JP7034759B2 - Condensation system control method and condensate system and ships equipped with it - Google Patents

Condensation system control method and condensate system and ships equipped with it Download PDF

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Description

本発明は、復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶に関する。 The present invention relates to a method for controlling a condensate system, a condensate system, and a ship equipped with the condensate system.

船舶や発電システムに採用される蒸気プラントが備える蒸気タービンにおいて、蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮することで復水を生成する復水器が知られている。 In a steam turbine provided in a steam plant used in a ship or a power generation system, a condenser that generates condensate by condensing steam discharged from the steam turbine is known.

特許文献１に開示されている発明では、復水器の底部に設けられた復水器ホットウェルに貯留された復水を復水ポンプによって脱気器に供給する場合において、復水ポンプの回転数を下げることによって供給する復水の流量を低減させることとしている。 In the invention disclosed in Patent Document 1, when the condensate stored in the condenser hot well provided at the bottom of the condenser is supplied to the deaerator by the condensate pump, the rotation of the condensate pump is performed. By reducing the number, the flow rate of condensate supplied will be reduced.

特開２０１０－２７０６３７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-270637

復水器には、復水器の性能を維持するために、蒸気タービンから排出される蒸気に混合して流入する非凝縮性のガスを連続的に復水器外に排出して、復水器内を真空状態にする真空ポンプが設けられることがある。蒸気タービン運転中や蒸気タービン補機停止前の蒸気タービン停止中など真空ポンプによって復水器内が真空状態にある時と、蒸気プラント停止中や蒸気タービン補機起動・停止過程時などの真空状態にない時とでは、復水を吸込む復水ポンプに要求される能力が異なる場合がある。 In order to maintain the performance of the condenser, the non-condensable gas mixed with the steam discharged from the steam turbine and flowing into the condenser is continuously discharged to the outside of the condenser to condensate the water. A vacuum pump may be provided to create a vacuum inside the condenser. Vacuum state when the condenser is in a vacuum state due to the vacuum pump, such as when the steam turbine is operating or the steam turbine is stopped before the steam turbine auxiliary equipment is stopped, and when the steam plant is stopped or the steam turbine auxiliary equipment is started or stopped. The capacity required for the condensate pump that sucks in condensate may differ from when it is not.

特許文献１に開示されている発明では、復水ポンプの回転数によって供給する復水の流量を低減させているものの、復水器内の真空状態が考慮されていないので、復水器内の真空状態によっては、適切に流量を制御できない可能性がある。つまり、復水器内の復水レベルを適切に維持できない可能性がある。 In the invention disclosed in Patent Document 1, although the flow rate of the condensate supplied by the rotation speed of the condensate pump is reduced, the vacuum state in the condensate is not taken into consideration. Depending on the vacuum condition, it may not be possible to control the flow rate properly. In other words, it may not be possible to properly maintain the condenser level in the condenser.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、復水器内の真空状態に変化があった場合でも、復水器内の復水レベルを適切に維持できる復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and control of a condenser system capable of appropriately maintaining the condenser level in the condenser even if the vacuum state in the condenser changes. The purpose is to provide a method as well as a condensate system and vessels equipped with it.

上記課題を解決するために、本発明の復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る復水システムの制御方法は、蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮して復水とする復水器と、該復水器からの復水を加熱するグランドコンデンサと、該グランドコンデンサからの復水の一部を貯留するタンクと、前記復水器と前記グランドコンデンサの復水流入側との間に設けられた復水ポンプと、前記グランドコンデンサの復水吐出側と前記復水器との間に設けられた復水レベル制御弁と、前記復水器内の圧力を検出可能な復水器内圧力検出部とを備えた復水システムの制御方法であって、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水ポンプの最低回転数を調節する回転数切替工程を含む。 In order to solve the above problems, the control method of the condensate system of the present invention, the condensate system and the ship equipped with the condensate system adopt the following means.
That is, the control method of the condensate system according to one aspect of the present invention is a condenser that condenses the steam discharged from the steam turbine to condense the condensate, and a ground condenser that heats the condensate from the condenser. A tank for storing a part of the condensate from the ground condenser, a condensate pump provided between the condenser and the condensate inflow side of the ground condenser, and a condensate discharge of the ground condenser. It is a control method of a condenser system including a condenser level control valve provided between the side and the condenser and a condenser pressure detector capable of detecting the pressure inside the condenser. The step includes a rotation speed switching step of adjusting the minimum rotation speed of the condenser according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser.

本態様に係る復水システムの制御方法は、復水器内圧力検出部で得られた復水器内の圧力に応じて、復水ポンプの最低回転数を調節する回転数切替工程を含む。ここで、復水システムを構成する主要機器の配置について、例えば、ヘッドの高い順に、タンク（流入側）、グランドコンデンサ（吐出側）、グランドコンデンサ（流入側）、復水器、復水ポンプとされる。これによれば、例えば、復水器内が低真空となった場合、これに応じて復水ポンプの最低回転数を下げる（即ち、復水ポンプの吐出ヘッドの最小値を下げる）ことで、復水ポンプから吐出される復水の圧力を下げることができる。これによって、復水器内の復水がグランドコンデンサを通過してタンクに過剰に流入することを防止できる。つまり、グランドコンデンサの吐出側に接続された復水器およびタンクのそれぞれに流入する復水を適切に確保することができるので、復水器内が低真空の場合でも、復水器内の復水レベルを適切に維持できる。また、復水器内の復水レベル低下による復水ポンプの空運転を防止できる。仮に、復水器内が低真空とされた場合において、復水ポンプの吐出ヘッドを下げることができない場合（即ち、高真空時の高い吐出ヘッドのままの場合）、復水ポンプからの復水の吐出によってグランドコンデンサからタンクに、両機器間のヘッド（高低差分による差圧）を超えて復水が流入してしまい、復水器に流入するはずの復水を確保できずに、復水器内の復水レベル低下によって復水ポンプが空運転してしまう可能性がある。なお、復水器内が高真空の場合は、復水器内が低真空の場合と比べて、復水器から復水を吸込むために大きな圧力が必要になるので、復水ポンプの吐出ヘッドの最小値を下げずとも、復水器から復水を吸込む時に復水ポンプから吐出される復水の圧力が低くなる。
ここで言う低真空とは、例えば、ゲージ圧で－０．５ｂａｒ～０ｂａｒ（大気圧含む）程度とされ、高真空とは、例えば、ゲージ圧で－１ｂａｒ～－０．５ｂａｒ程度とされる。また、最低回転数とは復水ポンプの実際の回転数ではなく、それ以下の回転数で復水ポンプが運転しないように設定された回転数のことを言う。 The control method of the condenser system according to this aspect includes a rotation speed switching step of adjusting the minimum rotation speed of the condenser according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser. Here, regarding the arrangement of the main equipment constituting the condenser system, for example, the tank (inflow side), the ground condenser (discharge side), the ground condenser (inflow side), the condenser, and the condenser pump are arranged in descending order of the head. Will be done. According to this, for example, when the inside of the condenser becomes low vacuum, the minimum rotation speed of the condenser pump is lowered accordingly (that is, the minimum value of the discharge head of the condenser pump is lowered). The pressure of the condensate discharged from the condensate pump can be reduced. This makes it possible to prevent the condensate in the condenser from passing through the ground condenser and excessively flowing into the tank. In other words, the condenser that flows into each of the condenser and the tank connected to the discharge side of the ground condenser can be properly secured, so that even if the condenser is in a low vacuum, the condenser is restored. The water level can be maintained properly. In addition, it is possible to prevent the condensate pump from running idle due to a decrease in the condensate level in the condenser. If the discharge head of the condenser cannot be lowered (that is, if the discharge head remains high at high vacuum) when the inside of the condenser is set to a low vacuum, the condensate from the condensate pump. Due to the discharge of, the condensate flows from the ground condenser to the tank beyond the head (differential pressure due to the difference in height) between the two devices, and the condensate that should have flowed into the condenser cannot be secured. There is a possibility that the condenser pump will run idle due to the decrease in the condenser level. When the inside of the condenser has a high vacuum, a larger pressure is required to suck the condenser from the condenser than when the inside of the condenser has a low vacuum. Even if the minimum value is not lowered, the pressure of the condensate discharged from the condensate pump when the condensate is sucked from the condenser is lowered.
The low vacuum referred to here is, for example, about −0.5 bar to 0 bar (including atmospheric pressure) at a gauge pressure, and the high vacuum is, for example, about -1 bar to −0.5 bar at a gauge pressure. The minimum rotation speed is not the actual rotation speed of the condensate pump, but the rotation speed set so that the condensate pump does not operate at a rotation speed lower than that.

また、本発明の一態様に係る復水システムの制御方法において、前記回転数切替工程では、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力が予め決定されている所定圧力以上となった場合、前記復水ポンプの最低回転数を下げる。 Further, in the control method of the condenser system according to one aspect of the present invention, in the rotation speed switching step, the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser is predetermined. When the pressure exceeds the pressure, the minimum rotation speed of the condensate pump is lowered.

本態様に係る復水システムの制御方法において、回転数切替工程では、復水器内圧力検出部で得られた復水器内の圧力が予め決定されている所定圧力以上となった場合、復水ポンプの最低回転数を下げる。これによれば、復水器内が低真空となった場合、これに応じて復水ポンプの最低回転数を下げる（即ち、復水ポンプの吐出ヘッドの最小値を下げる）ことで、復水ポンプから吐出される復水の圧力を下げることができる。これによって、復水器内の復水がグランドコンデンサを通過してタンクに過剰に流入することを防止できる。つまり、グランドコンデンサの吐出側に接続された復水器およびタンクのそれぞれに流入する復水を適切に確保することができるので、復水器内が低真空の場合でも、復水器内の復水レベルを適切に維持できる。また、復水器内の復水レベル低下による復水ポンプの空運転を防止できる。
ここで言う低真空とは、例えば、ゲージ圧で－０．５ｂａｒ～０ｂａｒ（大気圧含む）程度とされる。 In the control method of the condenser system according to this embodiment, in the rotation speed switching step, when the pressure in the condenser obtained by the condenser pressure detector becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the condenser is restored. Decrease the minimum rotation speed of the water pump. According to this, when the inside of the condenser becomes low vacuum, the minimum rotation speed of the condenser pump is lowered accordingly (that is, the minimum value of the discharge head of the condenser pump is lowered) to recover the condenser. The pressure of condensate discharged from the pump can be reduced. This makes it possible to prevent the condensate in the condenser from passing through the ground condenser and excessively flowing into the tank. In other words, the condenser that flows into each of the condenser and the tank connected to the discharge side of the ground condenser can be properly secured, so that even if the condenser is in a low vacuum, the condenser is restored. The water level can be maintained properly. In addition, it is possible to prevent the condensate pump from running idle due to a decrease in the condensate level in the condenser.
The low vacuum referred to here is, for example, about −0.5 bar to 0 bar (including atmospheric pressure) in gauge pressure.

また、本発明の一態様に係る復水システムの制御方法は、前記復水器内の圧力がゲージ圧で－０．５ｂａｒ以上０ｂａｒ以下のとき、前記復水ポンプの最低回転数を下げる。 Further, the control method of the condensate system according to one aspect of the present invention lowers the minimum rotation speed of the condensate pump when the pressure in the condenser is −0.5 bar or more and 0 bar or less in gauge pressure.

本態様に係る復水システムの制御方法は、前記復水器内の圧力がゲージ圧で－０．５ｂａｒ以上０ｂａｒ以下のとき、前記復水ポンプの最低回転数を下げる。これによれば、低真空状態のとき、これに応じて復水ポンプの最低回転数を下げる（即ち、復水ポンプの吐出ヘッドの最小値を下げる）ことで、復水ポンプから吐出される復水の圧力を下げることができる。 The control method of the condensate system according to this embodiment reduces the minimum rotation speed of the condensate pump when the pressure in the condenser is −0.5 bar or more and 0 bar or less in gauge pressure. According to this, when the vacuum is low, the minimum rotation speed of the condensate pump is lowered accordingly (that is, the minimum value of the discharge head of the condensate pump is lowered), so that the condensate is discharged from the condensate pump. The pressure of water can be reduced.

また、本発明の一態様に係る復水システムの制御方法は、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水レベル制御弁の最大開度を調節する開度切替工程を含む。 Further, the control method of the condenser system according to one aspect of the present invention is the maximum opening degree of the condenser level control valve according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser. Includes an opening switching step to adjust.

本態様に係る復水システムの制御方法は、復水器内圧力検出部で得られた復水器内の圧力に応じて、復水レベル制御弁の最大開度を調節する開度切替工程を含む。これによれば、例えば、復水器内が高真空となった場合、これに応じて復水レベル制御弁の最大開度を下げることができる。これによって、復水レベル制御弁の開度が必要以上に大きくなることを防止することで、復水器内の圧力が高くなる（低真空に近づく）ことを防止できる。つまり、復水器内の復水が、最低回転数で運転している復水ポンプからの復水の吐出によって、グランドコンデンサからタンクに流入することを防止できる。したがって、グランドコンデンサに接続された復水器に流入する復水を適切に確保することができるので、復水器内の復水レベルを適切に維持できる。また、復水器内の復水レベル低下による復水ポンプの空運転を防止できる。仮に、復水レベル制御弁の開度が過度に大きくなってしまうと、復水ポンプから吐出される復水の圧力が高くなり、復水ポンプが最低回転数の場合でも、復水ポンプからの吐出によって、復水がグランドコンデンサを通過してタンクに流入してしまい、復水器に流入するはずの復水を確保できずに、復水器内の復水レベル低下によって復水ポンプが空運転してしまう可能性がある。
ここで言う高真空とは、例えば、ゲージ圧で－１ｂａｒ～－０．５ｂａｒ程度とされる。また、最大開度とは復水レベル制御弁の実際の開度ではなく、復水レベル制御弁の開度がこれ以上大きくならないように設定された開度のことを言う。 The control method of the condenser system according to this embodiment includes an opening switching step of adjusting the maximum opening of the condenser level control valve according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detector in the condenser. include. According to this, for example, when the inside of the condenser becomes a high vacuum, the maximum opening degree of the condenser level control valve can be lowered accordingly. As a result, it is possible to prevent the pressure inside the condenser from increasing (approaching a low vacuum) by preventing the opening degree of the condenser level control valve from becoming larger than necessary. That is, it is possible to prevent the condensate in the condenser from flowing into the tank from the ground condenser due to the discharge of the condensate from the condensate pump operating at the minimum rotation speed. Therefore, since the condensate flowing into the condenser connected to the ground condenser can be appropriately secured, the condensate level in the condenser can be appropriately maintained. In addition, it is possible to prevent the condensate pump from running idle due to a decrease in the condensate level in the condenser. If the opening of the condensate level control valve becomes excessively large, the pressure of the condensate discharged from the condensate pump becomes high, and even when the condensate pump has the minimum rotation speed, the condensate pump is used. Due to the discharge, the condensate passes through the ground condenser and flows into the tank, and the condensate that should have flowed into the condenser cannot be secured, and the condensate pump becomes empty due to the decrease in the condensate level in the condenser. There is a possibility of driving.
The high vacuum referred to here is, for example, about -1 bar to −0.5 bar in gauge pressure. The maximum opening is not the actual opening of the condensate level control valve, but the opening set so that the opening of the condensate level control valve does not become larger than this.

また、本発明の一態様に係る復水システムの制御方法において、前記開度切替工程では、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力が予め決定されている所定圧力以下となった場合、前記復水レベル制御弁の最大開度を下げる。 Further, in the control method of the condenser system according to one aspect of the present invention, in the opening degree switching step, the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser is predetermined. When the pressure becomes lower than the pressure, the maximum opening degree of the condensate level control valve is lowered.

本態様に係る復水システムの制御方法において、開度切替工程では、復水器内圧力検出部で得られた復水器内の圧力が予め決定されている所定圧力以下となった場合、復水レベル制御弁の最大開度を下げる。これによれば、復水器内が高真空となった場合において、復水ポンプが最低回転数で回転しているにも関わらず、復水ポンプからの吐出によって、復水がグランドコンデンサを通過してタンクに流入してしまい、復水器に流入するはずの復水を確保できずに、復水器内の復水レベルが低下することを防止できる。つまり、グランドコンデンサに接続された復水器に流入する復水を適切に確保することができるので、復水器内の復水レベルを適切に維持できる。 In the control method of the condenser system according to this embodiment, in the opening switching step, when the pressure in the condenser obtained by the condenser pressure detector becomes equal to or less than a predetermined pressure, the condenser is restored. Decrease the maximum opening of the water level control valve. According to this, when the inside of the condenser becomes a high vacuum, the condensate passes through the ground condenser due to the discharge from the condensate pump even though the condensate pump is rotating at the minimum rotation speed. Then, it flows into the tank, and it is possible to prevent the condensate level in the condenser from being lowered because the condensate that should have flowed into the condenser cannot be secured. That is, since the condensate flowing into the condenser connected to the ground condenser can be appropriately secured, the condensate level in the condenser can be appropriately maintained.

また、本発明の一態様に係る復水システムの制御方法は、前記復水器内の圧力がゲージ圧で－１ｂａｒ以上－０．５ｂａｒ以下のとき、前記復水レベル制御弁の最大開度を下げる。 Further, in the control method of the condensate system according to one aspect of the present invention, when the pressure in the condenser is -1 bar or more and -0.5 bar or less in gauge pressure, the maximum opening degree of the condensate level control valve is set. Lower.

本態様に係る復水システムの制御方法は、前記復水器内の圧力がゲージ圧で－１ｂａｒ以上－０．５ｂａｒ以下のとき、前記復水レベル制御弁の最大開度を下げる。これによれば、高い真空状態のとき、これに応じて復水レベル制御弁の最大開度を下げることができる。これによって、復水レベル制御弁の開度が必要以上に大きくなることを防止することで、復水器内の圧力が高くなる（低真空に近づく）ことを防止できる。 The control method of the condensate system according to this embodiment reduces the maximum opening degree of the condensate level control valve when the pressure in the condenser is -1 bar or more and -0.5 bar or less in gauge pressure. According to this, when the vacuum state is high, the maximum opening degree of the condensate level control valve can be lowered accordingly. As a result, it is possible to prevent the pressure inside the condenser from increasing (approaching a low vacuum) by preventing the opening degree of the condenser level control valve from becoming larger than necessary.

本発明の一態様に係る復水システムは、蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮して復水とする復水器と、該復水器からの復水を加熱するグランドコンデンサと、該グランドコンデンサからの復水の一部を貯留するタンクと、前記復水器と前記グランドコンデンサの復水流入側との間に設けられた復水ポンプと、前記グランドコンデンサの復水吐出側と前記復水器との間に設けられた復水レベル制御弁と、前記復水器内の圧力を検出可能な復水器内圧力検出部とを備え、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水ポンプの最低回転数を調節する制御部を備える。 The condensate system according to one aspect of the present invention includes a condenser that condenses the steam discharged from the steam turbine to condense the condensate, a ground condenser that heats the condensate from the condenser, and the ground condenser. A tank for storing a part of the condensate from the condensate, a condensate pump provided between the condenser and the condensate inflow side of the condensate, and the condensate discharge side of the condensate and the condensate. The condenser is provided with a condenser level control valve provided between the condenser and a condenser pressure detector capable of detecting the pressure inside the condenser, and the condenser pressure detector is obtained. A control unit for adjusting the minimum rotation speed of the condenser according to the pressure in the condenser is provided.

グランドコンデンサに接続された復水器に流入する復水を適切に確保することができ、復水器内の復水レベルを適切に維持できる復水システムを提供できる。 It is possible to appropriately secure the condensate flowing into the condenser connected to the ground condenser, and to provide a condensate system capable of appropriately maintaining the condensate level in the condenser.

また、本発明の一態様に係る復水システムにおいて、前記制御部は、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水レベル制御弁の最大開度を調節する。 Further, in the condenser system according to one aspect of the present invention, the control unit is the maximum of the condenser level control valve according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser. Adjust the opening.

グランドコンデンサに接続された復水器に流入する復水を適切に確保することができ、復水器内の復水レベルを適切に維持できる復水システムを提供できる。 It is possible to appropriately secure the condensate flowing into the condenser connected to the ground condenser, and to provide a condensate system capable of appropriately maintaining the condensate level in the condenser.

また、本発明の一態様に係る船舶は、前述の復水システムを備える。 Further, the ship according to one aspect of the present invention is provided with the above-mentioned condensate system.

本発明に係る復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶によれば、復水器内の真空状態に変化があった場合でも、復水器内の復水レベルを適切に維持できる。 According to the control method of the condenser system according to the present invention, the condenser system and the vessel provided with the condenser, the condenser level in the condenser is appropriately adjusted even if the vacuum state in the condenser is changed. Can be maintained.

本発明の一実施形態に係る復水システムにおいてカスケードタンクに復水が流入していない状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the state which the condensate has not flowed into a cascade tank in the condensate system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る復水システムにおいてカスケードタンクに復水が流入している状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the state which the condensate is flowing into the cascade tank in the condensate system which concerns on one Embodiment of this invention. 復水ポンプの最低回転数における流量特性における復水器内の真空状態による差異を示した図である。It is a figure which showed the difference by the vacuum state in a condenser in the flow rate characteristic at the minimum rotation speed of a condenser pump. 本発明の一実施形態に係る復水システムにおける復水ポンプ回転数、復水器内圧力、復水器内の復水レベル、復水レベル制御弁の開度の関係の一例を示した図である。It is a figure showing an example of the relationship between the condenser pump rotation speed, the condenser pressure, the condenser level in the condenser, and the opening degree of the condenser level control valve in the condenser system according to the embodiment of the present invention. be.

以下に、本発明に係る復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, the control method of the condensate system according to the present invention, the condensate system, and one embodiment of the ship provided with the condensate system will be described with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る復水システム１の構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る復水システム１は、復水器１０、グランドコンデンサ１２、カスケードタンク（タンク）１４、復水ポンプ１６、復水レベル制御弁１８を備え、配管Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３（Ｗ３ａ，Ｗ３ｂ）によって接続されている。また、復水システム１は、ＴＣＰ（Turbine Control Panel：制御部）２０と、ＶＦＤコントローラ（ＶＦＤ：Variable Frequency Drive）２２を備えている。復水システム１は、船舶に採用されて好適であり、前述の構成要素が船舶の船体構造内すなわち外板４０で囲まれた空間内に収容される形態で、船舶に備えられている。 First, the configuration of the condensate system 1 according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the condensate system 1 according to the present embodiment includes a condenser 10, a ground condenser 12, a cascade tank (tank) 14, a condensate pump 16, and a condensate level control valve 18, and a pipe W1. , W2, W3 (W3a, W3b). Further, the condensate system 1 includes a TCP (Turbine Control Panel: control unit) 20 and a VFD controller (VFD: Variable Frequency Drive) 22. The condensate system 1 is suitable for use in a ship, and is provided in the ship in such a form that the above-mentioned components are housed in the hull structure of the ship, that is, in the space surrounded by the outer plate 40.

ＴＣＰ２０およびＶＦＤコントローラ２２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。 The TCP 20 and the VFD controller 22 are composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a computer-readable storage medium, and the like. As an example, a series of processes for realizing various functions are stored in a storage medium or the like in the form of a program, and the CPU reads this program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is installed in a ROM or other storage medium in advance, is provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or is distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

図１に示す復水システム１が備えている上記の構成要素は、それぞれ鉛直方向（紙面上下方向）の高さ位置が異なって配置されており、例えば、図１においては、鉛直方向上からカスケードタンク１４の流入側、グランドコンデンサ１２の吐出側、グランドコンデンサ１２の流入側、復水器１０、復水ポンプ１６とされている。この時、最下部にある復水ポンプ１６が設置されている面を基準面Ｐ１とし、グランドコンデンサ１２およびカスケードタンク１４が設置されている面を設置面Ｐ２としている。なお、基準面Ｐ１や設置面Ｐ２は、船舶に設けられた機関室の各階層である。 The above-mentioned components included in the condensate system 1 shown in FIG. 1 are arranged at different height positions in the vertical direction (vertical direction on the paper surface). For example, in FIG. 1, the cascade is performed from above in the vertical direction. It is the inflow side of the tank 14, the discharge side of the ground condenser 12, the inflow side of the ground condenser 12, the condenser 10, and the condenser pump 16. At this time, the surface on which the condensate pump 16 is installed at the lowermost portion is designated as the reference surface P1, and the surface on which the ground condenser 12 and the cascade tank 14 are installed is designated as the installation surface P2. The reference surface P1 and the installation surface P2 are each level of the engine room provided in the ship.

復水器１０は、例えば、船舶の動力源となる蒸気プラント（図示せず）が備える蒸気タービン等（図示せず）から排出された蒸気を凝縮させて復水するものであり、胴内の上部に冷却管（図示せず）を備え、下部に復水を貯留する下部タンク（図示せず）を備えている。蒸気タービンから排出された蒸気は、復水器１０の胴内に導かれ、冷却管によって冷却されることで復水される。復水は、前述の通り、下部タンクに一時的に貯留される。
復水器１０には、下部タンク内の復水の液面レベルを計測可能なレベル計（図示せず）が設けられている。レベル計の出力信号は、ＴＣＰ２０に送信されるようになっており、ＴＣＰ２０はレベル計によって復水の液面レベルを取得できる。
また、復水器１０には、復水器１０内を大気圧から真空状態にする図示しない真空装置（例えば、真空ポンプ）と復水器１０の圧力を検出できる復水器内圧力検出部（図示せず）とが設けられており、これらの出力信号もＴＣＰ２０に送信されるようになっている。図示しない真空装置は、ＴＣＰ２０からの指令によって復水器１０を真空状態にするように制御される。また、ＴＣＰ２０は図示しない復水器内圧力検出部によって復水器１０内の圧力を取得できる。 The condenser 10 condenses and restores steam discharged from a steam turbine or the like (not shown) provided in a steam plant (not shown) that is a power source of a ship, for example, and condenses the inside of the body. A cooling pipe (not shown) is provided at the upper part, and a lower tank (not shown) for storing condensate is provided at the lower part. The steam discharged from the steam turbine is guided into the body of the condenser 10 and cooled by the cooling pipe to be restored. Condensate is temporarily stored in the lower tank as described above.
The condenser 10 is provided with a level meter (not shown) capable of measuring the liquid level of the condenser in the lower tank. The output signal of the level meter is transmitted to TCP 20, and TCP 20 can acquire the liquid level of the condensate by the level meter.
Further, the condenser 10 includes a vacuum device (for example, a vacuum pump) (for example, a vacuum pump) that makes the inside of the condenser 10 into a vacuum state from the atmospheric pressure, and a pressure detection unit in the condenser (for example) that can detect the pressure of the condenser 10. (Not shown) is provided, and these output signals are also transmitted to TCP 20. The vacuum device (not shown) is controlled to put the condenser 10 in a vacuum state by a command from TCP 20. Further, TCP 20 can acquire the pressure inside the condenser 10 by a pressure detecting unit inside the condenser (not shown).

グランドコンデンサ１２は、船舶が備える蒸気タービン等（図示せず）のグランド部から漏出した蒸気を凝縮させて復水するものであり、復水器１０に貯留された復水を冷却水として使用する。つまり、漏出した蒸気はグランドコンデンサ１２で復水によって冷却され、復水はグランドコンデンサ１２で漏出した蒸気によって加熱される。 The ground condenser 12 condenses the steam leaked from the ground portion of a steam turbine or the like (not shown) provided in a ship to restore water, and the condensate stored in the condenser 10 is used as cooling water. .. That is, the leaked steam is cooled by the condensate in the ground condenser 12, and the condensate is heated by the steam leaked in the ground condenser 12.

復水器１０とグランドコンデンサ１２（流入側）とは、復水が流通する第１配管Ｗ１によって接続されている。第１配管Ｗ１の途中には、復水ポンプ１６が設けられており、この復水ポンプ１６によって復水システム１の復水の流れが形成される。また、第１配管Ｗ１における復水ポンプ１６の吐出側には、復水ポンプ１６の吐出圧力が検出可能な吐出圧力検出部２６が設けられている。 The condenser 10 and the ground condenser 12 (inflow side) are connected by a first pipe W1 through which the condenser flows. A condensate pump 16 is provided in the middle of the first pipe W1, and the condensate pump 16 forms a condensate flow of the condensate system 1. Further, on the discharge side of the condensate pump 16 in the first pipe W1, a discharge pressure detecting unit 26 capable of detecting the discharge pressure of the condensate pump 16 is provided.

復水ポンプ１６は、ＶＦＤコントローラ２２と電気的に接続されており、ＶＦＤコントローラ２２は復水ポンプ１６の回転数を変更できる。また、ＶＦＤコントローラ２２は、ＴＣＰ２０と電気的に接続されており、ＴＣＰ２０からの指令によって復水ポンプ１６の回転数が設定される。また、吐出圧力検出部２６の信号は、ＴＣＰ２０に送信されるようになっており、ＴＣＰ２０は吐出圧力検出部２６によって、復水ポンプ１６から吐出された復水の圧力を取得できる。 The condensate pump 16 is electrically connected to the VFD controller 22, and the VFD controller 22 can change the rotation speed of the condensate pump 16. Further, the VFD controller 22 is electrically connected to the TCP 20, and the rotation speed of the condensate pump 16 is set by a command from the TCP 20. Further, the signal of the discharge pressure detection unit 26 is transmitted to the TCP 20, and the TCP 20 can acquire the pressure of the condensate discharged from the condensate pump 16 by the discharge pressure detection unit 26.

グランドコンデンサ１２（吐出側）と復水器１０とは、復水が流通する第２配管Ｗ２によって接続されている。第２配管Ｗ２の途中には、復水レベル制御弁１８が設けられており、グランドコンデンサ１２（吐出側）から復水器１０へ流れる復水の流量を、その開度によって調節できる。 The ground condenser 12 (discharge side) and the condenser 10 are connected by a second pipe W2 through which the condenser flows. A condensate level control valve 18 is provided in the middle of the second pipe W2, and the flow rate of condensate flowing from the ground condenser 12 (discharge side) to the condenser 10 can be adjusted by the opening degree thereof.

復水レベル制御弁１８は、ＴＣＰ２０と電気的に接続されており、ＴＣＰ２０からの指令によって復水レベル制御弁１８の開度が調節される。 The condensate level control valve 18 is electrically connected to the TCP 20, and the opening degree of the condensate level control valve 18 is adjusted by a command from the TCP 20.

また、復水システム１は、カスケードタンク１４を備えている。カスケードタンク１４は、グランドコンデンサ１２からの復水の一部を貯留できるものであり、復水システム１を備えている船舶に設けられているエコノマイザの上流側に設置され、貯留した復水はエコノマイザに供給される。 Further, the condensate system 1 includes a cascade tank 14. The cascade tank 14 can store a part of the condensate from the ground condenser 12, and is installed on the upstream side of the economizer provided in the ship equipped with the condensate system 1, and the stored condensate is the economizer. Is supplied to.

グランドコンデンサ１２（吐出側）に接続された第２配管Ｗ２とカスケードタンク１４とは、復水が流通する第３配管Ｗ３によって接続されている。つまり、第２配管Ｗ２に流通する復水の一部（即ち、グランドコンデンサ１２からの復水の一部）を第３配管Ｗ３によってカスケードタンク１４に導くことができる。第３配管Ｗ３の途中には、復水ヒータ２４が設けられており、第３配管Ｗ３を流通する復水を加熱できる。また、第３配管Ｗ３は、水平方向に設置された第３配管水平部Ｗ３ａと、第３配管水平部Ｗ３ａから立ち上げられた第３配管立上り部Ｗ３ｂとに分けられる。 The second pipe W2 connected to the ground condenser 12 (discharge side) and the cascade tank 14 are connected by a third pipe W3 through which condensate flows. That is, a part of the condensate flowing through the second pipe W2 (that is, a part of the condensate from the ground condenser 12) can be guided to the cascade tank 14 by the third pipe W3. A condensate heater 24 is provided in the middle of the third pipe W3, and can heat the condensate flowing through the third pipe W3. Further, the third pipe W3 is divided into a third pipe horizontal portion W3a installed in the horizontal direction and a third pipe rising portion W3b raised from the third pipe horizontal portion W3a.

次に、本実施形態に係る復水システム１運転時の復水の流れについて説明する。
前述の通り、復水システム１を流通する復水は、復水ポンプ１６によってその流れを形成する。以下、復水器１０を始点として、復水システム１の復水の流れについて説明する。 Next, the flow of condensate during operation of the condensate system 1 according to the present embodiment will be described.
As described above, the condensate flowing through the condensate system 1 forms its flow by the condensate pump 16. Hereinafter, the flow of condensate in the condensate system 1 will be described with the condenser 10 as a starting point.

復水器１０に貯留された復水は、第１配管Ｗ１を流通しながら復水ポンプ１６を通過してグランドコンデンサ１２に流入する。グランドコンデンサ１２に流入した復水は、グランドコンデンサ１２で熱交換された後、第２配管Ｗ２に流入する。第２配管Ｗ２に導かれた復水は、復水レベル制御弁１８を通過して復水器１０に戻る。また、第２配管Ｗ２に導かれた復水の一部は、第３配管Ｗ３に導かれ、所定の条件の場合（後述）に、カスケードタンク１４に流入する。 The condensate stored in the condensate 10 passes through the condensate pump 16 while flowing through the first pipe W1 and flows into the ground condenser 12. The condensate that has flowed into the ground condenser 12 flows into the second pipe W2 after being heat-exchanged by the ground condenser 12. The condensate guided to the second pipe W2 passes through the condensate level control valve 18 and returns to the condenser 10. Further, a part of the condensate water guided to the second pipe W2 is guided to the third pipe W3 and flows into the cascade tank 14 under predetermined conditions (described later).

蒸気タービン運転中や蒸気タービン補機停止前のタービン停止中は、真空装置（図示せず）によって復水器１０内の圧力が高真空（例えば、ゲージ圧で－１ｂａｒ～－０．５ｂａｒ程度）に保たれており、蒸気タービン等（図示せず）から排出された蒸気が、復水器１０内に吸込まれる構成となっている。 During operation of the steam turbine or when the turbine is stopped before the steam turbine auxiliary equipment is stopped, the pressure inside the condenser 10 is highly vacuumed by the vacuum device (not shown) (for example, the gauge pressure is about -1 bar to -0.5 bar). The steam discharged from the steam turbine or the like (not shown) is sucked into the condenser 10.

この時、復水ポンプ１６の運転によって第３配管Ｗ３に導かれた復水が、第３配管立上り部Ｗ３ｂの間（図１で示すＣｍとＦｍとの間）で復水の液面高さ（図１で示すＧｍ）を保つように、復水ポンプ１６の最低回転数（第１最低回転数）、即ち、最低吐出ヘッド（揚程）が設定されている。ここで、Ｃｍは基準面Ｐ１（復水ポンプ１６の設置位置）とカスケードタンク１４の流入口との間の高さ（以後、「ポンプ－タンク間高さＣｍ」と言う。）、Ｆｍは基準面Ｐ１（復水ポンプ１６の設置位置）とグランドコンデンサ１２の吐出口との間の高さ（以後、「ポンプ－コンデンサ間高さＦｍ」と言う。）、Ｇｍは復水の液面高さ（以後、「液面高さＧｍ」と言う。）である。この時、カスケードタンク１４の流入口の高さは、第３配管立上り部Ｗ３ｂ上端の高さに等しく、グランドコンデンサ１２の吐出口の高さは、第３配管立上り部Ｗ３ｂ下端の高さに等しい。 At this time, the condensate guided to the third pipe W3 by the operation of the condensate pump 16 is the liquid level height of the condensate between the rising portions W3b of the third pipe (between Cm and Fm shown in FIG. 1). The minimum rotation speed (first minimum rotation speed) of the condensate pump 16, that is, the minimum discharge head (lift) is set so as to maintain (Gm shown in FIG. 1). Here, Cm is the height between the reference surface P1 (the installation position of the condensate pump 16) and the inflow port of the cascade tank 14 (hereinafter referred to as "pump-tank height Cm"), and Fm is the reference. The height between the surface P1 (installation position of the condensate pump 16) and the discharge port of the ground condenser 12 (hereinafter referred to as "pump-condenser height Fm"), Gm is the liquid level height of the condensate. (Hereafter, it is referred to as "liquid level Gm"). At this time, the height of the inflow port of the cascade tank 14 is equal to the height of the upper end of the third pipe rising portion W3b, and the height of the discharge port of the ground capacitor 12 is equal to the height of the lower end of the third pipe rising portion W3b. ..

復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力は、基準面Ｐ１（復水ポンプ１６の設置位置）に対する復水器１０のヘッド（図１で示すＢｍであり、以後、「ポンプ－復水器高さＢｍ」と言う。）、復水ポンプ１６の吐出ヘッド（図１で示すＤｍであり、以後、「吐出ヘッドＤｍ」と言う。）、復水器１０内の圧力（図１で示すＡｍであり、以後、「復水器圧力Ａｍ」と言う。）を加算したものである。つまり、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力は、Ａｍ＋Ｂｍ＋Ｄｍで表すことができる。この時、復水器圧力Ａｍは、真空時には負値となる。また、第３配管立上り部Ｗ３ｂ内における液面高さＧｍは、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力（Ａｍ＋Ｂｍ＋Ｄｍ）、その他、各配管にて発生する圧力損失（以後、「配管損失Ｅｍ」と言う。）に依存する。つまり、液面高さＧｍは、下式で表すことができる。
Ｇｍ＝Ａｍ＋Ｂｍ＋Ｄｍ－Ｅｍ
仮に、同一の復水システム１であれば、ポンプ－復水器高さＢｍ、配管損失Ｅｍは等しいと考えられるので、第３配管立上り部Ｗ３ｂ内における液面高さＧｍは、吐出ヘッドＤｍ、復水器圧力Ａｍに依存することになる。更に、復水器圧力Ａｍがほぼ一定であれば、第３配管立上り部Ｗ３ｂ内における液面高さＧｍは、吐出ヘッドＤｍ、即ち、復水ポンプ１６の回転数に依存する。つまり、復水ポンプ１６の回転数が上がれば液面高さＧｍが上昇して、復水ポンプ１６の回転数が下がれば液面高さＧｍが下降する。 The pressure of the condensate discharged from the condensate pump 16 is the head of the condensate 10 (Bm shown in FIG. 1) with respect to the reference surface P1 (the installation position of the condensate pump 16). Height Bm ”), discharge head of the condenser pump 16 (Dm shown in FIG. 1, hereinafter referred to as“ discharge head Dm ”), pressure in the condenser 10 (Am shown in FIG. 1). Hereafter, it is the sum of "condenser pressure Am"). That is, the pressure of the condensate discharged from the condensate pump 16 can be expressed by Am + Bm + Dm. At this time, the condenser pressure Am becomes a negative value at the time of vacuum. Further, the liquid level height Gm in the rising portion W3b of the third pipe is the pressure of the condensate discharged from the condensate pump 16 (Am + Bm + Dm) and the pressure loss generated in each pipe (hereinafter, “pipe loss Em”). It depends on.). That is, the liquid level height Gm can be expressed by the following equation.
Gm = Am + Bm + Dm-Em
If the same condenser system 1 is used, the pump-condenser height Bm and the pipe loss Em are considered to be equal. Therefore, the liquid level height Gm in the third pipe rising portion W3b is the discharge head Dm. It will depend on the condenser pressure Am. Further, if the condenser pressure Am is substantially constant, the liquid level height Gm in the third pipe rising portion W3b depends on the discharge head Dm, that is, the rotation speed of the condenser pump 16. That is, if the rotation speed of the condensate pump 16 increases, the liquid level height Gm increases, and if the rotation speed of the condensate pump 16 decreases, the liquid level height Gm decreases.

なお、例えば、蒸気プラントの停止中や蒸気タービン補機起動・停止過程時などは、復水器１０内圧力が低真空（例えば、ゲージ圧で－０．５ｂａｒ～０ｂａｒ（大気圧含む）程度）となる。 For example, when the steam plant is stopped or when the steam turbine auxiliary equipment is started or stopped, the pressure inside the condenser 10 is low vacuum (for example, the gauge pressure is about -0.5 bar to 0 bar (including atmospheric pressure)). Will be.

次に、第２配管Ｗ２に導かれた復水の一部がカスケードタンク１４に流入する場合について説明する。 Next, a case where a part of the condensate guided to the second pipe W2 flows into the cascade tank 14 will be described.

復水器１０に貯留された復水は、その液面レベルが予め設定された液面レベルを保つようにＴＣＰ２０によって制御されている。具体的には、レベル計（図示せず）によって取得した復水の液面レベルと予め設定された液面レベルとをＴＣＰ２０が比較することで、液面レベルを調節する制御を実行している。なお、以下において、液面レベルの制御に関わる機器（復水ポンプ１６、復水レベル制御弁１８、ＶＦＤコントローラ２２、吐出圧力検出部２６、復水器内圧力検出部等を含む）に対する指令や情報の取得は、ＴＣＰ２０によって実行されているものとする。 The condensate stored in the condenser 10 is controlled by TCP 20 so that its liquid level is maintained at a preset liquid level. Specifically, TCP 20 compares the liquid level of the condensate acquired by the level meter (not shown) with the preset liquid level to control the liquid level to be adjusted. .. In the following, commands and commands for equipment related to liquid level control (including the condenser pump 16, the condenser level control valve 18, the VFD controller 22, the discharge pressure detection unit 26, the condenser pressure detection unit, etc.) are given. It is assumed that the acquisition of information is executed by TCP20.

復水器１０に貯留された復水の液面レベルが上昇した場合は、例えば、復水ポンプ１６の回転数を上げて、吐出ヘッドＤｍを増大させる。吐出ヘッドＤｍが増大すれば、それに応じて、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力が高くなり、第３配管立上り部Ｗ３ｂ内における液面高さＧｍが上昇して、復水がカスケードタンク１４に流入する（図２参照）。これによって、復水器１０に貯留された復水の過剰分をカスケードタンク１４に導くことで、液面レベルを下降させることができる。 When the liquid level of the condensate stored in the condensate 10 rises, for example, the rotation speed of the condensate pump 16 is increased to increase the discharge head Dm. As the discharge head Dm increases, the pressure of the condensate discharged from the condensate pump 16 increases accordingly, the liquid level height Gm in the rising portion W3b of the third pipe rises, and the condensate is cascaded. It flows into the tank 14 (see FIG. 2). As a result, the liquid level can be lowered by guiding the excess amount of the condensate stored in the condenser 10 to the cascade tank 14.

これに対して、復水器１０に貯留された復水の液面レベルが下降した場合は、例えば、復水ポンプ１６の回転数を下げて、復水器１０からグランドコンデンサ１２に流入する復水の流量を抑えることで、復水器１０に貯留された復水の液面レベルを上昇させることができる。 On the other hand, when the liquid level of the condensate stored in the condensate 10 drops, for example, the rotation speed of the condensate pump 16 is lowered and the condensate flows into the ground condenser 12 from the condenser 10. By suppressing the flow rate of water, the liquid level of the condensate stored in the condenser 10 can be raised.

それでもなお、復水器１０に貯留された復水の液面レベルが下降する場合は、復水レベル制御弁１８の開度を調節することで液面レベルを保つようにする。例えば、復水レベル制御弁１８の開度を大きくすることで、グランドコンデンサ１２から復水器１０側に流入する復水の流量を増やす。これによって、グランドコンデンサ１２からカスケードタンク１４に流入する復水の流量を抑える、または、流入しないようにすることで、復水器１０に貯留された復水の液面レベルを上昇させることができる。 Nevertheless, when the liquid level of the condensate stored in the condenser 10 drops, the liquid level is maintained by adjusting the opening degree of the condensate level control valve 18. For example, by increasing the opening degree of the condenser level control valve 18, the flow rate of the condenser water flowing from the ground condenser 12 to the condenser 10 side is increased. As a result, the liquid level of the condensate stored in the condenser 10 can be raised by suppressing or preventing the flow rate of the condensate flowing from the ground condenser 12 into the cascade tank 14. ..

本実施形態においては、図示しない復水器内圧力検出部で得られた復水器１０内の圧力（真空状態）に応じて、復水ポンプ１６の最低回転数を調節するようにＴＣＰ２０によって制御される。具体的には、復水器１０内の圧力が低真空になった場合、復水ポンプ１６の最低回転数を前述の第１最低回転数から、第１最低回転数よりも低い回転数とされた第２最低回転数に下げることとした。つまり、ＴＣＰ２０が、復水器内圧力検出部から取得した復水器１０内の圧力が高真空であると判断した場合は、最低回転数が第１最低回転数に設定され、ＴＣＰ２０が、復水器内圧力検出部から取得した復水器１０内の圧力が低真空であると判断した場合は、最低回転数が第２最低回転数に設定される（回転数切替工程）。これにより、図３に示すように、真空状態によって吐出ヘッドＤｍを変化させることができる。 In the present embodiment, the TCP 20 controls the minimum rotation speed of the condenser pump 16 according to the pressure (vacuum state) in the condenser 10 obtained by the pressure detector in the condenser (not shown). Will be done. Specifically, when the pressure in the condenser 10 becomes low vacuum, the minimum rotation speed of the condenser pump 16 is set to be lower than the first minimum rotation speed from the above-mentioned first minimum rotation speed. It was decided to reduce the number of revolutions to the second lowest. That is, when the TCP 20 determines that the pressure in the condenser 10 acquired from the pressure detector in the condenser 10 is a high vacuum, the minimum rotation speed is set to the first minimum rotation speed, and the TCP 20 is restored. When it is determined that the pressure in the condenser 10 acquired from the pressure detection unit in the water vessel is low vacuum, the minimum rotation speed is set to the second minimum rotation speed (rotation speed switching step). As a result, as shown in FIG. 3, the discharge head Dm can be changed depending on the vacuum state.

ここで、第２最低回転数とは、復水器１０内の圧力が低真空の時に、復水ポンプ１６の運転によって第３配管Ｗ３に導かれた復水が、第３配管立上り部Ｗ３ｂの間（図１で示すＣｍとＦｍとの間）で液面高さＧｍを保つような吐出ヘッドＤｍとなるように設定された復水ポンプ１６の回転数である。この時、低真空の復水器圧力Ａｍ（真空状態のときＡｍは負値）は、高真空の復水器圧力Ａｍ（真空状態のときＡｍは負値）よりも高いため、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力を低真空時と高真空時で等しくしたい場合、即ち、第３配管立上り部Ｗ３ｂ内における液面高さＧｍを等しくしたい場合、復水ポンプ１６の最低回転数を下げて吐出ヘッドＤｍを下げることで、低真空時においても高真空時と同程度の液面高さＧｍを維持する。つまり、高真空時は、復水ポンプ１６が復水器１０内の真空圧力に負けない圧力で復水を引かなければならないが、低真空時は、復水器１０内の真空圧力が高真空時よりも弱いため、復水ポンプ１６が復水器１０内の復水を引く圧力を小さくする必要がある。そのため、第２最低回転数は第１最低回転数よりも低い回転数となる。 Here, the second minimum rotation speed means that when the pressure in the condenser 10 is low, the condensate guided to the third pipe W3 by the operation of the condensate pump 16 is the rising portion W3b of the third pipe. It is the rotation speed of the condensate pump 16 set so that the discharge head Dm keeps the liquid level height Gm between Cm and Fm shown in FIG. At this time, since the low vacuum condenser pressure Am (Am is a negative value in a vacuum state) is higher than the high vacuum condenser pressure Am (Am is a negative value in a vacuum state), the condenser pump 16 When it is desired to make the pressure of the condensate discharged from the condensate equal in the low vacuum and the high vacuum, that is, when the liquid level height Gm in the rising portion W3b of the third pipe is to be equalized, the minimum rotation speed of the condensate pump 16 is set. By lowering the discharge head Dm, the liquid level height Gm maintained at the same level as in the high vacuum even in the low vacuum. That is, in the case of high vacuum, the condensate pump 16 must draw the condensate at a pressure comparable to the vacuum pressure in the condenser 10, but in the low vacuum, the vacuum pressure in the condenser 10 is high vacuum. Since it is weaker than the time, it is necessary to reduce the pressure at which the condensate pump 16 draws the condensate in the condenser 10. Therefore, the second minimum rotation speed is lower than the first minimum rotation speed.

更に、本実施形態においては、図示しない復水器内圧力検出部で得られた復水器１０内の圧力に応じて、復水レベル制御弁１８の最大開度を調節するようにＴＣＰ２０によって制御される。具体的には、復水器１０内の圧力が高真空になった場合、復水レベル制御弁１８の最大開度を低真空の最大開度よりも下げることとした。高真空における復水レベル制御弁１８の最大開度を第１最大開度とし、低真空における復水レベル制御弁１８の最大開度を第２最大開度としたとき、ＴＣＰ２０が、復水器内圧力検出部から取得した復水器１０内の圧力が高真空であると判断した場合は、最大開度が第１最大開度に設定され、ＴＣＰ２０が、復水器内圧力検出部から取得した復水器１０内の圧力が低真空であると判断した場合は、最大開度が第２最大開度に設定される（開度切替工程）。この時、第１最大開度は、例えば、６０％程度の開度とされ、第２最大開度は、例えば、１００％程度の開度とされる。 Further, in the present embodiment, the TCP 20 controls the maximum opening degree of the condenser level control valve 18 according to the pressure in the condenser 10 obtained by the pressure detection unit in the condenser (not shown). Will be done. Specifically, when the pressure in the condenser 10 becomes high vacuum, the maximum opening degree of the condenser level control valve 18 is set to be lower than the maximum opening degree of low vacuum. When the maximum opening of the condensate level control valve 18 in a high vacuum is set to the first maximum opening and the maximum opening of the condensate level control valve 18 in a low vacuum is set to the second maximum opening, the TCP 20 is a condenser. When it is determined that the pressure inside the condenser 10 acquired from the internal pressure detection unit is a high vacuum, the maximum opening is set to the first maximum opening, and TCP 20 is acquired from the condenser internal pressure detection unit. When it is determined that the pressure in the condenser 10 is low vacuum, the maximum opening degree is set to the second maximum opening degree (opening switching step). At this time, the first maximum opening is, for example, about 60%, and the second maximum opening is, for example, about 100%.

なお、第１最大開度とは、例えば、復水レベル制御弁１８を流通する復水の圧力損失がなくならないように設定された復水レベル制御弁１８の最大開度である。仮に、開度を過度に大きくすることで復水レベル制御弁１８での圧力損失がなくなった場合（復水レベル制御弁１８による抵抗が小さくなった場合）、復水ポンプ１６が復水器１０を介して復水レベル制御弁１８側から復水を引く時に必要な圧力が小さくなる。つまり、復水器圧力Ａｍが高くなることに等しい現象が発生する。これによって、吐出ヘッドＤｍ、復水器圧力Ａｍに依存する、第３配管立上り部Ｗ３ｂ内における液面高さＧｍが上昇することになる。そうすると、開度を上げているにも関わらず、復水がカスケードタンク１４に導かれてしまう（図２参照）。 The first maximum opening degree is, for example, the maximum opening degree of the condensate level control valve 18 set so that the pressure loss of the condensate flowing through the condensate level control valve 18 does not disappear. If the pressure loss in the condensate level control valve 18 disappears by increasing the opening excessively (when the resistance by the condensate level control valve 18 becomes small), the condensate pump 16 becomes the condenser 10. The pressure required to draw condensate from the condensate level control valve 18 side is reduced. That is, a phenomenon equivalent to an increase in the condenser pressure Am occurs. As a result, the liquid level height Gm in the third pipe rising portion W3b, which depends on the discharge head Dm and the condenser pressure Am, rises. Then, the condensate is guided to the cascade tank 14 even though the opening degree is increased (see FIG. 2).

ここで、前述の低真空とは、例えば、ゲージ圧で－０．５ｂａｒ～０ｂａｒ（大気圧含む）程度あり、高真空とは、例えば、ゲージ圧で－１ｂａｒ～－０．５ｂａｒ程度である。この場合、ＴＣＰ２０は、－０．５ｂａｒを閾値（所定圧力）として復水器１０内の真空状態を判断する。なお、真空圧力の範囲や閾値は、復水システム１の仕様によって適宜変更できることは言うまでもない。 Here, the above-mentioned low vacuum is, for example, about −0.5 bar to 0 bar (including atmospheric pressure) at a gauge pressure, and the high vacuum is, for example, about -1 bar to −0.5 bar at a gauge pressure. In this case, TCP 20 determines the vacuum state in the condenser 10 with −0.5 bar as a threshold value (predetermined pressure). Needless to say, the vacuum pressure range and threshold value can be appropriately changed according to the specifications of the condensate system 1.

また、前述の最低回転数とは、復水ポンプ１６の実際の回転数ではなく、それ以下の回転数で復水ポンプ１６が運転しないように設定された回転数のことを言う。更に、前述の最大開度とは復水レベル制御弁１８の実際の開度ではなく、復水レベル制御弁１８の開度がこれ以上大きくならないように設定された開度のことを言う。 Further, the above-mentioned minimum rotation speed is not the actual rotation speed of the condensate pump 16, but a rotation speed set so that the condensate pump 16 does not operate at a rotation speed lower than that. Further, the above-mentioned maximum opening degree does not mean the actual opening degree of the condensate level control valve 18, but the opening degree set so that the opening degree of the condensate level control valve 18 does not become larger than this.

図４には、前述の復水システム１の制御における、復水ポンプ１６の回転数、復水器１０内の圧力、復水器１０内の復水の液面レベル、復水レベル制御弁１８の開度の関係の一例が示されている。図４において、復水器１０内の圧力（真空状態）が図示しない真空装置によって大気圧から高真空の状態に移行する過程で、低真空から高真空に切り替わった場合（図４の一点鎖線参照）、前述の回転数切替工程によって復水ポンプ１６の最低回転数が上がり、第２最低回転数から第１最低回転数になる。それに伴い、図４の実線で示された復水ポンプ１６の回転数も増加している。また、復水器１０内の圧力（真空状態）が低真空から高真空に移行した場合（図４の一点鎖線参照）、前述の開度切替工程によって復水レベル制御弁１８の最大開度が下がり、第２最大開度から第１最大開度になる。それに伴い、図４の破線で示された復水レベル制御弁１８の開度も低下している。 FIG. 4 shows the rotation speed of the condensate pump 16, the pressure in the condensate 10, the liquid level of the condensate in the condenser 10, and the condensate level control valve 18 in the control of the condensate system 1 described above. An example of the relationship of the opening degree of is shown. In FIG. 4, when the pressure (vacuum state) in the condenser 10 is switched from low vacuum to high vacuum in the process of shifting from atmospheric pressure to high vacuum by a vacuum device (not shown) (see the one-point chain line in FIG. 4). ), The minimum rotation speed of the condensate pump 16 is increased by the above-mentioned rotation speed switching step, and the second minimum rotation speed is changed to the first minimum rotation speed. Along with this, the rotation speed of the condensate pump 16 shown by the solid line in FIG. 4 is also increasing. Further, when the pressure (vacuum state) in the condenser 10 shifts from low vacuum to high vacuum (see the one-dot chain line in FIG. 4), the maximum opening of the condenser level control valve 18 is increased by the above-mentioned opening switching step. It goes down and goes from the second maximum opening to the first maximum opening. Along with this, the opening degree of the condensate level control valve 18 shown by the broken line in FIG. 4 has also decreased.

本実施形態においては、以下の効果を奏する。
復水器１０内が低真空となった場合、これに応じて復水ポンプ１６の最低回転数を下げる（即ち、吐出ヘッドＤｍの最小値を下げる）ことで、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力を下げることができる。これによって、復水器１０内の復水がグランドコンデンサ１２を通過してカスケードタンク１４に過剰に流入することを防止できる。つまり、グランドコンデンサ１２の吐出側に接続された復水器１０およびカスケードタンク１４のそれぞれに流入する復水を適切に確保することができるので、復水器１０内が低真空の場合でも、復水器１０内の復水の液面レベルを適切に維持できる。また、復水器１０内の復水の液面レベル低下による復水ポンプ１６の空運転を防止できる。仮に、復水器１０内が低真空とされた場合において、吐出ヘッドＤｍを下げることができない場合（即ち、復水ポンプの最低回転数が高真空時の設定値であり、高真空時の高い吐出ヘッドのままの場合）、復水ポンプ１６からの復水の吐出によってグランドコンデンサ１２から、両機器間のヘッド差（図１で示すＣｍとＦｍとの差）を超えて、カスケードタンク１４に復水が流入してしまい（図２参照）、復水器１０に流入するはずの復水を確保できずに、復水器１０内の復水の液面レベル低下によって復水ポンプ１６が空運転してしまう可能性がある。 In this embodiment, the following effects are obtained.
When the inside of the condenser 10 becomes a low vacuum, the condenser pump 16 is discharged from the condenser 10 by lowering the minimum rotation speed of the condenser pump 16 (that is, lowering the minimum value of the discharge head Dm) accordingly. The pressure of condensate can be reduced. This makes it possible to prevent the condensate in the condenser 10 from passing through the ground condenser 12 and excessively flowing into the cascade tank 14. That is, since the condensate flowing into each of the condenser 10 and the cascade tank 14 connected to the discharge side of the ground condenser 12 can be appropriately secured, the condensate can be restored even when the inside of the condenser 10 has a low vacuum. The liquid level of the condensate in the water vessel 10 can be appropriately maintained. Further, it is possible to prevent the condensate pump 16 from running idle due to a decrease in the liquid level of the condensate in the condenser 10. If the inside of the condenser 10 is set to a low vacuum and the discharge head Dm cannot be lowered (that is, the minimum rotation speed of the condenser pump is the set value at the time of high vacuum and is high at the time of high vacuum). (When the discharge head remains), the discharge of condensate from the condensate pump 16 causes the ground condenser 12 to exceed the head difference between the two devices (the difference between Cm and Fm shown in FIG. 1) and enter the cascade tank 14. The condensate pump 16 was emptied due to the decrease in the level of the condensate in the condenser 10 because the condensate flowed in (see FIG. 2) and the condensate that should have flowed into the condenser 10 could not be secured. There is a possibility of driving.

なお、復水器１０内が高真空の場合は、復水器１０内が低真空の場合と比べて、復水器圧力Ａｍが小さいため、吐出ヘッドＤｍの最小値を下げずとも、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力が低くなる。 When the inside of the condenser 10 has a high vacuum, the pressure Am of the condenser 10 is smaller than that when the inside of the condenser 10 has a low vacuum. The pressure of the condensate discharged from the pump 16 becomes low.

また、復水器１０内が高真空となった場合、これに応じて復水レベル制御弁１８の最大開度を下げることができる。これによって、高真空時に、復水レベル制御弁１８の開度が必要以上に大きくなることを防止することで、復水ポンプ１６から吐出される復水の圧力が高くなることを防止できる。つまり、復水器１０内の復水が、最低回転数で運転している復水ポンプ１６からの復水の吐出によって、グランドコンデンサ１２からカスケードタンク１４に流入することを防止できる。したがって、グランドコンデンサ１２に接続された復水器１０に流入する復水を適切に確保することができるので、復水器１０内の復水の液面レベルを適切に維持できる。また、復水器１０内の復水の液面レベル低下による復水ポンプ１６の空運転を防止できる。 Further, when the inside of the condenser 10 becomes a high vacuum, the maximum opening degree of the condenser level control valve 18 can be lowered accordingly. As a result, it is possible to prevent the pressure of the condensate discharged from the condensate pump 16 from increasing by preventing the opening degree of the condensate level control valve 18 from becoming larger than necessary at the time of high vacuum. That is, it is possible to prevent the condensate in the condenser 10 from flowing into the cascade tank 14 from the ground condenser 12 due to the discharge of the condensate from the condensate pump 16 operating at the minimum rotation speed. Therefore, since the condensate flowing into the condenser 10 connected to the ground condenser 12 can be appropriately secured, the liquid level of the condensate in the condenser 10 can be appropriately maintained. Further, it is possible to prevent the condensate pump 16 from running idle due to a decrease in the liquid level of the condensate in the condenser 10.

１ 復水システム
１０ 復水器
１２ グランドコンデンサ
１４ カスケードタンク（タンク）
１６ 復水ポンプ
１８ 復水レベル制御弁
２０ ＴＣＰ（制御部）
２２ ＶＦＤコントローラ
２４ 復水ヒータ
２６ 吐出圧力検出部
４０ 外板
Ｐ１ 基準面
Ｐ２ 設置面
Ｗ１ 第１配管（配管）
Ｗ２ 第２配管（配管）
Ｗ３ 第３配管（配管）
Ｗ３ａ 第３配管水平部（配管）
Ｗ３ｂ 第３配管立上り部（配管） 1 Condensation system 10 Condenser 12 Grand condenser 14 Cascade tank (tank)
16 Condensation pump 18 Condensation level control valve 20 TCP (control unit)
22 VFD controller 24 Condensation heater 26 Discharge pressure detector 40 Outer plate P1 Reference surface P2 Installation surface W1 First piping (piping)
W2 2nd piping (piping)
W3 3rd piping (piping)
W3a 3rd pipe horizontal part (pipe)
W3b 3rd pipe rising part (piping)

Claims (9)

蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮して復水とする復水器と、
該復水器からの復水を加熱するグランドコンデンサと、
該グランドコンデンサからの復水の一部を貯留するタンクと、
前記復水器と前記グランドコンデンサの復水流入側との間に設けられた復水ポンプと、
前記グランドコンデンサの復水吐出側と前記復水器との間に設けられた復水レベル制御弁と、
前記復水器内の圧力を検出可能な復水器内圧力検出部と、
を備えた復水システムの制御方法であって、
前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水ポンプの最低回転数を調節する回転数切替工程を含む復水システムの制御方法。 A condenser that condenses the steam discharged from the steam turbine to restore water,
A ground condenser that heats the condensate from the condenser,
A tank that stores a part of the condensate from the ground condenser,
A condensate pump provided between the condenser and the condensate inflow side of the ground condenser,
A condensate level control valve provided between the condensate discharge side of the ground condenser and the condenser,
A condenser pressure detector capable of detecting the pressure inside the condenser,
It is a control method of the condensate system equipped with
A control method for a condenser system including a rotation speed switching step for adjusting the minimum rotation speed of the condenser pump according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser. 前記回転数切替工程では、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力が予め決定されている所定圧力以上となった場合、前記復水ポンプの最低回転数を下げる請求項１に記載の復水システムの制御方法。 In the rotation speed switching step, when the pressure in the condenser obtained by the condenser pressure detection unit becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the minimum rotation speed of the condenser pump is lowered. The control method for the condensate system according to claim 1. 前記復水器内の圧力がゲージ圧で－０．５ｂａｒ以上０ｂａｒ以下のとき、前記復水ポンプの最低回転数を下げる請求項２に記載の復水システムの制御方法。 The control method for a condenser system according to claim 2, wherein when the pressure in the condenser is −0.5 bar or more and 0 bar or less in gauge pressure, the minimum rotation speed of the condenser pump is lowered. 前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水レベル制御弁の最大開度を調節する開度切替工程を含む請求項１に記載の復水システムの制御方法。 The condensate according to claim 1, further comprising an opening switching step of adjusting the maximum opening of the condensate level control valve according to the pressure in the condensate obtained by the condenser pressure detecting unit. How to control the system. 前記開度切替工程では、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力が予め決定されている所定圧力以下となった場合、前記復水レベル制御弁の最大開度を下げる請求項４に記載の復水システムの制御方法。 In the opening switching step, when the pressure in the condenser obtained by the pressure detecting unit in the condenser becomes equal to or less than a predetermined pressure determined in advance, the maximum opening of the condenser level control valve is reached. The control method of the condensate system according to claim 4. 前記復水器内の圧力がゲージ圧で－１ｂａｒ以上－０．５ｂａｒ以下のとき、前記復水レベル制御弁の最大開度を下げる請求項５に記載の復水システムの制御方法。 The control method for a condenser system according to claim 5, wherein when the pressure in the condenser is -1 bar or more and -0.5 bar or less in gauge pressure, the maximum opening degree of the condenser level control valve is lowered. 蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮して復水とする復水器と、
該復水器からの復水を加熱するグランドコンデンサと、
該グランドコンデンサからの復水の一部を貯留するタンクと、
前記復水器と前記グランドコンデンサの復水流入側との間に設けられた復水ポンプと、
前記グランドコンデンサの復水吐出側と前記復水器との間に設けられた復水レベル制御弁と、
前記復水器内の圧力を検出可能な復水器内圧力検出部と、
を備え、
前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水ポンプの最低回転数を調節する制御部を備える復水システム。 A condenser that condenses the steam discharged from the steam turbine to restore water,
A ground condenser that heats the condensate from the condenser,
A tank that stores a part of the condensate from the ground condenser,
A condensate pump provided between the condenser and the condensate inflow side of the ground condenser,
A condensate level control valve provided between the condensate discharge side of the ground condenser and the condenser,
A condenser pressure detector capable of detecting the pressure inside the condenser,
Equipped with
A condenser system including a control unit that adjusts the minimum rotation speed of the condenser pump according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser. 前記制御部は、前記復水器内圧力検出部で得られた前記復水器内の圧力に応じて、前記復水レベル制御弁の最大開度を調節する請求項７に記載の復水システム。 The condenser system according to claim 7, wherein the control unit adjusts the maximum opening degree of the condenser level control valve according to the pressure in the condenser obtained by the pressure detection unit in the condenser. .. 請求項７または８に記載の復水システムを備えた船舶。 A ship equipped with the condensate system according to claim 7 or 8.
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