JPS6017604A - 脱気器水位制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は火力、原子カプラントの脱気器水位制御に係り
、特に、タービン負荷急減又は遮断後も水位変動を少な
けする水位制御装置に関する。

〔発明の背景〕

第１図は従来の復水器、脱気器、ボイラ廻シの給水及び
蒸気配管系統図である。

復水器５の下部に貯りた復水は、復水ポンプ７によシ加
圧され、復水流量計８、脱気器水位制御弁９、低圧給水
加熱器１０を経由して脱気器１１に送られる。脱気器脱
気室１１ａには、タービン３よシの抽気が導びかれてお
シ、流入した復水は加熱され、直置が上昇するため複水
中の空気は分離される。分離された空気は、オリフィス
ｌｉｅを通って大気に放出され、空気含有率の少なくな
った飽和水は、脱気器貯水タンクｌｌｂに貯水される。

タービン３の出力が低く抽気が取れない場合は、脱気器
の圧力が低下するため、圧力調節計３６でこれを検出し
、圧力調節弁１８を開いて補助蒸気源１７よシ蒸気を導
入し脱気器脱気室１１ａを加圧する。

脱気器貯水タンク１１ｂの貯水はボイラ給水ポンプ１３
によシ加圧され、高圧給水加熱器工５と給水流量計１９
全経由してボイラ１に送られる。

ボイラｌより発生した蒸気はタービン３に送られタービ
ン３で仕事をした蒸気は復水器５で復水どなシ下部に貯
水される。

第２図は従来技術による脱気器貯水タンクｌｌｂの水位
制御系統を示す。複水流量計３１よシ脱気器への流入す
る復水流量を検出して復水流量調節計３５に伝える。復
水流量計の目標流量はボイラ給水流量計３３によって与
えられ、脱気器貯水タンクｌｌｂの水位が設定水位よシ
、偏差を生じた場合は、脱気器水位調節計３７よシ補正
倍号を加算器３４に伝え、目標流量を補正する。

第３図は従来、脱気器貯水タンク水位制御を行なった場
合の脱気器水位制御状況を示す図である。

Ａ１点において負荷が急減すると、最初にボイラ給水流
量が急減する。給水流量の低下を検出して復水流量の目
標値が下けられ、脱気器水位制御弁９の０１４度も絞ら
れるが、応答の遅れと、脱気器脱気室での復水の滞溜時
間が約２０秒程度あるので、脱気器貯水タンクｌｌｂへ
の流入量は、給水流量が急減した後も続き、このため、
脱気器貯水タンク水位は上昇する。

脱気器貯水タンク水位が設定レベルよシ上昇した場合は
、脱気器水位調節計３゛７よシ桶正信号を出し、さらに
、複水流量を制限するため、復水流量調節計の目標値を
下げることによバやかて、脱気器水位を一定に制御する
が、タービン負荷急減により低圧給水加熱器１０及び脱
気器１１への抽気がタービンよシ来なくなり、且つ、タ
ービン負荷急減時には補助蒸気も不足し脱気器に供給で
きすくするのが一般であり、この時、脱気器脱気室に冷
い復水が流入し、脱気器脱気室１１　ａの内圧を急減さ
せる。脱気器脱気室１１ａと脱気器貯水タンクｌｌｂは
均圧管１１ｅによって連結されているため、タービン負
荷急減前（佳はぼ同圧の飽和水が貯水されているが上記
のように脱気器脱気室１１ａの内圧が急減することによ
シ、脱気器貯水夕／りｌｌｂの内圧も低下し、これに伴
って、貯水タンクｌｌｂ内の貯水が激しくフランシュし
ながら脱気器脱気室内圧とバランスしようとする。

脱気器貯水タンクの内圧低下に伴って、フラッシュ量が
増加し、発生した蒸気は均圧管ｌｌＣを通って脱気器脱
気室ｔｉａに流れる。７ラツシユ量の増加に伴って均圧
管ｉｉｃを通過する流量が増加し、均圧管での圧力損失
が増大し、脱気器脱気室１１ａの内圧よシも脱気器貯水
夕７りｌｌｂの内圧の方がいちじるしく高くなる。この
結果、通常運転中は、脱気器連絡管ｌｉｄを通って脱気
器脱気室１１ａよシ脱気器貯水夕７りｌｌｂに落下して
いた復水は落下しにくくなる。この結果、脱気器貯水タ
ンクに流入する復水が減少し、脱気器貯水タンクｌｌｂ
の水位が低下する。脱気器水位の低下を検出した脱気器
水位調節計３７は復水流量の目標値をボイラ給水流量以
上に増加させるように補正信号を出す結果、脱気器脱気
室への流入復水量が増加し、脱気器脱気室１１　ａの内
圧を増増減少させる結果、脱気器貯水タンクでのフラッ
シュ量を増加させ、脱気器連絡管ｌｉｄを通って、脱気
器貯水夕／りｌｌｂよシ脱気器脱気室１１ａへ貯水を逆
流させるようになる。

脱気器脱気室には、前述のようにタービンよりの抽気管
が接続されておシ、前述の逆流した脱気器貯水がこの抽
気管′ｆ：通ってタービンに逆流し、タービンブレード
を損傷し、タービンを破損する恐れがあシ、非常に危険
である。脱気器貯水夕／りの貯水温度が、脱気ｉ１７脱
気室１１ａに流入する復水温度とほぼ同等となれは、脱
気器貯水夕／りｌｌｂでの７ラツシユは停止し、脱気器
脱気室１１ａの水は、脱気器貯水タンクに急激に落下し
脱気器貯水タンクの水位を急上昇させる。この結果、脱
気器水位調節計３７は複水流量の目標値を下げ、脱気器
水位制御弁開度を、＠、減させ、やがて全閉とするが、
脱気器貯水タンク１１ｂの水位は異常に上昇してしまう
。このように負荷急減時に、脱気器貯水タンク１１ｂの
水位が急変する問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は負荷急減時に脱気器へ流入する復水流量
を、脱気器よす流出するボイラ給水流量以上に制限する
脱気器貯水タンクの水位制御装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、タービンの負荷急減又は遮断と脱気器
脱気室内圧よシ脱気器貯水タンク内圧の方が高くなった
ことを検出して、復水流量を、ボイラ給水流量以内に制
限するにある。

〔発明の実施例〕

第４図は本発明の脱気器水位制御系統を示し、第５図は
脱気器貯水タンクと脱気器脱気室の差圧検出用レベルス
イッチを示す。復水流量計３１によシ脱気器へ流入する
復水流量を検出してカスフード設定形の復水流量調節計
３５に伝える。

復水流量計３５の目標流量はボイラ給水流量計３３によ
って与えられ、脱気器貯水タンクｌｌｂの水位が設定水
位よシ、偏差を生じた場合は脱気器水位調節計３７よシ
補正信号を加算器３４に伝え、目標流量を補正する。タ
ービン負荷急減と脱気器脱気室内圧が脱気器貯水タンク
内圧よシ低下したことをレベルスイッチ６１ａによって
検出して、１００％信号発生器４５の信号をボイラ給水
流量計３３側に、切換器４１によって切換えて信号選択
器４０に伝える。信号選択器４０は、加算器３４の出力
信号とボイラｘ名水流量計３３の信号を比較し、少流量
側を選択して、復水流量調節計３５に伝え、この目標値
に合わせて脱気器水位制御弁９を制御して脱気器貯水タ
ンク水位を制限する。

第７図は、本発明によって脱気器水位制御を行なった場
合の脱気器水位制御状況を示す。

Ａ１点において、負荷を急減すると最初にボイラ給水流
量が急減する。給水流量の低下を検出して復水流量の目
標値が下げられ脱気器水位制御弁も絞られるが、応答の
遅れと脱気器脱気室での復水の滞溜時間が約２０抄機度
あることよシ、脱気器貯水夕／り１１ｂへの洛下は、給
水流量が急減した後、少くとも２０秒間は続くことにな
シ、このため、脱気器貯水タンク水位は上昇する。脱気
器貯水タンク水位が水位調節計３７の設定レベルより上
昇した場合は、脱気器水位調節計３７よシ補正信号を出
し、さらに、復水流量全制限するため、復水流量調節計
３５の目標値を下げることにより、やがて、脱気器水位
を一定に制御するが、タービン負荷急減によシ、低圧給
水加熱器ｌＯ及び脱気器１１への抽気がターピ／よυ来
なくなるため、脱気器脱気室に冷い復水が流入し脱気器
脱気室１１ａの内圧を急減させる。鋭気器貯水夕／りの
貯水は負荷急減前の圧力における飽和水であるため、脱
気器貯水タンク内で７ラツシユして脱気器脱気室の圧力
にバランスしようとするが、脱気器貯水タンクの方が高
圧となる。この時の脱気器貯水タンクｌｌｂと脱気器脱
気室ｌｌａの圧力差は、脱気器貯水タンクｌｌｂの下側
と脱気器脱気室の上側を連絡したレベル検出管中に水位
として表われ、規定水位以上に上昇したことをレベルス
イッチ６１Ｍによって検出し、信号切換器４１を切換え
てボイラ給水流量信号を信号選択器４０に伝える。この
結果、復水流量調節計の目標流量はボイラ給水流量以上
に設定されることはない。

このため、脱気器へ流入する復水量は一定以下となシ、
脱気器脱気室の圧力低下率も減少される効果がある。脱
気器脱気室の内圧が低下した場合にも、脱気器よシの流
出量以上に供給されることがないため、脱気器脱気室に
滞溜する復水の分だけ脱気器貯水夕／りの水位が低下す
るが、やがてＢ３の点で脱気器貯水温度と脱気器へ流入
する復水の温度がほぼ等しくなシ、脱気器貯水夕／り１
１ｂでの７ラツシユが停止すると脱気器脱気室に滞溜し
ていた。復水が脱気器貯水夕／りｌｌｂに落下した後は
脱気器貯水タンク水位は水位調節計の設定水位にほぼ一
致し、復水流量の急変や脱気器水位の急変がなく安定し
た水位制御が可能となる。

脱気器脱気室１１ａと脱気器貯水タンクｌｌｂの圧力差
の検出は、第６図のように差圧検出器６３によって直接
差圧を検出する方法と、第８図のように脱気器貯水タン
クｉｉｂの水位発信器６２ｂと、脱気器貯水夕／り１１
ｂと脱気器脱気室１１ａ間の水位検出器６２ａとのレベ
ル差をレベル差計で検出する。第９図のようにボイラ給
水流量計３３と復水流量計３１の偏差を流量差計６４で
検出し、第３図におけるＡ、点を検出する方法が必る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の復水器、脱気器、ボイジ廻）の配管系統
図、第２図ｔよ従来技術による脱気器の水位制御系統図
、第３図は従来のタービン負荷急減時における脱気器水
位制御状況の説明図、第４図は本発明の一実廁例の脱気
器水位制御系統図、第５図は本発明による脱気器貯水タ
ンクと脱気器脱気室の差圧検出を示す図、第６図は本発
明の応用例による脱気器貯水タンクと脱気器脱気室の差
圧検出を示す図、第７図は本発明による脱気器水位の制
御状況図、第８図は本発明の応用例による脱気器脱気室
と脱気器貯水タンクの圧力差の説明図、第９図はボイラ
給水流量計と復水流鷲計の偏差の検出系統図である。 なお、図中２は主蒸気管、４は発電機、６は復水器、１
２ｆ′ｉ脱気器降水管、１４は給水管、１６は抽気管、
３１は復水流値針、３２は脱気器水位計、３３はボイラ
給水流量計、３４鉱加算演算器、３５ｉｉ仮水流量調節
計、６１ａはレベルスイッチ、６１ｂはレベル検出配管
、６３はレベル差計である。 Ｊ２・・・ボイ２．２・・・主蒸気管、３・・・タービ
ン、４・・・発電機、５・・・復水器、６・・・復水管
、７・・・復水ポンプ、８・・・俵水流量検出用エレメ
ント、９・・・脱気器水位制御弁、ｌＯ・・・低圧給水
加熱器、ｌ　１・・・脱気器、ｌｌａ・・・脱気器脱気
室、ｌｌｂ・・・脱気器貯水タンク、１１Ｃ・・・均圧
管、ｌｉｄ・・・連絡管、１２・・・脱気器降水管、１
３・・・ボイラ絽水ポンプ、１４・・・給水管、１５・
・・尚圧給水加熱器、１６ａ、１６ｂ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タービン排気を復水器で復水させ脱気器水位制御弁
   を経て脱気器脱気室に導いて脱気し、との脱気室の下側
   に設けた脱気器脱気室７りに一且貯水した後、ポンプに
   よシボイラへ給水するものにおいて、 前記脱気器脱気室よシ脱気器貯水夕／りの圧力が高くな
   ったことを検出する第１の手段と、この第１の手段の信
   号と前記タービンの負荷急減又は、前記第１の手段の信
   号と前記タービンの負荷遮断を検出して開度を制限し、
   前記脱気器貯水タンク及び前記脱気器脱気室の水位の異
   常上昇を防止することを特徴とする脱気器水位制御装置
   。