JPS6390604A

JPS6390604A - 復水器冷却装置

Info

Publication number: JPS6390604A
Application number: JP23462986A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ura; 浦　勝己; Kenji Sakka; 作花　憲治; Ryoichi Okura; 亮一大倉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-04-21

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〕本発明はタービンバイパス装置を有する蒸気原動所に係
り、特に復水器の冷却能力を増加させ。

運転許容真空度を保持し、信頼度の高い運転を可能とす
るのに好適な復水器冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、タービンバイパス系統を有する蒸気原動所におい
ては、負荷急減時等、復水器内圧を許容値内に保持する
ため、特公昭５９−１４６０１号公報（低圧タービンバ
イパス系統を有する蒸気タービン）に示す如く、タービ
ンバイパス系統が作動する際、復水器に流入する蒸気量
を制限し、復水器真空度を許容値以内に維持する方法が
採用されている。

送電線事故時等における急激で大巾なタービン負荷急減
時は、発生蒸気量を低減するため急速に燃料の絞り込み
（Ｆａｓｔ　Ｃｕｔ　Ｂａｃｋ　；　　以下ＦＣＢ）が
行なわれるが、蒸気発生器の熱容量が大きく。

更に追従遅れがあることなどから、大量の余剰蒸気が発
生する。この余剰蒸気はタービンバイパス弁を介して復
水器に排出さ九るが、このため復水器の熱足は第６図に
示す通り、過渡的に通常運転時（略設計点）の２００〜
２５０％にも達する。

その後余剰蒸気が復水器に排出され、更に燃料系も絞り
込まれてくるため、一定時限後は１通常運転時以下の熱
量に低下する。

復水器真空度（内圧）は、余剰蒸気を受入れて熱量が２
５０％にも達すると第７図に示す通り。

大巾に低下する傾向に有り、冷却水温度の高い夏期等は
、運転許容真空度を下まわる真空度（カーブＦ９点へ）
となり、このまま運転を継続することができなくなる。

従来技術では、上記対策として余剰蒸気の復水器出口弁
を制限して運転許容真空度（カーブＦ。

ト）以上とするように制御されている。

ＰＣＢ発生後の時系列的な復水器真空度の変化特性例を
第８図に示す。前述の余剰蒸気受入れ時、復水器真空度
は、冷却水温度が低い時は、カーブＪに示される通り過
渡的にも運転許容値以上の真空度が維持されるが、冷却
水温度の高い夏期等はカーブＫに示す通り、過渡的に一
定時限、運転許容値以下の真空度となり、このままでは
運転を継続できないため、前述の如く、復水器への導入
蒸気量を制限する運転を行なう必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来方式による負荷急減時に、復水器内圧を許容値以内
に維持するために、復水器に連接されるタービンバイパ
ス弁の開度を制限して、復水器に流入する蒸気量を抑制
する方法は、その結果として下記の現象を伴い、その対
応策が必要とされたきた。

１、タービン負荷急弁による余剰蒸気を排出し、−次圧
力を規定値内に保持するタービンバイパス弁を、排出端
である復水器内圧（２次圧）の許容値により開度制限す
るため、余剰蒸気量を全量排出することができなくなり
、１次圧力が急上昇する。この結果、１次側に設けられ
た安全弁が作動する可能性が高く、通常これを防止する
ために、減圧機能を有する圧力逃し弁を設置し、安全弁
の作動圧力より、やや低い圧力で圧力逃し弁を作動させ
、余剰蒸気の１部を大気放出する方法が採用される。

２、高温高圧の蒸気を大気に放出するため、極めて大き
い騒音が発生し、その対策として消音器の設置が必要と
なる。

上記の結果、タービンバイパス装置を有する蒸気タービ
ンプラントでは次の問題点が有り、解決すべき課題とさ
れている。

（１）１次側圧力逃し弁を設置する必要が有り、設備費
が増加し、運転、制御が複雑となる。

（２）高温高圧蒸気を大気に放出するため、騒音防止対
策（消音器設置）が必要であり、設備費が増加する。

（３）高純度の蒸気を大気放出するため、高純度の純水
の損失が発生し、運転経費が増加する。

本発明の目的は、タービン負荷急減時の余剰蒸気が復水
器へ流入するのを制限することなく全量回収しつつ、復
水器内圧を許容値以内に維持することを可能とする運転
制御性、信頼性の高い、設備費の低減される復水器冷却
装置を提供することに有る。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点は、タービン負荷急減時、復水器へ排出され
る余剰蒸気量により、復水器の所要交換熱量が約２５０
％程度にも増加する場合にも、復水器の冷却水量を増加
させる事によって、冷却能力を拡大し、タービンを運転
継続させ得るように復水器真空度を許容許容値以内に維
持することによって達成される。

復水器冷却水を供給する循環水ポンプ（以下ＣＷＰと称
す）は、通常、配管系への貝附着、冷却細管の漏洩時等
のプラグ打ち等を考慮して、その全揚程が決定されてお
り、実運転上は大巾な余裕を有している事が多数の実績
から確認されている。第９図にＣＷＰの特性口線を示し
、カーブＡは、Ｑ−Ｈ特性、カーブＢは設計上のシステ
ム抵抗曲線、カーブＣは、実運転上のシステム抵抗曲線
を示す。即ち、仕様点イ（流量Ｑｌｌ全揚程Ｈｔ）に対
し、同流量０１時、実運転上のシステム抵抗値はＨ２と
なり、全揚程の余裕値がΔＨ（）Ｉ　１−Ｈ２）有るこ
とを示し、従来この余裕値は、復水器出口弁を絞り、抵
抗を増して点イの仕様点で運転されているのが一般的で
ある。このことは、復水器出口弁を全開してシステム抵
抗値を減ずれば、システム抵抗値はカーブＣにそって増
加し、カーブＡとの交点ハ（流量Ｑ２．全揚程Ｈａ）で
運転できることを意味する。従って前述の余剰蒸気を復
水器に受入れる際、復水器出口弁を全開することにより
、復水器冷却水量を、ＱｌからＱ２に増加させることが
できれば復水器の冷却能力を拡大することができる。

復水器冷却能力の拡大例を第７図に示す。

設計点水温時における復水器真空度特性はカーブＥから
カーブＨに、夏期の高水温時の真空度はカーブＦからカ
ーブＧにそれぞれ、冷却水量を増加させることにより、
復水器真空度が改善される。

この結果、従来方式では、夏期、余剰蒸気の受入れ時、
運転真空度が点へまで低下し、運転許容値以下となるた
め、復水器への受入れ量を制限して点トとなるよう制御
しているのに対し、この様な操作を必要とすることなく
、運転許容値以上の真空度、点チを維持することができ
る。

従って具体的にはＰＣＢ等によるタービン負荷急減時に
おいて、復水器にサイクルの余剰蒸気を受入れるのに先
立って、ＰＣＢ信号、ランバック信号等のタービン負荷
急減指令により、復水器出目弁、ｃｗｐ翼角度等、復水
器の冷却水量を制御している装置に、水量増加信号を与
え、一定時限、設備容量上杵される最大水量にて復水器
を運転し。

復水器真空度が運転許容値を十分上回った後、所定の流
量に復帰させることにより・、過渡的な真空度低下を最
少限に抑制し、運転許容値以上の真空度を維持すること
ができる。

〔作用〕

タービン負荷急減指令（ＰＣＢ信号、負荷ランバック信
号等）が設定器に入力されると、予め設定された復水器
冷却水温度以上の場合に、循環水ポンプ翼角度制御装置
、復水器出口弁等に全開指令を与え、復水器冷却水量は
増加し冷却能力が増加する。余剰蒸気受入れによる真空
度低下特性のの解析結果により予め設定された一定時限
、復水器冷却水の大水量運転を継続後、設定器から循環
水ポンプ翼角度制御装置、復水器出口弁等を規定値に復
帰するよう指令を出し、当初の規定水量運転に復帰する
。

こうした一連の運転により、タービン負荷急減時のサイ
クル余剰蒸気を全量復水器に受入れることが可能となり
、更に運転許容値以上の真空度維持が可能となり、信頼
性の高い、安定した運転を行なうことができる。

〔実施例〕

以下、本発明による実施例を第１図〜第３図により説明
する。第１図は本発明によるシステム構成例を示す。

通常運転時、蒸気管１からタービン入口弁２を経てター
ビン３，５にて熱エネルギを回転エネルギに転換し、そ
の排気は復水器６に導入され、冷却水との熱交換により
凝縮し復水となる。

復水器冷却水は、循環水ポンプ８により昇圧され復水器
６の冷却細管内を通過する間に前記蒸気を冷却し、出口
弁１２を経て放水路１３に排出される。この様な運転に
おいて復水器冷却水量は、冷却ａ管の高流速下における
損傷を防止する見地から設計水量以下となる様、循環水
ポンプ８の翼角度、復水器出口弁１２の開度等を規定値
まで絞り込んで運転される。

ここで、送電線事故等により、タービン負荷を急激に低
負荷まで絞り込む場合、タービン人口弁が急速に絞り込
まれるが、蒸気発生器（図示せず）側は、その熱容量が
極めて大きいこと、燃料系の追従遅れが有ること等の理
由により、制御上の応答が遅れ、余剰蒸気となり蒸気圧
力が上昇することとなる。タービンバイパス弁１５は、
この圧力上昇により急開し、余剰蒸気を復水器に排出し
蒸気圧力を規定値に制御する。

この余剰蒸気量は、タービン負荷を絞り込む直前のエネ
ルギー量に相当し、復水器で熱交換すべき熱負荷は、第
６図に示す通り約２５０％程度にも達し、復水器真空度
が低下する。

ここで、タービン負荷急減指令（ＰＣＢ信号。

負荷ランバック信号等）が設定器２２に入力されると、
循環水ポンプ８の翼角度制御装置９．復水器出口弁１２
に全開指令を与え、復水器に余剰蒸気が排出されるのに
先立って、復水器冷却水量を増加させ、冷却能力を拡大
する。

余剰蒸気の受入れによる真空度低下の解析結果または経
験値等により予め設定された一定時限、上記、復水器冷
却水の大水量運転を継続後、再び設定器２２から循環水
ポンプ８の翼角度制御装置９、復水器出口弁１２等に規
定値まで水量を絞る様に、規定開度への復帰指令を出し
、当初の規定水量運転に復帰する。

第２図は、上記運用時の時系列的な、循環水ポンプ翼角
度、復水器出口弁開度及び復水器通水量の一例を示す。

第３図は、設定器２２内の制御ロジックの一例を示すも
のである。

第４図に本発明の応用例を示す。原理的には、第１図と
同じで有るが、タービン負荷急減指令２０．２１の他に
、復水器内圧検出器２３及び、バイパス蒸気圧力検出器
２４からの信号を設定器２２に入力せる例を示す。

復水器圧力信号は、余剰蒸気を復水器に導入した事によ
る復水器真空度の低下を直接検出する点に特徴が有り、
バイパス蒸気圧力信号は、エネルギダンパ入口圧力を検
出することにより、復水器に導入される余剰蒸気量に換
算し、そのエネルギ斌に応じて復水器冷却水量を設定で
きる特徴を有している。設定器への入力信号はタービン
負荷窓ｗｔ指令２０．２１と、復水器圧力信号２３及び
バイパス蒸気圧力信号２４がそれぞれ単独でも、又は、
その組合せでも所期の機能が得ら九ることは当然のこと
である。

第５図に、本発明の第２の応用例を示す。

原理は、第３図と同一で有るが、復水器の冷却水温が低
い場合は、大量の余剰蒸気を受入れても復水器真空度が
運転許容値以下まで低下しないので、復水器冷却水量を
増加させる運転機会を必要時に限定する点に特徴が有る
。

〔発明の効果〕

本発明によれば下記の効果がある。

１、余剰蒸気を系外（大気）に放出すること無く全量復
水器に回収できるので、大気放出装置（圧力遠し弁、消
音器等）が不要となり、システム構成が簡素化され、更
に高純度の蒸気放出を行なわないので、設備費と運転経
費が節減される。

２、システム簡素化に伴ない運転、制御もシンプルとな
り、運転操作性が改善される。

更に高差圧での大気放出弁が設置されないので、弁のＩ
Ｏ−二ロージョン等に対する問題が無くなりその結果補
修等も不要となり、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成例を示す系統
図、第２図は時系列的な操作特性説明図、第３図は制御
ロジック図、第４図は本発明によるシステム構成の応用
例を示す系統図、第５図は制御ロジックの応用例を示す
説明図、第６図は過渡的復水器の処理熱量を示す線図、
第７図は復水器の真空度特性線図、第８図は過渡的復水
器の真空度特性線図、第９図はＣＷＰの特性曲線図であ
る。６・・・復水器、８・・・循環水ポンプ、９・・・翼角
度制御装置、１２・・・復水器出口弁、１５・・・ター
ビンバイパス弁５２０・・・ランバック信号、２１・・
・ＦＣＢ信号、２２・・・設定器。　　　　　　　　　
　　　　　　、５２１１、第１図ＩＺ・・九ｏ４ｆ− １！５・・・　７−ビンｌ＜ゲス４Ｆ ≠２酌ｐプＴ第４囚 υｒ− 後氷岱然ｔ（汐め６の

Claims

【特許請求の範囲】

１、タービンバイパス装置を有し、タービン負荷急減時
に、復水器にサイクル余剰蒸気を排出する蒸気原動所に
おいて、特性解析結果または経験値から求まる一定時間
を入力した設定器に、タービン負荷急減指令を入力し、
タービン負荷急減時のサイクル余剰蒸気が復水器に排出
される初期の一定時限の間、その設定器から、ＣＷＰ翼
角度、復水器冷却水出口弁開度等の復水器冷却水量調整
機構を全開または開度増加させ、更に一定時限後に規定
水量に復帰させるようになしたことを特徴とする復水器
冷却装置。