JPH07253201A - 給水加熱器制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、蒸気ヒータ系統とガスヒー
タ系統との合流点で管の損傷を防止し、復水の熱損失を
生じないようにする給水加熱器制御装置を得ることであ
る。 【構成】 本発明は、低圧給水加熱器系統とガスヒータ
系統に分岐する前に脱気器の水位により流量制御を行う
調節弁を配置すると共に、各系統の合流点に三方調節弁
を設置し、蒸気タービンの負荷信号により、前記三方調
節弁にて低圧給水加熱器系統とガスヒータ系統とを流れ
る復水量とを分配制御する制御手段を設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスタービンの排ガスを
ボイラに導入して再燃させるリパワリング発電所などに
おける給水加熱器制御装置に係り、特に低圧給水加熱器
と並設されるガスヒータとに流す復水流量の分配比を制
御する給水加熱器制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガスタービンの排ガスをボイラに
導入して再燃させるリパワリング発電所では、ユニット
の起動／停止時に蒸気タービンの抽気により復水を加熱
する低圧給水加熱器系統にのみ復水を流し、ボイラから
の排ガスにより復水を加熱するガスヒータへの通水は、
蒸気タービンが50％負荷以上となり、ガスタービンが起
動してから行われる。こうして低圧給水加熱器及びガス
ヒータで加熱された復水が合流し脱気器に流入する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ボイラ排ガスの有する
エネルギーを回収することがプラント効率向上へとつな
がることから、ガスヒータ側に流れる流量をできるだけ
大きくすることが好ましい反面、ガスヒータにより加熱
された復水と、低圧給水加熱器により加熱された復水と
の温度差が発生すると合流部近辺で過大な熱応力が発生
し、運用上好ましくないという問題があった。

【０００４】また、ガスヒータ系統でのエネルギー回収
が大きすぎると低圧給水加熱器系統の合流点直前の管内
で沸騰するスチーミング現象を生じ、それが合流点で急
冷されることによるウォータハンマー現象を誘発し、復
水管を損傷してしまう問題があった。

【０００５】そこで、本発明は蒸気ヒータ系統とガスヒ
ータ系統の合流点で管の損傷を防止しかつ復水の熱損失
を生じないようにする給水加熱器制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、蒸気
タービンの抽気により復水が加熱される低圧給水加熱器
系統と、ガスヒータでボイラの排ガスにより復水が加熱
されるガスヒータ系統とからなる復水系統を有し、この
復水系統の入り口側で低圧給水加熱器系統とガスヒータ
系統とに分岐し、かつ、復水系統の出口側で合流するリ
パワリング発電所などに設けられる低圧給水加熱器を制
御する給水加熱器制御装置において、低圧給水加熱器系
統とガスヒータ系統に分岐する前に脱気器の水位により
流量制御を行う調節弁を配置すると共に、両系統の合流
点に三方調節弁を設置し、蒸気タービンの負荷信号によ
り、前記三方調節弁にて分配制御する制御手段を設ける
ようにしたものである。

【０００７】請求項２の発明は、前記リパワリング発電
所などに設けられる低圧給水加熱器を制御する給水加熱
器制御装置において、低圧給水加熱器系統とガスヒータ
系統に分岐する前に脱気器の水位により流量制御を行う
調節弁を配置すると共に、各系統の合流点に三方調節弁
を設置し、ガスヒータ系統の合流直前の復水管圧力から
スチーミングの発生する限界温度を演算する手段と求め
た限界温度以内でかつ低圧給水加熱器系統出口の復水温
度との温度差が予め定められた値以内となるように、ガ
スヒータ系統出口の復水温度を前記三方調節弁の開閉を
制御する手段を設けるようにしたものである。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１に記載のリパ
ワリング発電所などに設けられる低圧給水加熱器を制御
する給水加熱器制御装置において、ガスヒータ系統出口
の復水温度が低圧給水加熱器系統とガスヒータ系統の合
流点直前の復水管圧力から求めた限界温度を越えること
のないように三方調節弁の開閉を制限する手段を設けた
ものである。

【０００９】

【作用】上記の構成により、蒸気タービンの負荷信号か
ら復水の分配比を求め、三方調節弁にて低圧給水加熱器
系統とガスヒータ系統の復水流量を分配制御する。これ
によって、プラントの効率向上を図ると共に、各系統の
合流部近辺の熱応力発生を抑制することができる。

【００１０】また、復水管の圧力と温度または脱気器の
圧力と温度によりガスヒータ系出口における復水のスチ
ーミング限界温度を求め、三方調節弁の閉め込み制限を
設定することで、負荷変動が生じ、ヒートバランスが崩
れた場合でも、復水管内のスチーミングを防ぐことがで
きる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例として以下に図面を参照して
説明する。図１はその構成図である。１は脱気器であ
り、復水を加熱、脱気するものである。２は低圧給水加
熱器であり、復水を蒸気タービンの抽気で加熱するもの
である。３は低圧ガスヒータであり、復水をボイラの排
ガスにより加熱するものである。４は復水流量調節弁で
あり、脱気器の水位により開閉制御され、両系統を経由
して脱気器へ流入する復水流量を調節するものである。
５は三方調節弁であり、低圧給水加熱器系統とガスヒー
タ系統の復水の流量分配を後述７コントローラの出力に
より調節するものである。６は復水流量制御装置であ
り、蒸気タービンの負荷信号から低圧給水加熱器系統と
ガスヒータ系統の流量を分配比を求めるものである。７
はコントローラであり復水流量制御装置６で求められた
各系統の復水流量に従い弁の開閉を行うものである。

【００１２】発電所の起動時、復水流量調節弁４が開け
られ復水が低圧給水加熱器系統とガスヒータ系統に分岐
し、低圧給水加熱器系統では低圧給水加熱器２で蒸気タ
ービンの抽気により復水を加熱し、ガスヒータ系統では
低圧ガスヒータ３でガスタービンの排ガスにより復水を
加熱する。両系統の合流点に三方調節弁５を設置する。

【００１３】蒸気タービンの負荷信号は復水流量制御装
置６に取り込み、両系統の復水流量の分配比を求め、コ
ントローラを介して三方調節弁５で復水の分配制御を行
って復水を脱気器１に流す。

【００１４】この実施例では、蒸気タービンの負荷信号
を復水流量制御装置６に取り込み各系統の復水流量の分
配比を求め、コントローラ７を介して三方調節弁５にて
復水流量を制御することで、プラントの効率向上が図れ
ると共に合流部近辺の熱応力を抑制することができる。

【００１５】図２にて本発明の第２の実施例を説明す
る。この実施例のガスヒータ系統出口の復水管圧力を限
界温度演算装置８に取り込んでスチーミングの限界温度
を演算し、それに余裕値をとった値とガスヒータ系統出
口の復水温度を比較して分配比を求め、コントローラ７
を用いて三方調節弁５の開閉を制限することにより、ガ
スヒータ系統の復水温度を調節することができ、復水管
内のスチーミングを防ぐことができる。

【００１６】図３にて本発明の第３の実施例を説明す
る。第２の実施例は復水管から圧力と温度を取り込んで
いるが、これらの替わりに脱気器から圧力と温度を取り
込んで三方調節弁５の開閉を制限することにより、低圧
給水加熱器系統とガスヒータ系統の復水の分配制御が可
能となり、復水管内のスチーミングを防ぐことができ
る。

【００１７】図４にて本発明の第４の実施例を説明す
る。この実施例のガスタービン運転中にて、ガスヒータ
系統出口の復水管圧力と復水温度により限界温度演算装
置８にて限界温度を演算し、閉側リミット９を設けて三
方調節弁５の閉め込み制限を行うことで、蒸気タービン
に負荷変動が生じ、プラントの熱バランスが崩れ、蒸気
タービンの負荷信号から得られた配分比が適用できなく
なった場合でも一定の流量を保つことができ、復水管内
のスチーミングを防ぐことができる。ここで、図４中の
接点のａはガスタービン運転中、接点のｂはガスタービ
ン停止中である。

【００１８】第４の実施例では限界温度を演算するため
の圧力と温度をガスヒータ系統から取っているが、これ
らの替わりに脱気器から取り込むことで、低圧給水加熱
器系統とガスヒータ系統の復水の分配制御が可能とな
り、復水管内のスチーミングを防ぐことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、蒸
気タービンの負荷信号から両系統の復水流量の分配比を
求め、これにより三方調節弁で復水流量を制御すること
で、プラントの効率向上に寄与すると共に、各系統の合
流部近辺の熱応力の発生を抑制することができる。

【００２０】また、ガスヒータ系統出口の復水の限界温
度を設定することで、復水管内のスチーミングを防ぐこ
とができる。さらに、三方調節弁の閉め込み制限を設け
ることで、負荷変動が起きた場合でも復水管内のスチー
ミングを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図

【図２】本発明の第２の実施例を示す構成図

【図３】本発明の第３の実施例を示す構成図

【図４】本発明の第４の実施例を示す構成図

【符号の説明】

１…脱気器 ２…低圧給水加熱器 ３…低圧ガスヒータ
４…三方調節弁 ５…復水流量調節弁 ６…復水流量制御装置 ７…コン
トローラ ８…限界温度演算装置 ９…閉側リミット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸気タービンの抽気により復水が加熱さ
   れる低圧給水加熱器系統と、ガスヒータでボイラの排ガ
   スにより復水が加熱されるガスヒータ系統とからなる復
   水系統を有し、この復水系統の入り口側で低圧給水加熱
   器系統とガスヒータ系統とに分岐し、かつ、復水系統の
   出口側で合流するリパワリング発電所などに設けられる
   低圧給水加熱器を制御する給水加熱器制御装置におい
   て、低圧給水加熱器系統とガスヒータ系統に分岐する前
   に脱気器の水位により流量制御を行う調節弁を配置する
   と共に、各系統の合流点に三方調節弁を設置し、蒸気タ
   ービンの負荷信号により、前記三方調節弁にて低圧給水
   加熱器系統とガスヒータ系統とを流れる復水量とを分配
   制御する制御手段を設けたことを特徴とする給水加熱器
   制御装置。
2. 【請求項２】 蒸気タービンの抽気により復水が加熱さ
   れる低圧給水加熱器系統と、ガスヒータでボイラの排ガ
   スにより加熱されるガスヒータ系統とからなる復水系統
   を有し、この復水系統の入り口側で低圧給水加熱器系統
   とガスヒータ系統とに分岐し、かつ、復水系統の出口側
   で合流するリパワリング発電所などに設けられる低圧給
   水加熱器を制御する給水加熱器制御装置において、低圧
   給水加熱器系統とガスヒータ系統に分岐する前に脱気器
   の水位により流量制御を行う調節弁を配置すると共に、
   各系統の合流点に三方調節弁を設置し、ガスヒータ系統
   の復水管圧力からスチーミングの発生する限界温度を演
   算する手段と、求めた限界温度とガスヒータ系統出口の
   復水温度を比較して分配比を求め、前記三方調節弁の開
   閉を制御する手段を設けたことを特徴とする給水加熱器
   制御装置。
3. 【請求項３】 脱気器貯水層内の貯水の圧力と温度によ
   り前記三方調節弁の開閉を制御することを特徴とする請
   求項２に記載の給水加熱器制御装置。
4. 【請求項４】 蒸気タービンの抽気により復水が加熱さ
   れる低圧給水加熱器系統と、ガスヒータでボイラの排ガ
   スにより復水が加熱されるガスヒータ系統とからなる復
   水系統を有し、この復水系統の入り口側で低圧給水加熱
   器系統とガスヒータ系統とに分岐し、かつ、復水系統の
   出口側で合流するリパワリング発電所などに設けられる
   低圧給水加熱器を制御する給水加熱器制御装置におい
   て、低圧給水加熱器系統とガスヒータ系統に分岐する前
   に脱気器の水位により流量制御を行う調節弁を配置する
   と共に、各系統の合流点に三方調節弁を設置し、蒸気タ
   ービンの負荷信号により、前記三方調節弁を分配制御す
   る手段と、ガスヒータ系統の復水管圧力からスチーミン
   グの発生する限界温度を演算する手段と、求めた限界温
   度とガスヒータ系統出口の復水温度から弁の閉め込み制
   限を求めて三方調節弁の開閉を制御する手段を設けたこ
   とを特徴とする給水加熱器制御装置。
5. 【請求項５】 脱気器貯水層内の温度と圧力により前記
   三方調節弁の開閉を制御することを特徴とする請求項４
   に記載の給水加熱器制御装置。