JPH056002B2 - - Google Patents
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- JPH056002B2 JPH056002B2 JP58123360A JP12336083A JPH056002B2 JP H056002 B2 JPH056002 B2 JP H056002B2 JP 58123360 A JP58123360 A JP 58123360A JP 12336083 A JP12336083 A JP 12336083A JP H056002 B2 JPH056002 B2 JP H056002B2
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はボイラ給水をタービン駆動給水ポンプ
で送水する発電プラントに係り、特に、主蒸気圧
力を部分負荷時低下させ運転する変圧発電プラン
トのFCB（フアスト・カツト・バツク）運転移行
時の給水ポンプタービン駆動蒸気系に関する。
で送水する発電プラントに係り、特に、主蒸気圧
力を部分負荷時低下させ運転する変圧発電プラン
トのFCB（フアスト・カツト・バツク）運転移行
時の給水ポンプタービン駆動蒸気系に関する。
近年、発電プラントの熱効率を向上させるた
め、部分負荷時に主蒸気圧力を低下させ、運転す
る変圧発電プラントが増加している。また、送電
線事故により送電が出来なくなつた場合、急速に
所内負荷まで負荷が減少し、送電線復旧により、
ただちに再併入し、負荷上昇可能なよう所内負荷
にて待機運転する、すなわち、FCB運転機能を
備えた発電プラントが増加してきている。
め、部分負荷時に主蒸気圧力を低下させ、運転す
る変圧発電プラントが増加している。また、送電
線事故により送電が出来なくなつた場合、急速に
所内負荷まで負荷が減少し、送電線復旧により、
ただちに再併入し、負荷上昇可能なよう所内負荷
にて待機運転する、すなわち、FCB運転機能を
備えた発電プラントが増加してきている。
従来の部分負荷運転時にも、主蒸気圧力が一定
な定圧発電プラントでは、FCB運転時給水ポン
プタービンの駆動蒸気源を主タービン抽気より主
蒸気に切替え、継続運転しても、給水ポンプター
ビンの排気温度が上昇し、制限値を越える問題が
なかつたが、変圧発電プラントでは部分負荷時主
蒸気のエンタルピが高いこと、給水ポンプタービ
ンの所要動力が小さくなり、内部効率が悪くなる
ことにより、FCB運転により給水ポンプタービ
ンの駆動蒸気を主蒸気に切替え継続運転すると給
水ポンプタービン排気室温度が制限値（約150℃）
以上に上昇し、給水ポンプタービンのアライメン
ト、排気バタフライ弁シート部耐温等問題が生じ
る。
な定圧発電プラントでは、FCB運転時給水ポン
プタービンの駆動蒸気源を主タービン抽気より主
蒸気に切替え、継続運転しても、給水ポンプター
ビンの排気温度が上昇し、制限値を越える問題が
なかつたが、変圧発電プラントでは部分負荷時主
蒸気のエンタルピが高いこと、給水ポンプタービ
ンの所要動力が小さくなり、内部効率が悪くなる
ことにより、FCB運転により給水ポンプタービ
ンの駆動蒸気を主蒸気に切替え継続運転すると給
水ポンプタービン排気室温度が制限値（約150℃）
以上に上昇し、給水ポンプタービンのアライメン
ト、排気バタフライ弁シート部耐温等問題が生じ
る。
本発明の目的は、変圧発電プラントにおいて、
FCB運転時、給水ポンプタービンの排気室温度
が制限値以上に上昇しない手段を提供するにあ
る。
FCB運転時、給水ポンプタービンの排気室温度
が制限値以上に上昇しない手段を提供するにあ
る。
本発明の要点はFCB運転移行時、給水ポンプ
タービンの駆動蒸気を主タービン抽気よりの低圧
蒸気より主蒸気に切替え、その後、給水ポンプタ
ービン排気室温度が制限値以上に上昇するまでの
時間内に補助蒸気に切替えることを特徴とする。
タービンの駆動蒸気を主タービン抽気よりの低圧
蒸気より主蒸気に切替え、その後、給水ポンプタ
ービン排気室温度が制限値以上に上昇するまでの
時間内に補助蒸気に切替えることを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面を参考にし詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、ボイラ給水をタービン駆動給水ポン
プで送水する一般的な発電プラントの蒸気・水系
統図である。図において、ボイラ１０から発生し
た蒸気は主蒸気管１４を経て、高圧タービン２１
に供給され仕事をする。高圧タービン２１の排気
蒸気は低温再熱蒸気管１５を経て再熱器１３で加
熱後、高温再熱蒸気管１６を経て中圧タービン２
２、低圧タービン２３に供給され仕事をして後、
復水器２４に回収される。復水器２４で凝縮した
復水は、復水ポンプ３１により復水管３２、低圧
給水加熱器３３を経て、脱気器３４に送水され
る。脱気器貯水は給水ポンプ３５，３６により給
水管３７、高圧給水加熱器３８を経て、ボイラ１
０に送水される。給水ポンプ３５，３６は、約
250MW以上の発電プラントで、通常、プラント
起動時運転される電動機駆動給水ポンプ３６が１
台と負荷運転中運転されるタービン駆動給水ポン
プ３５が２台が設置されている。給水ポンプ３５
を駆動する給水ポンプタービン５０はタービン２
０より抽出した低圧蒸気管５２と主蒸気よりの高
圧蒸気管５３の蒸気により駆動されるようになつ
ている。また、電動機給水ポンプ３６故障時のプ
ラント起動を考慮して、ボイラ１０よりの蒸気を
圧力調節弁５４，５５で減圧し、補助蒸気管５６
を低圧蒸気管５２に接続し、給水ポンプタービン
５０を駆動する補助蒸気系を設置しているプラン
トもある。給水ポンプタービンの排気は排気管５
７、バタフライ弁５８を経て復水器２４に回収さ
れる。
プで送水する一般的な発電プラントの蒸気・水系
統図である。図において、ボイラ１０から発生し
た蒸気は主蒸気管１４を経て、高圧タービン２１
に供給され仕事をする。高圧タービン２１の排気
蒸気は低温再熱蒸気管１５を経て再熱器１３で加
熱後、高温再熱蒸気管１６を経て中圧タービン２
２、低圧タービン２３に供給され仕事をして後、
復水器２４に回収される。復水器２４で凝縮した
復水は、復水ポンプ３１により復水管３２、低圧
給水加熱器３３を経て、脱気器３４に送水され
る。脱気器貯水は給水ポンプ３５，３６により給
水管３７、高圧給水加熱器３８を経て、ボイラ１
０に送水される。給水ポンプ３５，３６は、約
250MW以上の発電プラントで、通常、プラント
起動時運転される電動機駆動給水ポンプ３６が１
台と負荷運転中運転されるタービン駆動給水ポン
プ３５が２台が設置されている。給水ポンプ３５
を駆動する給水ポンプタービン５０はタービン２
０より抽出した低圧蒸気管５２と主蒸気よりの高
圧蒸気管５３の蒸気により駆動されるようになつ
ている。また、電動機給水ポンプ３６故障時のプ
ラント起動を考慮して、ボイラ１０よりの蒸気を
圧力調節弁５４，５５で減圧し、補助蒸気管５６
を低圧蒸気管５２に接続し、給水ポンプタービン
５０を駆動する補助蒸気系を設置しているプラン
トもある。給水ポンプタービンの排気は排気管５
７、バタフライ弁５８を経て復水器２４に回収さ
れる。
第２図はFCB運転移行時の特性を示すもので、
FCB指令により、タービン負荷Ａは数秒で所内
負荷となり、燃料量Ｂ、給水量Ｃ、ボイラ空気量
Ｄは10〜30秒間で所内負荷運転時の運転状態に移
行され、急速な特性変化であるため、FCB運転
移行時の制御性が重要である。FCB運転移行時、
給水ポンプ３５は１台停止し、残りの１台の給水
ポンプで所内負荷運転時必要な給水量をボイラ１
０に送水するが、給水ポンプタービン５０の駆動
蒸気源は、FCB動作によりタービン２０の負荷
が急激に減少するため、タービン抽気も急激に低
下し、低圧蒸気５２で給水ポンプタービン５０を
運転することが不可能となる。このため、主蒸気
よりの高圧蒸気５３に切替え運転されることとな
る。
FCB指令により、タービン負荷Ａは数秒で所内
負荷となり、燃料量Ｂ、給水量Ｃ、ボイラ空気量
Ｄは10〜30秒間で所内負荷運転時の運転状態に移
行され、急速な特性変化であるため、FCB運転
移行時の制御性が重要である。FCB運転移行時、
給水ポンプ３５は１台停止し、残りの１台の給水
ポンプで所内負荷運転時必要な給水量をボイラ１
０に送水するが、給水ポンプタービン５０の駆動
蒸気源は、FCB動作によりタービン２０の負荷
が急激に減少するため、タービン抽気も急激に低
下し、低圧蒸気５２で給水ポンプタービン５０を
運転することが不可能となる。このため、主蒸気
よりの高圧蒸気５３に切替え運転されることとな
る。
第３図は、低負荷時よりFCB運転した場合の
給水ポンプタービンの熱膨脹線図を示す。定圧発
電プラントでは、主蒸気Ｈ点より給水ポンプター
ビン排気Ｊ点に熱膨脹し、排気室温度が約36℃と
高くならないが、変圧プラントの場合、低負荷で
は主蒸気圧力が低いため、エンタルピーが高くな
り、また、給水ポンプタービンの所要動力も小さ
くなるため、内部効率も悪くなり、主蒸気Ｋ点よ
り給水ポンプタービンＬ点に熱膨脹し、排気室温
度が約200℃と高くなる。このため、給水ポンプ
タービンのアライメント、排気バタフライ弁シー
ト部の耐温等問題となる。
給水ポンプタービンの熱膨脹線図を示す。定圧発
電プラントでは、主蒸気Ｈ点より給水ポンプター
ビン排気Ｊ点に熱膨脹し、排気室温度が約36℃と
高くならないが、変圧プラントの場合、低負荷で
は主蒸気圧力が低いため、エンタルピーが高くな
り、また、給水ポンプタービンの所要動力も小さ
くなるため、内部効率も悪くなり、主蒸気Ｋ点よ
り給水ポンプタービンＬ点に熱膨脹し、排気室温
度が約200℃と高くなる。このため、給水ポンプ
タービンのアライメント、排気バタフライ弁シー
ト部の耐温等問題となる。
また、第４図は変圧発電プラントの低負荷時、
給水ポンプタービンの駆動蒸気を低圧蒸気より主
蒸気よりの高圧蒸気に切替えた時の給水ポンプ排
気室温度を実機により測定したデータを基に予測
したもので、給水ポンプタービンのメタル熱伝達
等により、３〜４分遅れ整定後の排気温度に達す
る。
給水ポンプタービンの駆動蒸気を低圧蒸気より主
蒸気よりの高圧蒸気に切替えた時の給水ポンプ排
気室温度を実機により測定したデータを基に予測
したもので、給水ポンプタービンのメタル熱伝達
等により、３〜４分遅れ整定後の排気温度に達す
る。
本発明は、第３図、第４図の現象に着目してな
されたもので、FCB動作により給水ポンプター
ビンの駆動蒸気を給水量の絞り込過程では従来よ
り実績のある低圧蒸気より主蒸気よりの高圧蒸気
に切替え運転し、給水流量が安定し、かつ、給水
ポンプタービン排気室温度が制限値以上に上昇す
るまでの間（２〜３分以内）に給水流量制御に外
乱を与えることなく補助蒸気に切替えることを特
徴とする。
されたもので、FCB動作により給水ポンプター
ビンの駆動蒸気を給水量の絞り込過程では従来よ
り実績のある低圧蒸気より主蒸気よりの高圧蒸気
に切替え運転し、給水流量が安定し、かつ、給水
ポンプタービン排気室温度が制限値以上に上昇す
るまでの間（２〜３分以内）に給水流量制御に外
乱を与えることなく補助蒸気に切替えることを特
徴とする。
第５図は、本発明による給水ポンプタービンの
駆動蒸気系統の実施例を示す。第５図で、FCB
動作により給水ポンプタービン５０の駆動蒸気
は、低圧蒸気５２より主蒸気５３に切替え、その
後、補助蒸気５６に切替える。この時、低圧加減
弁６１は全開しており、FCB指令後直ちに補助
蒸気５６を供給すると、給水流量制御に外乱を与
え給水流量の絞り込み制御が不安定になる。この
ため、補助蒸気管５６には圧力調節弁５５と圧力
調節弁出口側の圧力を調整する圧力調節器６２が
設置されており、圧力調節器６２と圧力調節弁５
５を連絡する制御空気配管６３にはローセレクタ
ー６４が設置されており、FCB信号６５でタイ
マー６６により一定時間後、電磁弁６７を動作さ
せ、ランプ関数器６８で圧力調節弁５５を徐々に
開後圧力制御させるものである。なお、オリフイ
ス６９は補助蒸気管５６を常時ウオーミングして
おくためのものである。
駆動蒸気系統の実施例を示す。第５図で、FCB
動作により給水ポンプタービン５０の駆動蒸気
は、低圧蒸気５２より主蒸気５３に切替え、その
後、補助蒸気５６に切替える。この時、低圧加減
弁６１は全開しており、FCB指令後直ちに補助
蒸気５６を供給すると、給水流量制御に外乱を与
え給水流量の絞り込み制御が不安定になる。この
ため、補助蒸気管５６には圧力調節弁５５と圧力
調節弁出口側の圧力を調整する圧力調節器６２が
設置されており、圧力調節器６２と圧力調節弁５
５を連絡する制御空気配管６３にはローセレクタ
ー６４が設置されており、FCB信号６５でタイ
マー６６により一定時間後、電磁弁６７を動作さ
せ、ランプ関数器６８で圧力調節弁５５を徐々に
開後圧力制御させるものである。なお、オリフイ
ス６９は補助蒸気管５６を常時ウオーミングして
おくためのものである。
また、他の実施例として、FCB運転時主蒸気
流入により給水ポンプタービン排気室温度が上昇
するのは、主蒸気圧力が低い低負荷時であるた
め、第５図の電磁弁６７への動作指令にFCB信
号とタービン負荷、または、主蒸気圧力信号の
AND回路を入れても同様の効果が得られる。
流入により給水ポンプタービン排気室温度が上昇
するのは、主蒸気圧力が低い低負荷時であるた
め、第５図の電磁弁６７への動作指令にFCB信
号とタービン負荷、または、主蒸気圧力信号の
AND回路を入れても同様の効果が得られる。
第６図は第５図の発明によるFCB運転時の給
水流量と給水ポンプタービンの蒸気流量および排
気温度特性を示す。
水流量と給水ポンプタービンの蒸気流量および排
気温度特性を示す。
本発明によれば、変圧発電プラントのFCB運
転を給水ポンプタービンの排気室温度が、制限値
を越えることなく、かつ、安定した給水流量の絞
り込制御を行なえる。
転を給水ポンプタービンの排気室温度が、制限値
を越えることなく、かつ、安定した給水流量の絞
り込制御を行なえる。
第１図は一般的な発電プラントの蒸気・水系統
図、第２図はFCB運転移行時の特性図、第３図
は給水ポンプタービンの熱膨脹線図、第４図は給
水ポンプタービン駆動蒸気切替え時の排気室温度
特性図、第５図は本発明による給水ポンプタービ
ンの駆動蒸気系統図、第６図は第５図の給水流
量、蒸気流量、排気温度特性図である。 １０……ボイラ、２０……タービン、３５……
給水ポンプ、５０……給水ポンプタービン、５５
……圧力調節弁、６２……圧力調節器、６４……
ローセレクター、６６……タイマー、６７……電
磁弁、６８……ランプ関数器。
図、第２図はFCB運転移行時の特性図、第３図
は給水ポンプタービンの熱膨脹線図、第４図は給
水ポンプタービン駆動蒸気切替え時の排気室温度
特性図、第５図は本発明による給水ポンプタービ
ンの駆動蒸気系統図、第６図は第５図の給水流
量、蒸気流量、排気温度特性図である。 １０……ボイラ、２０……タービン、３５……
給水ポンプ、５０……給水ポンプタービン、５５
……圧力調節弁、６２……圧力調節器、６４……
ローセレクター、６６……タイマー、６７……電
磁弁、６８……ランプ関数器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボイラからの主蒸気により主タービンに接続
された発電機を駆動し、主タービン排気を冷却し
て得られた給水を前記ボイラに送るとともに、前
記主蒸気の圧力が可変とされる変圧発電プラント
で使用される給水ポンプタービン装置において、 前記ボイラに給水を送るポンプを駆動するター
ビンは、前記主タービン抽気を低圧蒸気管から供
給され、前記主蒸気を高圧蒸気管から供給される
ようにするとともに、フアスト・カツト・バツク
運転移行時、前記タービン駆動給水ポンプのター
ビン駆動蒸気を前記低圧蒸気管を介して供給され
る前記主タービン抽気から前記高圧蒸気管を介し
て供給される前記主蒸気に切替え、その後、補助
蒸気を前記低圧蒸気管に供給することを特徴とす
る給水ポンプタービン装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の給水ポンプタービン
装置において、 前記補助蒸気を前記低圧蒸気管に供給する管路
に設けられた補助蒸気圧力調節弁を、前記駆動用
タービンの駆動蒸気を前記主蒸気から前記補助蒸
気に切替えるとき、ランプ関数器にて一定開度ま
で徐々に開き、その後、前記低圧蒸気管に供給さ
れる補助蒸気の圧力制御を行うことを特徴とする
給水ポンプタービン装置。 ３ 特許請求の範囲第１項の給水ポンプタービン
装置において、 前記駆動用タービンの排気室温度が制限値以上
に上昇する低負荷時のみ補助蒸気を前記低圧蒸気
管に供給することを特徴とする給水ポンプタービ
ン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12336083A JPS6017204A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 給水ポンプタ−ビン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12336083A JPS6017204A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 給水ポンプタ−ビン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017204A JPS6017204A (ja) | 1985-01-29 |
| JPH056002B2 true JPH056002B2 (ja) | 1993-01-25 |
Family
ID=14858651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12336083A Granted JPS6017204A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 給水ポンプタ−ビン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017204A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5471202A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Automatic control device for boiler feed water pump of boiler |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP12336083A patent/JPS6017204A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5471202A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Automatic control device for boiler feed water pump of boiler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6017204A (ja) | 1985-01-29 |
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