JPH08240301A - ドラム型ボイラ給水制御装置 - Google Patents

ドラム型ボイラ給水制御装置

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JPH08240301A
JPH08240301A JP6890295A JP6890295A JPH08240301A JP H08240301 A JPH08240301 A JP H08240301A JP 6890295 A JP6890295 A JP 6890295A JP 6890295 A JP6890295 A JP 6890295A JP H08240301 A JPH08240301 A JP H08240301A
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JP
Japan
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water supply
rotation speed
fcb
type boiler
supply pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP6890295A
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English (en)
Inventor
Mitsunobu Nakajo
光伸 中条
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常運転やFCB運転等のタービン系統の運
用状態に左右されない効率的な給水ポンプの制御を可能
とすることである。 【構成】 通常運転時又はFCB運転時に必要とされる
給水流量を得るために給水ポンプが最高効率点となる回
転数を、通常運転回転数又はFCB運転回転数として予
め第1の記憶手段16又は第2の記憶装置17に記憶し
ておき、運転選択手段18にて、通常運転の時は通常運
転回転数を選択し、FCB運転の時はFCB運転回転数
を選択して、回転数制御装置19にて給水ポンプ4の回
転数が運転モード選択手段18で選択された運転回転数
になるように給水ポンプ4の電動機を回転数制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンバイパス系
統を有した蒸気タービン系統におけるドラム型ボイラ給
水制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、コンバインドサイクル発電設備で
は、ドラム型ボイラを用いたタービン系統が採用されて
いる。このようなタービン系統でのドラム型ボイラは、
燃焼機からの燃焼ガスあるいはガスタービンからの燃焼
排気ガスを熱源としている。この熱源により給水ポンプ
からの給水に熱を加えて蒸気を発生させ、発生した蒸気
を蒸気タービンに送っている。蒸気タービンはドラム型
ボイラからの蒸気にて仕事を行い、仕事を終えた蒸気は
復水器にて冷却され復水される。
【0003】ところで、タービン負荷の急激な減少によ
るファーストカットバック(以下FCBという)時に
は、蒸気タービンの入口の主蒸気止め弁の急速な閉止及
びタービンバイパス弁の開動作に伴い、ドラム型ボイラ
のドラム内圧力が過渡的に上昇する。このため、ドラム
内部の気泡が圧壊してドラム内の水位が急激に低下する
現象が起こる。
【0004】この減少に対応するため、給水ポンプはド
ラム内の水位を回復させるために過渡的に大量の水を送
水しなければならない。又、タービンバイパス弁の開に
より復水器へ蒸気が送られることになることから、復水
器内の冷却管群を保護するために、復水器に流入する前
の蒸気を冷却水と混合させて冷却しておく必要がある。
この冷却水量を給水ポンプの給水量に加えなければなら
ない。このことから、ドラム型ボイラはFCB時に大量
の給水が必要とされる。
【0005】図4は、ドラム型ボイラを用いたタービン
系統の概略系統図である。復水器3にて凝縮された復水
は給水ポンプ4を介して昇圧され、ドラム型ボイラ2の
節炭器5から給水調節弁7を介してドラム6に送水され
る。ここで、給水調節弁7は水位発信器14によりドラ
ム水位が一定になるように給水調整するものである。
又、給水ポンプ4は電動機13で駆動される。
【0006】ドラム6にて発生した蒸気は、ドラム型ボ
イラ2の蒸気加熱器8にてさらに加熱され主蒸気止め弁
9を介して、蒸気タービン1に通気される。そして、蒸
気タービン1にて仕事を終えた蒸気は、復水器3に入り
冷却されて復水される。
【0007】次に、FCB時には、主蒸気止め弁9が閉
となると同時にタービンバイパス弁10が開となるの
で、ドラム6で発生した蒸気はタービンバイパス系統に
流れ込む。タービンバイパス系統に流れ込んだ蒸気は冷
却された後、復水器3に導入される。なお、減温器11
は給水ポンプ4の吐出圧力側より取り出された復水の一
部を冷却水として使用している。この場合、タービンバ
イパス系統に流れ込む蒸気の温度制御は、減温器11の
出口に設けられた温度発信器15により制御される冷却
水調節弁12によって行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ドラム型ボイラを用いた蒸気タービン系統では、給水ポ
ンプ4を選定する際には、通常運転時の給水量に加え、
FCB時の過渡的なドラム内水位低下に伴う過冷水及び
タービンバイパス用の冷却水を見込まなければならな
い。このことから、非常に大きな給水ポンプを選定しな
ければならず、通常運転時においては給水調整弁7によ
って、給水量を大量に絞って運転せざるを得なくなり、
非常に効率の悪い運転を強いられることになる。
【0009】図5には、給水ポンプ4の特性曲線を示
す。図5中、実線Dはポンプ揚程H、点線Eはポンプ効
率η、一点鎖線Fは軸動力Pである。給水ポンプ4の定
格点は最高効率の運転点Aであり、給水ポンプ4の運用
上、最大運転点となるFCB運転点がその運転点Aとな
るように決定される。したがって、通常運転点Bでは、
給水調整弁7で差圧ΔH分を絞って運転点Cで運転する
ことになり、非常に非効率的であることがわかる。
【0010】本発明の目的は、通常運転やFCB運転等
のタービン系統の運用状態に左右されない効率的な給水
ポンプの制御が可能なドラム型ボイラ給水制御装置を提
供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、通常
運転時に必要とされる給水流量を得るために給水ポンプ
が最高効率点となる回転数を通常運転回転数として予め
記憶した第1の記憶手段と、FCB運転時に必要とされ
る給水流量を得るために給水ポンプが最高効率点となる
回転数をFCB運転回転数として予め記憶した第2の記
憶手段と、通常運転モードのときは第1の記憶手段の通
常運転回転数を選択しFCB運転モードのときは第2の
記憶手段のFCB運転回転数を選択するための運転モー
ド選択手段と、給水ポンプの回転数が運転モード選択手
段で選択された運転回転数になるように給水ポンプの電
動機を回転数制御するための回転数制御装置とを備えて
いる。
【0012】請求項2の発明は、回転数制御装置に代え
て、給水ポンプと電動機との間に流体継手を設け、給水
ポンプの回転数が運転モード選択手段で選択された運転
回転数になるように調整する。
【0013】
【作用】請求項1の発明では、通常運転時に必要とされ
る給水流量を得るために給水ポンプが最高効率点となる
回転数を通常運転回転数として予め第1の記憶手段に記
憶し、FCB運転時に必要とされる給水流量を得るため
に給水ポンプが最高効率点となる回転数をFCB運転回
転数として予め第2の記憶手段に記憶し、運転モード選
択手段にて、通常運転モードを選択したときは第1の記
憶手段の通常運転回転数を選択し、FCB運転モードを
選択したときは第2の記憶手段のFCB運転回転数を選
択して、回転数制御装置にて、給水ポンプの回転数が運
転モード選択手段で選択された運転回転数になるように
給水ポンプの電動機を回転数制御する。
【0014】請求項2の発明では、給水ポンプと電動機
との間に流体継手にて、給水ポンプの回転数が運転モー
ド選択手段で選択された運転回転数になるように調整す
る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は本
発明の第1の実施例を示す系統構成図である。この第1
の実施例は、通常運転モードであるときは、給水ポンプ
4の回転数が、通常運転時に必要とされる給水流量を得
るために給水ポンプ4が最高効率点となる通常運転回転
数になるように、給水ポンプの電動機を回転数制御し、
一方、FCB運転モードであるときは、給水ポンプ4の
回転数が、FCB運転時に必要とされる給水流量を得る
ために給水ポンプが最高効率点となるFCB運転回転数
になるように、給水ポンプの電動機を回転数制御するよ
うにしたものである。その他の構成は図4に示した従来
のものと同一であるので、同一要素には同一符号を付し
その説明は省略する。
【0016】すなわち、通常運転時に必要とされる給水
流量に基づいて、その場合の給水ポンプが最高効率点と
なる回転数を予め計算し、その計算結果を通常運転回転
数として第1の記憶手段16に記憶しておく。同様に、
FCB運転時に必要とされる給水流量に基づいて、その
場合の給水ポンプが最高効率点となる回転数を予め計算
し、その計算結果をFCB運転回転数として第2の記憶
手段17に記憶しておく。
【0017】そして、運転モード選択手段18で、通常
運転モードのときは第1の記憶手段16の通常運転回転
数を選択し、FCB運転モードのときは第2の記憶手段
17のFCB運転回転数を選択する。この運転モード選
択手段18で選択された運転回転数は、回転数制御装置
19に運転指令として与えられ、給水ポンプ4の回転数
が運転モード選択手段で選択された運転回転数になるよ
うに制御される。図1では電動機13として誘導電動機
を用い、回転数制御装置19として可変電圧可変周波数
制御(VVVF)にて回転数を制御する場合のものを示
している。
【0018】図2は、第1の実施例による給水ポンプの
運転の特性図である。すなわち、回転数制御された給水
ポンプ4の通常運転時とFCB運転時におけるポンプ特
性を示している。図2中、実線J,Jはポンプ揚程
H、点線K,Kはポンプ効率η、一点鎖線L,L
は軸動力Pである。又、通常運転時の特性曲線J
,Lはn%回転数として示され、FCB運転時の
特性曲線J,K,Lは100%回転数として示さ
れている。
【0019】この給水ポンプ4は100%回転数にてF
CB運転点Aに適したQ−H特性を示し、そのFCB運
転時には運転点Aにおいて最高効率及び適正軸動力にて
運転される。一方、通常運転時には回転数を通常運転時
のn%回転数まで落して運転される。したがって、通常
運転点Bに適するようにQ−H特性は下がり、通常運転
点Bにおいて最高効率及び適正軸動力で運転されること
になる。
【0020】この第1の実施例によれば、タービン系統
の運転モードにより適正な回転数で給水ポンプを制御す
ることができるので、給水流量の大幅な増減に効率良く
対処することができる。
【0021】図3に本発明の第2の実施例の系統構成図
を示す。この第2の実施例は、第1の実施例における回
転数制御装置19に代えて、給水ポンプ4と電動機13
との間に流体継手20を設け、この流体継手20にて給
水ポンプ4の回転数が運転モード選択手段18で選択さ
れた運転回転数になるように調整するようにしたもので
ある。その他の構成は図1に示した第1の実施例のもの
と同一であるので、同一要素には同一符号を付しその説
明は省略する。
【0022】第1の実施例の場合は可変電圧可変周波数
制御(VVVF)を行うための回転数制御装置としてイ
ンバータを用いることになるので高価となるが、この第
2の実施例によれば、回転数制御装置19に代えて流体
継手20とするので安価になる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、給水ポン
プは回転数制御が可能となるので、FCB運転時の給水
量大揚程大に見合うポンプ特性とすることができ、通常
運転時の場合も同様に、給水ポンプの回転数を下げた給
水量小揚程小となるポンプ特性とすることができる。こ
れによって、FCB運転時及び通常運転時の双方におい
てポンプ効率及び軸動力共に最適である運転点で運転で
きる。したがって、給水調節弁にて給水を絞りFCB運
転時の近くの軸動力で、通常運転時も給水ポンプを運転
させるという非効率的なポンプの運用を回避することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す系統構成図
【図2】本発明の第1の実施例による給水ポンプの運転
の特性図
【図3】本発明の第1の実施例を示す系統構成図
【図4】タービン倍バス系統を備えたタービン系統の概
略系統構成図
【図5】従来における給水ポンプの運転の特性図
【符号の説明】
1 蒸気タービン 2 ドラム型ボイラ 3 復水器 4 給水ポンプ 5 節炭器 6 ドラム 7 給水調節弁 8 蒸気加熱器 9 主蒸気止め弁 10 タービンバイパス弁 11 減温器 12 冷却水調節弁 13 電動機 14 水位発信器 15 温度発信器 16 第1の記憶手段 17 第2の記憶手段 18 運転モード選択手段 19 回転数制御装置 20 流体継手

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通常運転時はドラム型ボイラからの蒸気
    を蒸気タービンに導き前記蒸気タービンで仕事を終えた
    蒸気を復水器で復水して前記ドラム型ボイラに給水を行
    い、FCB運転時は前記蒸気タービンをバイパスパスし
    てドラム型ボイラからの蒸気を減温器を介して前記復水
    器に導き前記復水器からの水を前記減温器及び前記ドラ
    ム型ボイラに供給する給水ポンプを制御するドラム型ボ
    イラ給水制御装置において、通常運転時に必要とされる
    給水流量を得るために前記給水ポンプが最高効率点とな
    る回転数を通常運転回転数として予め記憶した第1の記
    憶手段と、FCB運転時に必要とされる給水流量を得る
    ために前記給水ポンプが最高効率点となる回転数をFC
    B運転回転数として予め記憶した第2の記憶手段と、通
    常運転モードのときは前記第1の記憶手段の通常運転回
    転数を選択しFCB運転モードのときは前記第2の記憶
    手段のFCB運転回転数を選択するための運転モード選
    択手段と、前記給水ポンプの回転数が前記運転モード選
    択手段で選択された運転回転数になるように前記給水ポ
    ンプの電動機を回転数制御するための回転数制御装置と
    を備えたことを特徴とするドラム型ボイラ給水制御装
    置。
  2. 【請求項2】 前記回転数制御装置に代えて、前記給水
    ポンプと電動機との間に流体継手を設け、前記給水ポン
    プの回転数が前記運転モード選択手段で選択された運転
    回転数になるように調整することを特徴とする請求項1
    に記載のドラム型ボイラ給水制御装置。
JP6890295A 1995-03-03 1995-03-03 ドラム型ボイラ給水制御装置 Pending JPH08240301A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010276203A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Hitachi Ltd 発電プラント復水系統の制御装置
JP2014105880A (ja) * 2012-11-22 2014-06-09 Miura Co Ltd ボイラシステム
CN110332088A (zh) * 2019-07-10 2019-10-15 神华(福建)能源有限责任公司 新型给水泵系统及其运行方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040316

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02