(57)【要約】【課題】造水プラントの運転台数に増減変動があったり、また造水プラントの運転中、何らかの事情でトリップ指令が出される等、ヘッダに集められる造水の流量が過多になろうとも、直ぐ様ヘッダの上流側に設けたム圧力調節弁を開閉させ、復水の圧力を一定に制御する造水発電プラントの制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が変動したとき、圧力ヘッダ７内の復水の圧力信号とダンプコンデンサ１５の水位信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を圧力調節弁１７に与えて弁開閉制御させる演算制御装置８を備えた。【選択図】  図１
2006152888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と前記ダンプコンデンサの水位信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項２】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と前記ダンプコンデンサの水位信号を圧力設定信号に演算する関数器とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記圧力調節弁を開閉制御させても前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動しているとき、前記圧力ヘッダと前記脱気器との中間から分岐したスピルオーバ系統に設けたスピルオーバ弁に前記演算した弁開閉信号を与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項３】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させるとともに、この間、前記ダンプコンデンサの水位が高くなったとき、その水位信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、それでも前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動しているとき、その復水の圧力信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力ヘッダと前記脱気器との中間から分岐したスピルオーバ系統に設けたスピルオーバ弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項４】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラント運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と、切替器を介して第１設定器から出力される設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ検出信号によって前記切替器を切り替え、前記復水の圧力信号と前記切替器を介して第２設定器から出力される設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項５】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラント運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と、設定器からの設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を切替器を介して圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ信号によって前記切替器を切り替え、前記圧力ヘッダの復水の圧力信号と前記設定器からの設定信号との偏差に定数を乗じて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記切替器を介して前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項６】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラントの運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、切替器を介して第１設定器からの設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ検出信号によって前記切替器を切り替え、前記切替器を介して第２設定器からの設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させ、それでも前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動しているとき、前記第２設定器からの設定信号にバイアスを加えた演算信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力ヘッダと前記脱気器との中間から分岐したスピルオーバ系統に設けたスピルオーバ弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項７】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラントの運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、切替器を介して設定器からの設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ信号によって前記切替器を切り替え、前記切替器を介して前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号を弁開度信号に演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項８】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラントの運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と設定器からの設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を切替器を介して前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ検出信号によって前記切替器を切り替え、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号を定数に演算した定数演算信号に、前記圧力ヘッダの復水の圧力信号と前記設定器の設定信号とから演算した偏差演算信号を掛算させ、その掛算信号を前記切替器を介して演算器で弁開閉信号に演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項９】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記蒸気タービンから前記ダンプコンデンサに供給されるタービン排気の流量を検出し、検出した流量信号を圧力信号に演算し、演算した圧力信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とから演算した偏差演算信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【請求項１０】
ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記蒸気タービンから前記ダンプコンデンサに供給されるタービン排気の圧力を検出し、検出した圧力信号を換算圧力設定信号に演算し、演算した換算圧力設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とから演算した偏差演算信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたことを特徴とする造水発電プラントの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造水発電プラントの制御装置に係り、特に、蒸気タービンから供給されたタービン排気を加熱源として造水プラントに供給された海水等を蒸発させて淡水化し、海水を淡水化させたタービン排気を復水にし、復水を一旦圧力ヘッダに集め、圧力ヘッダに集めた復水を脱気器を介装して給水として蒸気発生部に戻す際、圧力ヘッダに集められた復水を常に一定圧力に維持させる造水発電プラントの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水資源の乏しい、例えば砂漠地帯では、飲料水等の生活用水あるいは工業用水や地域の緑化用の用水等の確保を海水に求めている。
【０００３】
海水から淡水を得る海水淡水化法には、海水を蒸発させて淡水化させる蒸発法や海水から塩分を除去して淡水化させる逆浸透または電気透析等がある。
【０００４】
蒸発は、海水を加熱して水蒸気を生成し、生成した水蒸気を冷却させて淡水化するものである。また、逆浸透は、水を通すものの、塩化を通さない半透膜を用い、海水に浸透圧以上の圧力を加えて海水から淡水を得るものである。また、電気透析は、陽イオンのみを通す陽イオン交換膜と陰イオンのみを通す陰イオン交換膜との間に海水を通し、イオン交換膜に電流を加えて膜を通過する海水のイオンを移動させ脱塩させるものである。
【０００５】
これらの海水淡水化法のいずれもが多くの動力を必要とするため、動力源の確保として蒸気タービンを用いることが多い。
【０００６】
なお、海水、淡水化にあたり、逆浸透膜を用いた発明には、例えば、特開平１０−３１４７３４号公報（特許文献１）が、蒸気を用いた発明には、例えば、特開２００２−２１９４５２号公報（特許文献２）が、また、海水、淡水化の際、動力源として背圧蒸気タービンを用いた発明が、例えば、特開平８−７１５３５号公報（特許文献３）で開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３１４７３４号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９４５２号公報
【特許文献３】特開平８−７１５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近の造水発電プラントでは、動力源として従来のボイラ、背圧タービンに代ってコンバインドサイクルプラントが提案されている。
【０００８】
このコンバインドサイクルプラントは、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラと蒸気タービンを組み合せたもので、ガスタービンプラントで膨張仕事を終えたガスタービン排気の排熱（排ガス）を熱源として排熱回収ボイラに送り、ここで蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに送って膨張仕事をさせて動力を取り出し、膨張仕事を終えた蒸気タービン排気を熱源として造水プラントに送り、ここで海水等を淡水化させていた。
【０００９】
また、コンバインドサイクルプラントは、海水等を淡水化させた蒸気タービン排気をダンプコンデンサで凝縮させて復水にし、この復水を一旦圧力ヘッダに集めた後、脱気器で溶存酸素を脱気させて給水にし、この給水を再び排熱回収ボイラに戻す構成にしている。なお、蒸気タービンは、例えば、抽気背圧タービンが使用されている。
【００１０】
このような構成を備えたコンバインドサイクルプラントを組み込んだ造水発電プラントには、幾つかの問題を抱えており、その一つに圧力ヘッダの圧力制御がある。
【００１１】
すなわち、コンバインドサイクルプラントを組み込んだ造水発電プラントは、電力の発生と海水等の淡水化との二つの機能を同時に満たさなければならないが、電力の需要供給と淡水の需要供給とが常に変動していてバランスしている訳ではなく、抽気背圧タービンから造水プラントを介してダンプコンデンサに供給される蒸気タービン排気の量も、常に一定値を維持させることができず、過少過多を繰り返していた。特に、淡水の需要が少なく、それに伴って造水プラントの運転台数も少なくなると、バイパスを利用して、抽気背圧タービンから、直接、ダンプコンデンサに蒸気タービン排気が供給されるため、ダンプコンデンサの復水量が過多になっていた。
【００１２】
このため、ダンプコンデンサから圧力ヘッダを介して脱気器に供給される復水の圧力も一定圧力に維持させることが難しく、常に変動していた。
【００１３】
従来、ダンプコンデンサ等から圧力ヘッダに供給される復水の圧力制御は、圧力ヘッダに圧力調節装置を設け、検出した圧力信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を圧力調節弁に与えて弁開閉制御させていた。
【００１４】
この場合、復水の圧力変動が比較的低いとき、圧力調節弁を迅速に開閉させて圧力一定に制御できるものの、圧力が激しく変動すると、タイムラグも手伝って変動指令にすぐさま追従しきれず、高い圧力のまま、復水が脱気器に流れる。
【００１５】
復水の圧力が高いまま流れると、脱気器は、加熱脱気の際、器内の水面が揺動し、脱気中の酸素ガスを巻き込み、そのまま排熱回収ボイラに送られ、器内に設置している数多くの熱交換器や蒸気ドラム等を酸化させ、酸化スケールによる事故発生の要因になっていた。
【００１６】
特に、最近の傾向は、コストの低減化による設備容量に裕度がなく、造水プラントの運転台数の変動が頻繁に繰り返されると圧力変動がより一層大きくなり、これに伴って酸素ガスの巻き込みも大きくなり、大きな事故につながる虞がある。
【００１７】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、造水プラントの運転台数に増減変動があったり、また造水プラントの運転中、何らかの事情でトリップ指令が出される等、ヘッダに集められる造水の流量が過多になろうとも、すぐさま圧力ヘッダの上流側に設けた圧力調節弁を開閉制御させ、復水の圧力を一定に制御する造水発電プラントの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と前記ダンプコンデンサの水位信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００１９】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と前記ダンプコンデンサの水位信号を圧力設定信号に演算する関数器とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記圧力調節弁を開閉制御させても前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動しているとき、前記圧力ヘッダと前記脱気器との中間から分岐したスピルオーバ系統に設けたスピルオーバ弁に前記演算した弁開閉信号を与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２０】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させるとともに、この間、前記ダンプコンデンサの水位が高くなったとき、その水位信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、それでも前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動しているとき、その復水の圧力信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力ヘッダと前記脱気器との中間から分岐したスピルオーバ系統に設けたスピルオーバ弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２１】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラント運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と、切替器を介して第１設定器から出力される設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ検出信号によって前記切替器を切り替え、前記復水の圧力信号と前記切替器を介して第２設定器から出力される設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２２】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラント運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と、設定器からの設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を切替器を介して圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ信号によって前記切替器を切り替え、前記圧力ヘッダの復水の圧力信号と前記設定器からの設定信号との偏差に定数を乗じて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記切替器を介して前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２３】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラントの運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、切替器を介して第１設定器からの設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ検出信号によって前記切替器を切り替え、前記切替器を介して第２設定器からの設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させ、それでも前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動しているとき、前記第２設定器からの設定信号にバイアスを加えた演算信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力ヘッダと前記脱気器との中間から分岐したスピルオーバ系統に設けたスピルオーバ弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラントの運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、切替器を介して設定器からの設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ信号によって前記切替器を切り替え、前記切替器を介して前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号を弁開度信号に演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２５】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記造水プラントの運転中、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号と設定器からの設定信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を切替器を介して前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる一方、前記造水プラントの運転中にトリップがあったとき、そのトリップ検出信号によって前記切替器を切り替え、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号を定数に演算した定数演算信号に、前記圧力ヘッダの復水の圧力信号と前記設定器の設定信号とから演算した偏差演算信号を掛算させ、その掛算信号を前記切替器を介して演算器で弁開閉信号に演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２６】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記蒸気タービンから前記ダンプコンデンサに供給されるタービン排気の流量を検出し、検出した流量信号を圧力信号に演算し、演算した圧力信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とから演算した偏差演算信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【００２７】
また、本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載したように、ガスタービンプラントに排熱回収ボイラ、蒸気タービン、造水プラント、復水給水系統を組み合わせる一方、前記復水給水系統をダンプコンデンサ、圧力調節弁、圧力ヘッダ、脱気器で構成し、前記蒸気タービンのタービン排気の一部を前記造水プラントを介して前記圧力ヘッダに供給するとともに、タービン排気の残りを前記ダンプコンデンサ、圧力調節弁を介して前記圧力ヘッダに供給し、ここで集められた復水を前記脱気器で脱気させて前記排熱回収ボイラに戻す造水発電プラントにおいて、前記圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、前記蒸気タービンから前記ダンプコンデンサに供給されるタービン排気の圧力を検出し、検出した圧力信号を換算圧力設定信号に演算し、演算した換算圧力設定信号と前記圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とから演算した偏差演算信号に基づいて弁開閉信号を演算し、演算した弁開閉信号を前記圧力調節弁に与えて弁開閉制御させる演算制御装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラントの運転中、圧力ヘッダ内の復水の圧力が変動したとき、検出した圧力ヘッダ内の復水の圧力信号を基に弁開閉信号を演算し、その演算信号を圧力ヘッダの入口側の復水給水系統に設けた圧力調節弁に与えて弁開閉制御させるとともに、運転中、造水プラントの一部または全部にトリップがあったとき、ダンプコンデンサの水位信号と上述圧力ヘッダ内の復水の圧力信号とに基づいて弁開閉信号を演算し、その演算信号を上述圧力調節弁に与えて弁開閉制御させ、圧力ヘッダ内の復水の圧力を一定圧に調整する演算制御装置を備えたので、脱気器に安定した脱気運転を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００３０】
図１は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第１実施形態を示す系統ブロック図である。
【００３１】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、ガスタービンプラント１に排熱回収ボイラ２、例えば、抽気背圧タービン等の蒸気タービン３、造水プラント４および復水給水系統５で構成するコンバインドサイクルプラント６を備えるとともに、復水給水系統５に設けた圧力ヘッダ７内の復水の圧力を一定に制御する演算制御装置８を備えた構成になっている。
【００３２】
ガスタービンプラント１は、発電機９、空気圧縮機１０、ガスタービン燃焼器１１、ガスタービン１２を備え、空気圧縮機１０で吸い込んだ空気を圧縮して高圧にし、その高圧空気を燃料とともにガスタービン燃焼器１１に供給し、ここで燃焼ガスを生成し、生成した燃焼ガスをガスタービン１２に供給して膨張仕事させ、その際に動力（回転トルク）を取り出して発電機９を駆動する。
【００３３】
また、ガスタービンプラント１は、ガスタービン１２で膨張仕事を終えたガスタービン排気としての排ガス（排熱）を熱源として排熱回収ボイラ２に供給し、復水給水系統５から供給された給水を加熱して蒸気を生成する。生成された蒸気は、蒸気タービン３に供給されて膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機１４を駆動する。
【００３４】
膨張仕事を終えた蒸気タービン排気は、造水プラント４に供給され、ここで海水等と熱交換して淡水化させた後、復水として復水給水系統５の圧力ヘッダ７に供給される。
【００３５】
復水給水系統５は、ダンプコンデンサ１５、復水ポンプ１６、圧力調節弁１７、圧力ヘッダ７、脱気器１８、圧力ヘッダ７と脱気器１８との間から分岐するスピルオーバ系統１９に設けたスピルオーバ弁２０を備え、造水プラント４のうち、幾つかまたは全部が、例えばトリップしたとき、蒸気タービン３の蒸気タービン排気をダンプコンデンサ１５で凝縮して復水にし、この復水を復水ポンプ１６、圧力調節弁１７を介して圧力ヘッダ７に集め、集めた復水を脱気器１８に供給し、ここで蒸気タービン３の抽気系統２２からの抽気蒸気を加熱源として復水を加熱脱気させ、復水中に含まれている溶存酸素を脱気して給水にした後、排熱回収ボイラ２に供給する。
【００３６】
なお、ダンプコンデンサ１５には、ミニマムフロー系統２３とメイクアップ系統２４を備え、起動時、復水ポンプ１６の空廻り運転がないよう対処させている。
【００３７】
一方、復水給水系統５に備える演算制御装置８は、水位検出器２５で検出したダンプコンデンサ１５の水位信号を入力する関数器２６、圧力検出器２７で検出した圧力ヘッダ７内の復水の圧力信号を入力する比較器２８、ＰＩＤ演算器２９を備え、水位検出器２５で検出したダンプコンデンサ１５の水位信号と圧力検出器２７で検出した圧力ヘッダ７の圧力信号とに基づいて弁開閉信号ＰＩＤを演算し、演算した弁開閉信号で圧力調節弁１７を開閉制御させている。
【００３８】
次に、本実施形態に係る造水発電プラントの制御装置の作用を説明する。
【００３９】
海水等を淡水化させていた造水プラント４がトリップすると、造水プラント４から圧力ヘッダ７に流れていた復水が急激に低下する代わりに、蒸気タービン３からの蒸気タービン排気がダンプコンデンサ１５、復水ポンプ１６、圧力調節弁１７を介して圧力ヘッダ７に供給されるので、器内の復水の圧力が変動する。
【００４０】
圧力変動する復水を脱気器１８に流すと、脱気中、揺動する水面が酸素を巻き込むので、本実施形態においては、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が一定圧になるよう演算制御する。すなわち、演算制御装置８は、水位検出器２５で検出したダンプコンデンサ１５の水位信号を関数器２６に入力して圧力設定信号を演算する。
【００４１】
一方、圧力検出器２７で検出した圧力ヘッダ７内の復水の圧力信号を比較器２８に入力して上述関数器２６からの圧力設定信号と比較させる。比較器２８で偏差が出ると、演算制御装置８は、その偏差をＰＩＤ演算器２９でＰ（比例）、Ｉ（積分）、Ｄ（微分）の演算を行わせ、弁開閉信号を作り出し、作り出した弁開閉信号を圧力調節弁１７に与えて弁開閉制御する。
【００４２】
このように、本実施形態は、運転中の造水プラント４の幾つかまたは全部がトリップし、圧力ヘッダ７に集める復水の圧力が変動するとき、圧力ヘッダ７の圧力信号とダンプコンデンサ１５の水位信号とに基づいて関数器２６で演算される圧力信号を突き合わせて比較演算し、偏差が出たとき、その偏差に基づいて演算した弁開閉信号を圧力調節弁１７に与えてダンプコンデンサ１５から圧力ヘッダ７に供給される復水の流量を制御するので、圧力ヘッダ７内の復水の圧力変動を抑制し、脱気器１８の脱気運転を安定状態にして行わせることができる。
【００４３】
図２は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第２実施形態を示す系統ブロック図である。
【００４４】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させるとともに、圧力ヘッダ７と脱気器１８との中間位置から分岐するスピルオーバ系統１９に設けたスピルオーバ弁２０を開閉制御させる演算制御装置８ａを設けたものである。
【００４５】
なお、造水発電プラントの系統は、第１実施形態と同じであるから、図２以後、同一符号を付すだけにとどめ、重複説明を省略する。
【００４６】
本実施形態に係る演算制御装置８ａは、ダンプコンデンサ１５の水位が予め定められた水位αを超えるとともに、水位の上昇率が予め定められた上昇率βを超えたことをＡＮＤ回路３０で検出するようにしている。ＡＮＤ回路３０が動作したときは、第１設定器ＳＶ１の設定信号に替えて、第２設定器ＳＶ２の設定信号を選択して出力する切替器３１を備えている。なお、図２以後の説明において、第２設定器ＳＶ２の設定信号は、第１設定器ＳＶ１の設定信号に較べて高くしてある。
【００４７】
また、この演算制御装置８ａは、圧力ヘッダ７に設けた圧力検出器２７から検出した圧力信号と上述切替器３１を介して第１設定器ＳＶ１または第２設定器ＳＶ２からの出力とを突き合わせる比較器２８と、この比較器２８で突き合わせたときに偏差が出ると、偏差をＰＩＤ演算器２９でＰＩＤ演算を行って圧力調節弁１７とスピルオーバ弁２０とをスプリット形式にして開閉制御させるスプリット弁開度関数器３２を備えている。
【００４８】
このような構成を備える本実施形態は、例えば造水プラント４がトリップし、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５を介して圧力ヘッダ７に供給される復水の圧力が何らかの事情で上昇すると、ダンプコンデンサ１５の水位が予め定められた水位αを超え、かつ水位上昇率が予め定められた水位上昇率βを超えたことを条件に、切替器３１で第１設定器ＳＶ１の設定信号を、第２設定器ＳＶ２の設定信号に切り替出力させ、その切り替えた設定信号を比較器２８で圧力検出器２７からの圧力ヘッダ７の復水圧力信号に突き合わせ、偏差が出ると、その偏差をＰＩＤ演算器２９でＰＩＤ演算させ、さらに、スプリット弁開度関数器３２で弁開度信号を演算させた後、圧力調節弁１７を閉弁させ、スピルオーバ弁２０を開弁させ、圧力ヘッダ７内の復水の圧力を低下させる。
【００４９】
このように、本実施形態は、造水プラントの運転中、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、ダンプコンデンサ１５の水位および水位上昇率に基いて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７を開閉制御させるとともに、スピルオーバ弁２０を開閉制御させる演算制御装置８ａを備えたので、圧力ヘッダ７の復水の圧力を一定圧に維持させることができ、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００５０】
図３は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第３実施形態を示す系統ブロック図である。
【００５１】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント４の運転中、造水プラント４から供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力が高くなったとき、圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させ、それでも圧力ヘッダ７内の復水の圧力が高いとき、圧力ヘッダ７と脱気器１８との中間位置から分岐したスピルオーバ系統１９に設けたスピルオーバ弁２０を開閉制御させ、この間、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５に分流した復水の水位が上昇したとき、圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７をより一層の弁増開制御させる演算制御装置８ｂを設けたものである。
【００５２】
この演算制御装置８ｂは、造水プラント４の運転中、造水プラント４から供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号と第１設定器ＳＶ１からの設定信号とを突き合わせ、偏差を演算する第１比較器２８ａ、この第１比較器２８ａからの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、切替器３１を介して圧力調節弁１７に与える第１ＰＩＤ演算器２９ａを備えている。
【００５３】
また、この演算制御装置８ｂは、造水プラント４の運転中、圧力調節弁１７で圧力ヘッダ７内の復水の圧力制御を行っていても、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が予め定められた圧力に調節できない場合、圧力検出器２７からの圧力信号と第３設定器（ＳＶ１＋γ）から設定信号とを突き合わせ、偏差を演算する第３比較器２８ｃ、この第３比較器２８ｃからの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出してスピルオーバ弁２０に与える第３ＰＩＤ演算器２９ｃを備えている。なお、第３設定器（ＳＶ１＋γ）の設定信号は、第１設定器ＳＶ１の設定信号に較べて高くしてある。
【００５４】
また、この演算制御装置８ｂは、造水プラント４の運転中、スピルオーバ弁２０を開閉制御させるとともに、圧力調節弁１７を開閉制御させ、圧力ヘッダ７内の復水の圧力を予め定められた圧力に制御している間にダンプコンデンサ１５の水位が上昇した場合、ダンプコンデンサ１５の水位を検出する水位検出器２５からの水位信号と第２設定器ＳＶ２からの設定信号とを突き合わせ、偏差を演算する第２比較器２８ｂ、この第２比較器２８ｂからの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出す第２ＰＩＤ演算器２９ｂ、ダンプコンデンサ１５の水位が予め定められた水位αを超えたとき、第２ＰＩＤ演算器２９ｂで作り出された弁開閉信号を選択出力して圧力調節弁１７に与える切替器３１を備えている。
【００５５】
このように、本実施形態は、造水プラントの運転中、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、圧力ヘッダ７の復水の圧力に基づいて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７を開閉制御させて圧力ヘッダ７内の復水の圧力を予め定められた圧力に調整していても、それでも復水の圧力が高いとき、圧力ヘッダ７内の復水の圧力に基づいて弁開閉信号を演算し、スピルオーバ弁２０を開閉制御させて圧力ヘッダ７内の復水の圧力を一定圧に維持させる一方、この間にダンプコンデンサ１５の水位が予め定められた水位αを超えたとき、ダンプコンデンサ１５の水位に基づいてにして弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７を開閉制御させる演算制御装置８ｂを備えたので、圧力ヘッダ７の復水の圧力を一定圧に維持させて脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができ、ダンプコンデンサ１５の水位を安定水位に維持させることができる。
【００５６】
図４は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第４実施形態を示す系統ブロック図である。
【００５７】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント運転中、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、その圧力信号と第１設定器ＳＶ１からの設定信号との偏差で圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させる一方、運転中、造水プラント４の一部または全部がトリップしたとき、圧力ヘッダ７の圧力信号と第１設定器ＳＶ１からの設定信号との偏差を、圧力ヘッダ７の圧力信号と第２設定器ＳＶ２からの設定信号との偏差に切り替えて圧力調和弁１７を開閉制御させる演算制御装置８ｃを設けたものである。
【００５８】
この演算制御装置８ｃは、造水プラント４の運転中、造水プラント４から供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号と第１設定器ＳＶ１から切替器３１を介して与えられる設定信号とを突き合わせ、偏差を演算する比較器２８、この比較器２８からの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、圧力調節弁１７に与えるＰＩＤ演算器２９を備えている。
【００５９】
また、この演算制御装置８ｃは、運転中、造水プラント４がトリップしたとき、トリップを検出するトリップ検出器３３からのトリップ信号で第１設定器ＳＶ１からの設定信号を、第２設定器ＳＶ２からの設定信号に切り替えて出力させる切替器３１、この切替器３１を介して第２設定器ＳＶ２からの設定信号を上述圧力検出器２７からの圧力信号に突き合わせ、偏差を演算する比較器２８、この比較器２８からの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、圧力調節弁１７に与えるＰＩＤ演算器２９を備えている。
【００６０】
このように、本実施形態は、造水プラント４の運転中、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、圧力ヘッダ７の圧力に基づいて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７を開閉制御させて圧力ヘッダ７内の復水を予め定められた圧力に調整しておき、この間、造水プラント４にトリップがあったとき、第２設定器ＳＶ２からの設定信号と圧力ヘッダ７からの圧力信号との偏差に基づいて演算した演算信号を圧力調節弁１７に与えて弁開閉制御させる演算制御装置８ｃを備えたので、造水プラント４のトリップにより圧力ヘッダ７の復水の圧力が低下しようとも、これを防止して圧力を一定圧に維持させることができ、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００６１】
図５は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第５実施形態を示す系統ブロック図である。
【００６２】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント運転中、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させる一方、運転中、造水プラント４の一部または全部がトリップしたとき、圧力ヘッダ７の圧力信号をトリップ信号に切り替えて圧力調節弁１７を開閉制御させる際、そのトリップ信号でより早く圧力調節弁１７を追従させる演算制御装置８ｄを設けたものである。
【００６３】
この演算制御装置８ｄは、造水プラント４の運転中、第４実施形態と同様に、造水プラント４から供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号とを突き合わせ、偏差を演算する比較器２８、この比較器２８からの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い弁開閉信号を作り出し、切替器３１を介して圧力調節弁１７に与える第１ＰＩＤ演算器２９ａを備えている。
【００６４】
また、この演算制御装置８ｄは、造水プラントの運転中、比較器２８で圧力検出器２７からの圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号とを突き合わせ、突合せの際に演算された偏差に定数器３４からの定数を乗じてＰＩＤ演算を行う第２ＰＩＤ演算器２９ｂ、運転中、造水プラント４がトリップしたとき、トリップ検出器３３からのトリップ信号で第１ＰＩＤ演算器２９ａからの演算信号を、第２ＰＩＤ演算器２９ｂからの演算信号に切り替えて出力させ、その演算信号を圧力調節弁１７に与える切替器３１を備えている。
【００６５】
このように、本実施形態は、圧力検出器２７からの実圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号とを比較器２８で突き合わせて偏差を出力し、その偏差に予め定数器３４からの定数を乗じ、定数を乗じた偏差に基づいて第２ＰＩＤ演算器２９で弁開閉信号を作り出し、造水プラント４にトリップがあったとき、トリップ検出器３３からのトリップ信号により切替器３１で第１ＰＩＤ演算器２９ａからの演算信号を第２ＰＩＤ演算器２９ｂからの演算信号に切り替えて圧力調節弁１７に与え、トリップ指令に対し、圧力調節弁１７の追従性をより一層早くさせたので、圧力ヘッダ７の圧力を、トリップ指令に対し、時間的遅れがなく常に一定圧に維持させることができ、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００６６】
図６は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第６実施形態を示す系統ブロック図である。
【００６７】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント運転中、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、その圧力信号と第１設定器ＳＶ１からの設定信号との偏差で圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させる一方、運転中、造水プラント４の一部または全部がトリップしたとき、圧力ヘッダ７の圧力信号と第１設定器ＳＶ１からの設定信号との偏差を、圧力ヘッダ７の圧力信号と第２設定器ＳＶ２からの設定信号との偏差に切り替えて圧力調節弁１７を開閉制御させるとともに、圧力調節弁１７の開閉制御中、それでも圧力ヘッダ７の圧力が高くなっているとき、圧力ヘッダ７の圧力信号と第２設定器ＳＶ２からの設定信号との偏差にバイアスαを加えてスピルオーバ系統１９のスピルオーバ弁２０を開閉制御させる演算制御装置８ｅを設けたものである。
【００６８】
この演算制御装置８ｅは、造水プラント４の運転中、第４実施形態と同様に、造水プラント４から供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号に第１設定器ＳＶ１から切替器３１を介して与えられる設定信号を突き合わせ、偏差を演算する第１比較器２８ａ、この第１比較器２８ａからの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、圧力調節弁１７に与える第１ＰＩＤ演算器２９ａを備えている。
【００６９】
なお、この演算制御装置８ｅには、造水プラントの運転中、圧力調節弁１７を開閉制御させるだけで圧力ヘッダ７の圧力を一定圧に維持させており、スピルオーバ系統１９のスピルオーバ弁２０を開閉制御させない制御回路が組み込まれている。
【００７０】
また、この演算制御装置８ｅは、運転中、造水プラント４がトリップしたとき、トリップを検出するトリップ検出器３３からのトリップ検出信号で第１設定器ＳＶ１からの設定信号を第２設定器ＳＶ２からの設定信号に切り替えて通電させる切替器３１、この切替器３１を介して第２設定器ＳＶ２からの設定信号を上述圧力検出器２７からの圧力信号に突き合わせ、偏差を演算する第１比較器２８ａ、この第１比較器２８ａからの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、圧力調節弁１７に与える第１ＰＩＤ演算器２９ａを備えるとともに、圧力調節弁１７の開閉制御中、それでも圧力ヘッダ７の圧力が予め定められた圧力を維持することができないとき、第２設定器ＳＶ２からの切替器３１を介して与えられる設定信号にバイアス器３６からのバイアス信号εを加算させる加算器３５、この加算器３５からの加算信号を上述圧力検出器２７からの圧力信号に突き合わせ、偏差を演算第２比較器２８ｂ、この第２比較器２８ｂからの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、スピルオーバ系統１９のスピルオーバ弁２０に与える第２ＰＩＤ演算器２９ｂを備えている。
【００７１】
このような構成を備える本実施形態に係る演算制御装置８ｅは、運転中、造水プラント４にトリップがあったとき、第１比較器２８ａで第２設定器ＳＶ２から切替器３１を介して与えられる設定信号を圧力検出器２７からの圧力信号に突き合わせ、偏差が出たとき、その偏差を第１ＰＩＤ演算器２９でＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出して圧力調節弁１７に与えられ、この間、ダンプコンデンサ１５から圧力ヘッダ７に供給される復水が増量し、圧力ヘッダ７が予め定められた圧力をオーバシュートしようとも、第２設定器ＳＶ２からの設定信号にバイアスαを加えた弁開閉制御信号を予め先行的に演算しておき、圧力ヘッダ７のオーバシュート圧力のとき、スピルオーバ系統１９のスピルオーバ弁２０を開閉制御させて圧力ヘッダ７の復水を他の機器に溢出させるので、圧力ヘッダ７の圧力を常に一定圧に維持させることができる。
【００７２】
したがって、本実施形態によれば、造水プラント４の運転中あるいは、造水プラント４のトリップ時のいずれの運転でも圧力ヘッダ７の圧力を一定圧に維持させる手段を備えたので、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００７３】
図７は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第７実施形態を示す系統ブロック図である。
【００７４】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント運転中、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、その圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差に基づいて演算された弁開閉信号で圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させる一方、運転中、造水プラント４に一部または全部がトリップしたとき、圧力ヘッダ７の圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差を、上述圧力信号に基づいて演算された関数器３７からの弁開度信号に切り替えて圧力調節弁１７を開閉制御させる演算制御装置８ｆを設けたものである。
【００７５】
この演算制御装置８ｆは、造水プラント４の運転中、造水プラント７から供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号とを突き合わせ偏差を演算する比較器２８、この比較器２８からの偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出し、切替器３１を介して圧力調節弁１７に与えるＰＩＤ演算器２９を備えている。
【００７６】
また、この演算制御装置８ｆは、運転中、造水プラント４がトリップしたとき、トリップを検出するトリップ検出器３３からのトリップ検出信号で、上述圧力検出器２７からの圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差を、圧力検出器２７からの圧力信号に基づく関数器３７から出力する弁開閉信号に切り替えて圧力調節弁１７に与える切替器３１を備えている。
【００７７】
このように、本実施形態は、造水プラント４の運転中、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、圧力ヘッダ７の圧力に基づいて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７を開閉制御させて圧力ヘッダ７内の復水を予め定められた圧力に調整しておき、この間、造水プラント４にトリップがあったとき、関数器３７からの弁開度信号を圧力調節弁１７に与えて弁下開閉制御させる演算制御装置８ｆを備えたので、造水プラント４のトリップにより圧力ヘッダ７の復水の圧力が低下しようとも、これを防止して圧力を一定圧に維持させることができ、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００７８】
図８は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第８実施形態を示す系統ブロック図である。
【００７９】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント運転中、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、その圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差に基づいて演算された弁開閉信号で圧力ヘッダ７の入口側の復水給水系統５に設けた圧力調節弁１７を開閉制御させる一方、運転中、造水プラント４に一部または全部がトリップしたとき、上述圧力ヘッダ７の圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差を圧力ヘッダ７の圧力信号に基づいて出力する定数に上述偏差を掛算する掛算信号に切り替えて圧力調節弁１７を開閉制御させる演算制御装置８ｇを設けたものである。
【００８０】
この演算制御装置８ｇは、造水プラント４の運転中、造水プラントから供給され、圧力ヘッダ７内に集められた復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号とを突き合わせ偏差を演算する比較器２８、この比較器２８からの偏差と、後述する掛算器３９からの掛算器とを入力し、いずれかを出力する切替器３１と、この切替器３１の出力を入力してＰＩＤ演算し、演算結果を圧力調節弁１７に与えるＰＩＤ演算器２９を備えている。
【００８１】
切替器３１は、運転中、造水プラント４がトリップしたとき、トリップを検出するトリップ検出器３３からのトリップ検出信号で、上述圧力検出器２７からの圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差を掛算信号に切り替えを出力する機能を備えている。
【００８２】
この掛算信号は、圧力ヘッダ７の圧力検出器２７からの圧力信号に基づいて定数を演算する関数器３８と、この関数器３８から出力される定数に、上述比較器２８から出力される偏差とを掛算させる掛算器３９とから作り出されている。なお、関数器３８は、圧力ヘッダ７の圧力検出器２７からの圧力信号の変動に対応する定数を演算するようになっている。
【００８３】
このように、本実施形態は、造水プラントの運転中、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、圧力ヘッダ７の圧力に基づいて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７を開閉制御させて圧力ヘッダ７内の復水を予め定められた圧力に調整するとともに、その一方で、造水プラント４にトリップがあったとき、トリップ検出器３３からのトリップ検出信号で切替器３１を切り替え、圧力ヘッダ７内の復水の圧力変動に対応する定数を演算する関数器３８からの出力に、上述圧力ヘッダ７の圧力信号と設定器ＳＶからの設定信号との偏差を掛算器３９で掛算させて掛算信号を作り出し、作り出した掛算信号を通電させ、その掛算信号をＰＩＤ演算し、弁開閉信号を作り出し、圧力調節弁１７に与え、造水プラント４のトリップ後の圧力調節弁１７の圧力変動追従性をより一層早くさせたので、圧力ヘッダ７内の圧力を、トリップ後でも常に一定圧に維持させることができ、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００８４】
図９は、本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第９実施形態を示す系統ブロック図である。
【００８５】
本発明に係る造水発電プラントの制御装置は、造水プラント運転中、圧力ヘッダ７の圧力が上昇したとき、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５に流れる復水の流量を検出し、検出した流量信号を圧力信号に演算し、その演算信号に圧力ヘッダ７からの圧力信号を突き合わせて偏差を演算し、その偏差に基づいて演算された弁開閉信号を圧力調節弁１７に与えて開閉制御させる演算制御装置８ｈを設けたものである。
【００８６】
この演算制御装置８ｈは、造水プラント４の運転中、またはトリップ時、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５に供給される復水の流量を検出する流量検出器４０からの流量信号に基づいて圧力信号に演算する関数器４１、この関数器４１からの演算信号を、圧力ヘッダ７内の復水の圧力を検出する圧力検出器２７からの圧力信号と突き合わせて偏差を演算する比較器２８、この比較器２８からの演算信号を基にＰＩＤ演算を行い、弁開閉信号を作り出して圧力調節弁１７に与えるＰＩＤ演算器２９を備えている。
【００８７】
このように、本実施形態は、造水プラント４の運転中、またはトリップ時、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５に供給される復水の流量と圧力ヘッダ７の圧力とから弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７に与えて弁開閉制御させる演算制御装置８ｈを備えたので、圧力ヘッダ７の復水の圧力が低下しようとも、これを防止して一定圧に維持させることができ、脱気器１８に安定した脱気運転を行わせることができる。
【００８８】
なお、本実施形態は、圧力ヘッダ７内の復水の圧力が上昇したとき、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５に供給される復水の流量を検出し、検出した流量信号に基づいて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７に与えて弁開閉制御させたが、この例に限らず、例えば、図１０に示すように、蒸気タービン３からダンプコンデンサ１５に供給される復水の圧力を復水圧力検出器４２で検出し、検出した復水圧力信号と圧力ヘッダ７側の圧力検出器２７の出力信号との偏差に基づいて弁開閉信号を演算し、圧力調節弁１７に与えて弁開閉制御させる演算制御装置８ｉにしてもよい。この場合、符号４３で示す関数器は、検出した復水圧力信号を圧力ヘッダ７内の換算設定圧力に演算させる構成にしている。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第１実施形態を示す系統ブロック図。
【図２】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第２実施形態を示す系統ブロック図。
【図３】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第３実施形態を示す系統ブロック図。
【図４】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第４実施形態を示す系統ブロック図。
【図５】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第５実施形態を示す系統ブロック図。
【図６】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第６実施形態を示す系統ブロック図。
【図７】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第７実施形態を示す系統ブロック図。
【図８】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第８実施形態を示す系統ブロック図。
【図９】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第９実施形態を示す系統ブロック図。
【図１０】本発明に係る造水発電プラントの制御装置の第１０実施形態を示す系統ブロック図。
【符号の説明】
【００９０】
１  ガスタービンプラント
２  排熱回収ボイラ
３  蒸気タービン
４  造水プラント
５  復水給水系統
６  コンバインドサイクルプラント
７  圧力ヘッダ
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ，８ｉ  演算制御装置
９  発電機
１０  空気圧縮機
１１  ガスタービン燃焼器
１２  ガスタービン
１４  発電機
１５  ダンプコンデンサ
１６  復水ポンプ
１７  圧力調節弁
１８  脱気器
１９  スピルオーバ系統
２０  スピルオーバ弁
２２  抽気系統
２３  ミニマムフロー系統
２４  メイクアップ系統
２５  水位検出器
２６  関数器
２７  圧力検出器
２８  比較器
２８ａ  第１比較器
２８ｂ  第２比較器
２８ｃ  第３比較器
２９  ＰＩＤ演算器
２９ａ  第１ＰＩＤ演算器
２９ｂ  第２ＰＩＤ演算器
２９ｃ  第３ＰＩＤ演算器
３０  ＡＮＤ回路
３１  切替器
３２  スプリット弁開度関数器
３３  トリップ検出器
３４  定数器
３５  加算器
３６  バイアス器
３７  関数器
３８  関数器
３９  掛算器
４０  流量検出器
４１  関数器
４２  復水圧力検出器
４３  関数器
【図１】
2006152888.tif 000003
【図２】
2006152888.tif 000004
【図３】
2006152888.tif 000005
【図４】
2006152888.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006152888.tif 000008
【図７】
2006152888.tif 000009
【図８】
2006152888.tif 000010
【図９】
2006152888.tif 000011
【図１０】
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