JPS61265490A

JPS61265490A - タ−ビンバイパス系を有する復水制御装置

Info

Publication number: JPS61265490A
Application number: JP10794485A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 晃高橋; Jiro Chiba; 千葉　二郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1986-11-25

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】〔発明の技術分野〕本発明はタービンバイパス系を備えた復水制御装置に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近の発電プラントでは、系統事故に対する発電プラン
トの耐力向上策として、系統事故と同時に主遮断器を開
いて発電機を所内負荷運転に切替えると共に、ボイラ燃
料量を急激に絞り込んで再熱器の焼損を防止する運転制
御方法（以下、ＰＣＢと称す）が採用されている。

しかしながら、ボイラ燃料に石炭等の固体燃料を使用し
ている発電プラントにおいては燃料制御の応答スピード
の関係から、ＦＣ８発生時にはボイラ出口蒸気をタービ
ンバイパス弁と減温装置とから成るタービンバイパス装
置により直接復水器へ逃し、所内単独運転へ移行させる
ようにしている。

第４図は従来の復水制御装社を例示するもので、低圧タ
ービン１を出た蒸気は復水器ホットウェル２で復水とな
り、復水ポンプ３、復水脱塩装置４、復水ブースタポン
プ５、グランドスチームコンデンサ６、脱気器水位調節
弁７、低圧給水加熱器８を通り、脱気器９および脱気器
貯水タンク１０へ供給され、給水ポンプ１１で加圧され
てボイラに環流する。

補給水タンク１２は復水系統内に一時的に生じる余剰水
や不足水を貯留または補給するもので、スピルオーバラ
イン１３と補給水ライン１４が接続されている。また、
スピルオーバライン１３と復水器ホットウェル２の間に
はプラント起動時に復水系統の最低流量を確保する補給
水再循環ライン１５、復水器内に高温蒸気またはドレン
が流入した際に低圧タービン１の加熱を防止するために
復水をスプレーするウォーターカーテンスプレーライン
１６、およびプラント起動時または低負荷時に浮遊蒸気
のかき回し風損による排気温度の上昇を防止するため、
復水をスプレーする低圧排気室スプレーライン１７が設
けられている。

これらのラインの制御は一般的に次の方法で行なわれて
いる。

スピルオーバラインおよび補給水ライン・・・・・・復
水器ホットウェル２の水位を水位検出器１８で検出し、
水位が予め定められた標準水位より低下した場合、水位
調節計１９からの信号により補給水弁２０が開動作し、
補給水タンク１２より復水器ホットウェル２へ補給水を
供給する。逆に復水器ホットウェル２の水位が前記標準
水位より上昇した場合にはスピルオーバ弁２１が開動作
し、復水を補給水タンク１２へ戻す。この時、補給水弁
２０は閉じられている。

ウォーターカーテンスプレーライン・・・・・・復水器
ホットウェル２の高温蒸気またはドレン流人により電磁
弁２２が作動し、ウォーターカーテンスプレー弁２３を
開動作させて復水器の流入蒸気、ドレンを冷却する。

低圧排気室スプレーライン・・・・・・低圧ケーシング
の温度およびプラント負荷信号により電磁弁２４が作動
し、低圧排気スプレー弁２５を開動作させて低圧ケーシ
ングの温度上昇をおさえる。

補給水再循環ライン・・・・・−復水ブースタポンプ５
の吐出流量を流ｍ検出器２６で検出し、再循環流ｍ調節
計２７で演算して、流量が予め定められた最小流量より
減少した場合、復水再循環弁２８を開動作させ、最小流
量を確保する。

なお、最小流量はグランドスチームコンデンサ６、復水
ポンプ３それぞれの最小必要冷却水堡の最も大きい値を
用いる。

脱気器の水位制御・・・・・・流ｍ検出器２６と流ｍ検
出器２９によってボイラ給水流量と復水流量を検出し、
演算器３０で比較して偏差信号３１を演算し脱気器水位
制御演算器３２へ入力する。また、水位検出器３３によ
って脱気器貯水タンク１０の水位を検出し、これが標準
水位より低下した場合、水位調節計３４からの信号を脱
気器水位制御演算器３２に入力する。

脱気器水位制御演算器３２では、水位調節計３４にて予
め定められた標準水位と流口検出器２６．２９の偏差信
号３１とを比較し、演算結果に基づいて脱気器水位調節
弁７を操作し、複水流テを制御する。これらは°、給水
流量と復水５１量のバランス状態を常時監視してバラン
スがくずれたら直ちに脱気器水位調節弁７を操作し、給
水と復水の差がゼロとなるよう動作させ、その後の水位
偏差分は水位偏差信号で修正するものである。

冷却水スプレーライン・・・・・・タービンバイパス装
置３５とスピルオーバラインの間には冷却水スプレーラ
イン３６が接続されている。この冷加水スプレーライン
には冷却水スプレー弁７が介挿されでおり、電磁弁３８
からの信号によって制御される。即ち、タービンバイパ
ス弁３９が開いてタービンバイパス装置３５内へ高温蒸
気が流入すると、冷却水スプレー弁３７が間き、タービ
ンバイパス装置３５内へ冷却水をスプレーして減温させ
る。

上述のような復水系統において、ＰＣＢが発生しタービ
ンバイパス装置が作動すると、前記ウォーターカーテン
スプレーライン１６、低圧排気室スプレーライン１７、
タービンバイパス装置冷却水スプレーライン３６が作動
する。

この時、各スプレー弁はＯＮ、０ＦＦＩＪ作のため、急
開動作を行い各スプレーラインに復水が流れ、その結果
復水ブースタポンプ５の吐出ａｍは一時的に増大し、そ
の後前述の脱気器水位制御により修正される。

しかしながら、この一時的な２ｉ量増加は復水ブースタ
ポンプ５の吐出圧力の低下をもたらし、各スプレーライ
ンからのスプレー状態が適切でなくなり、復水器に損傷
等を発生させる危険がある。

この現象を第５図を参照して説明する。

ＰＣＢ発生前、流ＩＯＡ、吐出圧力ＰＡにて運転されて
いる発電プラントにおいて、ＰＣＢが発生すると、各ス
プレーライン流量は増加しＱＢとなる。吐出圧力はこの
流量増加相当分だけ低下しＰＢとなる。

このため、ウォーターカーテンスプレーライン、低圧排
気室スプレーライン、タービンバイパス装置冷却水スプ
レーラインの各スプレーノズル圧力が低下し、ノズルか
らの噴射流ｍが停止したり噴霧性能が低下して、スプレ
ー効果が発揮できなくなり、復水器のタービンバイパス蒸気による損傷低圧排気室の
温度上昇に伴う排気室の変形・損傷復水器−低圧ケーシング間のラバーエキスパンション加
熱による損傷等の問題点が発生する訳である。

また、流量増加分がポンプの過負荷領域まで達すると、
ポンプは停止し、復水は供給されなくなる。

逆に前記現象を事前に予測し、流量増加に伴う圧力低下
分だけポンプの揚程を引上げることも考えられるが、こ
れはポンプを必要以上にオーバサイジングすることにな
り、経済性が低下する。

〔発明の目的〕

本発明は背景技術における上述の如き欠点を除去すべく
なされたもので、ＰＣＢの発生と同時に脱気器水位調節
弁を絞り脱気器へ供給する復水流量を一時的に減少させ
、復水ブースタボン１の吐出圧力を各スプレーラインの
作動に上る圧力低下分だけ補正することによって各スプ
レーラインの機能を維持できるようにした復水制御装置
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕本発明のタービンバイパス系を有する復水制御装置は、
蒸気目的を達成するため、復水器ホットウェルと、この
復水器ホットウェルに補給水弁を介して接続された補給
水タンクと、この補給水タンクにスピルオーバラインを
介して接続された補給水再循環ライン、ウォーターカー
テンスプレーライン、低圧排気室スプレーラインおよび
タービンバイパス装置冷却水スプレーラインと、前記復
水器ホットウェルと脱気器とを結ぶ復水系統内に介挿し
た復水ブースタポンプ、流量検出器および脱気器水位調
節弁と、脱気器貯水タンクの給水系統に介挿した給水ポ
ンプおよび流量検出器と、前記２つの流量検出器からの
信号を入力し、偏差信号を出力する演算器と、この演算
器と前記脱気器貯水タンクの水位調節計からの信号を演
算する脱気器水位制御演算器と、この脱気器水位′制御
演算器と前記脱気器水位調節弁の間に介挿され、この脱
気器水位調節弁に入力される前記脱気器水位制御演算器
とプログラム演算器の出力を切換える切換器とを備え、
前記プログラム演算器はタービンバイパス系の作動時に
前記脱気器水位１４節弁を先行動作させ、前記復水ブー
スタポンプの吐出圧力の低下を阻止するよう構成したこ
とを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明の復水ｖ制御装置の実施例を示すもので、第４
図におけると同一の部分には同一の符号を付し、重複を
避けるため詳細な説明は省略する。

第１図と第４図を対比すれば明らかなように、本発明の
復水制御装置の特徴点は、脱気器水位制御演算器３２と
脱気器水位調節弁７の間に切換器４０が接続されており
、またこの切換器にはプログラム演算器４１が接続され
ている点にある。

ＦＣ８発生前は切換器４０はａ−＋Ｃ間を接続し、脱気
器水位調節弁７は脱気器水位制御演算器３２の出力ａに
よって復水流量を制御し、脱気器貯水タンク１０は標準
水位となっている。

一方、ＦＣ８発生時には切換器４０はｂ−＋ｃ間を接続
し、第２図に示す条件が成立するまでの間はプログラム
演算器４１の出力により脱気器水位調節弁は制御される
。

なお、切換器４０の出力は脱気器水位調節計３４にフィ
ードバックされ、切換器４ｏが所定の時間後に再びａ−
＋Ｃとなった時にバンプレス切換が可能となるように構
成されている。

プログラム演算器４１はタービンバイパス弁開またはＰ
ＣＢ発生信号により演算を開始する。この演算器には第
２図に示すように時間毎に弁リフトがインプットされて
おり、ＦＣ８発生とともに、脱気器水位調節弁７のリフ
ト信号を出力する。その結果、脱気器９への復水流量は
一時的に減少してＦＣ８発生に伴う圧力低下は補正され
、適切なスプレー状態を確保でき、機器の損傷やポンプ
の停止を伴うことなく所内単独運転に移行できる。

第３図はａｏＯＭＷクラスの石炭だき発電プラントを例
にとり、ＦｃＢ発生時の前後における給水流量、復水流
量、復水ブー、スタボンプ吐出圧力等の変化の様子を従
来技術と本発明とを比較して示している。同図において
、従来の場合、ＦＣ８発生と共に給水流量は曲線Ａに示
すように給水ポンプ１１によって１８５０Ｔ／Ｈより４
００Ｔ／Ｈまで絞られる。

これに対し、復水流量は、タービンバイパス系冷却水ス
プレーライン３６、低圧排気室スプレーライン１７、ウ
ォーターカーテンスプレーライン１６の多弁が作動する
ので、曲線Ｂに示すように、１３００Ｔ／Ｈより１５０
０Ｔ／Ｈまで増加する。

この結果、流量増加分（２００Ｔ／Ｈ）により復水ブー
スタポンプ５の吐出圧力は曲線Ｃのように２１！Ｆ／ｄ
から１８Ｋｇ／ｃＩｉまで低下し、再び吐出圧力が復帰
するまでの間、スプレー必要圧力を確保できず、適切な
スプレーがなされないことになる。

一方、脱気器水位は脱気器水位制御演算器が有効に作動
しているため、曲線りに示すように１゜Ｏｍ程度の水位
上昇で良好に制御されている。また、脱気器水位調節弁
リフトは曲線Ｅに示すように次第に低下し、所定のレベ
ルで安定する。

一方、本発明の場合、ＦＣ８発生後の給水流量変化は曲
線Ａ′に示すように従来と同様であるが、復水流量はＦ
Ｃ８発生と同時にプログラム演算器４１により脱気器水
位調節弁７が絞られるため、曲線Ｂ′に示すように各ス
プレーライン作動による流量増加は見られない。

この結果、曲線Ｃ′に示すように、復水ブースタポンプ
５の吐出圧力は低下することなく、むしろ一時的にやや
増加した後、復水流！１８００Ｔ／Ｈに見合った３０Ｋ
ｙ／ｄで安定する。

また、脱気器水位ｔｓｍ系は曲線Ｄ’　、Ｅ’に示すよ
うにプログラム演算中は水位が若干低下（５０履）する
がその後は良好に制御される。

〔発明の効果〕

上述のように本発明の復水制御装置においては、タービ
ンバイパス系の作動時に脱気器水°位調節弁をプログラ
ム演算器により先行動作させて絞り込み、脱気器への流
入量を減少させるようにしたので、復水流量の増加を防
止でき、復水ブースタポンプの吐出圧力低下は防止され
、各スプレーラインの機能を十分に発揮させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタービンバイパス系を有する復水制御
装置の実施例を示す系統図、第２図は本発明におけるプ
ログラム演算器の作動を説明するグラフ、第３図は従来
と本発明の装置の作動を対比して示すグラフ、第４図は
従来の復水制御装置の系統図、第５図は復水ブースタポ
ンプの特性曲線図である。１・・・低圧タービン、２・・・復水器ホットウェル、
３・・・復水ポンプ、４・・・復水脱塩装置、５・・・
復水ブースタポンプ、６・・・グランドスチームコンデ
ンサ、７・・・脱気器水位［Ｔ弁、８・・・低圧給水加
熱器、９・・・脱気器、１０・・・脱気器貯水タンク、
１１・・・給水ポンプ、１２・・・補給水タンク、１３
・・・スピルオーバライン、１４・・・補給水ライン、
１５・・・補給水再循環ライン、１６・・・ウォーター
カーテンスプレーライン、１７・・・低圧排気室スプレ
ーライン、１８・・・水位検出器、１９・・・水位調節
・計、２０・・・補給水弁、２１・・・スピルオーバ弁
、２２，２４．３８・・・電磁弁、２３・・・ウォータ
ーカーテンスプレー弁、２５・・・低圧排気スプレー弁
、２６．２９・・・流量検出器、２７・・・流量調節計
、２８・・・復水再循環弁、３０・・・演算器、３１・
・・偏差信号、３２・・・脱気器水位制御演算器、３３
・・・水位検出器、３４・・・水位調節計、３５・・・
タービンバイパス装置、３６・・・冷部水スプレーライ
ン、３７・・・冷却水スプレー弁、３９・・・タービン
バイパス弁、４０・・・切換器、４１・・・プログラム
演算器。出願人代理人　　猪　　股　　　　清第　２　図第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

１　復水器ホットウェルと、この復水器ホットウェルに
補給水弁を介して接続された補給水タンクと、この補給
水タンクにスピルオーバラインを介して接続された補給
水再循環ライン、ウォーターカーテンスプレーライン、
低圧排気室スプレーラインおよびタービンバイパス装置
冷却水スプレーラインと、前記復水器ホットウェルと脱
気器とを結ぶ復水系統内に介挿した復水ブースタポンプ
、流量検出器および脱気器水位調節弁と、脱気器貯水タ
ンクの給水系統に介挿した給水ポンプおよび流量検出器
と、前記２つの流量検出器からの信号を入力し、偏差信
号を出力する演算器と、この演算器と前記脱気器貯水タ
ンクの水位調節計からの信号を演算する脱気器水位制御
演算器と、この脱気器水位制御演算器と前記脱気器水位
調節弁の間に介挿され、この脱気器水位調節弁に入力さ
れる前記脱気器水位制御演算器とプログラム演算器の出
力を切換える切換器とを備え、前記プログラム演算器は
タービンバイパス系の作動時に前記脱気器水位調節弁を
先行動作させ、前記復水ブースタポンプの吐出圧力の低
下を阻止するよう構成したことを特徴とする復水制御装
置。