KR100249721B1 - Method for the operation of a once-through steam generator with low load recirculation - Google Patents

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KR100249721B1
KR100249721B1 KR1019920021592A KR920021592A KR100249721B1 KR 100249721 B1 KR100249721 B1 KR 100249721B1 KR 1019920021592 A KR1019920021592 A KR 1019920021592A KR 920021592 A KR920021592 A KR 920021592A KR 100249721 B1 KR100249721 B1 KR 100249721B1
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어네스트 클라인
아제아 브라운 보베리 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명의 스팀제네레이터는 피드펌프(5), 이코노마이저(1), 기화기(2), 수분리기(3) 및 최소한 하나의 슈퍼히터(4)와, 또한 수분리기(3)의 수류출구에 접속되는 동시에 피드펌프와 이코노마이저의 사이에서 작업매체의 유로로 방류하는 순환라인(20)를 구비한다. 순환라인(20)의 방류포인트(19)와 이코노마이저(1)의 사이에는 순환펌프(23)와, 그 뒤의 레벨제어밸브(24)가 배설된다. 이러한 스팀제네레이터를 운전하는 방법은 수분리기(3)의 하류에서의 스팀온도에 따라 이코노마이저(1)의 최소유량이상으로 급수량을 조정하고, 순환펌프(23)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 레벨제어밸브(24)를 구동함으로써 이코노마이저(1)의 최소유량 이하로 수분리기(3)의 수량레벨을 제어하는 것이다.The steam generator of the present invention is connected to a feed pump (5), economizer (1), vaporizer (2), water separator (3) and at least one super heater (4), and also to the water outlet of the water separator (3). At the same time there is provided a circulation line 20 for discharging the flow of the working medium between the feed pump and the economizer. Between the discharge point 19 of the circulation line 20 and the economizer 1, the circulation pump 23 and the level control valve 24 thereafter are arranged. The method of operating such a steam generator is to adjust the water supply above the minimum flow rate of the economizer 1 in accordance with the steam temperature downstream of the water separator 3, and disposed between the circulation pump 23 and the economizer 1 By driving the level control valve 24, the water level of the water separator 3 is controlled to be equal to or less than the minimum flow rate of the economizer 1.

따라서, 스팀온도제어에서 급수를 행하는 수량레벨제어로 스팀온도제어의 정상전환, 또는 이와 역방향의 전환을 요하지 않는다.Therefore, the water level control for supplying water in the steam temperature control does not require the normal switching of the steam temperature control or the reverse switching thereof.

Description

저부하 재순환의 원스 스루 플로 스팀 제네레이터의 운전방법How to operate the once-through flow steam generator with low load recirculation

제1도는 본 발명에 따른 방법을 행하기 위한 스팀제네레이터를 도시한 접속다이어그램.1 is a connection diagram showing a steam generator for carrying out the method according to the invention.

제2(a)도는 여러 수량레벨을 가지는 수분리기와, 관련벨브의 위치를 그 벨브의 개방단면에 대해 백분율(%)로 도시한 다이어그램.FIG. 2 (a) is a diagram showing water separators having various water levels and the position of the associated valve in percentage relative to the open end of the valve.

제2(b)도는 수분리기의 건식운전에서 습식운전으로의 천이를 도시한 다이어그램.Figure 2 (b) is a diagram showing the transition from dry operation to wet operation of the water separator.

제2(c)도는 특정 상황에 있어서 수분리기의 습식운전에서 건식운전으로의 천이를 도시한 다이어그램.FIG. 2 (c) is a diagram showing the transition from wet to dry operation of the water separator under certain circumstances.

제3도는 제1도의 레벨제어기구를 변형한 제어다이어그램.3 is a control diagram in which the level control mechanism of FIG. 1 is modified.

본 발명은 작업매체의 유로에 따라 직렬로 접속된 피드펌프, 이코노마이져(economizer), 기화기, 수분리기 및 최소한 하나의 슈퍼히터와, 수분리기의 수류출구에 접속되는 순환라인과, 피드펌프와 이코노마이저의 사이에 배설된 순환펌프를 구비한 저부하 재순환의 원스 스루 플로(once through flow)스팀제네레이터의 운전방법에 관한 것이다.The present invention provides a feed pump, an economizer, a vaporizer, a water separator and at least one super heater connected in series according to a flow path of a working medium, a circulation line connected to the water outlet of the water separator, and a feed pump. A method of operating a once through flow steam generator with low load recirculation having a circulation pump disposed between economizers.

상기와 같은 구성요소를 가지는 스팀제네레이터의 종래의 운전방법에 있어서는, 스팀제네레이터에 공급되는 급수량을 높은 부하영역에서의 스팀온도 및 낮은 부하영역에서의 수분리기의 수량레벨에 따라 조정한다. 즉, 피드펌프의 회전속도를 변화시키거나 피드밸브의 개폐를 조정함으로써 스팀제네레이터에 공급되는 급수량을 조정하고 있다. 스팀온도에 따라서 수량레벨로의 전환, 또는 역방향으로의 전환을 행하기 위해 신호라인에 따라 스팀온도제어장치 또는 수량레벨 제어장치의 뒤에 전환장치가 배설되어 있다. 제1 슈퍼히터의 입구에서 측정되는 슈퍼히팅은 전환을 위한 표시의 표준으로 이용될 수 있다(스위스 특허 제673 697호). 순수 부하제어용의 전환을 위한 표시의 표준으로 이용되는 것은 예를 들면 피드펌프의 방류압력을 들 수 있다(스위스 특허 제571 266호). 전환중에 이코노마이저로의 작업매체의 공급에 있어서 큰 변화가 발생할 수 있다는 면에서 제어장치의 전환이 항상 바람직한 것은 아니다. 작업매체의 공급에 있어서, 큰 변화가 발생할 수 있는 이유는 전환중에 수분리기의 수량레벨이 상승 또는 하강하였는지의 여부, 또는 실제로 어떤 높이에 위치하였는지의 여부에 따라 온도제어장치와 수량레벨제어장치로부터의 신호의 크기가 상이하며, 동일한 디지트신호를 가질 수도 없기 때문이다.In the conventional operation method of the steam generator having the above components, the amount of water supplied to the steam generator is adjusted in accordance with the steam temperature in the high load region and the water level of the water separator in the low load region. That is, the amount of water supplied to the steam generator is adjusted by changing the rotational speed of the feed pump or adjusting the opening and closing of the feed valve. A switching device is arranged behind the steam temperature control device or the water level control device in accordance with the signal line in order to switch to the water level or the reverse direction depending on the steam temperature. Superheating measured at the inlet of the first superheater can be used as a standard for marking for conversion (Swiss patent 667 697). As a standard of indication for switching for pure load control, for example, the discharge pressure of a feed pump can be mentioned (Swiss Patent No. 571 266). Switching of the control device is not always desirable in that large changes can occur in the supply of the working medium to the economizer during the conversion. In the supply of the working medium, a large change can occur due to whether the water level of the water separator rises or falls during the changeover, or whether it is actually located at a certain height from the temperature control device and the water level control device. This is because the magnitudes of the signals are different and they may not have the same digit signal.

본 발명의 목적은 서두에 기재한 구성요소를 가지는 스팀제네레이터에 대해 상기와 같은 방법에 의한 전환이 필요없는 개선된 운전방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved operating method which does not require switching by the above method for a steam generator having the components described at the outset.

본 발명의 상기 목적은 본원은 특허청구의 범위 제1항에 기재한 방법에 의해 달성될 수 있다. 이 방법에 의해 급수량은 스팀온도에 따라 기본적으로 규제되고, 이코노마이저의 고정된 최소유량 이하로 하강하는 경우는 없다. 수분리기에서의 수량레벨은 종래와 같이 급수량의 변화에 영향을 받는 것이 아니고, 작업매체의 유로에 따라 순환펌프의 뒤에 배설된 밸브에 의해 영향을 받는다. 이러한 방법에 의해, 예를 들면 스위스특허 제517266호와 같은 종래의 방법과 비교할 때, 스위스특허 제673697호의 이점을 손상시키지 않고 종래의 전환작업을 피할 수 있다. 순환라인에 따라 일반적으로 수분리기와 순환펌프사이에 배설된 밸브는 레벨제어를 위한 스로틀밸브가 아니며, 이에 따라 순환수와 공급수의 혼합영역에서 스팀공극이 형성되지 않으며, 결과적으로 순환펌프에서의 공동화 현상이 발생하지 않는다.The above object of the present invention can be achieved by the method described in claim 1 of the claims. By this method, the water supply is basically regulated according to the steam temperature and never falls below the fixed minimum flow rate of the economizer. The water level in the water separator is not affected by the change in the water supply as in the prior art, but is influenced by the valve disposed behind the circulation pump according to the flow path of the working medium. By this method, the conventional switching operation can be avoided without compromising the advantages of Swiss Patent No. 673697, for example, as compared with conventional methods such as Swiss Patent No. 59266. According to the circulation line, the valve disposed between the water separator and the circulation pump is generally not a throttle valve for level control. As a result, no steam gap is formed in the mixing area of the circulation water and the supply water, and as a result, Cavitation does not occur.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 상세히 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 도시한 바와 같이, 스팀제네레이터는 이코노마이저(eco-nomizer)(1), 기화기(2), 수분리기(3) 및 슈퍼히터(4)를 구비하고, 이들은 작업매체의 유로에 따라 직렬로 접속되어 있다. 스팀제네레이터에 급수하기 위한 피드펌프(5)는 피드파이프(6)를 통해 이코노마이저(1)의 입구에 접속되고, 이 입구에 인접한 파이프(6)에는 이코노마이저로 유입되는 수량을 측정하기 위한 유량계, 즉 측정장치(7)가 배설되어 있다. 이 측정장치(7)는 신호라인(8)을 통해 체크포인트(9)에 접속되고, 이 체크포인트(9)는 신호라인(16)을 통해 피드제어기구(11)의 출구에 접속되고, 이 제어기구(11)는 본 출원인에 의한 한국 특허 출원 제92-5479호에 기재된 바와 같이 옵저버(observer)를 가진 상태제어기로서 설계되어 있다. 피드제어기구(11)는 신호라인(12)을 통해 온도측정신호를 수신하고, 이 측정신호는 스팀온도의 실측치를 나타내는 것으로서 슈퍼히터(4)의 출구에 위치한 측정장치(13)를 통해 취한 값이다. 스팀이 소비자(도시하지 않음)에게 공급되기 이전 단계에서, 측정장치(13)의 하류에 추가로 여러 슈퍼히터를 배설할 수도 있고, 수분리기(3)와 슈퍼히터(4)의 사이에 측정장치(13)를 배설할 수도 있다. 피드제어기구(11)는 신호라인(14)을 통해 스팀온도의 설정치를 수신하고, 신호라인(15)을 통해 이코노마이저(1)에 유입되는 작업매체의 최소량을 나타내는 신호를 수신한다.As shown in FIG. 1, the steam generator has an eco-nomizer 1, a vaporizer 2, a water separator 3 and a super heater 4, which are in series according to the flow path of the working medium. Is connected. The feed pump 5 for supplying the steam generator is connected to the inlet of the economizer 1 via the feed pipe 6, and the pipe 6 adjacent to the inlet is a flow meter for measuring the quantity of water flowing into the economizer. The measuring device 7 is arranged. The measuring device 7 is connected to the checkpoint 9 via a signal line 8, which is connected to the outlet of the feed control mechanism 11 via a signal line 16. The control mechanism 11 is designed as a state controller with an observer as described in Korean Patent Application No. 92-5479 by the applicant. The feed control mechanism 11 receives the temperature measurement signal through the signal line 12, and this measurement signal represents the actual value of the steam temperature, and is a value taken through the measuring device 13 located at the outlet of the super heater 4. to be. In the stage before steam is supplied to the consumer (not shown), several super heaters may be further disposed downstream of the measuring device 13, and the measuring device between the water separator 3 and the super heater 4 is (13) may be excreted. The feed control mechanism 11 receives a set value of the steam temperature via the signal line 14 and receives a signal indicating the minimum amount of working medium flowing into the economizer 1 via the signal line 15.

이코노마이저(1)에 유입되는 수량을 전체부하의 약 30% 가 되는 최소량으로 저감할 경우에 최소량 신호가 이용된다. 체크포인트(9)는 제어장치(17)에 포함되고, 제어장치(17)의 출력은 신호라인(18)을 통해 피드펌프(5)에 접속되며, 이 피드펌프(5)는 피드제어루프의 일구성요소를 이룬다. 제어장치(17)는 예를 들면 PI 제어기로서 구성될 수도 있다.The minimum amount signal is used when the quantity of water flowing into the economizer 1 is reduced to a minimum amount of about 30% of the total load. The checkpoint 9 is included in the control device 17, and the output of the control device 17 is connected to the feed pump 5 via the signal line 18, which feed pump 5 is connected to the feed control loop. It forms one component. The control device 17 may for example be configured as a PI controller.

수분리기(3)의 출구에 순환라인(20)이 접속되고, 이 라인(20)은 유로에 따라 차례로 위치하는 체크밸브(21)와 셧오프밸브(22)를 가지고 있다. 라인(20)은 방류포인트(19)에서 피트펌프(5)로부터 하류로피드파이프(6)를 향하여 방류하고, 이 방류포인트(19)로부터 하류에는 순환펌프(23) 및 레벨제어밸브(24)가 위치한다. 따라서, 수분리기로의 운전중에 공급수를 제외한 수분리기(3)로부터의 순환수는 순환펌프(23) 및 레벨제어밸브(24)를 포함하는 피드파이프(6)의 부분(6′)을 통해 흐르고, 이 파이프의 부분(6´)과 병렬로 체크밸브(26)를 가지는 라인(25)이 배설되고, 스팀제네레이터가 큰 부하를 가지는 경우 이 라인(25)을 통해 피드펌프에 의해 공급되는 급수량의 일부가 흐르게 된다. 급수라인(27)은 슈퍼히터(4)에 접속되고, 이와는 달리 공지된 바와 같이 이 슈퍼히터(4)의 뒤에 개재된 여러 슈퍼히터(도시하지 않음)에 이 라인(27)을 접속할 수도 있다.The circulation line 20 is connected to the outlet of the water separator 3, and this line 20 has a check valve 21 and a shutoff valve 22 which are sequentially positioned along the flow path. The line 20 discharges from the pit pump 5 to the downstream feed pipe 6 at the discharge point 19, and downstream from the discharge point 19, the circulation pump 23 and the level control valve 24. Is located. Thus, the circulating water from the water separator 3, except for the feed water, during operation to the water separator is passed through the portion 6 'of the feed pipe 6 including the circulation pump 23 and the level control valve 24. The amount of water supplied by the feed pump through the line 25 when the stream 25 has a large load and flows, in parallel with the part 6 'of the pipe, with a check valve 26 Part of will flow. The water supply line 27 is connected to the super heater 4, and alternatively, this line 27 may be connected to various super heaters (not shown) interposed behind the super heater 4, as is known.

순환라인(30)의 체크밸브(21)와 셧오프밸브(22)의 사이에는 드레인밸브(31)를 가지는 라인(30)이 접속되고, 이 라인 (30)은 스팀발생 플랜트의 급수탱크(도시하지 않음)에 접속되고, 이 라인(30)은 또한 응축기 또는 플랜트의 특정 탱크에 접속될 수도 있다.A line 30 having a drain valve 31 is connected between the check valve 21 and the shutoff valve 22 of the circulation line 30, and this line 30 is a water supply tank (not shown) of the steam generating plant. May be connected to a specific tank of the condenser or plant.

레벨제어밸브(24)를 동작시키기 위해 레벨제어기구(33)가 배설되고, 이것은 피드제어기구(11)와 같이 옵저버를 가지는 상태제어기로서 구성되어 있다. 레벨제어기구(33)는 신호라인(34)을 통해 측정신호를 수신하고, 이 신호는 수분리기(3)에서의 수량레벨의 실측치를 나타낸다. 수량레벨용 설정치는 신호라인(35)을 통해 레벨제어기구(33)에 공급되고, 셧오프밸브(22)는 신호라인(29)을 통해 레벨제어기구(33)로부터 전송되는 제어신호에 따라 동작하며, 이 제어신호에 대한 기능은 다음에 상세히 설명한다. 드레인밸브(31)는 신호라인(32)을 통해 신호라인(34)으로부터 전송되는 레벨측정신호에 따라 동작하며, 이 신호에 대한 기능도 또한 다음에 상세히 설명한다.The level control mechanism 33 is arranged to operate the level control valve 24, which is configured as a state controller having an observer like the feed control mechanism 11. The level control mechanism 33 receives the measurement signal via the signal line 34, which represents the actual value of the water level in the water separator 3. The set value for the water level is supplied to the level control mechanism 33 via the signal line 35, and the shutoff valve 22 operates according to the control signal transmitted from the level control mechanism 33 via the signal line 29. The function of this control signal will be described in detail later. The drain valve 31 operates in accordance with the level measurement signal transmitted from the signal line 34 via the signal line 32, the function of which is also described in detail below.

제2(a)도에 수분리기(3)에 있어서, 1m, 3m, 7.7m, 10.7m 및 14.2m로 이루어지는 5 가지 상이한 수량레벨을 도시하고 있고, 이중 7.7m 수량레벨은 스팀발생플랜트가 정상적으로 운전되는 경우, 레벨제어기구(33)의 설정수량레벨이고, 1m, 및 3m 수량레벨은 습식분리기의 운전으로부터 건식분리기의 운전으로의 천이, 또는 이와 역방향으로의 천이와 관계되며, 10.7m 및 14.2m 수량레벨은 스팀제네레이터의 제1 스타트업 단계와 관계된다. 이러한 단계에서는 수분리기(3)에 있어서 큰 수량이 이용가능하고, 10.7m 마크를 초과하는 경우 라인(32)의 레벨 측정신호의 결과에 따라 드레인밸브(31)가 개방을 시작하여 14.2m 마크에 이르는 경우 100% 개방되고, 이것에 대해서는 제2(a)도의 중앙부에 실선 B 로서 도시한 바와 같다. 1m 수량레벨마크에 있어서, 셧오프밸브(22)는 100% 개방위치에서 0% 폐쇄위치로 이동하고, 3m 수량 레벨마크에 이르면 0%에서 100%로 개방되고, 이것에 대해서는 제2(a)도에 2 개의 수평라인 C 로서 도시한 바와 같다. 1m 및 3m 의 수량레벨에서의 레벨제어밸브(24)의 밸브이동을 2개의 수평라인 D 에 의해 제 2(a)도의 우측에 도시하고 있으며, 여기서 파선은 습식분리기가 동작하는 경우에 있어서 완전 자동제어의 결과를 나타낸다.In Fig. 2 (a), the water separator 3 shows five different water level levels consisting of 1 m, 3 m, 7.7 m, 10.7 m and 14.2 m, of which the 7.7 m water level indicates that the steam generating plant is normally When operated, it is the set quantity level of the level control mechanism 33, and the 1m and 3m quantity levels are related to the transition from the operation of the wet separator to the operation of the dry separator, or the reverse thereof, and the 10.7 m and 14.2 The quantity level is related to the first startup stage of the steam generator. At this stage, a large quantity is available in the water separator 3, and if it exceeds the 10.7 m mark, the drain valve 31 starts to open according to the result of the level measurement signal of the line 32 to the 14.2 m mark. When it reaches as early as 100%, it is as shown by the solid line B in the center part of FIG.2 (a). In the 1m water level mark, the shutoff valve 22 moves from the 100% open position to the 0% closed position, and when it reaches the 3m water level mark, it opens from 0% to 100%, which is the second (a). As shown by two horizontal lines C in the figure. The valve movement of the level control valve 24 at the water level of 1m and 3m is shown on the right side of the second (a) diagram by two horizontal lines D, where the dashed line is fully automatic when the wet separator is operating. Indicates the result of the control.

전술한 플랜트의 동작은 다음과 같다. 정상운전시, 즉 이코노마이저(1)의 최소유량이상, 즉 전체부하의 약 30%이상인 경우 스팀제네레이터에 공급되는 급수량은 측정장치(13)에 의해 측정된 스팀온도에 따라 피드펌프(5)에 의해 공급된다. 피드제어기구(11)에 있어서, 온도의 실측치는 신호라인(14)을 통해 공급되는 온도의 설정치와 비교되어, 신호라인(16)을 통해 이크노마이저(1)의 유량설정치로서 체크포인트(9)에 공급되는 출력신호를 생성한다. 유량에 대한 측정치는 실측치로서 신호라인(8)을 통해 체크포인트(9)에 공급된다. 스팀온도가 상승하는 경우 보다 큰 급수량을 공급하고, 스팀온도가 하강하는 경우 보다 적은 급수량을 공급하도록 신호라인(18)을 통해 피드펌프(5)의 속도를 조정하는 에러신호는 상기 유량의 설정치 및 실측치를 비교한 결과에 따라 기구(11)에 종속하는 제어장치(17)에서 생성된다.The operation of the plant described above is as follows. In normal operation, that is, when the minimum flow rate of the economizer 1 is higher, that is, about 30% or more of the total load, the amount of water supplied to the steam generator is supplied by the feed pump 5 according to the steam temperature measured by the measuring device 13. Supplied. In the feed control mechanism 11, the actual measured value of the temperature is compared with the set value of the temperature supplied through the signal line 14, and the checkpoint 9 is set as the flow rate set value of the economizer 1 through the signal line 16. To generate an output signal. Measurements for the flow rate are supplied to the checkpoint 9 via the signal line 8 as measured values. An error signal for adjusting the speed of the feed pump 5 through the signal line 18 to supply a larger amount of water supply when the steam temperature rises, and to supply a smaller amount of water supply when the steam temperature falls, is set to the set value of the flow rate and According to the result of comparing the measured value, it is produced | generated by the control apparatus 17 which depends on the mechanism 11. As shown in FIG.

이와 같은 정상운전중, 스팀제네레이터에 있어서 작업매체의 순수한 제어통로가 존재하고, 과열된 스팀이 수분리기(3)에 유입되므로, 포화된 물이 순환라인(20)을 통해 이코노마이저(1)에 복귀하지 않는다. 스팀이 과열된 상태에 의해 수분리기는 건식운전을 행하게 되므로, 수분리기의 수량레벨은 매우 깊고 레벨제어기구(33)는 실질적으로 완전폐쇄위치에서 레벨제어밸브(24)를 유지해야 한다. 그러나. 본 발명에 의하면, 순환펌프(23)를 통해 항상 유동상태가 존재하고, 따라서 순환운전을 재개하는 경우 장시간의 셧다운 이후에 펌프에서 발생하는 온도쇼크를 피할 수 있다. 이러한 이유로서, 레벨제어밸브(24)는 전술한 동작단계와 순환펌프(23)에서 완전히 개방상태로 유지되고, 부하가 50% 이상인 경우 스위치가 오프되는 순환펌프(23)는 피드펌프(5)에 의해 공급되는 급수량의 일부를 공급받게 되며, 나머지 잔여급수량은 라인(25)을 통해 이코노마이저(1)에 유입된다. 수분리기(3)의 무부하 운전은 셧오프밸브(22)에 의해 방지되고, 이 경우 셧오프밸브(22)는 드레인밸브(31)와 같이 완전폐쇄위치에 있게 된다.During this normal operation, a pure control passage of the working medium exists in the steam generator, and superheated steam flows into the water separator 3, so that saturated water returns to the economizer 1 through the circulation line 20. I never do that. Since the water separator is subjected to dry operation due to the overheated state of the steam, the water level of the water separator is very deep and the level control mechanism 33 must maintain the level control valve 24 in a substantially completely closed position. But. According to the present invention, there is always a flow state through the circulation pump 23, and therefore, when resuming the circulation operation, it is possible to avoid the temperature shock occurring in the pump after a long shutdown. For this reason, the level control valve 24 is kept completely open in the above-described operating stage and the circulation pump 23, and the circulation pump 23, which is switched off when the load is 50% or more, is the feed pump 5 Receive a portion of the water supply is supplied by, the remaining water supply is supplied to the economizer (1) through the line (25). No-load operation of the water separator 3 is prevented by the shutoff valve 22, in which case the shutoff valve 22 is in the fully closed position as the drain valve 31.

제 2(b)도에 도시한 바와 같은 수분리기의 건식운전에서 습식운전으로의 천이는 다음과 같다. 레벨제어밸브(24) 및 셧오프밸브(22)는 준비위치(제2(b)도의 영역 E)에 있고, 수분리기(3)의 수량레벨은 3m 이하이다. 스팀제네레이터의 부하가 하강함에 띠라서 포화된 스팀이 수분리기(3)에 유입되고, 이에 따라서 수분리기(3)의 수량레벨은 상승한다(제2(b)도의 곡선 H 참조). 수량레벨이 3m 높이에 이르면, 레벨제어밸브(24)의 개방단면이 레벨제어기구(33)내에 프로그램된 제어명령의 제1 시퀀스에 의해 저감된다(제2(b)도의 영역 F 참조). 개방단면이 31% 에 이르는 순간, 셧오프밸브(22)는 제어명령에 의해 완전개방단면으로 이동하고(영역 F 의 종료점), 이에 따라서 레벨제어기구(33)를 자동제어동작으로 전환한다(제2(b)도의 영역 G). 즉, 레벨제어기구(33)는 레벨제어밸브(24)를 조정하여 수량레벨에 대해 7.7m 의 설정치를 측정할 수 있도록 한다.The transition from the dry operation to the wet operation of the water separator as shown in FIG. 2 (b) is as follows. The level control valve 24 and the shutoff valve 22 are in the preparation position (region E in FIG. 2 (b)), and the water level of the water separator 3 is 3 m or less. As the load of the steam generator decreases, saturated steam flows into the water separator 3, and accordingly, the water level of the water separator 3 rises (see curve H in FIG. 2 (b)). When the water level reaches 3m in height, the open end of the level control valve 24 is reduced by the first sequence of control commands programmed in the level control mechanism 33 (see area F in Fig. 2 (b)). As soon as the open cross section reaches 31%, the shutoff valve 22 moves to the fully open cross section by the control command (the end point of the area F), and accordingly switches the level control mechanism 33 to the automatic control operation. Region G in Figure 2 (b). That is, the level control mechanism 33 adjusts the level control valve 24 to measure a set value of 7.7 m for the water level.

습식운전 또는 순환운전으로부터 건식운전 또는 제어유동운전으로의 천이과정에는 어떠한 특정작업을 개재할 필요가 없으며, 수분리기(3)에 유입되는 포화된 유동수량의 저감률에 비례하여 레벨제어밸브(24)의 개방단면을 레벨제어기구(33)가 저감한다. 그 결과, 순환량은 수분리기(3)로의 포화된 유동수량에 따라서 시기적절히 감소되어 수분리기의 레벨이 일정하게 유지된다. 따라서, 순환량은 자동제어 수단에 의해 완전히 제로 상태로 저감되며, 신뢰도 높은 제어유동동작을 얻는 경우 서비스맨은 예를 들면 전부하의 50% 로서 순환펌프(23)를 스위치오프하게 된다. 이후, 제어기구(33)의 제어로직은 셧오프밸브(22)를 폐쇄하고 레벨제어밸브(24)를 완전개방함으로써, 순환펌프(23)는 물을 따뜻하게 유지하기에 충분한 적은 유량을 수동적으로 받게 된다.There is no need to intervene any particular task in the transition from wet or cyclic to dry or controlled flow, and the level control valve (24) is proportional to the reduction rate of the saturated flow of water flowing into the water separator (3). ), The level control mechanism 33 reduces the open end surface. As a result, the circulation amount is timely reduced in accordance with the saturated flow of water to the water separator 3 so that the level of the water separator is kept constant. Therefore, the circulation amount is reduced to zero completely by the automatic control means, and when a reliable control flow operation is obtained, the serviceman switches off the circulation pump 23 as 50% of the full load, for example. Then, the control logic of the control mechanism 33 closes the shutoff valve 22 and fully opens the level control valve 24, whereby the circulation pump 23 receives a small flow rate manually enough to keep the water warm. do.

제2(c)도의 시퀀스는 스팀의 비순환을 보장하는 안전회로를 형성한다. 돌발적인 과도천이현상이 발생하면 레벨제어기구(33)는 너무 늦게 반응하고, 수분리기(3)의 레벨이 일시적으로 1m 마크 이하로 하강하는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 돌발사태에 대비하기 위해 제어 명령의 제2 시퀀스가 제어기구내에 프로그램되어 있고, 이러한 제어명령에 의해 셧오프밸브(22)는 즉시 폐쇄된다(제2(c)도의 영역 I). 셧오프밸브(22)가 폐쇄되면 레벨제어기구(33)는 자동제어운전을 벗어나고, 제어명령에 의해 레벨제어밸브(24)는 최대허용치로 개방된다.(제2(c)도의 영역 K). 따라서, 플랜트는 수분리기(3)에서 수량레벨이 증대할 경우 자동적으로 자동제어운전을 취하게 되어 있다.The sequence of FIG. 2 (c) forms a safety circuit that ensures the non-circulation of steam. If an unexpected transient transition occurs, the level control mechanism 33 may react too late, and the level of the water separator 3 may temporarily drop below 1 m mark. In order to prepare for such an accident, a second sequence of control commands is programmed in the control mechanism, and by this control command the shutoff valve 22 is immediately closed (area I in FIG. 2 (c)). When the shutoff valve 22 is closed, the level control mechanism 33 is out of automatic control operation, and the level control valve 24 is opened to the maximum allowable value by a control command (area K in Fig. 2 (c)). Therefore, the plant automatically takes an automatic control operation when the water level in the water separator 3 increases.

습식 수분리기의 운전중에, 즉 순환운전중에 급수압력의 증대로 인해 물의 순환이 억제됨으로써, 체크밸브(21)의 폐쇄를 초래할 수도 있다. 이러한 현상은 안전상의 이유로서, 예를 들면 전체부하의 약 15% 에 해당하는 적은 부하로 인해 이코노마이저(1)를 통해 유입되는 최소요구유량이 증대할 경우 발생할 수 있다. 이 경우, 레벨제어기구(33)는 만족할 만큼 제어기능을 행할 수 없다. 이러한 현상을 피하기 위해, 제3도에 도시한 바와 같이 입력신호 PE 및 파일롯신호 FF 가 유입되도록 변형된 레벨제어기구(33)를 설치한다. 명료하게 표시되도록 제3도에 있어서 라인(25), 라인 (30), 체크밸브(21), 셧오프밸브(22) 및 신호라인(29)을 가지는 드레인밸브(31)는 생략되어 있다.The circulation of water is suppressed due to an increase in the water supply pressure during operation of the wet water separator, that is, during the circulation operation, thereby causing the closing of the check valve 21. This phenomenon may occur for safety reasons, for example, when the minimum demand flow rate flowing through the economizer 1 increases due to a small load corresponding to about 15% of the total load. In this case, the level control mechanism 33 cannot perform the control function satisfactorily. In order to avoid such a phenomenon, as shown in FIG. 3, the level control mechanism 33 modified so that the input signal PE and the pilot signal FF flows in is provided. In Fig. 3, the drain valve 31 having the line 25, the line 30, the check valve 21, the shut-off valve 22 and the signal line 29 is omitted in clarity.

입력신호 PE 는 수분리기(3)의 압력 PA 과 피드펌프(5)의 방류측 압력 PS 사이의 차에 의해 형성되며, 방류측 압력 PS 의 증대는 레벨제어기구(33)의 압력회로에 있어서 신호 PE의 변화를 발생시키고, 수분리기(3)의 레벨이 증대하기 전에 이 변화에 대응하여 레벨제어밸브(24)에 있어서 개방단면이 즉시 증대된다. 파일롯 신호 FF는 함수 제네레이터(38)와 이 제네레이터(38)의 다음에 개재된 승산기(39)에서 형성되고, 함수제네레이터(38)의 다이어그램에 도시한 바와 같이 이 신호는 이코노마이저(1)의 최소유량에 비례하고, 승수 L 를 가지는 승산기(39)에서 가중되며, 승수 L 는 이코노마이저(1)를 통해 유입되는 최소유량이 증대하는 경우 수분리기(3)에서 일정레벨상태가 필요하며, 레벨제어밸브(24)는 개방된다.The input signal PE is formed by the difference between the pressure PA of the water separator 3 and the discharge pressure PS of the feed pump 5, and the increase in the discharge pressure PS is a signal in the pressure circuit of the level control mechanism 33. Before the change of PE occurs and the level of the water separator 3 increases, the open section of the level control valve 24 is immediately increased in response to this change. The pilot signal FF is formed in the function generator 38 and the multiplier 39 interposed after the generator 38, and as shown in the diagram of the function generator 38, this signal is the minimum flow rate of the economizer 1. Proportional to and multiplied by multiplier 39 having a multiplier L, the multiplier L requires a constant level state in the water separator 3 when the minimum flow rate flowing through the economizer 1 increases, and a level control valve ( 24 is opened.

전술한 실시예의 변형으로서, 출력신호가 제한되고 PI 제어기가 캐스케이드(cascade)에 접속되는 고전적 PID 제어기로서 피드제어기구(11)를 구성할 수도 있으며, 또한 레벨제어기구(33)에도 동일한 변형이 가능하다.As a variant of the above-described embodiment, the feed control mechanism 11 may be configured as a classical PID controller in which the output signal is limited and the PI controller is connected to a cascade, and the same modification is also possible in the level control mechanism 33. Do.

Claims (6)

작업매체의 유로에 따라 직렬로 접속된 피드펌프(5), 이코노마이저(1), 기화기(2), 수분리기(3) 및 최소한 하나의 슈퍼히터(4)와, 또한 수분리기(3)의 수류출구에 접속되는 동시에 피드펌프(5)와 이코노마이저(1)의 사이에서 작업매체의 유로로 개방되는 순환라인(20)과, 작업매체의 유로에서 순환라인(20)의 방류포인트(19)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 순환펌프(23)와, 이 순환펌프(23)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 밸브(24)를 구비하며, 수분리기(3)의 하류에서의 스팀온도 및 수분리기(3)의 유량레벨을 측정하고, 이 측정된 스팀온도에 따라 제어기구(11)를 통해 이코노마이저(1)의 최소유량이상으로 유량을 조정하고(건식분리기로 운전), 순환펌프(23)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 밸브(24)를 구동함으로써 레벨제어기구(33)를 통해 이코노마이저(1)의 최소유량이하로 수분리기(3)의 수량레벨을 제어하는(습식분리기로 운전) 것을 특징으로 하는 저부하 재순환의 원스 스루 플로(once through flow)스팀 제네레이터의 운전방법.Feed pump 5, economizer 1, vaporizer 2, water separator 3 and at least one super heater 4 and also water flow of water separator 3 connected in series along the flow path of the working medium A circulation line 20 connected to the outlet and simultaneously open to the flow path of the work medium between the feed pump 5 and the economizer 1, and the discharge point 19 and the economizer of the circulation line 20 in the flow path of the work medium. A circulation pump 23 disposed between (1) and a valve 24 disposed between the circulation pump 23 and the economizer 1, and the steam temperature downstream of the water separator 3 And measuring the flow level of the water separator 3 and adjusting the flow rate to the minimum flow rate of the economizer 1 through the control mechanism 11 according to the measured steam temperature (operating with a dry separator), and circulating pump ( By driving the valve 24 disposed between the economizer 23 and the economizer 1, the economizer ( A method of operating a once through flow steam generator for low load recirculation, characterized by controlling the water level of the water separator 3 under the minimum flow rate of 1) (operating with a wet separator). 제1항에 있어서, 작업매체의 유로에 연결되는 방류포인트(19)의 상류의 순환라인(20)에 셧오프밸브(22)가 배설되고, 최소유량이상의 운전(건식분리기로 운전)중에 순환펌프(23)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 밸브(24)는 완전 개방단면위치로 전환되고, 셧오프밸브(22)는 폐쇄위치로 전환되는 것을 특징으로 하는 스팀제네레이터의 운전방법.The shut-off valve (22) is disposed in the circulation line (20) upstream of the discharge point (19) connected to the flow path of the working medium, and the circulation pump during the operation with the minimum flow rate (operating with the dry separator). The operation method of the steam generator characterized in that the valve (24) disposed between the (23) and the economizer (1) is switched to the fully open end position, and the shutoff valve (22) is switched to the closed position. 제2항에 있어서, 수분리기(3)의 수량레벨이 소정의 마크 이상으로 상승하는 부하저감 코스중에, 제1 시퀀스의 제어명령에 의해 먼저 수분리기(3)의 레벨제어운전에 적합한 개방단면으로 순환펌프(23)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 밸브(24)를 설정하고, 다음에 셧오프밸브(22)를 완전개방하고, 순차로 원활하게 레벨제어기기를 자동제어운전으로 전환함으로써 수분리기(3)가 레벨제어운저으로 천이하는 것을 특징으로 하는 스팀제네레이터의 운전방법.3. The load reducing course in which the water level of the water separator 3 rises above a predetermined mark, according to claim 1, is first opened in an open section suitable for the level control operation of the water separator 3 by the control command of the first sequence. By setting the valve 24 disposed between the circulation pump 23 and the economizer 1, the shutoff valve 22 is completely opened, and the level control device is smoothly switched to the automatic control operation in order. A method of operating a steam generator, characterized in that the water separator (3) transitions to a level control operator. 제3항에 있어서, 수량레벨이 소정의 마크이하로 급격히 하강하는 경우, 제어명령의 제2 시퀀스가 트리거되고, 이 제어명령에 의해 먼저 셧오프밸브(22)를 폐쇄하고, 다음에 레벨제어기구(33)를 수동식 운전으로 전환하고, 자동적으로 순환펌프(23)와 이코노마이저(1)의 사이에 배설된 밸브(24)를 완전히 개방하는 것을 특징으로 하는 스팀제네레이터의 운전방법.4. The method according to claim 3, wherein when the water level drops rapidly below a predetermined mark, a second sequence of control commands is triggered, which first closes the shutoff valve 22, and then the level control mechanism. The operation method of the steam generator characterized by switching (33) to manual operation, and automatically opening the valve 24 disposed between the circulation pump 23 and the economizer 1 automatically. 제1항에 있어서, 레벨제어기구(33)는 수분리기(3)의 압력과 서브루프에 이용되는 피드파이프(6)의 방류압력 사이의 차를 가지는 캐스케이드로서 설계되는 것을 특징으로 하는 스팀제네레이터의 운전방법.The steam generator according to claim 1, characterized in that the level control mechanism (33) is designed as a cascade having a difference between the pressure of the water separator (3) and the discharge pressure of the feed pipe (6) used in the subloop. How to operate. 제5항에 있어서, 파일롯 제어(38, 39)가 레벨제어기구(33)에 작용함으로써, 이코노마이저(1)의 최소유량에 변화가 있는 경우 순환펌프(23)와 이코노마이저 (1)의 사이에 배설된 밸브(24)의 개방단면이 즉시 새로운 유량으로 조정되는 것을 특징으로 하는 스팀제네레이터의 운전방법.6. The pilot control (38, 39) according to claim 5, wherein the pilot control (38, 39) acts on the level control mechanism (33), so that when there is a change in the minimum flow rate of the economizer (1), it is disposed between the circulation pump (23) and the economizer (1). A method of operating a steam generator, characterized in that the open end of the valve 24 is immediately adjusted to a new flow rate.
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