JPH0668362B2 - 発電プラントの復水制御方法及び復水制御装置 - Google Patents

発電プラントの復水制御方法及び復水制御装置

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JPH0668362B2
JPH0668362B2 JP15975586A JP15975586A JPH0668362B2 JP H0668362 B2 JPH0668362 B2 JP H0668362B2 JP 15975586 A JP15975586 A JP 15975586A JP 15975586 A JP15975586 A JP 15975586A JP H0668362 B2 JPH0668362 B2 JP H0668362B2
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信義 三島
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、復水タービンを備えた発電プラントの復水系
統に係り、特に、復水ポンプ又は復水ブースタポンプの
動力損失を防止し、かつ、ボイラ給水ポンプへの安定し
た封水圧力を常に確保できるように改良した復水系統制
御方法、及び復水系統制御装置に関するものである。
〔従来技術〕
蒸気タービンプラントの復水系に関する最近の技術とし
ては、特開昭57-161406号がある。この公知技術は、復
水ポンプに流体継手を設置し復水ポンプを回転数制御す
ることによつて、脱気器水位調整弁の絞り差圧を低減
し、復水ポンプの消費動力低減と脱気器水位調整弁のエ
ロージヨン防止を目的としたものであつた。
第4図は、復水ポンプ3を流体継手14を介してモータ
13で駆動し、該復水ポンプ3を回転数制御するように
構成した従来例であり、これは復水脱塩装置を設けてい
ない発電プラントの例である。蒸気タービン11から出
た排気蒸気は復水器1にて復水に戻る。さらにこの復水
を復水ポンプ3にて復水器1から抽出し、グランド蒸気
復水器4を通過した後、脱気器水位調整弁5を経て低圧
ヒータ6を通つて脱気器7へ送水される。さらに脱気器
7の貯水はボイラ給水ポンプ用ブースタポンプ9にて昇
圧された後、ボイラ給水ポンプ10を通じてボイラへ送
水される。
復水ポンプ駆動用の流体継手14には、脱気器水位調整
弁の前後差圧発信器35と差圧設定器36との偏差信号
が、減算器37から比例積分演算器38を介して伝達さ
れる。また、復水ポンプ用モータ13の回転数は復水ポ
ンプ用流体継手14によつて復水ポンプ3へ伝達されて
いる。すなわち、復水ポンプ3は脱気器水位調整弁5の
前後差圧が一定になる様に回転数制御される。また、脱
気器水位調整弁5は、脱気器7の水位発信器31と設定
器33との偏差がなくなる様に脱気器の水位一定制御を
行なう。
第5図はボイラ給水ポンプ10の特性を示す図表であ
る。
第6図は、縦軸に圧力をとり、横軸に復水量(復水流
量)をとつた性能図であつて、Nは復水ポンプ3の各回
転数における吐出圧力を示し、Niは定格回転数を表わ
している。それぞれのカーナが対応する回転数は (N)>(N)>(N)…(N7)>(N) である。
上記のカーブN〜Nは、復水ポンプ3を復水ブース
タポンプ(図示せず)で代替したときも同様である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本第6図に示したカーブAのように、脱気器送水必要圧
力は復水量の減少に伴つて大きく低下するが、ボイラ給
水ポンプの封水必要圧力は、復水量が減少しても、カー
ブBの如く、それほど低下せずに、脱気器送水必要圧力
よりも高くなりこのため、回転数制御を行なう復水ポン
プまたは復水ブースタポンプの吐出圧力を下げられない
という問題があつた。
すなわち、第6図において、復水量Qに対応する脱気
器送水必要圧力はa点で十分であり、この点のみに着目
すると復水ポンプ(または復水ブースタポンプ)の回転
数をNまで下げられ、定格回転数Nに対応するc点
との差分の圧力、c−aに相当するポンプの消費動力を
低減することができる様に見えるが、ボイラ給水ポンプ
封水必要圧力はこの復水量Qに対応して第5図のb点
の位置にあり、前記c点及びa点の中間に位置する。し
たがつてポンプの動力低減効果は減少し、c−bの圧力
に相当する動力低減効果しか得られないという問題があ
つた。
さらに、第6図に示す如く、脱気器送水必要圧力とボイ
ラ給水ポンプ封水必要圧力が復水量Q点で交わる形状
の特性を有している場合には、腹水量Qよりも大きな
流量、例えばQ点においては、第7図により明らかな
如くボイラ給水ポンプへの封水必要圧力P よりも脱
気器送水必要圧力P が上回り、ポンプの回転数はN
で運転され、ボイラ給水ポンプへの封水必要圧力が不
足する問題は生じない。しかし、復水量Qよりも小さ
な流量、例えばQ点においては、第7図に示したボイ
ラ給水ポンプへの封水必要圧力P が脱気器送水必要
圧力P よりも高くなるのでポンプの回転数はN
で下げられず、Nまで上げて運転しなければならない
という不具合が生じていた。すなわち、差圧P −P
相当のポンプ消費動力が節減できないという問題が
あつた。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、回転数制
御される復水ポンプ又は回転数制御される復水ブースタ
ポンプを備えた復水系統において該ポンプが定格回転数
未満で運転される場合、所要動力を最大限に節約し得る
(第6図について言えば「c−a」の差圧に相当する動
力損失を防止し得る)復水制御方法及び制御装置を提供
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及び
装置について、先ず、本発明を完成するに至つた研究の
過程を略述する。
前記の目的は、ボイラ給水ポンプの封水ポンプを独立せ
しめて(即ち、復水ポンプ又は復水ブースタポンプと別
体に)設置することを構成要件の一つとして達成され
る。
すなわち、復水脱塩装置等が復水系統に設置されない
(自然循環ボイラを有する)発電プラントでは、(第8
図参照)復水ブースタポンプが設置されず復水ポンプ3
のみにて復水器から抽出した復水を途中、脱気器水位調
整弁5を通過させて脱気器7まで送水するシステムとな
つている。このとき、復水ポンプに流体継手14(また
は可変速電動機)を用いて、復水ポンプを回転数制御さ
せた場合に、ボイラ給水ポンプ用の封水ポンプを単独に
設置することによつて復水ポンプを回転数制御した場合
に得られる「ポンプの消費動力減少効果」が、ボイラ給
水ポンプの封水必要圧力とは無関係に、最大限得られ
る。
さらに、復水脱塩装置等が復水系統に設置される(貫流
ボイラを有する)発電プラントでは(第9図参照)復水
ポンプ3のほかに、復水脱塩装置19の下流側に復水ブ
ースタポンプ22が設置される。復水ポンプ3によって
復水器から抽出された復水は復水脱塩装置19を通過し
て復水ブースタポンプに送水され、さらにこの復水ブー
スタポンプによつて脱気器水位調整弁5を通過して脱気
器7まで復水が送水される。このときに復水ブースタポ
ンプ22を回転数制御とした場合に、ボイラ給水ポンプ
用の単独の封水ポンプ15を設けることにより、復水ブ
ースタポンプ22の吐出水を使用しなくても復水ブース
タポンプの運転に関係なく常にボイラ給水ポンプ10用
の封水は確保される。かつ、復水ブースタポンプの回転
数も、脱気器送水必要圧力まで大幅に下げられ、ポンプ
の動力節減に役立つ。
さらに、復水ポンプ3または復水ブースタポンプ22の
吐出水を、ボイラ給水ポンプの封水に用いている系統に
並列にボイラ給水ポンプ用の封水ポンプを設置して、ボ
イラ給水ポンプ封水圧力が不足となつた場合に上記封水
ポンプで昇圧することによつて、ボイラ給水ポンプの封
水を確保することが出来る。
上述の考察に基づいて前記の目的を達成する為、本発明
に係る復水制御方法は、 a.前記可変速度形のポンプと別体に、前記ボイラ給水
ポンプ用の封水ポンプを設け、 b.前記ボイラ給水ポンプの入口圧力PXと、ボイラ
封水圧力PXとを常時検出し、 c.PX≪PXであるときは前記封水ポンプを停止
し、PX>PX及至PX≒PXのときに封水ポ
ンプを運転して、PX<PXの状態を維持すること
を特徴とする。
また、上記の方法を容易に実施して、その効果を充分に
発揮せしめるため、本発明の制御装置は、 a.前記可変速度形のポンプと別体に、前記ボイラ給水
ポンプ用の封水ポンプを設け、 b.前記ボイラ給水ポンプの入口圧力PXを検出する
手段、及び、ボイラ封水圧力PXを検出する手段を設
け、 c.PXとPXとを比較する自動演算手段を設け、
かつ、 d.PX≪PXであるときは前記封水ポンプを停止
させ、PX>PX及至PX≒PXのときに封水
ポンプを作動せしめる自動制御手段を設けたことを特徴
とする。
〔作用〕
上記の構成によれば、可変速度形のポンプ(給水ポンプ
又は給水ブースタポンプ)と独立に封水ポンプを運転・
停止できるので、封水ポンプを運転しなくても可変速度
形ポンプによつて封水圧が得られるときは封水ポンプを
停止し、また、封水ポンプを運転しないと封水圧力を維
持できない場合にのみ封水ポンプを運転して封水圧を補
うことにより、動力の換失を防止できる。
〔実施例〕
第1図は本発明の方法を実施するために構成した本発明
装置の1実施例である。
復水ブースタポンプ22は、脱気器水位調整弁5の前後
差圧を一定に保つ様、差圧検出器35の信号によつて流
体継手21により回転数制御される。この時、ボイラ給
水ポンプ10の入口圧力PXとボイラ封水圧力PX
を常時検出しPX>PXとなつた場合にボイラ給水
ポンプ用封水ポンプ15を起動する。すなわち、ボイラ
給水ポンプ10の入口圧力PXは、ボイラ給水ポンプ
10の封水必要圧力であり、封水供給圧力PXがPX
よりも低下しようとする時、復水ブースタポンプ22
の吐出水を昇圧して封水管17へ送水し、常にPX
りもPXの圧力が高くなる様にする。又PXの圧力
がPXよりも格段に高い運転状態の場合はボイラ給水
ポンプ用封水ポンプ15を停止し、本ポンプのバイパス
系統24及び逆止弁25を通じて封水は確保される。第
2図は、ボイラ給水ポンプ用封水ポンプ15の起動、停
止タイミングを上記に従つてブロツク図化したものであ
る。
上述の実施例においてはボイラ給水ポンプ10の必要封
水圧力に無関係に復水ブースタポンプ22の吐出圧力を
脱気器7の送水必要圧力まで下げることができるので復
水ブースタポンプ22を回転数制御することによるポン
プの消費動力節減効果が約50%向上する。すなわち、
単独に設けるボイラ給水ポンプ用封水ポンプ15の容量
は、復水ポンプ又は復水ブースタポンプ容量の約5%で
あり、本封水ポンプ15の追設によるポンプ消費動力増
加分は、復水ポンプ又は復水ブースタポンプの消費動力
低減効果に比較し非常に小さい値である。総合的に見
て、復水ポンプまたは復水ブースタポンプを回転数制御
する時、ボイラ給水ポンプへの安定した封水の供給を重
視する場合、単独のボイラ給水ポンプ用封水ポンプを設
置した方が信頼性もはるかに増加する。すなわち、ボイ
ラ給水ポンプ用封水ポンプの消費動力は微少に付、第3
図に示す如く、本例においては、最大可能動力低減効果
曲線に近くなり、従来方式に比較して優れている。本第
3図に示した復水量Qは第7図に示した復水量Q
対応する。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の制御方法によれば、回転
数制御される復水ポンプ又は回転数制御される復水ブー
スタポンプを備えた復水系統において、該ポンプが定格
回転数未満で運転される場合、所要動力を最大限に(理
論的に節約可能な限度近くまで)節約することができ、
発電プラント全体の熱効率向上に貢献するところ多大で
ある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の装置の一実施例を示す系統図、第2図
は上記実施例における封水ポンプの起動・停止ブロツク
図、第3図は同じく消費動力の低減効果を説明するため
の図表である。第4図は従来例の系統図、第5図は封水
ポンプの性能特性を示す図表、第6図及び第7図はポン
プの圧力特性を示す図表である。第8図及び第9図は本
発明を完成するに至る経過を説明するための系統図であ
る。1…復水器、3…復水ポンプ、5…脱気器水位調整
弁、7…脱気器、10…ボイラ給水ポンプ、14…復水
ポンプ、15…ボイラ給水ポンプ用封水ポンプ、21…
復水ブースタポンプ用流体継手、22…復水ブースタポ
ンプ、24…ボイラ給水ポンプ用封水ポンプバイパス系
統。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ)蒸気発生装置及び復水器を備えた蒸
    気タービンと、(ロ)復水器で凝縮された復水を加圧し
    て脱気器に送水する可変回転速度形のポンプと、(ハ)
    脱気器出口水を蒸気発生装置に送水するボイラ給水ポン
    プとを備えた発電プラントにおいて、 a.前記可変速度形のポンプと別体に、前記ボイラ給水
    ポンプ用の封水ポンプを設け、 b.前記ボイラ給水ポンプの入口圧力PXと、ボイラ
    封水圧力PXとを常時検出し、 c.PX≪PXであるときは前記封水ポンプを停止
    し、PX>PX及至PX≒PXのときに封水ポ
    ンプを運転して、PX<PXの状態を維持すること
    を特徴とする、発電プラントの復水制御方法。
  2. 【請求項2】(イ)蒸気発生装置及び復水器を備えた蒸
    気タービンと、(ロ)復水器で凝縮された復水を加圧し
    て脱気器に送水する可変回転速度形のポンプと、(ニ)
    脱気器出口水を蒸気発生装置に送水するボイラ給水ポン
    プとを備えた発電プラントにおいて、 a.前記可変速度形のポンプと別体に、前記ボイラ給水
    ポンプ用の封水ポンプを設け、 b.前記ボイラ給水ポンプの入口圧力PXを検出する
    手段、及び、ボイラ封水圧力PXを検出する手段を設
    け、 c.PXとPXとを比較する自動演算手段、を設
    け、かつ、 d.PX≪PXであるときは前記封水ポンプを停止
    させ、PX>PX及至PX≒PXのときに封水
    ポンプを作動せしめる自動制御手段を設けたことを特徴
    とする、発電プラントの復水制御装置。
  3. 【請求項3】前記発電プラントは復水脱塩装置を備えた
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
    載の発電プラントの復水制御装置。
  4. 【請求項4】前記の脱気器は水位調節弁を備えたもので
    あり、かつ、前記の封水ポンプの吸入口は前記可変速度
    形ポンプの吐出口側に接続配管されたものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の発電プラント
    の復水制御装置。
JP15975586A 1986-07-09 1986-07-09 発電プラントの復水制御方法及び復水制御装置 Expired - Lifetime JPH0668362B2 (ja)

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JP5424711B2 (ja) * 2009-05-20 2014-02-26 株式会社東芝 蒸気タービン発電システム

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