JPS5929901A - 排熱回収ボイラのドラム水位制御装置 - Google Patents
排熱回収ボイラのドラム水位制御装置Info
- Publication number
- JPS5929901A JPS5929901A JP13946682A JP13946682A JPS5929901A JP S5929901 A JPS5929901 A JP S5929901A JP 13946682 A JP13946682 A JP 13946682A JP 13946682 A JP13946682 A JP 13946682A JP S5929901 A JPS5929901 A JP S5929901A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water level
- drum
- heat recovery
- recovery boiler
- water
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ガスタービンと蒸気タービンを組合せた、コ
ンバインドサイクルタービンプラントにおける、排熱回
収ボイラのドラム水位制御装置に関する。
ンバインドサイクルタービンプラントにおける、排熱回
収ボイラのドラム水位制御装置に関する。
第1図において、空気圧縮機lによって圧縮された空気
は、燃焼器コに供給され、そこで主燃料供給管3を経て
供給される主燃料の燃焼によって加熱され、高温ガスと
なってガスタービン弘に供給される。上記ガスタービン
Vに供給された高温ガスは、そのガスタービン≠で仕事
ヲ行ない、同−軸に連結された発電機!全駆動し、甘た
上記ガスタービンから排出された高温の排ガスは、矢印
Eのごとく排熱回収ボイラtに供給され、その熱源とさ
れている。上記排ガスは、過熱器7、蒸発器rおよび節
炭器り全経るうちに、脂気および給水と熱交換し、温度
が低下して大気に放出さ#L4+。
は、燃焼器コに供給され、そこで主燃料供給管3を経て
供給される主燃料の燃焼によって加熱され、高温ガスと
なってガスタービン弘に供給される。上記ガスタービン
Vに供給された高温ガスは、そのガスタービン≠で仕事
ヲ行ない、同−軸に連結された発電機!全駆動し、甘た
上記ガスタービンから排出された高温の排ガスは、矢印
Eのごとく排熱回収ボイラtに供給され、その熱源とさ
れている。上記排ガスは、過熱器7、蒸発器rおよび節
炭器り全経るうちに、脂気および給水と熱交換し、温度
が低下して大気に放出さ#L4+。
一方、図示しない蒸気タービンにて仕事をして凝縮され
た給水は、調節弁10を経て節炭器りで加熱され、ドラ
ム//に導入される。その後給水は、蒸発器rを通る間
に蒸発し、その発生蒸気は、ドラム//にて汽水分離さ
れた後、過熱器7で過熱される。この過熱蒸気は1図示
しない蒸気タービンに供給され、その蒸気タービンで膨
張仕事を行ない、図示しない発電機を駆動する。ところ
で、ドラム//の水位は、゛適′切な水位制御が行なわ
gyzいと、異常に上昇あるいは低下する。しかして、
ドラム//水位が異常に上昇すると、発生蒸気中に水滴
が混入して、過熱器7や図示しない蒸気タービンなどに
、エロージョンを惹起する原因となり、ドラム//水位
が異常に低下すると、過熱器7のからだきや蒸気の発生
が不可能になる原因をなすつこのようにドラム//水位
制御は、プラントにとって升−袈な制御である。
た給水は、調節弁10を経て節炭器りで加熱され、ドラ
ム//に導入される。その後給水は、蒸発器rを通る間
に蒸発し、その発生蒸気は、ドラム//にて汽水分離さ
れた後、過熱器7で過熱される。この過熱蒸気は1図示
しない蒸気タービンに供給され、その蒸気タービンで膨
張仕事を行ない、図示しない発電機を駆動する。ところ
で、ドラム//の水位は、゛適′切な水位制御が行なわ
gyzいと、異常に上昇あるいは低下する。しかして、
ドラム//水位が異常に上昇すると、発生蒸気中に水滴
が混入して、過熱器7や図示しない蒸気タービンなどに
、エロージョンを惹起する原因となり、ドラム//水位
が異常に低下すると、過熱器7のからだきや蒸気の発生
が不可能になる原因をなすつこのようにドラム//水位
制御は、プラントにとって升−袈な制御である。
しかして、従来ドラム//水位制御には、/要素制御と
3要素11tl!御が採用されており、l要素fl+l
I御においては、ドラム水位検出器7.2の検出(M号
/、2aを調節器/3に入力し、調節器/3の設定値/
Vと比較波りし、調節器/3の出力によりH周節弁10
の開度を調節して、ドラム//水位を一定に保つように
制御する。一方、3要素制御のときには、ドラム水位検
出器7.2の検出信号/コa、図示しない給水流M検出
器の検出信号15および図示しない蒸気原石検出器の検
出信号/A’g調節器13に入力し、調節器/3の設定
値/lIと比較演算させた後、調節器/3の出力によυ
、調節弁10の開度t p、1節する制御を行なう。
3要素11tl!御が採用されており、l要素fl+l
I御においては、ドラム水位検出器7.2の検出(M号
/、2aを調節器/3に入力し、調節器/3の設定値/
Vと比較波りし、調節器/3の出力によりH周節弁10
の開度を調節して、ドラム//水位を一定に保つように
制御する。一方、3要素制御のときには、ドラム水位検
出器7.2の検出信号/コa、図示しない給水流M検出
器の検出信号15および図示しない蒸気原石検出器の検
出信号/A’g調節器13に入力し、調節器/3の設定
値/lIと比較演算させた後、調節器/3の出力によυ
、調節弁10の開度t p、1節する制御を行なう。
ところで、第1図(a) 、 (b) 、 (0)は前
記プラントのコールドスタート時の伏態変化曲紳の一例
を示す。
記プラントのコールドスタート時の伏態変化曲紳の一例
を示す。
起動は図示しない起動装置でガスターピングを回転させ
、回転数人が定格回転数の約、!0係になると、燃焼器
λに燃料が供給着火され、ガスターピングが起動させら
れる。ガスタービンμの暖機運転がなされた後、定格回
転数に到達したら発電機が併入され、負荷Bが初負荷保
持、中間負荷保持を経て、設定負荷に到達した後、ガス
タービン≠は設定角荷で運転される。一方、排ガス温度
C1缶水温度Tおよびドラム水位りは、前記運転方法に
おける各々の状態変化金示したもので、排ガス温度0は
、発電機夕併入後の負荷の変化にほぼ追従して」?す、
缶水温yTは排ガス温度”K’IM度、時間の遅れを伴
ないながら、追従して変化する。第1図(C)はドラム
水位Lt示す図であって席用水位なNWL、高水位をH
W L 、低水位なL V/ Lであられしている。
、回転数人が定格回転数の約、!0係になると、燃焼器
λに燃料が供給着火され、ガスターピングが起動させら
れる。ガスタービンμの暖機運転がなされた後、定格回
転数に到達したら発電機が併入され、負荷Bが初負荷保
持、中間負荷保持を経て、設定負荷に到達した後、ガス
タービン≠は設定角荷で運転される。一方、排ガス温度
C1缶水温度Tおよびドラム水位りは、前記運転方法に
おける各々の状態変化金示したもので、排ガス温度0は
、発電機夕併入後の負荷の変化にほぼ追従して」?す、
缶水温yTは排ガス温度”K’IM度、時間の遅れを伴
ないながら、追従して変化する。第1図(C)はドラム
水位Lt示す図であって席用水位なNWL、高水位をH
W L 、低水位なL V/ Lであられしている。
ところで、ガスタービン≠起動時には、排ガス温度Oが
急速に上昇するため、ドラム//水位が一時急速に上n
、することがある。この原因は、蒸発器とにドラム//
の蒸気圧力に相当する飽和温度より低い温度の水が充満
しているとき、排ガスによって蒸発器r内の水の温度が
急速に上昇し1缶水温度TIで蒸発器rの水が急速に蒸
発する。その後蒸発器rの中は蒸気と水の二相流の状態
に7よ、!、l、その平ツ7]比容越(tn’ Aり)
が増加する。このためドラム//と蒸発器gとに保有し
ている流体の見かけの容積(1113)が増大し、ドラ
ム//の水位が上列する。一方、前記二相流の蒸発器r
からドラム//への循舅流量は、訓節さ7’しておらず
、そのため、循環流丘の上記原因による増大は、その″
!、′−1ニドラム//の水位上昇につながる。このド
ラト水位の上昇は、制限値の高水位HW L ’f越え
るほど危険なものであり、第、2図(C)の斜線で示す
余剰水を缶水プロー弁/7全開いて排出する必敏が生じ
る。このドラム余利水の排出は、プラントの熱動m’e
cyW化さぜ、かつ、プラントの安全性’< J、n9
竹の問題がある。
急速に上昇するため、ドラム//水位が一時急速に上n
、することがある。この原因は、蒸発器とにドラム//
の蒸気圧力に相当する飽和温度より低い温度の水が充満
しているとき、排ガスによって蒸発器r内の水の温度が
急速に上昇し1缶水温度TIで蒸発器rの水が急速に蒸
発する。その後蒸発器rの中は蒸気と水の二相流の状態
に7よ、!、l、その平ツ7]比容越(tn’ Aり)
が増加する。このためドラム//と蒸発器gとに保有し
ている流体の見かけの容積(1113)が増大し、ドラ
ム//の水位が上列する。一方、前記二相流の蒸発器r
からドラム//への循舅流量は、訓節さ7’しておらず
、そのため、循環流丘の上記原因による増大は、その″
!、′−1ニドラム//の水位上昇につながる。このド
ラト水位の上昇は、制限値の高水位HW L ’f越え
るほど危険なものであり、第、2図(C)の斜線で示す
余剰水を缶水プロー弁/7全開いて排出する必敏が生じ
る。このドラム余利水の排出は、プラントの熱動m’e
cyW化さぜ、かつ、プラントの安全性’< J、n9
竹の問題がある。
本発明は、このような点に鑑みてな−at+だもので、
ドラム水位の異常上昇を防止し、ひいてj′i余剰水を
排出する必吸もなく、常に安定した水位制御f行なうこ
とかで@z)ようにした、ドラム水位制御架Kt、に提
供すること全目的とする。
ドラム水位の異常上昇を防止し、ひいてj′i余剰水を
排出する必吸もなく、常に安定した水位制御f行なうこ
とかで@z)ようにした、ドラム水位制御架Kt、に提
供すること全目的とする。
本発明は、コンバインドザイクルタービンプラントにふ
・りる、排熱回収ボイラのドラム水位制御装置において
、ボイラへの給水前月、ケ制御する給水%i%J節弁に
制御信号を出力する調節器と、排ガスの有する熱郭によ
υ上記訓賀1)器における水位設定値を変化させる関数
発生器と會イ1することを’t!4徴とする。
・りる、排熱回収ボイラのドラム水位制御装置において
、ボイラへの給水前月、ケ制御する給水%i%J節弁に
制御信号を出力する調節器と、排ガスの有する熱郭によ
υ上記訓賀1)器における水位設定値を変化させる関数
発生器と會イ1することを’t!4徴とする。
以下、第3図および第弘図荀参nqt、て、本発明の一
ツJ施例について説明する。なお、第1図と同一部分に
は同−符号全伺し、その説明は省略する。
ツJ施例について説明する。なお、第1図と同一部分に
は同−符号全伺し、その説明は省略する。
第3図において符号ユC・は関数発生器であって、その
関数発生器コOには、ドラム//に取伺けら1した缶水
温度検出器ユ/の出力が入力烙れ、関数発生器、20の
出力は、調節器19に水位設定値・]i]号/lir&
を印加未る。第4を図は関数発生器、20の入出力の関
係を示したもので、関数発生器、20は、缶水温度に対
応して水位設定値を変化させるようにしである。すなわ
ぢ、缶水温度Tが上昇している場合、前it27j’C
発器gの水が急速に蒸発し始める温度T1 より高い缶
水温度T、以下においては、関数発生器、1L)I、’
J、常用水付NWLより低い水位に制御ずイ〕ような設
定値信号5Li−出力し、T、になるとその1ii)l
定111′τ(i’i号S Lが常用水付lJ W L
に制御する設定値信号SHに変化せしめられ、をらにT
7以上に′おいてはd(定値イD号8Nf出力する。逆
に缶水温度′rがイ氏下しているとき、前記缶水温度T
1 よυ低い缶水温度Tお以上においては、関数発生器
ルは設定値48号SN全出力し、T、lにおいて設定値
イト1号SNがSLに1片下せしめられる。これはプラ
ンHγ止時において、内庭月(りに備えて設定(11′
]、 ’(Cす〜ヒツトしていること全意味する。この
ように、関数発生器、20によって水位設定値が変化ぜ
しめられ、これによってドラム水位が上昇することが予
想さ扛イ)ときには、あらかじめ常用水付j:り低い水
位が設定され、増水#、ヲ吸収し、ドラム水位の異常な
−に件が防止さノする。
関数発生器コOには、ドラム//に取伺けら1した缶水
温度検出器ユ/の出力が入力烙れ、関数発生器、20の
出力は、調節器19に水位設定値・]i]号/lir&
を印加未る。第4を図は関数発生器、20の入出力の関
係を示したもので、関数発生器、20は、缶水温度に対
応して水位設定値を変化させるようにしである。すなわ
ぢ、缶水温度Tが上昇している場合、前it27j’C
発器gの水が急速に蒸発し始める温度T1 より高い缶
水温度T、以下においては、関数発生器、1L)I、’
J、常用水付NWLより低い水位に制御ずイ〕ような設
定値信号5Li−出力し、T、になるとその1ii)l
定111′τ(i’i号S Lが常用水付lJ W L
に制御する設定値信号SHに変化せしめられ、をらにT
7以上に′おいてはd(定値イD号8Nf出力する。逆
に缶水温度′rがイ氏下しているとき、前記缶水温度T
1 よυ低い缶水温度Tお以上においては、関数発生器
ルは設定値48号SN全出力し、T、lにおいて設定値
イト1号SNがSLに1片下せしめられる。これはプラ
ンHγ止時において、内庭月(りに備えて設定(11′
]、 ’(Cす〜ヒツトしていること全意味する。この
ように、関数発生器、20によって水位設定値が変化ぜ
しめられ、これによってドラム水位が上昇することが予
想さ扛イ)ときには、あらかじめ常用水付j:り低い水
位が設定され、増水#、ヲ吸収し、ドラム水位の異常な
−に件が防止さノする。
第5図は関数発生器、20の他の実施例におけ<)入出
力の関係ケ示す図であり、缶水温度Tが上昇していると
き、関数発生器ユQは、缶水温度がT2からT4の間で
設定値信号をF3Lから、ある傾斜をもって徐々にSN
まで上llF!、芒せ−T4以上はSN全出力する。逆
に缶水温度Tが低下しているとき、関数発生器、20は
、T3からT、の間で設定値信号をBNから、ある傾き
をもって徐々にSLまで低下させ、T!1以下はSLを
出力する。このように設定値をある傾きをもって、徐々
に上昇または低下させることによυ、rA節弁10(D
開度を徐々に、し力・も円滑Vcil省節し、設定値変
化によるドラム水位の急激な変化を防止することができ
る。
力の関係ケ示す図であり、缶水温度Tが上昇していると
き、関数発生器ユQは、缶水温度がT2からT4の間で
設定値信号をF3Lから、ある傾斜をもって徐々にSN
まで上llF!、芒せ−T4以上はSN全出力する。逆
に缶水温度Tが低下しているとき、関数発生器、20は
、T3からT、の間で設定値信号をBNから、ある傾き
をもって徐々にSLまで低下させ、T!1以下はSLを
出力する。このように設定値をある傾きをもって、徐々
に上昇または低下させることによυ、rA節弁10(D
開度を徐々に、し力・も円滑Vcil省節し、設定値変
化によるドラム水位の急激な変化を防止することができ
る。
次いで第tし1および第7図1・参照して、本発明の他
のヌ1施例について説明する。なお第1図と同一部分に
は、同−句号を付しその説明は省略する。
のヌ1施例について説明する。なお第1図と同一部分に
は、同−句号を付しその説明は省略する。
排熱回収ボイラを内に配設さilだ、排ガス温度検出器
22の検出信号を入力とする関数発生器コOの出力がW
・ζ部器13に入力される。第7図は上記関数発生器2
0の入出力の関係i示し、関数発生器のは、排ガス温度
C全パラメータとし1ζ、もので、第1図に示したよう
に、缶水型1度Tは排ガス架1度Cの変化に、はぼ追従
しているので、排ガス瀞IJul [) 11バラメー
!としても、同様の効果が期Triできる。なお、排ガ
ス温度0.乃至C5は、それぞ′iL缶水温一度l1l
I乃至T、に対比、している。また、ガスクービン負荷
り紮パラメータとした関数発生器を用いても、同様の効
果が期待できる。
22の検出信号を入力とする関数発生器コOの出力がW
・ζ部器13に入力される。第7図は上記関数発生器2
0の入出力の関係i示し、関数発生器のは、排ガス温度
C全パラメータとし1ζ、もので、第1図に示したよう
に、缶水型1度Tは排ガス架1度Cの変化に、はぼ追従
しているので、排ガス瀞IJul [) 11バラメー
!としても、同様の効果が期Triできる。なお、排ガ
ス温度0.乃至C5は、それぞ′iL缶水温一度l1l
I乃至T、に対比、している。また、ガスクービン負荷
り紮パラメータとした関数発生器を用いても、同様の効
果が期待できる。
以上説明しプこように本発明においては、缶水温度検出
器、排ガス温度検出器、+3・よび、ガスタービン角荷
検出器の、いずれかの検出信号を入力46号とする関数
発生器1設け、そのrJA数発生器から発生した水位設
定信号を、調節弁制御イー号を出力す2)調節器に印加
するようにし、上記関数発生器によって水位設定値を変
化させるようにしたので、ドラム水位の異44上昇を防
止することができ、ドラム余剰水の排出によるプラント
の熱効率悪化ケ防止し、常に安定した水位制御を行なう
ことができる等の効果金臭する。
器、排ガス温度検出器、+3・よび、ガスタービン角荷
検出器の、いずれかの検出信号を入力46号とする関数
発生器1設け、そのrJA数発生器から発生した水位設
定信号を、調節弁制御イー号を出力す2)調節器に印加
するようにし、上記関数発生器によって水位設定値を変
化させるようにしたので、ドラム水位の異44上昇を防
止することができ、ドラム余剰水の排出によるプラント
の熱効率悪化ケ防止し、常に安定した水位制御を行なう
ことができる等の効果金臭する。
第1図は従来のコンパ〜インドザイクルタービンプラン
トにおりる、排熱回収ボイラのドラム水位制御装備の概
略系統図、第2図(at + (ta 、 (0)は上
記プラントのガスタービンの回転数、負荷、缶水温度等
の変化曲紛図、第3図は本発明の一実施例によるドラム
水位制御装置の械略系統図、第弘図および第5図は本発
明の一実施例に上る関数発生器の入出力関係線図、第6
図は本発明の他の実施例による。ドラム水位制御装置の
(1ハ略系統図、第7図は本発明の他の実施例による関
数発生器の入出力関係線図でおる。 り・・・ガスタービン、6・・・排熱回収ボイラ、10
・・・調節弁、l/・・・ドラム、/3・・・調節器、
コO・・・関敷発生器、ユ/・・・缶水温度検出器1.
22・・・排ガス温度検出器。 出願人代理人 猪 股 清栴1 M 第2図 (0) 時 間 鴇3図 r−−−−1 第4図 )tA7に逓胤T 第5M 布6図 1 他7図 1 排がAε忌度
トにおりる、排熱回収ボイラのドラム水位制御装備の概
略系統図、第2図(at + (ta 、 (0)は上
記プラントのガスタービンの回転数、負荷、缶水温度等
の変化曲紛図、第3図は本発明の一実施例によるドラム
水位制御装置の械略系統図、第弘図および第5図は本発
明の一実施例に上る関数発生器の入出力関係線図、第6
図は本発明の他の実施例による。ドラム水位制御装置の
(1ハ略系統図、第7図は本発明の他の実施例による関
数発生器の入出力関係線図でおる。 り・・・ガスタービン、6・・・排熱回収ボイラ、10
・・・調節弁、l/・・・ドラム、/3・・・調節器、
コO・・・関敷発生器、ユ/・・・缶水温度検出器1.
22・・・排ガス温度検出器。 出願人代理人 猪 股 清栴1 M 第2図 (0) 時 間 鴇3図 r−−−−1 第4図 )tA7に逓胤T 第5M 布6図 1 他7図 1 排がAε忌度
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 乙コンバインドサイクルタービンプラントにおける、排
熱回収ボイラのドラム水位制御装置において、ボイラへ
の給水流量を制御する給水調節弁に制御信号を出力する
調節器と、排ガスの有する熱量によυ上記調節器におけ
る水位設定値を変化させる関数発生器とを有することを
特徴とする、排熱回収ボイラのドラム水位制御架・飴。 λ排ガスの有する熱量に対応する信号は、缶水温度検出
器からの検出信号で4)ること全特徴とする。特許請求
の範囲第1項記載の排熱回収ボイラのドラム水位制御装
置。 3、排ガスの有する熱量に対応する信号は、排ガス温度
検出器からの検出信号であることを特徴とする特許請求
の範、間第1項1記載の排熱回収ボイラのドラム水位制
御装置。 仏排ガスの有する熱量に対応する信号は、ガスタービン
負荷検出器からの検出48号で、あること’!il:特
徴とする、特許請求の範囲第1項記載の排熱回収ボイラ
のドラム水位制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13946682A JPS5929901A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 排熱回収ボイラのドラム水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13946682A JPS5929901A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 排熱回収ボイラのドラム水位制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5929901A true JPS5929901A (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=15245885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13946682A Pending JPS5929901A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | 排熱回収ボイラのドラム水位制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5929901A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5942405U (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-19 | バブコツク日立株式会社 | 廃熱ボイラのドラム水位制御装置 |
JPS62242706A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-23 | 小名浜製錬株式会社 | 転炉ボイラ−ドラムの水位レベル制御方法 |
JPS6414504A (en) * | 1987-03-31 | 1989-01-18 | Toshiba Corp | Stop control method and apparatus for compound cycle generation plant |
JPH05126308A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Miura Co Ltd | 貫流型排熱ボイラの水位制御方法およびその装置 |
JP2010133701A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | General Electric Co <Ge> | 容器内の液位制御のためのシステムおよび方法 |
-
1982
- 1982-08-11 JP JP13946682A patent/JPS5929901A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5942405U (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-19 | バブコツク日立株式会社 | 廃熱ボイラのドラム水位制御装置 |
JPS62242706A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-23 | 小名浜製錬株式会社 | 転炉ボイラ−ドラムの水位レベル制御方法 |
JPS6414504A (en) * | 1987-03-31 | 1989-01-18 | Toshiba Corp | Stop control method and apparatus for compound cycle generation plant |
JPH05126308A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Miura Co Ltd | 貫流型排熱ボイラの水位制御方法およびその装置 |
JP2010133701A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | General Electric Co <Ge> | 容器内の液位制御のためのシステムおよび方法 |
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