JPH02275201A - 脱気器補助蒸気圧力制御装置 - 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脱気器補助蒸
気圧力制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、蒸気タービンプラントにおいては、給水中に含
まれている非凝縮ガス、酸素、炭酸ガス等を脱気するた
めの脱気器が給水ラインに設けられている。

すなわち、第４図は給水ラインにおける脱気器部の系統
図であって、脱気器１に導入された給水は、その脱気器
１に供給されるタービン抽気によって加熱され、その給
水中に含まれている非凝縮ガス等が脱気される。脱気さ
れた給水は脱気器貯水タンク２内に一旦貯溜された後、
給水ポンプ３によって図示しない給水加熱器に送給され
る。

ところで、プラントの起動から約２５％負荷までは上記
タービン抽気の蒸気圧力が低いために、加熱脱気用の蒸
気としてタービン抽気を使用することはできない。した
がって、この期間中は加熱脱気用の蒸気としては補助蒸
気が用いられ、脱気器補助蒸気圧力調節弁４の制御によ
って必要な蒸気量が供給され、器内圧力が一定に保持さ
れる。

すなわち、タービン負荷が２５％以下の場合には、脱気
器圧力検出器５で検出された圧力信号と圧力設定器６の
圧力設定値とが減算器７で減算され、その偏差信号が積
分演算器８を介して脱気器補助蒸気圧力調節弁４に加え
られ、その調節弁の開度が制御される（第５図）。

また、タービン負荷が約２５％よりも高くなると、ター
ビンからの抽気が供給され始め、脱気器補助蒸気圧力調
節弁４は徐々に閉じられ、これ以後脱気器器内圧力は負
荷上昇に伴って上昇する抽気圧力によって支配される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このようなものにおいては、脱気器器内圧力
を一定に制御するものであるため、タビントリップによ
って油気が遮断されると、脱気器の器内圧力が急激に降
下する。一方、この脱気器器内圧の急降下に対して脱気
器貯水タンク２に貯水されている給水の温度はすぐには
変化しない。

したがって、上記圧力低下によって再蒸発（フラッシュ
現象）が生して気水混合状態となる。これはタービント
リップでなく負荷が急降下した場合も起り得る。

このように脱気器内の圧力が急激に低下し脱気器貯水タ
ンク２内で再蒸発が生じると、脱気器貯水タンク２の給
水を使用するボイラ給水ポンプ３の吸込管系における給
水の残留時間との関係で、ボイラ給水ポンプ３の必要正
味吸込水頭を割る状態が現われ、ボイラ給水ポンプ３内
で大きな速度勾配で流速が変る部分において気泡が発生
し、キャビテーション現象が発生することかある等の問
題がある。また、同時に脱気器貯水タンク２から脱気器
１へ給水が逆流するフラッティング現象も発生し、貯気
器内部構造物に損傷を与えることもある。

本発明はこのような点に鑑み、タービントリップや負荷
急降下等によりタービン抽気圧力が急降下した場合に起
る脱気器の器内圧力低下を、補助蒸気の供給により緩和
させるようにした脱気器補助蒸気圧力制御装置を得るこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、脱気器補助蒸気圧力制御装置において、脱気
器圧力検出器と、タービン負荷検出器と、そのタービン
負荷に対応するタービン抽気圧より若干低い脱気器補助
蒸気圧力設定信号を出力する関数発生器と、負荷変化率
を演算し、負荷変化率が規定値以上となった時点におけ
る負荷に対応する補助蒸気圧力設定信号を一定時間出力
するとともに、その後徐々に設定値を低下させる負荷急
降下防圧力設定信号発生装置と、最低圧力設定値、上記
関数発生器からの圧力設定値、および負荷急降下防圧力
設定信号発生装置からの圧力設定値の高値信号を、脱気
器補助蒸気圧力調節弁制御用の設定信号として出力する
圧力設定器とを有することを特徴とするものである。

（作　用） タービン負荷２５％以上での運転中においては、そのタ
ービン負荷に対応する脱気器補助蒸気圧力設定値が関数
発生器から出力され、これが圧力設定器の圧力設定値と
なり、脱気器圧力検出器からの圧力信号と比較され、そ
の偏差信号によって脱気器補助蒸気圧力調節弁の開度が
制御される。しかし、この場合通常状態ではタービン抽
気圧が高いので上記調節弁は全閉されている。

そこで、タービン負荷が急速に低下し、その負荷変化率
が所定値以上になると、その時点における負荷に対応す
る補助蒸気圧力設定信号が一定時間だけ負荷急降下防圧
力設定信号発生装置から出力し、これが圧力設定器の圧
力設定値となり、その圧力設定値と脱気器圧力との偏差
イ菖号によって脱気器補助蒸気圧力調節弁が開かれ、補
助蒸気が脱気器に供給され、器内圧が上記設定圧ツノに
維持される。その後所定時間が経過すると、上記圧力設
定値が徐々に低下され、器内圧力が徐々に低下される。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

第１図において、符号１０はタービン負荷を検出する負
荷検出器であって、その負荷検出器１０で検出された負
荷信号は関数演算器１１に入力される。この関数演算器
１１は、２５９６以上の負荷時においてその負荷に対応
するタービン抽気圧力より所定値βだけ小さな値を設定
値として出力するものであって、その設定信号δが高値
優先回路１２に加えられるようにしである。

一方、上記負荷検出器１０で検出された負荷信号は、微
分演算器１３にも入力され、負荷信号によって負荷変化
率が演算され、その負荷変化率か比較演算器１４で規定
負荷変化率γと比較される。

そこで、上記負荷変化率が規定負荷変化率γより大きく
なると、その比較演算器１４からの信号によって設定値
保持器１５が作動され、その時点における前記関数発生
器１１からの設定信号が取込まれ、その設定信号が切替
器］６を介して前記高値優先回路１２に加えられる。

また、上記切替器１６は、負荷変化率が規定値より小さ
くなりかつ給水の残留時間Ｔを経過すると設定値保持器
１５からの設定信号を切替え、その設定信号を変化率制
限器１７に加える。そして、上記変化率制限器１７で上
記設定信号がポンプのキャビテーション現象力が発生し
ないように成度化で徐々に低下され、その徐々に低下さ
れた設定信号εが前記高値優先回路１２に入力される。

さらに、上記高値優先回路１２には２５％以下の負荷時
における脱気器の最低圧力設定信号αも入力されており
、その高値優先回路１２からは上記３つの設定信号α、
δ、εのうち最高値が圧力設定器６に入力され、その圧
力設定信号が減算器７に入力される。上記減算器７では
、脱気器圧力検出器５で検出された圧力信号と比較され
、その偏差信号が積分演算器８を介して脱気器補助蒸気
圧力調節弁４に加えられ、その脱気器補助蒸気圧力調節
弁２４の開度が制御される。

第２図はタービン負荷に対するタービン抽気圧力変化お
よび本発明における圧力設定器６の設定値の変化を示す
図であり、図中実線は負荷とタービン抽気圧力の関係を
示し、負荷が上昇するとタービン抽気圧力も上昇する。

一方、破線はタービン負荷と本発明における通常運転時
の圧力設定値との関係を示す。すなわち、タービン負荷
が２５％以下のときには、高値優先回路１２からの最低
圧力設定信号αが圧力設定器６における設定信号となり
、負荷がそれ以上となると、関数発生器１１により発生
された設定信号δが高値優先回路１２を経て圧力設定器
６における設定信号となり、タービン抽気圧力より若干
低い設定値となる。

しかして、タービン負荷が２５％以下の場合には、従来
と全く同様に圧力設定器６からの設定信号により脱気器
内の圧力が必要とする最低圧力に維持される。

また、タービン負荷が２５％以上となると、関数発生器
１１により発生した圧力設定信号が高値優先回路１２を
経て圧力設定器６の圧力設定値となるが、この場合には
タービン抽気圧力が上記圧力設定値より大きいため、脱
気器補助蒸気調節弁４は全開状態となり、脱気器にはタ
ービン抽気のみが供給される。

一方、上述のようにタービン負荷が２５％以上で運転さ
れているとき負荷が急激に低下し、微分演算器１３によ
って求められる負荷変化率が負荷変化率規定値より大き
くなると、この時点の関数発生器１１からの圧力設定値
が設定値保持器１５に人力され、この圧力設定値が切替
器］６を経、さらに高値優先回路１２を介して圧力設定
器６における設定値とされる。

したがって、この間タービン抽気圧力の減少により脱気
器圧力が低下すると、直ちに脱気器補助蒸気調節弁４が
開かれ、前記負荷急変時における圧力に脱気器内の圧力
が維持される。

そこで、負荷変化率が規定値より小さくなりかつ給水の
残留時間Ｔを経過すると、切替器１６が切替えられ、設
定値保持器１５に記憶されていた圧力設定値が変化率制
限器１７に入力され、そこで徐々に圧力設定値が下げら
れながら高値優先回路１２に入力され、その高値優先回
路１２を経て圧力設定器６における圧力設定値とされる
。

第３図はタービン抽気圧力の変化およびこれに対応する
本発明装置の圧力設定値の変化を示す図でありタービン
抽気圧力は、実線で示すように、時間Ｔ１までは通常運
転時の負荷変化を示し、時間ｔ　からｔ２までは負荷急
変した状態を示している。一方、破線はこの時の圧力設
定値を示すものであって、時間ｔ１まではタービン抽気
圧力に追従して変化し、時間ｔ１以降はその時点の圧力
設定値で一定制御が行なわれ、時間ｔ２からさらに給水
の残留時間Ｔ以降に徐々に圧力設定値が降下され、時間
ｔ３以降はタービン抽気圧力に追従するよう制御される
。

このようにして、負荷急降下時は脱気器器内圧力が負荷
急降下時の圧力で制御され、所定時間経過後徐々に補助
蒸気の供給が低減され、脱気器器内圧力の急降下が防止
される。

なお、上記実施例においては、タービン負荷を脱気器補
助蒸気圧力制御の要素として使用したものを示したが、
より先行要素とするため負荷信号として負荷指令を使用
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たので、負荷急降下時にお
ける脱気器器内圧力が負荷急降下時の圧力で制御され、
負荷急降下時によって生ずる抽気圧力の急降下により起
る脱気器器内圧力低下が、補助蒸気を先行的に供給する
ことにより緩和される。したがって、負荷急降下によっ
て起る給水ポンプのキャビテーション現象や脱気器フラ
ッティング現象を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱気器補助蒸気圧力制御装置の系統図
、第２図は負荷に対するタービン抽気圧力および圧力設
定値の変化を示す図、第３図は本発明装置における圧力
設定値の変化図、第４図は給水ラインにおける脱気器部
の系統図、第５図は従来の脱気器補助蒸気圧力制御方法
を示す図である。 １・・・脱気器、３・・・給水ポンプ、４・・・脱気器
補助蒸気調節弁、５・・・脱気器圧力検出器、６・・・
圧力設定器、７・・・減算器、８・・・積分演算器、１
０・・・負荷検出器、１１・・・関数発生器、］２・・
・高値優先回路、１３・・・微分演算器、１４・・・比
較演算器、１５・・・設定値保持器、１６・・・切替器
、１７・・・変化率制限器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−離 着　１　図 ｎ荷 第 図 時間 漫 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脱気器圧力検出器と、タービン負荷検出器と、そのター
   ビン負荷に対応するタービン抽気より若干低い脱気器補
   助蒸気圧力設定信号を出力する関数発生器と、負荷変化
   率を演算し、負荷変化率が規定値以上となった時点にお
   ける負荷に対応する補助蒸気圧力設定信号を一定時間出
   力するとともに、その後徐々に設定値を低下させる負荷
   急降下時圧力設定信号発生装置と、最低圧力設定器、上
   記関数発生器からの圧力設定値、および負荷急降下時圧
   力設定信号発生装置からの圧力設定値の高値信号を、脱
   気器補助蒸気圧力調節弁制御用の設定信号として出力す
   る圧力設定器とを有することを特徴とする、脱気器補助
   蒸気圧力制御装置。