JPS6310321B2 - - Google Patents

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JPS6310321B2
JPS6310321B2 JP56136195A JP13619581A JPS6310321B2 JP S6310321 B2 JPS6310321 B2 JP S6310321B2 JP 56136195 A JP56136195 A JP 56136195A JP 13619581 A JP13619581 A JP 13619581A JP S6310321 B2 JPS6310321 B2 JP S6310321B2
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JP
Japan
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water level
signal
deaerator
condensate
steam
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JP56136195A
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JPS5774504A (en
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Edowaado Rabi Donarudo
Emanyueru Datorenburu Josefu
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPS6310321B2 publication Critical patent/JPS6310321B2/ja
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0063—Regulation, control including valves and floats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K19/00—Regenerating or otherwise treating steam exhausted from steam engine plant

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的に原動所の給水を加熱し、給
水から酸素を除去する脱気器を使う原動所、特に
負荷低下の様な過渡状態の間、脱気器に対する復
水の流量を減少する制御装置に関する。
原動所では、脱気器が給水条件づけ装置であつ
て、タービンの復水から酸素を除去し、直接接触
形給水加熱作用を行う。脱気器はタービンの復水
器と原動所のボイラーとの間の所定位置に配置さ
れ、従つて復水を受取つて給水を出力する。脱気
器は脱気部分及び貯蔵タンクで構成された2室形
圧力容器であつてよい。脱気器部分及び貯蔵タン
クが均圧装置及びドレンによつて相互接続されて
いる。通常、脱気部分にはフラツシユ・タンク又
はタービンの抽出ポートから取出した蒸気が供給
される。
タービン負荷が低下すると、脱気器に利用し得
る供給蒸気も減少する。蒸気圧力のこの状態が均
圧装置を介して、飽和状態にある貯蔵タンクにも
直ちに伝える。貯蔵タンクにある液体がフラツシ
ユ蒸発によつて蒸気を発生し始め、それが均圧装
置の中へ上昇して行く。均圧装置の前後の圧力降
下が脱気部分の静水頭を越えると、入つて来る復
水はさえぎられ、脱気用噴出トレー部分に溢流を
招く。こういう状態の結果、噴出トレーが外れ
る。
タービンにかゝる負荷がなくなると、脱気器よ
り上流側にある任意の給水加熱器もタービンから
の熱源、即ち、抽出蒸気がなくなる。この結果復
水温度が低下し、それが圧力減衰−フラツシユ蒸
発の循環を更に悪化させる。入つて来る給水の温
度の不足は、正常の設計による温度差の3倍にな
ることがある。つまり、給水の加熱の損失分を埋
合せるには、3倍の蒸気流量が必要である。トレ
ーの前後の圧力降下は流量の自乗に比例し、つま
り、トレーの前後の圧力降下の増加は正常量の約
9倍になる。
上に述べた問題は、ボイラーの給水ポンプの需
要が同じまゝである間に、貯蔵タンクに対する復
水の排水が禁止されることによつて、貯蔵タンク
の水位が下がると、更に悪化する。水位制御装置
はこの水位の低下を見て、復水の流入量を増加す
ることによつて事態を是正しようと努め、この為
装置に対するエネルギ需要が更に増加する。上に
述べた所から、1個の要素による制御、即ち水位
制御は、定常状態の場合を除いて不適当であるこ
とが理解されよう。流入量、流出量及び水位を測
定する普通の3要素形制御装置も、上に述べた状
況では不適切である。
この発明は、水位、復水流量及びタービン負荷
を感知する復水流量制御装置を提供する。水位誤
差信号がタービン負荷を表わす信号と組合され
て、復水流量需要信号を作る。復水流量信号を需
要信号と比較して復水流量誤差信号を発生し、こ
れを新しい弁位置要求信号に変換する。タービン
負荷を表わす好ましい信号は第1段殻体圧力であ
る。
この発明の別の目的は、原動所の負荷損失の過
渡状態に対して敏速に応答する脱気器に対する水
位制御装置を提供することである。
この発明の別の目的は、負荷の過渡状態の間脱
気器の圧力損失を最小限に抑えることである。
この発明の別の目的は、タービンの負荷低下の
間、脱気器に対する復水の流入量を減少すること
である。
この発明に特有と考えられる新規な特徴は特許
請求の範囲に記載してあるが、この発明自体並び
にその他の目的及び利点は、以下図面について説
明する所から、最もよく理解されよう。
第1図は複合サイクル原動所11を示す。この
原動所は少なくとも1つのガスタービン発電機原
動所13と少なくとも1つの蒸気タービン発電所
原動所15とを含む。ガスタービン原動所からの
高温の排ガスが廃熱ボイラー又は熱回収形蒸気発
生器(HRSG)17に入力され、蒸気タービン
に対する熱を発生する。複合サイクル原動所11
は、他の場合は排出するガスタービン原動所から
の高温の排ガスを熱回収形蒸気発生器に通して、
主蒸気ヘツダ19に対する蒸気出力を発生するの
で、効率が高い。始動の間、並びに、蒸気を直接
的にタービン復水器23に方向転換するのが望ま
しい時、側路蒸気ヘツダ21が使われる。復水ポ
ンプ25が復水を給水加熱器27に圧送し、この
加熱器は抽出配管29から熱入力を受取る。第1
の再循環ループ31が、復水流量制御弁33の位
置に従つて、復水を復水器に方向転換する。第2
の再循環ループ35及びポンプ37が抽出配管の
復水を蒸気タービン復水器へ送る。
給水加熱器27の予熱出力が脱気器39に入力
される。脱気器は脱気部分41及び貯蔵タンク4
3を含む2室形圧力容器である。脱気器は、
HRSGに配管45を介して処理済みの給水を供
給し、それを低圧節炭器(図に示してない)で加
熱する為の脱気(D)蒸気(S)、供給(S)加熱器
(H)(まとめてDASSH)ループの一部分を形成す
る。低圧節炭器の圧力が管47を介してフラツシ
ユ・タンク49に送られる。フラツシユ・タンク
49が蒸気供給配管51を介して脱気部分41に
蒸気を供給する。配管53も、必要に応じてフラ
ツシユ・タンクの水位を調節する為に設けられて
いる。
脱気器の貯蔵タンクからの第2の出力が配管5
5から取出されるボイラー給水ポンプ抽出分であ
る。液体がHRSGに送出され、そこで普通の様
に蒸気に加熱される。
更に脱気器39が均圧装置57を含み、これは
平衡状態では、貯蔵タンクの液体を飽和状態にす
る。均圧装置が脱気器の2つの部分並びにドレン
接続部の間に支持接続を行う。脱気部分41に急
速な圧力喪失が起る状態では、蒸気が均圧装置の
中を通つて脱気部分へ上昇し、入つて来る復水を
加熱する。更に脱気部分が脱気過程を促進する所
謂噴出トレー58と復水配管に接続された噴出ノ
ズル59とを含む。脱気器に対する復水の流れが
復水流量制御弁33によつて制御され、これはブ
ロツク61で示した制御回路の指示を受ける。弁
位置信号が線63に出力され、これに対して制御
回路に対する入力は脱気器水位信号65、復水流
量信号67及び第1段蒸気圧力信号69を含む。
第2図はこの発明の水位制御装置の論理図であ
る。脱気器の貯蔵タンクの水位101(第1図の
線65に対応する)が比較装置105で水位設定
点と比較される。差動比較器の出力は、実際の水
位と水位設定点との間の差を表わし、これが次に
比例及び積分形装置107に入力され、水位の差
に比例する出力水位誤差信号を発生する。
第1図の線69に対応するタービン負荷信号1
11が蒸気タービンから第1段殻体圧力として取
出される。この代りに、入口蒸気流量、発電機の
MW(メガワツト)出力又はタービン負荷を表わ
すその他の任意の表示を代りのパラメータに使う
ことが出来る。この信号に倍数Kを乗じ(113)、
復水流量信号と互換性を持つ様にする。1例で
は、復水流量は、第1段の圧力の読みに続く幾つ
かの抽出配管の為、蒸気流量又は圧力より小さい
が、それに正比例していることが判つた。従つ
て、倍数Kはタービン原動所の物理的な構造によ
るバイアス信号である。水位誤差信号及び圧力信
号が加算装置115に入力され、その出力は脱気
器に入る復水に対する流量需要信号になる。
復水信号117が第1図の復水流量信号67に
対応する。圧力及び水位測定値の場合と同じく、
任意の適当な変換器を使つて流量に比例する信号
を発生することが出来る。加算装置115からの
流量需要信号出力は本質的には、復水流量信号が
それと釣合うべき設定点信号であり、従つて復水
流量信号は装置からの帰還信号である。2つの信
号が差動比較器119に入力され、比較器の出力
は設定点からの偏差、即ち、流量需要信号を表わ
す。差動比較器119の出力信号が比例及び積分
形関数121に入力され、従つて手動/自動伝達
関数123を介して弁作動装置125に対する弁
制御信号になる。第1図で、弁作動装置125の
出力は弁33を制御する線63に現われる信号に
なる。脱気器39より上流側にある弁33が脱気
器に対する復水流量を制御する。
第3図はこの発明を実施し得る典型的な電気回
路の回路図である。適当な場合、第2図の符号を
第3図でも用いている。水位誤差信号を発生する
回路(数字101乃至107)は比較的大きな時
定数、即ち、300秒及び小さな利得を持つ様にし
てある。これは、水位の急速な変動による信号出
力を和らげ、間違つた方向の一時的な行程を最小
限にする為である。例えば、蒸気のフラツシユ蒸
発が貯蔵タンクで発生し、貯蔵タンクに対する復
水の排水が阻害される状況では、水位の一時的な
低下が起こり得る。然し、この状態では、フラツ
シユ蒸発を増加させない様に、復水の流量を制限
することが望ましい。従つて、装置が或る過渡状
態を吸収出来る様にする為に、水位信号には短期
的にあまりウエートをかけない。
蒸気圧力信号を導入する回路(数字111乃至
115)では、利得G=0.85は、蒸気抽出ポート
によるタービンでの蒸気損失を考慮に入れてい
る。最後に、復水流量信号を導入してこの信号を
処理してOUTとする回路部分(数字117乃至
125)では、利得を大きくして、蒸気圧力及び
復水の流量の変化が、流量制御弁によつて急速に
始末される様にする。云い換えれば、回路は効
果、即ち、水位状態に対してはゆつくりと始末
し、原因、即ち復水の流量又はタービンの蒸気圧
力に対しては一層敏速に取扱う。
動作について説明すると、水位制御装置が復水
流量、水位及びタービン負荷を表わす信号を感知
し、脱気器より上流側の復水通路で制御弁に出力
信号を印加する。水位誤差信号が、実際の貯蔵タ
ンクの水位を水位設定点と比較することによつて
決定される。この誤差信号を積分してからタービ
ン圧力信号と比較し、復水流量需要信号を取出
す。復水流量需要信号が復水流量信号と比較さ
れ、復水流量信号及び需要信号の間の差に従つて
弁位置信号を取出し、それに応じて弁を調節す
る。
考えられる変形としては、第1段殻体圧力の代
りの負荷係数として、タービン入口蒸気流量又は
電気出力を使うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を取入れた原動所の略図、第
2図はこの発明の3要素形水位制御回路の論理
図、第3図はこの発明を実施するのに使うことの
出来る電気回路の回路図である。 主な符号の説明、15:蒸気タービン、23:
復水器、33:流量制御弁、39:脱気器、6
1:水位制御装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蒸気ービン、及び蒸気脱気器に復水を供給す
    る復水器を持ち、該復水の流れが前記脱気器より
    上流側にある流量制御弁によつて調整される様な
    蒸気タービン原動所に用い、前記流量制御弁を位
    置ぎめする脱気器水位制御装置に於て、脱気器の
    実際の水位と水位設定点との間の差に比例する出
    力水位誤差信号を発生する第1の手段と、前記水
    位誤差信号及びタービン負荷信号に基づいて流量
    需要信号を発生する加算手段と、前記流量需要信
    号及び復水流量信号の間の差に基づいて弁位置信
    号を発生する第2の手段とを有する脱気器水位制
    御装置。 2 特許請求の範囲1に記載した脱気器水位制御
    装置に於て、前記タービン負荷信号が前記蒸気タ
    ービンの第1段殻体圧力である脱気器水位制御装
    置。 3 特許請求の範囲1に記載した脱気器水位制御
    装置に於て、タービン負荷信号がタービン入口蒸
    気流量である脱気器水位制御装置。 4 特許請求の範囲1乃至3のいずれか1項に記
    載した脱気器水位制御装置に於て、弁制御信号を
    発生する制御回路を持ち、前記第1の手段が、脱
    気器の水位を水位設定点と比較して、出力水位誤
    差信号を発生する差動比較器を含む第1の積分回
    路で構成され、前記加算手段が出力水位誤差信号
    及びタービン負荷信号を組合せて出力流量需要信
    号を発生する加算回路で構成され、前記第2の手
    段が復水流量信号を流量需要信号と比較して弁位
    置信号を発生する差動比較器を含む第2の積分回
    路で構成されている脱気器水位制御装置。
JP56136195A 1980-09-02 1981-09-01 Water level controller for deaerator Granted JPS5774504A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/182,957 US4345438A (en) 1980-09-02 1980-09-02 Deaerator level control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5774504A JPS5774504A (en) 1982-05-10
JPS6310321B2 true JPS6310321B2 (ja) 1988-03-05

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JP56136195A Granted JPS5774504A (en) 1980-09-02 1981-09-01 Water level controller for deaerator

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JP (1) JPS5774504A (ja)
KR (1) KR880002362B1 (ja)
CH (1) CH644703A5 (ja)
FR (1) FR2489480B1 (ja)
IT (1) IT1138490B (ja)
MX (1) MX153797A (ja)
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