(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽背型ＢＦＰタービンの排気系統に設置された排気圧力制御用の抽背型ＢＦＰタービンの圧力調節弁。
【請求項２】
請求項１記載の圧力調整弁に対し、真空上昇の際、開指令を出力する制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の圧力調整弁に対し、ＢＦＰタービンの昇速起動制御時、制御信号を出力する制御装置。
【請求項４】
前記制御信号は、予め決められた設定値であることを特徴する請求項３記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御信号は、ＢＦＰタービンの回転数に応じて決められることを特徴する請求項３記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御信号は、ＢＦＰタービンの排気圧力と排気圧力の設定値との偏差に応じて決められることを特徴する請求項３記載の制御装置。
【請求項７】
前記設定値は、ＢＦＰタービンの回転数をパラメータとして求められることを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
請求項１記載の圧力調整弁に対し、ＢＦＰタービンの通常運転時、制御信号を出力する制御装置。
【請求項９】
前記制御信号は、ＢＦＰタービンの排気圧力と排気圧力の設定値との偏差に応じて決められることを特徴する請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
前記設定値は、主タービンの負荷をパラメータとして求められることを特徴とする請求項９記載の制御装置。
【請求項１１】
前記設定値は、ＢＦＰタービンの回転数をパラメータとして求められることを特徴とする請求項９記載の制御装置。
【請求項１２】
前記設定値は、主タービン抽気圧力に対応していることを特徴とする請求項９記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御信号は、主タービンの負荷に応じて決められることを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【請求項１４】
前記制御信号は、ＢＦＰタービンの回転数に応じて決められることを特徴とする請求項８記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、火力発電プラントに設置される抽背型ＢＦＰ（ボイラ給水ポンプ）タービンの圧力調整弁およびその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５に示すように、抽背型ＢＦＰタービンを有する火力発電プラントの場合、ＢＦＰタービン１の排気管２は低圧ヒータ11に接続されている。したがって、ＢＦＰタービン１の排気圧力は、低圧ヒータ11の器内圧力とバランスする。
【０００３】
低圧ヒータ11は復水器４に接続されているので、復水器４の真空上昇に伴い、低圧ヒータ11の真空度も上昇し、これに伴い、ＢＦＰタービン１についても真空上昇が行なわれる。
【０００４】
低圧ヒータ11の抽気源は、ＢＦＰタービン１の排気管２の他、主タービン12の抽気管13を有しているので、主タービン12の起動後は主タービン12の抽気管13の抽気圧力が低圧ヒータ11の器内圧力となる。したがって、ＢＦＰタービン１の排気圧力も主タービン12の抽気管13の抽気圧力にバランスする。
以上により、ＢＦＰタービン１の排気圧力は、プラント側の状態にバランスし、運転を行なうシステムとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプラントについて、ヒートバランスを変更する改造を実施することにより、ＢＦＰタービン１の排気を低圧ヒータ11に回収できなくなる場合、排気を復水器４に回収する系統改造を実施する場合がある。
【０００６】
従来技術によるなシステム改造後についてはＢＦＰタービン１の排気圧力が復水器４の真空度と同一になり、抽背型ＢＦＰタービンの運転が成立しなくなるため、ＢＦＰタービン１自体の交換が必要とされていた。
【０００７】
本発明の目的は、ヒートバランスの変更後においても、抽背型ＢＦＰタービンの運転を成立させることのできる抽背型ＢＦＰタービンの圧力調整弁およびその制御装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては、抽背型ＢＦＰタービンの排気系統または抽気系統に設置される圧力制御用の圧力調整弁を提供する。
また、この圧力調整弁に対し、真空上昇の際、開指令を出力する制御装置を提供する。
【０００９】
また、この圧力調整弁に対し、ＢＦＰタービンの昇速起動制御時、制御信号を出力する制御装置を提供する。
また、この圧力調整弁に対し、ＢＦＰタービンの通常運転時、制御信号を出力する制御装置を提供する。
【００１０】
【作用】
このような圧力調整弁を設置することで、抽背型ＢＦＰタービンの排気圧力、または抽気圧力の調整が可能となる。
また、圧力調整弁の制御装置を設けることで、プラントとバランスしたＢＦＰタービンの運転が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１から図１４を参照して説明する。
図１は、抽背型ＢＦＰタービンの排気系統に排気圧力制御用の圧力調節弁を設置した一実施例の系統図である。
【００１２】
ＢＦＰタービン１は、排気管２を介して復水器４に接続されている。排気管２には、排気圧力調節弁３が設置されてる。抽気管５は、ヒータ、脱気器などの他の機器に接続されている。
【００１３】
この排気圧力調節弁３を手動、または後述の制御装置によって操作することにより、排気圧力を任意の値に制御することが可能となる。
すなわち、排気圧力調節弁３を閉方向に操作するとＢＦＰタービン１の排気圧力は高くなり、開方向に操作すると排気圧力は低くなる。
【００１４】
この一実施例によれば、ＢＦＰタービン１の排気圧力を必要な圧力に制御することが可能となり、改造前の抽背型ＢＦＰタービンと同様の運転が可能なプラントシステムとすることができる。
【００１５】
なお、この一実施例ではＢＦＰタービン１の排気管２を復水器４に接続した例を図示したが、排気管２を復水器４以外の他の機器、例えばヒータや脱気器等に接続した場合についても同様に排気圧力調節弁３を設置することも可能である。
【００１６】
図２は、他の実施例であって、プラントのヒートバランスの変更により、抽気管５の接続を変更した例の系統図である。
この場合は、抽気圧力調節弁６を設置することにより、抽気圧力の制御が可能となる。  図３は、制御装置の一実施例であって、図１に示した排気圧力制御弁３を用いてＢＦＰタービン１の真空上昇を行なう制御装置のブロック図である。
【００１７】
ＢＦＰタービン１の真空上昇を行なうため、排気圧力調節弁３を真空上昇に必要なタイミングで開指令ａを出力する真空上昇シーケンス制御装置７を設置する。
【００１８】
ＢＦＰタービン１の真空上昇を行なうための真空上昇シーケンス制御装置７により、排気圧力調節弁３を開操作し、復水器４と接続することにより、ＢＦＰタービンの真空上昇を行なう。
【００１９】
すなわち、ＢＦＰタービン１の真空上昇シーケンス制御装置７により、ＢＦＰタービン１の真空上昇の必要なタイミングにおいて、排気圧力調節弁３を開操作し、復水器４とＢＦＰタービン１の排気系統を接続し、ＢＦＰタービン１の排気圧力を復水器４の真空度まで真空上昇を行なう。
【００２０】
この実施例によれば、従来、ＢＦＰタービンの真空上昇は排気回収先である低圧ヒータと同時に実施していた場合と同様に、改造後のシステムについても真空上昇が可能なシステムとすることができる。
【００２１】
なお、この実施例では、シーケンス制御装置を用いたが、このシーケンス制御装置の替わりに、ＢＦＰタービン起動準備のタイミング（例：ＢＦＰタービンリセット）を捉えて、排気圧力調節弁３を開するインターロック制御装置を設置することもできる。
【００２２】
図４は、ＢＦＰタービン１の真空上昇を行なうための他の実施例の系統図である。
この実施例は、排気圧力調節弁３の替わりに、真空上昇弁８を設置している。
【００２３】
制御装置は、図３に示す実施例の装置を用いることができる。
この実施例で設置する真空上昇弁８は、排気圧力調節弁３より小口径のものが用いられるので、復水器４の真空度の低下を低減できる。
【００２４】
図５は、制御装置の他の実施例であって、図１に示した排気圧力制御弁３を用いてＢＦＰタービン１の起動時の制御を行なう制御装置のブロック図である。
ＢＦＰタービン起動制御装置９は、ＢＦＰタービン１の運転状態をパラメータに排気圧力調節弁３の制御を行なう。
【００２５】
このＢＦＰタービン起動制御装置９により、排気圧力調節弁３を起動時に制御し、ＢＦＰタービン１の排気をＢＦＰタービンの回転数に応じた状態に保つことにより、安定的な起動が可能になる。
【００２６】
この実施例ではＢＦＰタービン１の運転状態のパラメータとしてＢＦＰタービン１の回転数信号を用いている。ＢＦＰタービン起動制御装置９は、ＢＦＰタービン１の回転数信号ｂを入力し、この信号ｂに基づき排気圧力調節弁３の開度指令ｄを演算する関数ｃ備え、制御信号ｄを排気圧力調節弁３へ出力する。
【００２７】
図６は、関数ｃのグラフである。
回転数r1で弁を開き始める信号を出し、回転数r2以上は一定の開度になる。
この関数は一例であって、実機に合わせて適宜調整可能である。
【００２８】
このように、ＢＦＰタービン１の回転数信号ｂをパラメータに排気圧力調節弁３の開度を制御することにより、ＢＦＰタービン１の排気圧力をＢＦＰタービン１の内部状態に適応した値に制御する。
【００２９】
この実施例によれば、ＢＦＰタービンの排気圧力を起動時に必要な圧力に維持することができ、ＢＦＰタービンの安定的な起動が可能になる。
なお、関数ｃの調整の結果、細かな制御が必要無いと判断された場合、起動時の排気圧力調節弁３の開度については可変とせず、規定開度にすることも考えられ、関数ｃが一定になる場合も考えられる。この場合、関数ｃは、省略できるので、図７のように、起動時にあらかじめ決められた設定値を送るようにしても良い。
【００３０】
図８は、制御装置の他の実施例であって、図１に示した排気圧力制御弁３を用いてＢＦＰタービン１の起動時の制御を行なう制御装置のブロック図である。
ＢＦＰタービン起動制御装置９´は、パラメータとしてＢＦＰタービン１の回転数信号ｂを入力し、ＢＦＰタービン１の排気圧力ｅの設定値を演算する関数ｆと、排気圧力ｅを制御する制御回路ｇとから構成されている。
【００３１】
この実施例によれば、図５に示したＢＦＰタービン１の起動時の制御を行なう制御装置に比べ、より精度の高い制御が可能になる。
なお、関数ｆの調整の結果、細かな制御が必要無いと判断された場合、関数ｆが一定になる場合も考えられる。この場合、関数ｆは、省略できるので、図９に示す、ＢＦＰタービン起動制御装置９´´のように、あらかじめ決められた設定値を入力し、制御回路ｇ´を備える簡単な構成で制御できる。
【００３２】
図１０は、制御装置の他の実施例であって、図１に示した排気圧力制御弁３を用いてＢＦＰタービン１の通常運転時の制御を行なう制御装置のブロック図である。
【００３３】
プラントの運転状態に基づく信号をパラメータに排気圧力制御を行なうＢＦＰタービン排気圧力制御装置10を設置する。このＢＦＰタービン排気圧力制御装置10により、ＢＦＰタービン１の排気圧力をプラントの状態に適応した値に保つことができる。
【００３４】
この実施例においては、主タービン負荷信号ｈに基づき排気圧力設定を演算する関数ｉとこの関数ｉの出力に排気圧力ｅを制御する制御回路ｊとから成るＢＦＰタービン排気圧力制御装置10と、排気圧力調節弁３とにより構成される。
【００３５】
図１１は、関数ｉの一例である。この関数ｉは、実機に合わせて適宜調整できる。
主タービン負荷信号ｈをパラメータとしてＢＦＰタービン１の排気圧力を制御することにより、ＢＦＰタービン１の排気圧力をプラントのヒートバランスに適応した値に保つことができる。
【００３６】
図１２は、制御装置の他の実施例であって、図１に示した排気圧力制御弁３を用いてＢＦＰタービン１の通常運転時の制御を行なう制御装置のブロック図である。
【００３７】
ＢＦＰタービン排気圧力制御装置10´は、図１１の実施例の関数ｉに代えて関数ｋを備えている。関数ｋは、ＢＦＰタービン１の回転数信号ｂをパラメータに、ＢＦＰタービン１の排気圧力設定を演算する。
【００３８】
図１３に示すように、排気圧力設定値については、改造前にＢＦＰタービン１の排気管２が接続されていた低圧ヒータ11に抽気を供給していた主タービン抽気圧力信号ｍの値とするＢＦＰタービン排気圧力制御装置10''も考えられる。
【００３９】
この様な構成により、改造前とほぼ同じ条件で運転が可能になる。
図１４に示すように、制御ループの構成方法として、ＢＦＰタービン１の排気圧力制御ではなく、主タービン負荷ｈをパラメータに排気圧力調節弁３の開度指令を演算する関数ｎの出力で排気圧力調節弁３の開度制御を行なうＢＦＰタービン排気圧力制御装置10''' も考えられる。
また、主タービン負荷ｈの代わりに、パラメータをＢＦＰタービン回転数ｂとすることも考えられる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、ＢＦＰタービンの排気系統を復水器に接続するような系統改造を行ったプラントシステムにおいても、既設のＢＦＰタービンを運転することが可能となるため、ＢＦＰタービンを新製交換する必要がなくなるとともに、プラントを構成する他の機器に対する影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】抽背型ＢＦＰタービンの排気系統に排気圧力制御用の圧力調節弁を設置した一実施例の系統図。
【図２】抽背型ＢＦＰタービンの抽気系統に排気圧力制御用の圧力調節弁を設置した他の実施例の系統図。
【図３】抽背型ＢＦＰタービンの真空上昇を行なう制御装置の一実施例のブロック図。
【図４】抽背型ＢＦＰタービンの真空上昇を行なう他の実施例の系統図。
【図５】抽背型ＢＦＰタービンの真空上昇を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図６】図５に示す関数ｃのグラフ。
【図７】抽背型ＢＦＰタービンの真空上昇を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図８】抽背型ＢＦＰタービンの起動時の制御を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図９】抽背型ＢＦＰタービンの起動時の制御を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図１０】抽背型ＢＦＰタービンの通常運転時の制御を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図１１】図１０に示す関数ｉのグラフ。
【図１２】抽背型ＢＦＰタービンの通常運転時の制御を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図１３】抽背型ＢＦＰタービンの通常運転時の制御を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図１４】抽背型ＢＦＰタービンの通常運転時の制御を行なう制御装置の他の実施例のブロック図。
【図１５】従来の抽背型ＢＦＰタービンを有する火力発電プラントの系統図。
【符号の説明】
１…抽背型ＢＦＰタービン、２…排気管、３…排気圧力調整弁、４…復水器、５…抽気管、６…抽気圧力調整弁、７…真空上昇シーケンス制御装置、８…真空上昇弁、９、９´、９''…起動制御装置、10、10' 、10''、10''' …排気圧力制御装置。
【図１】
0003770939.tif 000002
【図２】
0003770939.tif 000003
【図３】
0003770939.tif 000004
【図４】
0003770939.tif 000005
【図５】
0003770939.tif 000006
【図６】
0003770939.tif 000007
【図７】
0003770939.tif 000008
【図８】
0003770939.tif 000009
【図９】
0003770939.tif 000010
【図１０】
0003770939.tif 000011
【図１１】
0003770939.tif 000012
【図１２】
0003770939.tif 000013
【図１３】
0003770939.tif 000014
【図１４】
0003770939.tif 000015
【図１５】
0003770939.tif 000016