JPH07103406A - 脱気器水位制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯水槽水位の急激な変動を抑制して脱気器に
流れる復水の流動を安定に保つこと。 【構成】 脱水槽11内の復水温度を検出する温度検出器
31と、脱気室１へ流入する低圧給水加熱器出力復水温度
を検出する温度検出器32とを設ける。それぞれ温度検出
器31，32の出口信号は脱気器水位制御装置27に入力され
て所定の演算が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発電プラント等の貯水タ
ンクに付設して用いられる脱気器水位制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、火力発電プラントではプラント
を構成する機器が炭素鋼、低合金鋼あるいは合金鋼等の
材料で製作されており、復水と接する部分に腐食、損傷
が起こり易く腐食生成物が多量になれば運転に支障が生
じる。

【０００３】この腐食、損傷を防止するには溶存酸素を
除く脱気器の設置が望ましく、復水を脱気器に導いて酸
素や炭酸ガス等の非凝縮ガスを除去している。復水の脱
気に用いられる脱気器の構造を図３に示す。

【０００４】脱気器は脱気器脱気室１（以下脱気室と称
す）と脱気器貯水槽11（以下貯水槽と称す）とで構成さ
れており、復水入口２から流入する復水はスプレーバル
ブ３から噴射されて、微粒化される。この微粒化された
復水に向かって蒸気入口４からタービン抽気または補助
蒸気がふき出され、高温の蒸気との接触により復水の温
度が上昇し、拡散脱気が行なわれる。

【０００５】この後、復水は分配箱５に集まり、分配ト
レイ６に蛇行しながら流下する。この際、蒸気入口４か
ら流入している蒸気と接触して加熱され、第２の脱気が
行なわれる。この脱気中に放出された非凝縮ガスは脱気
室１上部のベント出口７より連続的に大気中へ放出され
る。一方、貯水槽11は脱気室１で脱気された復水を貯留
する容器であり、降水管12および均圧連絡管13により脱
気室１と連絡している。脱気された復水と貯水槽11内貯
留水とは常時平衡しており、脱気室器内圧力の飽和温度
に保たれている。また、貯水槽11は下流側に設置される
給水ポンプに対し、給水流量の変動やプラント緊急停止
時に安定してボイラへの送水が可能なように全給水量の
３ないし５分間相当量を貯留している。

【０００６】なお、図中、符号８は脱気トレイを示して
いる。さらに上記の脱気器には、貯水槽11に水位を一定
に制御する水位制御装置および圧力を制御する圧力制御
装置を付設している。

【０００７】この脱気器水位制御装置および脱気器圧力
制御装置の一例を図４に示す。図４において、復水器14
に溜められた復水は復水ポンプ15により昇圧され、グラ
ンド蒸気復水器16、脱気器水位調節弁17、低圧給水加熱
器18、復水流量検出器19を通して脱気室１へ送水され
る。

【０００８】脱気室１では上述の通り、復水が脱気さ
れ、非凝縮ガスが大気へ放出されて給水として貯水槽11
に貯えられる。給水はボイラ給水ブースタポンプ20、給
水流量検出器21、ボイラ給水ポンプ22を介してボイラ
（図示せず）へ送られる。

【０００９】加熱用蒸気はタービンの抽気を導く蒸気管
23ａから、またタービンが停止時には抽気蒸気が使用で
きないため補助蒸気管23ｂから脱気器圧力調節弁24を通
して供給される。

【００１０】このように構成された系統において脱気器
水位制御は貯水槽11に付設した水位検出器25からの水位
信号と給水流量検出器23が検出した給水流量信号とを比
率補正する演算器26からの演算信号と復水流量検出器19
からの流量信号とを脱気器水位制御装置27に送り、その
出力信号により脱気器水位調節弁17を動作させ、脱気室
１に流入する復水流量を調節して行なわれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、火力発電プ
ラントでは送電系統事故等が発生したとき、タービン定
格負荷から所内負荷運転まで負荷降下する操作により、
プラント運転を継続させる運転方法が用いられる。この
場合、脱気器への加熱蒸気源であるタービン抽気の蒸気
量が低下し、最終的には供給されなくなる。

【００１２】このため蒸気による脱気は行なわれなくな
り、また、低圧給水加熱器18も蒸気の供給が断たれるた
め、脱気室１へ流入する復水温度が徐々に低下し、冷た
い低温復水の流入により、脱気室１の圧力も低下して行
く。

【００１３】一方、貯水槽11には負荷降下前の脱気室１
の圧力の飽和温度の給水が貯水されており、貯水槽11の
給水が脱気室１の圧力と平衡状態となるまで自己蒸発す
る。この蒸発した蒸気は均圧連絡管13により脱気室１へ
流れ込み、貯水槽11との圧力平衡状態を保とうとする
が、蒸気量が増加すると、均圧連絡管13から脱気室１へ
の流入が過剰となり、脱気室１と貯水槽11の圧力平衡状
態が一時的に悪化し、貯水槽11内圧力が高くなる。

【００１４】このため、脱気室１の復水が降水管12から
貯水槽11へ流入しなくなる。ところが、貯水槽11からは
常に定量の給水がボイラ給水ブースタポンプ20、ボイラ
給水ポンプ22により昇圧され、ボイラへ送水されてお
り、貯水槽11への復水の流入がなくなると、貯水槽11の
水位が低下してしまう。この水位低下は脱気器水位検出
器25によって検出され、標準水位以下になったとき、脱
気器水位制御装置27からの信号で脱気器水位調節弁17が
開動作し、脱気室１へ流入する復水流量が増加する。

【００１５】このとき、復水は分配箱５、分配トレイ６
を通って降水管12から貯水槽11へ流れようとするが、上
述した脱気室１と貯水槽11との間で圧力不平衡状態が解
消されない間は貯水槽11へ復水が流れない。復水の流入
が停止し、貯水槽11の水位が標準水位に復帰しないの
で、脱気器水位調節弁17はさらに開動作し、復水流量が
増加する。脱気室１は増々給水が溜まり、脱気室１での
水位が上昇すると、脱気室１と貯水槽11との圧力が平衡
状態に戻りつつあるとき、脱気室１の復水は自然水頭差
で急激に貯水槽11へ流入し、貯水槽11水位は急上昇す
る。

【００１６】この急激な水位上昇は貯水槽11の高警報水
位を超えてしまい、貯水槽11での水位の異常を知らせる
警報が発せられるとともに、脱気器水位調節弁17が全閉
される。この結果、低圧給水加熱器18へ流れる復水が滞
り、復水を継続して流せなくなる可能性がある。本発明
の目的は貯水槽水位の急激な変動を抑制して脱気器に流
れる復水の流動を安定に保つようにした脱気器水位制御
装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は脱気器水位信
号、復水流量信号および給水流量信号に基づいて脱気器
へ流れる復水流量を調節する脱気管水位調節弁への開度
信号を決定する第１の演算器を有する脱気器水位制御装
置において、第１の演算器の出力経路に貯水槽復水温度
信号と低圧給水加熱器出口復水温度信号との偏差に従い
上記開度信号が減少するように制限を与える第２の演算
器を備えるものである。

【００１８】

【作用】第１の演算器は従来と同様に脱気器水位信号、
復水流量信号および給水流量信号から求まる適正な開度
信号を脱気器水位調節弁に出力する。一方、第２の演算
器では負荷変動が生じて貯水槽内で圧力が低下したとき
の飽和温度と低圧給水加熱器出口復水温度とが比較さ
れ、偏差が大きくなると、第１の演算器の開度信号を減
少させるように制限する。この開度信号が制限を与えら
れて脱気水位調節弁が絞り込まれて脱気器に流れる復水
流量が低下する。

【００１９】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。なお、本実施例中、図４に示す構成と同一のも
のには同一の符号を付して説明を省略する。図１におい
て、各検出器は図４に示すものに加えて貯水槽復水温度
を検出する温度検出器31と、脱気室１へ流入する低圧給
水加熱器出口復水温度を検出する温度検出器32とを設け
ている。これらの温度検出器31，32の出力信号は脱気器
水位制御装置27に入力されてそこで演算が行なわれる。

【００２０】図２において、温度検出器31からの貯水槽
復水温度信号と、温度検出器32からの低圧給水加熱器出
口復水温度信号とが比較演算器33に入力され、そこで偏
差が演算される。この偏差信号は演算器34に入力され
る。

【００２１】一方、復水流量検出器19からの復水流量信
号と、給水流量検出器21からの給水流量信号と、水位検
出器25からの水位信号とが演算器35に入力され、基準水
位信号が演算される。この基準水位信号は演算器34に入
力され、そこで偏差信号分が減算されて脱気器水位調節
弁17に対し、開度信号が出力される。

【００２２】上記構成において、比較演算器33で演算さ
れる偏差が少ないとき偏差信号は出力されないので、従
来の３要素制御により脱気器水位制御が行なわれる。す
なわち、基準水位信号に従うか開度指令により脱気器水
位調節弁17の開度が調節される。これに対し、比較演算
器33で求めた偏差がある一定以上になると、３要素制御
の演算器35からの基準水位信号から偏差分を除くように
減算され、脱気器水位調節弁17に対して開度を制限する
指令信号が出力される。これにより、脱気器水位調節弁
17の開度が絞られ、復水流量が減少して貯水槽水位の急
激な変動を抑えることが可能になる。

【００２３】この結果、送電線事故等が発生して定格負
荷から所内負荷運転に切替えた場合でも、貯水槽復水温
度信号と低圧給水加熱器出口復水温度信号との偏差が大
きくなるが、脱気器水位調節弁17の開度は絞られ、低温
の復水の流入が低下し、貯水槽11内圧力が脱気室１内圧
力を超えてしまうことがなくなり、脱気室１と脱気器貯
水槽11との間で圧力平衡が保たれ、適正な量の復水を脱
気器に送ることが可能になる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
格負荷から所内負荷運転に移行する際に貯水槽内で自己
蒸発が起き、貯水槽の水位が急激に変動するのを効果的
に防止することができる。したがって、脱気器に流れる
復水の流動を安定に保つことができ、プラントの停止が
回避されて安全な運転を続けることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による脱気器水位制御装置の一実施例を
示す系統図。

【図２】本発明による脱気器水位制御装置のブロック
図。

【図３】従来の脱気器を示す断面図。

【図４】従来の脱気器まわりの系統を示す系統図。

【符号の説明】

１ 脱気室 11 貯水槽 17 脱気器水位調節弁 19 復水流量検出器 21 給水流量検出器 25 脱気器水位検出器 27 脱気器水位制御装置 31，32 温度検出器 33 比較演算器 35 演算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 昭治 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱気器水位信号、復水流量信号および給
   水流量信号に基づいて脱気器へ流れる復水流量を調節す
   る脱気管水位調節弁への開度信号を決定する第１の演算
   器を有する脱気器水位制御装置において、前記第１の演
   算器の出力経路に貯水槽復水温度信号と低圧給水加熱器
   出口復水温度信号との偏差に従い上記開度信号が減少す
   るように制限を与える第２の演算器を備えることを特徴
   とする脱気器水位制御装置。