JPH0464801A - 給水ポンプ再循環流量制御装置 - 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の給水ポンプ再循環流量制御装置
に関する。

（従来の技術） 火力発電プラントにおける給水ポンプ系統の一例を第４
図に示す。第４図において、給水ポンプ１は発電量の増
加に伴いボイラの要求する給水流量をボイラに送給する
ために、ポンプ回転数を増加する構成となっている。一
方、給水ポンプ１にはポンプ過熱を防止するための最少
吸込流量があって、最少吸込流量以上の吸込流量を給水
ポンプ１に流すことが必要である。この最少吸込流量は
給水ポンプ回転数に応じて変わる可変の値である。

もし、吸込流量が最少吸込流量以下になった場合は、警
報を出したり、給水ポンプ１を強制停止させなければな
らない。従って、ボイラへの給水流量が減少し、吸込流
量が減少した場合には、再循環弁２の開度を調節して脱
気器へ戻す再循環流量を増すことにより、給水ポンプ１
の吸込流量を最少吸込流量以上にする必要がある。

給水ポンプ再循環流量制御装置３は、流量エレメント４
に結合された発信器５により得られる吸込流量Ｑと回転
数検出器６により得られる回転数Ｎとに基づき再循環弁
開度指令Ｖを算出して出力する。

その給水ポンプ再循環流量制御装置３の制御ブロック図
を第５図に示す。関数発生器７は回転数Ｎに応じて吸込
流量設定値ＱＴを出力する。この吸込流量設定値ＱＴと
吸込流量Ｑの偏差を偏差演算器８で演算し、比例演算器
９に入力する。

この関数発生器７と比例演算器９の関係を第６図を用い
て説明する。第６図におけるＱＴは吸込流量設定値を示
し、給水ポンプの最少吸込流量はＱｓの少し下にあり、
ポンプの吸込流量を制御する上での目標値はＱｓより上
の領域となる。吸込流量設定値ＱＴはＱｓのαだけ上の
値を示し、比例演算器９の出力は吸込流量Ｑの変化に対
して、再循環弁開度指令を全閉−全開に変化させる値と
なる。すなわち、吸込流量Ｑが吸込流量設定値Ｑｓと一
致した時には、比例演算器９の出力はにαで再循環弁開
度指令■は全開となり、ＱがＱＴ　＝　Ｑｓ＋αと一致
した時には、比例演算器９の出力はＯでＶは全開となる
。

偏差演算器１０は比例演算器９の出力と積分器１２の出
力との偏差を演算する。制限器１１は入力に制限をかけ
て出力するもので、第７図に示す特性となっている。即
ち、制限器１１の入力の極性が正の時は正方向に大きな
信号を出力し、極性が負の時には、負方向に小さな信号
を出力する特性となっている。積分器１２は制限器１１
の出力を入力とし、入力を積分演算して出力する。偏差
演算器１０、制限器１１、積分器１２で構成される制御
器は、積分器１２の出力が比例演算器９の出力に一致す
るように動作するもので、再循環弁開方向の動作（制限
器１１の人力の極性が正の場合に相当）に対しては、再
循環弁を高速で開き、閉方向の動作（制御器１１の入力
の極性が負の場合に相当）に対しては、再循環弁を低速
で閉じる。また、この制御器の目的は、給水ポンプの過
熱防止を図るため再循環弁開動作は高速で行ない、ボイ
ラへ送給する給水流量の外乱を小さくするため再循環弁
閉動作は低速で行なうことにある。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術の問題点を第８図を用いて説明する。

−例として、ポンプの回転数を一定とし、ボイラへ送給
する給水流量を徐々に減少させていく場合の問題点を説
明する。図中、Ｑは吸込流量、　ＱＦはボイラへの給水
流量、ＱＴは吸込流量設定値で、このＱＴはＱｓにαを
加えた値となっている。■は再循環弁開度指令を示す。

ボイラへの給水流量ＱＦを徐々に減少させていくと、再
循環弁開度指令が全開であるため、吸込流ｉＱはＱＦと
同じ値となって減少する。さらに、ボイラへの送給を減
少させ吸込流量ＱがＱＴより少なくなると、再循環弁開
度指令■が増加する。このため再循環弁を流れる流量が
増加し吸込流量Ｑが増加するがボイラへの給水流量ＱＦ
は減少する。この時、給水ポンプの過熱防止の目的から
再循環弁開度指令Ｖの増加が高速であるため、ボイラへ
の給水流量ＱＦは急減となる。このため、ボイラの給水
流量制御は必要とする値へＱＦを増加させるように制御
する。吸込流量Ｑが増加した後、再循環弁は緩閉してい
くが、再びＱがＱＴより少なくなると前記と同様の動作
を繰り返す。

このように、ボイラからみると給水流量の減少過程にお
いて、給水流量ＯＦの急減が繰り返され制御上の外乱と
なっている。

そこで本発明は、必要以上に再循環弁開度が急開するこ
とを防止し、ボイラへ送給する給水流量の減少を少なく
することと、従来並に吸込流量の減少に対しては最少吸
込流量を確保することとの両立を可能とする給水ポンプ
再循環流量制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、給水ポンプの吸込流量設定値を発生する関数
発生器を備え、吸込流量設定値と給水ポンプの吸込流量
の偏差に応して再循環弁開度指令を作成する制御器と、
前記吸込流量設定値より高い設定値と前記吸込流量の偏
差を零とするように再循環弁開度指令を作成する制御器
を備え、二つの制御器の出力を選択し再循環弁開度指令
を出力することを特徴としたものである。

（作用） ボイラへ送給する給水流量が減少過程または低値である
場合には、吸込流量と吸込流量設定値より高い設定値と
の偏差を零にする制御器が出力する再循環弁開度指令を
選択し、ボイラへ送給する給水流量を急減させることな
く給水ポンプの必要とする吸込流量を確保する。一方、
ボイラへ送給する給水流量が急減した場合には、吸込流
量設定値と吸込流量との偏差に応じた信号を作成する制
御器が出力する再循環弁開度指令を選択し、再循環弁を
急開させ、給水ポンプの過熱を防止する。

（実施例） 本発明の一実施例である給水ポンプ再循環流量制御装置
の制御ブロック図を第１図に示す。

図中、第５図と同一符号は同一部分を示し、第５図と異
なる点は、バイアス設定器Ｉ３、加算器１４、偏差演算
器１５、比例積分演算器１６、高値選択器１７からなる
破線で囲んだ部分を追加している点である。この加算器
１４は設定器１３に設定されるバイアス値Ａと関数発生
器７より出力される吸込流量設定値ＱＴとを入力して加
算し、吸込流量設定値Ｑｕ　＝ＱＴ＋Ａを作成する。偏
差演算器１５は吸込流量Ｑと吸込流量設定値Ｑｕを入力
し、偏差を比例積分演算器１６へ出力する。比例積分演
算器１６は入力した偏差信号が零となるように再循環弁
開度指令を作成する。

高値選択器１７は前記積分器１２の出方と比例積分演算
器１６の出力とを入力し、高値の入力を出方する。

次に、第１図の作用を第２図を参照して説明する。

第７図中、Ｑυは吸込流量設定値ＱＴにバイアス値Ａを
加えた値である。ＶＡは第１図の積分器１２の出方であ
り、ＶＢは第１図の比例積分器】６の出力である。

通常、高値選択器１７は比例積分器１６の出方ＶＢを選
択して出力している。今、ボイラへ送給する給水流量Ｑ
Ｆを減少していき、Ｑり以下となると、比例積分器１６
の出力ＶＢの値が０より大きくなることにより再循環弁
が全閉から徐々に開いていく。

これにより、吸込流量Ｑは比例積分器１６の作用によっ
て吸込流量設定値Ｑｕとなるように制御される。また、
この時、吸込流量ＱはＱＴ以下とならないため、ＶＡは
０以下のままである。

この状態でプラント異常の発生等により、ボイラへ送給
する給水流量ＱＦが急減し吸込流量ＱがＱＴ以下となっ
た場合は、比例積分器１６で構成される制御器に対して
偏差演算器ＩＯ，ｆｆ１Ｊ限器１１、積分器１２で構成
される制御器の方が速いため、積分器１２の出力側に直
ちにＱの減少に相当するＶＡが出力される。この結果、
ＶＡがＶＢより大きくなり、高値選択器１７でＶＡが選
択されて再循環弁開度指令Ｖが急開し、吸込流量ＱがＱ
ｓ以下となることを防止する。

これにより、従来技術と同様に給水ポンプの吸込流量の
低下による過熱を防止しながら、給水のポンプの低流量
域及び流量減少過程における再循環弁が急開することに
よるボイラへ送給する給水流量の急減を防止することが
可能となる。

第３図に本発明における他の実施例を示す。図中、第１
図と同一符号は同一または相当部分を示し、関数発生器
１８は回転数Ｎに応じて吸込流量設定Ｑｕを発生させる
。この関数発生器１８の設定値は、関数発生器７に設定
される関数より、バイアス値Ａだけ高い吸込流量設定値
Ｑｕを発生するように設定すればよく、給水ポンプの運
用を考慮した設定を行なう。また、高値選択器１７は、
積分器１２を吸込流量の偏差に応じた制御器と、偏差を
零とする制御器の間で共用することを可能とし、かつ、
より大きな開方向の信号を選択することを可能とする。

すなわち、吸込流ＨｋＱが急減した場合には、制限器１
１の出力の方が比例演算器１９の出力より大きくなり、
吸込流量設定値ＱＴと吸込流量Ｑとの偏差に応じて再循
環弁開度指令Ｖを急開させるように作用する。一方、吸
込流量が緩やかに変化する場合には、吸込流量設定値よ
り高い設定値Ｑｕと吸込流ｉＱとを＝・致させるように
再循環ｊｔ開度指令ｙｌ出力する。以」二のような構成
としても、給水ポンプの過熱防止とボイラへ送給する給
水流量の急減防止を両立させることが可能となる。

なお、吸込流量の偏差に応じて再循環弁を操作する制御
器の出力と、吸込流量の偏差を零とするように再循環弁
を操作する制御器の出力とを選択する方法として、吸込
流量の偏差の大きい方または制御器の出力の大きい方を
条件として制御器の出力を切替える方法があることはい
うまでもない。

また、−１１記実施例では、関数発イ１器７にて吸込流
量設定値としてＯＴを発生させる例について示したが、
吸込流量設定値としてＱｓを発生させＱＴはＱＴ＝Ｑｓ
＋αとして求めてもよいことはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、給水ポンプの吸込
流量低下による過熱を防止するとともに、給水ポンプの
低流量域及び流量減少過程における再循環弁が急開する
ことによるボイラへ送給する給水流量の急減を防止する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る制御装置の構成図、第
２図は第１図の制御装置による制御特性説明図、第３図
は本発明の他の実施例による制御装置の構成図、第４図
は一般的な給水ポンプ系統の説明図、第５図は従来の制
御装置の構成図、第６図は吸込流量設定値関数発生器の
特性説明図、第７図は制限器の特性説明図、第８図は従
来の制御装置による制御特性説明図である。 １・・・給水ポンプ、２・・・再循環弁、３・・給水ポ
ンプ再循環流量制御装置、４・・・流量エレメント、５
・発信器、６・・回転数検出器、７，１８・・・吸込流
量設定値関数発生器、８．］、０．１５・・偏差演算器
、９，１９・・・比例演算器、１１・・・制限器、１２
・・・積分器、１３・・・設定値、１４・・加算器、１
６・・・比例積分演算器、１７・・・高値選択器。 代理人　弁理士　　紋　１）　誠 回転数Ｎ 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　給水ポンプの回転数に応じた吸込流量設定値を発生す
   るための関数発生手段と、前記吸込流量設定値と前記給
   水ポンプの吸込流量との偏差に応じて再循環弁を操作す
   る制御手段とを備えた給水ポンプ再循環流量制御装置に
   おいて、前記吸込流量設定値より高い設定値と前記給水
   ポンプの吸込流量との偏差を零とするように再循環弁を
   操作する第２の制御手段と、前記二つの制御手段の出力
   の大きい方を選択して再循環弁を操作する高値選択手段
   とを設けたことを特徴とする給水ポンプ再循環流量制御
   装置。