JPS5926842B2 - ボイラ給水流量制御方法 - Google Patents
ボイラ給水流量制御方法Info
- Publication number
- JPS5926842B2 JPS5926842B2 JP53075329A JP7532978A JPS5926842B2 JP S5926842 B2 JPS5926842 B2 JP S5926842B2 JP 53075329 A JP53075329 A JP 53075329A JP 7532978 A JP7532978 A JP 7532978A JP S5926842 B2 JPS5926842 B2 JP S5926842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water supply
- valve
- pump
- control valve
- flow rate
- Prior art date
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発電プラントに好適なボイラ給水流量制御力
法に関する。
法に関する。
タービン駆動給水ポンプのボイラへの給水流量制御力法
として、従来はポンプ出口側に給水制御弁を設けないで
、ポンプの回転数を変えて行なう方法と、給水制御弁を
設けて、ポンプの回転数を一定にするか、あるいは手動
で変えて行なう方法がある。
として、従来はポンプ出口側に給水制御弁を設けないで
、ポンプの回転数を変えて行なう方法と、給水制御弁を
設けて、ポンプの回転数を一定にするか、あるいは手動
で変えて行なう方法がある。
給水制御弁を設けない方法は、この弁による圧力損失が
ないので、給水設備として効率は良いが、給水指令信号
と給水量の非線形性、低負荷時の給水ポンプ駆動タービ
ンの蒸気源(主蒸気と主タービン抽気の2種類がある)
の変化の影響が大きく安定した給水制御が期待できない
。
ないので、給水設備として効率は良いが、給水指令信号
と給水量の非線形性、低負荷時の給水ポンプ駆動タービ
ンの蒸気源(主蒸気と主タービン抽気の2種類がある)
の変化の影響が大きく安定した給水制御が期待できない
。
また、給水制御弁を設けた方法では、ポンプの回転数を
一定にしておくか、手動で変えているので給水設備の効
率も悪く、操作がはん雑である。
一定にしておくか、手動で変えているので給水設備の効
率も悪く、操作がはん雑である。
本発明の目的は、かかる欠点を解消するものであって、
給水流量の安定供給と給水設備の高効率化をはかるボイ
ラ給水流量制御方法を提供するものである。
給水流量の安定供給と給水設備の高効率化をはかるボイ
ラ給水流量制御方法を提供するものである。
本発明の要旨は、低負荷では給水ポンプ出口に設けた給
水制御弁により給水制御を行ない、高負荷では、給水制
御弁と並列に設置した出口弁を全開として、ポンプ回転
数を変化させて給水制御を行ない、これらの制御切替を
円滑に行なうようにした事にある。
水制御弁により給水制御を行ない、高負荷では、給水制
御弁と並列に設置した出口弁を全開として、ポンプ回転
数を変化させて給水制御を行ない、これらの制御切替を
円滑に行なうようにした事にある。
先ず、本発明の概要を述べよう。
ボイラ入口の圧力は、ボイラへの合計給水量(はぼ発電
負荷に比例する)によって決まる。
負荷に比例する)によって決まる。
そのためポンプ出口圧力も、負荷によって決められる。
低負荷時に給水制御弁で給水制御を行なうときには、ポ
ンプの回転数は、ポンプ出口出力を規定圧力になるよう
に制御する。
ンプの回転数は、ポンプ出口出力を規定圧力になるよう
に制御する。
ポンプ出口圧力は、ボイラ入口圧力に給水制御弁の圧力
降下分を加えたものとしておく。
降下分を加えたものとしておく。
高負荷になったら、ポンプの回転数は、給水偏差信号に
よる給水制御に切替わり、同時に給水制御弁を全開にし
、さらに給水制御弁全開後に、給水制御弁と並列に設置
された出口弁を全開にする。
よる給水制御に切替わり、同時に給水制御弁を全開にし
、さらに給水制御弁全開後に、給水制御弁と並列に設置
された出口弁を全開にする。
逆に高負荷から低負荷になった時には、給水制御弁と並
列に設置した出目弁を全開にする。
列に設置した出目弁を全開にする。
全閉になった後に給水制御弁を全開から閉じて行く。
ポンプ出口圧力が規定圧力になるまで給水制御弁を閉じ
て行き、規定圧力になったら、給水偏差信号により給水
制御弁を調節して給水制御を行ないポンプ回転数はポン
プ出口圧力を規定圧力に制御する。
て行き、規定圧力になったら、給水偏差信号により給水
制御弁を調節して給水制御を行ないポンプ回転数はポン
プ出口圧力を規定圧力に制御する。
低負荷時に給水制御弁により給水制御を行なう場合、給
水制御弁前後差圧が高い方が調節出来る流量が多く、給
水指令の変化や外乱としての流量変動に対応しやすい。
水制御弁前後差圧が高い方が調節出来る流量が多く、給
水指令の変化や外乱としての流量変動に対応しやすい。
一方高負荷への切替時には給水弁を開閉するために、給
水制御弁の前後差圧が大きいほど、給水制御系に対する
外乱となる。
水制御弁の前後差圧が大きいほど、給水制御系に対する
外乱となる。
給水弁を流れる流量と邦画後差圧と弁開度の間にはほぼ
次式の関係が成り立つ。
次式の関係が成り立つ。
F=cxpAxy’野−・・・・・・・・・・・・・・
・・・(1)ここでFは流量、PAは弁開度より決まる
特性、ΔPは弁差圧、Cは係数である。
・・・(1)ここでFは流量、PAは弁開度より決まる
特性、ΔPは弁差圧、Cは係数である。
(1)式を変形すると
ΔP=(Flo)2XPA−” ・・・・・・・・
・(2)となりPAが弁開度と比例する弁を用いた場合
一様な速さで弁を開閉すると開度の小さい部分で差圧の
変化率が大きく、従ってこの部分で流量の変動が大きい
ことがわかる。
・(2)となりPAが弁開度と比例する弁を用いた場合
一様な速さで弁を開閉すると開度の小さい部分で差圧の
変化率が大きく、従ってこの部分で流量の変動が大きい
ことがわかる。
一様速度で弁の開閉を行なう場合、給水流量の変動を小
さくするためには、弁開度が小さい時の差圧変動が十分
小さくなる様に開閉速度を選ばなければならないために
、弁の開閉時間が非常に長くなり、しかも弁開度の大き
い部分では差圧の変化率は弁開度の小さい部分での変化
率に比べて小さくなっている。
さくするためには、弁開度が小さい時の差圧変動が十分
小さくなる様に開閉速度を選ばなければならないために
、弁の開閉時間が非常に長くなり、しかも弁開度の大き
い部分では差圧の変化率は弁開度の小さい部分での変化
率に比べて小さくなっている。
制御切替時の給水流量の変動を小さくし、しかも開閉時
間を短縮するためには弁開度の小さい部分では開閉速度
を遅くし、弁開度の大きい部分では速くすれば良い。
間を短縮するためには弁開度の小さい部分では開閉速度
を遅くし、弁開度の大きい部分では速くすれば良い。
このような開閉方法によりボイラへの給水量の変動を少
なくして、円滑な切替えが出来る。
なくして、円滑な切替えが出来る。
第1図はボイラ流量制御装置の実施例図である。
APO装置1はプラント総括制御装置で、ポンプ給水指
令1a、及び発電負荷指令信号1bを発生する。
令1a、及び発電負荷指令信号1bを発生する。
加減算器3はポンプ給水指令1aとフィードバック信号
である加減算器6の出力、即ち、ポンプ給水流量6aと
の偏差を求め、給水偏差3aを発生する。
である加減算器6の出力、即ち、ポンプ給水流量6aと
の偏差を求め、給水偏差3aを発生する。
ポンプ給水流量5とポンプ再循環流量4は減算器6に入
力され減算される。
力され減算される。
減算器6の出力6aはボイラに供給されるポンプ給水流
量である。
量である。
加減算器3の出力である給水偏差3aは、比例積分制御
を行なうP+I調節器9、及び切替リレー13に入力さ
れる。
を行なうP+I調節器9、及び切替リレー13に入力さ
れる。
調節器9で比例積分(PI)制御された給水偏差は、給
水弁開閉信号発生器7、及び切替リレー8に入力される
。
水弁開閉信号発生器7、及び切替リレー8に入力される
。
切替リレー8は、調節器9の出力と発生器7の出力との
切替出力を行うものであり、この出力は給水制御弁17
に入力される。
切替出力を行うものであり、この出力は給水制御弁17
に入力される。
このリレーの出力は、給水制御弁の開度指令となり、こ
の出力により給水制御が行なわれる。
の出力により給水制御が行なわれる。
APO装置1の出力である負荷指令信号1bは関数発生
器10に入力される。
器10に入力される。
この関数発生器10は負荷送台信号1bの値に応じてポ
ンプ出口圧力の設定値を作成し、その設定値を加減算器
12に出力する。
ンプ出口圧力の設定値を作成し、その設定値を加減算器
12に出力する。
加減算器12では上記設定値とポンプ出口圧力11との
偏差12aをとり、この偏差12aを切替リレー13、
及びモニタリレー24に送る。
偏差12aをとり、この偏差12aを切替リレー13、
及びモニタリレー24に送る。
モニタリレー24は偏差零を検出するリレーであり、切
替リレー13は前記した給水偏差3aとポンプ出口圧力
偏差12aとを切替出力するリレーである。
替リレー13は前記した給水偏差3aとポンプ出口圧力
偏差12aとを切替出力するリレーである。
切替リレー13の出力は比例積分制御を行なうP+I調
節器14に入力されてPI制御され、ガバナ装置15の
指令信号となる。
節器14に入力されてPI制御され、ガバナ装置15の
指令信号となる。
このガバナ装置15はBFPタービン19の駆動蒸気量
を調節する加減弁22の開度指令を与える。
を調節する加減弁22の開度指令を与える。
給水ポンプ20はBFPタービン19と直結されていて
、このタービンがポンプ1駆動源となっている。
、このタービンがポンプ1駆動源となっている。
したがって、ガバナ装置15からの指令によってポンプ
が制御される。
が制御される。
RFPタービン19への蒸気量を変えてポンプの回転数
を調節し、ボイラへの給水量を制御する制御ループを給
水制御弁17の制御ループに対して回転数制御と呼ぶ。
を調節し、ボイラへの給水量を制御する制御ループを給
水制御弁17の制御ループに対して回転数制御と呼ぶ。
電動弁16は、給水制御弁17と直列に設置された電動
式のオン−オフ弁である。
式のオン−オフ弁である。
電動弁16は給水制御弁17を使用して給水制御を行う
時に全開とする。
時に全開とする。
電動出目弁18は給水制御弁17と並列に設置された電
動オン−オフ弁である。
動オン−オフ弁である。
電動出目弁18は、給水制御弁17で流量制御する時は
、全閉とし、回転数制御の時に全開として給水制御弁1
7をバイパスして流動抵抗による損失を減らすものであ
る。
、全閉とし、回転数制御の時に全開として給水制御弁1
7をバイパスして流動抵抗による損失を減らすものであ
る。
ポンプ再循環弁21は、ポンプの過熱防止の為の最小流
量を確保するための弁であり、ポンプ吸込流量が最小流
量以上の時は全閉している。
量を確保するための弁であり、ポンプ吸込流量が最小流
量以上の時は全閉している。
第2図は、第1図の給水弁開閉信号発生器7の一実施例
を示すものである。
を示すものである。
30は信号発生器であり一定値を出力する。
26は掛算器であり出力制限付積分器29の出力と30
の出力を掛算するものである。
の出力を掛算するものである。
ここで29の出力は給水制御弁17の開閉指令信号であ
る積分器29の出力信号が小さい時、すなわち給水制御
弁17の開度が小さい時には掛算器26の出力信号も小
さい値となり29の出力信号が大きい時、すなわち給水
制御弁17の開度が大きい時には26の出力信号も大き
い値となる。
る積分器29の出力信号が小さい時、すなわち給水制御
弁17の開度が小さい時には掛算器26の出力信号も小
さい値となり29の出力信号が大きい時、すなわち給水
制御弁17の開度が大きい時には26の出力信号も大き
い値となる。
28は符号設定器であり給水制御弁17を開操作jる時
は掛算器26からの入力信号に正の符号を付けて出力す
る。
は掛算器26からの入力信号に正の符号を付けて出力す
る。
一方給水制御弁17を閉操作する時は掛算器26からの
入力信号に負の符号を付けて出力する。
入力信号に負の符号を付けて出力する。
切替リレー31は給水制御弁を開閉操作する時にaを選
択し、他の場合、すなわち給水制御弁による給水制御中
はbを選択する。
択し、他の場合、すなわち給水制御弁による給水制御中
はbを選択する。
切替リレー31のa側が選択されると符号設定器28で
符号を定められた開又は閉信号が積分器29に入力され
給水制御弁17の開度増減指令信号きなる。
符号を定められた開又は閉信号が積分器29に入力され
給水制御弁17の開度増減指令信号きなる。
この信号は8の切替リレーにより選択され給水制御弁1
7に与えられる。
7に与えられる。
積分器29の出力信号は掛算器26に入力されるので積
分器29の出力信号が大きい時はど積分器29の入力信
号も大きくなり積分器29の出力の変化速度を大きくで
きる。
分器29の出力信号が大きい時はど積分器29の入力信
号も大きくなり積分器29の出力の変化速度を大きくで
きる。
これにより弁の開度すこ応じて弁の動作速度を変えるこ
とができる。
とができる。
一方、給水制御弁17により給水制御を行っている場合
、すなわち切替リレー8のb側が選択されている場合に
は、31の切替リレーはb側を選択し減算器32の出力
を積分器2Pへ出力する。
、すなわち切替リレー8のb側が選択されている場合に
は、31の切替リレーはb側を選択し減算器32の出力
を積分器2Pへ出力する。
減算器32はPI調節器9の出力と積分器29の出力を
比較するものである。
比較するものである。
この様にすることで8の切替リレーのb側が選択されて
いる場合には積分器29の出力をPI調節器9の出力信
号に追従させ切替リレーのb側からa側への切替リレー
をジャンプすることなく実現するものである。
いる場合には積分器29の出力をPI調節器9の出力信
号に追従させ切替リレーのb側からa側への切替リレー
をジャンプすることなく実現するものである。
このように制御していることによって、弁開度の小さい
部分では弁の開閉速度を遅くし、弁開度の大きい部分で
は開閉速度を速くすることが出来る。
部分では弁の開閉速度を遅くし、弁開度の大きい部分で
は開閉速度を速くすることが出来る。
また制御の切替をジャンプレスに実現できる。第3図a
、bは、一定速度で弁を開閉した場合と、本発明による
方式で弁を開閉した場合との比較である。
、bは、一定速度で弁を開閉した場合と、本発明による
方式で弁を開閉した場合との比較である。
a図は弁開度の時間変化を示す。tlが一定速度方式、
t2が本発明による開閉速度を変化させる方式のもので
ある。
t2が本発明による開閉速度を変化させる方式のもので
ある。
b図は給水弁差圧の時間変化を示す。
t3は一定速度方式、t4が本発明によるものである。
t3では、弁開度の小さい部分と大きい部分とでの差圧
の変化率が著しく異なり、t4では、変化率の変化が少
なくない。
の変化率が著しく異なり、t4では、変化率の変化が少
なくない。
このことから本発明方式では、差圧変化による給水変動
量を軽減し、しかも開閉所要時間を短縮することが可能
となることがわかる。
量を軽減し、しかも開閉所要時間を短縮することが可能
となることがわかる。
時刻t1は弁開動作開始時刻である。第4図は、負荷対
給水圧力を示すものである。
給水圧力を示すものである。
50%以上では回転数制御で、ポンプ出口圧力は、電動
出口弁18を全開としておくため、給水出口圧力と同じ
となる。
出口弁18を全開としておくため、給水出口圧力と同じ
となる。
50%以下では、給水弁制御を行ないポンプ出口圧力は
、給水非出ロ圧力+給水弁差圧(ΔP)の圧力に制御す
る。
、給水非出ロ圧力+給水弁差圧(ΔP)の圧力に制御す
る。
タービン駆動の給水ポンプは負荷25%以上で使用し、
25%以下は電動1駆動の給水ポンプを使用している。
25%以下は電動1駆動の給水ポンプを使用している。
関数発生器10は、第4図に示すポンプ出口圧力設定値
を出力している。
を出力している。
第5図a、b、cは切替リレー8,13,31の構成図
であり、第6図a、bは切替方法を説明するフローチャ
ート図である。
であり、第6図a、bは切替方法を説明するフローチャ
ート図である。
負荷50%以上で、符号変換器28の出力が正信号とな
る様にして、切替リレー8(T/R−1)。
る様にして、切替リレー8(T/R−1)。
13(T/R−2)、31(T/R−3)を各々b−+
a、a−+b、b−+aに切替える。
a、a−+b、b−+aに切替える。
この操作により給水弁17は徐々に加速されながら全開
に至る。
に至る。
給水弁17が全開した事を確認して、電動出目弁18を
全閉から全開にする。
全閉から全開にする。
これらの操作は全て自動で行なう。
負荷が50%以下になると電動出口弁18を全開から全
開にする。
開にする。
電動出目弁18が全閉した事を確認して符号変換器28
の出力が負信号となる様にして給水弁17を弁速度を徐
々に減速して全開から閉じ操作する。
の出力が負信号となる様にして給水弁17を弁速度を徐
々に減速して全開から閉じ操作する。
給水弁17が閉じていくと、回転数制御ループの方でB
FP出口圧力を上げて流量を制御する。
FP出口圧力を上げて流量を制御する。
RFP出口圧力が設定値まで上がった事をモニタリレー
24で検出し切替リレー8(T/R−1)、31 (T
/R−3)を各々a→b/lこ切替える。
24で検出し切替リレー8(T/R−1)、31 (T
/R−3)を各々a→b/lこ切替える。
また、13(T/R−2)をb→aに切替える。
これらの操作は、全て自動で行なう。
本発明の一実施例によれば、低負荷時に給水弁ループの
制御を行ない、高負荷時に、回転数制御ループで制御を
行ない、かつこれらの切替操作を円滑に行なえる。
制御を行ない、高負荷時に、回転数制御ループで制御を
行ない、かつこれらの切替操作を円滑に行なえる。
又、切替操作は、給水弁の開閉速度を弁開度により変化
させることにより、ボイラへの給水量の変動なく行なえ
る。
させることにより、ボイラへの給水量の変動なく行なえ
る。
自動切替回路は公知のリレーを使用すれば極めて簡単に
行なう事が出来る。
行なう事が出来る。
本発明によれば、流量の安定供給と給水設備の効率化を
はかることができた。
はかることができた。
第1図は、本発明の実施例であるボイラ給水流量制御系
統図、第2図は、給水弁開閉信号発出器の実施例図、第
3図a、bは、給水弁開閉速度による弁開度、弁差圧の
変化を示す図、第4図は、発電負荷と給水圧力の関係図
、第5図a、b、cは各切替構成図、第6図a、bはそ
の制御方式の切替方法を示すフローチャート図である。 17・・・・・・給水制御弁、18・・・・・・電動出
口弁、20・・・・・・給水ポンプ。
統図、第2図は、給水弁開閉信号発出器の実施例図、第
3図a、bは、給水弁開閉速度による弁開度、弁差圧の
変化を示す図、第4図は、発電負荷と給水圧力の関係図
、第5図a、b、cは各切替構成図、第6図a、bはそ
の制御方式の切替方法を示すフローチャート図である。 17・・・・・・給水制御弁、18・・・・・・電動出
口弁、20・・・・・・給水ポンプ。
Claims (1)
- 1 ボイラへ給水するためのタービン駆動による給水ポ
ンプと、そのポンプの出口側に設けられた給水制御弁と
該制御弁に並列に設けられた出口弁とを備えたボイラ給
水設備を制御するための方法であって、低負荷時の給水
流量制御は前記給水制御弁の開度を調整して行ない、高
負荷時の給水流量制御は前記ポンプの回転数を調整する
ことにより行なうものにおいて、前記給水制御弁の開度
を制御する低負荷期間中は前記ポンプの回転数を調整す
ることにより前記給水制御弁の差圧を制御し前記ポンプ
の回転数を制御する高負荷期間中は前記給水制御弁は全
開とし、かつ前記給水制御の切替えに際してはその切替
時点の前記給水制御弁の開度に応じてその開閉速度を決
定することを特徴とするボイラ給水流量制御力法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53075329A JPS5926842B2 (ja) | 1978-06-23 | 1978-06-23 | ボイラ給水流量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53075329A JPS5926842B2 (ja) | 1978-06-23 | 1978-06-23 | ボイラ給水流量制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS553532A JPS553532A (en) | 1980-01-11 |
JPS5926842B2 true JPS5926842B2 (ja) | 1984-07-02 |
Family
ID=13573102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53075329A Expired JPS5926842B2 (ja) | 1978-06-23 | 1978-06-23 | ボイラ給水流量制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5926842B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS591905A (ja) * | 1982-06-24 | 1984-01-07 | 株式会社東芝 | 給水制御装置 |
JPS6086307A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | 株式会社東芝 | 給水制御装置 |
JPH0733888B2 (ja) * | 1986-06-20 | 1995-04-12 | 株式会社東芝 | ボイラ給水制御装置 |
JPH0733889B2 (ja) * | 1986-11-26 | 1995-04-12 | 株式会社東芝 | 給水ポンプ出口弁制御装置 |
JP4670707B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-04-13 | 東京電力株式会社 | 汽力発電設備の制御装置および制御方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5183901A (ja) * | 1975-01-20 | 1976-07-22 | Hitachi Ltd | Kyusuiseigyohoshiki |
JPS5287715A (en) * | 1976-01-17 | 1977-07-22 | Koukuu Uchiyuu Gijiyutsu Kenki | Fine adjustment opening and closing device for electric powered valve |
-
1978
- 1978-06-23 JP JP53075329A patent/JPS5926842B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5183901A (ja) * | 1975-01-20 | 1976-07-22 | Hitachi Ltd | Kyusuiseigyohoshiki |
JPS5287715A (en) * | 1976-01-17 | 1977-07-22 | Koukuu Uchiyuu Gijiyutsu Kenki | Fine adjustment opening and closing device for electric powered valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS553532A (en) | 1980-01-11 |
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