JPH03267605A - ドレンタンク水位制御装置 - 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、火力発電プラント等の蒸気タービンプラント
に備えられるドレンタンク内の水位制御装置に係り、特
に、いわゆる給水加熱器ドレンポンプアップシステムを
備えたドレンタンク水位制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、蒸気タービンプラントにおいては、ボイラへの
給水をタービン抽気や抽気ドレンにより加熱することに
より蒸気タービンプラントの熱効率を高めるため、復水
給水系統に複数段の給水加熱器が設けられている。

給水加熱器ドレンポンプアップシステムは、この各給水
加熱器で発生したドレンを最終的に復水器へ回収するか
、あるいは給水・復水系の復水管内にドレンポンプを介
して給送するようにしたものである。この給水加熱器ド
レンポンプアップシステムは、給水加熱器で凝縮された
飽和ドレンを復水器からの復水と直接混合させるように
したものであるため、復水温度、ひいては給水温度の上
昇に大いに寄与することができる。

ところで、給水加熱器ドレンポンプアップシステムは、
一般に復水給水系の復水系に設けられた低圧給水加熱器
側にあり、低圧給水加熱器で発生したドレンをポンプア
ップして復水給水系の復水管に給送するように構成され
ている。

第２図は、低圧給水加熱器ドレンポンプアップシステム
を備えた火力発電プラントの復水系を示す系統図である
。

この復水系は、前段の給水加熱器（図示せず）から給水
加熱器ドレン管１を通ってドレンタンク２にドレンが回
収されるようになっており、回収されたドレンは、ここ
に−時貯溜された後、ドレンタンク出口管３からドレン
ポンプ４に導かれて昇圧され、この昇圧されたドレンは
水位調節弁５及び逆止弁６を経て復水管回収管７により
、復水給水系の復水管８に送られて復水と混合せしめら
れる。

一方、ドレンタンク出口管３と復水器９とは復水器回収
管１０で連結され、この復水器回収管１０にはバックア
ップ用調節弁１１が介装される。

この調節弁１１の上流側にバランス管１２が接続されて
いる。

一方、ドレンタンク２の水位は水位検出器１３によって
検出され、その信号は水位調節弁５の開度を制御する第
１水位調節計１４およびバックアップ用調節弁１１の開
度を制御する第２水位調節計１５にそれぞれ送られる。

第１水位調節計１４には、予め標準水位（ＮＷＬ）が設
定されている。また、第２水位調節計１５には、この標
準水位より所定量（α）だけ高い値（ＮＷＬ＋α）が予
め設定されている。そして、蒸気タービンプラントの運
用上、通常時のドレンタンク２内のドレン水位は、第１
水位調節計１４を介して水位調節弁５のみによって標準
水位（ＮＷＬ）に制御される。しかし、プラント負荷変
化が著しい場合等には、水位調節弁５のみではドレン水
の排出が不可能となり、これによってドレンタンク２内
のドレン水位が標準水位よりも高い値（ＮＷＬ＋α）に
達することがあり、この場合、第２水位調節計１５を介
してバックアップ用調節弁１１を開いて、ドレン水を復
水器９に案内し、この復水器９内のドレン水を回収して
いる。

すなわち、水位検出器１３からの信号が、両水位調節計
１４．１５の各水位設定値と比較され、その編差を補正
する信号が、両水位調節弁５，１１に与えられ、両水位
調節弁５．１１の開度を調節制御することにより、ドレ
ンタンク２の水位はほぼ一定に保持される。

このように、給水加熱器ドレンポンプアップシステムに
よれば、給水加熱器のドレンを復水管内の復水と直接混
合させて、復水温度、ひいては給水温度を上昇させるこ
とができるため、火力発電プラント等のプラント効率を
向上させることができる。

（発明が解決しようとする課題） 従来のドレンタンク水位制御装置においては、通常、水
位調節弁５でドレンタンク２の水位制御を行っているた
め、バックアップ用調節弁１１は作動せず、全開状態と
なっている。

しかしながら、このバックアップ用調節弁１１には、微
量のシートリークがあるため、高負荷で蒸気タービンプ
ラントを運転した後に急激に負荷降下を行なったり、ま
た、プラント過渡運転状態時には、ドレンタンク２の器
内圧力が急激に下がるため、復水器回収管１ｏに充満し
ていたドレンがフラッシュ現象を引き起こすことがある
。

そして、このフラッシュ蒸気が、ドレンタンク２へ戻る
と、ドレンタンク２内の水位レベル制御に外乱を与え、
最悪の場合は、ドレンポンプ４をトリップさせる水位レ
ベルまで変動してしまうことがある。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、復水
器回収管内で発生したフラッシュ蒸気によるドレンタン
ク内のドレンレベル変動を、未然にしかも確実に防止し
て、ドレンタンク水位の制御を敏速かつ安定的に行い、
プラントの健全な運転を保証できるようにしたドレンタ
ンク水位制御装置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） 上記目的を達成するため、本発明にがかるドレンタンク
水位制御装置は、復水給水系に復水あるいは給水を加熱
する給水加熱器を設け、この給水加熱器で凝縮されたド
レンをドレンタンクに貯溜するとともに、このドレンタ
ンク内に貯溜されたドレンを水位調節弁を介して復水給
水系の復水管に、また、バックアップ用調節弁を介して
復水器に夫々回収して水位を一定に制御するようにした
ドレンタンク水位制御装置において、発電機負荷降下時
あるいはプラント過渡運転状態時を検出する負荷降下演
算器き、強制開用信号発生器とを備え、この強制開用信
号発生器を介して発電機負荷降下時あるいはプラント過
渡運転状態時に上記バックアップ用調節弁を開くように
したものである。

（作用） 本発明のドレンタンク水位制御装置は、上記のように構
成したので、発電機負荷降下時あるいはプラント過渡運
転状態時にバックアップ用調節弁を強制的に開くことに
より、復水器回収管内のドレンを復水器に強制的に回収
させ、これによってバックアップ用調節弁のシートリー
クによるフラッシュを未然に防止することができるよう
にしたものである。

（実施例） 以下、本発明に係るドレンタンク水位制御装置の実施例
について第１図を参照して説明する。

本発明のドレンタンク水位制御装置の配管構成は第２図
に示された従来のドレンタンク水位制御装置と実質的に
同一であるので、説明を省略するとともに、同一部材に
は同じ符号を付して説明する。

本発明は水位調節弁５，１１の作動を制御する第１水位
調節計１４Ａおよび第２水位調節計１５Ａの構成を、第
２図に示したものと基本的に異にするものである。

第１水位調節計１４Ａには、予め設定された標準水位（
ＮＷＬ）とドレンタンク２の水位検出器１３からの信号
とを比較する減算器１６が設けられ、その出力はＰＩＤ
演算器（比例積分微分演算器）１７で演算されて、出力
リミッタ１８から水位調節弁５の制御信号が出力される
よう構成されている。

一方、第２水位調節計１５Ａには、予め設定された水位
（ＮＷＬ＋α）とドレンタンク２の水位検出器１３から
の信号とを比較する減算器１９が設けられ、その出力は
ＰＩＤ演算器２０で演算されて、出力リミッタ２１から
バックアップ用調節弁１１の制御信号が出力されるよう
構成されている。

さらに、第２水位調節計１５Ａには、発電機負荷降下時
あるいはプラント過渡運転状態を検出するための負荷降
下演算器２２が備えられている。

この負荷降下演算器２２により検出された信号は切換器
２３に入力される。切換器２３は、閉信号発生器２４と
強制開信号発生器２５の切換えを選択的に行うためのも
のであり、負荷降下演算器２２により検出した負荷降下
信号により、切換器２３を切換え、負荷降下中は強制開
信号発生器２５の信号を変化率制限器２６を介して高値
優先器２７へと出力する。

そして、この高値優先器２７は第２水位調節計１５のＰ
ＩＤ演算器２０と出カニミッタ２１との間に介装され、
これによって、負荷降下中にバックアップ用調節弁１１
を強制的に開かせて、復水器回収管１０に溜まったドレ
ンを強制的に復水器１へ回収するようなされている。

このように発電機負荷降下時、あるいはプラント過渡運
転状態時におけるドレン温度の降下遅れから発生するド
レンフラッシュにょるトレンタンク内の水位の変動を抑
えて、ドレンタンク水位制御に対する外乱を防止するこ
とができる。

なお、上記実施例においては、１つの水位検出器で２つ
の水位調節弁の開度を制御するよう構成されているが、
各水位調節弁に水位検出器を個々に設置するようにする
こともできる。

また、このドレンタンク水位制御装置は、火力発電プラ
ントのみでくな原子力発電プラントなどの蒸気タービン
プラントにも同様に適用することができる。

〔発明の効果〕

本発明に係るドレンタンク水位制御装置は、上記のよう
な構成としたので、復水器回収管のドレンフラッシュに
よるドレンタンク内のドレン水位制御への外乱を抑える
ことにより、ドレンタンク内の水位は安定したものとな
り、安定した水位制御を行うことができるといった効果
がある。

復水器回収管、１１・・・バックアップ用調節弁、１３
・・・水位検出器、１４Ａ、１５Ａ・・・水位調節計、
２２・・・負荷降下演算器、２３・・・切換器、２４・
・・閉信号発生器、２５・・・強制開信号発生器、２６
・・・変化率制限器、２７・・・高値優先器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 復水給水系に復水あるいは給水を加熱する給水加熱器を
   設け、この給水加熱器で凝縮されたドレンをドレンタン
   クに貯溜するとともに、このドレンタンク内に貯溜され
   たドレンを水位調節弁を介して復水給水系の復水管に、
   また、バックアップ用調節弁を介して復水器に夫々回収
   して水位を一定に制御するようにしたドレンタンク水位
   制御装置において、発電機負荷降下時あるいはプラント
   過渡運転状態時を検出する負荷降下演算器と、強制開用
   信号発生器とを備え、この強制開用信号発生器を介して
   発電機負荷降下時あるいはプラント過渡運転状態時に上
   記バックアップ用調節弁を開くようにしたことを特徴と
   するドレンタンク水位制御装置。