JPH0452845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発電所の起動方法及び同装置に係
り、特に自動化プラント及び毎日起動停止（以下
DSSと称す）火力発電プラントの如く起動回数が
多く負荷変化も頻繁に行なわれるプラントに好適
な起動方法及び同装置に関するものである。

〔従来の技術〕

火力発電所における水質調整の為の水質判定に
ついては、火力原子力発電Vol.32、No.８“九州電
力豊前２号機超臨界プラントの自動化”に詳し
い。

水質判定法は、自動計測（濁度測定）と手操作
による分析との２方法に大別され、それぞれ長短
を有している。

そこで、従来一般に水の濁りを濁度検出器によ
り自動的に測定して、その値を基に水質判定を行
うと共に、更に確認の意味で試料採取装置に取り
込んだ試料水の全鉄分をJIS−B8224のTPTZ法
の手分析〔全鉄を予めイオン状に溶かした後、鉄
イオンがTPTZ（２，４，６−トリピリジル−Ｓ
−トリアジン）と反応して呈する青色のキレート
化合物の吸光度を測定して定量する方法〕による
分析値を求め、両者の妥当性を確認して最終水質
判定を行なつていた。

前記の濁度自動測定は、高濃度ではある程度手
分析値と、同じ傾向の値を示すが低濃度では精度
が悪かつた。また、TPTZ法は手分析の為判定に
時間を要し且つ操作判定において操作員の経験を
必要としていた。又、濁度検出器においてはクリ
ーンアツプ時の高濃度域（０〜数百ppmオーダ）
では、鉄分計測精度は同じ傾向を示すがボイラ点
火後から通常運転時の低濃度管理値、（50ppb以
下）では濁度分析計の測定原理上、高精度が得ら
れなかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のごとく、自動測定のみに頼つては判定精
度が低くなるが、これに手分析を併用すると長時
間を要し、その結果として火力発電所の起動操作
所要時間が永く、また、運転中の給電指令に対し
て即応できないといつた不具合が有つた。

本発明は上記の事情に鑑みて為されたもので、
火力発電所の水質を、迅速かつ高精度で判定し迅
速に起動することの出来る方法、及び、上記方法
に好適な装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために創作した本発明の
方法、装置について、先ずその基本的原理を略述
する。

本発明者らの基礎研究により、火力発電所にお
ける各種運転状態（即ち、プラントクリーンアツ
プ時、鉄分の低レンジから高レンジに至る迄の連
続測定を実施させる発電所の起動過程、負荷上昇
過程、通常運転過程、負荷降下過程、負荷停止過
程の鉄分測定）につき、各クリーンアツプ毎にお
ける手分析測定による全鉄濃度値と（自動）濁度
計の指示値とに相関関係がある事が判つた。

前記の目的（迅速、高精度の水質判定）は、各
クリーンアツプモードにおける濁度計計測値と鉄
分との相関係数により自動補正を加え、この補正
値とプラントブレークポイント毎に判定値とを比
較して運用することによつて達成される。

上述の基本原理を実用面に適用するための具体
的な構成として、本発明に係る起動方法で採用す
る水質判定方法は、火力発電所における各種の運
転状態のそれぞれについて、(a)予め自動計器によ
る水の濁度を測定すると共に、手分析による水の
鉄分濃度測定とを行い、各運転状態における濁度
と鉄分濃度との関係を把握しておき、(b)実際の運
転操作に際して自動計器による濁度を測定し、(d)
上記の濁度測定値と、測定時における運転状態と
に基づいて予め把握してあつた「濁度−鉄濃度の
相関関係」によつて鉄濃度を算出することを特徴
とする。

また、上記の発明方法を容易に実施してその効
果を充分に発揮せしめ得るように創作した本発明
の装置は、(a)予め自動計器によつて測定した水の
濁度と、予め手分析によつて測定した水の鉄分濃
度との「濁度−鉄濃度相関関係」を記憶する手段
と、(b)火力発電所の運転中において自動計器によ
つて測定した水の濁度を入力する手段と、(c)上記
の入力された濁度を、前記の「濁度−鉄濃度相関
関係」に基づいて鉄濃度に換算する手段と、(d)上
記の換算された鉄濃度を基準値と比較する演算手
段とを備えたことを特徴とする。

〔作 用〕

上述の方法によれば、火力発電プラントの各種
運転状態ごとに、自動濁度計による鉄分濃度推定
の誤差を修正して精度を上げることが出来るの
で、自動濁度計のみに頼る場合の迅速性と、手分
析を併用する場合の高精度とを両立せしめること
が出来る。

〔実施例〕

次に本発明の適用対象である発電所における自
動サンプリングについて第２図及び第３図を用い
て説明する。

第３図に記載の工程表は各クリーンアツプにお
ける自動サンプリング弁の動き及びこれに対応し
た濁度分計の計測実施工程を示す。表中実線部が
自動サンプリング弁開動作、濁度分析計の計測動
作範囲を表わす。本表から判るように、起動から
停止に至る迄所要動作は全て自動化されている。

次に第２図に記載の系統図を用いて発電所のク
リーンアツプの方法を以下説明する。

プラント起動時の復水クリーンアツプ工程は復
水器５６で復水された復水は復水ポンプ５７で昇
圧され、復水ブローイングし、この時のサンプル
S₁点のサンプル水をサンプリングラツク７に導
き、濁度計１でこのサンプル点の濁度を検出し、
本工程の水質判定基準値がクリアされる水質管理
値になるとサンプル水は復水器５６に循環され、
復水クリーンアツプ工程は終了する。

次に、復水器５６、復水ポンプ５７、低圧ヒー
タ５８、脱気器５９から復水器５６への低圧クリ
ーンアツプブロー循環を行ない次の高圧ヒータク
リーンアツプ工程として、復水器５６、復水ポン
プ５７、低圧ヒータ５８、脱気器５９、給水ポン
プ６０、高圧ヒータ６１を介し、低圧クリーンア
ツプブローイングし、サンプルS3点の水質を管
理し、規定値以下になると、復水器５６へ循環す
る。ここでは、濁度（鉄濃度）について述べた
が、発電所においては、ボイラ水の鉄濃度、PH、
溶存酸素等の水質管理がされている。このように
してボイラ水壁５１、フラツシユタンク５２、過
熱器５３、高圧タービン５４、中低圧タービン５
５にサイクル化し水・蒸気の水質が管理されてい
る。

次に、クリーンアツプ工程の一部を第３図にて
説明する。起動工程において、各系統毎にブレー
クポイントを設け、工程毎に次のブレークポイン
トを復水クリーンアツプBp１、低圧クリーンア
ツプBp２、高圧クリーンアツプBp３、ボイラブ
ローBp４、点火〜通常運転Bp５の順に設ける。
各々の工程毎のサンプル水S₁・S₂・S₃・S₄・S₅
（第２図参照）は、サンプリングラツク７へ導か
れ各々の工程に応じて切替弁V₁〜V₅が開し、濁
度計１へ導かれる。次に、復水クリーンアツプ
Bp１を例に取り、濁度計の判定自動化方式を説
明する。

サンプル水S₁は切替弁V₁を介し、濁度計１へ
導かれ濁度計１の分析値２を得る。

第１図は本発明の１実施例を示す系統図であ
る。

既述の如く、自動濁度分析計については迅速性
に優れているが低濃度の精度が悪いが、濁度分析
計計測値と、試運転時の手分析値の関数が濁度−
鉄濃度として相関関係がある事が実証されている
ことから、各工程に対応したブレークポイント
Bp１〜Bpnについて鉄濃度を設定し、これに基
づいて、鉄濃度判定値F_e1〜F_eN、各クリーンアツ
プ毎に応じた濁度−鉄濃度相関関数F_G1〜F_GN、及
び各クリーンアツプ毎に分析計指示値から相当鉄
濃度信号を作る為の掛算器X₁〜X_o、各クリーン
アツプ毎の水質判定を実行する比較器C₁〜C_Nを
用いて、当該クリーンアツプ時の分析計指示計よ
り、次工程クリーンアツプへ移行する際の水質判
定を自動的に実行させている。次に復水をクリー
ンアツプする場合を例にとり説明する。分析計指
示値は復水クリーンアツプ用掛算器X₁に入力さ
れる。ここでは別に復水クリーンアツプ用濁度−
鉄濃度相関関数発生器F_e1からの信号も入力され
て演算が実行され、濁度分析計補正信号F_G11を得
る。第４図Ａは、前記F_G1の相関関係を示す図表
である。前記補正信号F_G11と、復水クリーンアツ
プ用鉄濃度判定値から作られたFe−１なる信号
とを比較器C₁にて、F_G11−Fe−１の演算を実行
させ、この結果F_G11＞Fe−１の時は水質不良とし
て復水ブローを継続実行させ、F_G11＜Fe−１にな
つた時ブローから循環へ移行して水を復水器で回
収する。しばらく復水クリーンアツプの復水循環
運転を実施した後、次段クリーンアツプである低
圧クリーンアツプ指令BP−２及びプラント条件
により低圧クリーンアツプブローへと進む、ここ
で分析計指示値（自動濁度計の出力信号）は低圧
クリーンアツプ用掛算器X₂へ入力される。低圧
クリーンアツプ用掛算器X₂へは低圧クリーンア
ツプ用濁度鉄分相関関数発生器F_G2からの信号も
入力されて演算が実行され、濁度分析計補正信号
F_G21を得る。上記の信号F_G21と低圧クリーンアツ
プ用鉄濃度判定値から作られたFe−２なる信号
を比較器C₂にてF_G21−Fe−２の演算を実行させ
る。以下は復水クリーンアツプと同様の進行とな
り、F_G21＜Fe−２になつた時ブローから循環へ移
行する。この様にして順次同様な過程を各クリー
ンアツプ毎に実行し、水質判定を自動的に処理さ
せる。第４図Ｂは、Ｎ番目の濁度−鉄濃度相関関
係FGNの内容を示す図表である。

従来手分析を含めた運転員の判断を介在して起
動に多くの時間を費していた運転過程が、前述の
ように濁度分析計のオンライン判別回路を設ける
ことにより、大幅な起動時間の削減が可能となつ
た。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の水質判定方法に
よれば、自動濁度計による水質測定の迅速性を失
うことなく、しかも、手分析による確認操作を併
用した場合と同様の高精度、高信頼性をもつて水
質を判定することが出来るという優れた実用的効
果を奏し、火力発電所の起動所要時間の短縮、及
び、給電指令に対する即応性の向上に貢献すると
ころ多大である。

また、本発明の装置によれば、上記の発明方法
を容易に実施してその効果を充分に発揮させるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例と示す系統図であ
る。第２図は本発明の適用対象である火力発電所
におけるサンプリング系統図、第３図は自動サン
プリングの工程表である。第４図Ａ，Ｂは前記実
施例における「濁度−鉄濃度相関関係」を示す図
表である。 １…濁度計、２…濁度分析計、３…手分析値、
４…判定基準値、５…運転員の判定操作、６…比
較器、７…サンプリングラツク、８…水質判定回
路、９…ブレークポイント、１０…サンプリング
水切替弁、１５…関数発生器、１６…水質判定回
路、５１…ボイラ水壁部、５２…フラツシユタン
ク、５３…過熱器部、５４…高圧タービン、５５
…中低圧タービン、５６…復水器、５７…復水ポ
ンプ、５８…低圧ヒータ、５９…脱気器、６０…
給水ポンプ、６１…高圧ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 復水クリーンアツプ工程、低圧クリーンアツ
   プ工程、高圧クリーンアツプ工程、ボイラコール
   ドアツプ工程、ボイラホツトクリーンアツプ工程
   の各運転工程を、各運転工程における水質濁度が
   各運転工程対応に定められた水質基準を満たした
   ときに順に進み、通気併入負荷運転に入る火力発
   電所の起動方法において、予め各運転工程におけ
   る濁度と鉄分濃度との相関関係を求めておき、火
   力発電所の実際の起動時には、計測器にて各運転
   工程における水質の濁度を自動計測し、この自動
   計測値と運転工程毎の前記相関関係から鉄分濃度
   を求め、この鉄分濃度が運転工程毎に定められた
   基準値以下に達したとき次の運転工程に進むこと
   を特徴とする火力発電所の起動方法。 ２ 各運転工程における水の濁度と鉄分濃度との
   相関関係は予め手分析により求めておくことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の火力発電所
   の起動方法。 ３ 復水器と、低圧ヒータと、復水器の復水を低
   圧ヒータに送る復水ポンプと、低圧ヒータからの
   復水を脱気する脱気器と、高圧ヒータと、ボイラ
   と、脱気器からの復水を高圧ヒータを通してボイ
   ラに給水する給水ポンプと、ボイラからの蒸気が
   供給される蒸気タービンと、復水ポンプから吐出
   される水を復水器に戻す第１の循環路と、脱気器
   から吐出される水を復水器に戻す第２の循環路
   と、高圧ヒータから吐出される水を復水器に戻す
   第３の循環路と、ボイラのフラツシユタンク内の
   水を復水器に戻す第４の循環路とを備えて成る火
   力発電所において、 復水ポンプから吐出される水の一部、脱気器か
   ら吐出される水の一部、高圧ヒータから吐出され
   る水の一部、ボイラのフラツシユタンク内の水の
   一部、及びボイラから蒸気タービンに供給される
   蒸気の一部を夫々取り込み、夫々の水の濁度を自
   動計測する濁度計と、 復水クリーンアツプ工程、低圧クリーンアツプ
   工程、高圧クリーンアツプ工程、ボイラコールド
   アツプ工程、ボイラホツトクリーンアツプ工程の
   各運転工程毎の水の濁度と鉄分濃度との相関関係
   を予め記憶した手段と、 前記濁度計が自動計測した濁度の値と、当該運
   転工程に対応する前記相関関係とから当該運転工
   程における鉄分濃度を求め、この鉄分濃度が当該
   運転工程における基準値に達したとき、前記循環
   路の循環を制御して次の運転工程に移行させる手
   段と からなる水質自動判定装置を備えることを特徴と
   する火力発電所の起動装置。