JPS6038509A - 湿分分離再熱器制御装置 - Google Patents

湿分分離再熱器制御装置

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JPS6038509A
JPS6038509A JP14643583A JP14643583A JPS6038509A JP S6038509 A JPS6038509 A JP S6038509A JP 14643583 A JP14643583 A JP 14643583A JP 14643583 A JP14643583 A JP 14643583A JP S6038509 A JPS6038509 A JP S6038509A
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JP
Japan
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steam
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load
heating steam
pressure
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Pending
Application number
JP14643583A
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English (en)
Inventor
水野 堅太郎
辻 邦雄
柏原 克人
啓 池田
豊彦 増田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子力グラノトにおける湿分分離再熱器に係り
、特に、再熱器への加熱蒸気の供給を制御する湿分分離
再熱器11ilJ御装置に関する。
〔発明の背景〕
湿分分離再熱器は原子カタービンプラ/トにおいて熱効
率の改善を目的に設けられる多官式熱交換器であり、第
1図に示すように、高圧クーピノlと低圧タービン2を
結ぶクロスアラウンドθ3の途中に配置される。その(
1q造は第2図に示すように、湿分分離エレメント4と
再熱器5と奢−木構造としたものでろる。高圧クービ/
lを出た湿υ蒸気は湿分分離再熱器6に流入後、湿分分
離エレメント4で湿分を分離された後、再熱dS5の管
群と直交しで上昇し、過熱蒸気となって低圧タービ/2
へ流入する。一方、再熱器5を構成するU字型フイ/付
U内にすま、第1段丙熱器7には高圧主蒸気がそれぞれ
、流入し、管内で凝縮する。
第1段再熱器7では第3図に示すように、高圧タービ/
を出サイクル蒸気圧力及び管内を流れる高圧クービン抽
気蒸気圧力はいずれも負荷に対してほぼ比例するので、
伝熱管内外温度差はあらゆる負荷に対し過大となること
はない。
一方、第2段再熱器では第4図に示すようにサイクル蒸
気圧力は負荷にほぼ比例するのに対し、管内の主蒸気圧
力は負荷に対し、かわらないため、低負荷で管内外温度
差が大きくなり、過大l熱応力が発生する可能性がある
この問題に対する解決策として特公昭55−38563
号に示された技術りよ、第5図に示すように、管内へ流
入する加熱蒸気圧力がサイクル蒸気圧力、即ち、負荷の
一次関数となるように、蒸気源と再熱器の間に設置され
た制御弁を制御し、がっ、制御弁が負荷範囲の1部分だ
けに制御機能を来たすようにする事により、伝熱管に過
大な熱応力が発生するのを防ぐようにしたものである。
しかし、この技術では、第5図に示すように低負荷時、
メタル温度の変化率が大きくなるという欠点がある。こ
れに、制御tl11弁で流れ紫収ってゆく過程で蒸気の
状態が飽和域から過熱域へ遷移することに起因する。第
6図は制御弁下流の力14熱蒸気圧力に対し、加熱蒸気
12!度をプロットしたものでるる。制御弁の下流の蒸
気が飽和域から過熱域へ遷移する。蛾を変曲点として、
飽第11威では上に凸、過熱域ては下に凸の曲服となっ
ている事がわかる。
従って、第5図に示すように、加熱器、、2を圧力を負
荷に対し直線的に1ltll jiltすると、低負荷
、′11に、過熱域から飽和域に遷移した直後に、加熱
蒸気C晶度が負荷にλ月し急激に上昇−J−る。一方、
θ内の熱伝達率は言外の熱伝達率に対し、者しく良好で
るる事から、伝熱管メタル蒲、1屍d、はぼ呼内流体、
即ち、加熱蒸気の温度と等しい。従って、k熱庁メタル
温度も負荷に対し、Xり、峨に」二昇する”ハになり、
1災器の信頼性を損なう恐れがある。
又、この従来の制御方法でしL起!l111時間が長く
なるという欠点がある。即ち、加熱蒸気温度は第5図で
負荷に対し上に凸の曲線で上昇する。又、伝熱管メタル
温度は上述の理由により、加熱蒸気温度とほぼ等しくな
るので、やはり負荷に対し上に凸の曲線で上昇し、その
曲率は低負荷時、即ち、伝熱管内への通気直後に最大と
なる。その結果、負荷に対する蒸気温度の変化がゆるや
かになるまでは負荷をゆっくり上ける必要があり、起動
時間が長くなるという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は低負荷で伝熱管メタル温度変化率が過大
となるのを防ぐ湿分分離再熱器fit!I御装置を提供
するにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、蒸気源から制御弁を設けた配管を通し
て加熱蒸気を導く再熱器を備えた湿分分離再熱器制御装
置を、加熱蒸気温度が負荷に対し直線的に変化するよう
に構成し、低負荷に分いて伝熱管メタル温度変化率が過
大にならないようにしたことにるる。
〔発明の実施し1]〕 次に、本発明の一実施例を第7図を用いて説明する。第
7図は原子カタービンブンノトの蒸気サイクルを示す。
図にあ・いて、蒸気発生器9で発生じた蒸気は、主蒸気
止め升lo1蒸気/J[1減弁11を通って、leJ圧
タービン12に#かれる。主蒸気止め弁IOと蒸気加減
グ1゛11は、蒸気クービンローターの速度検出器13
〃・らの速j斐イー号にょυ目標速度となるよう制御装
置14により開閉する。
尚圧クーヒン12で仕事をした蒸気は圧力、温度ともに
低ドして蒸気中の湿り分も増加しているので、湿分分離
器15で湿分ケ分離し7゛ζ後、再熱器16に導かれる
。再熱器16の加熱器は蒸気発生器9で発生した蒸気を
用い、主蒸気止め弁1oの上流側から分岐する。再熟語
16で加熱蒸気と熱交換し、温度上昇したナイクル蒸気
は低圧タービン17に導か)しる。高圧タービ/12と
低圧タービア17?ま発電(畏18に結合され、発直イ
表18を駆動する。低圧タービン17内で仕事をし、駆
動動力を発生した蒸気は、復水器19へ導かれ、凝縮し
て水となり、給水加熱器20へ導かれる。この給水加熱
器20には再熱器で熱交換した後の加熱蒸気も導かれ、
給水を加熱する。給水は蒸気発生器9へ供給される。再
熱器16へ樽かれる加熱蒸気の配看には加熱蒸気側[1
弁21が設置され、演算−装置22、比較器23及び制
御弁駆動装置24によシ開閉制ii+ilきれる。すな
わち、発電機出力を表わず検出器25の信号りが演q、
装−゛22に入力し、加熱蒸気圧力設定値を演算し、こ
れと加熱蒸気11tlJ fI11j升21下流に設置
された圧力検出器26からの信号ケ比1鮫:::f 2
3で比1絞し、その出力が弁開度信号となって制御弁、
1);豹i・す、・装置24に送られ、加熱蒸気制御弁
21を開閉する事により、加熱蒸気圧力がiff:J 
1i111される。
ノロ鑞眠出力りはターピノ負荷とは(・了等しく、ター
ビン蒸気流量に比列する。低負荷てはターピノ蒸気υI
L量は少−なく、従って、再熱器加熱蒸気量も少なくて
よい。負荷が減少した時に加熱蒸気圧力をそのままeこ
すると、負葭誠少と共に高圧ターピ1 ン12から出る
蒸気温1f、すなわち、再熱器16へ流入するナイクル
蒸気温度が低下するので、加熱蒸気とサイクル蒸気の温
度差が大きくなシ、再器内部に過大な熱応力が発生する
可能性がある。
そこで、負荷が減少した場合、加熱蒸気制御弁21の開
度を絞9弁の出口圧を下げる事によって加熱蒸気の温度
を下げる事が望ましく、さらに伝熱管メタル温度変化率
を低く押えるために加熱蒸気温度は負荷に対し直線的に
減少してゆく事が望ましい。
第8図は前述の演算装置に組みこまれた関数を示したも
のでるる。横軸は発電機負荷を、縦軸は加熱蒸気圧力設
定値及び加熱蒸気温度を示す。発電機出力が定格時の5
0%以上の時は、加熱蒸気圧力を一定とし、50九以下
になった時は、その飽和温度が負荷に対し1次関数とな
るように、圧力を設定する。これは、伝熱管内外温度差
が許容値内にある時は制御弁を全開とし、絞り損失をさ
けるためである。又、負荷10%以下では制御弁を全閉
とし、再熱は行なわない。これは負荷の小さい領域で、
加熱蒸気が過熱状、態で伝熱省内に流入し、伝熱管出入
口間でメタル温度差が過大となるのを防ぐためである。
加熱蒸気圧力をこのように設定した事によp低負荷(約
10九)で、従来に比べ伝熱管メタル温度変化率を従来
に比べ約50%に押える事ができる。
第9図も本発明の一実施例を表わす。第7図との相違点
のみを説明する。発′颯磯山力を表わす検出器25の信
号りが演算装置22に入力し、加熱蒸気m置設定値を演
算し、これと加熱蒸気制御弁21の下流に設置された温
度検出器27からの信号を比較器23で比較し、その出
力が弁開就信号となって制御弁駆動装置24に送られ、
加熱蒸気制御弁21を開閉する事により、加熱蒸気温度
が制御される。
第10図は演算装置に組みこまれた関数を示す。
横軸は発電機負荷を、縦軸は蒸気温朋を表わす。
第7図で説明したのと同様な理由により、負荷50%以
上では制御弁全開、10九以下では制御弁全閉とし、こ
の間の範囲で加熱蒸気温度が発′心機負荷に比例するよ
うに設定する。
又、併入後の伝熱管メタル温度が負荷にほぼ比例して上
昇するので、併入後加熱蒸気条件が定格に達するまで負
荷を一様に上げてゆく事ができる。
その結果、伝熱管メタル温度の負荷に対する変化率がゆ
るヤかになるまでは、負荷をゆっくり上げてゆかねばな
らないという従来技術の欠点を克服きれ、併入後全負荷
址での起動時間が従来技術に比べ約25丸短縮される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、低負荷で、伝熱Rメタル温要変化率を
低く押える事ができる湿分分離再熱器制御装置を提供す
る事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は湿分分離再熱器回りの系統図、第2図(a)は
湿分分離再熱器の断面図、第2図(b)は第1図(b)
は第1図(a)のnB−11B矢視断面図、第3図(a
)(b)は第1段再熱器の蒸気条件の負荷特性図、第4
図(a)(b)は第2段再熱器の蒸気条件の負荷特性図
、第5図(a)(b)は従来、制御を行なった場合の蒸
気条件の負荷特性図、第6図は加熱蒸気制御弁で蒸気を
絞った時の圧力と温度の関係図、第7図は本発明、の一
実施例の湿分分離再熱器回りの系統図、第8図(a)(
b)は本発明の蒸気条件の負荷特性図、第9図は本発明
の他の実施例の湿分分離再熱器回りの系統図、第1O図
は本発明の他の実施例の蒸気条件の負荷特性図である。 9・・・蒸気発生器、lO・・・主蒸気止め弁、11・
・・蒸気加減弁、12・・・高圧タービン、13・・・
速度演出器、14・・・制#装置、15・・・湿分分離
器、16・・・再熱器、17・・・低圧タービ/、18
・・・発覗機、19・・・復水器、20・・・給水加熱
器、21・・・加熱蒸気制御弁、22・・・演算装置、
23・・・比較器、24・・・制御弁駆動装置、25・
・・出力検出器、26・・・圧第 1口 、3 第2図 <Ct) は (C) $3 図 (幻 2ρ 4ρ ぎタ 8ρ 10θ ′/=ぐ荷 第4.目 (^) 21) 46 (tr lr′/l”、間第 5 図 (4) 孝ト 乙 固 lθ 2θ 3θ 4θ 、fo 6θ 7θ 86 
タθ lθθ (^tλジ圧力 第7 図 20 、fio 6θ 8ρ lθθ%頁荷第 9 図 茅 70 固

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、原子カプラノドの湿分分離再熱器において、発電機
    出力の検出器、この検出器より得られた前記発電機出力
    に対し加熱蒸気圧力設定値をその圧力における飽和温度
    が前記発電機出力の1次関数となるように演算する演算
    装置、蒸気源と前記湿分分離再熱器を結ぶ配管中に設け
    た加熱蒸気制御弁、この加熱蒸気制御弁の下流に設けた
    圧力検出器、前記演算装置の出力と前記圧力検出器の出
    力を比す佼する第1の比較器、この第1の比較器の出力
    に応じて加熱蒸気制御弁を操作する弁駆動装置からなる
    ことを特徴とする湿分分離fg−熱器制御装一。 2、特許請求の範囲第1項において、前記加熱蒸気制御
    jil弁の下流に設けた温度検出器、前記演算装置の出
    力と前記温度検出器の出力とを比較する第2の比較器、
    この比較器の出力に応じて前記加熱特徴とする湿分分n
    W再M器制岬装置。
JP14643583A 1983-08-12 1983-08-12 湿分分離再熱器制御装置 Pending JPS6038509A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62140170U (ja) * 1986-02-26 1987-09-04
JPH0336407A (ja) * 1989-05-17 1991-02-18 Westinghouse Electric Corp <We> 再熱系、及びその熱消費率の改善方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH057413Y2 (ja) * 1986-02-26 1993-02-24
JPH0336407A (ja) * 1989-05-17 1991-02-18 Westinghouse Electric Corp <We> 再熱系、及びその熱消費率の改善方法

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