JPS6346387A - 復水器冷却水供給装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、蒸気タービンプラントにおいて、複数台の復
水器に最適冷却水流量を供給するよう改善した復水器冷
却水供給装置に関する。

（従来の技術） 蒸気タービンプラントにおいて、１台以上の可動翼形循
環水ポンプ（以下ＣＷＰと略す）により、共通冷却水母
管を用いて複数台の復水器に冷却水を供給する設備があ
る１例えば、第３図に可動翼形ＣＷＰ２台、共通冷却水
母管１条、復水器および蒸気タービン３台を有する設備
が示されている。

第３図において、取水口１よりそれぞれ可動翼３および
５を有する可動翼形ＣＷＰ２および４によって汲み上げ
られた海水は、共通冷却水母管６を通り、各復水器７，
１０．１３へ供給される。各復水器７，１０．１３へ供
給された冷却水は、各蒸気タービン８．１１．１４の排
出蒸気と熱交換され、冷却水流量調節弁９．１２．１５
を介して放水口１６へと流れる。また共通冷却水母管６
には温度検出器１７が、各復水器の冷却水管には流量検
出器１８，２１．２４が、各復水器には真空度検出器１
９，２２．２５が設置されてしする。

そして各蒸気タービン８，１１．１４に発電機２０，２
３．２６が直結されている。

このように従来のシステムでは、各復水器７゜１０、１
３の冷却水必要流量の合計のみを用いて可動翼開度を制
御しているものであり、流量検出器１８゜２１．２４を
付属させていても制御に使用せずにたシ一般監視に用い
られており、また各復水器７，１０゜１３の冷却水弁は
、一定開度で使用していた。この設備における共通冷却
水母管６に流れる冷却水流量は、可動翼形ＣＷＰ２およ
び４を制御することによって調節される。この可動翼形
ＣＷＰ２および４の制御システムを第４図に示している
。第４図において、各蒸気タービン８，１１．１４に直
結した発電機２０，２３．２６の出力は、加算器２７に
入力されてトータルの発電機出力として出力される。こ
の出力されたトータル発電機出力と冷却水入口温度１７
とは、関数発生器２８に入力される。関数発生器２８は
、発電機出力と冷却水温度とより復水器７，１０゜１３
の最適真空度を得るために必要な最低流量を計算して出
力する。

この関数発生器２８で計算された冷却水流量と、ＣＷＰ
の運転台数とが関数発生器２９へ入力される。

関数発生器２９は、関数発生器２８で計算された冷却水
量およびこれを確保するために必要なＣＷＰの運転台数
ＭｏにもとずいてＣＷＰの可動翼開度を計算して出力す
る。この場合ＣＷＰのシステムヘッドは一定とした設定
となっている。関数発生器２９で計算された可動翼開度
は、加算器３０へ入力される。また加算器３０には、蒸
気タービンの負荷上昇時に冷却水流量を先行的に確保す
るための先行信号ＳＯが入力される。加算器３０の出力
は、変化率制限器３１を介して上下限制限器３２を通り
、各ＣＷＰ可動翼のコントローラ３３および３４へ入力
され、各ＣＷＰ２，４の可動翼開度を制御する。なお、
変化率制限器３１および上下限制限器３２の制限値ＣＷ
Ｐの運転台数により設定されている。

（糖Ｇ吠ηぺ（リヒ３３１雫妥） しかし、以上のシステムでは、各蒸気タービン８．１１
．１４が同じ負荷で運転している場合は、問題がないが
、各蒸気タービン８，１１．１４が蒸気タービンが互い
に異なる負荷で運転している場合には、各復水器７，１
０．１３の冷却水流量が均等配分されるため、以下のよ
うな間層が生じる。すなわち、高い負荷で運転している
蒸気タービンの復水器には、必要冷却水流量が確保でき
なくなり、また低い負荷で運転している蒸気タービンの
復水器には、必要冷却水流量以上の冷却水が供給される
可能性がある。必要冷却水流量が確保できなくなると、
その復水器の真空度は低下し、その蒸気タービンは、非
常に効率の悪い運転状態となる。また必要冷却水流量以
上の冷却水を供給することは、ＣＷＰの運用上から効率
低下につながる。

本発明の目的は、上記問題点を解決するためになされた
もので１台以上のＣＷＰで共通冷却水母管を用いて複数
台の復水器に冷却水を供給している蒸気タービンプラン
トにおいて、ＣＷＰの動力削減および蒸気タービンの高
効率運用を図ることのできる復水器冷却水供給装置を提
供するにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による蒸気タービンプラントの復水器冷却水供給
装置は、複数台のＣＷＰにより共通冷却水母管を用いて
複数台の復水器へ冷却水を供給している設備において、
各復水器の真空度、各復水器への冷却水流量、各発電機
の出力および共通冷却水母管での冷却水温度を用いて各
復水器に最適冷却水流量を供給するようＣＷＰの可動翼
および復水器の冷却水流量調節弁の開度を制御するよう
構成したことを特徴とする。

（作用） すなわち、発電機出力、冷却水入口温度および復水器の
真空度から各蒸気タービンの運転状態に応じた冷却水流
量を各復水器に供給すると同時に、各復水器の必要冷却
水流量の内最大の冷却水流量とＣＷＰの運転台数とから
、可動翼開度を制御して最適の冷却水量になるように制
御するものである。

（実施例） 以下本発明を第１図および第２図に示す実施例について
説明する。本発明が適用される蒸気タービンプラントの
復水器に対する冷却水供給設備は、第３図の系統と同一
であり、同一部分は同一符号を付し、その説明を省略す
る。また本発明においては、その冷却水供給設備の制御
システムの改善に特徴を有するもので、第４図に示す従
来のシステムと同一部分には、同一符号を付してその説
明を省略する。

本発明による冷却水供給装置の制御システムを示す第１
図において、第３図に示す各復水器７゜１０、１３の冷
却水流量調節弁９．１２．１５および可動翼形ＣＷＰ２
，４の可動翼３，５に対する開度制御系を各列に組んで
いる。すなわち、各発電機出力２０゜２３、２６および
冷却水入口温度１７が各列の関数発生器３５，４５．５
５に入力され、各関数発生器３５，４５．５５はこれら
の入力を基にして各復水器７，１０．１３に必要な冷却
水流量を計算して出力する。

また一方、各発電機出力２０，２３，２６および冷却水
入口温度１７は、関数発生器３６，４６．５６に入力さ
れ、この各関数発生器３６，４６．５６にこれらの入力
を基に各復水器７，１０．１３に対する最適な真空度を
出力する。この各関数発生器３６，４６．５６で得られ
た値と各復水器の実真空度１９，２２．２５とが減算器
３７，４７．５７に入力され、この各減算器３７．４７
．５７からは、最適真空度と実真空度の差が主力される
。復水器の圧力変動によって制御信号が撹乱されるのを
防ぐため、この差の信号は不感帯回路３８，４８．５８
を介して関数発生器３９，４９．５９に送られる。この
関数発生器３９゜４９、５９は、この差の信号および冷
却水入口温度１７を入力として必要冷却水流量の補正信
号を出力する。

加算器４０　、５０　、６０では、前記の関数発生器３
５，４５゜５５から出力された各復水器７，１０．１３
に対する必要冷却水流量に、関数発生器３９，４９，５
９がらの補正信号および蒸気タービン８，１１．１４の
負荷上昇時に冷却水流量を先行的に確保するための先行
信号ｓＯが加算され、この出力が各復水器７，１０．１
３に対する最終的な必要冷却水流量となる。この加算器
４０゜５０、６０の値と測定された実際の冷却水流量と
の差が減算器４１，５１．６１より出力され、この減算
器４１゜５１、６１の信号が変化率制限器４２，５２，
６２および上限制限器４３，５３．６３を介して各冷却
水の流量調節弁９゜１２．１５のコントローラ４４，５
４．６４に送られる。

一方、各冷却水流量調節弁９．１２．１５に対する弁開
度制御系の動きと同時に、可動形ＣＷＰ２，４の可動翼
３，５に対する開度制御系も作動を開始している。すな
わち、各制御系の加算器４０，５０．６０で補正された
最終的な冷却水必要流量は、加算器６５で加算されて３
つの復水器７，１０．１３に必要な冷却水流量の合計が
計算される。また他方では、高値選択器６６で各制御系
の加算器４０，５０．６０からの各復水器の必要冷却水
流量の内最大の冷却水流量を選択し、関数発生器６７へ
出力する。この関数発生器６７では、高値選択器６６で
選択された最大の冷却水流量を基に高値選択器６６で選
択された制御系の冷却水流量調節弁開度が全開とするた
めの必要なｃｗｐ全揚程を出力する。

関数発生器６８では、前記の関数発生器６７がら出力さ
れたＣＷＰ全揚程に加算器６５で計算された３つの復水
器７，１０．１３に必要な冷却水流量の合計値信号およ
びＣＷＰの運転台数Ｍｏを基にＣＷＰの可動翼開度を計
算して出力する。関数発生器６８で計算されたＣＷＰの
可動翼開度は、変化率制限器６９を介して上下限制限器
７０へ入力され、各ＣＷＰ可動翼のコントローラ７１、
および７２へ入力され、各ＣＷＰ２，４の可動翼開度３
５をＭ御する。なお、変化率制限器６９．および上下限
制限器、７０の制限値はＣＷＰの運転台数により設定さ
れている。

このように第１図に示す一実施例では、複数台のＣＷＰ
２，４で共通冷却水母管６を用いて複数台の復水器７，
１０．１３に冷却水を供給する設備において、９！電機
出力２０．２３，２６、冷却水入口温度１７、および復
水器の真空度１９，２２，２５などを基に各蒸気タービ
ン８，１１．１４の運転状態に応じた最適な冷却水流量
を各復水器に供給するように冷却水流量を制御するもの
で、各復水器７，１０．１３には、各蒸気タービン８，
１１．１４の運転状態に応じた最適な冷却水流量が供給
されることになる。したがって、各蒸気タービン８，１
１．１４の運転状態に応じた最適なＣＷＰ２，４および
冷却水流量調節弁９．１２．１５を含む冷却水系の運用
が可能となる。

また第４図に示す従来の制御システムが、３台の発電機
出力２０，２３．２６の合計および冷却水入口温度１７
からＣＷＰ２，４の可動翼３，５の開度を求め、ｃｗｐ
の可動翼開度をこの値に一致させるという開ループ型の
制御システムであるのに比べ、本発明の第１図に示す実
施例による制御システムは、各復水器に供給される冷却
水流量およびその合計値を用いて各冷却水の流量調整弁
９．１２．１５の開度をフィードバック制御すると云う
閉ループ型の制御システムである。この結果、本発明の
制御システムに従来の制御システムに比べて安定がっ良
好な制御が可能であること、制御システム内に入る外乱
の制御結果への影響が小さいことなどのすぐれた特徴を
も有する。

次に第２図に示す本発明の他の実施例においては、蒸気
タービンプラントを建設する現地の環境保全のために、
冷却水の出入口の温度差が７℃以内に押さえるよう取り
決められているが、この取り決めに対応するため、必要
冷却水流量を冷却水の復水器への入口温度および冷却水
の復水器からの出口温度の差が７℃以内に納まるように
補正する装置を付加したものである。

すなわち、第２図において、冷却水の出口温度と入口温
度の差を減算器７２，７４．７６で計算して関数発生器
７３，７５．７７に入力する。この関数発生器７３゜７
５、７７は、冷却水の出入口温度差に応じて冷却水必要
流量を加算的に補正する信号を出力し、加算器４０，５
０．６０に送る。特に冷却水の出入口温度差が７℃を越
える場合には、関数発生器７３，７５．７７は大きな値
を出力し、冷却水必要流量を大きくして冷却水の流量を
大きくし、結果として冷却水の出入口温度差が７℃以内
に納まるよう制御するものである。

このほかの冷却水流量調節弁９．１２．１５およびＣｗ
ｐ可動翼３，５に対する開度制御系の動作およびその効
果は、第１図の一実施例と同様であるからその説明を省
略する。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、複数台のＣＷＰで共通
冷却水母管を用いて複数台の復水器に冷却水を供給する
設備において、各蒸気タービンの運転状態に応じた最適
な冷却水流量を各復水器に供給するよう構成したことに
より、ＣＷＰの動力削減および蒸気タービンの高効率運
用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蒸気タービンプラントの復水器冷
却水供給装置の一実施例を示す制御系統図、第２図は本
発明の他の実施例を示す制御系統図、第３図は従来の復
水器の冷却水供給設備を示す系統図、第４図は従来の冷
却水流量制御装置を示す制御系統図である。 ２．４・・・可動翼形ＣＷＰ ３．５・−ＣＷＰ（７）可ａ１ ６・・・共通冷却水母管　　　　７，１０．１３・・・
復水器８．１１．１４・・・蒸気タービン ９．１２．１５・・・復水器冷却水調整弁１７・・・冷
却水入口温度検出器 １８．２１，２４・・・冷却水流量検出器１９．２２，
２５・・・真空度検出器 ２０．２３．２６・・・発電機 ３８．４８，５８・・・不感帯回路 ６６・・・高値選択器 ４２．５２，６２，６９・・・変化率制限器４３．５３
，６３，７０・・・上下限制限器代理人　弁理士　則　
近　豫　佑 同　　三俣弘文

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数台の可動翼形循環水ポンプにより共通冷却水
   母管を用いて複数台の復水器へ冷却水を供給する蒸気タ
   ービンプラントにおいて、各復水器の真空度、各復水器
   への冷却水流量、各発電機の出力および共通冷却水母管
   の冷却水温度を用いて、各復水器に必要とする最適冷却
   水流量を供給するよう可動翼形循環水ポンプの可動翼お
   よび各復水器の冷却水流量調節弁の開度を制御するよう
   構成したことを特徴とする復水器冷却水供給装置。
2. （２）複数台の可動翼形循環水ポンプにより共通冷却水
   母管を用いて複数台の復水器へ冷却水を供給する蒸気タ
   ービンプラントにおいて、各復水器の必要とする冷却水
   流量の内、最大の冷却水流量を用いて、可動翼形循環水
   ポンプの必要ヘッドを決定し、可動翼形循環水ポンプの
   可動翼開度を制御するように構成したことを特徴とする
   復水器冷却水供給装置。