熱媒体が供給される内部に存在するドレン水の水位、前記給水加熱部において被加熱媒体として流れる水の温度の一つ以上に基づいて、前記抽気絞り弁の動作を制御する、
請求項6または7に記載の火力発電プラント。 The control device is
When the output increasing operation is being executed, the flow rate of steam supplied as the heating medium to the water supply heating unit, the water level of the drain water existing inside the water supply heating unit to which the heating medium is supplied, and the water supply. The operation of the bleed air throttle valve is controlled based on one or more of the temperatures of water flowing as a medium to be heated in the heating unit.
The thermal power plant according to claim 6 or 7 .
請求項1から8のいずれかに記載の火力発電プラント。 The bleed air throttle valve is a hydraulic valve.
The thermal power plant according to any one of claims 1 to 8 .
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