JPH0423286B2 - - Google Patents
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- JPH0423286B2 JPH0423286B2 JP55162606A JP16260680A JPH0423286B2 JP H0423286 B2 JPH0423286 B2 JP H0423286B2 JP 55162606 A JP55162606 A JP 55162606A JP 16260680 A JP16260680 A JP 16260680A JP H0423286 B2 JPH0423286 B2 JP H0423286B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発電プラント等の給水加熱器水位制
御方法に関するものである。
御方法に関するものである。
まず、第１図により従来の給水加熱器ドレン水
位制御について説明する。
位制御について説明する。
一般に、火力や原子力発電プラントにおいて
は、プラントの熱効率を高めるため複数個の給水
加熱器が設けられ、その熱源には蒸気タービンか
らの抽気蒸気が用いられ、これにより蒸気発生装
置へ送られる給水を予熱する。抽気蒸気は、給水
との熱交換により凝縮し、ドレンとなり、高圧給
水加熱器から順次流入合流しながら低圧給水加熱
器または脱気器へ流れる。すなわち、蒸気タービ
ン（図示せず）から第２抽気管２を通つて流入す
る抽気蒸気は、第１高圧給水加熱器４から送られ
る給水との熱交換により凝縮し、ドレンとなり、
第３高圧給水加熱器ドレン配管３から送られるド
レンと合流し、第２高圧給水加熱器１の内部に溜
られ、一定の水位に制御されながら流出する。
は、プラントの熱効率を高めるため複数個の給水
加熱器が設けられ、その熱源には蒸気タービンか
らの抽気蒸気が用いられ、これにより蒸気発生装
置へ送られる給水を予熱する。抽気蒸気は、給水
との熱交換により凝縮し、ドレンとなり、高圧給
水加熱器から順次流入合流しながら低圧給水加熱
器または脱気器へ流れる。すなわち、蒸気タービ
ン（図示せず）から第２抽気管２を通つて流入す
る抽気蒸気は、第１高圧給水加熱器４から送られ
る給水との熱交換により凝縮し、ドレンとなり、
第３高圧給水加熱器ドレン配管３から送られるド
レンと合流し、第２高圧給水加熱器１の内部に溜
られ、一定の水位に制御されながら流出する。
同様に、第１抽気管５を通つて流入する抽気蒸
気は、給水ポンプ７から送られる給水との熱交換
により凝縮し、ドレンとなり、前記第２高圧給水
加熱器ドレン配管６から送られるドレンと合流
し、第１高圧給水加熱器４の内部に溜られ、一定
の水位に制御されながら流出する。
気は、給水ポンプ７から送られる給水との熱交換
により凝縮し、ドレンとなり、前記第２高圧給水
加熱器ドレン配管６から送られるドレンと合流
し、第１高圧給水加熱器４の内部に溜られ、一定
の水位に制御されながら流出する。
このような系統において、一般に高負荷の場合
における第２高圧給水加熱器１のドレン水位制御
は、この第２高圧給水加熱器１に設けられた水位
検出器１２の信号で作動する水位調節器１７の信
号によつて、第２高圧給水加熱器１から第１高圧
給水加熱器４へのドレン配管に設けられた水位制
御弁８を操作することにより行なわれ、また同様
に、第１高圧給水加熱器４のドレン水位制御は、
この第１高圧給水加熱器４に設けられた水位検出
器１３の信号で作動する水位調節器１９の信号に
よつて、第１高圧給水加熱器４から脱気器１４へ
のドレン配管に設けられた水位制御弁１１を操作
することにより行なわれる。
における第２高圧給水加熱器１のドレン水位制御
は、この第２高圧給水加熱器１に設けられた水位
検出器１２の信号で作動する水位調節器１７の信
号によつて、第２高圧給水加熱器１から第１高圧
給水加熱器４へのドレン配管に設けられた水位制
御弁８を操作することにより行なわれ、また同様
に、第１高圧給水加熱器４のドレン水位制御は、
この第１高圧給水加熱器４に設けられた水位検出
器１３の信号で作動する水位調節器１９の信号に
よつて、第１高圧給水加熱器４から脱気器１４へ
のドレン配管に設けられた水位制御弁１１を操作
することにより行なわれる。
しかしながら、低負荷の場合は、第２図に示す
如く、第１高圧給水加熱器４の内部圧力と脱気器
１４の内部圧力との差圧がこれら機器の静水頭よ
りも小さいかまたはほぼ等しくなつてしまうの
で、第２高圧給水加熱器１からの排出ドレンは脱
気器１４へ導かれ、第１抽気管５からの排出ドレ
ンは脱気器１４よりも低位の圧力である第３低圧
給水加熱器１５へ導かれる。このため、それぞれ
の水位制御は、水位制御弁９および水位制御弁１
０へと切り替わる。すなわち、プラントの負荷が
高い場合、前記水位調節器１６に設けられた水位
設定器２０の水位設定値の方が前記水位調節器１
７に設けられた水位設定器２１の水位設定値より
も高くなつているので、前記脱気器１４側の水位
制御弁９は全閉し、前記第１高圧給水加熱器４側
の水位制御弁８は前記第２高圧給水加熱器１から
流出するドレン流量に相当する開度を保持してい
る。同様にして、水位調節器１８に設けられた水
位設定器２２の水位設定値の方が前記水位調節器
１９に設けられた水位設定器２３の水位設定値よ
りも高くなつているので、前記第３低圧給水加熱
器１５側の水位制御弁１０は全閉し、前記脱気器
１４側の水位制御弁１１は前記第１高圧給水加熱
器４から流出するドレン流量に相当する開度を保
持している。一方、これとは逆に、プラントの負
荷が低い場合、前記水位調節器１７および１９か
ら制御弁強制閉止の信号を送り、それぞれの水位
制御弁８および１１を全閉にさせているので、前
記第２高圧給水加熱器１の水位は前記脱気器１４
側の水位制御弁９により、また前記第１高圧給水
加熱器４の水位は前記第３低圧給水加熱器１５側
の水位制御弁１０によつてそれぞれ高位水位
（HNWL）に制御されている。
如く、第１高圧給水加熱器４の内部圧力と脱気器
１４の内部圧力との差圧がこれら機器の静水頭よ
りも小さいかまたはほぼ等しくなつてしまうの
で、第２高圧給水加熱器１からの排出ドレンは脱
気器１４へ導かれ、第１抽気管５からの排出ドレ
ンは脱気器１４よりも低位の圧力である第３低圧
給水加熱器１５へ導かれる。このため、それぞれ
の水位制御は、水位制御弁９および水位制御弁１
０へと切り替わる。すなわち、プラントの負荷が
高い場合、前記水位調節器１６に設けられた水位
設定器２０の水位設定値の方が前記水位調節器１
７に設けられた水位設定器２１の水位設定値より
も高くなつているので、前記脱気器１４側の水位
制御弁９は全閉し、前記第１高圧給水加熱器４側
の水位制御弁８は前記第２高圧給水加熱器１から
流出するドレン流量に相当する開度を保持してい
る。同様にして、水位調節器１８に設けられた水
位設定器２２の水位設定値の方が前記水位調節器
１９に設けられた水位設定器２３の水位設定値よ
りも高くなつているので、前記第３低圧給水加熱
器１５側の水位制御弁１０は全閉し、前記脱気器
１４側の水位制御弁１１は前記第１高圧給水加熱
器４から流出するドレン流量に相当する開度を保
持している。一方、これとは逆に、プラントの負
荷が低い場合、前記水位調節器１７および１９か
ら制御弁強制閉止の信号を送り、それぞれの水位
制御弁８および１１を全閉にさせているので、前
記第２高圧給水加熱器１の水位は前記脱気器１４
側の水位制御弁９により、また前記第１高圧給水
加熱器４の水位は前記第３低圧給水加熱器１５側
の水位制御弁１０によつてそれぞれ高位水位
（HNWL）に制御されている。
このように、プラントの負荷によつて各給水加
熱器からのドレン流出経路が異なるために、第１
図に示した従来の水位制御装置ではドレン切替時
に大幅な水位変動が生じることがある。また、特
に負荷減少時には、第１高圧給水加熱器４から脱
気器１側の水位制御弁１１へ至るドレン配管内で
フラツシユが発生し、過渡的にこの制御弁の容量
が不足し、ドレン水位が異常に上昇することがあ
る。
熱器からのドレン流出経路が異なるために、第１
図に示した従来の水位制御装置ではドレン切替時
に大幅な水位変動が生じることがある。また、特
に負荷減少時には、第１高圧給水加熱器４から脱
気器１側の水位制御弁１１へ至るドレン配管内で
フラツシユが発生し、過渡的にこの制御弁の容量
が不足し、ドレン水位が異常に上昇することがあ
る。
これらの点について、第３図を用いてさらに詳
しく説明する。
しく説明する。
先にも述べた如く、定格負荷（高負荷）におい
ては、第１高圧給水加熱器４のドレン水位（曲線
Ｂ）は脱気器１４側の水位制御弁１１によつて標
準水位（NWL）に制御されている。したがつ
て、高位水位（HNWL）に設定された第３低圧
給水加熱器１５側の水位制御弁１０は、その水位
設定値と水位検出器１３からの信号との偏差信号
によつて全閉の状態にある。
ては、第１高圧給水加熱器４のドレン水位（曲線
Ｂ）は脱気器１４側の水位制御弁１１によつて標
準水位（NWL）に制御されている。したがつ
て、高位水位（HNWL）に設定された第３低圧
給水加熱器１５側の水位制御弁１０は、その水位
設定値と水位検出器１３からの信号との偏差信号
によつて全閉の状態にある。
次に、負荷を徐々に低下させていくと、各給水
加熱器のドレン流量が少なくなるので、前記水位
制御弁１１の開度（曲線Ｃ）は小さくなつてい
く。さらに負荷を減少させると、この水位制御弁
１１の前圧がドレンの蒸気圧力よりも低くなり弁
前フラツシユが発生し気液二相流となる。その結
果、容積流量が増大し、この水位制御弁１１は前
記第１高圧給水加熱器４のドレン水位（曲線Ｂ）
を標準水位（NWL）に保持するように開くが、
負荷降下の変化率によつては第３図に示す如く、
第３低圧給水加熱器１５側の水位制御弁１０（曲
線Ｄ）が開いても制御不能となり、水位が急激に
上昇する場合がある。
加熱器のドレン流量が少なくなるので、前記水位
制御弁１１の開度（曲線Ｃ）は小さくなつてい
く。さらに負荷を減少させると、この水位制御弁
１１の前圧がドレンの蒸気圧力よりも低くなり弁
前フラツシユが発生し気液二相流となる。その結
果、容積流量が増大し、この水位制御弁１１は前
記第１高圧給水加熱器４のドレン水位（曲線Ｂ）
を標準水位（NWL）に保持するように開くが、
負荷降下の変化率によつては第３図に示す如く、
第３低圧給水加熱器１５側の水位制御弁１０（曲
線Ｄ）が開いても制御不能となり、水位が急激に
上昇する場合がある。
このような状態で、各水位制御弁操作によるド
レン切替が開始されると、前記水位制御弁８から
のドレン流入量が少なくなるので、前記第１高圧
給水加熱器４のドレン水位は下つてくるのに加え
て、過渡的に前記水位制御弁１１の前圧力がその
点のドレンの蒸気圧力よりも高くなり、単相流と
なる。その結果、急激に重量流量が増大するた
め、ドレン排出能力が良くなり、前記ドレン水位
が急激に低下し、従来のフイードバツク水位制御
系のみでは制御できない状態となる。
レン切替が開始されると、前記水位制御弁８から
のドレン流入量が少なくなるので、前記第１高圧
給水加熱器４のドレン水位は下つてくるのに加え
て、過渡的に前記水位制御弁１１の前圧力がその
点のドレンの蒸気圧力よりも高くなり、単相流と
なる。その結果、急激に重量流量が増大するた
め、ドレン排出能力が良くなり、前記ドレン水位
が急激に低下し、従来のフイードバツク水位制御
系のみでは制御できない状態となる。
しかし、各制御弁が全閉の状態がしばらく続く
と、水位は回復し、ドレン切替完了の時点では前
記水位制御弁１０によつて高位水位（HNWL）
に制御されるが、第３図に示した特性曲線からも
分かるように、前記弁前フラツシユおよびドレン
切替時における制御弁の応答を早くするために各
調節器の比例ゲインを上げたり、積分時間を短く
したりすると、低流量で不安定となる。
と、水位は回復し、ドレン切替完了の時点では前
記水位制御弁１０によつて高位水位（HNWL）
に制御されるが、第３図に示した特性曲線からも
分かるように、前記弁前フラツシユおよびドレン
切替時における制御弁の応答を早くするために各
調節器の比例ゲインを上げたり、積分時間を短く
したりすると、低流量で不安定となる。
一般の各給水加熱器においては、ドレン水位が
標準水位から数百mm上下すると警報を発するが、
上昇側に変化した場合は、警報水位を越えてある
水位に到達すると、抽気管２，５に設置されてい
る電動弁２４，２５をも強制的に全閉してしま
う。これは、各給水加熱器ドレンが逆流し、蒸気
タービンに重大事故が起きるのを防止するためで
ある。したがつて、第１高圧給水加熱器４のドレ
ン水位が異常に上昇すると、抽気電動弁２５が全
閉し、熱源が供給されないため、器内圧力は低
下、益益ドレンの流出ができなくなる。加えて、
第２高圧給水加熱器１のドレンも第１高圧給水加
熱器４へ流入できなくなるので、連鎖的に高圧給
水加熱器ドレン水位は異常上昇することになる。
標準水位から数百mm上下すると警報を発するが、
上昇側に変化した場合は、警報水位を越えてある
水位に到達すると、抽気管２，５に設置されてい
る電動弁２４，２５をも強制的に全閉してしま
う。これは、各給水加熱器ドレンが逆流し、蒸気
タービンに重大事故が起きるのを防止するためで
ある。したがつて、第１高圧給水加熱器４のドレ
ン水位が異常に上昇すると、抽気電動弁２５が全
閉し、熱源が供給されないため、器内圧力は低
下、益益ドレンの流出ができなくなる。加えて、
第２高圧給水加熱器１のドレンも第１高圧給水加
熱器４へ流入できなくなるので、連鎖的に高圧給
水加熱器ドレン水位は異常上昇することになる。
本発明の目的は、前述のようにドレン切替およ
び急速負荷変化の場合においても、給水加熱器に
異常水位変動を生じないようにすることが出来、
しかも応答性の速やかな給水加熱器水位制御方法
を提供することにある。
び急速負荷変化の場合においても、給水加熱器に
異常水位変動を生じないようにすることが出来、
しかも応答性の速やかな給水加熱器水位制御方法
を提供することにある。
本発明の特徴は、給水加熱器に流入する加熱用
蒸気が凝縮して生じる水量を該加熱用蒸気の圧力
値及び蒸気管に取り付けられた弁の開弁量から算
出し、前記給水加熱器に流入するドレン水量に前
記加熱用蒸気による水量を加算して該給水加熱器
への総流入水量を求め、この総流入水量と該給水
加熱器からの流出水量の偏差値を算出し、この偏
差値に前記給水加熱器内における実際の水位と設
定水位との偏差を比例、積分した値を加算し、こ
の加算した値に基づいて前記給水加熱器の流出側
に設けた水位制御弁を制御し、給水加熱器内の水
位を制御することにあり、これにより、異常な水
位変動を迅速に抑制できる共に水位の残留偏差を
なくすことができる一方、給水加熱器へ供給され
る蒸気によるドレン水量も考慮して制御を行うの
で微小な水位偏差も調節することが可能となる。
蒸気が凝縮して生じる水量を該加熱用蒸気の圧力
値及び蒸気管に取り付けられた弁の開弁量から算
出し、前記給水加熱器に流入するドレン水量に前
記加熱用蒸気による水量を加算して該給水加熱器
への総流入水量を求め、この総流入水量と該給水
加熱器からの流出水量の偏差値を算出し、この偏
差値に前記給水加熱器内における実際の水位と設
定水位との偏差を比例、積分した値を加算し、こ
の加算した値に基づいて前記給水加熱器の流出側
に設けた水位制御弁を制御し、給水加熱器内の水
位を制御することにあり、これにより、異常な水
位変動を迅速に抑制できる共に水位の残留偏差を
なくすことができる一方、給水加熱器へ供給され
る蒸気によるドレン水量も考慮して制御を行うの
で微小な水位偏差も調節することが可能となる。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第４図に本発明の一実施例を示す。
この実施例は、ドレン配管６における水位制御
弁８の上流側に設けられた圧力伝送器１０１と、
同水位制御弁８に直結された制御弁開度発信器１
０２と、抽気配管５における抽気逆止弁２６に直
接取り付けられた逆止弁開度発信器１０３と、同
抽気逆止弁２６の上流側に設けられた圧力伝送器
１０４と、第１高圧給水加熱器４に取り付けられ
た圧力伝送器１０５と、同第１高圧給水加熱器４
に設けられた水位検出器１１２と、第１高圧給水
加熱器４から脱気器１４に向かう配管に取り付け
られた水位制御弁１１の上流側に設けられた圧力
伝送器１０６と、同水位制御弁１１に直結された
制御弁開度発信器１０８と、第１高圧給水加熱器
４から第３低圧給水加熱器１５に向かう配管に取
り付けられた水位制御弁１０の上流側に設けられ
た圧力伝送器１０７と、同水位制御弁１０に直結
された制御弁開度発信器１０９と、脱気器１４に
設けられた圧力伝送器１１０と、第３低圧給水加
熱器１５に取り付けられた圧力伝送器１１１と、
各圧力伝送器１０１，１０４〜１０７，１１０，
１１１と各制御弁開度発信器１０２，１０８，１
０９と逆止弁開度発信器１０３と水位検出器１１
２と水位制御弁１０，１１とが接続されている水
位制御器１００とを有している。
弁８の上流側に設けられた圧力伝送器１０１と、
同水位制御弁８に直結された制御弁開度発信器１
０２と、抽気配管５における抽気逆止弁２６に直
接取り付けられた逆止弁開度発信器１０３と、同
抽気逆止弁２６の上流側に設けられた圧力伝送器
１０４と、第１高圧給水加熱器４に取り付けられ
た圧力伝送器１０５と、同第１高圧給水加熱器４
に設けられた水位検出器１１２と、第１高圧給水
加熱器４から脱気器１４に向かう配管に取り付け
られた水位制御弁１１の上流側に設けられた圧力
伝送器１０６と、同水位制御弁１１に直結された
制御弁開度発信器１０８と、第１高圧給水加熱器
４から第３低圧給水加熱器１５に向かう配管に取
り付けられた水位制御弁１０の上流側に設けられ
た圧力伝送器１０７と、同水位制御弁１０に直結
された制御弁開度発信器１０９と、脱気器１４に
設けられた圧力伝送器１１０と、第３低圧給水加
熱器１５に取り付けられた圧力伝送器１１１と、
各圧力伝送器１０１，１０４〜１０７，１１０，
１１１と各制御弁開度発信器１０２，１０８，１
０９と逆止弁開度発信器１０３と水位検出器１１
２と水位制御弁１０，１１とが接続されている水
位制御器１００とを有している。
しかして、前記ドレン配管６における水位制御
弁８の上流側に設けられた圧力伝送器１０１と水
位制御弁８に直結された制御弁開度発信器１０２
とから水位制御器１００に信号を入力し、これら
の信号から第１高圧給水加熱器４への流入ドレン
量を算出する。また、抽気逆止弁２６に直接取り
付けられた逆止弁開度発信器１０３と抽気逆止弁
２６の上流側に設けられた圧力伝送器１０４とか
ら水位制御器１００に信号を入力し、これらの信
号から第１高圧給水加熱器４への抽気蒸気量を算
出する。さらに、第１高圧給水加熱器４に取り付
けられた圧力伝送器１０５で第１高圧給水加熱器
４内の圧力を検出し、流流入ドレン量と抽気蒸気
量に関係する信号を水位制御器１００に入力す
る。また、前記水位制御弁１０，１１の各上流側
に設けられた圧力伝送器１０７，１０６と各水位
制御弁１０，１１に直結された制御弁開度発信器
１０９，１０８と脱気器１４に設けられた圧力伝
送器１１０と第３低圧給水加熱器１５に設けられ
た圧力伝送器１１０とから水位制御器１００にそ
れぞれ信号を入力し、これらの信号から第１高圧
給水加熱器４からの流出ドレン量を算出する。こ
れらの流量計測に加えて、第１高圧給水加熱器４
に設けられた水位検出器１１２により第１高圧給
水加熱器４の水位を検出し、この信号も水位制御
器１００に入れる。
弁８の上流側に設けられた圧力伝送器１０１と水
位制御弁８に直結された制御弁開度発信器１０２
とから水位制御器１００に信号を入力し、これら
の信号から第１高圧給水加熱器４への流入ドレン
量を算出する。また、抽気逆止弁２６に直接取り
付けられた逆止弁開度発信器１０３と抽気逆止弁
２６の上流側に設けられた圧力伝送器１０４とか
ら水位制御器１００に信号を入力し、これらの信
号から第１高圧給水加熱器４への抽気蒸気量を算
出する。さらに、第１高圧給水加熱器４に取り付
けられた圧力伝送器１０５で第１高圧給水加熱器
４内の圧力を検出し、流流入ドレン量と抽気蒸気
量に関係する信号を水位制御器１００に入力す
る。また、前記水位制御弁１０，１１の各上流側
に設けられた圧力伝送器１０７，１０６と各水位
制御弁１０，１１に直結された制御弁開度発信器
１０９，１０８と脱気器１４に設けられた圧力伝
送器１１０と第３低圧給水加熱器１５に設けられ
た圧力伝送器１１０とから水位制御器１００にそ
れぞれ信号を入力し、これらの信号から第１高圧
給水加熱器４からの流出ドレン量を算出する。こ
れらの流量計測に加えて、第１高圧給水加熱器４
に設けられた水位検出器１１２により第１高圧給
水加熱器４の水位を検出し、この信号も水位制御
器１００に入れる。
ついで、前記水位制御器１００では前記流入ド
レン量、抽気蒸気量および流出ドレン量を演算処
理し、水位制御弁１０，１１の制御量を算出し、
各水位制御弁１０，１１に制御信号１１４，１１
３を送り、水位制御弁１０，１１を制御する。
レン量、抽気蒸気量および流出ドレン量を演算処
理し、水位制御弁１０，１１の制御量を算出し、
各水位制御弁１０，１１に制御信号１１４，１１
３を送り、水位制御弁１０，１１を制御する。
次に、第５図および第６図に水位制御器１００
の具体的な構成と機能を示す。これらの図は一方
の水位制御弁１１が制御状態にある場合、すなわ
ち第１高圧給水加熱器４から脱気器１４へドレン
を排出している状態を示す。
の具体的な構成と機能を示す。これらの図は一方
の水位制御弁１１が制御状態にある場合、すなわ
ち第１高圧給水加熱器４から脱気器１４へドレン
を排出している状態を示す。
第５図に示すように、水位制御器１００は流入
ドレン量演算器１２０と、抽気蒸気量演算器１２
１と、流出ドレン量演算器１２２，１２３と、水
位設定器１２４と、副水位調節器１２５と、加算
器１２７〜１３０と、制御弁開度修正器１３１
と、加算器１３２とを備えている。
ドレン量演算器１２０と、抽気蒸気量演算器１２
１と、流出ドレン量演算器１２２，１２３と、水
位設定器１２４と、副水位調節器１２５と、加算
器１２７〜１３０と、制御弁開度修正器１３１
と、加算器１３２とを備えている。
前記制御弁開度発信器１０２は水位制御弁８の
弁開度を検出し、その信号A1を流入ドレン量演
算器１２０に入力し、前記圧力伝送器１０１は水
位制御弁８の上流側の圧力を検出し、その信号
P1を流入ドレン量演算器１２０に入力し、前記
圧力伝送器１０５は第１高圧給水加熱器４内の圧
力を検出し、その信号P2を流入ドレン量演算器
１２０と抽気蒸気量演算器１２１に入力する。
弁開度を検出し、その信号A1を流入ドレン量演
算器１２０に入力し、前記圧力伝送器１０１は水
位制御弁８の上流側の圧力を検出し、その信号
P1を流入ドレン量演算器１２０に入力し、前記
圧力伝送器１０５は第１高圧給水加熱器４内の圧
力を検出し、その信号P2を流入ドレン量演算器
１２０と抽気蒸気量演算器１２１に入力する。
前記流入ドレン量演算器１２０では、前記信号
A1，P1，P2とから第１高圧給水加熱器４への流
入ドレン量Q1を次の(1)式で算出する。
A1，P1，P2とから第１高圧給水加熱器４への流
入ドレン量Q1を次の(1)式で算出する。
Q1＝FpCv√ ……(1)
ただしΔPは下記ΔP0とΔPnを比較し小さい方
を取る。
を取る。
ΔP0＝P1−P2
ΔPn＝Kn（P1−γc・Pv）
ここで
Q1：体積流量、Fp：形状係数
Cv：弁流量係数（＝ｆ（A1））
γc：臨界圧力比、Kn：回復係数
Pv：ドレン蒸気圧、γ：比重量
前記逆止弁開度発信器１０３は抽気逆止弁２６
の弁開度を検出し、その信号A2を抽気蒸気量演
算器１２１に入力し、圧力伝送器１０４は抽気逆
止弁２６の上流側の圧力を検出し、その信号P3
を抽気蒸気量演算器１２１に入力する。
の弁開度を検出し、その信号A2を抽気蒸気量演
算器１２１に入力し、圧力伝送器１０４は抽気逆
止弁２６の上流側の圧力を検出し、その信号P3
を抽気蒸気量演算器１２１に入力する。
前記抽気蒸気量演算器１２１では、前記信号
A2，P2，P3とから第１高圧給水加熱器４への流
入ドレン量Q2を次の(2)式で算出する。
A2，P2，P3とから第１高圧給水加熱器４への流
入ドレン量Q2を次の(2)式で算出する。
Q2＝Ap・Ｖ ……(2)
ただし
Ｖ：抽気蒸気流速（ΔP＝P3−P2＝ｆ（γV2／
2g）の関係より逆算するogは重力加速
度） Ap：抽気蒸気管断面積 γ：比重量（γ＝ｆ（P2）） 前記制御弁開度発信器１０８は水位制御弁１１
の弁開度を検出し、その信号A3を流出ドレン量
演算器１２２に入力し、圧力伝送器１０６は水位
制御弁１１上流側の圧力を検出し、その信号P4
を流出ドレン量演算器１２２に入力し、圧力伝送
器１１０は脱気器１４内の圧力を検出し、その信
号P5を流出ドレン量演算器１２２に入力する。
2g）の関係より逆算するogは重力加速
度） Ap：抽気蒸気管断面積 γ：比重量（γ＝ｆ（P2）） 前記制御弁開度発信器１０８は水位制御弁１１
の弁開度を検出し、その信号A3を流出ドレン量
演算器１２２に入力し、圧力伝送器１０６は水位
制御弁１１上流側の圧力を検出し、その信号P4
を流出ドレン量演算器１２２に入力し、圧力伝送
器１１０は脱気器１４内の圧力を検出し、その信
号P5を流出ドレン量演算器１２２に入力する。
前記流出ドレン量演算器１２２では、前記信号
A3，P4，P5とから、第１高圧給水加熱器４より
脱気器１４に向かつて流れる流出ドレン量Q3を
次の(3)式で算出する。
A3，P4，P5とから、第１高圧給水加熱器４より
脱気器１４に向かつて流れる流出ドレン量Q3を
次の(3)式で算出する。
Q3＝Fp・Cv√ ……(3)
ただしΔPは下記ΔP0とΔPnを比較し小さい方
を取る。
を取る。
ΔP0＝P4−P5
ΔPn＝Kn（P4−γc・Pv）
前記制御弁開度発信器１０９は水位制御弁１０
の弁開度を検出し、その信号A4を流出ドレン量
演算器１２３に入力し、圧力伝送器１０７は水位
制御弁１０の上流側の圧力を検出し、その信号
P6を流出ドレン量演算器１２３に入力し、圧力
伝送器１１１は第３低圧給水加熱器１５内の圧力
を検出し、その信号P7を同流出ドレン量演算器
１２３に入力する。
の弁開度を検出し、その信号A4を流出ドレン量
演算器１２３に入力し、圧力伝送器１０７は水位
制御弁１０の上流側の圧力を検出し、その信号
P6を流出ドレン量演算器１２３に入力し、圧力
伝送器１１１は第３低圧給水加熱器１５内の圧力
を検出し、その信号P7を同流出ドレン量演算器
１２３に入力する。
そして、流出ドレン量演算器１２３では、前記
信号A4，P6，P7とから、第１高圧給水加熱器４
より第３低圧給水加熱器１５へ向かつて流れる流
出ドレン量Q4を次の(4)式で算出する。
信号A4，P6，P7とから、第１高圧給水加熱器４
より第３低圧給水加熱器１５へ向かつて流れる流
出ドレン量Q4を次の(4)式で算出する。
Q4＝Fp・Cv√ ……(4)
ただしΔPは下記ΔP0とΔPnを比較し小さい方
を取る。
を取る。
ΔP0＝P6−P7
ΔPn＝Kn（P4−γc・Pv）
前記流入水量に関連する流入ドレン量演算器１
２０の出力である流入ドレン量Q1と、抽気蒸気
量演算器１２１の出力である流入ドレン量Q2と
を加算器１２７に入れ、加算して第１高圧給水加
熱器４への流入ドレン量Qaを求める。
２０の出力である流入ドレン量Q1と、抽気蒸気
量演算器１２１の出力である流入ドレン量Q2と
を加算器１２７に入れ、加算して第１高圧給水加
熱器４への流入ドレン量Qaを求める。
一方、流出水量に関連する流出ドレン量演算器
１２２，１２３の出力である流出ドレン量Q3，
Q4を加算器１２８に入力し、加算して第１高圧
給水加熱器４からの流出ドレン量Qbを求める。
１２２，１２３の出力である流出ドレン量Q3，
Q4を加算器１２８に入力し、加算して第１高圧
給水加熱器４からの流出ドレン量Qbを求める。
ついで、前記二つの加算器１２７，１２８の出
力を加算器１３０に入力し、加算してドレン偏差
量（値）Qcを求める。
力を加算器１３０に入力し、加算してドレン偏差
量（値）Qcを求める。
前記加算器１３０の出力があるドレン偏差量
（値）Qcを制御弁開度修正器１３１に入力し、こ
の制御弁開度修正器１３１により前記ドレン偏差
量（値）に基づいて水位制御弁１０，１１の制御
量C1を決定する。
（値）Qcを制御弁開度修正器１３１に入力し、こ
の制御弁開度修正器１３１により前記ドレン偏差
量（値）に基づいて水位制御弁１０，１１の制御
量C1を決定する。
ついで、前記制御弁開度修正器１３１の出力で
ある制御量C1を加算器１３２に入力する。
ある制御量C1を加算器１３２に入力する。
ここで、水位検出器１１２による実水位Qdと、
水位設定器１２４に設定されている水位Qeとを
加算器１２９に入力し、両水位の偏差Qfを算出
する。
水位設定器１２４に設定されている水位Qeとを
加算器１２９に入力し、両水位の偏差Qfを算出
する。
次に、加算器１２９の出力である実水位と設定
水位との偏差Qfを比例、積分制御装置である水
位調節器１２５に入力し、前記偏差Qfに基づい
て水位制御弁１０，１１の制御量C2を決定する。
水位との偏差Qfを比例、積分制御装置である水
位調節器１２５に入力し、前記偏差Qfに基づい
て水位制御弁１０，１１の制御量C2を決定する。
ついで、前記水位調節器１２５の出力である制
御量C2を前記加算器１３２に入力する。
御量C2を前記加算器１３２に入力する。
前記加算器１３２では、制御弁開度修正器１３
１からの制御量C1と水位調節器１２５からの制
御量C2とを加算し、実際の制御量を決定し、水
位制御弁１０，１１に制御信号を送るものであ
り、この実施例では第１高圧給水加熱器４と脱気
器１４間の配管に設けられた水位制御弁１１に制
御信号９５を送り、弁開度を調節し、流出ドレン
量を調節することによつて第１高圧給水加熱器４
の水位を制御する。
１からの制御量C1と水位調節器１２５からの制
御量C2とを加算し、実際の制御量を決定し、水
位制御弁１０，１１に制御信号を送るものであ
り、この実施例では第１高圧給水加熱器４と脱気
器１４間の配管に設けられた水位制御弁１１に制
御信号９５を送り、弁開度を調節し、流出ドレン
量を調節することによつて第１高圧給水加熱器４
の水位を制御する。
次に、水位制御器１００の作用を分りやすくす
るために、第６図にそのフローチヤートを示す。
すなわち、第１高圧給水加熱器４への流入ドレン
量が変化した場合、流入ドレン量と流出ドレン量
とのバランスがくずれ、流入、流出ドレン量に偏
差が生ずる。このドレン偏差量（値）に基づき、
水位制御弁開度の修正値を先行的に計算し、この
計算結果に基づき、水位制御弁１１の開度を先行
的に制御する。このため、流入ドレン量変化に伴
う水位変動を先行的に制御することが可能とな
る。さらに、水位検出器１１２による実水位と水
位設定値との偏差を比例、積分のすることにより
水位制御弁の開度を決定し、水位制御弁のフイー
ドバツク制御を行ない、水位偏差をなくすことが
できる。
るために、第６図にそのフローチヤートを示す。
すなわち、第１高圧給水加熱器４への流入ドレン
量が変化した場合、流入ドレン量と流出ドレン量
とのバランスがくずれ、流入、流出ドレン量に偏
差が生ずる。このドレン偏差量（値）に基づき、
水位制御弁開度の修正値を先行的に計算し、この
計算結果に基づき、水位制御弁１１の開度を先行
的に制御する。このため、流入ドレン量変化に伴
う水位変動を先行的に制御することが可能とな
る。さらに、水位検出器１１２による実水位と水
位設定値との偏差を比例、積分のすることにより
水位制御弁の開度を決定し、水位制御弁のフイー
ドバツク制御を行ない、水位偏差をなくすことが
できる。
また、本発明は給水加熱器一般に適用できるこ
と勿論であり、各部の構造も図示実施例に限らず
所期の機能を果しうるものであればよい。
と勿論であり、各部の構造も図示実施例に限らず
所期の機能を果しうるものであればよい。
以上説明したように、本発明によれば、給水加
熱器の流入水量と流出水量との偏差に応じて給水
加熱器の流出側に設けた水位制御弁を制御するの
で、給水加熱器の水位変動を先行的に抑制するこ
とができ、これに実際の水位と設定水位との偏差
に応じて水位制御弁の制御量を補正するので水位
の設定水位からの偏差をなくすことが可能とな
り、これに加え、給水加熱器への流入水量とし
て、加熱用蒸気による水量も考慮するため、水位
の微小な偏差に対しても迅速に応答することが可
能となる。
熱器の流入水量と流出水量との偏差に応じて給水
加熱器の流出側に設けた水位制御弁を制御するの
で、給水加熱器の水位変動を先行的に抑制するこ
とができ、これに実際の水位と設定水位との偏差
に応じて水位制御弁の制御量を補正するので水位
の設定水位からの偏差をなくすことが可能とな
り、これに加え、給水加熱器への流入水量とし
て、加熱用蒸気による水量も考慮するため、水位
の微小な偏差に対しても迅速に応答することが可
能となる。
第１図は従来のドレン水位制御装置の系統図、
第２図はドレン切替点の負荷特性曲線図、第３図
は従来の給水加熱器水位制御装置を用いた場合の
制御特性を示す図、第４図は本発明の一実施例を
示す系統図、第５図は本発明の水位制御器部分の
説明図、第６図は同水位制御器の機能を説明する
フローチヤートである。 ４……第１高圧給水加熱器、５……第１抽気
管、６……ドレン配管、１０，１１……水位制御
弁、１４……脱気器、１５……第３低圧給水加熱
器、２６……抽気逆止弁、９０……流入ドレン量
検出器、９１……流入抽気蒸気量検出器、９２，
９３……流出ドレン量検出器、９４……水位検出
器、１００……水位制御器、１０１，１０４，１
０５，１０６，１０７，１１０，１１１……圧力
伝送器、１０２，１０３，１０８，１０９……制
御弁開度発信器、１１２……水位検出器、１２０
……流入ドレン量演算器、１２１……抽気蒸気量
演算器、１２２，１２３……流出ドレン量演算
器、１２４……水位設定器、１２５……水位調節
器、１２７，１２８，１２９，１３０，１３２…
…加算器、１３１……制御弁開度修正器。
第２図はドレン切替点の負荷特性曲線図、第３図
は従来の給水加熱器水位制御装置を用いた場合の
制御特性を示す図、第４図は本発明の一実施例を
示す系統図、第５図は本発明の水位制御器部分の
説明図、第６図は同水位制御器の機能を説明する
フローチヤートである。 ４……第１高圧給水加熱器、５……第１抽気
管、６……ドレン配管、１０，１１……水位制御
弁、１４……脱気器、１５……第３低圧給水加熱
器、２６……抽気逆止弁、９０……流入ドレン量
検出器、９１……流入抽気蒸気量検出器、９２，
９３……流出ドレン量検出器、９４……水位検出
器、１００……水位制御器、１０１，１０４，１
０５，１０６，１０７，１１０，１１１……圧力
伝送器、１０２，１０３，１０８，１０９……制
御弁開度発信器、１１２……水位検出器、１２０
……流入ドレン量演算器、１２１……抽気蒸気量
演算器、１２２，１２３……流出ドレン量演算
器、１２４……水位設定器、１２５……水位調節
器、１２７，１２８，１２９，１３０，１３２…
…加算器、１３１……制御弁開度修正器。
Claims (1)
- １ 給水加熱器に流入する加熱用蒸気が凝縮して
生じる水量を該加熱用蒸気の圧力値及び蒸気管に
取り付けられた弁の開弁量から算出し、前記給水
加熱器に流入するドレン水量に前記加熱用蒸気に
よる水量を加算して該給水加熱器への総流入水量
を求め、この総流入水量と該給水加熱器からの流
出水量の偏差値を算出し、この偏差値に前記給水
加熱器内における実際の水位と設定水位との偏差
を比例、積分した値を加算し、この加算した値に
基づいて前記給水加熱器の流出側に設けた水位制
御弁を制御し、給水加熱器内の水位を制御するこ
とを特徴とする給水加熱器の水位制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16260680A JPS5786911A (en) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | Method and device for controlling water level of feed water heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16260680A JPS5786911A (en) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | Method and device for controlling water level of feed water heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5786911A JPS5786911A (en) | 1982-05-31 |
| JPH0423286B2 true JPH0423286B2 (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=15757783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16260680A Granted JPS5786911A (en) | 1980-11-20 | 1980-11-20 | Method and device for controlling water level of feed water heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5786911A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6092397U (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-24 | 日立電子株式会社 | 警報回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53131306A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Water level controller for a steam generator |
-
1980
- 1980-11-20 JP JP16260680A patent/JPS5786911A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53131306A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Water level controller for a steam generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5786911A (en) | 1982-05-31 |
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