JP2009014319A - 給水制御装置および給水制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイラへの給水流量の過流量防止を確実にかつ安定的に行うことができる給水制御装置および給水制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る給水制御装置１０は、所定の弁開度指令値を有する弁開度信号に基づき、給水系統の給水ポンプからボイラへの給水流量を制御する給水調節弁７６の弁開度を制御する給水制御装置１０であり、ドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき基本弁開度信号を作成する基本弁開度信号作成装置４５と、給水ポンプの少なくとも一台が過流量状態であることを認識したときに基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する過流量時弁開度信号作成装置５０と、基本弁開度信号および過流量時弁開度信号を比較し弁開度指令値が低い信号を第１選択弁開度信号として選択して出力する第１低値選択手段４０とを備え、給水調節弁７６は第１選択弁開度信号に基づき弁開度が制御される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ドラム型ボイラや火力発電プラントのＨＲＳＧ（Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）等のボイラの給水制御装置および給水制御方法に関し、特に、負荷遮断等の発電プラント異常時の過渡応答性に優れる給水制御装置および給水制御方法に関する。

ドラム型ボイラや火力発電プラントのＨＲＳＧ等のボイラの給水制御装置は、一般的に、ボイラに給水する給水ポンプと、給水ポンプから吐出される全給水流量を制御する給水調節弁とを備え、所定の制御装置により給水調節弁を制御する。

火力発電プラントは、負荷遮断が発生した場合に、タービン回転数の上昇を抑制するためにタービン入口の蒸気加減弁が急閉する過渡現象を生じる。このとき、主蒸気圧力が上昇してボイラのドラムのボイドが潰れる現象、いわゆるシュリンキングが発生し、ボイラのドラム水位が一時的に降下する。ドラム水位が一時的に降下すると、ドラムへの給水流量を増加させようとして給水調節弁が開弁し、給水ポンプの流量が急激に増加し、過流量になるおそれがある。

このため、給水制御装置には、過渡現象の際に、給水ポンプの給水流量が過流量にならないように給水調節弁を制御することが求められている。

従来のボイラ給水制御装置は、たとえば、特開２００１−４１０３号公報（特許文献１）に開示されている。

特許文献１に開示されるボイラ給水制御装置は、ボイラに給水する複数台の給水ポンプと、ボイラへの給水流量を調節する給水調節弁と、給水ポンプの一台運転時の運転特性曲線が組み込まれた第１の関数演算手段と、給水ポンプの複数台運転時の運転特性曲線が組み込まれた第２の関数演算手段と、第１または第２の関数演算手段で算出された制限流量の低値を採用するローセレクタとを備える。

上記ボイラ給水制御装置は、ローセレクタが制限流量の低値を採用し、この低値に基づいて給水調節弁の弁開度を調節することにより、給水ポンプが過流量にならないようにするものである。
特開２００１−４１０３号公報

従来のボイラ給水制御装置は、第１および第２の関数演算手段に組み込まれた給水ポンプの理論上の運転特性曲線に基づき、給水調節弁の弁開度を調節している。

しかし、給水ポンプの実際の運転特性は、上記運転特性曲線に対して誤差を生じる。また、給水調節弁の実際の弁開度も、給水調節弁の弁開度の理論上の特性カーブに対して誤差を生じる。

このため、従来のボイラ給水制御装置で給水調節弁の弁開度を調節しても、ボイラへの給水流量が過流量になるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ボイラへの給水流量の過流量防止を確実にかつ安定的に行うことができる給水制御装置および給水制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る給水制御装置は、上記課題を解決するものであり、所定の弁開度指令値を有する弁開度信号に基づき、給水系統の給水ポンプからボイラへの給水流量を制御する給水調節弁の弁開度を制御する給水制御装置において、前記ボイラのドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき基本弁開度信号を作成する基本弁開度信号作成装置と、前記給水ポンプが過流量状態であることを認識したときに前記基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する過流量時弁開度信号作成装置と、前記基本弁開度信号および前記過流量時弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第１選択弁開度信号として選択し、出力する第１低値選択手段とを備え、前記給水調節弁は、前記第１選択弁開度信号に基づき弁開度が制御されることを特徴とする。

また、本発明に係る給水制御方法は、上記課題を解決するものであり、所定の弁開度指令値を有する弁開度信号に基づき、給水系統の給水ポンプからボイラへの給水流量を制御する給水調節弁の弁開度を制御する給水制御方法において、前記ボイラのドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき基本弁開度信号を作成する基本弁開度信号作成ステップと、前記給水ポンプが過流量状態であることを認識したときに前記基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する過流量時弁開度信号作成ステップと、前記基本弁開度信号および前記過流量時弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第１選択弁開度信号として選択し、出力する第１低値選択ステップと、前記第１選択弁開度信号に基づき給水調節弁を開度調節して前記ボイラへの給水流量を制御する給水調節ステップとを備えることを特徴とする。

本発明に係る給水制御装置および給水制御方法によれば、ボイラへの給水流量の過流量防止を確実にかつ安定的に行うことができる。

［第１の実施形態］
本発明に係る給水制御装置の実施の形態につき図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態の給水制御装置１０が用いられる発電プラント１の構成を示す図である。

（発電プラント）
図１に示すように、発電プラント１は、主蒸気系統５、再熱蒸気系統６、復水系統７および給水系統８がこの順番で接続されるとともに、給水系統８がドラム形ボイラ６０を介して主蒸気系統５に接続され、循環するようになっている。ボイラ６０で発生した蒸気は、主蒸気系統５および再熱蒸気系統６を経て蒸気タービン６４等を回して発電し、復水器６９で冷却されて復水になり復水系統７を通り脱気器７２で脱気された後、給水系統８で給水としてボイラ６０に再供給される。

（ボイラおよび主蒸気系統）
発電プラント１は、蒸気を発生するドラム形ボイラ６０と、ドラム形ボイラ６０からの蒸気を過熱する過熱器６３とを備え、過熱器６３で加熱された蒸気は、主蒸気系統５を経て高圧タービン６４に送られる。

ドラム形ボイラ６０は、高温室６１と、ドラム６２とからなる。高温室６１は、ドラム６２中の水を加熱、蒸発させる。ドラム６２は、高温室６１からの蒸気と水を分離し、蒸気（主蒸気）を発生させる。ドラム６２には、ドラム６２中の水位を測定するドラム水位測定手段としてのドラム水位検出器８９が設けられる。

過熱器６３を通して主蒸気系統５に案内された蒸気は高圧タービン６４を回転させ、再熱蒸気系統６へ排出される。

符号８１は、主蒸気流量測定手段としての主蒸気流量測定器である。主蒸気流量測定器８１は、高圧タービン６４に接続され、高圧タービン６４の圧力等を測定して、高圧タービン６４に供給される主蒸気流量を算出する。

（再熱蒸気系統）
再熱蒸気系統６は、高圧タービン６４から案内された蒸気を再加熱する再熱器６５を有する。再熱器６５で再熱された蒸気は、中圧タービン６６を駆動する。中圧タービン６６でタービン駆動した蒸気は、続いて低圧タービン６７に送られる。

高圧タービン６４、中圧タービン６６および低圧タービン６７は、共通のタービン軸を有し、このタービン軸には、図示しないカップリングを介して発電機６８が接続される。発電機６８は、高圧タービン６４等のタービン軸が駆動されることにより発電する。

低圧タービン６７で仕事をし、膨張した蒸気は、復水器６９に導かれ、ここで冷却されて膨張し、復水となる。この復水は、復水系統７に送られる。

（復水系統）
復水系統７は、復水ポンプ７０と、給水加熱器７１と、脱気器７２とを備え、復水器６９からの復水を復水ポンプ７０で昇圧、給水加熱器７１で昇温を行い、脱気器７２で脱気を行う。

脱気器７２から排出された給水は、給水系統８に送られる。

（給水系統）
給水系統８は、脱気器７２から排出された後、入口側ヘッダ７８により３分割されて給水ポンプ７３（７３ａ、７３ｂおよび７３ｃ）に供給される給水のポンプ入口側の流量を測定するポンプ流量測定手段としての流量計８２（８２ａ、８２ｂおよび８２ｃ）と、給水を送液する給水ポンプ７３（７３ａ、７３ｂおよび７３ｃ）と、給水ポンプ７３の回転数を測定する回転数測定手段としての回転計８３（８３ａ、８３ｂおよび８３ｃ）と、給水ポンプ７３の出口側の流量を制御するポンプ出口弁７４（７４ａ、７４ｂおよび７４ｃ）と、を備える。

また、給水系統８は、ポンプ出口弁７４の出口側に設けられた出口側ヘッダ７９で１系統に合流したライン８０の給水流量を調節する給水調節弁７６と、給水調節弁７６の入口側の給水の圧力を測定する調節弁圧力測定手段としての圧力計８６と、給水を加熱する、例えば多段式の複数の給水加熱器７７と、ボイラ入口近傍の給水流量を測定するボイラ入口給水流量測定手段としての流量計８８とを備える。

給水系統８には、３系統の各給水ポンプ７３の出口側に、分岐して脱気器７２に向かう再循環ラインが設けられる。再循環ラインの途中には流量を制御するポンプ再循環弁７５（７５ａ、７５ｂおよび７５ｃ）が設けられる。

給水調節弁７６は、弁開度信号に基づき弁開度を調節して、３台の給水ポンプ７３からボイラ６０に供給される給水の流量を一括して制御する。

ここで、弁開度信号とは、給水調節弁７６に弁開度を調節制御し、指示する信号を意味する。弁開度信号に含まれ、給水調節弁７６に弁開度を指示する情報を弁開度指令値という。弁開度信号に含まれる弁開度指令値が大きいほど、給水調節弁７６の弁開度が大きくなり、給水調節弁７６における給水流量が増大する。弁開度指令値は、通常、弁開度０％〜１００％のいずれかの値を指示するように設定される。

還流された給水は流量計８８を通過し、ボイラ６０のドラム６２に供給され、再加熱される。

（ボイラの給水制御装置）
次に、ボイラの給水制御装置の第１実施形態につき図面を参照して説明する。図２は、ボイラの給水制御装置の第１実施形態を示す機能ブロック図である。

図２に示すように、給水制御装置１０は、基本弁開度信号作成装置４５と、過流量時弁開度信号作成装置５０と、第１低値選択手段としての低値選択器４０と、給水調節弁７６と、を備える。

（基本弁開度信号作成装置）
基本弁開度信号作成装置４５について説明する。基本弁開度信号作成装置４５は、ドラム水位検出器８９と、ドラム水位設定手段としての設定器３４と、ドラム水位差分算出手段としての差分器３３と、演算器３５と、主蒸気流量測定器８１と、流量計８８と、ドラム給水バランス差分算出手段としての差分器３６と、加算器３７と、演算器３８とを備える。

ドラム水位検出器８９は、ドラム６２の水位を測定する。ドラム水位検出器８９で測定されたドラム６２の水位を「測定ドラム水位」という。

設定器３４は、ドラム６２の水位の管理基準値を設定する。設定器３４で設定された管理基準値を「設定ドラム水位」という。

差分器３３は、測定ドラム水位と設定ドラム水位との差分であるドラム水位差分を算出する。演算器３５は、ドラム水位差分から流量信号を作成する。主蒸気流量測定器８１は、ドラム６２の出口側の主蒸気流量を測定する。

流量計８８は、ドラム６２の入口近傍の給水流量を測定する。流量計８８で測定された給水流量を「ボイラ入口給水流量」という。

差分器３６は、主蒸気流量とボイラ入口給水流量との差分を算出する。この主蒸気流量とボイラ入口給水流量との差分を「ドラム給水バランス差分」という。たとえば、主蒸気流量がボイラ入口給水流量を超えて差分が正の値のときに弁開度信号の弁開度指令値を増大させることになる。

加算器３７は、流量信号とドラム給水バランス差分とを加算する。演算器３８は、加算器３７で得られた演算結果に基づき基本弁開度信号を作成する。

基本弁開度信号とは、ボイラ６０のドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき作成される弁開度信号を意味する。ここで、ドラム水位情報とは、ドラム６２の水位に関する情報を意味する。ドラム水位情報としては、通常、ドラム水位差分が用いられる。

また、ドラム給水バランス情報とは、ボイラ６０の出口側の主蒸気流量と、ボイラ６０の入口近傍の給水流量と、の流量バランスを示す情報である。ドラム給水バランス情報としては、通常、ドラム給水バランス差分が用いられる。

基本弁開度信号は、ドラム水位情報およびドラム給水バランス情報の経時変化に対応しているため、弁開度指令値は変化する。

（過流量時弁開度信号作成装置）
過流量時弁開度信号作成装置５０について説明する。過流量時弁開度信号作成装置５０は、過流量信号出力部５１と、サンプリング信号作成部としてのＯＲゲート２３と、過流量時弁開度信号抽出部としての切替器２４とを備える。過流量時弁開度信号作成装置５０は、給水ポンプ７３の少なくとも一台が過流量状態であることを認識したときに基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する。

＜過流量信号出力部＞
過流量信号出力部５１について説明する。過流量信号出力部５１は、回転計８３と、過流量制限値算出手段としての関数演算器２１と、流量計８２と、過流量信号作成手段としての比較器２２とを備える。

回転計８３は、給水ポンプ７３の回転数を測定する。関数演算器２１は、回転計８３で測定された回転数と運転特性曲線とから給水ポンプ７３の過流量制限値を算出する。関数演算器２１には運転特性曲線が格納される。

ここで過流量制限値とは、給水ポンプ７３の保護のためにこれ以上過流量にしてはいけない流量の制限値である。過流量制限値は、給水ポンプ７３の運転特性曲線により求めることができる。

図３に、給水ポンプ７３の運転特性曲線の一例を示す。図３に示すように、給水ポンプ７３の運転特性曲線とは、給水ポンプ７３の回転数、圧力および流量の３個のファクターの関連、すなわち運転特性を示す。運転特性曲線は、給水ポンプ７３に固有の曲線である。運転特性曲線によれば、上記３個のファクターのうちの２個のファクターを特定すると、残りの１個のファクターを求めることができる。

過流量制限値とは、上記のように過流量にならない範囲内の流量の上限値である。過流量制限値は、運転特性曲線における流量の上限値として示される。過流量制限値は、回転数を特定すると、運転特性曲線により一意的に決められる。過流量制限値は、関数演算器２１に格納された運転特性曲線に基づき、算出される。

流量計８２は、給水ポンプ７３の１台毎の入口側の流量を測定する。流量計８２で測定された流量を「測定ポンプ流量」という。

比較器２２は、測定ポンプ流量が過流量制限値を所定量超えるときに給水ポンプ７３が過流量状態であると判断し、過流量信号を出力する。過流量制限値を超える所定量は、制御マージンに鑑みて、適宜定められる。

過流量信号出力部５１は、給水ポンプ７３一台ごとに設けられる。具体的には、給水ポンプ７３ａ、７３ｂ、７３ｃに対し、過流量信号出力部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが設けられる。

＜サンプリング信号作成部＞
ＯＲゲート２３は、過流量信号出力部５１ａ、５１ｂおよび５１ｃのいずれかから入力された最先の過流量信号に基づきサンプリング信号を作成し、切替器２４に出力する。

ここでサンプリング信号とは、切替器２４に基本弁開度信号をサンプリングさせる信号を意味する。

＜過流量時弁開度信号抽出部＞
切替器２４は、基本弁開度信号作成装置４５から連続的または断続的に入力される基本弁開度信号のうち、サンプリング信号が入力された時点の基本弁開度信号を取得してこれを過流量時弁開度信号とし、所定時間保持する。

（第１低値選択手段）
低値選択器４０は、基本弁開度信号と過流量時弁開度信号とを比較し、弁開度指令値の低い弁開度信号を選択して出力する。低値選択器４０から出力される弁開度信号を「第１選択弁開度信号」という。

（給水調節弁）
給水調節弁７６は、第１選択弁開度信号に基づいて弁開度が制御される。

次に、図１および図２を参照して給水制御装置１０の作用を説明する。

（基本弁開度信号作成ステップ）
基本弁開度信号作成ステップでは、基本弁開度信号作成装置４５は、ボイラ６０のドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき、基本弁開度信号を作成する。

ドラム水位情報としては、差分器３３で算出されたドラム水位差分が用いられる。

ドラム給水バランス情報としては、差分器３６で算出されたドラム給水バランス差分が用いられる。

基本弁開度信号は、ドラム水位差分を演算器３５で処理して作成した流量信号と、ドラム給水バランス差分とを加算器３７で加算した後、演算器３８でさらに演算することにより作成される。

基本弁開度信号は、演算器３８から、低値選択器４０および切替器２４に出力される。

（過流量時弁開度信号作成ステップ）
過流量時弁開度信号作成ステップでは、給水ポンプ７３の少なくとも一台が過流量状態であることを認識したときに基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する。過流量時弁開度信号作成ステップは、過流量信号出力ステップと、サンプリング信号作成ステップと、過流量時弁開度信号抽出ステップとを有する。

＜過流量信号出力ステップ＞
過流量信号出力ステップでは、過流量信号出力部５１は、給水ポンプ７３が過流量状態であることを認識したときに過流量信号を出力する。

過流量信号出力部５１は、給水ポンプ７３の１台毎の回転数および流量に基づき、給水ポンプ７３が過流量状態であることを認識したときに、過流量信号を出力する。

給水ポンプ７３の回転数および流量に基づく過流量状態の判断は、たとえば、以下のようにして行われる。

関数演算器２１は、回転計８３で測定された回転数と、関数演算器２１に格納された運転特性曲線とに基づき、給水ポンプ７３ごとに過流量制限値を算出する。一方、流量計８２は、給水ポンプ７３ごとに測定ポンプ流量を測定する。

比較器２２は、過流量制限値と測定ポンプ流量とを比較し、測定ポンプ流量が過流量制限値を所定量超えるときに過流量状態であることを認識し、過流量信号を作成する。この所定量は、制御マージンに鑑みて、適宜定められる。

過流量状態か否かは、給水ポンプ７３（７３ａ、７３ｂ、７３ｃ）のそれぞれについて判断され、過流量信号は、過流量信号出力部５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）のそれぞれから出力される。

＜サンプリング信号作成ステップ＞
サンプリング信号作成ステップでは、ＯＲゲート２３は、過流量信号出力部５１から最初に入力された過流量信号に基づきサンプリング信号を作成し、切替器２４にサンプリング信号を出力する。

過流量信号出力部５１から最初に入力された過流量信号とは、過流量信号出力部５１ａ、５１ｂ、５１ｃから出力された過流量信号のうち、ＯＲゲート２３に最初に入力されたものを意味する。

＜過流量時弁開度信号抽出ステップ＞
過流量時弁開度信号抽出ステップでは、切替器２４は、ＯＲゲート２３からサンプリング信号が入力された時点の基本弁開度信号を過流量時弁開度信号として抽出し、所定時間保持する。

（第１低値選択ステップ）
過流量時弁開度信号作成ステップの後、第１低値選択ステップでは、低値選択器４０は、基本弁開度信号作成装置４５から出力された基本弁開度信号と、切替器２４から出力された過流量時弁開度信号とを比較し、弁開度指令値が低い方の弁開度信号を第１選択弁開度信号として選択し、給水調節弁７６に向けて出力する。

なお、切替器２４から出力された過流量時弁開度信号の弁開度指令値は、低値選択器４０から出力される弁開度信号の弁開度指令値の上限値になる。

すなわち、過流量時弁開度信号が基本弁開度信号よりも弁開度指令値が小さい場合には低値選択器４０は過流量時弁開度信号を選択し、過流量時弁開度信号が基本弁開度信号よりも弁開度指令値が大きい場合には低値選択器４０は基本弁開度信号を選択する。このため、低値選択器４０は過流量時弁開度信号よりも大きい弁開度指令値を有する弁開度信号を出力することがない。

（給水調節ステップ）
給水調節ステップでは、第１選択弁開度信号に基づき給水調節弁７６を開度調節してボイラ６０への給水流量を制御する。

給水調節弁７６は、低値選択器４０において弁開度指令値が低値である方の弁開度信号として選択された第１選択弁開度信号に基づいて弁の開度が制御されるため、ポンプ流量が過剰になることが抑制される。

給水制御装置１０によれば、複数台の給水ポンプ７３について個別に過流量制限値を算出し、この過流量制限値と、実際の給水ポンプ７３の入口側の流量（入口側の測定ポンプ流量）とを比較するため、各給水ポンプ７３の運転状態が異なっていても、過流量信号を精度よく測定することができる。

また、給水制御装置１０によれば、過流量時弁開度信号、すなわち給水ポンプ７３が過流量状態になった時点の基本弁開度信号が、弁開度指令値の上限値をとるため、運転域の広い過流量防止および給水流量制御を実現することが可能になる。

［第２の実施形態］
次に、ボイラの給水制御装置の第２実施形態につき図面を参照して説明する。図４は、第２実施形態の給水制御装置１０Ａが用いられる発電プラント１Ａの構成を示す図である。

図４に示すように、発電プラント１Ａは、第１実施形態の発電プラント１に対し、流量計８２（８２ａ、８２ｂおよび８２ｃ）に代えて、ポンプ流量測定手段としての流量計８４（８４ａ、８４ｂおよび８４ｃ）を用いる点で異なる。

流量計８４は、給水ポンプ７３の出口側に設けられ、給水ポンプ７３の１台毎の出口側の流量を測定する。流量計８４で測定された流量を、流量計８２で測定された流量と同様に「測定ポンプ流量」という。流量計８４としては、通常、流量計８２と同じものが用いられる。

一般的な発電プラントは、通常、給水ポンプ７３の出口側に、再循環ラインのポンプ再循環弁７５（７５ａ、７５ｂおよび７５ｃ）の流量制御のための手段として、流量計が設けられている。発電プラント１Ａの流量計８４は、このポンプ再循環弁７５の流量制御のための手段である流量計を流用するものである。

図５は、給水制御装置１０Ａを示す機能ブロック図である。

給水制御装置１０Ａは、第１実施形態の給水制御装置１０に対し、過流量時弁開度信号作成装置５０に代えて過流量時弁開度信号作成装置５０Ａを用いる点のみで異なる。

過流量時弁開度信号作成装置５０Ａは、第１実施形態の過流量時弁開度信号作成装置５０に対し、過流量信号出力部５１に代えて過流量信号出力部５２を用いる点のみで異なる。

給水制御装置１０Ａのその他の構成は第１実施形態の給水制御装置１０と同じであるため、給水制御装置１０との同一構成に同一符号を用い、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

（過流量信号出力部）
図５に示すように、過流量信号出力部５２は、給水制御装置１０を構成する過流量信号出力部５１に対し、流量計８２（８２ａ、８２ｂおよび８２ｃ）に代えて流量計８４（８４ａ、８４ｂおよび８４ｃ）を用いる点のみで異なる。

過流量信号出力部５２のその他の構成は、過流量信号出力部５１と同じであるため、同一構成には同一符号を付し、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

過流量信号出力部５２は、各給水ポンプ７３の回転数および出口側の流量に基づいて各給水ポンプ７３が過流量状態であることを認識したときに給水ポンプ７３の１台毎に過流量信号を出力する。

次に、ボイラの給水制御装置１０Ａの作用を説明する。

給水制御装置１０Ａの作用は、第１の実施形態に示された給水制御装置１０が、過流量信号出力ステップにおいて、流量計８２で測定された測定ポンプ流量を用いるのに対し、本実施形態の給水制御装置１０Ａは流量計８４で測定された測定ポンプ流量を用いる点で異なる。この他の作用は第１の実施形態に示された給水制御装置１０の作用と同じであるため、説明を省略する。

ボイラの給水制御装置１０Ａによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０と同様の効果を有する。

また、ボイラの給水制御装置１０Ａによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０の流量計８２に代えて、発電プラントにポンプ再循環弁７５の流量制御のための手段として一般的に設けられている流量計を流用するため、給水制御装置１０に対してより低コスト化および省スペース化が可能である。

［第３の実施形態］
次に、ボイラの給水制御装置の第３実施形態につき図面を参照して説明する。図６は、第３実施形態の給水制御装置１０Ｂが用いられる発電プラント１Ｂの構成を示す図である。

図６に示すように、発電プラント１Ｂは、第１実施形態の発電プラント１に対し、流量計８２（８２ａ、８２ｂおよび８２ｃ）に代えて、ポンプ圧力測定手段としての圧力計８５（８５ａ、８５ｂおよび８５ｃ）を用いる点で異なる。

圧力計８５は、給水ポンプ７３の出口側に設けられる。圧力計８５は、給水ポンプ７３の１台毎の出口側の圧力を測定する。この出口側の圧力を「出口側ポンプ圧力」という。

一般的に、給水ポンプ７３の出口側には、給水ポンプ７３の保護や状態監視のため、圧力計が設けられている。圧力計８５は、この圧力計を流用するものである。

図７は、第３実施形態の給水制御装置１０Ｂを示す機能ブロック図である。

給水制御装置１０Ｂは、第１実施形態の給水制御装置１０に対し、過流量時弁開度信号作成装置５０に代えて過流量時弁開度信号作成装置５０Ｂを用いる点で異なる。

過流量時弁開度信号作成装置５０Ｂは、第１実施形態の過流量時弁開度信号作成装置５０に対し、過流量信号出力部５１に代えて過流量信号出力部５３を用いる点で異なる。

給水制御装置１０Ｂのその他の構成は第１実施形態の給水制御装置１０と同じであるため、給水制御装置１０との同一構成に同一符号を付し、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

（過流量信号出力部）
図７に示すように、過流量信号出力部５３は、第１実施形態の給水制御装置１０の過流量信号出力部５１に対し、流量計８２（８２ａ、８２ｂおよび８２ｃ）に代えて圧力計８５（８５ａ、８５ｂおよび８５ｃ）を用いる点、およびポンプ流量算出手段としての関数演算器２５を新たに設けた点、で異なる。

過流量信号出力部５３のその他の構成は、過流量信号出力部５１と同じであるため、同一構成には同一符号を付し、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

過流量信号出力部５３は、回転計８３と、関数演算器２１と、圧力計８５と、関数演算器２５と、比較器２２とを備える。

関数演算器２５は、回転計８３で測定された回転数と圧力計８５で測定された出口側ポンプ圧力とからポンプ流量を算出する。

関数演算器２５には運転特性曲線が格納される。関数演算器２５はこの運転特性曲線に、回転数と出口側ポンプ圧力とを当てはめてポンプ流量を算出する。関数演算器２５で算出されたポンプ流量を「算出ポンプ流量」という。

比較器２２は、算出ポンプ流量が関数演算器２１で算出された過流量制限値を所定量超えるときに給水ポンプ７３が過流量状態であると判断し、過流量信号を出力する。過流量制限値を超える所定量は、制御マージンに鑑みて、適宜定められる。

次に、ボイラの給水制御装置１０Ｂの作用を説明する。

給水制御装置１０Ｂの作用は、第１の実施形態に示された給水制御装置１０が、過流量信号出力ステップにおいて、給水ポンプ７３の１台毎の回転数および流量に基づき所定の過流量信号を出力するのに対し、本実施形態の給水制御装置１０Ｂは給水ポンプ７３の１台毎の回転数および出口側圧力に基づき所定の過流量信号を出力する点で異なる。この他の作用は第１の実施形態に示された給水制御装置１０の作用と同じであるため、過流量信号出力ステップのみ説明し、他のステップの説明を省略する。

（過流量信号出力ステップ）
過流量信号出力ステップでは、過流量信号出力部５３は、給水ポンプ７３が過流量状態であることを認識したときに過流量信号を出力する。

過流量信号出力部５３は、給水ポンプ７３の１台毎の回転数および出口側圧力に基づき、給水ポンプ７３が過流量状態であることを認識したときに、過流量信号を出力する。

給水ポンプ７３の回転数および出口側圧力に基づく過流量状態の判断は、たとえば、以下のようにして行われる。

関数演算器２１は、回転計８３で測定された回転数と、関数演算器２１に格納された運転特性曲線とに基づき、給水ポンプ７３ごとに過流量制限値を算出する。一方、圧力計８５は、給水ポンプ７３ごとに出口側ポンプ圧力を測定する。

関数演算器２５は、回転計８３で測定された回転数と、出口側ポンプ圧力とに基づき、給水ポンプ７３ごとに算出ポンプ流量を算出する。

比較器２２は、過流量制限値と算出ポンプ流量とを比較し、算出ポンプ流量が過流量制限値を所定量超えるときに給水ポンプ７３が過流量状態であることを認識し、過流量信号を作成する。この所定量は、制御マージンに鑑みて、適宜定められる。

過流量状態か否かは、給水ポンプ７３（７３ａ、７３ｂ、７３ｃ）のそれぞれについて判断され、過流量信号は、過流量信号出力部５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）のそれぞれから出力される。

ボイラの給水制御装置１０Ｂによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０と同様の効果を有する。

また、ボイラの給水制御装置１０Ｂによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０の流量計８２に代えて、発電プラントに給水ポンプ７３の保護や状態監視用として給水ポンプ７３の出口側に一般的に設けられている圧力計を流用して過流量制限値を算出するため、給水制御装置１０に対してより低コスト化および省スペース化が可能である。

［第４の実施形態］
次に、ボイラの給水制御装置の第４実施形態につき図面を参照して説明する。

第４実施形態の給水制御装置１０Ｃが用いられる発電プラント１Ｃの構成は、第１の実施形態の給水制御装置１０が用いられる発電プラント１と同じであるため、発電プラント１と同じ図１に示す。

図８は、給水制御装置１０Ｃを示す機能ブロック図である。

給水制御装置１０Ｃは、第１実施形態の給水制御装置１０に対し、低値選択器４０と給水調節弁７６との間に新たに第２低値選択手段としての低値選択器２８を設けた点、および差分器３６と低値選択器２８との間に給水バランスバイアス装置５６を設けた点、で異なり、他の点は同じである。

給水制御装置１０Ｃのその他の構成は第１実施形態の給水制御装置１０と同じであるため、給水制御装置１０との同一構成に同一符号を用い、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

（給水バランスバイアス装置）
給水バランスバイアス装置５６は、ドラム給水バランス修正信号作成手段としての演算器２６と、ドラム給水バランス弁開度信号作成手段としての加算器２７とを備える。給水バランスバイアス装置５６は、ドラム給水バランス差分に基づきドラム給水バランス弁開度信号を作成する。

演算器２６は、差分器３６で算出されたドラム給水バランス差分に基づき、ドラム給水バランス修正信号を作成する。ドラム給水バランス修正信号は、第１選択弁開度信号に対して、ドラム給水バランス差分に基づく弁開度指令値の修正を加えるための信号である。

加算器２７は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号と、演算器２６から出力されたドラム給水バランス修正信号と、の弁開度指令値同士を加算して、ドラム給水バランス弁開度信号を作成し、出力する。

たとえば、第１選択弁開度信号の弁開度指令値が弁開度５０％であり、ドラム給水バランス修正信号の弁開度指令値が弁開度−１０％であれば、ドラム給水バランス弁開度信号の弁開度指令値は弁開度４０％となる。

（第２低値選択手段）
低値選択器２８は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号と、演算器２６から出力されたドラム給水バランス弁開度信号とを比較し、弁開度指令値の低い信号を第２選択弁開度信号として選択し、出力する。低値選択器２８としては、たとえば、低値選択器４０と同じものが用いられる。

たとえば、第１選択弁開度信号の弁開度指令値が弁開度５０％であり、ドラム給水バランス弁開度信号の弁開度指令値が弁開度４０％であれば、後者が第２選択弁開度信号として出力される。

次に、ボイラの給水制御装置１０Ｃの作用を説明する。

給水制御装置１０Ｃの作用は、第１の実施形態に示された給水制御装置１０の作用に対し、給水バランスバイアス装置５６に基づく新たな作用が加わる点、および給水調節ステップが変更された点で異なり、この他の点については同じであるため、給水制御装置１０と同じ作用については説明を省略する。

給水制御装置１０Ｃは、給水制御装置１０と同様に、基本弁開度信号作成ステップ、過流量時弁開度信号作成ステップおよび第１低値選択ステップを行う。給水制御装置１０Ｃは、さらに、以下のステップを行う。

（ドラム給水バランス修正信号作成ステップ）
ドラム給水バランス修正信号作成ステップでは、演算器２６は、差分器３６で算出されたドラム給水バランス差分に基づき、所定の弁開度指令値を有するドラム給水バランス修正信号を作成する。

なお、ドラム給水バランス差分は基本弁開度信号の作成の際の情報としてすでに用いられているため、同じドラム給水バランス差分に基づいてさらにドラム給水バランス修正信号を作成する意義があるのかが問題になる。

しかし、ドラム給水バランス修正信号はドラム給水バランス差分のみに基づいて作成されるため、ドラム給水バランス差分およびドラム水位差分に基づいて作成される基本弁開度信号よりも、ドラム給水バランス差分のみの変化を早く検知することができる。また、一般的に、ドラム給水バランス差分はドラム水位差分よりも変化が速く生じる。このため、ドラム給水バランス修正信号と基本弁開度信号を併用すると、基本弁開度信号のみを用いる場合に比べて給水調節弁７６の開度制御をより迅速に行うことができる。

（ドラム給水バランス弁開度信号作成ステップ）
ドラム給水バランス弁開度信号作成ステップでは、加算器２７は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号、および、演算器２６で作成されたドラム給水バランス修正信号、の弁開度指令値同士を加算して、所定の弁開度指令値を有するドラム給水バランス弁開度信号を作成する。

（第２低値選択ステップ）
第２低値選択ステップでは、低値選択器２８は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号と、加算器２７で作成されたドラム給水バランス弁開度信号とを比較し、弁開度指令値が低い方の弁開度信号を第２選択弁開度信号として選択し、給水調節弁７６に向けて出力する。

（給水調節ステップ）
給水調節ステップでは、給水調節弁７６は、第２選択弁開度信号に基づいて開度調節される。この開度調節により、給水調節弁７６は、給水ポンプ７３からボイラ６０への給水流量を制御する。

ボイラの給水制御装置１０Ｃによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０と同様の効果を有する。

また、ボイラの給水制御装置１０Ｃによれば、一般的に、ドラム水位の変化よりも先に起こり、かつ測定が容易であるドラム給水バランス差分の変化の影響を第１選択弁開度信号に直接反映させてドラム給水バランス弁開度信号を作成するため、ドラム給水バランス差分の変化に迅速に対応した、先行的な給水調節弁７６の開度制限制御が可能になる。

［第５の実施形態］
次に、ボイラの給水制御装置の第５実施形態につき図面を参照して説明する。

第５実施形態の給水制御装置１０Ｄが用いられる発電プラント１Ｄの構成は、第２の実施形態の給水制御装置１０Ａが用いられる発電プラント１Ａと同じであるため、発電プラント１Ａと同じ図４に示す。

図９は、給水制御装置１０Ｄを示す機能ブロック図である。

給水制御装置１０Ｄは、第４実施形態の給水制御装置１０Ｃに対し、過流量時弁開度信号作成装置５０に代えて過流量時弁開度信号作成装置５０Ａを用いる点のみで異なる。

給水制御装置１０Ｄのその他の構成は、第４実施形態の給水制御装置１０Ｃと同じであるため、給水制御装置１０Ｃとの同一構成に同一符号を用い、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

過流量信号出力部５２は、給水制御装置１０Ａで用いられるものと同じであるため、説明を省略する。

次に、ボイラの給水制御装置１０Ｄの作用を説明する。

給水制御装置１０Ｄの作用は、第４の実施形態に示された給水制御装置１０Ｃが、過流量信号出力ステップにおいて、流量計８２で測定された測定ポンプ流量を用いるのに対し、本実施形態の給水制御装置１０Ｄは流量計８４で測定された測定ポンプ流量を用いる点で異なる。この他の作用は給水制御装置１０Ｃの作用と同じであるため、説明を省略する。

ボイラの給水制御装置１０Ｄによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０Ｃと同様の効果を有する。

また、ボイラの給水制御装置１０Ｄによれば、給水制御装置１０Ｃの流量計８２に代えて、発電プラントにポンプ再循環弁７５の流量制御のための手段として一般的に設けられている流量計を流用するため、給水制御装置１０Ｃに対してより低コスト化および省スペース化が可能である。

［第６の実施形態］
次に、ボイラの給水制御装置の第６実施形態につき図面を参照して説明する。

第６実施形態の給水制御装置１０Ｅが用いられる発電プラント１Ｅの構成は、第１の実施形態の給水制御装置１０が用いられる発電プラント１と同じであるため、発電プラント１と同じ図１に示す。

図１０は、給水制御装置１０Ｅを示す機能ブロック図である。

給水制御装置１０Ｅは、第１実施形態の給水制御装置１０に対し、低値選択器４０と給水調節弁７６との間に新たに第３低値選択手段としての低値選択器２９を設けた点、および低値選択器２９の入力側に調節弁圧力バイアス装置５７を新たに設けた点、で異なり、他の点は同じである。

給水制御装置１０Ｅのその他の構成は第１実施形態の給水制御装置１０と同じであるため、給水制御装置１０との同一構成に同一符号を用い、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

（調節弁圧力バイアス装置）
調節弁圧力バイアス装置５７は、圧力計８６と、計画圧力設定手段としての設定器８７と、調節弁圧力差分算出手段としての差分器３０と、調節弁圧力修正信号作成手段としての演算器３１と、調節弁圧力弁開度信号作成手段としての加算器３２とを備える。調節弁圧力バイアス装置５７は、給水調節弁７６の入口側圧力に基づき調節弁圧力弁開度信号を作成する。

圧力計８６は、給水調節弁７６の入口側に設けられ、給水調節弁７６の入口側圧力を測定する。圧力計８６で測定された給水調節弁７６の入口側圧力を、「測定調節弁圧力」という。

圧力計８６は、図１に示すような１系統に合流した後のライン８０中における給水調節弁７６の入口側部分に限られず、たとえば、出口側ヘッダ７９の途中に設けてもよい。

一般的に、給水調節弁７６の入口側には、給水調節弁７６の入口側圧力の監視用の圧力計が設けられている。圧力計８６は、この圧力計をそのまま流用するものである。

設定器８７は、給水調節弁７６の入口側圧力の管理基準値を設定する。ここで、入口側圧力の管理基準値とは、測定調節弁圧力との差分を算出するための入口側圧力の値である。設定器８７で設定された入口側圧力の管理基準値を、「計画圧力」という。

差分器３０は、圧力計８６で測定された測定調節弁圧力と、設定器８７で設定された計画圧力との差分を算出する。

差分器３０は、測定調節弁圧力と計画圧力との差分を算出する。この測定調節弁圧力と計画圧力との差分を「調節弁圧力差分」という。調節弁圧力差分は、たとえば、ＸＰａのように算出される。

調節弁圧力差分としては、たとえば、測定調節弁圧力から計画圧力を減じた差分を用いる。この差分を用いると、測定調節弁圧力が計画圧力を超えるために差分が正の値のときに弁開度信号の弁開度指令値を増大させることになる。

演算器３１は、調節弁圧力差分に基づき、所定の弁開度指令値を有する調節弁圧力修正信号を作成する。調節弁圧力修正信号は、たとえば、調節弁圧力差分が負の値の−ＸＰａであるときに、弁開度信号の弁開度指令値を弁開度２０％減少させる（弁開度−２０％）信号として作成される。

調節弁圧力修正信号は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号に対して、調節弁圧力差分に基づく弁開度指令値の修正を加えるための信号である。

加算器３２は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号と、演算器３１から出力された調節弁圧力修正信号と、の弁開度指令値同士を加算して、調節弁圧力弁開度信号を作成し、出力する。

たとえば、第１選択弁開度信号の弁開度指令値が弁開度５０％であり、調節弁圧力修正信号の弁開度指令値が弁開度−２０％であれば、調節弁圧力弁開度信号の弁開度指令値は弁開度３０％となる。

（第３低値選択手段）
低値選択器２９は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号と、演算器３１から出力された調節弁圧力弁開度信号とを比較し、弁開度指令値の低い方の弁開度信号を第３選択弁開度信号として選択し、給水調節弁７６に向けて出力する。低値選択器２９としては、たとえば、低値選択器４０と同じものが用いられる。

たとえば、第１選択弁開度信号の弁開度指令値が弁開度５０％であり、調節弁圧力弁開度信号の弁開度指令値が弁開度３０％であれば、後者が選択され、弁開度指令値が弁開度３０％の第２選択弁開度信号として出力される。

次に、ボイラの給水制御装置１０Ｅの作用を説明する。

給水制御装置１０Ｅの作用は、第１の実施形態に示された給水制御装置１０の作用に対し、調節弁圧力バイアス装置５７に基づく新たな作用が加わる点、および給水調節ステップが変更された点で異なり、この他の点については同じであるため、給水制御装置１０と同じ作用については説明を省略する。

給水制御装置１０Ｅは、給水制御装置１０と同様に、基本弁開度信号作成ステップ、過流量時弁開度信号作成ステップおよび第１低値選択ステップを行う。給水制御装置１０Ｅは、さらに、以下のステップを行う。

（調節弁圧力測定ステップ）
調節弁圧力測定ステップでは、圧力計８６は測定調節弁圧力を測定する。

（計画圧力設定ステップ）
計画圧力設定ステップでは、設定器８７は計画圧力を設定する。

（調節弁圧力差分算出ステップ）
調節弁圧力差分算出ステップでは、差分器３０は、測定調節弁圧力および計画圧力、の差分である調節弁圧力差分を算出する。

（調節弁圧力修正信号作成ステップ）
調節弁圧力修正信号作成ステップでは、演算器３１は、調節弁圧力差分に基づき、所定の弁開度指令値を有する調節弁圧力修正信号を作成する。

（調節弁圧力弁開度信号作成ステップ）
調節弁圧力弁開度信号作成ステップでは、加算器３２は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号、および、演算器３１で作成された調節弁圧力修正信号、の弁開度指令値同士を加算して調節弁圧力弁開度信号を作成する。

（第３低値選択ステップ）
第３低値選択ステップでは、低値選択器２９は、低値選択器４０から出力された第１選択弁開度信号と、加算器３２で作成された調節弁圧力弁開度信号とを比較し、弁開度指令値が低い方の信号を第３選択弁開度信号として選択し、給水調節弁７６に向けて出力する。

（給水調節ステップ）
給水調節ステップでは、給水調節弁７６は、第３選択弁開度信号に基づいて開度調節される。この開度調節により、給水調節弁７６は、給水ポンプ７３からボイラ６０への給水流量を制御する。

ボイラの給水制御装置１０Ｅによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０と同様の効果を有する。

また、ボイラの給水制御装置１０Ｅによれば、給水調節弁７６の入口側圧力の監視用の手段として一般的に設けられている圧力計を流用して、ドラム水位の変化よりも先に起こる給水圧力の変化に基づく先行的な給水調節弁７６の開度制御が可能になる。

［第７の実施形態］
次に、ボイラの給水制御装置の第７実施形態につき図面を参照して説明する。

第７実施形態の給水制御装置１０Ｆが用いられる発電プラント１Ｆの構成は、第２の実施形態の給水制御装置１０Ａが用いられる発電プラント１Ａと同じであるため、発電プラント１Ａと同じ図４に示す。

図１１は、給水制御装置１０Ｆを示す機能ブロック図である。

給水制御装置１０Ｆは、第６実施形態の給水制御装置１０Ｅに対し、過流量時弁開度信号作成装置５０に代えて過流量時弁開度信号作成装置５０Ａを用いる点のみで異なる。

給水制御装置１０Ｆのその他の構成は、第６実施形態の給水制御装置１０Ｅと同じであるため、給水制御装置１０Ｅとの同一構成に同一符号を用い、構成および作用の説明を省略または簡略化する。

過流量信号出力部５２は、給水制御装置１０Ａで用いられるものと同じであるため、説明を省略する。

次に、ボイラの給水制御装置１０Ｆの作用を説明する。

給水制御装置１０Ｆの作用は、第６の実施形態に示された給水制御装置１０Ｅが、過流量信号出力ステップにおいて、流量計８２で測定された測定ポンプ流量を用いるのに対し、本実施形態の給水制御装置１０Ｆは流量計８４で測定された測定ポンプ流量を用いる点で異なる。この他の作用は給水制御装置１０Ｅの作用と同じであるため、説明を省略する。

ボイラの給水制御装置１０Ｆによれば、給水制御装置１０Ｅと同様の効果を有する。

また、ボイラの給水制御装置１０Ｆによれば、第１の実施形態に示された給水制御装置１０Ｅの流量計８２に代えて、発電プラントにポンプ再循環弁７５の流量制御のための手段として一般的に設けられている流量計を流用するため、給水制御装置１０Ｅに対してより低コスト化および省スペース化が可能である。

上記給水制御装置１０〜給水制御装置１０Ｆでは、給水ポンプ７３が３台の例を示したが、給水制御装置１０等において給水ポンプ７３は１台、２台または４台以上であってもよい。

本発明に係る給水制御装置の第１、第４および第６実施形態が用いられる発電プラントの構成を示す図。 本発明に係る給水制御装置の第１実施形態を示す機能ブロック図。 給水ポンプの運転特性曲線の一例を示す図。 本発明に係る給水制御装置の第２、第５および第７実施形態が用いられる発電プラントの構成を示す図。 本発明に係る給水制御装置の第２実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係る給水制御装置の第３実施形態が用いられる発電プラントの構成を示す図。 本発明に係る給水制御装置の第３実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係る給水制御装置の第４実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係る給水制御装置の第５実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係る給水制御装置の第６実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係る給水制御装置の第７実施形態を示す機能ブロック図。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ 発電プラント
５ 主蒸気系統
６ 再熱蒸気系統
７ 復水系統
８ 給水系統
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 給水制御装置
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 関数演算器（過流量制限値算出手段）
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 比較器（過流量信号作成手段）
２３ ＯＲゲート（サンプリング信号作成部）
２４ 切替器（過流量時弁開度信号抽出部）
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 関数演算器（ポンプ流量算出手段）
２６ 演算器（ドラム給水バランス修正信号作成手段）
２７ 加算器（ドラム給水バランス弁開度信号作成手段）
２８ 低値選択器（第２低値選択手段）
２９ 低値選択器（第３低値選択手段）
３０ 差分器（調節弁圧力差分算出手段）
３１ 演算器（調節弁圧力修正信号作成手段）
３２ 加算器（調節弁圧力弁開度信号作成手段）
３３ 差分器（ドラム水位差分算出手段）
３４ 設定器（ドラム水位設定手段）
３５ 演算器
３６ 差分器（ドラム給水バランス差分算出手段）
３７ 加算器
３８ 演算器
４０ 低値選択器（第１低値選択手段）
４１ 切替器
４５ 基本弁開度信号作成装置
５０ 過流量時弁開度信号作成装置
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ （過流量信号出力部）
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ （過流量信号出力部）
５３、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ （過流量信号出力部）
５６ 給水バランスバイアス装置
５７ 調節弁圧力バイアス装置
６０ ボイラ
６１ 高温室
６２ ドラム
６３ 加熱器
６４ 高圧タービン
６５ 再熱器
６６ 中圧タービン
６７ 低圧タービン
６８ 発電機
６９ 復水器
７０ 復水ポンプ
７１ 給水加熱器
７２ 脱気器
７３、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ 給水ポンプ
７４、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ ポンプ出口弁
７５、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ ポンプ再循環弁
７６ 給水調節弁
７７ 給水加熱器
７８ 入口側ヘッダ
７９ 出口側ヘッダ
８０ １系統化されたライン
８１ 主蒸気流量測定器（主蒸気流量測定手段）
８２、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ 流量計（ポンプ流量測定手段）
８３、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ 回転計（回転数測定手段）
８４、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ 流量計（ポンプ流量測定手段）
８５、８５ａ、８５ｂ、８５ｃ 圧力計（出口側ポンプ圧力測定手段）
８６ 圧力計（調節弁圧力測定手段）
８７ 設定器（計画圧力設定手段）
８８ 流量計（ボイラ入口給水流量測定手段）
８９ ドラム水位検出器（ドラム水位測定手段）

Claims (16)

1. 所定の弁開度指令値を有する弁開度信号に基づき、給水系統の給水ポンプからボイラへの給水流量を制御する給水調節弁の弁開度を制御する給水制御装置において、
   前記ボイラのドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき基本弁開度信号を作成する基本弁開度信号作成装置と、
   前記給水ポンプが過流量状態であることを認識したときに前記基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する過流量時弁開度信号作成装置と、
   前記基本弁開度信号および前記過流量時弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第１選択弁開度信号として選択し、出力する第１低値選択手段と、
   を備え、
   前記給水調節弁は、前記第１選択弁開度信号に基づき弁開度が制御されることを特徴とする給水制御装置。
2. 前記過流量時弁開度信号作成装置は、
   前記給水ポンプが過流量状態であることを認識したときに過流量信号を出力する過流量信号出力部と、
   最初に入力された過流量信号に基づきサンプリング信号を作成するサンプリング信号作成部と、
   前記サンプリング信号が入力された時点の前記基本弁開度信号を過流量時弁開度信号として抽出し、所定時間保持する過流量時弁開度信号抽出部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の給水制御装置。
3. 前記過流量信号出力部は、
   前記給水ポンプの回転数を測定する回転数測定手段と、
   この回転数測定手段で測定された回転数に基づき前記給水ポンプの過流量制限値を算出する過流量制限値算出手段と、
   前記給水ポンプの流量を測定するポンプ流量測定手段と、
   このポンプ流量測定手段で測定された測定ポンプ流量が前記過流量制限値を所定量超えるときに過流量信号を作成する過流量信号作成手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の給水制御装置。
4. 前記ドラムの水位を測定するドラム水位測定手段と、
   前記ドラムの水位の管理基準値を設定するドラム水位設定手段と、
   前記ドラム水位測定手段で測定された測定ドラム水位、および前記ドラム水位設定手段で設定された設定ドラム水位、の差分であるドラム水位差分を算出するドラム水位差分算出手段と、
   をさらに備え、
   前記ドラム水位情報は、前記ドラム水位差分であることを特徴とする請求項１に記載の給水制御装置。
5. 前記ボイラの出口側の主蒸気流量を測定する主蒸気流量測定手段と、
   前記ボイラの入口近傍の給水流量を測定するボイラ入口給水流量測定手段と、
   前記主蒸気流量測定手段で測定された主蒸気流量、および前記ボイラ入口給水流量測定手段で測定されたボイラ入口給水流量、の差分であるドラム給水バランス差分を算出するドラム給水バランス差分算出手段と、
   をさらに備え、
   前記ドラム給水バランス情報は、前記ドラム給水バランス差分であることを特徴とする請求項１に記載の給水制御装置。
6. 前記ポンプ流量測定手段は、前記給水ポンプの入口側に設けられた流量計であることを特徴とする請求項３に記載の給水制御装置。
7. 前記ポンプ流量測定手段は、前記給水ポンプの出口側に設けられた流量計であることを特徴とする請求項３に記載の給水制御装置。
8. 前記過流量信号出力部は、
   前記給水ポンプの回転数を測定する回転数測定手段と、
   この回転数測定手段で測定された回転数に基づき前記給水ポンプの過流量制限値を算出する過流量制限値算出手段と、
   前記給水ポンプの出口側圧力を測定するポンプ圧力測定手段と、
   前記回転数測定手段で測定された回転数および前記ポンプ圧力測定手段で測定された出口側ポンプ圧力、に基づきポンプ流量を算出するポンプ流量算出手段と、
   このポンプ流量算出手段で算出された算出ポンプ流量が前記過流量制限値を所定量超えるときに過流量信号を作成する過流量信号作成手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の給水制御装置。
9. 前記ドラム給水バランス差分に基づきドラム給水バランス弁開度信号を作成する給水バランスバイアス装置と、
   前記第１選択弁開度信号および前記ドラム給水バランス弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第２選択弁開度信号として選択し、出力する第２低値選択手段と、
   をさらに備え、
   前記給水調節弁は、前記第２選択弁開度信号に基づき弁開度が制御されることを特徴とする請求項５に記載の給水制御装置。
10. 前記給水バランスバイアス装置は、
    前記ドラム給水バランス差分に基づきドラム給水バランス修正信号を作成するドラム給水バランス修正信号作成手段と、
    前記第１選択弁開度信号および前記ドラム給水バランス修正信号、の弁開度指令値同士を加算してドラム給水バランス弁開度信号を作成するドラム給水バランス弁開度信号作成手段と、
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の給水制御装置。
11. 前記給水調節弁の入口側圧力に基づき調節弁圧力弁開度信号を作成する調節弁圧力バイアス装置と、
    前記第１選択弁開度信号および前記調節弁圧力弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第３選択弁開度信号として選択し、出力する第３低値選択手段と、
    をさらに備え、
    前記給水調節弁は、前記第３選択弁開度信号に基づき弁開度が制御されることを特徴とする請求項１に記載の給水制御装置。
12. 前記調節弁圧力バイアス装置は、
    前記給水調節弁の入口側圧力を測定する調節弁圧力測定手段と、
    前記給水調節弁の入口側圧力の管理基準値を設定する計画圧力設定手段と、
    前記調節弁圧力測定手段で測定された測定調節弁圧力、および前記計画圧力設定手段で設定された計画圧力の差分である調節弁圧力差分を算出する調節弁圧力差分算出手段と、
    前記調節弁圧力差分に基づき調節弁圧力修正信号を作成する調節弁圧力修正信号作成手段と、
    前記第１選択弁開度信号および前記調節弁圧力修正信号、の弁開度指令値同士を加算して調節弁圧力弁開度信号を作成する調節弁圧力弁開度信号作成手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の給水制御装置。
13. 所定の弁開度指令値を有する弁開度信号に基づき、給水系統の給水ポンプからボイラへの給水流量を制御する給水調節弁の弁開度を制御する給水制御方法において、
    前記ボイラのドラム水位情報およびドラム給水バランス情報に基づき基本弁開度信号を作成する基本弁開度信号作成ステップと、
    前記給水ポンプが過流量状態であることを認識したときに前記基本弁開度信号から過流量時弁開度信号を作成する過流量時弁開度信号作成ステップと、
    前記基本弁開度信号および前記過流量時弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第１選択弁開度信号として選択し、出力する第１低値選択ステップと、
    前記第１選択弁開度信号に基づき給水調節弁を開度調節して前記ボイラへの給水流量を制御する給水調節ステップと、
    を備えることを特徴とする給水制御方法。
14. 前記過流量時弁開度信号作成ステップは、
    前記給水ポンプが過流量状態であることを認識したときに過流量信号を出力する過流量信号出力ステップと、
    最初に入力された過流量信号に基づきサンプリング信号を作成するサンプリング信号作成ステップと、
    前記サンプリング信号が入力された時点の前記基本弁開度信号を過流量時弁開度信号として抽出し、所定時間保持する過流量時弁開度信号抽出ステップと、
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の給水制御方法。
15. 主蒸気流量およびボイラ入口給水流量の差分であるドラム給水バランス差分に基づき、ドラム給水バランス修正信号を作成するドラム給水バランス修正信号作成ステップと、
    前記第１低値選択ステップで出力された第１選択弁開度信号および前記ドラム給水バランス修正信号、の弁開度指令値同士を加算してドラム給水バランス弁開度信号を作成するドラム給水バランス弁開度信号作成ステップと、
    前記第１選択弁開度信号および前記ドラム給水バランス弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第２選択弁開度信号として選択し、出力する第２低値選択ステップと、
    をさらに備えるとともに、
    前記給水調節ステップは、前記第２選択弁開度信号に基づき給水調節弁を開度調節して前記ボイラへの給水流量を制御することを特徴とする請求項１３に記載の給水制御方法。
16. 前記給水調節弁の入口側圧力を測定する調節弁圧力測定ステップと、
    前記給水調節弁の入口側圧力の管理基準値を設定する計画圧力設定ステップと、
    前記調節弁圧力測定ステップで測定された測定調節弁圧力、および前記計画圧力設定ステップで設定された計画圧力、の差分である調節弁圧力差分を算出する調節弁圧力差分算出ステップと、
    前記調節弁圧力差分に基づき調節弁圧力修正信号を作成する調節弁圧力修正信号作成ステップと、
    前記第１選択弁開度信号および前記調節弁圧力修正信号、の弁開度指令値同士を加算して調節弁圧力弁開度信号を作成する調節弁圧力弁開度信号作成ステップと、
    前記第１選択弁開度信号および前記調節弁圧力弁開度信号を比較し、弁開度指令値が低い信号を第３選択弁開度信号として選択し、出力する第３低値選択ステップと、
    をさらに備えるとともに、
    前記給水調節ステップは、前記第３選択弁開度信号に基づき給水調節弁を開度調節して前記ボイラへの給水流量を制御することを特徴とする請求項１３に記載の給水制御方法。

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