JPH08320105A - 排熱蒸気発生器の給水調整法 - Google Patents
排熱蒸気発生器の給水調整法Info
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- JPH08320105A JPH08320105A JP8063185A JP6318596A JPH08320105A JP H08320105 A JPH08320105 A JP H08320105A JP 8063185 A JP8063185 A JP 8063185A JP 6318596 A JP6318596 A JP 6318596A JP H08320105 A JPH08320105 A JP H08320105A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
- F22D5/00—Controlling water feed or water level; Automatic water feeding or water-level regulators
- F22D5/26—Automatic feed-control systems
- F22D5/32—Automatic feed-control systems influencing the speed or delivery pressure of the feed pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/007—Control systems for waste heat boilers
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排熱蒸気発生器の３要素式調整を用いて、統
括的な水位調整を行い、圧力低下をもたらさずに、通常
運転開始駆動状態から制御負荷駆動状態への移行を、調
整サイクルの構造そのものを変更せずに行う。 【解決手段】 排熱蒸気発生器の給水調整法であって、
３要素式調整により、上位の水位調整器及び該水位調整
器に対して下位の、給水流量用流量調整器を用いて、流
量調整器の設定値を水位調整器により変えて、ドラム内
の水位が外乱の作用に関係なく常に設定値になるように
調整される際、給水流量用流量調整器にガスタービンの
排気ガス流内の熱量を供給する。 【効果】 圧力低下を回避して制御コストを削減でき
る。
括的な水位調整を行い、圧力低下をもたらさずに、通常
運転開始駆動状態から制御負荷駆動状態への移行を、調
整サイクルの構造そのものを変更せずに行う。 【解決手段】 排熱蒸気発生器の給水調整法であって、
３要素式調整により、上位の水位調整器及び該水位調整
器に対して下位の、給水流量用流量調整器を用いて、流
量調整器の設定値を水位調整器により変えて、ドラム内
の水位が外乱の作用に関係なく常に設定値になるように
調整される際、給水流量用流量調整器にガスタービンの
排気ガス流内の熱量を供給する。 【効果】 圧力低下を回避して制御コストを削減でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排熱蒸気発生器、
殊に、コンバインドサイクル(コージェネレーション)発
電装置で使用される循環ポンプを備えたドラム形ボイラ
及び自然循環式のドラム形ボイラの給水調整法であっ
て、ドラム内の水位が３要素調整式により調整されるよ
うにした方法に関する。
殊に、コンバインドサイクル(コージェネレーション)発
電装置で使用される循環ポンプを備えたドラム形ボイラ
及び自然循環式のドラム形ボイラの給水調整法であっ
て、ドラム内の水位が３要素調整式により調整されるよ
うにした方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンバインドサイクル(コージェネレー
ション乃至複合サイクル)発電装置では、周囲環境の空
気が吸入され、フィルタ装置を介してガスタービンの圧
縮機内に導入される。空気は、そこで圧縮され、続い
て、燃料と混合されてから燃焼室内で燃焼される。その
際、発生した燃焼ガスによりタービンが駆動される。ガ
スタービンと結合された発電機によって、電気エネルギ
が発生される。
ション乃至複合サイクル)発電装置では、周囲環境の空
気が吸入され、フィルタ装置を介してガスタービンの圧
縮機内に導入される。空気は、そこで圧縮され、続い
て、燃料と混合されてから燃焼室内で燃焼される。その
際、発生した燃焼ガスによりタービンが駆動される。ガ
スタービンと結合された発電機によって、電気エネルギ
が発生される。
【０００３】ガスタービンの高温の排気ガスは、排気ガ
ス路を介して排熱ボイラ内に送られる。そのボイラ内で
は、その排気ガスから、依然として高い熱の大部分が取
り出され(回収され)、水/蒸気循環部に送られてから、
煙突を通って大気中に放出される。
ス路を介して排熱ボイラ内に送られる。そのボイラ内で
は、その排気ガスから、依然として高い熱の大部分が取
り出され(回収され)、水/蒸気循環部に送られてから、
煙突を通って大気中に放出される。
【０００４】排熱ボイラは、種々の熱交換機部から構成
されている。先ず、水は、節炭器 (エコノマイザ)で殆
ど飽和温度になるまで加熱される。それから、蒸発器で
蒸気に変換される。飽和蒸気は、続いて過熱器で更に加
熱される。形成された原蒸気は、今度は、蒸気タービン
内に送られ、そこで、圧力低減される。その際、熱エネ
ルギが機械的エネルギに変換される。蒸気タービンは、
発電機と結合されていて、この発電機により発電され
る。
されている。先ず、水は、節炭器 (エコノマイザ)で殆
ど飽和温度になるまで加熱される。それから、蒸発器で
蒸気に変換される。飽和蒸気は、続いて過熱器で更に加
熱される。形成された原蒸気は、今度は、蒸気タービン
内に送られ、そこで、圧力低減される。その際、熱エネ
ルギが機械的エネルギに変換される。蒸気タービンは、
発電機と結合されていて、この発電機により発電され
る。
【０００５】排気蒸気は、蒸気タービンを通過後復水器
で水に変換される。この水は、給水タンク内に送り込ま
れ、給水タンク内では、復水できないガスも除去され
る。給水タンクは、水/蒸気循環の容積変動を許容でき
るように構成されている。給水ポンプを介して、水は、
圧力を加えた状態で、排熱ボイラに戻される。
で水に変換される。この水は、給水タンク内に送り込ま
れ、給水タンク内では、復水できないガスも除去され
る。給水タンクは、水/蒸気循環の容積変動を許容でき
るように構成されている。給水ポンプを介して、水は、
圧力を加えた状態で、排熱ボイラに戻される。
【０００６】上述のような構成の場合、蒸気発生の調整
精度の条件は、極めて高い利便性が要求されているので
非常に高い。更に、ガスタービンの急速な出力変動を抑
制する必要がある。ボイラ出口での蒸気温度制御の他
に、特に、ボイラが最適な充填状態になるように給水を
行うために、給水調整が必要である。ドラム水位が設定
値からずれている場合には、ボイラへの給水流量は、多
少強く絞り調整される。「給水調整サイクル(Speisewas
serregelkreis)」という名称は、あまり正確ではない。
というのは、給水流量は、ドラム内の水位の調整のため
の調整量でしかないからであるが、この名称は、通常使
われている。
精度の条件は、極めて高い利便性が要求されているので
非常に高い。更に、ガスタービンの急速な出力変動を抑
制する必要がある。ボイラ出口での蒸気温度制御の他
に、特に、ボイラが最適な充填状態になるように給水を
行うために、給水調整が必要である。ドラム水位が設定
値からずれている場合には、ボイラへの給水流量は、多
少強く絞り調整される。「給水調整サイクル(Speisewas
serregelkreis)」という名称は、あまり正確ではない。
というのは、給水流量は、ドラム内の水位の調整のため
の調整量でしかないからであるが、この名称は、通常使
われている。
【０００７】公知のように、ドラム形ボイラ用の給水調
整サイクルの３要素式調整(G.Klefenz:“Die Regelung
von Dampfkraftwerken”, BibliographischesInstitut
Mannheim/Wien/Zuerich, B.I.-Wissenschaftsverlag, 1
983, S. 111)の場合、調整量としてドラム内の水位の他
に、温度補償された蒸気流量も給水流量も給水調整の際
に利用される。K.J.Thome-Kozmiensky “ThermischeAbf
allbehandlung”, EF-Verlag fuer Energie- und Umwel
ttechnik, Berlin,1994, S.404に記載されているよう
に、蒸気流量及び給水流量が平衡状態である場合には、
ドラムの水位は、一定である。この偏差分は、調整器の
入力側に加えられ、その際、給水流量は、制御量であ
り、蒸気流量は、設定値を決める基準量である。水位
は、補正状態でだけ加えられる。
整サイクルの３要素式調整(G.Klefenz:“Die Regelung
von Dampfkraftwerken”, BibliographischesInstitut
Mannheim/Wien/Zuerich, B.I.-Wissenschaftsverlag, 1
983, S. 111)の場合、調整量としてドラム内の水位の他
に、温度補償された蒸気流量も給水流量も給水調整の際
に利用される。K.J.Thome-Kozmiensky “ThermischeAbf
allbehandlung”, EF-Verlag fuer Energie- und Umwel
ttechnik, Berlin,1994, S.404に記載されているよう
に、蒸気流量及び給水流量が平衡状態である場合には、
ドラムの水位は、一定である。この偏差分は、調整器の
入力側に加えられ、その際、給水流量は、制御量であ
り、蒸気流量は、設定値を決める基準量である。水位
は、補正状態でだけ加えられる。
【０００８】ドラムの水位は、ドラムの水面の高さが測
定されて、調整部材としての給水調節弁を介して調整さ
れる。突発的な負荷変動の際には、蒸気流量及び給水流
量間の偏差が即座に平衡を保つように制御される。水位
調整器自体は、微調整として緩慢にしか応動しない。そ
の速度は、水位測定時の乱れ(相応に減衰させる必要が
ある)と、特に、ドラム及び蒸発器の充填時間によって
制約されている。
定されて、調整部材としての給水調節弁を介して調整さ
れる。突発的な負荷変動の際には、蒸気流量及び給水流
量間の偏差が即座に平衡を保つように制御される。水位
調整器自体は、微調整として緩慢にしか応動しない。そ
の速度は、水位測定時の乱れ(相応に減衰させる必要が
ある)と、特に、ドラム及び蒸発器の充填時間によって
制約されている。
【０００９】修正されたサイクル(図1参照、従来技術)
では、水位は、どんな外乱の作用量にも無関係に常に所
望の設定値に調整される。給水流量用の下位の流量調整
器(例えば、P-調節計又はPD-調節計)には、蒸気流量が
供給されている。付加的に、流量調整器の設定値は、上
位の水位調整器(例えば、PI-調節計又はPID-調節計)に
よって、ドラム内の水面の高さは、所望の値に調整され
るようにずらされる。従って、場合によって生じる如何
なる、蒸気流量及び給水流量の各信号内の不協調点もこ
の調整器によって補償される。
では、水位は、どんな外乱の作用量にも無関係に常に所
望の設定値に調整される。給水流量用の下位の流量調整
器(例えば、P-調節計又はPD-調節計)には、蒸気流量が
供給されている。付加的に、流量調整器の設定値は、上
位の水位調整器(例えば、PI-調節計又はPID-調節計)に
よって、ドラム内の水面の高さは、所望の値に調整され
るようにずらされる。従って、場合によって生じる如何
なる、蒸気流量及び給水流量の各信号内の不協調点もこ
の調整器によって補償される。
【００１０】従来技術による、３要素式調整の際に使用
される、測定ノズルを用いた原蒸気乃至飽和蒸気の流量
測定は、一連の欠点を有している。即ち、原蒸気測定
は、コストが高く、しかも、不所望な圧力低下の原因と
なり、装置の出力を低減させてしまう。更に、運転開始
駆動中、測定流量が平衡状態を保つように蒸発器内の水
の容積を所望のように変更して調整を行うという3要素
式調整の技術思想は役に立たない場合があり、即ち、既
に水が充填されている蒸発器内に生じる蒸気の気泡は、
水を大部分押しのけてしまい、このような状態では、原
蒸気測定により供給される情報は意味がなく、大抵の場
合、単要素式又は2要素式調整に切り換えられるが、そ
の様な調整サイクルの構造そのものを切換えることは、
協調を損なわずに統括して行うのが困難である。
される、測定ノズルを用いた原蒸気乃至飽和蒸気の流量
測定は、一連の欠点を有している。即ち、原蒸気測定
は、コストが高く、しかも、不所望な圧力低下の原因と
なり、装置の出力を低減させてしまう。更に、運転開始
駆動中、測定流量が平衡状態を保つように蒸発器内の水
の容積を所望のように変更して調整を行うという3要素
式調整の技術思想は役に立たない場合があり、即ち、既
に水が充填されている蒸発器内に生じる蒸気の気泡は、
水を大部分押しのけてしまい、このような状態では、原
蒸気測定により供給される情報は意味がなく、大抵の場
合、単要素式又は2要素式調整に切り換えられるが、そ
の様な調整サイクルの構造そのものを切換えることは、
協調を損なわずに統括して行うのが困難である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
欠点を総て回避しようとするものである。本発明の課題
は、排熱蒸気発生器、特に、コンバインドサイクル(コ
ージェネレーション)発電装置用の上述のような形式の
ドラム形ボイラでの３要素式調整を用いて、統括的な水
位調整を行い、その際、圧力低下をもたらさずに、通常
運転開始駆動状態から制御負荷駆動状態への移行を、調
整サイクルの構造そのものを変更せずに行うことができ
るようにすることにある。
欠点を総て回避しようとするものである。本発明の課題
は、排熱蒸気発生器、特に、コンバインドサイクル(コ
ージェネレーション)発電装置用の上述のような形式の
ドラム形ボイラでの３要素式調整を用いて、統括的な水
位調整を行い、その際、圧力低下をもたらさずに、通常
運転開始駆動状態から制御負荷駆動状態への移行を、調
整サイクルの構造そのものを変更せずに行うことができ
るようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によると、この課
題は、排熱蒸気発生器、殊に、コンバインドサイクル
(コージェネレーション)発電装置に設けられた循環ポン
プを備えたドラム形ボイラ及び自然循環式のドラム形ボ
イラの給水調整法であって、３要素式調整により、上位
の水位調整器及び該水位調整器に対して下位の、給水流
量ｍＳ用流量調整器を用いて、前記流量調整器の設定値
Ｓｏｌｌｅｉｎを前記水位調整器により変えて、ドラム
内の水位が外乱の作用に関係なく常に設定値Ｓｏｌｌに
なるように調整される方法において、給水流量ｍＳ用流
量調整器にガスタービンの排気ガス流内の熱量ＱＡＧを
供給するようにして解決される。
題は、排熱蒸気発生器、殊に、コンバインドサイクル
(コージェネレーション)発電装置に設けられた循環ポン
プを備えたドラム形ボイラ及び自然循環式のドラム形ボ
イラの給水調整法であって、３要素式調整により、上位
の水位調整器及び該水位調整器に対して下位の、給水流
量ｍＳ用流量調整器を用いて、前記流量調整器の設定値
Ｓｏｌｌｅｉｎを前記水位調整器により変えて、ドラム
内の水位が外乱の作用に関係なく常に設定値Ｓｏｌｌに
なるように調整される方法において、給水流量ｍＳ用流
量調整器にガスタービンの排気ガス流内の熱量ＱＡＧを
供給するようにして解決される。
【００１３】
【発明の実施の形態】流量調整器の出力信号は、給水流
量に対して制限されており、その際、排気ガス流内の熱
量の関数として運転開始駆動の場合の限界値と通常制御
駆動の場合の限界値との間に選定されるようにすると有
利である。
量に対して制限されており、その際、排気ガス流内の熱
量の関数として運転開始駆動の場合の限界値と通常制御
駆動の場合の限界値との間に選定されるようにすると有
利である。
【００１４】運転開始限界値から通常限界値への切り換
えは、水の吹き出しの終了迄の運転開始の持続期間に相
応する不動時間を持った時限素子を介して行われる。そ
の際の利点は、調整サイクルの通常一般的な構造を切換
変更しないでよいという点である。排気ガス流の熱量
を、運転開始中及び負荷駆動中の種々の要求に合った最
大給水流量を確定するために用いることができる。
えは、水の吹き出しの終了迄の運転開始の持続期間に相
応する不動時間を持った時限素子を介して行われる。そ
の際の利点は、調整サイクルの通常一般的な構造を切換
変更しないでよいという点である。排気ガス流の熱量
を、運転開始中及び負荷駆動中の種々の要求に合った最
大給水流量を確定するために用いることができる。
【００１５】
【実施例】図には、本発明の実施例が、コンバインドサ
イクル(コージェネレーション)発電装置に設けられた循
環ポンプを有するドラム形ボイラの給水調整サイクル(3
要素調整)の実施例が示されている。その際、本発明の
理解にとって重要な要素だけが示されており、例えば、
コンバインドサイクル(コージェネレーション)発電装置
の給水タンク、復水器及びタービンは示されていない 本発明について、図1〜図3の実施例を用いて、以下詳細
に説明する。
イクル(コージェネレーション)発電装置に設けられた循
環ポンプを有するドラム形ボイラの給水調整サイクル(3
要素調整)の実施例が示されている。その際、本発明の
理解にとって重要な要素だけが示されており、例えば、
コンバインドサイクル(コージェネレーション)発電装置
の給水タンク、復水器及びタービンは示されていない 本発明について、図1〜図3の実施例を用いて、以下詳細
に説明する。
【００１６】図1には、従来技術の３要素式サイクル内
のドラム形ボイラの給水循環用の調整サイクル線図が示
されている。
のドラム形ボイラの給水循環用の調整サイクル線図が示
されている。
【００１７】ここには図示されていない給水タンクか
ら、給水管2内の給水ポンプ1を介して、給水が節炭器
(エコノマイザ)3に供給され、節炭器で、ほぼ飽和温度
になるまで加熱され、それから、ドラム6内に供給され
る。ドラム6からの水は、立ち下がり管10及び循環ポン
プ9を介して蒸発器4内に供給され、この蒸発器4で、こ
の水は、排気ガス流からの熱の供給下で部分的に蒸発さ
れる。気水混合体は、蒸発器4から管5を介してドラム6
に供給され、このドラム6で、水は、分離される。飽和
蒸気は、管7を介して過熱器8に供給され、そこで更に加
熱され、続いて、原蒸気として、図示していないタービ
ンに供給される。流量測定ノズル11を用いて、給水流量
mSが測定され、流量測定ノズル12を用いて蒸気流量mDが
測定される。
ら、給水管2内の給水ポンプ1を介して、給水が節炭器
(エコノマイザ)3に供給され、節炭器で、ほぼ飽和温度
になるまで加熱され、それから、ドラム6内に供給され
る。ドラム6からの水は、立ち下がり管10及び循環ポン
プ9を介して蒸発器4内に供給され、この蒸発器4で、こ
の水は、排気ガス流からの熱の供給下で部分的に蒸発さ
れる。気水混合体は、蒸発器4から管5を介してドラム6
に供給され、このドラム6で、水は、分離される。飽和
蒸気は、管7を介して過熱器8に供給され、そこで更に加
熱され、続いて、原蒸気として、図示していないタービ
ンに供給される。流量測定ノズル11を用いて、給水流量
mSが測定され、流量測定ノズル12を用いて蒸気流量mDが
測定される。
【００１８】ドラム6の充填度は、供給される給水流量m
Sによって左右される。ドラム水位に相応する実際値信
号は、設定値信号と比較され、この偏差が比例動作-積
分動作を行うPI-調節計又はPID-調節計13に加えられ
る。
Sによって左右される。ドラム水位に相応する実際値信
号は、設定値信号と比較され、この偏差が比例動作-積
分動作を行うPI-調節計又はPID-調節計13に加えられ
る。
【００１９】水位調整器13の下位に配属されている第2
の流量調整器14(P-調節計又はPD-調節計)には、給水ド
ラム測定により導出された制御信号Isteinが供給され、
設定値Solleinと比較される。この設定値信号Soll
einは、蒸気流量mDに相応する信号Istausにより形成さ
れ、この信号は、上位の水位調整器13によって、水位、
即ち、ドラム6内の水面の高さが、如何なる外乱の作用
量にも左右されずに所望の値に調整されるようにずらさ
れる。それから、実際値Isteinと設定値Solleinとの間
の偏差は、比例動作する調節計14乃至PD-調節計14加え
られ、それから、この調節計は、給水流量mSを調整す
る。この動作は、大抵の場合、給水調節弁(図1では、特
に取り上げてはいない)で行われる。
の流量調整器14(P-調節計又はPD-調節計)には、給水ド
ラム測定により導出された制御信号Isteinが供給され、
設定値Solleinと比較される。この設定値信号Soll
einは、蒸気流量mDに相応する信号Istausにより形成さ
れ、この信号は、上位の水位調整器13によって、水位、
即ち、ドラム6内の水面の高さが、如何なる外乱の作用
量にも左右されずに所望の値に調整されるようにずらさ
れる。それから、実際値Isteinと設定値Solleinとの間
の偏差は、比例動作する調節計14乃至PD-調節計14加え
られ、それから、この調節計は、給水流量mSを調整す
る。この動作は、大抵の場合、給水調節弁(図1では、特
に取り上げてはいない)で行われる。
【００２０】従って、場合によっては生じる、蒸気流量
及び給水流量の信号内の如何なる不協調点も、この調整
器14によって補償される。
及び給水流量の信号内の如何なる不協調点も、この調整
器14によって補償される。
【００２１】図1の、従来技術による３要素式調整は、
既述したように、一連の欠点を有している。
既述したように、一連の欠点を有している。
【００２２】この欠点は、図2及び図3に示した本発明に
よる解決手段により克服される。
よる解決手段により克服される。
【００２３】図2には、本発明の循環ポンプ9を有する排
熱ドラムボイラの給水調整用の調整サイクル線図が示さ
れている。図1の場合とは異なり、流量調整器14の設定
値Solleinは、蒸気流量mDから導出された信号Istausに
よって決められるのではなく、排気ガス流量QAG内の熱
量から導出された信号Ist′ausによって決められる。
熱ドラムボイラの給水調整用の調整サイクル線図が示さ
れている。図1の場合とは異なり、流量調整器14の設定
値Solleinは、蒸気流量mDから導出された信号Istausに
よって決められるのではなく、排気ガス流量QAG内の熱
量から導出された信号Ist′ausによって決められる。
【００２４】排気ガス流量QAGの熱量は、ガスタービン
制御の際に使われ、その際、排気ガスの温度は、ガスタ
ービンの駆動用の制御量であり、そのために、正確に分
かる。ドラム圧力も分かるので、従って、飽和蒸気h″
のエンタルピも分かる。同様に、圧力及び温度も、従っ
て、給水流のエンタルピheinも分かる。実際の目的のた
めには、偏差h″−heinは、幾つかの点の値によって記
述されたドラム圧力の関数であり、従って、排気ガス流
の熱量QAGは、飽和蒸気量乃至原蒸気量に直接比例す
る。そのため、この排気ガス流の熱量は、非常に良好に
給水循環サイクルの制御に適している。
制御の際に使われ、その際、排気ガスの温度は、ガスタ
ービンの駆動用の制御量であり、そのために、正確に分
かる。ドラム圧力も分かるので、従って、飽和蒸気h″
のエンタルピも分かる。同様に、圧力及び温度も、従っ
て、給水流のエンタルピheinも分かる。実際の目的のた
めには、偏差h″−heinは、幾つかの点の値によって記
述されたドラム圧力の関数であり、従って、排気ガス流
の熱量QAGは、飽和蒸気量乃至原蒸気量に直接比例す
る。そのため、この排気ガス流の熱量は、非常に良好に
給水循環サイクルの制御に適している。
【００２５】図3には、運転開始過程を左右する調整サ
イクルの主要特徴部が示されている。通常の負荷駆動の
場合と同じ調整器13及び14が使われており、従って、調
整サイクルの構造上の変更は、何等行われない。唯一必
要な操作は、調整器14の出力側での最大許容供給量を制
限することにある。通常の制御駆動では、この限界値m2
は、給水ポンプ1の容量よりも僅かに小さい。運転開始
駆動では、非常に小さな限界値m1に制限され、この値
は、例えば、全負荷の場合の約10%である。この値m
1は、故意に、運転開始中の平均値mQよりも低く保持さ
れている。そのため、ドラム6内の水位(初めから故意に
低く保持されている)は、給水調整によって補給される
のではない。この給水調整は、蒸発器4からの水の吹き
出しの待機中に行われ、この水の吹き出しは、新たに形
成された蒸気の容積膨張により水が押しのけられること
によって必然的に行われる。運転開始限界値m1から通常
限界値m2への切り換えは、最も簡単に、不動時間Tの時
限素子16を介して行われる。この不動時間Tは、水の吹
き出しが完全に終了する迄の運転開始過程の期間に相応
している。
イクルの主要特徴部が示されている。通常の負荷駆動の
場合と同じ調整器13及び14が使われており、従って、調
整サイクルの構造上の変更は、何等行われない。唯一必
要な操作は、調整器14の出力側での最大許容供給量を制
限することにある。通常の制御駆動では、この限界値m2
は、給水ポンプ1の容量よりも僅かに小さい。運転開始
駆動では、非常に小さな限界値m1に制限され、この値
は、例えば、全負荷の場合の約10%である。この値m
1は、故意に、運転開始中の平均値mQよりも低く保持さ
れている。そのため、ドラム6内の水位(初めから故意に
低く保持されている)は、給水調整によって補給される
のではない。この給水調整は、蒸発器4からの水の吹き
出しの待機中に行われ、この水の吹き出しは、新たに形
成された蒸気の容積膨張により水が押しのけられること
によって必然的に行われる。運転開始限界値m1から通常
限界値m2への切り換えは、最も簡単に、不動時間Tの時
限素子16を介して行われる。この不動時間Tは、水の吹
き出しが完全に終了する迄の運転開始過程の期間に相応
している。
【００２６】当然ながら、本発明は、ここに開示した実
施例に限定されるものではなく、自然循環のドラム形ボ
イラにも用いることができる。
施例に限定されるものではなく、自然循環のドラム形ボ
イラにも用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の効果は、特に、従来通常行われ
ている飽和蒸気乃至原蒸気の流量測定過程を省くことが
できる点にこそある。それにより、装置の出力低下をも
たらす、測定に起因する圧力低下を回避することができ
る。更に、従来技術では必要だが、高価な、蒸気流量測
定用の測定ノズルを用いないですむ。制御用の蒸気流量
の代わりに使われる排気ガス流内の熱量は、ガスタービ
ン制御の際に用いられ、それにより、制御コストを削減
することができる。
ている飽和蒸気乃至原蒸気の流量測定過程を省くことが
できる点にこそある。それにより、装置の出力低下をも
たらす、測定に起因する圧力低下を回避することができ
る。更に、従来技術では必要だが、高価な、蒸気流量測
定用の測定ノズルを用いないですむ。制御用の蒸気流量
の代わりに使われる排気ガス流内の熱量は、ガスタービ
ン制御の際に用いられ、それにより、制御コストを削減
することができる。
【図１】従来技術による循環ポンプを備えたドラム形ボ
イラの給水調整用の調整サイクル線図
イラの給水調整用の調整サイクル線図
【図２】本発明による循環ポンプを備えたドラム形ボイ
ラの給水調整用の調整サイクル線図
ラの給水調整用の調整サイクル線図
【図３】運転開始駆動用の事前措置を示す詳細な調整サ
イクル線図を示す
イクル線図を示す
1 給水ポンプ 2 給水管 3 節炭器 4 蒸発器 5 気水混合体用管 6 ドラム 7 蒸気管 8 過熱器 9 循環ポンプ 10 ドラムからの水用の管 11 給水管内の流量測定ノズル 12 蒸気管内の流量測定ノズル 13 水位調整器 14 流量調整器 15 最大給水流量を決める機能モジュール(ヒステリシ
ス) 16 不動時間Tの経過後最初に瞬時限界値を作用させる
機能モジュール(不動時間) mS 給水流量 mD 蒸気流量 m1 運転開始中の最大供給量 m2 通常駆動中の最大供給量 mQ QAGから導出された原蒸気量 T 不動時間 h″ 飽和蒸気のエンタルピ hein 給水のエンタルピ QAG 排気ガス流量内の熱量 Ist ドラム水位に相応する、水位調整器13用の実際値
信号 Soll 水位調整器13用の設定値信号 Istaus 蒸気流量に相応する実際値信号 Sollein 流量調整器14用の設定値信号 Istein 給水流量測定により導出された流量調整器14の
実際値信号
ス) 16 不動時間Tの経過後最初に瞬時限界値を作用させる
機能モジュール(不動時間) mS 給水流量 mD 蒸気流量 m1 運転開始中の最大供給量 m2 通常駆動中の最大供給量 mQ QAGから導出された原蒸気量 T 不動時間 h″ 飽和蒸気のエンタルピ hein 給水のエンタルピ QAG 排気ガス流量内の熱量 Ist ドラム水位に相応する、水位調整器13用の実際値
信号 Soll 水位調整器13用の設定値信号 Istaus 蒸気流量に相応する実際値信号 Sollein 流量調整器14用の設定値信号 Istein 給水流量測定により導出された流量調整器14の
実際値信号
Claims (3)
- 【請求項１】 排熱蒸気発生器、殊に、コンバインドサ
イクル(コージェネレーション)発電装置に設けられた循
環ポンプ（９）を備えたドラム形ボイラ及び自然循環式
のドラム形ボイラの給水調整法であって、３要素式調整
により、上位の水位調整器（１３）及び該水位調整器
（１３）に対して下位の、給水流量（ｍＳ）用流量調整
器（１４）を用いて、前記流量調整器（１４）の設定値
Ｓｏｌｌｅｉｎを前記水位調整器（１３）により変え
て、ドラム（６）内の水位が外乱の作用に関係なく常に
設定値Ｓｏｌｌになるように調整される方法において、
給水流量（ｍＳ）用流量調整器（１４）にガスタービン
の排気ガス流内の熱量（ＱＡＧ）を供給することを特徴
とする排熱蒸気発生器の給水調整法。 - 【請求項２】 流量調整器（１４）の出力信号は、給水
流量（ｍＳ）に対して制限されており、その際、排気ガ
ス流内の熱量（ＱＡＧ）の関数として運転開始駆動の場
合の限界値（ｍ１）と通常制御駆動の場合の限界値（ｍ
２）との間に選定される請求項1記載の排熱蒸気発生器
の給水調整法。 - 【請求項３】 運転開始限界値（ｍ１）から通常限界値
（ｍ２）への切り換えは、水の吹き出しの終了迄の運転
開始の持続期間に相応する不動時間（Ｔ）を持った時限
素子（１６）を介して行われる請求項1及び2記載の排熱
蒸気発生器の給水調整法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19510619A DE19510619A1 (de) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Verfahren zur Speisewasserregelung bei Abhitzedampferzeugern |
| DE19510619.9 | 1995-03-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320105A true JPH08320105A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=7757503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8063185A Pending JPH08320105A (ja) | 1995-03-23 | 1996-03-19 | 排熱蒸気発生器の給水調整法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5771846A (ja) |
| JP (1) | JPH08320105A (ja) |
| DE (1) | DE19510619A1 (ja) |
| FI (1) | FI961334A7 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315726A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Babcock Hitachi Kk | 貫流型排熱回収ボイラ |
| JP2012145264A (ja) * | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | 多管式貫流ボイラの給水制御装置 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19962429B4 (de) * | 1998-12-23 | 2004-02-12 | Erk Eckrohrkessel Gmbh | Verfahren zur Überwachung und Regelung des Betriebszustandes von Dampfkesseln |
| US7053341B2 (en) * | 2004-02-12 | 2006-05-30 | General Electric Company | Method and apparatus for drum level control for drum-type boilers |
| EP2034137A1 (de) * | 2007-01-30 | 2009-03-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Gas- und Dampfturbinenanlage sowie dafür ausgelegte Gas- und Dampfturbinenanlage |
| EP2065641A3 (de) * | 2007-11-28 | 2010-06-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieben eines Durchlaufdampferzeugers sowie Zwangdurchlaufdampferzeuger |
| EP2119880A1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Anfahren eines Durchdampferzeugers |
| JP5191361B2 (ja) | 2008-11-21 | 2013-05-08 | 株式会社日立製作所 | 液位制御システム。 |
| US8463445B2 (en) * | 2010-05-28 | 2013-06-11 | General Electric Company | Method and system for safe drum water level determination in a combined cycle operation |
| CN102072480B (zh) * | 2010-12-30 | 2013-07-17 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统 |
| DE102011076968A1 (de) | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Umlauf-Abhitzedampferzeugers |
| US8887747B2 (en) | 2012-05-31 | 2014-11-18 | General Electric Company | System and method for drum level control |
| US9147018B2 (en) | 2013-01-10 | 2015-09-29 | General Electric Company | Method and system for use in controlling a pressure vessel |
| DE102013003386B4 (de) | 2013-03-01 | 2020-08-13 | Nippon Steel & Sumikin Engineering Co., Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Dampferzeugers in einer Verbrennungsanlage |
| US10132492B2 (en) * | 2013-10-02 | 2018-11-20 | General Electric Company | System and method for drum level control in a drum of a heat recovery steam generator |
| US9476584B2 (en) | 2013-12-12 | 2016-10-25 | General Electric Company | Controlling boiler drum level |
| US10323547B2 (en) | 2016-02-23 | 2019-06-18 | General Electric Company | Steam drum level control system, computer program product and related methods |
| US11208920B2 (en) | 2019-06-06 | 2021-12-28 | General Electric Company | Control of power generation system with water level calibration for pressure vessel |
| CN113568441B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-06-04 | 中国核动力研究设计院 | 一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112809A (en) * | 1979-02-21 | 1980-09-01 | Hitachi Ltd | Method of running combined-cycle power plant and controller therefor |
| JPS6088806A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 内燃機関の廃熱回収装置 |
| JPH0686922B2 (ja) * | 1984-08-17 | 1994-11-02 | 株式会社日立製作所 | ボイラドラムレベル制御装置 |
| US4854121A (en) * | 1986-10-09 | 1989-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Combined cycle power plant capable of controlling water level in boiler drum of power plant |
| US5148775A (en) * | 1992-01-22 | 1992-09-22 | The Babcock & Wilcox Company | Feedwater control for drum type steam generators |
| BE1005793A3 (fr) * | 1992-05-08 | 1994-02-01 | Cockerill Mech Ind Sa | Chaudiere de recuperation de chaleur a circulation induite. |
-
1995
- 1995-03-23 DE DE19510619A patent/DE19510619A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8063185A patent/JPH08320105A/ja active Pending
- 1996-03-22 FI FI961334A patent/FI961334A7/fi unknown
- 1996-03-22 US US08/620,331 patent/US5771846A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2007315726A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Babcock Hitachi Kk | 貫流型排熱回収ボイラ |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI961334A0 (fi) | 1996-03-22 |
| US5771846A (en) | 1998-06-30 |
| FI961334A7 (fi) | 1996-09-24 |
| DE19510619A1 (de) | 1996-09-26 |
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