JPH0375401A - 脱気器水位制御装置 - 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、発電プラントにおける脱気器水位制御装置に
係わり、特に脱気器の水位制御を、復水昇圧ポンプ回転
数と脱気器水位調節弁の開度による組合わせにて制御す
る脱気器水位制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、火力発電プラントにおいて、蒸気タービンで仕
事を終えた蒸気は復水器に導かれて復水となり、貯えら
れる。この復水は、復水給水系統に設置した復水ポンプ
や復水昇圧ポンプによって昇圧され、給水加熱器群によ
って加熱され、脱気器で脱気された後、ボイラへ供給さ
れる。

第４図は脱気器１とその前後の給水系統の要部を例示す
るもので、復水器２には、並列配置した複数台の復水ポ
ンプ３および並列配置した複数台の復水昇圧ポンプ５が
連結されており、復水器２内に貯えられた復水はこれら
のポンプ群で加圧され、復水流量測定器６、グランド蒸
気復水器を含む装置群７、脱気器水位調節弁８、低圧給
水加熱器群９を介して脱気器１へ送り込まれる。

脱気器１で脱気された水は脱気器貯水槽に貯えられた後
、ボイラ給水昇圧ポンプ１０、ボイラ給水流量測定器１
１およびボイラ給水ポンプ１２を介してボイラ（図示せ
ず）へ送られるように構成されている。

このような構成の給水系統において、脱気器の水位制御
は脱気器１に付設した水位検出器１３からの検出信号と
、ボイラ給水流量測定器１１が検出した給水流量を積算
する計算装置１４からの検出信号と、復水流量用定器６
からの復水流量検出信号とを脱気器水位制御装置１５に
送り、そこでフィードフォワード入力とする三要素制御
を行い、その演算信号により脱気器水位調節弁８を作動
させて弁開度を調節することによって行われる。

第５図は上述の脱気器水位制御装置１５の構成例を示す
もので、復水流量測定器６からの検出値は関数発生器１
６に人力されて所定の関数値に変換され、計算装置１４
からの信号とともに減算器１７に導かれ、偏差を演算さ
れる。この減算器１７の出力はゲイン調整器１８を介し
て加算器１９に入力される。

一方、脱気器水位検出器１３からの信号は設定器２０か
らの設定信号とともに脱気器水位調節弁調節計２１に導
かれ、偏差を演算される。この脱気器水位調節弁調節計
２１の出力は、前記ゲイン調整器１８からの信号ととも
に、加算器１９に導入されて加算され、脱気器水位調節
弁８の開閉制御信号となる。

ところで、発電プラントの負荷と復水流量とはほぼ比例
するから、復水ポンプ３および復水昇圧ポンプ５を合成
したポンプ特性と、弁出口圧力特性との差の圧力が脱気
器水位調節弁８で復水を絞る損失となる。なお、上記の
弁出口圧力特性は、脱気器水位調節弁８の上流側の復水
流路抵抗から得られる弁入口圧力特性と、脱気器１の器
内圧力と、脱気器水位調節弁８の下流側の復水流路抵抗
とによって定まる〇 （発明が解決しようとする課ｆｉ） ところで近年の発電プラントは、系統運用上の負荷調整
要求に対応して、中間負荷運用としての性格をますます
強めており、部分負荷における所内動力の低減と高負荷
変化運用機能が強く望まれている。

そこで最近では、発電プラントの効率をより一層向上さ
せる手段として、復水昇圧ポンプの回転数を復水流量に
応じて変化させる復水昇圧ポンプ回転数制御システムが
用いられつつある。

しかしながら、従来のシステムでは、復水昇圧ポンプの
回転数が一定値以下になると、脱気器水位が不安定にな
り、適切なシステム制御が困難になるという問題点があ
った。

本発明は、負荷に応じた復水量を適切な復水昇圧ポンプ
吐出圧力と、脱気器水位調節弁開度とを組合わせて制御
することによって、脱気器水位の安定制御を可能とした
脱気器水位制御装置を提供することを目的とするもので
ある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の脱気器水位制御装置は、復水器で復水化された
水を復水昇圧ポンプで昇圧し、脱気器水位調節弁を通し
て脱気器に導入し、この脱気器により脱気した水を脱気
器貯水槽に貯え、この貯水槽の水位を脱気器水位検出器
によって検出し、脱気器水位調節弁調節計により脱気器
水位調節弁を開閉させる脱気器水位制御装置において、
前記脱気器水位調節弁調節計とは独立に復水昇圧ポンプ
回転数調節計を設置し、これらの調節計の設定値を変え
ることで、一定流量以下の復水流量域では前記復水昇圧
ポンプを最低回転数に保持し、前記脱気器水位調節弁を
開閉させて脱気器水位を制御し、それ以上の復水流量域
では前記脱気器水位調節弁を全開とし、復水昇圧ポンプ
の回転数を復水流量に応じて変化させて脱気器水位を制
御するよう構成したことを特徴とするものである。

（作用） 上述のように構成した本発明の脱気器水位制御装置にお
いては、脱気器水位調節弁を作動させる：Ｊ８節計上復
水昇圧ポンプの回転数を変化させる調節（１とを独立さ
せ、脱気器水位を安定させるのに必要な復水流量が少な
いときには、復水昇圧ポンプ回転数調節計の水位設定値
を［標準水位−α］（ただし、αは正の定数）に設定し
、脱気器水位調節弁調節計の水位設定値を標準水位に設
定して水位制御を行なっているため、復水昇圧ポンプ回
転数調節計では設定水位（標準水位−α）より実水位が
高くなり、復水昇圧ポンプの回転数を下げる信号が出力
され、復水昇圧ポンプ回転数は、最低回転数となる。

復水流量が脱気器水位を安定させるのに必要な程度に増
大してくると、脱気器水位調節弁は全開する。この時の
状態信号により脱気器水位調節弁調節計の水位設定値を
標準水位から［標準水位子β］　（ただし、βは正の定
数）に切替える。

さらに復水昇圧ポンプ回転数２１計上の水位設定値を［
標準水位−αコから標準水位へと切替えることによって
、復水昇圧ポンプ回転数制御による脱気器水位制御が行
われる。この場合、脱気器水位調節弁は設定水位［標準
水位子β］に対して実水位が低いため、全開状態に保た
れる。

以上の連続した動作により安定した水位制御が行われる
。

（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。な
お、第１図において、第４図および第５図におけると同
一部分には同一符号を付し、同一部分の説明は省略する
。

第１図は本発明の脱気器水位制御装置の一実施例を示す
ものであり、設定器２０ａには設定水位（標準水位）が
記憶されており、設定器２０ｂには設定水位（標準水位
子β）が記憶されている。

これらの設定器からの設定値信号は切替え器２２で選択
され、信号変化制限器２３を介して脱気器水位調節弁調
節計２１に人力される。

脱気器水位検出器１３からの信号は信号変化制限器２３
からの信号とともに脱気器水位調節弁調節計２１に導か
れ、偏差を演算される。この脱気器水位調節弁調節計２
１の出力は、ゲイン調整器１８からの信号とともに、加
算器１つに導入されて加算され、脱気器水位調節弁８の
開閉制御信号となる。

一方、設定器３０ａには設定水位（標準水位−α）が記
憶されており、設定器３０ｂには設定水位（標準水位）
が記憶されている。これらの設定器からの設定値信号は
切替え器３２で選択され、信号変化制限器３３を介して
復水昇圧ポンプ回転数調節計３４に入力される。

脱気器水位検出器１３からの信号は信号変化制限器３３
からの信号とともに復水昇圧ポンプ回転数調節計３４に
導かれ、偏差を演算される。この復水昇圧ポンプ回転数
調節計３４の出力は、ゲイン調節器１８からの信号とと
もに、加算器３５に導入されて加算され、回転数制御回
路３６を介して復水昇圧ポンプ５に入力される。

上述のように構成した本発明の装置において、脱気器水
位検出器１３で検出した水位信号は脱気器水位調節弁調
節計２１と復水昇圧ポンプ回転数調節計３４へと送られ
る。

脱気器水位調節弁調節計２１では、切替え器２２により
選定された設定器からの設定値信号によって脱気器水位
調節弁８が制御される。また、復水昇圧ポンプ回転数調
節計３４では、切替え器３２により選定された設定器か
らの設定値信号によって、復水昇圧ポンプの回転数を制
御する。

この場合、脱気器水位制御の制御性を高めるため、復水
流量計６からの復水流量信号を関数発生器１６によりボ
イラ給水量相当量に計算し、ボイラ給水流量測定器１１
（第５図参照）により測定した各ボイラ給水ポンプ１２
の吸込み流量を計算装置１４にて計算した値と比較し、
フィードフォワード信号として加算器１９．３５へ送る
。

このように、本発明装置においては、脱気器１の水位を
脱気器水位調節弁８と復水昇圧ポンプ５の回転数とを使
用して標準水位一定制御を行う場合に、脱気器水位調節
弁８用の調節計２１と復水昇圧ポンプ回転数制御用の調
節計３４を独立して設け、復水流量によってその制御域
を変えているので、脱気器水位を常時一定に保つことが
でき、また復水昇圧ポンプ５で使用される所内動力の低
減を計ることができる。

即ち、第２図に示すように、復水昇圧ポンプ５には回転
数の最低値があり、この回転数以下での復水流量の減動
作は不可能なため、本発明装置においては、復水昇圧ポ
ンプ５の最低回転数以下の複水流量制御は脱気器水位調
節弁８によって実行される。

復水流量が小流量の場合、すなわち第２図のＡ域の時に
は、脱気器１の水位を脱気器水位検出器１３によって検
出し、この信号を脱気器水位調節弁調節計２１と復水昇
圧ポンプ回転数調節計３４へと送られる。

調節計２１では復水流量条件、復水昇圧ポンプ運転台数
等により水位設定値を切替える。第２図Ａ域の場合は、
調節計２１の水位設定値が標準水位となるように、設定
値２０ａの信号が切替え器２２を通り、信号変化制限器
２３を通って調節計２１の設定値となる。

また、復水昇圧ポンプ側の調節計３４の水位設定値は、
第２図のＡ域では、［標準水位−α］の設定値となるよ
うに、調節計２１の切替え信号と同一信号により、設定
値（標準水位−α）を記憶した設定器３０ａが切替え器
３２により選択され、信号変化制限器３３を介して調節
計３４の設定値となる。

調節計３４では、実水位の標準水位に対して設定水位が
［標準水位−α］であることから、復水昇圧ポンプ５の
回転数を下げるよう信号を出力するので、復水昇圧ポン
プ５の回転数は最低回転数となる。

一方、復水流量が脱気器１の水位制御を安定させるのに
必要な程度に増大し、第２図Ｂ域の流量になると、脱気
器水位調節弁８は全開する。このとき、脱気器水位調節
弁調節計２１および復水昇圧ポンプ回転数調節計３４の
設定値は、調節計２１では設定値（標準水位子β）の信
号が切替え器２２により選択され、信号変化制限器２３
を介して調節計２１の設定値となる。調節計３４では、
設定値（標準水位）の信号が切替え器３２により選択さ
れ、信号変化制限器３３を介して調節計３４の設定値と
なる。

このため、脱気器水位５［弁調節針２１では、実水位が
標準水位で復水昇圧ポンプ３の回転数で制御され、設定
水位である［標準水位子β］より低いため、開信号が出
力され、脱気器水位調節弁８は全開状態で待機すること
になる。

以上の連続した動作により、標準水位での安定した制御
が行われる。

なお、上記実施例では、脱気器水位調節弁側の調節計と
、復水昇圧ポンプ回転数制御側の調節計の設定値を復水
必要流量により切替えていたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば第３図に示すように、脱気器
水位調節弁調節計２１には［標準水位子β］の設定値を
設定された設定器２０ｂを接続し、復水昇圧ポンプ回転
数調節計３０ｂには標準水位を設定された設定器３０ｂ
を接続しておき、脱気器水位調節弁側の設定値を復水昇
圧ポンプ回転数制御側の設定値よりも高い所で固定する
ことにより、脱気器水位調節弁と復水昇圧ポンプ回転数
制御との切替を行うようにしてもよい。

［発明の効果コ 上述のように、本発明によれば、復水昇圧ポンプの最低
回転数以下の復水流量制御は脱気器水位調節弁が請負い
、それ以上の復水流量では復水昇圧ポンプを回転数制御
するようにしているので脱気器水位を常に安定して制御
でき、しかも部分負荷における所内動力の低減を計るこ
とができ、ひいては発電プラントの効率を向上させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による脱気器水位制御装置の実施列を示
す系統図、第２図（ａ）、（ｂ）は脱気器水位調節弁と
復水昇圧ポンプ回転数制御での復水領域を示すグラフ、
第３図は本発明の他の実施例を示す脱気器水位制御装置
の系統図、第４図は従来技術による脱気器水位制御装置
の系統図、第５図は発電プラントの要部の構成例を示す
系統図である。 １・・・・・・・・・脱気器 ２・・・・・・・・・復水器 ３・・・・・・・・・復水ポンプ ５・・・・・・・・・復水昇圧ポンプ ６・・・・・・・・・復水流ｆｆｌ　／１ｌｌｌ定器７
・・・・・・・・・グランド蒸気復水器を含む装置群８
・・・・・・・・・脱気器水位調節弁９・・・・・・・
・・低圧給水加熱器群０・・・・・・・・・ボイラ給水
昇圧ボンブト・・・・・・・・ボイラ給水流量測定器２
・・・・・・・・・ボイラ給水ポンプ３・・・・・・・
・・脱気器水位検出器４・・・・・・・・・計算装置 ５・・・・・・・・・脱気器水位制御装置６・・・・・
・・・・関数発生器 ７・・・・・・・・・威算器 ８・・・・・・・・・ゲイン調整器 ９・・・・・・・・・加算器 ０　、２０　ａ　、　２０　ｂ−・・設定器１・・・・
・・・・・脱気器水位調節弁調節計２２・・・・・・・
・・切替え器 ２３・・・・・・・・・信号変化制限器３０ａ、３０ｂ
−設定器 ３２・・・・・・・・・切替え器 ３３・・・・・・・・・信号変化制限器３４・・・・・
・・・・復水昇圧ポンプ回転数調節計３５・・・・・・
・・・加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 復水器で復水化された水を復水昇圧ポンプで昇圧し、脱
   気器水位調節弁を通して脱気器に導入し、この脱気器に
   より脱気した水を脱気器貯水槽に貯え、この貯水槽の水
   位を脱気器水位検出器によって検出し、脱気器水位調節
   弁調節計により脱気器水位調節弁を開閉させる脱気器水
   位制御装置において、前記脱気器水位調節弁調節計とは
   独立に復水昇圧ポンプ回転数調節計を設置し、これらの
   調節計の設定値を変えることで、一定流量以下の復水流
   量域では前記復水昇圧ポンプを最低回転数に保持し、前
   記脱気器水位調節弁を開閉させて脱気器水位を制御し、
   それ以上の復水流量域では前記脱気器水位調節弁を全開
   とし、復水昇圧ポンプの回転数を復水流量に応じて変化
   させて脱気器水位を制御するよう構成したことを特徴と
   する脱気器水位制御装置。