JPH0135242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は火力発電等に使用されるベンソンボ
イラの変圧運転の方法、特にその給水流量の制御
に関する。

大容量火力発電所において使用されるベンソン
ボイラにおいては送電線側で事故が発生すると発
電所を事故系統から解列する。タービン、発電気
の負荷は事故前の負荷から所内負荷まで急速に絞
り込みされ所内負荷の運転を継続しながら事故の
復旧を待つこととなる。このような発電所負荷の
急速絞り込みを一般にフアストカツトバツク
（FAST BACK CUT）と称する。（以下単に
FCBと略称する）このようなFCB機能を備えな
いと急速な運転再開（立上り）ができないものと
なる。

しかしこのような急速な負荷の絞り込みに際し
ては給水量、燃料量、空気量を計画通りかつ安全
に切り下げしないときはボイラ装置、タービンほ
かの機器に過大なストレスを与えないようにする
ために設けられているインターロツクの領域に入
りプラント停止となり再起動に相当の時間と手間
を要することとなる。

この発明はFCBに際しての制御、特にベンソ
ンボイラの変圧運転に際しての給水量の制御方法
につき提案することを目的とする。

要するにこの発明はベンソンボイラにおいて蒸
発部後流に位置する気水分離器と節炭器入口部と
を接続する管路に気水分離器側から順に分離タン
ク、再循環ポンプ、再循環水流量制御弁を直列に
設け、分離タンクの水位レベルを信号として再循
環水流量制御弁とフラツシユ管路の流量制御弁を
制御しFCB時に安全運転をすることを特徴とす
るベンソンボイラの変圧運転方法であることを特
徴とする。

以下この発明を図面により説明する。第１図は
従来の貫流ボイラの管系統を示す図面である。ボ
イラ給水ポンプ１′より送出される給水は高圧給
水加熱器２′で加熱され節炭器３′、蒸発部４′、
１次過熱器５a′、２次過熱器５b′を経由して高圧
タービン６′に蒸気を供給する。また図示の如く
フラツシユタンク７′と脱気器８′が設けられ起動
時及び負荷変動時に対処するため過熱器止弁２０
０、過熱蒸気減圧弁２０１、１次過熱器バイパス
弁２０２、２次過熱器バイパス弁２０７が配置さ
れ、起動時には気水混合物、タービン負荷減のと
きは過熱蒸気をフラツシユタンク７′に送出する
ことができるように配置してある。なおフラツシ
ユタンク７′からは高圧給水加熱器加熱蒸気弁２
２０を経由し高圧給水加熱器加熱用の蒸気を、ま
た脱気器加熱蒸気弁２３１を経由し脱気器加熱用
蒸気が供給される。即ち本発明におけるごときい
わば節炭器と蒸発部をバイパスする如き再循環系
統がないため最大連続負荷（MCR）時の給水量
の約35％以下に負荷の切り下げは困難であつた。

この発明の実施にかかる600MW級のベンソン
ボイラの管系統図を第２図に示す。同一数字符号
でダツシユのない数字は同一名称の機器を示すも
のとする。蒸発部４の後流に位置する気水分離器
１０を含む再循環系９には貯水をする分離タンク
１１、再循環ポンプ１２、再循環水流量制御弁３
６０、（以下３６０弁と称す）が直列に位置する。
高圧給水加熱器２の後流、かつ再循環系９の管路
の接続点９ａ前に流量計１４が設けられる。また
流量計１４と高圧給水加熱器２間の管路より分岐
する管路１５は更に管路１５ａ，１５ｂに分岐
し、過熱蒸気の減温用水スピレーノズルに接続す
る。またこの装置には第３次過熱器５ｃが設けら
れている。

気水分離器１０と１次過熱器５ａとを接続する
管路から分岐する管路１１４には気水分離器蒸気
ダンプ弁３０２（以下３０２弁と称す）が設けら
れている。高圧タービンバイパス管路１６には高
圧タービンバイパス弁（以下３１６弁と称す）が
設けられ、この管路１６はフラツシユタンク７に
接続する。符号３３１は脱気器加熱蒸気弁である
（以下３３１弁と称す）。

このような発電プラントが事故系統から解列さ
れると所内負荷まで瞬間的に軽くなるのでタービ
ン発電機は加速され、タービンの速度調定率に従
いタービン加減弁及びインターセプト弁は急閉す
る。負荷運転中にタービン加減弁が無負荷位着、
インターセプト弁が全閉になつたということを
各々のリミツトスイツチで検出して制御盤（図示
せず）よりFCBの一連の動作指令が出される。

計画し設定された指令信号により燃料供給量
（バーナ必要本数順次消火）と燃焼用空気量をプ
ログラムにより制御されて低減されるが火炉を形
成する蒸発部はFCB時には相当の熱量を保有す
るものであり、また事故復旧後の急速立ち上りの
ために使用する最低本数のバーナからの供給熱量
に対する蒸発部の保護よりしてMCR（最大連続負
荷）時の給水流量の約28％を節炭器入口に供給し
循環させねばならない。この場合において所内負
荷に対応してMCR時の約５％の水が給水として
給水ポンプより供給される必要がある。即ち必要
とする火炉保護の水量確保のためMCR時の約28
％の水量が給水ポンプより供給されるときは第１
図のような管系統では到底処理することができな
い。

このため本発明においては気水分離器１６を設
け蒸発部４より送出される気水混合物から約23％
（MCRの）の水を分離し給水ポンプからの約５％
（MCRの）の給水に加えて節炭器３に循環供給す
るものである。

またこの運転をより確実に行うため本発明にお
いては分離タンクのレベルを信号として３６０弁
と３６１弁を効率よく組合せ運転するものであ
る。

前述したようにFCBに際しては急速に負荷の
低減がされるため分離タンク１１に環流する水の
量は相当の量となり到底分離タンク容量内で処理
することができないので再循環系９より分岐する
管路たるフラツシユ用管路１７に設けた流量制御
弁３６１（以下３６１弁と称する）の開度を調節
して収容水量の調節をする。３６１弁より過剰の
水はフラツシユタンク７に排出し分離タンクレベ
ルを適正に保持する。そのためには開のときは緊
急に分離タンク内の水を放出しないと分離タンク
内レベルを最高レベル警報レベル以下に保持でき
ないので急速に開とする。ほぼ全開になつている
のでレベル低になつてから正規制御レベルに回復
するには緩かにしないとレベルのハンチングを生
ずることとなる。一例においては全開までも40秒
とし緩い方の閉速度はこの約37％とするとよい。

この給水流量、循環水流量の制御には燃料供給
量も関連し複雑なものとなる故、本発明において
は給水流量と循環水流量に限定して説明した。

この発明を実施することによりFCB時発電プ
ラントのトリツプを生ずることなく最低負荷量が
MCRの約38％程度であつたものが約５％に迄切
り下げすることができしかも急速な立ち上りをす
ることができるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の貫流ボイラの管系統図、第２図
はこの発明の実施にかかるベンソンボイラの管系
統図である。 １……給水ポンプ、２……高圧給水加熱器、３
……節炭器、４……蒸発部、５ａ……１次過熱
器、５ｂ……２次過熱器、５ｃ……３次過熱器、
６……高圧タービン、７……フラツシユタンク、
８……脱気器、９……再循環系統、１０……気水
分離器、１１……分離タンク、１２……再循環ポ
ンプ、３６０……再循環水流量制御弁、３６１…
…フラツシユの流量制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 貫流ボイラを運転する方法において、蒸発部
   と過熱器管部との間に気水分離器を設け、この気
   水分離器と節炭器入口部とを管路で接続しこの管
   路に気水分離器側より分離タンク、再循環ポン
   プ、再循環水流量制御弁を順にかつ直列に位置さ
   せ、分離タンクレベルを信号として再循環水流量
   制御弁とフラツシユ管路の流量制御弁を制御して
   運転することを特徴とするベンソンボイラの変圧
   運転方法。 ２ 負荷の急速絞り込み時はボイラへの最低給水
   流量を最大連続負荷時給水量のほぼ28％とし、こ
   のうちボイラ給水ポンプの給水量は最大連続負荷
   時の給水量のほぼ５％、再循環水流量はほぼ23％
   として運転することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のベンソンボイラの変圧運転方法。 ３ 分離タンクと再循環ポンプとを接続する管路
   とフラツシユタンクとを接続するフラツシユ管路
   に流量制御弁を設け、この流量制御弁の開閉速度
   を分離タンクレベル信号により制御することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のベンソンボ
   イラの変圧運転方法。 ４ フラツシユ管路に設けた流量制御弁の開閉速
   度を開のときは緩かに閉のときは急速にすること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のベンソ
   ンボイラの変圧運転方法。