JPS588906A - ボイラの再熱蒸気温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、貫流ボイラの再熱蒸気温度制御装置に係り、
特に、起動時の再熱蒸気温度制御に好適な再熱器出口蒸
気スプレ流量制御を備えた再熱蒸気温度制御装置に関す
る。

従来の再熱蒸気温度制御方式を第１図に示す。

さらに、第２図に従来制御方式による、起動時の運転モ
ードを示す。

第２図において、起動時の再熱蒸気温度制御は、従来、
併入までは自然外゛温により、併入後ガス再循環流量に
よる制御を行っていた。ガス再循環流量は、第１図に示
す再循環ガス調整ダンパにより、併入から負荷５０％ま
では切換スイッチ１をｂ側に接続し、負荷指令信号によ
るプログラム制御を、負荷５０％以上では切換スイッチ
１をａ側に接続し、再熱蒸気温度偏差によるＰＩ量制御
行っている。

従来制御方式による、プラント起動時の再熱蒸気温度特
性を第３図に示す。再熱蒸気温度は併入後上昇する傾向
にあり、特に停止時間の長い場合の起動時に再熱蒸気温
度が大巾に上昇する傾向にある。この大巾な温度上昇は
、中圧タービンの熱応力を上昇させ、ターピ／の寿命消
費を増加させる。一方、再熱蒸気温度制御は第２図に示
す様に、併入から負荷５０％までは、再循環ガス調整ダ
ンパは負荷によるプログラム制御であり、再熱蒸気温度
の過上昇を抑制できない。この対策として、従来、次の
２点が考えられた。１点は、併入後から再循環ガス調整
ダンパによるＰＩ量制御行うことであるが、次の問題点
がある。

１、再熱蒸気温度の上昇を抑制するためガス再循環流量
を減らすことは、ＮｏＸ発生の増加にっながシ、ガス再
循環流量の下限が制限される。

２、火炉保護のため必要最小限のガス再循環流量を確保
する必要がある。

３、ガス再循環流量により、火炉や過熱器での熱吸収量
に変動をきたし、主蒸気温度との干渉が生じる。

以上の問題点のため、ＰＩ量制は有効に動作せず、プロ
グラム制御が行なわれている。

２点目は、第１図に示される再熱器スプレ弁１０によシ
、ボイラ給水の一部を直接再熱蒸気中に注水し、蒸気温
度を下げる方式である。しかし低負荷時の蒸気流量の少
ない領域では、再熱器入口の蒸気温度は低く、湿り蒸気
防止の観点から多く注水できない、又、再熱器出口蒸気
温度は、低負荷時は再熱器での熱吸収で左着され、入口
温度を下げても出口温度に対する影響は少ない等の点か
ら、低負荷時の再熱蒸気温度制御には有効ではない。

以上より、第１図に示す従来制御方式では、起動時の再
熱蒸気温度を最適に制御できない。

本発明の目的は、起動時の再熱蒸気温度制御に於いて、
低負荷帯では起動初期の再熱蒸気温度過上昇の抑制に有
効な再熱器出口蒸気スプレで、通常、負荷帯では、ガス
再循環流量と再熱器出口スプレ水流量で制御することに
よシ、良好な再熱蒸気温度制御を行うことである。

第４図に貫流ボイラ系統図を示す。給水ポンプで送り出
された給水は、蒸発器１２、過熱器１３で過熱されて過
熱蒸気となり高圧タービン１７へ送られる。高圧タービ
ン出口蒸気は再熱器で再熱され、中・低圧タービンへ送
られる。起動初期、すなわち、ボイラ点火から併入後の
最低負荷までは、起動時の熱回収効果を得るため、及び
火炉水冷壁保護の目的で給水最低流量を確保するため、
余剰蒸気をＳＨバイパス弁１４、タービンバイパス弁１
５を通してフラッシュタンクへ流す。再熱器出口蒸気ス
プレ弁１９は、フラッシュタンクの蒸気を再熱器出口へ
注入し、再熱蒸気温度を制御するためのもので、タービ
ン起動初期の再熱蒸気温度過上昇を抑制させるために使
用される。すなわち、タービン起動初期、ガス温度近く
まで加熱された再熱蒸気管に少量の蒸気が流れることに
よる再熱蒸気温度過上昇を、フラッシュタンクからの飽
和蒸気を再熱器出口蒸気スプレ弁を通して混入すること
により低減させ、タービン起動時の熱応力を軽減できる
。

さらに、第４図に示される高圧タービンバイパス弁１５
、ＳＨバイパス弁１４が全閉し、フラッシュタンクへ蒸
気が流れなくなり、再熱器出口蒸気スプレ弁が使用でき
力くなる負荷帯からは、再循環ガスダンパ及び再熱器ス
プレ弁制御に切換え、再熱蒸気温度の変動を少なくする
運転モードとする。

第５図に本発明の一実施例を示す。又、第６図に運転モ
ードを示す。第６図に示す通り、再熱蒸気温度は、ター
ビン通気後、タービン速度５０％から併入後、負荷１５
％までは再熱器出口蒸気スプレによる制御を、負荷１５
％からはガス再循環再熱器出口蒸気スプレは、第５図に
示す通シ再熱蒸気温度が設定値に等しくなる様、再熱器
出口蒸気スプレ弁で制御される。すなわち、再熱蒸気温
度発信器で検出された再熱蒸気温度は、負荷指令信号２
を関数発生器３を通して得られる再熱蒸気温度設定値と
減算器４で減算され、減算器４の出力信号は、再熱器出
口蒸気スプレ弁制御用のＰＩ調節器５に入り、再熱器出
口蒸気スプレ弁を制御する。タービン速度５０％以上、
負荷１５％以下では、切換スイッチ３はｂ側に接続され
る。

ガス再循環流量は、第５図に示す再循環ガス調整ダンパ
により、併入後負荷５０％までは、切換スイッチ１はｂ
側に接続され、負荷指令信号によるプログラム制御を、
負荷５０％以上では、切換スイッチ１はａ側に接続され
、再熱蒸気温度が設定値に等しくなる様ＰＩ量制される
。さらに負荷１５％以上では、第５図に示す切換スイッ
チ２をａ側に接続し、再熱器スプレ制御のバイアスを０
％とし、再熱器スプレ制御を併用する。

の過上昇は、再熱器出口蒸気スプレ弁により抑制し、負
荷１５％以上での再熱蒸気温度の変動は、再循環ガスダ
ンパ及び再熱器スプレ弁により制御される。それゆえ、
起動時の中圧ターピン熱応力発生の少ない、再熱蒸気温
度の昇温か可能となり、タービン寿命消費率の抑制、ひ
いては、起動時間の短縮が図れる。

本発明により、起動時の再熱蒸気温度を最適に制御でき
、タービン寿命消費率の抑制、起動時間の短縮が図れる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御方式を、第２図は従来制御方式によ
る運転モードを、第３図は従来制御による起動時の再熱
蒸気温度特性を、第４図は貫流ボイラの系統図を、第５
図は本発明による制御方式を、第６図は本発明による運
転モードを示す。 １１・・・給水ポンプ、１２・・・蒸発器、１３・・・
過熱器、１４・・・ＳＨバイパス弁、１５・・・タービ
ンバイパス弁、１６・・・フラッシュタンク、１７・・
・高圧タービン、１８・・・再熱器、１９・・・再熱器
出口蒸気スプレＳ帆口３ｊ１度 第３０ 第４図 第　５　図 ＾７−し一用一 第ｂ　図 紗 寸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、火力発電ボイラにおける、ガス再循環流量制御と再
   熱器スプレ水流量制御から成る再熱蒸気温度制御装置に
   於いて、起動時、フラッシュタンクからの蒸気を再熱器
   出口に注入する再熱器出口蒸気スプレ流量制御を設けた
   ことを特徴とするボイラの再熱蒸気温度制御装置。