JPS6226648Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、火力発電所などのタービンシステム
において電気系統などの事故発生時に給水ポンプ
を安定的に制御するようにしたボイラの給水流量
制御装置に関する。

従来は、電気系統の故障（Fast Cut Back：以
下FCBと略称する）が発生したときでも給水ポ
ンプの回転数制御は、給水ポンプ流量と給水指令
の偏差による比例制御に頼つていた。しかしなが
ら、FCB時にはボイラの状態が急変するため、
通常運転時と同じ制御を行なうことが困難であつ
た。

すなわち、給水ポンプの吐出流量は給水ポンプ
の回転数と吐出圧力とにより決定されるが、
FCB時にはボイラ圧力が急変するためポンプ吐
出圧力も変動し、給水指令に見合うポンプ流量を
確保するための回転数が変化する結果となり、実
際に回転数制御を行なうことが困難であつた。

FCB時の給水流量は、絞り込みが遅れるとボ
イラ圧力上昇の一因となり、主蒸気圧力高による
ボイラトリツプ（Master Fuel Trip）に至る。
また、給水を絞り込み過ぎると火炉パス管保護の
ための最低給水流量低によるボイラトリツプとな
る。このように、FCB時の給水制御には最適範
囲が存在するが、従来の給水流量制御装置では給
水をこの範囲内に制御することが困難であつた。

本考案は、このような従来のものにおける欠点
を除去し、FCB時などの事故発生時に給水制御
を確実にし、給水制御に起因するボイラトリツプ
を防ぎ、ボイラの運転を防ぐことにより電力の安
定供給をはかるようにしたボイラの給水流量制御
装置を提供することを目的とする。

この目的は、本考案によれば、過熱器からター
ビンに至る管路の蒸気圧力を検出する圧力検出器
と、この圧力検出器と接続された信号関数発生器
とを設け、事故発生時、タービン入口前の蒸気圧
力を前記圧力検出器により検出し、この蒸気圧力
に応じた信号関数発生器からの信号により給水ポ
ンプ流量を制御するようにしたことにより達成さ
れる。

以下、本考案を図面に示す実施例により説明す
る。

第１図において、タービンシステムは、給水ポ
ンプ１、蒸発器２、過熱器３、タービン４および
コンデンサ５が閉管路６により接続されてなり、
蒸発器２および過熱器３間の管路６には気水分離
器７が介装され、この気分水離器７からは、分離
タンク８およびポンプ９が介装され環流水を蒸発
器２の上流側管路６に還流する管路１０が形成さ
れている。また、過熱器３の下流側とコンデンサ
５の上流側とを結んでタービン４をバイパスする
バイパス管路１１が形成されており、このバイパ
ス管路１１には開閉弁１２が介装されている。

一方、給水ポンプ１の給水流量制御装置は、給
水ポンプ１の下流側において管路１０と合流点１
３より上流側に介装された第１給水流量検出器１
４と、合流点１３より下流側に介装された第２給
水流量検出器１５とを有している。前記第１給水
流量検出器１４は、引算器１６および比例積分調
節器１７と直列に接続されており、比例積分調節
器１７からの信号により、給水ポンプ１を駆動す
るタービン１８へ蒸気を供給する管路１９に介装
された流量制御弁２０の開度を調節するようにな
つている。また、前記第２給水流量検出器１５
は、引算器２１および比例積分調節器２２と直列
に接続されており、この比例積分調節器２２から
の信号が前記引算器１６に入力されるようになつ
ている。なお、前記引算器２１には図示しない制
御系統からの給水指令が入力されるようになつて
いる。

以上の構成は従来のものと同様であるが、本考
案においてはさらに下記の構成が付加されてい
る。すなわち、過熱器３およびタービン４間の管
路６の蒸気圧力を検出する圧力検出器２３が設け
られており、この圧力検出器２３が検出した蒸気
圧力の信号は信号関数発生器２４に入力されるよ
うになつている。一方、前記比例積分調節器１７
および流量制御弁２０間には切換リレー２５が設
けられており、FCB発生時には信号関数発生器
２４からの蒸気圧力に応じた信号により流量制御
弁２０の開度が調節されるようになつている。

つぎに、前述した実施例の作用について説明す
る。

ボイラの平常時には、給水ポンプ１からの給水
および気水分離器７からの還流水の全給水流量を
第２給水流量検出器１５により検出し、これを給
水指令と引算器２１で演算した後、比例積分調節
器２２で比例積分して得られた信号と給水ポンプ
１からの給水流量を第１給水流量検出器１４によ
り検出して得られた信号とを引算器１６で演算
し、ここから出力された信号を比例積分調節器１
７で比例積分し、その信号を給水指令として切換
リレー２５を介して流量制御弁２０に送り、この
信号で流量制御弁２０の開度を調節して給水ポン
プ駆動タービン１８の回転数を制御し、給水ポン
プ１の吐出量を制御している。

ところが、FCB発生時には、前述した制御は
不能になるので、この場合は、圧力検出器２３に
よりタービン４の直前の蒸気圧力を検出し、この
検出した信号を信号関数発生器に入力して蒸気圧
力に応じた信号を出力せしめ、この信号を切換リ
レー２５を介して流量制御弁２０に送り、給水ポ
ンプ１の回転数を火炉に必要な最低流量となるよ
うに回転数に制御する。したがつて、FCBが発
生しても最低給水流量を維持することができる。

ところで、このFCB発生時の回転数の設定で
あるが、FCB発生時の給水指令は前述したよう
に最低給水流量（通常は25％の流量）となり、給
水ポンプ１の２台運転時には１台は停止し、残り
の１台の給水ポンプ１の運転となる。残りの給水
ポンプ１には一定時間、FCBが発生したときの
主蒸気圧力に応じた一定の回転数指令を与え、そ
の後は最低流量制御を行なう。これが第１図によ
り説明した制御である。

そして、その一定回転数の値は第２図のグラフ
より設定できる。第２図において、曲線は２台
の給水ポンプ１で運転中のポンプの特性曲線であ
り、曲線，，，，，，はFCB時
に１台の給水ポンプ１で運転中の特性曲線であ
る。これらの曲線は回転数をパラメータとして描
いたものであり、このグラフより回転数を一定に
するとポンプの吐出力が上がると給水流量が減少
することがわかる。なお、給水流量15％は給水ポ
ンプ１の設定値である。また、第２図中線，
，XIはポンプシステムカーブであり直線XIIは主
蒸気圧力設定値である。

第２図において点Ｆは、FCB発生時の主蒸気
圧の状態でボイラ火炉パス管の保護のために設け
られた給水流量低のボイラトリツプ設定値を確保
できるポンプ吐出圧力の値であり、したがつて給
水ポンプ１の回転数は、この吐出圧力ＦにFCB
による圧力上昇分ΔＰを見込んだ点Ｅの吐出圧力
の値に対応する回転数とすればよい。

給水ポンプ１をこの回転数に制御することによ
り給水流量としては、FCB時の圧力上昇が最大
となつた時点でも火炉パス管保護のための最低給
水流量が確保される。なお、ポンプ吐出圧力がＥ
点の圧力PE以下であれば、ポンプの吐出流量は
最低給水流量以上となる。

以上説明したように、本考案に係るボイラの給
水流量制御装置は、過熱器からタービンに至る管
路の蒸気圧力を検出する圧力検出器と、この圧力
検出器と接続された信号関数発生器とを設け、事
故発生時、タービン入口前の蒸気圧力を前記圧力
検出器により検出し、この蒸気圧力に応じた信号
関数発生器からの出力信号により給水ポンプの流
量を制御するようにしたので、FCB発生時の給
水制御を確実にしてボイラトリツプを防止し、ボ
イラの運転を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るボイラの給水流量制御装
置の実施例を示す回路図、第２図は第１図の給水
ポンプのFCB発生時における運転特性を示すグ
ラフである。 １……給水ポンプ、２……蒸発器、３……過熱
器、４……タービン、５……コンデンサ、７……
気水分離器、１４，１５……給水流量検出器、１
６，２１……引算器、１７，２２……比例積分調
節器、１８……給水ポンプ駆動用タービン、２０
……流量制御弁、２３……蒸気検出器、２４……
信号関数発生器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過熱器からタービンに至る管路の蒸気圧力を検
   出する圧力検出器と、この圧力検出器と接続され
   た信号関数発生器とを設け、事故発生時、タービ
   ン入口前の蒸気圧力を前記圧力検出器により検出
   し、この蒸気圧力に応じた信号関数発生器からの
   出力信号により給水ポンプの流量を制御するよう
   にしたことを特徴とするボイラの給水流量制御装
   置。