JPS63238304A - 給水加熱器水位制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は給水加熱器の水位制御装置に関する。

（従来の技術） 第３図に従来の給水加熱器水位制御装置の構成を示す。

復水ポンプ１により復水器より導き出された復水は１次
段給水加熱器２から、給水加熱ライン配管３を通り、被
制御対象給水加熱器４を経て加熱され、給水ポンプ５に
４かれる。一方、上記給水加熱器２，４には図示せぬタ
ービンから油気蒸気６が供給されて給水を加熱する。こ
のような給水加熱により、油気はドレンとなって給水加
熱器に溜る。

このとき、上流側給水加熱器からは上流ドレン７が被制
御対象給水加熱器４に流入し、排出ドレンは次段給水加
熱器２を介して下流給水加熱器８に流れる。

以上が、給水加熱器ドレン系の概要であり、従来は、被
制御対象給水加熱器４のドレン水位を制御するため、ド
レン水位検出器９からの信号をＰＩ［）制御部ｌＯに入
力して目標水位との偏差を算出し、その偏差にＰＩＤ演
算処理を施こし、得られる操作出力を水位調節弁１１に
出力していた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、給水加熱器４のドレンが水位調節弁１１を関
することにより下流に流れるのは、給水加熱器４と２の
高低差と、給水加熱器４と２間の機内圧力差が原因であ
る。このうち、機内圧力差は油気蒸気圧力差および給水
による冷却により発生するものである。水位調節弁１１
の開度と流量の関係は一般に第４図に示す特性を持って
おり、差圧ΔＰにより同一弁開度でも流量が変化する。

このため。

−運転点で設定したＰＩＤ演算定数（比例ゲイン；にＰ
、積分時間：Ｔ＋、微分時間；ＴＤ）では全運転点には
対応できず、定格運転点で設定されたＰＩＤ演算定数で
はタービン起動時、タービン停止時、低負荷運転時のよ
うな運転領域で、応答の遅れあるいは振動的な応答とな
る開運があった。

そこで本発明は、簡単な構成でタービンの全運転範囲に
わたって、給水加熱器ドレン水位制御の最適なＰＩＤ演
算定数を設定し、安定した制御の得られる給水加熱器水
位制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明は、予め差圧とＰＩＤ演算定数との関係を求めて
記憶しておき、水位調節弁の開度を調節して被制御対象
である給水加熱器のドレン水位を制御する際、その給水
加熱器と、そのドレン水を排出する次段の給水加熱器と
の差圧から予め求めた上記関係に基づき正しいＰＩＤ′
／ｉＬｉ定数を算出し、制御部のＰＩＤ演算定数を補正
するようにしたものである。

（作用） これにより、制御部のＰＩＤ演算定数は、常に被制御対
象の給水加熱器と次段の給水加熱器との゛差圧に応じた
最適な値に設定され、安定した水位制御が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に本発明の一実施例による給水加熱器水位制御装
置の構成図を示す。図中、第３図と同一符号は同一また
は相当部分を示し、第３図と異なる点は、被制御対象給
水加熱器４に従来より設置されているが、ドレン水位制
御には使用していなかった機内圧力検出器１２と、次段
給水加熱器２に同様に設置されていた機内圧力検出器１
３からの検出値ＰＡ、ＰＢを差圧算出部１４に入力して
差圧ΔＰを得、この値をもとにＰＩＤ補正部１５におい
て、現時点で最良のＰＩＤ演算定数を算出し、この結果
をもとにＰＩＤ制御部１０のＰＩＤ演算定数を補正する
ようにしている点である。

第２図は、上記ＰＩＤ補正部１５の一具体例を示す図で
、同図（ａ）に示すように、ＰＩＤ補正部１５はＰＩＤ
演算定数算出部１６と、ＰＩＤ演算定数変化率制限部１
７とからなる。

そのＰＩＤ演算定数算出部１６は、予め差圧ΔＰとＰＩ
Ｄ演算定数との関係を記憶している。その関係は、同図
（ｂ）に示すように。

比例定数Ｋｐ＝ｆ＋（ΔＰ）　　　　　　・・・（１）
積分定数ＴＩ＝ｆｚ（ΔＰ）　　　　　・・・（２）微
分定数Ｔｐ＝ｆ３（ΔＰ）　　　　　・・・（３）なる
関数でもよい、あるいは差圧ΔＰの各値と対応するＰＩ
Ｄｍ算定数を表にまとめたテーブルであってもよい。

以上の構成で、差圧算出部１４は、被制御対象給水加熱
器４に設置される機内圧力検出器１２と次段給水加熱器
２に設置される機内圧力検出器１３より。

機内圧ＰＡ、ＰＢを入力して、現時点における差圧ΔＰ
（ｎ）を算出する。

ΔＰ（ｎ）　＝Ｐ　Ａ　（ｎ）　−Ｐ　Ｂ　（ｎ）　　
　　　　−（４）この差圧ΔＰ（ｎ）を入力してＰＩＤ
補正部１５では。

ＰＩＤ演算定数算出部１６が、そこに記憶されている関
数あるいはテーブルを基に、対応するＰＩＤ演算定数で
あるＫ　ｐ　（ｎ）　、Ｔ　Ｉ（ｎ）　、Ｔ　ｏ　（ｎ
）を算出する。

ＰＩＤ演算定数変化率制限部１７は、これらの値を入力
し、前回入力し保持しである（ｎ−１）時点でのＰＩＤ
演算定数からの変化分、 ΔＫｐ　（ｎ）＝Ｋｐ　（ｎ）−Ｋｐ　（ｎ−１）　　
　−（５）Δ丁！　（ｎ）＝Ｔ　ｒ　　（ｎ）−Ｔ　ｒ
　（ｎ−１）　　　　　・・（６）ΔＴＤ（ｎ）＝Ｔｒ
、（ｎ）−Ｔｒ、（ｎ−１）　　　　　＝−Ｃ１）を求
め、急激なＰＩＤ演算定数の変化による操作出力の動揺
を防止するため、予め設定された変化率制限に従い各Ｐ
ＩＤ演算定数の補正値（にｐ’（ｎ）。

Ｔ＋　’　（ｎ）、ＴＤ’　（ｎ））を算出する。

この補正値を受けてＰＩＤ制御部１０は、ＰＩＤ演算定
数を変更すると共に、この変更した定数に基づいて、ド
レン水位検出器９から入力するドレン水位信号りを設定
水位と比較して得た偏差のＰＩＤ演算を実行し、操作信
号ＭＶを出力し、水位調節弁１１の開度を調節する。

これにより、水位調節弁１１は、現時点での最適なＰＩ
Ｄ演算定数により算出された操作量で開度調節される結
果、起動、停止、低負荷運転時を含むタービンの全運転
状態にわたって、給水加熱器のドレン水位を安定して制
御することができる。

尚、本発明は、アナログでもディジタルでも任意に実施
できる。また、ＰＩＤ演算定数算出部１６は、折線近似
式や差圧ΔＰの所定範囲毎にＰＩＤ演算定数を設定した
粗いテーブルでも良い、また、ＰＩＤ制御部１０は、そ
の演算定数を０とすることにより、Ｐ工制御部あるいは
ＰＤ制御部となり得ることは明らかである。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、タービンの全運転範囲に
わたって、　ＰＩＤ演算定数を最適値に設定することが
でき、給水加熱器ドレン水位の安定した制御が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による給水加熱器水位制御装
置のブロック構成図、第２図（ａ）は第１図のＰＩＤ補
正部１５の具体的構成図、同図（ｂ）はＰＩＤ演算定数
算出部の説明図、第３図は従来の給水加熱器水位制御装
置の構成図、第４図は水位調節弁開度と流量の特性図で
ある。 １０・・・ＰＩＤ制御部、１４・・・差圧算出部。 １５・・・ＰＩＤ補正部、１６・・・ＰＩＤ演算定数算
出部、１７・・・ＰＩＤ演算定数変化率制限部。 第１図 １゜ （ａ） （ｂ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被制御対象である第１給水加熱器に設置されたドレン水
   位検出器からのドレン水位信号に応じてＰＩＤ演算を行
   ない、得られる操作出力でドレンを次段の第２給水加熱
   器に排出する水位調節弁の開度を調節することにより、
   前記第１給水加熱器のドレン水位を制御するＰＩＤ制御
   部を備えた給水加熱器水位制御装置において、前記第１
   、第２給水加熱器にそれぞれ設置される機内圧力検出器
   からの信号を基に差圧を算出する差圧算出部と、予め記
   憶している差圧とＰＩＤ演算定数との関係を基に前記差
   圧算出部から入力される差圧に対応するＰＩＤ演算定数
   を算出し前記ＰＩＤ制御部のＰＩＤ演算定数を補正する
   ＰＩＤ補正部を備えていることを特徴とする給水加熱器
   水位制御装置。