JP2001027104A - 復水蒸気タービンの復水流量制御方法 - Google Patents

復水蒸気タービンの復水流量制御方法

Info

Publication number
JP2001027104A
JP2001027104A JP11202536A JP20253699A JP2001027104A JP 2001027104 A JP2001027104 A JP 2001027104A JP 11202536 A JP11202536 A JP 11202536A JP 20253699 A JP20253699 A JP 20253699A JP 2001027104 A JP2001027104 A JP 2001027104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
condensate
steam
pressure
steam turbine
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11202536A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Ono
俊彦 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP11202536A priority Critical patent/JP2001027104A/ja
Publication of JP2001027104A publication Critical patent/JP2001027104A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気発電プラントの負荷変動時の復水流量制
御を自動化し、省力を図ると共に、復水母管の圧力を適
正に保ち、復水ポンプの消費電力を削減する。 【解決手段】 復水蒸気タービン入口蒸気流量と背圧蒸
気タービン出口蒸気流量を加算した信号に、更に、復水
母管圧力を制御する補正信号を加えた信号によって、復
水母管圧力が高い時は、復水流量を減少させる方向に、
復水母管圧力が低い時には、復水流量を増加させる方向
に、復水蒸気タービンの復水流量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、復水蒸気タービン
の復水流量制御方法に係り、特に、復水蒸気タービン及
び背圧蒸気タービンを有する、負荷変動の激しい蒸気発
電プラントに用いるのに好適な、負荷変動時の復水流量
制御を自動化し、省力を図ると共に、復水母管の圧力を
適正に保ち、復水ポンプの消費電力を削減することが可
能な、復水蒸気タービンの復水流量制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】蒸気発電プラントでは、ボイラにより製
造した高圧蒸気によって蒸気タービンを駆動し、発電機
や、送風機、圧縮機等、種々の産業用設備を運転してい
る。ボイラで製造された蒸気は、復水蒸気タービンによ
って最後まで仕事をした後、各種処理を経て、再びボイ
ラに供給されるものと、背圧蒸気タービンによって、有
効エネルギの一部を発電量として回収した後、低圧蒸気
として工場内各所に供給され、工場用蒸気として使用さ
れるものに別れる。この時、工場の操業状況により、発
電機の昼夜運用や低圧蒸気使用工場のバッチ操業によっ
て、激しい蒸気負荷変動を受けることがある。
【0003】このような蒸気発電プラントの復水蒸気タ
ービンの従来の復水流量制御は、基本的に手動操作器に
よる弁開度固定制御であり、背圧蒸気タービンの出口蒸
気流量の負荷変動に対しては、固有平衡性を持った系と
なっており、低圧蒸気の負荷変動が、結果的に復水母管
圧力の変化となって表れ、サージタンクから供給される
水量が変化し、蒸気バランスを保つようになっている。
一方、復水蒸気タービンの入口蒸気流量の負荷変動に対
しては、その負荷変動状況に合わせて復水流量制御弁の
開度操作を行い、復水蒸気タービンの復水器レベルを安
定に保ち、復水蒸気タービンを復水真空低下によるトリ
ップから防止することに主眼を置いた運転がなされてい
た。
【0004】例えば、特開平2−204602には、高
圧ヘッダ圧力、発電機の発電電力、及び、低圧ヘッダ圧
力の各制御項目のうち、優先的に制御するものを設定
し、各タービンのうち、蒸気流入・流出量を調節する余
裕のあるものを選択して、選択されたタービンの蒸気流
入量・流出量を調節することによって、優先度の高い制
御項目の偏差が零となるように制御して、蒸気系統に負
荷変動が発生した場合でも、安定な制御を可能とし、ト
リップを防止することが記載されている。
【0005】蒸気発電プラントの蒸気バランスにおい
て、基本的に蒸気の出入りが無い限り、プラント内を循
環する水量は一定であり、復水蒸気タービン入口蒸気流
量は復水流量と同一になる。しかしながら、この系に背
圧タービンが併設されており、工場内各所に低圧蒸気の
供給を行っている場合、系外に出た蒸気流量分を補うた
めに、サージタンクから水補給がなされる。これは、低
圧蒸気の負荷変動に対し、ボイラの発生蒸気量が変化
し、それが次々に高圧給水母管、低圧給水母管、復水母
管の圧力変化となって現れ、復水流量制御弁開度が一定
でも、弁前後の差圧の変化によって、復水母管側に流れ
る水量が変化する。復水蒸気タービンでは、復水レベル
を一定に保つために、復水レベル制御によって、サージ
タンクから水の増減が行われており、サージタンクから
の補給水量が変化して蒸気バランスを保つようになって
いる。
【0006】このため、低圧蒸気の負荷変動時は、特に
復水流量制御弁の開度調整をしなくても、操業上問題は
ない。しかしながら、復水蒸気タービン入口蒸気流量が
変化した場合は、一時的に復水器のレベル制御が不安定
になり、場合によっては、復水器のレベルが低下し、復
水真空が破壊されて、設備停止に至ることも想定され
る。このため、入口蒸気流量の増減分に見合った開度に
複数流量制御弁の開度を調整し、復水レベル制御を安定
させる必要がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような、復水蒸気タービンの復水流量制御方法では、復
水蒸気タービンの負荷変動時にオペレータが手動介入で
復水流量制御弁の弁開度操作を行う必要があり、特に、
激しい負荷変動時は、オペレータの作業負荷が増大して
いた。又、復水流量制御弁の弁開度の操作量が不適切で
あるために、必要以上に復水母管圧力が高くなり、復水
ポンプの消費電力が増大するという問題もあった。
【0008】なお、特開昭57−83615には、複数
の蒸気発生装置、タービン・発電機、これらを結合する
ための共通蒸気溜、余剰蒸気を大気へ放出するための大
気放出弁、及び、これらの計測制御装置から構成される
自家用発電設備において、蒸気需要量の変化率及び変化
量を常時監視し、これらが規定の値を超えた場合に、ま
ず復水タービンの復水量を増加させ、何らかの制約条件
により、復水流量の増加操作ができないか、又は、復水
流量が設備容量に到達した場合は、更に大気放出弁を操
作して蒸気需要量の急激な減少の影響が蒸気発生装置へ
波及するのを防止し、更に、復水タービンが複数台ある
場合は、復水発電効率がよいタービンの復水流量を優先
的に操作することが記載されているが、必ずしも十分な
効果を上げることができなかった。
【0009】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、蒸気発電プラントの負荷変動時の復
水流量制御を自動化し、省力を図ると共に、復水母管の
圧力を適正に保ち、復水ポンプの消費電力を削減するこ
とを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、復水蒸気ター
ビン及び背圧蒸気タービンを有する、負荷変動の激しい
蒸気発電プラントにおける復水蒸気タービンの復水流量
制御に際して、復水蒸気タービン入口蒸気流量と背圧蒸
気タービン出口蒸気流量を加算した信号に、更に、復水
母管圧力を制御する補正信号を加えた信号によって、復
水蒸気タービンの復水流量を制御することにより、前記
課題を解決したものである。
【0011】又、前記補正信号を、復水母管圧力が高い
時は、復水流量を減少させる方向に、復水母管圧力が低
い時は、復水流量を増加させる方向に、前記加算した信
号を補正するようにしたものである。
【0012】本発明においては、まず、復水蒸気タービ
ンの復水流量制御目標値を求める。蒸気発電プラントの
蒸気バランスでは、蒸気タービン負荷の合計値が復水流
量となるため、復水蒸気タービン入口蒸気流量と背圧蒸
気タービン出口蒸気流量を加算したものを、復水蒸気タ
ービン復水流量の制御目標値とする。理論的には、これ
で蒸気バランスを保てるが、実際には、全ての蒸気収支
のプロセス値を継続して制御に使用することは困難であ
り、計測できない蒸気収支が系にあったり、復水流量制
御弁の開度設定が適切でないため、復水母管の圧力が高
めになって落ちつき、復水ポンプの消費電力が必要以上
に増加することがある。このため、適正な復水母管圧力
目標値を設定値とし、実測した復水母管圧力を測定値と
した復水母管圧力調節計を設け、該圧力調節計の出力に
よって、例えば、復水母管の圧力が高い時は、復水流量
を減少させる方向に、復水母管圧力が低い時には、復水
流量を増加させる方向に、復水流量制御目標値を補正す
る。こうして求められた復水流量制御目標値を設定値と
し、実測した復水流量を測定値とした復水流量調節計に
よって、復水流量制御弁の自動制御を行うことにより、
復水蒸気タービンの負荷変動が激しい時でも、オペレー
タの作業負荷が増加することなく、又、復水母管圧力が
必要以上に高くなって復水ポンプの消費電力が増加する
こともなく、安定した復水蒸気タービンの運転を行うこ
とができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0014】図1は、本発明を適用した蒸気発電プラン
トの系統図である。ボイラ10によって製造された高圧
蒸気は、高圧蒸気レシーバ12によって分配され、復水
蒸気タービン14や背圧蒸気タービン16に供給され
る。背圧蒸気タービン16に供給された蒸気は、発電機
17を駆動して蒸気エネルギの一部を発電用として回収
し、減圧した蒸気を低圧蒸気として工場内各所に供給す
る。
【0015】一方、復水蒸気タービン14に供給された
蒸気は、発電機15を駆動して蒸気エネルギの全てを発
電量として回収した後、復水器20に供給され、更に、
復水ポンプ24によって、復水流量制御弁26を経由
し、復水母管30に供給される。その後、脱気器32に
よって水分中の脱気処理を施した後、低圧給水母管34
を経て、給水ポンプ36によって昇圧され、高圧給水母
管38に入り、そこから再びボイラ10に給水されて、
高圧蒸気を製造するようになる。
【0016】ここで、低圧蒸気の負荷変動が発生した場
合、背圧蒸気タービン16に供給される蒸気量が変化
し、ボイラ10の発生蒸気量が変化し、それが次々に高
圧給水母管38、低圧給水母管34、復水母管30の圧
力変化となって現れ、復水流量制御弁26の開度が一定
でも、弁前後の差圧の変化によって、復水母管30側に
流れる水量が変化する。
【0017】この時、復水蒸気タービン14では、復水
レベルを一定に保つために、復水レベル発信器40によ
って復水レベルを計測し、復水レベル調節計42によっ
て、復水レベル制御弁44、46を制御し、サージタン
ク22からの水の増減を行い、蒸気バランスを保つよう
になっている。このため、低圧蒸気の負荷変動時は、特
に復水流量制御弁26の開度調整をしなくても、操業上
問題はない。
【0018】しかし、復水蒸気タービン入口蒸気流量が
変化した場合、一時的に復水器20のレベル制御が不安
定になり、場合によっては、復水器20のレベルが低下
し、復水真空が破壊されて、設備トリップに至ることも
想定される。
【0019】本発明に係る復水流量調整回路50には、
復水蒸気タービン入口蒸気流量発信器62と、背圧蒸気
タービン出口流量発信器64と、復水流量発信器66
と、復水母管圧力発信器68から計測される信号が入力
され、必要な演算を行った後、制御信号が出力され、前
記復水流量制御弁26の自動制御を行う。
【0020】前記復水流量調整回路50内では、図2に
詳細に示す如く、前記復水蒸気タービン入口蒸気流量発
信器62から入力される復水蒸気タービン入口蒸気流量
と、前記背圧タービン出口蒸気流量発信器64から入力
される背圧蒸気タービン出口蒸気流量とを加算器52で
加算し、復水流量調節計58の設定値とする。更に、適
正な復水母管圧力目標値を設定値とし、実測した復水母
管圧力を測定値とした復水母管圧力調節計54を設け、
該調節計54の出力を、加算器56によって、前記加算
器52出力の前記復水流量調節計58の設定値に加算
し、復水母管30の圧力が高いときは、復水流量を減少
させる方向に、復水母管30の圧力が低いときは、逆に
復水流量を増加させる方向に、復水流量調節計58の設
定値を補正する。
【0021】この復水流量調節計58によって、復水流
量制御弁26の自動制御を行うことにより、復水蒸気タ
ービン14の負荷変動が激しいときでも、オペレータの
作業負荷が増加することなく、又、常に復水母管圧力を
適正な値に保つことができ、復水母管圧力が必要以上に
高くなって復水ポンプ24の消費電力が増加することも
なく、安定した復水蒸気タービン14の運転を行うこと
が可能となる。
【0022】なお、本発明が適用される蒸気発電プラン
トの具体的な構成は、図1に限定されない。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、蒸気発電プラントの負
荷変動時の複数流量制御を自動化し、省力化を図ること
ができる。又、復水母管の圧力を適正に保ち、復水ポン
プの消費電力を削減することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した蒸気発電プラントの系統図
【図2】本発明に係る復水流量調整回路の実施形態を示
すブロック線図
【符号の説明】
10…ボイラ 12…高圧蒸気レシーバ 14…復水蒸気タービン 16…背圧蒸気タービン 15、17…発電機 20…復水器 22…サージタンク 24…復水ポンプ 26…復水流量制御弁 30…復水母管 32…脱気器 34…低圧給水母管 36…給水ポンプ 38…高圧給水母管 50…復水流量調整回路 52、56…加算器 54…復水母管圧力調節計 62…復水蒸気タービン入口蒸気流量発信器 64…背圧蒸気タービン入口蒸気流量発信器 66…復水流量発信器 68…復水母管圧力発信器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】復水蒸気タービン及び背圧蒸気タービンを
    有する、負荷変動の激しい蒸気発電プラントにおける復
    水蒸気タービンの復水流量制御に際して、 復水蒸気タービン入口蒸気流量と背圧蒸気タービン出口
    蒸気流量を加算した信号に、更に、復水母管圧力を制御
    する補正信号を加えた信号によって、復水蒸気タービン
    の復水流量を制御することを特徴とする、復水蒸気ター
    ビンの復水流量制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記補正信号が、復水
    母管圧力が高い時は、復水流量を減少させる方向に、復
    水母管圧力が低い時は、復水流量を増加させる方向に、
    前記加算した信号を補正することを特徴とする、復水蒸
    気タービンの復水流量制御方法。
JP11202536A 1999-07-16 1999-07-16 復水蒸気タービンの復水流量制御方法 Pending JP2001027104A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11202536A JP2001027104A (ja) 1999-07-16 1999-07-16 復水蒸気タービンの復水流量制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11202536A JP2001027104A (ja) 1999-07-16 1999-07-16 復水蒸気タービンの復水流量制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001027104A true JP2001027104A (ja) 2001-01-30

Family

ID=16459137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11202536A Pending JP2001027104A (ja) 1999-07-16 1999-07-16 復水蒸気タービンの復水流量制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001027104A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101135686B1 (ko) 2009-12-31 2012-04-13 한국에너지기술연구원 Orc시스템 유량계 제어방법
JP2012159065A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Toyota Motor Corp ランキンサイクルシステム
CN103180666A (zh) * 2010-12-27 2013-06-26 三菱重工业株式会社 发电设备的凝结水流量控制装置以及控制方法
CN107905852A (zh) * 2017-11-02 2018-04-13 国网安徽省电力公司电力科学研究院 一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法
CN111396146A (zh) * 2020-02-26 2020-07-10 华电电力科学研究院有限公司 汽轮机供热抽汽母管带多台背压机时的性能试验和分析计算方法
CN113217130A (zh) * 2021-03-17 2021-08-06 西安热工研究院有限公司 一种基于凝结水调频的除氧器和凝汽器热井容量选取方法
CN113221272A (zh) * 2021-05-11 2021-08-06 哈电发电设备国家工程研究中心有限公司 基于凝汽器端差及遍历法的湿冷机组凝汽器经济背压计算方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101135686B1 (ko) 2009-12-31 2012-04-13 한국에너지기술연구원 Orc시스템 유량계 제어방법
CN103180666A (zh) * 2010-12-27 2013-06-26 三菱重工业株式会社 发电设备的凝结水流量控制装置以及控制方法
CN103180666B (zh) * 2010-12-27 2015-08-26 三菱日立电力***株式会社 发电设备的凝结水流量控制装置以及控制方法
US9709261B2 (en) 2010-12-27 2017-07-18 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Condensate flow rate control device and condensate flow rate control method for power plant
JP2012159065A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Toyota Motor Corp ランキンサイクルシステム
CN107905852A (zh) * 2017-11-02 2018-04-13 国网安徽省电力公司电力科学研究院 一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法
CN107905852B (zh) * 2017-11-02 2021-06-29 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法
CN111396146A (zh) * 2020-02-26 2020-07-10 华电电力科学研究院有限公司 汽轮机供热抽汽母管带多台背压机时的性能试验和分析计算方法
CN111396146B (zh) * 2020-02-26 2022-06-07 华电电力科学研究院有限公司 汽轮机供热抽汽母管带多台背压机时的性能试验和分析计算方法
CN113217130A (zh) * 2021-03-17 2021-08-06 西安热工研究院有限公司 一种基于凝结水调频的除氧器和凝汽器热井容量选取方法
CN113221272A (zh) * 2021-05-11 2021-08-06 哈电发电设备国家工程研究中心有限公司 基于凝汽器端差及遍历法的湿冷机组凝汽器经济背压计算方法
CN113221272B (zh) * 2021-05-11 2024-03-29 哈电发电设备国家工程研究中心有限公司 基于凝汽器端差及遍历法的湿冷机组凝汽器经济背压计算方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2660511B1 (en) Condensate flow rate control device for power-plant, and control method
KR20060041793A (ko) 드럼형 보일러의 드럼 레벨 제어 장치 및 그 방법
US10126810B2 (en) Method for controlling power generation unit to desired output as specified by load demand signal by using modified control signal
JP2001027104A (ja) 復水蒸気タービンの復水流量制御方法
JPH0333495A (ja) 復水ポンプ制御装置
US7059132B2 (en) Steam generator feedwater control system for power plant
JP2012159024A (ja) 蒸気タービン復水器の水位レベル制御方法
JP2002129908A (ja) 蒸気タービン復水器の水位レベル制御方法
JP2000274603A (ja) 給水制御装置
JPS6229706A (ja) 背圧タ−ビン発電機の出力制御方法
JPH11223302A (ja) 発電プラント自動制御装置及び方法
JP2001317305A (ja) タービン・発電機の制御方法と装置
JPH0454204A (ja) 抽気復水タービンの制御装置
JPH0375401A (ja) 脱気器水位制御装置
JPH07158812A (ja) ボイラの制御方法および制御装置
JPS6022241B2 (ja) 主蒸気圧力制御方式
JP3312396B2 (ja) コンバインドサイクル発電所の送ガス圧力制御方法
JPS6112195B2 (ja)
JPH0979508A (ja) 蒸気発生プラントの給水制御装置
JPH049503A (ja) 給水加熱器ドレン水位制御装置
JPS6154121B2 (ja)
JPS59110810A (ja) 蒸気タ−ビン用脱気器の水位制御装置
JPS61286592A (ja) ポンプの吐出流量制御方法
JPS63243609A (ja) 給水加熱器ドレン制御装置
JPS62103497A (ja) 復水器冷却水系統における可変翼制御装置