JPH0424083Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の構成］ （産業上の利用分野） 本考案は、複数台の再熱蒸気ボイラを備えた再
熱蒸気タービン設備において、各再熱蒸気ボイラ
を良好に運転できる再熱蒸気量制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来の再熱蒸気発電設備では、設備容量の大き
さに拘らず（例えば1000MWクラスの設備におい
ても）、１台の蒸気ボイラに１台の蒸気タービン
を接続した１機１缶方式と呼ばれる方式が採られ
てきた。

この方式では、蒸気ボイラの再熱蒸気量の変化
は、その主蒸気量の変化に対応するので、特別に
再熱蒸気量の制御をする必要がなかつた。

一方、最近は石炭だきボイラとして、従来のス
トーカや微粉炭燃焼方式にかわつて、流動層燃焼
方式の採用が具体化されてきている。この方式は
低温燃焼（750〜900℃）により灰の溶融トラブル
を防止でき、炭種の拡大につながること、層媒体
として石灰石などの脱硫剤を使用するため層内脱
硫が可能なこと、燃料温度が低く、したがつて
NO_Xの発生が少ないので排煙処理設備を省略ま
たは簡略化できること、さらに従来の技術では燃
焼が困難であつた低品位炭なども使用可能なこと
等のメリツトがあり、省資源、低公害な燃焼方式
である。

しかしながら、この流動層燃焼方式は灰処理技
術などに未知な部分があり、従来の燃焼方式のよ
うに蒸気タービンの容量に見合つた蒸発量を、１
台で処理できる容量の蒸気ボイラを製作できるま
での技術は未だ存在しない。

即ち、例えば日本における流動層燃焼方式の石
炭だきボイラとしては現在、150T／Ｈの実証プ
ラントが実用化されているにすぎず、欧米でも蒸
気タービン容量150MW級に相当する500T／Ｈ程
度の蒸発量を処理できる蒸気ボイラが計画、実用
化されているのみである。

流動層燃焼方式は上記のように利点が多く、魅
力的なところから、今後、多用されるものと予想
されるが、大容量蒸気タービン用として採用され
る場合には必然的に２台以上の蒸気ボイラを１台
の蒸気タービンに接続させた１機多缶方式が必要
となる。

第２図は１機多缶方式の一例として、２台の再
熱蒸気ボイラと１台の再熱蒸気タービンとからな
る再熱蒸気発電設備の概略構成を示す。同図中、
添え符号Ａは１号蒸気ボイラ系を、添え符号Ｂは
２号蒸気ボイラ系をそれぞれ示す。

同図において、蒸気ドラム１Ａ，１Ｂで発生し
た蒸気は蒸気過熱器２Ａ，２Ｂで加熱され、主蒸
気管３Ａ，３Ｂおよび３を経て、高圧タービン４
に導かれる。各蒸気過熱器２Ａ，２Ｂの出口側の
主蒸気管３Ａ，３Ｂには、流量検出のために主蒸
気流量検出器５Ａ，５Ｂが設置されている。

高圧タービン４で膨張し、仕事を終えた蒸気は
低温再熱管６，６Ａ，６Ｂを通り、各々の再熱器
７Ａ，７Ｂに戻される。

再熱器７Ａ，７Ｂで再加熱された蒸気は高温再
熱管８で１本にまとめられて中圧タービン９に導
から、中圧タービン９、低圧タービン１０でそれ
ぞれ仕事をした後、復水器１１で凝縮されて復水
となる。この復水は給水として給水ポンプ１２で
昇圧され、給水管１３，１３Ａ，１３Ｂにより蒸
気ドラム１Ａ，１Ｂに戻される。

蒸気ドラム１Ａ，１Ｂの入口側に接続された給
水管１３Ａ，１３Ｂの途中にはそれぞれ給水流量
検出器１４Ａ，１４Ｂと給水流量調節弁１５Ａ，
１５Ｂが設けられている。また蒸気ドラム１Ａ，
１Ｂにはドラム水位検出器１６Ａ，１６Ｂが設置
されている。

この系統における主蒸気量制御方式は、ドラム
水位検出器１６Ａ，１６Ｂと、主蒸気流量検出器
５Ａ，５Ｂと、給水流量検出器１４Ａ，１４Ｂの
３つの検出器および、ドラム水位を規定するドラ
ム水位調節計１７Ａ，１７Ｂ、加算器１８Ａ，１
８Ｂならびに給水用減算器１９Ａ，１９Ｂから構
成された３要素制御方式であり、加算器１８Ａ，
１８Ｂの出力で給水流量調節弁１５Ａ，１５Ｂを
開閉制御させることによつて主蒸気流量を調節す
る。

（考案が解決しようとする問題点） 上述のように構成した従来の１機多缶方式の再
熱蒸気発電設備には、再熱蒸気量制御装置は設置
されていない。

この場合、各蒸気ボイラが安定的に均一な主蒸
気量分担率で運転されていれば、均一な再熱蒸気
量分担が保たれるため特に問題はないが、例えば
１台の蒸気ボイラに事故などが生じた場合には、
各々の蒸気ボイラに主蒸気量と再熱蒸気量にアン
バランスが生じないように手動操作により分担率
を変えなければならないという問題があつた。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、蒸
気ドラム、蒸気過熱器および再熱器によつて構成
される２台以上の再熱蒸気ボイラと、これらの再
熱蒸気ボイラに接続される１台の再熱蒸気タービ
ンとを備え、主蒸気流量検出器、給水流量検出器
およびドラム水位検出器の出力にもとづいて給水
流量調節弁を制御される再熱蒸気タービン設備に
おいて、再熱管の途中に再熱蒸気流量調節弁と再
熱蒸気流量検出器を設け、この再熱蒸気流量検出
器の出力と前記主蒸気流量検出器の出力を再熱用
減算器に導き、それらの偏差信号で前記再熱蒸気
流量調節弁を開閉制御するよう構成したことを特
徴とするものである。

（作用） 上述のように本考案の再熱蒸気量制御装置で
は、各再熱管の途中に再熱蒸気流量調節弁と再熱
蒸気流量検出器を設け、これらの再熱蒸気流量検
出器の出力と前記主蒸気流量検出器の出力を再熱
用減算器に導き、それらの偏差信号で前記再熱蒸
気流量調節弁を開閉制御するよう構成したので、
複数台の蒸気ボイラの主蒸気量分担率が均一でな
い状態であつても、各蒸気量分担率に相当する再
熱蒸気量分担率を得ることができる。

（実施例） 以下、第１図を参照して本考案の実施例を説明
する。なお、第２図における同一部分にはそれら
と同じ符号を付し、相違点のみを説明する。

再熱器７Ａ，７Ｂの入口側の低温再熱管の途中
には再熱蒸気流量調節弁２０Ａ，２０Ｂと再熱蒸
気流量検出器２１Ａ，２１Ｂが直列に介挿されて
いる。なお、これらの調節弁２０Ａ，２０Ｂと検
出器２１Ａ，２１Ｂの配列は逆にしてもかまわな
い。

再熱用減算器２２Ａ，２２Ｂは主蒸気流量検出
器５Ａ，５Ｂと再熱蒸気流量検出器２１Ａ，２１
Ｂの出力を比較し、それらの偏差を再熱蒸気流量
調節弁２０Ａ，２０に入力し、その開度を制御し
て再熱蒸気流量を調節する。

上記構成の蒸気量制御装置を有する再熱蒸気ボ
イラにおいては、次のようにして蒸気流量制御が
行われる。

例えば、１号蒸気ボイラに流量変化があつた場
合、主蒸気流量検出器５Ａの出力５ａと給水流量
検出器１４Ａの出力１４ａは給水用減算器１９Ａ
で比較され、それらの偏差は給水用減算器出力１
９ａとして加算器１８Ａに導かれる。また、ドラ
ム水位検出器１６Ａの出力１６ａはドラム水位調
節計１７Ａの出力とつき合わされ、得られた偏差
はドラム水位調節計出力１７ａとして加算器１８
Ａに導かれる。加算器１８Ａはこのドラム水位調
節計出力１７ａと前記給水用減算器出力１９ａを
加算し、その出力により給水流量調節弁１５Ａを
動作させる。

２号蒸気ボイラ１Ｂ側にも同一の制御装置が設
置されているので、２号蒸気ボイラ１Ｂ側の流量
変化が生じた場合にも上記と同様の制御が行われ
る。従つて、１，２号蒸気ボイラは設定の主蒸気
量分担率に調節される。

一方、この主蒸気量分担率に対応する主蒸気流
量検出器５Ａの出力５ａと再熱蒸気流量検出器２
１Ａの出力２１ａは再熱用減算器２２Ａで比較さ
れ、それらの偏差が零となるように再熱用減算器
２２Ａの出力で再熱蒸気流量調節弁２０Ａを動作
させて再熱蒸気量を調節する。

これにより２台の蒸気ボイラが同一主蒸気量で
運転する、しないにかかわらず、再熱蒸気量を主
蒸気量分担率に見合つた再熱蒸気量分担率に調整
することが可能になる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、複数台
の蒸気ボイラの主蒸気量分担率が均一でない状態
であつても、各蒸気量分担率に相当する再熱蒸気
量分担率を得ることができるので、１機多缶方式
の再熱蒸気発電設備においても良好な運転状態を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す１機２缶方式の
再熱蒸気発電設備の概略系統図、第２図は再熱蒸
気量制御装置を持たない従来の１機２缶方式の再
熱蒸気発電設備の概略系統図である。 １Ａ，１Ｂ……蒸気ドラム、２Ａ，２Ｂ……蒸
気過熱器、４……高圧タービン、５Ａ，５Ｂ……
主蒸気流量検出器、７Ａ，７Ｂ……再熱器、９…
…中圧タービン、１０……低圧タービン、１１…
…復水器、１２……給水ポンプ、１４Ａ，１４Ｂ
……給水流量検出器、１５Ａ，１５Ｂ……給水流
量調節弁、１６Ａ，１６Ｂ……ドラム水位検出
器、１７Ａ，１７Ｂ……ドラム水位調節計、１８
Ａ，１８Ｂ……加算器、１９Ａ，１９Ｂ……給水
用減算器、２０Ａ，２０Ｂ……再熱蒸気流量調節
弁、２１Ａ，２１Ｂ……再熱蒸気流量検出器、２
２Ａ，２２Ｂ……再熱用減算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸気ドラム、蒸気過熱器および再熱器によつて
   構成される２台以上の再熱蒸気ボイラと、これら
   の再熱蒸気ボイラに接続される１台の再熱蒸気タ
   ービンとを備え、主蒸気流量検出器、給水流量検
   出器およびドラム水位検出器の出力にもとづいて
   給水流量調節弁を制御される再熱蒸気タービン設
   備において、各再熱蒸気ボイラに接続される再熱
   管それぞれの途中に再熱蒸気流量調節弁と再熱蒸
   気流量検出器を設け、これらの再熱蒸気流量検出
   器の出力と前記主蒸気流量検出器の出力をそれぞ
   れの再熱用減算器に導き、それらの偏差信号で前
   記それぞれの再熱蒸気流量調節弁を開閉制御する
   よう構成したことを特徴とする再熱蒸気量制御装
   置。