JPS6191403A - 給水ポンプのnpsh制御方式 - Google Patents

給水ポンプのnpsh制御方式

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JPS6191403A
JPS6191403A JP21260984A JP21260984A JPS6191403A JP S6191403 A JPS6191403 A JP S6191403A JP 21260984 A JP21260984 A JP 21260984A JP 21260984 A JP21260984 A JP 21260984A JP S6191403 A JPS6191403 A JP S6191403A
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JP
Japan
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deaerator
pressure
steam
water
flow rate
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JP21260984A
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English (en)
Inventor
耕治 桑原
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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】 (産業上の利用分野) 本発明は原子力発電所、火力発電所等における給水ポン
プのNPSH制御方式に関する。
(従来の技術)                  
 −第4図に従来の火力発電所における給水系の1例が
示され、復水器1で復水した復水は復水ポンプ2で給水
ヒータ3に移送され、更に給水ヒータ4に移送される。
その除夜水制御弁5によシ復水流量は調整される。給水
ヒータ3,4に供給された復水はここで低圧タービン6
から抽気され配管7.8を介して供給される抽気蒸気に
よ)加熱でれて昇温する。昇温した復水は脱気器9に移
送され、ここで脱気されてストレージタンク10内に貯
留される。その脱気器9で復水は高圧タービン11から
抽気され、逆上弁13を具えた配管12を介して供給さ
れる抽気蒸気によって飽和状態まで加熱される。その後
、復水はストレージタンク10から給水ポンプ14によ
シボイラ15に移送される。ボイラ15で得られた蒸気
はガバナ弁16を具えた蒸気配管20を介して高圧ター
ビン11に供給され、高圧タービン11から排出された
蒸気は更に低圧タービン6に移送されて高圧タービン1
1及び低圧タービン6を回転駆動しこれによって発電機
17を回転させる。低圧タービン6から排出された蒸気
は復水器1に戻される。 。
18はタービンバイパス配管でバイパス弁19を具えて
いる。
(発明が解決しようとする問題点) 上記給水系において、その運転中発電機1.7の負荷が
無くなるような事態が発生すると、ガバナ弁16はター
ビン11及び6の回転数を一定に保持する為に、はぼ全
閉状態となシ、その結果高圧タービン11及び低圧ター
ビン6内はほぼ真空状態になる。そして、ボイラ15で
発生した蒸気はタービンバイパス配管18を介して復水
器1に戻される。このような状態においては高圧タービ
ン11及び低圧タービン6内の蒸気圧力が低いので、給
水ヒータ3,4への抽気は行なわれなくなシ、給水ヒー
タ3,4における復水の加熱も停止する。
従って脱気器9には低温の復水が供給されることになシ
、また、高圧タービン11から脱気器9への蒸気供給も
停止するので脱気器9内の圧力は急激に低下する。この
ように脱気器9内の圧力が急激に低下すると給水ポンプ
14の有効正水頭(以後NPSHと称す)の不足といっ
た現象が発生する。一般にNPSHは次の(1)式によ
り現わされる。
NPSH=H−ΔP/Δtxv/QX” −−−−−・
 (1)ただし H:給水ポンプ14とストレージタンク10との間の水
頭差 ΔP/Δt:脱気器9内の減圧速度(kg/m 2/S
 )V:配管の容積(m3) Q:給水流量(WL3/S) V:水の比容積(m3/′Kg) この式(1)に示すように脱気器9内の減圧速度が大き
くなるとNPSHが減少し給水ポンプ14の必要NPS
Hが確保できなくな)、ボイラ15への送水が不可能と
なってしまう。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点に対処するために発明されたもので
その巨的とするところは、負荷急減時においても給水ポ
ンプの必要NPSHを確保することができる給水ポンプ
のNPSE制御方式を提供することに1)、本発明の要
旨とするところは復水器からの復水を給水ヒータで加熱
した後脱気器で脱気してそのストレージタンクに貯留し
、このストレージタンクに貯留した復水を給水ポンプを
介してボイラに送勺、このボイラで得られた蒸気をター
ビンに供給するようにした給水系において、前記ボイラ
で得られた類7気を前記給水ヒータの胴側に供給する加
熱蒸気供給配管に蒸気流量制御弁を介装し、前記脱気器
に流入する復水流量、・前記給水ポンプの流量、前記脱
気器のストレージタンク内水位、前記脱気器内圧力をそ
れぞれ検出し、これら検出値から前記給水ポンプのNP
SH(有効止水@)を確保するための前記給水ヒータの
胴側圧力の制御目標値を決定し、前記タービン負荷の急
減時に前記給水ヒータの胴側圧力が目標値となるよう前
記蒸気流量制御弁を開閉することを特徴とする。給水ポ
ンプのNPSH制御方式にある。
(実施例) 以下、本発明t−第1図ないし第3図に示される一実施
例を参照しながら具体的に説明する。なお、第1図にお
いて第4図に示すものと同一の部分には同一の符号が付
しである。給水ヒータ4とボイラ15との間には加熱蒸
気供給配管31が配設され、この加熱蒸気供給配管31
には蒸気流量制御弁32が介装されている。前述したよ
うに発電根気の供給が停止する。そこで加熱蒸気供給配
管31を介してボイラ15からの蒸気を給水ヒータ4に
供給する。33は給水ヒータ4の胴側圧力を検出するた
めの圧力検出器、34は脱気器9内の圧力を検出する圧
力検出器、36は脱気器9に流入する復水流量を検出す
る流量計、37は給水ポンプ14の吸込流量を検出する
流量計、38はストレージタンク1°0内の水位を検出
する水位計である。これら計器33,34.36,37
.38の各検出信号は制御装置35に入力され、この制
御装置35はこれらの検出信号を演算処理して前記蒸気
流量制御弁32の開度を調節するための信号を出力する
以下制御装置35について説明する。まず一般に脱気器
9内の圧力の低下速度−ΔP/Δtは次の(2)式で算
出される。
一Δp/Δt=(ΔP/ΔT ) ×Gin/MI X
 (−Tin −)−T/)・・・・・・・・・ (2
) ただし t:時間(秒) P:脱気器9内の圧力 ΔP/ΔT:飽和温度の微少変化に対する飽和圧力の変
化量 Gin :脱気器9内に流入する復水の流量Ml :脱
気器9のストレージタンク10が保有する復水量 Piル:脱気器9に流入する復水の温度Tl :脱気器
9内の飽和温度 (1)式へ(2)式を代入し、(T目−TJ)について
解くと次の(3)式が得られる。
但し、GotLt=Q/v  である。
圧力をPinとする゛と、 となるから、次の(4)式が得られる。
給水ポンプ14が必要とする最低限のNPSHをNPE
3Hrgq トfルト、(4)式1、次0(5)式カ満
fiされるように運転すればNPSH不足にはならない
(5)式をPiルについて解くと次の(6)式が得られ
る。
一方、脱気器9内の圧力P以上に給水ヒータ4の胴側圧
力PiLを上げると、給水ヒータ4の中で復水が沸騰す
る恐れがあるのでこれを防止するため、次の条件が必要
でるる。
P>Pin    ・・・・・・ (力脱気器9に流入
する復水温度h4に対する飽和圧力Piルは、復水温度
Piルを計測して、これから水の物性を利用してPin
を推定する方法と、給水ヒータ4の胴側温度と管側出口
温度との間には僅かな差しかないので、給水ヒータ4の
胴側圧力(胴側は飽和二相状態となっているので、胴側
圧力は胴側温度の飽和圧力となっている)をPinとし
て用いることもできる。従って、以下Pinとして給水
ヒータ4の胴側圧力PLtを用いる。
(6) 、 (力式よシ得られる次の(8)式が満足さ
れるよう蒸気流量制御弁32を開閉操作して給水ヒータ
4の胴側圧力p7.*を制御すれば、NPSHの不足を
防止することができる。
(8)式を満足するように給水ヒータ(4)の胴側圧力
Pi−を制御する例を以下説明する。負荷急減時の脱気
器9内の圧力Pの変化が第2図に曲線50で示され、曲
線51は(8)式の右項9変化を示したものであシ、P
i−が曲線50と51とで囲まれた斜線を施こした領域
52内に常に存在すればよい。従って曲線50と51と
の中点をむすんだ曲線53を目標値とし、この目標値と
実際のPin摩とが一致するよう制御する。Pi−の目
標値pJPatは次の(9)式で得られる。
第3図は(9)式の目標値psgtに従うように給水ヒ
ータ4の胴側圧力Pi−を制御するための制御装置35
の詳細を示している。101は脱気器9内の水位L(→
から脱気器9内の保有水iMl(kg)を算出する関数
器であシ、関数器101の出力即ち   −’ MJと
給水ポンプ14の流量aotLtとが乗算器103に入
力され、乗算器103で乗算された結果が除算器104
の分子として入力される。除算器104の分母は脱気器
9内への流入流量Ginでメジ、除算器104で除算さ
れた結果は係数器105で− (H−NPE3Hrtq
)  が乗ぜられる。加減昇器101v において、脱気器9内圧力Pから係数器105の出力を
差引くと、加減算器107の出力は(9)式のpent
となる。次いで加減算器108においてPeatからP
i−を差し引き、加減算器1θ8の出力は比例積分制御
器1090入力となる。比例積分制御器109はその入
力が増加すればその出力が増加する。
給水ヒータ4の胴側圧力Pz−がpeat  よシも低
下すれば、比例積分制御器109の入力が増加して、蒸
気流量制御弁32を開き、よシ多くの蒸気が給水ヒータ
4に導入され、その胴側圧力Pi8がPntになるまで
加熱が行なわれる。Pi−がpsgt よ)上シ過ぎた
ときには逆の操作が行なわれ、Pi−をpJ?gtまで
低下させる。
111はスイッチで、通常運転中はB側が閉となってお
シ、ゼロ発信器110の信号によシ蒸気流量制御弁32
は閉止しているが、負荷急減信号を受けるとA側が閉と
な夛比例槓分制御器109の出力が蒸気流量制御弁32
に入力され、Piルをpastとなるよう制御する。
(発明の作用及び効果) 本発明においては復水器がらの復水を給水ヒータで加熱
した後脱気器で脱気してそのストレージタンクに貯留し
、このストレージタンクに貯留した復水を給水ポンプを
介してボイラに送シ、このボイラで得られた蒸気をター
ビンに供給するようにした給水系において、前記ボイラ
で得られた蒸気を前記給水ヒータの胴側に供給する加熱
蒸気供給配管に蒸気流量制御弁を介装し、前記脱気器に
流入する復水流量−前記給水ポンプの流量、前記脱気器
のストレージタンク内水位、前記脱気器内圧力をそれぞ
れ検出し、これら検出値から前記給水ポンプのNPSE
(有効正水頭)を確保するための前記給水ヒータの胴側
圧力の制御目標値を決定し、前記タービン負荷の急減時
に前記給水ヒータの胴側圧力が目標値となるよう前記蒸
気流量制御弁を開閉するので、給水ヒータの胴側圧力は
第2図の曲、1!53に示すような変化をすることにな
シ、(8)式を常に満足するので給水ポンプのNPSH
が不足となることはなくなシ、給水ポンプの健全な運転
を確保でき、系内機器の健全性、給水系の信頼性を高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1崗ないし第3図は本発明の1実施例を示し、第1図
は1部を省略して示す系統図、第2図は脱気器内圧力と
ヒータの胴側圧力の制御目標値との関係を示す線図、第
3図は制御装置の詳細を示す制御系統図、第4図は従来
の給水系の1例を示す系統図である。 復水器・・・(1)、給水ヒータ山(4)、脱気器用(
9)、ストレージタンク・・・αQ1給水ポンプ・・・
α荀、ボイラ・・・<151゜タービン・・・(6)、
加熱蒸気供給配管・・・Gυ、蒸気流量制御弁・・・G
a、制御装置・・・(至)、脱気器流入復水の流量計・
・・(ト)、給水ポンプの流量計−C37]、ストレー
ジタンク内水位の水位計・・・(至)、脱気器内圧力検
出器・・・(ロ) 復代理人 弁理士岡本直文 外3名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 復水器からの復水を給水ヒータで加熱した後脱気器で脱
    気してそのストレージタンクに貯留し、このストレージ
    タンクに貯留した復水を給水ポンプを介してボイラに送
    り、このボイラで得られた蒸気をタービンに供給するよ
    うにした給水系において、前記ボイラで得られた蒸気を
    前記給水ヒータの胴側に供給する加熱蒸気供給配管に蒸
    気流量制御弁を介装し、前記脱気器に流入する復水流量
    、前記給水ポンプの流量、前記脱気器のストレージタン
    ク内水位、前記脱気器内圧力をそれぞれ検出し、これら
    検出値から前記給水ポンプのNPSH(有効正水頭)を
    確保するための前記給水ヒータの胴側圧力の制御目標値
    を決定し、前記タービン負荷の急減時に前記給水ヒータ
    の胴側圧力が目標値となるよう前記蒸気流量制御弁を開
    閉することを特徴とする給水ポンプのNPSH制御方式
JP21260984A 1984-10-12 1984-10-12 給水ポンプのnpsh制御方式 Pending JPS6191403A (ja)

Priority Applications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115324673A (zh) * 2022-07-25 2022-11-11 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种煤电机组参与电网调峰的系统及控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115324673A (zh) * 2022-07-25 2022-11-11 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种煤电机组参与电网调峰的系统及控制方法
CN115324673B (zh) * 2022-07-25 2024-05-24 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种煤电机组参与电网调峰的系统及控制方法

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