JPH02161203A - ドレン水位制御方法および装置 - Google Patents
ドレン水位制御方法および装置Info
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- JPH02161203A JPH02161203A JP31589388A JP31589388A JPH02161203A JP H02161203 A JPH02161203 A JP H02161203A JP 31589388 A JP31589388 A JP 31589388A JP 31589388 A JP31589388 A JP 31589388A JP H02161203 A JPH02161203 A JP H02161203A
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、給水加熱器或は湿分分離器等におけるドレン
の水位制御方法および装置に係り、特に負荷変化が大き
く給水加熱器内等のドレンがフラッシュして急激な水位
上昇が発生した場合においても、適切な水位制御ができ
るようにしたドレンの水位制御方法および装置に関する
。
の水位制御方法および装置に係り、特に負荷変化が大き
く給水加熱器内等のドレンがフラッシュして急激な水位
上昇が発生した場合においても、適切な水位制御ができ
るようにしたドレンの水位制御方法および装置に関する
。
(従来の技術)
一般に、火力または原子力発電プラントにおいては、プ
ラントの熱効率を高めるために複数個の給水加熱器を配
設し、タービンからの抽気によりボイラまたは原子炉に
送る給水の加熱が行なわれている。
ラントの熱効率を高めるために複数個の給水加熱器を配
設し、タービンからの抽気によりボイラまたは原子炉に
送る給水の加熱が行なわれている。
第3図は上記給水加熱器等の給水系の構成および水位制
御系統を示す図であって、復水器1からの給水は、給水
管2を通って順次器内圧力が高くなる複数の給水加熱器
3,4.5に順次流入し、そこで加熱管を介して加熱さ
れた後図示しないボイラまたは原子炉に送られる。一方
、タービンから抽出された抽気蒸気はそれぞれ抽気管6
を通って各給水加熱器3,4.5に供給され、そこで給
水と熱交換した後ドレンとなる。このドレンはその時点
ではまだ保有熱を有しているため、ドレン管7を介して
低圧側の次段給水加熱器に送られ、給水の加熱源の一部
として供される。
御系統を示す図であって、復水器1からの給水は、給水
管2を通って順次器内圧力が高くなる複数の給水加熱器
3,4.5に順次流入し、そこで加熱管を介して加熱さ
れた後図示しないボイラまたは原子炉に送られる。一方
、タービンから抽出された抽気蒸気はそれぞれ抽気管6
を通って各給水加熱器3,4.5に供給され、そこで給
水と熱交換した後ドレンとなる。このドレンはその時点
ではまだ保有熱を有しているため、ドレン管7を介して
低圧側の次段給水加熱器に送られ、給水の加熱源の一部
として供される。
上記給水加熱器は一般に給水が高圧なため、管式熱交換
器が採用され、加熱器内に給水を流し、管外に抽気蒸気
およびそのドレンを流動させ、加熱管を介してその内外
表面で熱交換を行なうようになっている。したがって、
給水加熱器胴肉にはドレンが滞留するので、ドレン水位
を適切に制御して、熱効率のよい熱交換ができるように
水位制御装置が設けられている。
器が採用され、加熱器内に給水を流し、管外に抽気蒸気
およびそのドレンを流動させ、加熱管を介してその内外
表面で熱交換を行なうようになっている。したがって、
給水加熱器胴肉にはドレンが滞留するので、ドレン水位
を適切に制御して、熱効率のよい熱交換ができるように
水位制御装置が設けられている。
すなわち、各給水加熱器3,4.5のドレンを低圧側の
給水加熱器に送給するドレン管7にはそれぞれ第1の調
節弁8が設けられており、また各給水加熱器には、各給
水加熱器内のドレン水位が異常に高くなった場合に、低
圧側の給水加熱器をバイパスしてドレンを直接復水器1
に逃す第2のドレン管9がそれぞれ設けられ、その第2
のドレン管9にはそれぞれ第2の調節弁10が設けられ
ている。
給水加熱器に送給するドレン管7にはそれぞれ第1の調
節弁8が設けられており、また各給水加熱器には、各給
水加熱器内のドレン水位が異常に高くなった場合に、低
圧側の給水加熱器をバイパスしてドレンを直接復水器1
に逃す第2のドレン管9がそれぞれ設けられ、その第2
のドレン管9にはそれぞれ第2の調節弁10が設けられ
ている。
一方、各給水加熱器3,4.5には、それぞれ標準水位
検出器11および高水位検出器12が設けられており、
上記標準水位検出器1】からの検出信号が第1の調節計
13に入力され、そこで標準水位設定信号と比較され、
その偏差信号によって第1の調節弁8の開度が制御され
るようにしである。また高水位検出器12からの検出信
号は第2の調節計14に入力され、そこで高水位設定信
号と比較され、その偏差信号によって第2の調節弁10
の開度か制御されるようにしである。なお、図中符号6
aは各抽気管6に設けられた逆止弁である。
検出器11および高水位検出器12が設けられており、
上記標準水位検出器1】からの検出信号が第1の調節計
13に入力され、そこで標準水位設定信号と比較され、
その偏差信号によって第1の調節弁8の開度が制御され
るようにしである。また高水位検出器12からの検出信
号は第2の調節計14に入力され、そこで高水位設定信
号と比較され、その偏差信号によって第2の調節弁10
の開度か制御されるようにしである。なお、図中符号6
aは各抽気管6に設けられた逆止弁である。
しかして、定常運転状態では上記標準水位検出器11か
らの信号を受ける第1の調節計13により第1の調節弁
8を開閉制御することにより、各給水加熱器のドレンが
次段の給水加熱器に送られ、各給水加熱器内の水位が制
御される。そして、タービン負荷が急激に変動して負荷
が下った場合には、上述の如きドレンの排出ができにく
くなり給水加熱器内の水位が上昇するため、高水位検出
器12が作動し、第2の調節弁10が開らかれ、第2の
ドレン管9を介してドレンが直接復水器1に排出され、
高水位での水位制御が行なわれる。また、さらにドレン
が抽気管6を通ってタービンに逆流して過冷却現象(ウ
ォータインダクション)等の重大事故が起こることを防
止するため、給水加熱器内の水位が警報水位を越えた成
膜定水位に達したときに、抽気管6に設けられている逆
止弁6aを強制的に全閉する方法が採用されている。
らの信号を受ける第1の調節計13により第1の調節弁
8を開閉制御することにより、各給水加熱器のドレンが
次段の給水加熱器に送られ、各給水加熱器内の水位が制
御される。そして、タービン負荷が急激に変動して負荷
が下った場合には、上述の如きドレンの排出ができにく
くなり給水加熱器内の水位が上昇するため、高水位検出
器12が作動し、第2の調節弁10が開らかれ、第2の
ドレン管9を介してドレンが直接復水器1に排出され、
高水位での水位制御が行なわれる。また、さらにドレン
が抽気管6を通ってタービンに逆流して過冷却現象(ウ
ォータインダクション)等の重大事故が起こることを防
止するため、給水加熱器内の水位が警報水位を越えた成
膜定水位に達したときに、抽気管6に設けられている逆
止弁6aを強制的に全閉する方法が採用されている。
また、第3図において符号15は湿分分離器であって、
その湿分分離器15のドレンタンク15aにも標準水位
検出器11および高水位検出器12が設けられており、
標準水位検出器11からの検出信号が調節計13を介し
て第1の調節弁8に加えられ、ドレンタンク15a内の
ドレンが低温側の給水加熱器4に供給される。また、高
水位検出器12からの検出信号は調節計14を介して第
2の調節弁10に加えられ、ドレンタンク15a内のド
レンタンク水位が上昇すると上記第2の調節弁10が制
御され、ドレンが直接復水器1に排出される。
その湿分分離器15のドレンタンク15aにも標準水位
検出器11および高水位検出器12が設けられており、
標準水位検出器11からの検出信号が調節計13を介し
て第1の調節弁8に加えられ、ドレンタンク15a内の
ドレンが低温側の給水加熱器4に供給される。また、高
水位検出器12からの検出信号は調節計14を介して第
2の調節弁10に加えられ、ドレンタンク15a内のド
レンタンク水位が上昇すると上記第2の調節弁10が制
御され、ドレンが直接復水器1に排出される。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、前記タービン負荷変動時のドレン排出能力の
低下は、タービン油気量等が減少し給水′加熱器或はド
レンタンク内の圧力が低下するため、給水加熱器内等に
滞留しているドレンおよびドレン管7.9内のドレンが
過飽和状態になり自己蒸発して、ドレン部全体が気液二
相流の状態になり、これにより第1の調節弁8の重量流
量特性がドレン111柑流の重量流量特性と変わり、流
れにくくなるためである。そのため、同じ重二流二を流
すためには、第1の調節弁の弁開度を開ける方向に制御
する必要があるが、弁開度の制御信号は給水加熱器等の
水位検出器の水位信号を調節計で演算して出力しており
、タービン負荷変動時のドレンの自己蒸発(フラッシュ
)による体積流量の増加と調節弁の気液二相流によるド
レンの重量流量排出低下により上昇する水位を検出して
調節弁を制御している。
低下は、タービン油気量等が減少し給水′加熱器或はド
レンタンク内の圧力が低下するため、給水加熱器内等に
滞留しているドレンおよびドレン管7.9内のドレンが
過飽和状態になり自己蒸発して、ドレン部全体が気液二
相流の状態になり、これにより第1の調節弁8の重量流
量特性がドレン111柑流の重量流量特性と変わり、流
れにくくなるためである。そのため、同じ重二流二を流
すためには、第1の調節弁の弁開度を開ける方向に制御
する必要があるが、弁開度の制御信号は給水加熱器等の
水位検出器の水位信号を調節計で演算して出力しており
、タービン負荷変動時のドレンの自己蒸発(フラッシュ
)による体積流量の増加と調節弁の気液二相流によるド
レンの重量流量排出低下により上昇する水位を検出して
調節弁を制御している。
ところで、給水加熱器等の標準水位検出器11および高
水位検出器12は、第4図に示すように、フロート16
.17に作用する浮力を利用したフロート式もしくは差
圧式(図示せず)が用いられており、両水位検出器の下
部と上部がバランス管18.19によって給水加熱器3
等に接続され、給水加熱器内のドレン水位と同レベルの
水位が水位検出器内笠にも発生するようになっている。
水位検出器12は、第4図に示すように、フロート16
.17に作用する浮力を利用したフロート式もしくは差
圧式(図示せず)が用いられており、両水位検出器の下
部と上部がバランス管18.19によって給水加熱器3
等に接続され、給水加熱器内のドレン水位と同レベルの
水位が水位検出器内笠にも発生するようになっている。
また、通常標準水位検出器11は標準水位(NWL)の
位置に配設され、高水位検出器12は高水位(HNWL
)の位置に配設されているため、標準水位検出器11内
のフロート16はドレンの中に没しているか、高水位検
出器12内のフロート17はドレンの中に没していない
状態になっている。
位置に配設され、高水位検出器12は高水位(HNWL
)の位置に配設されているため、標準水位検出器11内
のフロート16はドレンの中に没しているか、高水位検
出器12内のフロート17はドレンの中に没していない
状態になっている。
第5図は、タービン負荷変動が大きく、急激な圧力降下
が生じた場合において、給水加熱器の標準水位検出器1
1と高水位検出器12からの水位記録を表示したもので
あって、横軸を時間軸として、aは負荷変化を、bは高
水位信号を、モしてCは標準水位信号を示している。そ
こで、時間Tにおいて負荷が急激に変化した場合、高水
位信号すはしばらくして水位上昇を示し、HNWLでほ
ぼ一定に達した後また元の位置に戻っている。これに対
し、標章水位信号CはNWLの位置を中心として少し変
動するが一定の値を示しており、時間Tにおいて負荷が
急激に変化した後も特に大きな変化を示さず、NWLの
位置近傍を変動しているだけだが、高水位信号すが下が
る時間には急激にLWLに低下する。このため、これら
の高水位信号を検出して第1および第2の調節計で演算
して制御されている第1および第2の調節弁の弁開度は
、第6図に示すようになる。すなわち、高水位信号すを
受けて、次段の給水加熱器をバイパスして直接復水器1
にドレンを逃す第2のドレン管9に設けられている第2
の調節弁10の弁開度eは、負荷変化開始時間Tに対し
てしばらくして弁開度が大きくなり、50%近傍で或時
間一定になり、その後急激に0%に戻って全開となる。
が生じた場合において、給水加熱器の標準水位検出器1
1と高水位検出器12からの水位記録を表示したもので
あって、横軸を時間軸として、aは負荷変化を、bは高
水位信号を、モしてCは標準水位信号を示している。そ
こで、時間Tにおいて負荷が急激に変化した場合、高水
位信号すはしばらくして水位上昇を示し、HNWLでほ
ぼ一定に達した後また元の位置に戻っている。これに対
し、標章水位信号CはNWLの位置を中心として少し変
動するが一定の値を示しており、時間Tにおいて負荷が
急激に変化した後も特に大きな変化を示さず、NWLの
位置近傍を変動しているだけだが、高水位信号すが下が
る時間には急激にLWLに低下する。このため、これら
の高水位信号を検出して第1および第2の調節計で演算
して制御されている第1および第2の調節弁の弁開度は
、第6図に示すようになる。すなわち、高水位信号すを
受けて、次段の給水加熱器をバイパスして直接復水器1
にドレンを逃す第2のドレン管9に設けられている第2
の調節弁10の弁開度eは、負荷変化開始時間Tに対し
てしばらくして弁開度が大きくなり、50%近傍で或時
間一定になり、その後急激に0%に戻って全開となる。
これに対し、標章水位信号を受けて次段給水加熱器にド
レンを送るドレン管7に設けられている第1の調節弁8
の弁開度dは、はぼ50%前後でlII ilされてお
り、負荷変化開始時間T後も、余り大きな変化がなく、
しばらくして第2の調節弁10の弁開度が0%に移行す
る時期に、第1の調節弁8が徐々に0%に移行している
。
レンを送るドレン管7に設けられている第1の調節弁8
の弁開度dは、はぼ50%前後でlII ilされてお
り、負荷変化開始時間T後も、余り大きな変化がなく、
しばらくして第2の調節弁10の弁開度が0%に移行す
る時期に、第1の調節弁8が徐々に0%に移行している
。
これらの結果から、急激な負荷変化時におけるフラッシ
ュによる水位上昇に対しては、標準水位検出器11が有
効に作用しておらず、そのため給水加熱器の水位を制御
する第1の調節弁8を有効に動作させることができない
ことが判明した。
ュによる水位上昇に対しては、標準水位検出器11が有
効に作用しておらず、そのため給水加熱器の水位を制御
する第1の調節弁8を有効に動作させることができない
ことが判明した。
この現象を解明するため、第7図に示す試験装置を製作
して急激な圧力降下時におけるフラッシュによる容積増
加に伴う水位上昇の両水位検出器11.12の水位信号
と容器20内を可視化した窓により記録した目視レベル
とを比較した。
して急激な圧力降下時におけるフラッシュによる容積増
加に伴う水位上昇の両水位検出器11.12の水位信号
と容器20内を可視化した窓により記録した目視レベル
とを比較した。
試験は容器20内に圧力の高い飽和水を基準水位まで溜
めて、容器20の上部に設けたバルブ21を急開して低
圧の容器(図示せず)に開放することにより容器20内
の圧力を急激に降下させることで行なった。
めて、容器20の上部に設けたバルブ21を急開して低
圧の容器(図示せず)に開放することにより容器20内
の圧力を急激に降下させることで行なった。
第8図は、バルブ21を急開して容器20内が減圧して
飽和水がフラッシュしてドレン部容積が増加した状態を
例示したもので、バルブ21を開ける前の初期水位(N
WL)に対し目視レベルの頂点は、高水位検出器12の
設置位置まで達している。
飽和水がフラッシュしてドレン部容積が増加した状態を
例示したもので、バルブ21を開ける前の初期水位(N
WL)に対し目視レベルの頂点は、高水位検出器12の
設置位置まで達している。
容器20内の飽和水のフラッシュによる容積増加に伴う
水位上昇の過渡状態の記録を示したものが、第9図であ
り、横軸は時間、縦軸は水位を表わしており、また実線
fは容器20内の目視水位、破線gは標準水位検出器1
1の水位信号の記録、破線りは高水位検出器12の水位
信号の記録をそれぞれ表わしている。
水位上昇の過渡状態の記録を示したものが、第9図であ
り、横軸は時間、縦軸は水位を表わしており、また実線
fは容器20内の目視水位、破線gは標準水位検出器1
1の水位信号の記録、破線りは高水位検出器12の水位
信号の記録をそれぞれ表わしている。
そこで、横軸の0点は減圧開始点を示しており、目視水
位fは初期のNWLから急激に上昇しピークに達した後
減少して下がり、さらに低圧の容器に流出したフラッシ
ュ蒸気に相当するドレン重量分だけ、最終的に初期のN
WLより水位が下がっている。一方、標準水位検出器1
1の水位信号の記録gは、減圧開始点で少し上昇がみら
れるだけで、減圧ととともにフラッシュして低圧の容器
に流出した蒸気にト目当するドレン重量分に比例して初
期のNWLより低下している。これは水位検出器が浮力
を利用して検出する機構になっているため、容器内の飽
和水の重量が一定なら、フラッシュして飽和水の容積が
変わってもフロートに作用する力は変わらず、多少フラ
ッシュ時の気泡が流動する時の動的変化で少し変化する
程度であるからである。また、差圧により水位を検出す
る水位検出器についても同様に、容器内の飽和水の重量
が一定なら飽和水の容積が変っても重量にもとづく差圧
は変らないので、同じように殆ど水位変化としては検出
されない。
位fは初期のNWLから急激に上昇しピークに達した後
減少して下がり、さらに低圧の容器に流出したフラッシ
ュ蒸気に相当するドレン重量分だけ、最終的に初期のN
WLより水位が下がっている。一方、標準水位検出器1
1の水位信号の記録gは、減圧開始点で少し上昇がみら
れるだけで、減圧ととともにフラッシュして低圧の容器
に流出した蒸気にト目当するドレン重量分に比例して初
期のNWLより低下している。これは水位検出器が浮力
を利用して検出する機構になっているため、容器内の飽
和水の重量が一定なら、フラッシュして飽和水の容積が
変わってもフロートに作用する力は変わらず、多少フラ
ッシュ時の気泡が流動する時の動的変化で少し変化する
程度であるからである。また、差圧により水位を検出す
る水位検出器についても同様に、容器内の飽和水の重量
が一定なら飽和水の容積が変っても重量にもとづく差圧
は変らないので、同じように殆ど水位変化としては検出
されない。
これに対し、高水位検出器11の水位信号の記録りは、
減圧開始後急激に水位上昇し、或ビーク値を示した後下
がって初期値のHNWLに戻る。
減圧開始後急激に水位上昇し、或ビーク値を示した後下
がって初期値のHNWLに戻る。
これは高水位検出器内には減圧開始前は密度の小さい飽
和蒸気だけがフロートに浮力として作用しているため、
減圧開始後飽和水がフラッシュして混合し蒸気−飽和水
となって水位が上昇するため、この密度の大きい混合し
た蒸気−飽和水が高水位検出器12に入り、フロートに
浮力を作用させ、結局水位信号として検出されるためで
ある。この原理は差圧により水位を検出する水位検出器
についても同様であり、密度の大きい蒸気−飽和水の混
合物が水位検出器に達したときに水位差として検出され
る。
和蒸気だけがフロートに浮力として作用しているため、
減圧開始後飽和水がフラッシュして混合し蒸気−飽和水
となって水位が上昇するため、この密度の大きい混合し
た蒸気−飽和水が高水位検出器12に入り、フロートに
浮力を作用させ、結局水位信号として検出されるためで
ある。この原理は差圧により水位を検出する水位検出器
についても同様であり、密度の大きい蒸気−飽和水の混
合物が水位検出器に達したときに水位差として検出され
る。
このようにタービン負荷変化が大きく急激な圧力降下を
生じた場合には、ドレンの急激なフラッシュの容積増加
による水位上昇が初期においては支配的であり、このよ
うな水位上昇に対しては標準水位検出器11の検出信号
は前述のように殆ど変化しないため、ドレン量を制御す
る第1の調節弁8はほぼ一定開度のままに保たれており
、しかも第1の調節弁8の上流側が気液二相流になって
いるためドレンの排出は減少される。したがって、給水
加熱器内のドレン水位は急激に上昇する。そのため、高
水位検出器12による水位信号で次段給水加熱器をバイ
パスして直接復水器にドレンを流す第2の調節弁10を
開けて水位制御を行なっているが、第1の調節弁と第2
の調節弁の両方でドレンを流しているため、減圧フラッ
シュ終了近傍では逆にドレンを多くυト出してしまう。
生じた場合には、ドレンの急激なフラッシュの容積増加
による水位上昇が初期においては支配的であり、このよ
うな水位上昇に対しては標準水位検出器11の検出信号
は前述のように殆ど変化しないため、ドレン量を制御す
る第1の調節弁8はほぼ一定開度のままに保たれており
、しかも第1の調節弁8の上流側が気液二相流になって
いるためドレンの排出は減少される。したがって、給水
加熱器内のドレン水位は急激に上昇する。そのため、高
水位検出器12による水位信号で次段給水加熱器をバイ
パスして直接復水器にドレンを流す第2の調節弁10を
開けて水位制御を行なっているが、第1の調節弁と第2
の調節弁の両方でドレンを流しているため、減圧フラッ
シュ終了近傍では逆にドレンを多くυト出してしまう。
そのため急激にドレン水位が低下し水位調節弁を急激に
閉めるように作用し、水位制御が不安定となる。
閉めるように作用し、水位制御が不安定となる。
このように、標準水位検出器11によって制御される第
1の調節弁8が有効に作用しない場合には、水位制御が
不安定となり、タービン負荷変化に対応してドレン水位
を制御できなくなる場合が生じる。
1の調節弁8が有効に作用しない場合には、水位制御が
不安定となり、タービン負荷変化に対応してドレン水位
を制御できなくなる場合が生じる。
本発明はこのような点に鑑み、タービン負荷変化が大き
い場合においても、給水加熱器等のドレン水位が異常に
変動しないように適切にドレンを排出できるように調節
弁を制御するようにしたドレン水位制御方法およびその
装置を得ることを目的とする。
い場合においても、給水加熱器等のドレン水位が異常に
変動しないように適切にドレンを排出できるように調節
弁を制御するようにしたドレン水位制御方法およびその
装置を得ることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は、熱交換により凝縮した蒸気のドレンを、標準
水位検出器からの信号によって制御される第1の調節弁
を介して低温側熱交換器に逃すようにするとともに、高
水位検出器からの信号によって制御される第2の調節弁
を介して低温側熱交換器をバイパスして直接復水器に逃
すようにしたドレン水位制御方法において、上記高水位
検出器からの信号が設定値以上になった場合、この信号
を+5rss水位検出器からの信号に優先させて第1の
調節弁に加えその第1の調節弁を制御して、ドレンを低
温側熱交換器に排出するようにしたことを特徴とするも
のであり、また、標準水位検出器と高水位検出器の信号
の変化率を比較し、高水位検出器の信号の変化率が大と
なったとき、この信号を標準水位検出器の信号に加算し
て、上記第1の調節弁を制御するようにしたものである
。
水位検出器からの信号によって制御される第1の調節弁
を介して低温側熱交換器に逃すようにするとともに、高
水位検出器からの信号によって制御される第2の調節弁
を介して低温側熱交換器をバイパスして直接復水器に逃
すようにしたドレン水位制御方法において、上記高水位
検出器からの信号が設定値以上になった場合、この信号
を+5rss水位検出器からの信号に優先させて第1の
調節弁に加えその第1の調節弁を制御して、ドレンを低
温側熱交換器に排出するようにしたことを特徴とするも
のであり、また、標準水位検出器と高水位検出器の信号
の変化率を比較し、高水位検出器の信号の変化率が大と
なったとき、この信号を標準水位検出器の信号に加算し
て、上記第1の調節弁を制御するようにしたものである
。
また、上述のように第1の調節弁および第2の調節弁を
有するドレン水位制御装置において、標準水位検出器と
高水位検出器からの検出信号が加えられ、高値信号を上
記第1の調節弁の調節装置に人力する高値優先器を設け
たことを特徴とする。
有するドレン水位制御装置において、標準水位検出器と
高水位検出器からの検出信号が加えられ、高値信号を上
記第1の調節弁の調節装置に人力する高値優先器を設け
たことを特徴とする。
さらに、標準水位検出器と高水位検出器の両方の信号の
変化率比較器と、高水位検出器の信号変化率が標準水位
検出器の信号変化率より大となったとき、両検出器の信
号を加算して第1の調節弁の調節計に入力する加算器と
を有することを特徴とするものである。
変化率比較器と、高水位検出器の信号変化率が標準水位
検出器の信号変化率より大となったとき、両検出器の信
号を加算して第1の調節弁の調節計に入力する加算器と
を有することを特徴とするものである。
(作 用)
タービン負荷変化が大きい場合には、給水加熱器内或は
ドレンタンク内の凝縮ドレン、低温側熱交換器に接続さ
れているドレン管の第1の調節弁より上流側のドレン、
および復水器に接続されているドレン管の第2の調節弁
より上流側のドレンが、減圧フラ′ツシュして給水加熱
器等のドレン水位が急上昇する。
ドレンタンク内の凝縮ドレン、低温側熱交換器に接続さ
れているドレン管の第1の調節弁より上流側のドレン、
および復水器に接続されているドレン管の第2の調節弁
より上流側のドレンが、減圧フラ′ツシュして給水加熱
器等のドレン水位が急上昇する。
このフラッシュによる初期の急激な容積増加のために発
生する水位上昇は、高水位検出器により検出することが
でき、この水位検出器からの水位信号が第1の調節弁に
対して標準水位検出器からの水位信号に優先して加えら
れ、その第1の調節弁が全開とされる。一方、上記高水
位検出器からの水位信号は第2の調節弁にも加えられて
いるため、第2の調節弁も開方向に制御され、両調節弁
により水位制御が行なわれる。
生する水位上昇は、高水位検出器により検出することが
でき、この水位検出器からの水位信号が第1の調節弁に
対して標準水位検出器からの水位信号に優先して加えら
れ、その第1の調節弁が全開とされる。一方、上記高水
位検出器からの水位信号は第2の調節弁にも加えられて
いるため、第2の調節弁も開方向に制御され、両調節弁
により水位制御が行なわれる。
また、標準水位検出器と高水位検出器の信号の変化率を
比較し、高水位検出器の信号の変化率が大となったとき
、この信号を標準水位検出器のf5号に加算して第1の
調節弁に加えられ、その第1の173I節弁が全開方向
に制御される。
比較し、高水位検出器の信号の変化率が大となったとき
、この信号を標準水位検出器のf5号に加算して第1の
調節弁に加えられ、その第1の173I節弁が全開方向
に制御される。
このようにして、初期の急憑な容積増加による水位上昇
の検知により、第1の調節弁を全開としてその調節弁前
のフラッシュによるドレンの重量流出の排出能力低下を
即座に改善するので、負荷降下前のドレン重量流量の排
出が可能であり、しかもドレン管のドレンがフラッシュ
してドレン容積が増加するのは給水加熱器等の滞留ドレ
ンのフラッシュより時間遅れがあるため、ドレンの容積
が大きく増加する前に排出することができ、給水加熱器
内等の急激なドレン水位上昇を押さえることができ、さ
らに第2の調節弁が作動している時間を短かくすること
にもなる。
の検知により、第1の調節弁を全開としてその調節弁前
のフラッシュによるドレンの重量流出の排出能力低下を
即座に改善するので、負荷降下前のドレン重量流量の排
出が可能であり、しかもドレン管のドレンがフラッシュ
してドレン容積が増加するのは給水加熱器等の滞留ドレ
ンのフラッシュより時間遅れがあるため、ドレンの容積
が大きく増加する前に排出することができ、給水加熱器
内等の急激なドレン水位上昇を押さえることができ、さ
らに第2の調節弁が作動している時間を短かくすること
にもなる。
(実施例)
以下、第1図を参照して本発明の一実施例にっいて説明
する。
する。
第1図は、本発明によるドレン水位制御装置の概略制御
系統の一部を示す図であり、給水加熱器4および湿分分
離器15aのドレンタフ15aには、標準水位を検出す
る標準水位検出器11、および高水位を検出する高水位
検出器12がそれぞれ設けられている。
系統の一部を示す図であり、給水加熱器4および湿分分
離器15aのドレンタフ15aには、標準水位を検出す
る標準水位検出器11、および高水位を検出する高水位
検出器12がそれぞれ設けられている。
一方、上記給水加熱器4およびドレンタフ15aはそれ
ぞれ第1の調節弁8を有するドレン管7にって低温側の
熱交換器である次段給水加熱器3に接続されており、さ
らに上記ドレン管7は第1のa1節弁8の上流側におい
て第2の調節弁10を有する第2のドレン管9により復
水器1に接続されている。
ぞれ第1の調節弁8を有するドレン管7にって低温側の
熱交換器である次段給水加熱器3に接続されており、さ
らに上記ドレン管7は第1のa1節弁8の上流側におい
て第2の調節弁10を有する第2のドレン管9により復
水器1に接続されている。
ところで、上記高水位検出器12からの検出信号は第2
の調節計14に入力され、その第2の調節計14からの
出力信号により第2の調節弁10の開度制御か行なわれ
るようにしである。
の調節計14に入力され、その第2の調節計14からの
出力信号により第2の調節弁10の開度制御か行なわれ
るようにしである。
一方、標準水位検出器11からの検出信号は高値優先器
22に入力せしめられている。また、この高値優先器2
2には前記高水位検出器】2からの検出信号も入力され
ており、この高値優先器22から出力された高値信号が
第1の調節計13に入力され、上記第1の調節計13か
らの出力信号により第1の調節弁8の開度制御が行なわ
れるようにしである。
22に入力せしめられている。また、この高値優先器2
2には前記高水位検出器】2からの検出信号も入力され
ており、この高値優先器22から出力された高値信号が
第1の調節計13に入力され、上記第1の調節計13か
らの出力信号により第1の調節弁8の開度制御が行なわ
れるようにしである。
しかして、今タービン負荷が急激に降下した場合には、
給水加熱器4、ドレン15a1 ドレン管7.9内のド
レンは圧力降下によってフラッシュして、給水加熱器4
内或はドレンタク15a内においては初期のドレン容積
増加により水位上昇が発生する。この場合前述のように
標準水位を検出する標準水位検出器11からの出力信号
は殆ど変化しないが、高水位を検出する高水位検出器1
2は、実水位が高水位設定水位以上になると、その水位
に容易に反応し、高値優先器22に入力される。したが
って、上記高値優先器22からは上記高水位検出器】2
からの信号が第1の調節計13に入力され、そこでP、
1. D演算が行なわれ、その制御信号によって第
1の調節弁8が開方向に制御される。またこれと同時に
、高水位検出器]2の信号は第2の調節計14にも加え
られ、そこでP、 1. D演算か行なわれ、この第
2の調節計14からの出力信号によって第2の調節弁1
0が開方向に制御される。
給水加熱器4、ドレン15a1 ドレン管7.9内のド
レンは圧力降下によってフラッシュして、給水加熱器4
内或はドレンタク15a内においては初期のドレン容積
増加により水位上昇が発生する。この場合前述のように
標準水位を検出する標準水位検出器11からの出力信号
は殆ど変化しないが、高水位を検出する高水位検出器1
2は、実水位が高水位設定水位以上になると、その水位
に容易に反応し、高値優先器22に入力される。したが
って、上記高値優先器22からは上記高水位検出器】2
からの信号が第1の調節計13に入力され、そこでP、
1. D演算が行なわれ、その制御信号によって第
1の調節弁8が開方向に制御される。またこれと同時に
、高水位検出器]2の信号は第2の調節計14にも加え
られ、そこでP、 1. D演算か行なわれ、この第
2の調節計14からの出力信号によって第2の調節弁1
0が開方向に制御される。
そこで、給水加熱器4内或はドレンタク15a内の水位
が高水位設定水位以下になると、高値優先器22からは
標準水位検出器11からの水位信号が出力し、第1の調
節計13に入力され、その第1の調節=113からの出
力信号によって第1の調節弁8の開度が制御される。
が高水位設定水位以下になると、高値優先器22からは
標準水位検出器11からの水位信号が出力し、第1の調
節計13に入力され、その第1の調節=113からの出
力信号によって第1の調節弁8の開度が制御される。
このように給水加熱器或はドレンタフ内の水位制御が行
なわれるので、タービン負荷変化の大きい場合のフラッ
シュによる水位上昇を最も早く検出する高水位検出器の
信号により、第1の調節弁8を強制的に全開するので、
ドレンの容積増加により減少する次段給水加熱器3への
ドレン重量流量を早急に初期のff1m流量に戻すこと
ができる。
なわれるので、タービン負荷変化の大きい場合のフラッ
シュによる水位上昇を最も早く検出する高水位検出器の
信号により、第1の調節弁8を強制的に全開するので、
ドレンの容積増加により減少する次段給水加熱器3への
ドレン重量流量を早急に初期のff1m流量に戻すこと
ができる。
したがって、器内の急激な水位上昇を防止すると同時に
、高水位の状態を短時間にでき、器内のドレン水位制御
が標準水位を制御する第1の調節弁8により主として行
なわれることとなり、安定した水位制御が行なわれる。
、高水位の状態を短時間にでき、器内のドレン水位制御
が標準水位を制御する第1の調節弁8により主として行
なわれることとなり、安定した水位制御が行なわれる。
また、高水位制御において使用される第2の調節弁10
は、通常真空が722mmHgの復水器1に接続されて
いるため、弁の前後差圧が大きく、弁の下流側は高速二
相流となって復水器1に流入しており、長時間使用して
いる復水器内或は配管の構造物に損傷および減肉の加速
を与える因子となっているが、上述のようにこのライン
の使用時間を短時間にすることができることにより、プ
ラントの安全性について改善を図ることができる。
は、通常真空が722mmHgの復水器1に接続されて
いるため、弁の前後差圧が大きく、弁の下流側は高速二
相流となって復水器1に流入しており、長時間使用して
いる復水器内或は配管の構造物に損傷および減肉の加速
を与える因子となっているが、上述のようにこのライン
の使用時間を短時間にすることができることにより、プ
ラントの安全性について改善を図ることができる。
第2図は本発明の他の実施例を示す図であり、標準水位
検出器11からの検出信号は加算器23を介して第1の
調節計13に入力され、そこで標準水位設定信号と比較
され、その偏差信号によって第1の調節弁8の開度が制
御されるようにしである。一方、高水位検出器12から
の検出信号は従来と同様節2の調節計14に人力される
とともに、開閉スイッチ24を介して加算器23に人力
され、標章水位検出器1]からの検出信号に加算される
。
検出器11からの検出信号は加算器23を介して第1の
調節計13に入力され、そこで標準水位設定信号と比較
され、その偏差信号によって第1の調節弁8の開度が制
御されるようにしである。一方、高水位検出器12から
の検出信号は従来と同様節2の調節計14に人力される
とともに、開閉スイッチ24を介して加算器23に人力
され、標章水位検出器1]からの検出信号に加算される
。
また、上記標準水位検出器11と高水位検出器12から
の検出信号はともに変化率比較器25に入力され、そこ
で両名の信号の変化率が比較され、高水位検出器12の
信号変化率が大となったとき、開閉スイッチ24が閉方
向に作動されるようにしである。
の検出信号はともに変化率比較器25に入力され、そこ
で両名の信号の変化率が比較され、高水位検出器12の
信号変化率が大となったとき、開閉スイッチ24が閉方
向に作動されるようにしである。
しかして、タービン負荷が急激に低下した場合、給水加
熱器4或はドレンタンク15a1 ドレン管7.9等の
圧力が降下して給水加熱器4或はドレンタンク15aの
水位上昇が発生すると、前述のように標準水位検出器1
1の信号は殆ど変化しないが、高水位検出器12の信号
は容易に反応する。
熱器4或はドレンタンク15a1 ドレン管7.9等の
圧力が降下して給水加熱器4或はドレンタンク15aの
水位上昇が発生すると、前述のように標準水位検出器1
1の信号は殆ど変化しないが、高水位検出器12の信号
は容易に反応する。
したがって、この反応が変化率比較器25によって検出
され開閉スイッチ24が閉じられ、加算器23において
標章水位検出器11の信号に高水位検出器12の信号が
加算されて第1の調節計13に人力される。そのため第
1の調節計13は高水位検出器12からの信号加算によ
って、標準水位設定値との偏差が増加して、第1の調節
弁8の弁開度が増加される。
され開閉スイッチ24が閉じられ、加算器23において
標章水位検出器11の信号に高水位検出器12の信号が
加算されて第1の調節計13に人力される。そのため第
1の調節計13は高水位検出器12からの信号加算によ
って、標準水位設定値との偏差が増加して、第1の調節
弁8の弁開度が増加される。
このようにタービン負荷変化が大きい場合のフラッシュ
による水位上昇を最も早く検出できる高水位検出器12
の信号により、第1の調節弁8の弁開度を強制的に増加
させるため、第1実施例と同様に、ドレンの容積増加に
より減少する排出ドレンの重量流量を早急に元の重量流
量に戻すことができ、給水加熱器4或はドレンタンク1
5aの水位上昇のピーク直を低く押えることができる。
による水位上昇を最も早く検出できる高水位検出器12
の信号により、第1の調節弁8の弁開度を強制的に増加
させるため、第1実施例と同様に、ドレンの容積増加に
より減少する排出ドレンの重量流量を早急に元の重量流
量に戻すことができ、給水加熱器4或はドレンタンク1
5aの水位上昇のピーク直を低く押えることができる。
以上説明したように、本発明においては、タービン負荷
変化が大きく給水加熱器や湿分分離器等のドレンタフお
よびドレン管内のドレンがフラッシュして急激に水位が
上昇した場合、フラッシュによる急激な水位上昇を感知
できる高水位検出器の信号を標準水位検出器からの信号
に優先させ或は加算して、第1の調節弁を強制的に開く
ので、フラッシュによって減少するドレン重量流量を初
期状態に確保することができ、給水加熱器内等の急激な
水位上昇を抑えることができ、安定な水位制御を行なう
ことができる。しかも、高水位制御を行なう第2の調節
弁の使用時間が短かくなるので、高速二相流に対する配
管および復水器内構造物のJM (Mおよび減肉を減少
させることができる。
変化が大きく給水加熱器や湿分分離器等のドレンタフお
よびドレン管内のドレンがフラッシュして急激に水位が
上昇した場合、フラッシュによる急激な水位上昇を感知
できる高水位検出器の信号を標準水位検出器からの信号
に優先させ或は加算して、第1の調節弁を強制的に開く
ので、フラッシュによって減少するドレン重量流量を初
期状態に確保することができ、給水加熱器内等の急激な
水位上昇を抑えることができ、安定な水位制御を行なう
ことができる。しかも、高水位制御を行なう第2の調節
弁の使用時間が短かくなるので、高速二相流に対する配
管および復水器内構造物のJM (Mおよび減肉を減少
させることができる。
したかって、今後火力発電プラントで多く適用される起
動停止を毎日行なうような運転に対しても安定した水位
制御を行なうことができる。
動停止を毎日行なうような運転に対しても安定した水位
制御を行なうことができる。
第1図は本発明の実施例を示す概略制御系統図、第2図
は本発明の他の実施例を示す概略制御系統図、第3図は
従来の給水加熱器のドレン水位制御装置の概略制御系統
図、第4図は水位検出器の概略構造図、第5図および第
6図は負荷変化が大きい場合における水位検出器検出信
号と調節弁弁開度の記録の一例を示す図、第7図および
第8図は容器内の飽和水がフラッシュする場合の水位検
出器の信号と容器内の目視水位を比較するために使用し
た試験装置およびその作動状況を示す説明図、第9図は
上記試験装置による試験結果の記録の一例を示す図であ
る。 1・・・復水器、2・・・給水管、3,4.5・・・給
水加熱器、6・・・抽気管、7・・・ドレン管、8・・
・第1の調節弁、9・・・第2のドレン管、10・・・
第2の調節弁、11・・・標準水位検出器、12・・・
高水位検出器、13・・・第1の調節計、14・・・第
2の調節計、15・・・湿分分離器、15a・・・ドレ
ンタンク、22・・・高値優先器、23・・・加算器、
24・・・開閉スイッチ、25・・・変化率比較器。
は本発明の他の実施例を示す概略制御系統図、第3図は
従来の給水加熱器のドレン水位制御装置の概略制御系統
図、第4図は水位検出器の概略構造図、第5図および第
6図は負荷変化が大きい場合における水位検出器検出信
号と調節弁弁開度の記録の一例を示す図、第7図および
第8図は容器内の飽和水がフラッシュする場合の水位検
出器の信号と容器内の目視水位を比較するために使用し
た試験装置およびその作動状況を示す説明図、第9図は
上記試験装置による試験結果の記録の一例を示す図であ
る。 1・・・復水器、2・・・給水管、3,4.5・・・給
水加熱器、6・・・抽気管、7・・・ドレン管、8・・
・第1の調節弁、9・・・第2のドレン管、10・・・
第2の調節弁、11・・・標準水位検出器、12・・・
高水位検出器、13・・・第1の調節計、14・・・第
2の調節計、15・・・湿分分離器、15a・・・ドレ
ンタンク、22・・・高値優先器、23・・・加算器、
24・・・開閉スイッチ、25・・・変化率比較器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、熱交換により凝縮した蒸気のドレンを、標準水位検
出器からの信号によって制御される第1の調節弁を介し
て低温側熱交換器に逃すようにするとともに、高水位検
出器からの信号によって制御される第2の調節弁を介し
て低温側熱交換器をバイパスして直接復水器に逃すよう
にしたドレン水位制御方法において、上記高水位検出器
からの信号が設定値以上になった場合、この信号を標準
水位検出器からの信号に優先させて第1の調節弁に加え
その第1の調節弁を制御して、ドレンを低温側熱交換器
に排出するようにしたことを特徴とする、ドレン水位制
御方法。 2、熱交換により凝縮した蒸気のドレンを、標準水位検
出器からの信号によって制御される第1の調節弁を介し
て低温側熱交換器に逃すようにするとともに、高水位検
出器からの信号によって制御される第2の調節弁を介し
て低温側熱交換器をバイパスして直接復水器に逃すよう
にしたドレン水位制御方法において、標準水位検出器と
高水位検出器の信号の変化率を比較し、高水位検出器の
信号の変化率が大となったとき、この信号を標準水位検
出器の信号に加算して、上記第1の調節弁を制御するよ
うにしたことを特徴とする、ドレン水位制御方法。 3、熱交換により凝縮した蒸気のドレンを、標準水位検
出器からの信号によって制御される第1の調節弁を介し
て低温側熱交換器に逃すようにするとともに、高水位検
出器からの信号によって制御される第2の調節弁を介し
て低温側熱交換器をバイパスして直接復水器に逃すよう
にしたドレン水位制御装置において、標準水位検出器と
高水位検出器からの検出信号が加えられ、高値信号を上
記第1の調節弁の調節装置に入力する高値優先器を設け
たことを特徴とする、ドレン水位制御装置。 4、熱交換により凝縮した蒸気のドレンを、標準水位検
出器からの信号によって制御される第1の調節弁を介し
て低温側熱交換器に逃すようにするとともに、高水位検
出器からの信号によって制御される第2の調節弁を介し
て低温側熱交換器をバイパスして直接復水器に逃すよう
にしたドレン水位制御装置において、標準水位検出器と
高水位検出器の両方の信号の変化率比較器と、高水位検
出器の信号変化率が標準水位検出器の信号変化率より大
となったとき、両検出器の信号を加算して第1の調節弁
の調節計に入力する加算器とを有することを特徴とする
、ドレン水位制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31589388A JPH02161203A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | ドレン水位制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31589388A JPH02161203A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | ドレン水位制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02161203A true JPH02161203A (ja) | 1990-06-21 |
Family
ID=18070874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31589388A Pending JPH02161203A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | ドレン水位制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02161203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014145513A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Samson Co Ltd | 水位検出装置 |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP31589388A patent/JPH02161203A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014145513A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Samson Co Ltd | 水位検出装置 |
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