JPH07190305A - 脱気器水位制御装置 - Google Patents

脱気器水位制御装置

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JPH07190305A
JPH07190305A JP34900993A JP34900993A JPH07190305A JP H07190305 A JPH07190305 A JP H07190305A JP 34900993 A JP34900993 A JP 34900993A JP 34900993 A JP34900993 A JP 34900993A JP H07190305 A JPH07190305 A JP H07190305A
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JP
Japan
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signal
deaerator
water level
flow rate
level control
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Pending
Application number
JP34900993A
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English (en)
Inventor
Takao Konishi
崇夫 小西
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】比例積分器16は脱気器水位信号と脱気器水位
設定器15からの脱気器水位設定信号との偏差を演算
し、この偏差信号に所定の比例積分処理演算をして、得
られる出力信号を加算器18へ入力し、給水流量信号と
復水流量信号とが減算器17へ入力して偏差を演算し
て、偏差信号を加算器18へ入力する。加算器18は、
加算信号を低値選択回路19へ出力し、低値選択回路1
9は、前記加算信号と信号発生器20からの発電機出力
に対して必要給水流量を設定した出力信号とを入力し
て、いずれか低値を選択して操作信号を脱気器水位制御
弁4へ出力する。 【効果】復水圧力の安定確保および安定な脱気器水位制
御を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、汽力発電所の復水系統
に設置される脱気器の水位制御を最適に行う脱気器水位
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8に、従来の脱気器水位制御系統を示
す。
【0003】蒸気タービン1から排出された蒸気は、復
水器2にて凝縮されて復水となり、復水ポンプ3により
昇圧されて脱気器水位制御弁4を経由して低圧給水加熱
器5へ導かれる。
【0004】復水は、この低圧給水加熱器5で加熱され
て脱気器6へ送水される。この復水は、脱気器6内で蒸
気タービン1からの抽気蒸気によって加熱され、高温水
となって貯水槽8に流入し貯水される。前記脱気器6に
て加熱され脱気された復水を一般に給水と称する。
【0005】給水は、脱気器6の貯水槽8から給水ポン
プ9を経て高圧給水加熱器10へ導かれ、この高圧給水
加熱器10によって、さらに、加熱されボイラ11へ送
られる。
【0006】このような汽力発電所の脱気器6の水位制
御は、脱気器6の貯水槽8における水位を一定に制御す
るものであり、この制御は脱気器水位検出器12が検出
する脱気器水位信号、給水流量検出器13が検出する給
水流量信号と復水流量検出器14が検出する復水流量信
号の三要素を脱気器水位制御装置7へ入力して演算し、
脱気器水位制御弁4の弁開度を調節することによりなさ
れる。
【0007】この三要素制御は、図9に示すように、脱
気器水位信号と脱気器水位設定器15からの脱気器水位
設定信号との偏差信号を比例積分器16に入力して演算
し、この比例積分器16の出力に先行要素として給水流
量信号と復水流量信号の偏差信号を加算器18によって
加算し、その加算信号を開度指令信号として脱気器水位
制御弁4へ出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
9で説明した脱気器水位制御装置では、急激な負荷変動
時に不安定な制御となって復水供給が不可能となる等の
おそれがある。
【0009】まず、通常運転時、急激な負荷変動等によ
り給水流量が急増したとき、給水流量信号が急増すると
共に、脱気器水位信号が瞬時低下するため脱気器水位制
御装置7としては、脱気器水位を正常に確保すべく脱気
器水位制御弁4を急開させる。このため、復水流量が急
増し、その結果、復水系統の圧力が不安定となるばかり
でなく、脱気器水位もハンチングする可能性がある。
【0010】特に、ユニット停止過程や低負荷運転時に
は、ボイラ11への給水流量が少ないので、蒸気タービ
ン1から脱気器6へ供給される抽気蒸気が減少するので
脱気器6の器内圧力が低下し貯水槽8内の圧力より低く
なる。そのため、脱気器6から貯水槽8へ復水が落下し
ない、いわゆる、フラッディング現象が発生し、貯水槽
8の水位が急低下する。このようなフラッディング現象
が発生すると、脱気器水位制御弁4が、さらに、急開す
るため復水系統から供給されている復水器スプレー流量
の低下による復水器保護動作等の発生等の重大な事故に
至る可能性がある。
【0011】また、通常運転中に負荷を遮断すると、蒸
気タービン1から脱気器6へ供給される抽気蒸気が供給
されなくなるため、上記フラッディング現象が発生しや
すく上記と同様、復水器保護動作等の重大な事故に至る
可能性がある。
【0012】また、プラントの事故等によるユニット停
止後の緊急再起動したとき、貯水槽8内の復水温度が残
圧により高いのでタービン再起動時にこの高温の復水に
冷たい復水が多量に流入すると、熱アンバランスによる
フラッディング現象が発生し、脱気器水位が低下するた
め脱気器水位制御弁4が、必要以上に開する。これに伴
って、復水系統から供給されている復水器スプレー流量
の低下による復水器保護動作等の発生によって重大な事
故に至る可能性がある。
【0013】そこで、本発明は、通常の起動や運転中お
よびプラント緊急起動時や特殊運転時に復水圧力の安定
保護および安定な脱気器への復水供給を可能とすること
ができる脱気器水位制御装置を提供することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、脱気器水位検
出信号と脱気器水位設定信号との偏差信号に所定の制御
演算処理を施し得られる制御演算信号を出力する制御演
算手段と、給水流量検出信号と復水流量検出信号との偏
差信号と制御演算信号とを加算して得られる加算信号を
出力する加算手段と、給水流量の急激な変動に伴う復水
圧力変動を抑制するように加算信号または所定の開度信
号を脱気器水位制御弁へ出力する切替手段とを設けるよ
うにしたものである。
【0015】
【作用】上記構成により、発電機出力に応じた給水流量
または給水要求量以下に復水流量を抑制すると共に、復
水流量の急増に伴う復水圧力の異常低下時に復水流量を
抑制する。しかも、通常負荷運転時、低負荷運転時およ
びユニット停止過程時等においても必要以上に脱気器水
位制御弁を開させないための復水圧力の安定確保および
安定な脱気器水位制御を行うことができる。
【0016】また、FCB(ファーストカットバーナ
ー)発生等の負荷急変時、復水流量を一定以下に抑制す
ると共に、脱気器フラッディング現象発生時においても
必要以上に脱気器水位制御弁を開させないため復水圧力
の安定確保および安定な脱気器水位制御を行うことがで
きる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0018】図1は、本発明の第1実施例を示す脱気器
水位制御装置のブロック構成図であり、従来例を示す図
9と同一符号は、同一部分または相当部分を示してい
る。
【0019】図1において、図9と異なる主な点は、低
値選択回路19と信号発生器20とを追設したことであ
る。
【0020】ここで、低値選択回路19は、加算器18
からの加算信号と信号発生器20からの所定開度信号と
を入力して、いずれか低値となる信号を選択して出力す
るものである。信号発生器20は、プラント総統括制御
装置などで、給水デマンド量が設定され、所定開度信号
を上記低値選択回路19へ入力させるものである。
【0021】以上の構成で、脱気器水位検出器12から
の脱気器水位信号と脱気器水位設定器15からの脱気器
水位設定信号とが比例積分器16へ入力され、偏差信号
が演算され、この偏差信号に所定の比例積分処理演算が
され、得られる出力信号が加算器18へ入力される。
【0022】一方、給水流量検出器13からの給水流量
信号と復水流量検出器14からの復水流量信号とが減算
器17へ入力され偏差が演算され、偏差信号が加算器1
8へ入力される。
【0023】この減算器17からの偏差信号は加算器1
8によって比例積分器16からの出力信号と加算され、
この加算信号が低値選択回路19へ入力される。
【0024】低値選択回路19では、前記加算信号と信
号発生器20からの出力信号とが入力され、いずれか低
値が選択され操作信号が脱気器水位制御弁4へ出力され
る。信号発生器20では、発電機出力に対して必要給水
流量が設定されて、この出力信号が低値選択回路19へ
入力される。
【0025】例えば、急激な負荷変動が発生すると、発
電機出力に応じて図2に示すように給水流量が増加し、
これに伴って加算器18からの加算信号も増加して低値
選択回路19へ入力される。これによって、信号発生器
20からの所定開度信号が低値となって選択され、操作
信号が脱気器水位制御弁4を開閉する。
【0026】従って、従来のように給水流量検出器13
の増加によって加算器18からの加算信号が増加して急
に脱気器水位制御弁4を全開方向としたことを抑制す
る。
【0027】このように、急激な負荷変動等による給水
流量の急増時に必要量を設定する所定の開度信号が選択
され脱気器水位制御弁4の急閉を抑制する。従って、復
水流量が急増することがなく、復水圧力が安定し脱気器
の水位がハンチングすることを防止することができる。
【0028】次に、本発明の第2実施例を図3を参照し
て説明する。
【0029】図3において、従来例を示す図9と異なる
主な点は、開度設定器21と信号切替器22とを追設し
たことである。
【0030】ここで、開度設定器21は最低給水量とし
て所定開度設定信号を出力するものである。信号切替器
22は、復水圧力が所定値以下となると開度設定器21
からの所定開度設定信号を出力する一方、脱気器水位検
出器12の水位信号所定値以下となると加算器18から
の加算信号を出力するものである。
【0031】以上の構成で、脱気器水位検出器12から
の脱気器水位信号と脱気器水位設定器15からの脱気器
水位設定信号とが比例積分器16へ入力され、偏差信号
が演算され、この偏差信号に所定の比例積分処理演算が
され、得られる出力信号が加算器18へ入力される。
【0032】一方、給水流量検出器13からの給水流量
信号と復水流量検出器14からの復水流量信号とが減算
器17へ入力され偏差が演算され、偏差信号が加算器1
8へ入力される。
【0033】この場合に、復水圧力が急に所定値以下に
低下すると、図4に示すようにON信号が自己保持され
て信号切替器22がaーc側からbーc側へ切替わる。
この結果、信号切替器22から開度設定器21の所定開
度設定信号が脱気器水位制御弁4へ出力されて復水流量
の増大が抑制される。
【0034】その後、脱気器水位検出器12の水位信号
が低下すると、前記自己保持が解除されてOFFとな
り、NOT介してbーc側からaーc側へ切替わる。こ
の結果、通常の制御へ戻る。
【0035】また、図5に示すように、FCB(ファー
ストカットバーナー)発生時にON信号を信号切替器2
2Aへ入力して自己保持し、aーc側からbーc側へ切
替え、脱気器水位検出器12の水位信号が低下すると、
前記自己保持が解除されてaーc側へ切替えることがで
きる。
【0036】このように、復水圧力が低下したとき、信
号切替器22を切替え必要最小限の所定開度信号によっ
て脱気器水位制御弁4の開度制御して復水流量を抑制
し、復水圧力を安定させ、安定な水位制御を図る。ま
た、FCB(ファーストカットバーナー)発生時には、
信号切替器22を切替え所定開度信号によって復水流量
を抑制することができ、安定な水位制御ができる。
【0037】次に、本発明の第3実施例を図6を参照し
て説明する。
【0038】図6において、従来例を示す図9と同一符
号は、同一部分または相当部分を示し、両者が異なる主
な点は、信号切替器24を追設したことである。
【0039】ここで、信号切替器24は、通常時aーc
側へ切替えて加算器18からの加算信号を出力し、所定
の条件のとき、bーc側へ切替えて減算器17からの偏
差信号を出力するものである。
【0040】以上の構成で、脱気器水位検出器12から
の脱気器水位信号と脱気器水位設定器15からの脱気器
水位設定信号とが比例積分器16へ入力され、偏差信号
が演算され、この偏差信号に所定の比例積分処理演算が
され、得られる出力信号が加算器18へ入力される。
【0041】一方、給水流量検出器13からの給水流量
信号と復水流量検出器14からの復水流量信号とが減算
器17へ入力され偏差が演算され、偏差信号が加算器1
8へ入力される。
【0042】この場合、切替信号発生器25は、図7に
示すように、脱気器圧力検出信号と脱気器温度検出信号
とを演算器28へ入力して脱気器のエンタルピを演算し
て得られる信号を関数発生器29へ出力する。
【0043】また、復水流量検出器14からの復水流量
信号と復水温度信号とを演算器31へ入力してエンタル
ピを演算して得られる信号を関数発生器29へ出力す
る。関数発生器29では脱気器における熱平衡状態を信
号としてモニタスイッチ32へ出力する。
【0044】モニタスイッチ32は、所定のフラッディ
ング状態を設定信号として予め設定しており、熱平衡状
態の信号とフラッディング状態の設定信号とからフラッ
ディングを検出してON信号を信号切替器24へ出力し
てaーc側からbーc側へ切替える。これによって、減
算器17からの偏差信号が開度設定器21へ入力され、
給水流量の不足を補充するように脱気器水位制御弁4の
開度を増大させる。
【0045】このように、フラッディングによって脱気
器の水位の見かけ上の低下に影響されずに給水流量信号
と復水流量信号との偏差に応じて脱気器水位制御弁4が
動作するために給水流量の不足分を補充することができ
る。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
電機出力に応じた給水流量または給水要求量以下に復水
流量を抑制すると共に、復水流量の急増に伴う復水圧力
の異常低下時に復水流量を抑制し、また、必要以上に脱
気器水位制御弁を開させないための復水圧力の安定確保
および安定な脱気器水位制御を行うことができる。
【0047】また、FCB(ファーストカットバーナ
ー)発生等の負荷急変時、復水流量を一定以下に抑制す
ると共に、脱気器フラッディング現象発生時においても
必要以上に脱気器水位制御弁を開させないため復水圧力
の安定確保および安定な脱気器水位制御を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す脱気器水位制御装置
のブロック構成図である。
【図2】発電機出力と給水流量との関係を示す説明図で
ある。
【図3】本発明の第2実施例を示す脱気器水位制御装置
のブロック構成図である。
【図4】図3に示す信号切替器を切替えるための切替信
号発生器の一例を示す説明図である。
【図5】図3に示す信号切替器を切替えるための切替信
号発生器の他の例を示す説明図である。
【図6】本発明の第3実施例を示す脱気器水位制御装置
のブロック構成図である。
【図7】図6の信号切替器を切替える切替信号発生器の
一例を示すブロック構成図である。
【図8】従来の脱気器水位制御装置の周辺を示す系統図
である。
【図9】従来例を示す脱気器水位制御装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
4 脱気器水位制御弁 6 脱気器 7A,7B,7C 脱気器水位制御装置 8 貯水槽 12 脱気器水位検出器 13 給水流量検出器 14 復水流量検出器 15 脱気器水位設定器 16 比例積分器 17 減算器 18 加算器 19 低値選択回路 20 信号発生器 21 開度設定器 22A 信号切替器 23A,23B 切替信号発生器 24 信号切替器 25 切替信号発生器 28 演算器 29 関数発生器 31 演算器 32 モニタスイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脱気器水位検出信号と脱気器水位設定信
    号との偏差信号に所定の制御演算処理を施し得られる制
    御演算信号を出力する制御演算手段と、 給水流量検出信号と復水流量検出信号との偏差信号と前
    記制御演算信号とを加算して得られる加算信号を出力す
    る加算手段と、 給水流量の急激な変動に伴う復水圧力変動を抑制するよ
    うに前記加算信号または所定の開度信号を脱気器水位制
    御弁へ出力する切替手段とを備えることを特徴とする脱
    気器水位制御装置。
  2. 【請求項2】 前記切替手段は、発電機出力に応じた必
    要給水流量または給水要求量に応じた所定の開度信号を
    出力する信号発生器と、前記加算信号または前記所定開
    度信号とのいずれかが低値を選択して脱気器水位制御弁
    へ出力する低値選択器とを備えることを特徴とする請求
    項1記載の脱気器水位制御装置。
  3. 【請求項3】 前記切替手段は、所定の開度設定信号を
    出力する開度設定器と、前記加算信号を前記脱気器水位
    制御弁へ出力する一方、切替信号によって前記所定の開
    度設定信号を前記脱気器水位制御弁へ出力する信号切替
    器と、復水器の圧力が所定値以下となったとき前記切替
    信号を前記切替器へ出力する切替信号発生器とを備える
    ことを特徴とする請求項1記載の脱気器水位制御装置。
  4. 【請求項4】 前記切替手段は、所定の開度設定信号を
    出力する開度設定器と、前記加算信号を前記脱気器水位
    制御弁へ出力する一方、切替信号によって前記所定の開
    度設定信号を前記脱気器水位制御弁へ出力する信号切替
    器と、ファーストカットバーナー発生時に前記切替信号
    を前記切替器へ出力する切替信号発生器とを備えること
    を特徴とする請求項1記載の脱気器水位制御装置。
  5. 【請求項5】 前記切替手段は、前記加算信号を前記脱
    気器水位制御弁へ出力する一方、切替信号によって前記
    偏差信号を前記脱気器水位制御弁へ出力する信号切替器
    と、脱気器圧力検出信号と脱気器温度検出信号とから演
    算して得られる脱気器のエンタルピと復水流量検出信号
    と復水温度検出信号とから演算して得られるエンタルピ
    とによって脱気器内のフラッディング現象を判定して前
    記切替信号を出力する切替信号発生器とを備えることを
    特徴とする請求項1記載の脱気器水位制御装置。
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