JPH0198804A - 復水再循環流量制御装置 - 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） 本発明は、蒸気タービンプラントにおける復水再循環流
量制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、発電所等に用いられる蒸気タービンは、第２図
に示すように、静翼を取り付けたケーシング１と動翼を
取り付けたロータ２から構成されているが、ケーシング
１とロータ２の隙間からケーシング１の外側に内部蒸気
が漏れたり、逆にケーシング１の外側から内部に外気が
流入することを防止するために、ケーシング１の左右両
端部にグランドスチームシールラビリンスパツキン（以
下グランドシールラビリンスと呼ぶ）３が設けられてい
る。

上記グランドシールラビリンス３の中段タービン側には
、グランドシール蒸気が供給され蒸気タービンの内部と
外気とのシールが行なわれており、このグランドシール
ラビリンス３に供給されたグランドシール蒸気は、この
蒸気が大気中に放出されることを防ぐとともにこの蒸気
の熱量をプラント内に熱回収するために、グランドスチ
ームコンデンサー４に導入される。

すなわち、第３図に示すように、プラントの主給水系を
構成する互いに並列に設置された複数台の復水ポンプ５
の吐出側系統にグランドスチームコンデンサー４が設け
られており、上記グランドシールラビリンス３から漏洩
したグランドシール漏れ蒸気ａが導入され、復水ポンプ
５によって供給された復水との熱交換が行なわれ、凝縮
水となって復水器６等へ回収される。

一方、前記蒸気タービンで仕事を行なった蒸気は、復水
器６で復水せしめられた後、復水ポンプ５によってグラ
ンドスチームコンデンサ４に送給され、その後脱気器７
を経て図示しないボイラ側に供給される。

ところで、蒸気タービンの内部と外気とのシール作用（
グランドシール）は、蒸気タービンプラントを運転する
初期の段階に確立し、プラントが停止する最も遅い段階
まで確立させておく必要がある。したがって、このグラ
ンドシールを確立させようとグランドシール蒸気を供給
すると必ず外気側への漏れ蒸気が発生する。そこで、グ
ランドスチームコンデンサー４を運転せずに放置してお
くと、この漏れ蒸気ａが外気によって冷却され凝縮水と
なり軸受潤滑油に混入し、軸受焼損事故を発生する原因
となる。しかして、グランドスチームコンデンサー４は
グランドシールを確立する前に運転し、蒸気タービンの
運転中およびその停止后も最も遅い段階まで運転してお
かなければならない。

また、グランドスチームコンデンサー４の運転を安全に
継続するためには、プラントの如何なる運転状態におい
てもグランドスチームコンデンサー４内を流れる復水が
規定流量以上としておく必要がある。このため、脱気器
水位調節弁８の上流側から復水の一部を分岐して復水器
６へ戻す復水再循環系９が設けられ、その系に復水再循
環系に流れる流量を調節する復水再循環流量調節弁１０
が設けられている。

復水再循環系９の分岐点より上流側には復水流量検出器
１１が設けられており、その復水流量検出器１１によっ
て検出された復水全流量信号が復水流量変換器１２を介
して復水再循環流量調節器１３へ入力される。この復水
再循環流ｊｌ調節器１３に入力された復水流量信号は、
そこで復水流量設定値（グランドスチームコンデンサ４
で規定される流量＋α）と比較され、復水再循環弁操作
信号が出力し、その操作信号によって復水再循環弁１０
の開度制御が行なわれ、グランドスチームコンデンサー
４に流れる復水が規定流量以下にならないように制御さ
れる。通常、この復水再循環流量調節器１３には、Ｐ動
作またはＰＩ動作が利用される。

また、脱気器７の貯水槽には水位発信器１４が設けられ
ており、この水位発信器１４による水位信号が脱気器水
位調節器１５に入力され、そこで水位設定値と比較され
、その出力信号によって脱気器水位調節弁８の開度が制
御される。そして、この脱気器水位調節弁８の開度制御
によって脱気器貯水槽の水位が一定に制御される。

一方、復水ポンプ５は、経済的理由から前述のように複
数台設置されており、プラント定格の１／２容量のポン
プが３台（内−台予備機）設置されるのが一般的であり
、その運用は通常プラント起動から１７２定格までは１
台運転、以降定格までは２台運転とされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このようなプラントにおいては、プラント起
動時のボイラへの通水前には、脱気器水位調節弁は全閉
状態にあり、復水再循環系によってグランドスチームコ
ンデンサーの運転に必要な規定流量以上の復水流量が確
保されているが、ボイラ起動のために水張操作を行なう
と、脱気器貯水槽の水位が一時的に急激な低下を起し、
この低下に伴って脱気器水位調節弁が急開し、脱気器貯
水槽水位を一定にしようとする。しかるに、この場合復
水再循環流量はほぼｌ／４定格以上の流量となっており
、復水ポンプ１台の運転時には一時的に復水ポンプ過流
量運転状態となり、復水ポンプ保護機構が作動してポン
プが停止してしまうことがある等の問題がある。

また、プラントの運転が低負荷運転時においても同様な
現象による復水ポンプ停止が起ることがある。

したがって、これを防止するには、プラント起動時から
復水ポンプを２台運転するとか、プラントの起動時間を
長く且つゆっくりと起動する等の方法もあるが、これら
はいずれもきわめて不経済な運転となる等の問題がある
。

本発明はこのような点に鑑み、如何なるプラント運転状
況においても、脱気器水位制御と復水再循環流量制御を
協調させ、かつグランドスチームコンデンサの復水流量
が規定値以下にならないようにし、蒸気タービンプラン
トを極めて円滑で効率的に運転させることができるよう
にした復水再循環弁制御装置を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、蒸気タービンプラントにおける復水再循環流
量制御装置において、脱気器水位調節弁の開度を検出す
る脱気器水位調節弁開度検出装置と、脱気器水位調節弁
の入口圧力を検出する圧力検出装置と、上記脱気器水位
調節弁開度検出装置および圧力検出装置からの検出信号
によって脱気器側に流れている復水流量を算出し、その
流量と復水再循環流置設定値とによって復水再循環流量
調節弁の開度を制御する復水再循環流量調節器とを有す
ることを特徴とする。

（作　用） 脱気器水位調節弁の開度と水位調節弁入口圧力とによっ
て脱気器側に流れている復水量が算出され、これがグラ
ンドスチームコンデンサーの規定流量（設定値）と比較
され、復水量が設定値より小さい場合は、その差分に相
当する流量がグランドスチームコンデンサー側に流れる
ように復水再循環流量調節弁の開度が制御され、過渡的
な状態においても復水ポンプが過流量で運転されるよう
なことが防止される。

（実施例） 以下、第１図を参照して本発明の一実施例について説明
する。なお、第３図と同一部分については同一符号を付
しその詳細な説明は省略する。

第１図において、脱気器水位調節弁８にはその開度を検
出する開度検出器１６が設けられており、その開度検出
器１６からの開度信号Ｓ１が復水再循環流量調節器１７
に入力せしめられる。一方、上記脱気器水位調節弁８の
上流側には脱気器水位調節弁入口圧力検出器１８が設け
られており、その検出器による脱気器水位調節弁入口圧
力信号Ｓ２も同様に上記復水再循環流量調節器１７に入
力される。また、復水流量検出器１１によって検出され
た復水全流量信号Ｓ３も復水流量変換器１３を介して復
水再循環流量調節器１７に入力せしめられている。

しかして、上記復水再循環流量調節器１７では、上記各
プロセス量を基に所要の復水流量が演算され、復水再循
環流量調節弁１０の開度が決定され、その出力信号によ
って復水再循環流量調節弁１０の開度が制御される。

すなわち、脱気器水位調節弁開度信号Ｓ１は、復水再循
環流量調節器１７の弁開度流量演算部２０に入力せしめ
られる。この弁開度流量演算部２０においては、脱気器
水位調節弁８として決められる基本の弁開度−流量特性
を基に、入力された開度信号Ｓ１から上記脱気器水位調
節弁８を通過している復水量が演算される。この弁開度
流量演算部２０から出力された脱気器水位調節弁の基礎
通過復水流量信号Ｓ４は、復水流量補正演算部２１に入
力される。この復水流量補正演算部２１には、脱気器水
位調節弁入口圧力信号Ｓ２も入力されており、この圧力
信号によって弁開度流量演算部２０で演算出力された基
礎通過復水流量信号Ｓ４に補正がかけられ、正味通過復
水流量信号Ｓ５が出力される。この復水流量補正演算部
２１は、脱気器水位調節弁開度−流量特性は所定の脱気
器水位調節弁差圧で算出されるため、弁前圧力による補
正が必要となるために設けであるものである。

そこで、上記復水流量補正演算部２１から出力された正
味通過復水流量信号Ｓ５は、比較演算部２２に入力され
、そこで上記正味通過復水流量信号Ｓ　が流量設定値Ｓ
６と比較され、必要な復水流量信号Ｓ７が出力される。

この比較演算部２２から出力された必要な復水流量信号
Ｓ７は、弁流量開度演算部２３に入力され、そこで復水
再循環弁１０として決められる基本の弁開度−流量特性
を基に入力された復水流量信号Ｓ７から復水再循環流量
調節弁開度信号Ｓ８が演算出力される。この復水再循環
流量調節弁開度信号Ｓ８は弁開度補正演算部２４に入力
され、ここで脱気器水位調節弁人口圧力検出器１８から
の圧力信号Ｓ２によって開度補正演算が行なわれ、正味
の復水再循環調節弁制御信号Ｓ９が出力され、この正味
の復水再循環調節弁制御信号Ｓ９が切替器２５を介して
復水再循環流量調節弁１０に加えられ、復水再循環流量
調節弁１０が所定の開度に制御される。

一方、復水全流量信号Ｓ３は、ＰＩ動作の調節器２６に
加えられ、流量設定値と比較され、その偏差信号Ｓ１ｏ
が前記切替器２５を介して復水再循環流１１節弁１０に
加えられるようにしである。

しかして脱気器水位調節弁開度検出器１６等の故障時に
は上記切替器２５により自動的に切替が行なわれ、復水
全流量信号Ｓ３により復水再循環流量調節弁１０の制御
が行なわれ、制御系の信頼性の向上を図ることができる
。

なお、上記実施例においては、最も効果的で経済的な例
を代表例として示したが、脱気器水位調節弁の出口圧力
を測定して人口圧力との差を演算し、その差によって開
度−流量特性を補正するようにしてもよい。また、復水
ポンプの運転台数を入力し、復水ポンプの流量−吐出圧
力特性曲線がら入口圧力を想定し、脱気器水位調節弁入
口圧力とすることもできる。ざらに脱気器水位調節器の
出力によって脱気器水位調節弁の実開度信号とすること
もできる。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のように構成し脱気器水位調節弁開度と
同水位調節弁入口圧力により復水再循環流量を算出し、
復水再循環流量調節弁の必要開度を決め、それによって
上記調節弁を制御するようにしたので、脱気器水位調節
弁側に流れる復水量と復水再循環流量調節弁側に流れる
復水量の和が、制御目標値（設定値）程度となり、プラ
ントの如何なる運転状態においても復水ポンプ１台の容
量以下にすることができ、プラントを円滑かつ経済的に
運転でき、復水ポンプの運転停止が発生するようなこと
も確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の復水再循環流量制御装置の概略系統図
、第２図は一般的な蒸気タービンの構成説明図、第３図
は従来の復水再循環流量制御装置の系統図である。 ４・・・グランドスチームコンデンサー、５・・・復水
ポンプ、６・・・復水器、７・・・脱気器、８・・・脱
気器水位調節弁、１０・・・復水再循環流量調節弁、１
１・・・復水流量検出器、１４・・・水位発信器、１６
・・・開度検出器、１７・・・復水再循環流量調節器、
１８・・・脱気器水位調節弁入口圧力検出器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、脱気器水位調節弁の開度を検出する脱気器水位調節
   弁開度検出装置と、脱気器水位調節弁の入口圧力を検出
   する圧力検出装置と、上記脱気器水位調節弁開度検出装
   置および圧力検出装置からの検出信号によって脱気器側
   に流れている復水流量を算出し、その流量と復水再循環
   流量設定値とによって復水再循環流量調節弁の開度を制
   御する復水再循環流量調節器とを有することを特徴とす
   る、蒸気タービンプラントにおける復水再循環流量制御
   装置。 ２、脱気器水位調節弁の開度を検出する装置は開度検出
   器であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
   の復水再循環流量制御装置。 ３、脱気器水位調節弁の開度は、脱気器水位調節器の出
   力によって検出されることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項記載の復水再循環流量制御装置。 ４、脱気器水位調節弁の入口圧力は、復水ポンプの運転
   台数と、その流量−吐出圧力特性曲線から想定されるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の復水再循
   環流量制御装置。