JPH01189403A - 脱気器水位制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、火力または原子力発電所等の汽力発電所の
復水系統に設置された脱気器の水位制陣を好適に行なう
ことができる脱気器水位制御システムに関する。

（従来の技術） 第３図は、従来の脱気器水位制御システムを示す系統図
である。

蒸気タービン１から排出された蒸気は、復水器２にて凝
縮されて復水となり、復水ポンプ３により昇圧されて脱
気器水位制御弁４を経由して低圧給水加熱器５へ導かれ
る。復水は、この低圧給水加熱器５で加熱されて脱気器
６の脱気室７へ送水される。この復水は、脱気室７内で
蒸気クービン１からの抽気蒸気によって加熱され、高温
水となって貯水槽８に流入し貯溜される。上記脱気室７
にて加熱され脱気された復水を一般に給水と称する。

給水は、脱気器６の貯水槽８からボイラ給水ポンプ９を
経て高圧給水加熱器１０へ導かれ、この高圧給水加熱３
１０によってさらに加熱されてボイラ１１や原子炉等へ
送られる。ところで、脱気器６内の復水は、通常運転時
に、蒸気タービン１からの油気蒸気によって加熱され、
脱気器６の器内圧力の飽和蒸気となるので、フラッシュ
することがない。

このような汽力発電所の脱気器６の水位ｉｌ制御は、脱
気器６の貯水槽８における水位を一定にｆｉｌ制御する
ものであり、この制御は脱気器水位信号１２、給水信号
１３および復水流化信号１４を脱気器水位制御装置１５
へ入力して演搾し、脱気器水位調節弁４の弁開度を調節
することによりなされる。

この脱気器６の水位制御では、蒸気タービン１の起動時
または停止時のように、ボイラ１１等への給水流量が少
ない場合には脱気器水位信号１２のみによる単要素制御
が行われ、給水流量が充分である通常運転の場合には、
脱気器水位信号１２、給水流量信号１３おＪ：び復水流
量信号１４による三要素シリ罪が行なわれる。

脱気器水位信号１２のみによる単要素制御は、次のよう
に行なわれる。

第４図（Ａ）に示すように、脱気器水位信号１２は比例
積分調節計１６により演算され、この比例積分調節計１
６から脱気器６の貯水槽８の水位を一定にするような開
度信号１７が出力される。

流量モニタスイッチ１８は、給水流量信号１３が規定値
αｔｏｎ／ｈｒ以下となるのでＯＮ作動し、また流量モ
ニタスイッチ１９も復水流化信号１４が規定値βｔｏｎ
／ｈｒ以下となるのでＯＮ作動する。また、切換スイッ
チ２０は、第４図（Ｂ）に示すように、切換信号発生回
路２１により、流量モニタスイッチ１８または１９のい
ずれかがＯＮ作動したときにｂ−ａｌｌに切り換わる。

したがって、タービン起動時、停止時あるいは低負荷運
転時のように給水流量が少ないときには、比例積分調節
計１６からの開度信号１７が脱気器水位制御弁４へ出力
されて、脱気芯６の貯水槽８の水位が制御される。

次に三要素制仰は次のように行なわれる。

通常運転時には給水流口が充分であるので、給水流り信
号１３が規定値αｔａｎ／ｈｒ以上となり、復水流量信
号１４も規定値βｔｏｎ／ｈｒ以上となることから、流
量モニタスイッチ１８および１９はＯＦＦ作動する。し
たがって、第４図（Ｂ）に示すように切換信号発生回路
２１により切換スイッチ２０はａ−Ｃ側に切り換わる。

第４図（Ａ＞に示すように、脱気器水位信号１２は比例
積分演算器２２によって演算され、その結果が加算器２
３により給水流量信号１３に加算されて、復水流吊設定
信号２４が算出され出力される。比例積分調節計２５で
は、復水流θ信号１４と復水流吊設定信号２４との偏差
が算出され、この偏差に基づき比例積分演算されて開度
指令２６が出力される。この場合には、前述のように切
換スイッチ２０がａ−Ｃ側に切り換られているので、比
例積分調節計２５からの開度指令２６によって脱気器水
位制御弁４の弁開度が調節され、脱気器６の脱気器貯水
槽８における水位がｉｔ、ＩＩ　Ｉｌｌされる。

（発明が解決しようとする課題） 通常運転中に負荷を遮断したときのように急激な負荷降
下が生じたときには、蒸気タービン１から脱気器６の脱
気室７へ抽気蒸気が供給されなくなるので、脱気器６の
器内圧力が低下し、脱気室７内の圧力が貯水槽８内の圧
力よりも低（なる。

そのため、脱気室７から貯水槽８へ復水が落下しないと
いういわゆるフラツテイング現象が発生し、貯水槽８の
水位レベルが低下する。その結果、脱気器水位制御弁４
が単要素制御によって開弁し、復水が大量に脱気室７内
に流入してフラツテイング現象が解消され、貯水槽８内
の水位が上昇する。

このような現象が繰り返されるので、貯水槽８内の水位
制御が不調を来たし、不安定な水位ｉｉｌ制御となるお
それがある。

また、蒸気タービンの停止過程や低負荷運転時には、ボ
イラ１１への給水流量が少ないので、蒸気タービン１か
ら脱気器８へ供給される抽気蒸気が減少する。このよう
に脱気器８への抽気蒸気が減少するので、前述と同様に
脱気器６内でフラツティング現象が発生し、かつこの７
ラツテイング現象が解消され、これらが繰り返されて貯
水槽８の水位制御が不安定となる。

事故等によるプラントの停止後再起動したときには、貯
水槽８内の復水温度が残圧により高いので、タービン再
起動時にこのｌｓ潟の復水に冷たい復水が多聞に流入す
ると、この場合にも貯水槽８内の圧力が脱気室７内の圧
力より高くなってフラッディング現象が発生する。この
場合も脱気器水位制御弁４が単要素制御されてフラッデ
ィング現象が解消されるが、これらが繰り返されるので
、前述と同様に貯水槽８の水位制御が不安定となる。

さらに、上記急激な負荷低下、タービン停止過程、低負
荷時および事故によるプラント停止後の再起動時には、
脱気器水位制御弁４の開弁と同時に脱気器６内へ復水が
急激に流入するので、落下ショックが生じ、この落下シ
ョックにより各種計器の誤動作やウォータハンマ等が生
ずるおそれもある。

この発明は、上記事実を考慮してなされたちのであり、
急激な負荷遮断時、タービン停止時、タービン低負荷時
およびプラント事故停止後の再起動時においても脱気器
内におけるフラッディング現象の発生を防止して脱気器
内の水位を安定的にｖｌｍできる脱気器水位！ＩＩ　１
１１システムを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、汽力発電所の復水系統に、タービン油気に
よって復水を加熱し脱気する脱気器と、この脱気器の貯
水槽内の保有水を給水としてボイラ等へ供給する給水ポ
ンプと、上記脱気器の脱気室内への復水流入量をｗＪｎ
ｉする脱気器水位ｖ制御弁と、この水位制御弁の弁開撓
を制御する脱気固水位ｆＩＩｌｉｌｌ装訂とを有する脱
気器水位υ制御システムにおいて、上記脱気器水位制御
装置は、上記貯水槽内の保有水温度が上記脱気室内へ流
入する復水温度より著しく高いときに、この脱気室内へ
流入する復水流入信を上記貯水槽から流出する給水流出
量とほぼ同−借となるように上記脱気器水位ｖＩｔＪＢ
弁の弁開度をｔ／Ｉ　ＩＩＩするよう構成されたもので
ある。

（作用） したがって、この発明に係る脱気器水位制御システムに
よれば、脱気器の貯水槽内の復水温度が脱気室内に流入
する復水の温度よりも著しく高くても、脱気室内へ流入
する復水流入量が貯水槽から流出する給水流出口とほぼ
同−缶となるように必要最少限に設定されるので、流入
する復水によって脱気室が過剰に冷却されることがなく
、脱気室内の圧力を貯水槽より高く維持できる。その結
果、脱気器内でのフラッディング現象を防止でき、貯水
槽内の水位を一定に維持できるので、脱気器の貯水槽内
の水位を安定的に制御できる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る脱気器水位！ＩＩ　６１１シス
テムの一実施例を示す系統図であり、第２図（Ａ＞およ
び（Ｂ）は上記実施例の脱気器水位制御装置の構成を示
す回路図である。なお、この実施例において前記従来例
と同様な部分は同一の符号を付すことにより説明を省略
する。

この実施例における脱気器６の貯水槽８には、温度検出
器３０が設置され、貯水槽８内の保有水温度が検出され
る。そして、この温度検出器３゜に温度モニタスイッチ
３１が備えられる。この温度〔ニクスイッチ３１は、貯
水槽８内の保有水温度が脱気室７内へ流入する復水温度
より著しく高イ、！：　キニＯＮ　作動り、、ＩＢ２　
気固ａＩＩＩ　ＩＩＩ　Ｈｌ　３２　ヘＯＮ信号を出力
する。

脱気器υ１ｔｌｌ装置３２には、第２図（Ａ）に示すよ
うに、比例積分調節計２２と加算器２３との間に０Ｎ−
ＯＦＦスイッチ３３が電気的に接続される。この０Ｎ−
ＯＦＦスイッチ３３は、第２図（Ｂ）に示すように、温
度モニタスイッチ３１がＯＮ作動し、かつ燃料の供給を
Ｍ％してボイラ１１を止める信号（マスタフユーエルト
リップ二ＭＦＴ）が出力された状態から一定時間以内で
あり、さらにボイラ給水ポンプ９が起動状態であるとき
に、切換信号発生回路２１によってＯＦＦ操作される。

ＯＮ・ＯＦＦスイッチ３３は上記以外の場合にはＯＮ操
作される。

また、切換・スイッチ２０は同じく第２図（Ｂ）に示す
ように、モニタスイ７ツチ３１がＯＮ作動され、かつＭ
ＦＴが出力された状態から一定詩間以内であり、さらに
ボイラ給水ポンプ９が起動状態にあるときには、切換信
号発生器３４によりａ−Ｃ側に切り換えられる。

次に作用を説明する。

蒸気タービンの起動時または低負荷時のように給水流量
が少ない場合には、脱気器水位信号１２のみによる単要
素制御によって、脱気器６の貯水槽８の水位が制御され
る。

つまり、このときには、給水流量信号１３が規定値αｔ
ｏｎ／ｈｒ以下となるので、流ωモニタスイッチ１８が
ＯＮ作動し、また復水ｓｉｔ信号１４も規定値βｔｏｎ
／ｈｒ以下となるので、流量モニタスイッチ１９がＯＮ
作動する。また、このときには給水ポンプ９が起動して
いるものの、４度モニタスイッチ３１がＯＦＦ作動して
いる。したがって、第２図（Ｂ）に示すように、切換信
号発生回路３４により切換スイッチ２０はｂ−ｃ側に切
換わる。

一方、第２図（Ａ）に示すように、脱気器水位信号１２
は比例積分調節計１６により演算され、この比例積分調
節計１６から脱気器６の貯水槽８の水位を一定にするよ
うな開度信号１７が出力される。この開度信号１７は、
切換スイッチ２０がｂ−ｃＩｌｌｌｌに切り換わってい
るので、直接脱気器水位υｌｌ１Ｄ弁４に出力され、こ
の脱気器水位制御弁４は上記開度信号１７によって弁開
亀が調節される。

通常運転時には給水流量が充分であるので、脱気器６の
水位制御は、脱気器水位信号１２、給水流量信号１３お
よび復水流量信号１４に基づく三要素ｖ１６１１によっ
て行なわれる。

つまり、このときには、給水流量および復水流量が充分
であるので、流量モニタスイッチ１８および１９は０Ｆ
Ｆｕ態となる。さらに、給水ポンプ９が起動しているも
のの、貯水槽８内の保有水温度が脱気室７へ流入づる復
水温度より署しく高くないので、温度モニタスイッチ３
１はＯＦＦ状態にある。したがって、第２図（Ｂ）に示
すように、切換スイッチ２０は切換信号発生回路３４に
よりａ−Ｃ側に切り換わる。さらに、ＯＮ・ＯＦＦスイ
ッチ３３は同様に切換信号発生回路３４により０Ｎｆｆ
１作される。したがって、脱気器水位信号１２は比例積
分調節計２２に入力され、この比例積分調節計２２によ
り脱気器水位偏差信号３５が演算される。この脱気器水
位偏差信号３５は０Ｎ−ＯＦＦスイッチ３３がＯＮ状態
にあるので加算器２３へ出力され、この加算器２３にお
いて給水左投信号１３と加算されて、復水流量設定信号
２４が出力され◆。比例積分調節計２５では、復水流量
信号１４と復水流量設定信号２４との偏差が算出され、
この偏差に基づき比例積分演算が施されて、開度指令２
６が出力される。この場合、切換スイッチ２０がａ−Ｃ
側に切り換られているので、脱気器水位制御弁４は、比
例積分調節計２５からの開度指令２６によりその弁開度
が調節され、脱気器６の貯水槽の水位が制御される。

タービンの急激な負荷遮断時、タービン停止過程、ター
ビン低負荷時およびプラント事故停止後の再起動時には
、貯水Ｗｉａ内の保有水温度は脱気室７内へ流入する復
水温度よりも著しく高くなる。

この場合における脱気器６の貯水槽８の水位制御を高温
起動制御と称する。この場合には、温度モニタスイッチ
３１が温度検出器３０からの検出値に基づきＯＮ作動し
、かつボイラ１１がＭＦＴの状態から一定時間内であり
、さらにボイラ給水ポンプ９が起動状態にある。したが
って、第２図（Ｂ）に示すように、切換信号発生回路３
４によって０Ｎ−ＯＦＦスイッチ３３はＯＦＦ作動され
る。また切換スイッチ２０は切換信号発生回路３４によ
りａ−Ｃ側に切り換えられる。

第２図（Ａ）に示すように、脱気器水位信号１２を比例
積分調節計２２によって演算して求められた脱気芯水位
嬬差信号３５は、ＯＮ・ＯＦＦスイッチ３３がＯＦＦ操
作されているので、加算器２３へ出力されることがない
。そのため、給水流吊信＠１３のみが加算器２３を通っ
てそのまま復水流量設定信号２４となり比例積分調節計
２５へ出力される。この比例積分調節計２５は、復水流
量信号１４が復水流量設定信号２４とほぼ同一になるよ
うな開度指令２６を出力する。この場合、切換スイッチ
２０がａ−Ｃ側に切り換えられているため、脱気器水位
制御弁４は、比例積分調節計２５からの開度指令２６に
よってその弁開度が調節され、脱気室７内へ流入する復
水流量は貯水槽８から流出する給水流量とほぼ同一にな
るようにυ制御される。したがって、脱気室７が著しく
冷却されることがなくなり、脱気室７の圧力を貯水槽８
の圧力より高く維持できる。その結果、脱気器６内でフ
ラッティング現象が発生せず、貯水槽８内の水位が一定
に維持できるので、貯水＃ｆＪ８の水位を安定的に制御
できる。

（発明の効果〕 以上のように、この発明に係る脱気器水位制御システム
によれば、脱気器水位制御装置が、貯水槽内の保有水温
度が脱気室内へ流入する復水温度より著しく高いときに
、この脱気室内へ流入する復水流入量を上記貯水槽から
流出する給水流出量とほぼ同一となるように脱気器水位
１ＩｌＩＩＩＩ弁の弁開度を調節することから、タービ
ンの急激な負荷遮断時、タービン停止過程、タービン低
負荷時やプラント事故停止後の再起動時にも弱気器内に
おいてフラッティング現象の発生を防止でき、脱気器の
水位を安定的に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る脱気濡水付制御システムの一実
施例を示す系統図、第２図（Ａ）および（［３）は第１
図における脱気器水位制御装置の構成を示す回路図、第
３図は従来の脱気器水位制御システムの系統図、第４図
（Ａ）および（Ｂ）は第３図の脱気器水位ｉ、ＩＩ御５
Ａ茸の構成を示す回路図である。 １・・・蒸気タービン、２・・・復水器、４・・・脱気
器水位制御弁、６・・・脱気器、７・・・脱気室、８・
・・貯水槽、９・・・ボイラ給水ポンプ、１１・・・ボ
イラ、１２・・・脱気器水位信号、１３・・・給水流１
信号、１４・・・復水流開信号、２０・・・切換スイッ
チ、３０・・・温度検出器、３１・・・温度モニタスイ
ッチ、３２・・・脱気器υＩＩＩＩ装置、３３・・・０
Ｎ−ＯＦＦスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 汽力発電所の復水系統に、タービン抽気によって復水を
   加熱し脱気する脱気器と、この脱気器の貯水槽内の保有
   水を給水としてボイラ等へ供給する給水ポンプと、上記
   脱気器の脱気室内への復水流入量を調節する脱気器水位
   制御弁と、この水位制御弁の弁開度を制御する脱気器水
   位制御装置とを有する脱気器水位制御システムにおいて
   、上記脱気器水位制御装置は、上記貯水槽内の保有水温
   度が上記脱気室内へ流入する復水温度より著しく高いと
   きに、この脱気室内へ流入する復水流入量を上記貯水槽
   から流出する給水流出量とほぼ同一量となるように上記
   脱気器水位制御弁の弁開度を制御することを特徴とする
   脱気器水位制御システム。