特許 5982192 復水給水制御装置および復水給水サイクルシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5982192

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】復水給水制御装置および復水給水サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/42 20060101AFI20160818BHJP

   F22B 37/46 20060101ALI20160818BHJP

   F22D 11/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/42 A

   F22B37/46

   F22D11/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-140096(P2012-140096)

(22)【出願日】2012年6月21日

(65)【公開番号】特開2014-5955(P2014-5955A)

(43)【公開日】2014年1月16日

【審査請求日】2015年2月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】390014568

【氏名又は名称】東芝プラントシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100103263

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 康

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100108785

【弁理士】

【氏名又は名称】箱崎 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】高 橋 一 平

(72)【発明者】

【氏名】当 房 昌 幸

(72)【発明者】

【氏名】野 上 和 生

【審査官】 藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−００３４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０４２５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３７／４２

Ｆ２２Ｂ ３７／４６

Ｆ２２Ｄ １１／００

Ｇ２１Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気タービンから排気された蒸気を復水器にて復水し、復水ポンプとボイラ給水ポンプとで昇圧させた水を蒸気発生ドラムに供給して蒸気を発生させ、前記蒸気タービンへ供給する復水給水サイクルシステムに用いられ、
前記復水ポンプのうちで運転中の復水ポンプが異常停止した場合に、バックアップ起動指令信号を生成して待機中の復水ポンプに供給する復水ポンプバックアップ起動手段と、
前記バックアップ起動指令信号が生成されると、一時強制停止信号を生成して運転中のボイラ給水ポンプに供給し、前記ボイラ給水ポンプを強制的に一時停止させるボイラ給水ポンプ一時強制停止手段と、
前記ボイラ給水ポンプの吸込圧力を監視する吸込圧力監視回路と、
前記吸込圧力が安定化した後に前記強制停止されたボイラ給水ポンプを再起動させるボイラ給水ポンプ再起動手段と、
を備える復水給水制御装置。

【請求項2】

前記ボイラ給水ポンプの一時停止からの経過時間を測定し、前記ボイラ給水ポンプの前記吸込圧力が安定化する前に、予め設定された許容時間が超過した場合に、その旨をオペレータに通知するための第１のアラーム信号を生成する時限監視手段と、
前記第１のアラーム信号の生成により前記ボイラ給水ポンプ再起動手段の動作を停止する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の復水給水制御装置。

【請求項3】

前記蒸気発生ドラムの水位を測定し、前記ボイラ給水ポンプの前記吸込圧力が安定化する前に、測定された前記蒸気発生ドラムの水位が予め設定された許容水位を下回った場合に、その旨をオペレータに通知するための第２のアラーム信号を生成する水位監視手段と、
前記第２のアラーム信号の生成により前記ボイラ給水ポンプ再起動手段の動作を停止する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の復水給水制御装置。

【請求項4】

前記復水給水サイクルシステムは、前記ボイラ給水ポンプから前記蒸気発生ドラムへの給水量を制御する蒸気発生ドラム給水制御弁を有し、
前記ボイラ給水ポンプの一時停止により、前記蒸気発生ドラムへの給水制御の設定値を、前記ボイラ給水ポンプから前記蒸気ドラムへの実際の給水量にトラッキングさせるとともに、前記蒸気ドラムへの流入量の上限値を設定し、前記ボイラ給水ポンプが再起動してボイラ給水が再開した後、前記上限値の設定を一定時間継続させる給水量制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の復水給水制御装置。

【請求項5】

蒸気が有する熱エネルギーを回転エネルギーに変換する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排気された蒸気を復水する復水器と、
前記復水器から供給された水の圧力を第１の圧力まで昇圧する復水ポンプと、
前記復水ポンプから供給された水の圧力を、前記第１の圧力を上回る第２の圧力まで昇圧するボイラ給水ポンプと、
前記ボイラ給水ポンプから供給された水から再び蒸気を発生させて前記蒸気タービンへ供給する蒸気発生ドラムと、
前記復水ポンプのうちで運転中の復水ポンプが異常停止した場合に、前記ボイラ給水ポンプを強制的に一時停止させ、前記ボイラ給水ポンプの吸込圧力が安定化した後に前記強制停止されたボイラ給水ポンプを再起動させる復水給水制御装置と、
を備え、
前記復水給水制御装置は、
前記運転中の復水ポンプが異常停止した場合に、バックアップ起動指令信号を生成して待機中の復水ポンプに供給する復水ポンプバックアップ起動手段と、
前記バックアップ起動指令信号が生成されると、一時強制停止信号を生成して運転中のボイラ給水ポンプに供給するボイラ給水ポンプ一時強制停止手段と、
前記ボイラ給水ポンプの吸込圧力を監視する吸込圧力監視回路と、
前記吸込圧力が安定化した後に前記強制停止されたボイラ給水ポンプを再起動させるボイラ給水ポンプ再起動手段と、
を備える復水給水サイクルシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、復水給水制御装置および復水給水サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電所においては、ボイラの蒸気発生ドラムにより蒸気を発生させて蒸気タービンを駆動して発電機により発電し、該蒸気タービンから排気された蒸気を復水器で冷却し、凝結した復水を復水ポンプで昇圧した後にボイラ給水ポンプでさらに昇圧して蒸気発生ドラムに給水する復水給水サイクルシステムが採用されている。

【0003】

このような復水給水サイクルシステムにおいては、運転中の復水ポンプが何かしらの要因にて異常停止した場合に備え、復水ポンプおよびボイラ給水ポンプとして通常時の運転用のポンプに加えて予備のポンプをそれぞれ並列に接続した冗長構成とし、例えば運転中の復水ポンプが異常停止した場合、待機停止中の復水ポンプがバックアップ起動することで復水給水サイクルシステムが継続運転するようになっている。

【0004】

図８は、従来の技術による復水給水サイクルシステムの一例を示すブロック図である。
図８に示す復水給水サイクルシステムは、蒸気タービン１００と、復水器１１０と、復水ポンプ１と、熱交換器３と、ボイラ給水ポンプ４と、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５と、ボイラ１２０とを備える。

【0005】

蒸気タービン１００は、蒸気が有する熱エネルギーを、発電機（図示せず）を回転させるための回転エネルギーに変換する。
復水器１１０は、蒸気タービン１００から排気された蒸気を冷却して水に戻す。
復水ポンプ１は、２台（１ａ，１ｂ）を並列に接続して構成され、復水器１１０から供給された水の圧力を第１の圧力まで昇圧する。復水ポンプ１の吐出圧力は、圧力計ＰＧ１で測定される。

【0006】

熱交換器３は、復水ポンプ１から供給される水を熱交換により昇温し、その圧力を昇圧する。

【0007】

ボイラ給水ポンプ４は、２台（４ａ，４ｂ）を並列に接続して構成され、熱交換器３を経由して復水ポンプ１から供給された水の圧力を、上記第１の圧力を上回る第２の圧力まで昇圧してボイラ１２０へ供給する。ボイラ給水ポンプ４ａ，４ｂの吸い込み口には、圧力計ＰＧ４ａ，ＰＧ４ｂが設けられ、復水器１１０から復水ポンプ１までの静水頭による圧力と、復水ポンプ１および熱交換器３により昇圧された復水の圧力との合計は、ボイラ給水ポンプ４ａ，４ｂにそれぞれ設けられた圧力計ＰＧ４ａ，ＰＧ４ｂによってボイラ給水ポンプ４ａ，４ｂの吸込直前で測定される。

【0008】

蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５は、ボイラ給水ポンプ４からボイラ１２０へ供給される水の水量を調整する。

【0009】

ボイラ１２０は蒸気発生ドラム６を含む。蒸気発生ドラム６は、ボイラ給水ポンプ４から供給された水の圧力を降圧することで蒸気を発生させて蒸気タービン１００へ供給し、これにより蒸気タービン１００が駆動される。蒸気発生ドラム６には水位計ＷＧと圧力計ＰＧ６が設けられている。図８に示す復水給水サイクルシステムにおいて、復水ポンプ１とボイラ給水ポンプ４との間には脱気器等の貯水タンクが設けられていない。

【0010】

図８に示す復水給水サイクルシステムにおいて、例えば復水ポンプ１ａが運転中であるところ、なんらかの要因で異常停止した場合、待機停止中の復水ポンプ１ｂがバックアップ起動することで復水給水サイクルシステムが継続運転するようになっている。

【0011】

しかしながら、運転中の復水ポンプ１ａの異常停止から待機停止中の復水ポンプ１ｂがバックアップ起動するまでの過渡状態において、ボイラ給水ポンプ４の吸込圧力は、復水ポンプ１からの吐出圧力を失い、復水器１１０内の貯水量、および復水器１１０の出口からボイラ給水ポンプ４の入口に至る配管落差が持つ静水頭に依存することになる。ボイラ給水ポンプ４は、このようなクリティカルな状態で運転されるので、ボイラ給水システム４は、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５により給水量を制御しながら運転継続されることになる。

【0012】

このような過渡状態は、何かしらの要因により配管内の圧力や温度のバランスが崩れることでボイラ給水ポンプ４の吸込圧力が不安定になると、ボイラ給水ポンプ４は、自身が持つ機器保護機能によって停止し、さらには最悪の場合、ボイラ給水ポンプ４内部に気泡が発生することに起因してポンプインペラが損傷することに繋がることが懸念され、復水給水サイクルシステムの運転上、好ましい運転状態ではない。

【0013】

なお、図８においてはボイラ給水ポンプ４も冗長化させているが（ボイラ給水ポンプ４ａ，４ｂ）、例えばボイラ給水ポンプ４ａの吸込圧力が不安定な状態の下では、保護停止後または事故停止後に補完操作にてもう一台のボイラ給水ポンプ４ｂを起動させて継続運転させようにも、同様に保護停止または事故停止することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開平０９−１４５８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明が解決しようとする課題は、復水給水サイクルシステムに用いられ、吸込圧力が不安定な状態でのボイラ給水ポンプの継続運転を回避できる復水給水制御装置、およびこのような復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

実施形態の復水給水制御装置は、蒸気タービンから排気された蒸気を復水器にて復水し、復水ポンプとボイラ給水ポンプとで昇圧させた水を蒸気発生ドラムに供給して蒸気を発生させ、前記蒸気タービンへ供給する復水給水サイクルシステムに用いられる。前記復水給水制御装置は、前記復水ポンプのうちで運転中の復水ポンプが異常停止した場合に、前記ボイラ給水ポンプを強制的に一時停止させ、前記ボイラ給水ポンプの吸込圧力が安定化した後に前記強制停止されたボイラ給水ポンプを再起動させる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態１による復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムの概略構成を示すブロック図。

【図2】図１に示す復水給水制御装置の機能の一例を説明する図。

【図3】図１に示す復水給水制御装置を用いた復水給水サイクルシステムの制御方法の具体的手順を例示するフローチャート。

【図4】実施形態２による復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムの概略構成を示すブロック図。

【図5】図４に示す復水給水制御装置を用いた復水給水サイクルシステムの制御方法の具体的手順を例示するフローチャート。

【図6】実施形態３による復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムの概略構成を示すブロック図。

【図7】図６に示す復水給水制御装置を用いた復水給水サイクルシステムの制御方法の具体的手順を例示するフローチャート。

【図8】従来の技術による復水給水サイクルシステムの一例を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、実施の形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。図面において、同一の部分には同一の参照番号を付し、その重複説明は適宜省略する。なお、図１、図２、図４、図６および図８において、ハッチングによる斜線は、何らかの要因で停止または休止した要素を示す。

【0019】

（１）実施形態１
図１は、実施形態１による復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態の復水給水サイクルシステムは、図８に示す構成に加え、復水ポンプ１の異常停止を受けてボイラ給水ポンプ４を強制的に一時停止させ、ボイラ給水ポンプ４の吸込圧力が確立した後に一時停止させていたボイラ給水ポンプ４を再度起動させる復水給水制御装置１３０を備える。

【0020】

復水給水制御装置１３０は、吐出圧力監視回路１５と、吸込圧力監視回路１６と、復水ポンプバックアップ起動指令回路１１と、ボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２と、ボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４と、制御コンピュータ１０と、モニタ１８とを含む。

【0021】

吐出圧力監視回路１５は、復水ポンプ１と熱交換器３との間に設置された圧力計ＰＧ１に接続され、復水ポンプ１の吐出圧力の測定データを与えられて復水ポンプ１に異常停止があったかどうかを検出する。

【0022】

制御コンピュータ１０は、吐出圧力監視回路１５から運転中の復水ポンプ１、例えば復水ポンプ１ａに異常停止があったとの検出結果を受け、ボイラ給水ポンプ４を一時強制停止させるための制御信号Ｓ１を生成してボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２へ供給する。これにより、ボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２は、ボイラ給水ポンプ一時強制停止信号Ｓ２を生成して運転中のボイラ給水ポンプ４ａへ送る。これにより、図２に示すように、運転中のボイラ給水ポンプ４ａが強制的に一時停止させられる。

【0023】

制御コンピュータ１０はまた、復水ポンプ１ｂをバックアップ起動させるための制御信号Ｓ３を生成し、復水ポンプバックアップ起動指令回路１１へ送る。これにより、復水ポンプバックアップ起動指令回路１１は、復水ポンプバックアップ起動指令信号Ｓ４を生成して復水ポンプ１ｂへ送り、これにより、図２に示すように、異常停止した復水ポンプ１ａに代えて待機中の復水ポンプ１ｂが起動して運転を開始する。本実施形態において、復水ポンプバックアップ起動指令回路１１は、例えば復水ポンプバックアップ起動手段に対応する。

【0024】

図１に戻り、吸込圧力監視回路１６は、ボイラ給水ポンプ４ａ，４ｂの吸込口にそれぞれ設けられた圧力計ＰＧ４ａ，ＰＧ４ｂに接続され、それぞれの吸込圧力の測定データを与えられ、所定の閾値との比較等により、吸込圧力が安定したかどうかの監視を、ボイラ給水ポンプ４ａが一時停止している間に行う。ボイラ給水ポンプ４ａまたは４ｂの吸込圧力が安定したと判定すると、判定結果を制御コンピュータ１０に供給する。本実施形態において、吸込圧力監視回路１６は、例えば吸込圧力監視回路に対応する。

【0025】

制御コンピュータ１０は、ボイラ給水ポンプ４ａまたは４ｂの吸込圧力が安定したとの判定結果を吸込圧力監視回路１６から受けると、ボイラ給水ポンプ４の運転を再開させるための制御信号Ｓ４を生成してボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４に送る。ボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４は、制御コンピュータ１０から制御信号Ｓ４を与えられ、再起動指令信号Ｓ５を生成してボイラ給水ポンプ４ａに供給する。これにより、一時停止していたボイラ給水ポンプ４ａが再び運転を開始する。本実施形態において、ボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２は、例えばボイラ給水ポンプ一時強制停止手段に対応し、また、ボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４は、例えばボイラ給水ポンプ再起動手段に対応する。

【0026】

本実施形態による復水給水制御装置１３０を用いた復水給水サイクルシステムの制御方法について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。

【0027】

まず、運転中の復水ポンプ１、例えば復水ポンプ１ａに異常停止があった場合（ステップＳ１）、吐出圧力監視回路１５がこれを検出する。吐出圧力監視回路１５から検出結果を受けた制御コンピュータ１０は、制御信号Ｓ１を生成して復水ポンプバックアップ起動指令回路１１に送り、復水ポンプバックアップ起動指令信号Ｓ４を生成させて復水ポンプ１ｂに供給する。これにより、待機中の復水ポンプ１ｂが起動して運転を開始する（ステップＳ２）。

【0028】

制御コンピュータ１０は、復水ポンプバックアップ起動指令とほぼ同時に、制御信号Ｓ１を生成してボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２に送り、ボイラ給水ポンプ一時強制停止信号Ｓ２を生成させて運転中のボイラ給水ポンプ４ａへ供給する。これにより、運転中のボイラ給水ポンプ４ａが強制的に一時停止させられる（ステップＳ３）。

【0029】

その後、吐出圧力監視回路１５により復水ポンプ１ｂの吐出圧力が回復して安定化したと判定され（ステップＳ４）、さらに吸込圧力監視回路１６によりボイラ給水ポンプ４ａの吸込圧力が回復して安定化したと判定されると（ステップＳ５）、ボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４が、制御コンピュータ１０からの制御信号Ｓ４に基づいて再起動指令信号Ｓ５を生成してボイラ給水ポンプ４ａに供給する。これにより、一時停止していたボイラ給水ポンプ４ａが再び運転を開始する（ステップＳ６）。

【0030】

ボイラ給水ポンプ４が保護停止または事故停止となることは、蒸気発生ドラム６への給水停止を招き、ひいては復水給水サイクルシステムの運転継続をも不可能にしてしまい、蒸気タービンを用いる発電システムの発電運転継続を停止させることに繋がるものである。

【0031】

吸込圧力が不安定な状態のままでボイラ給水ポンプ４が継続的に運転することを回避するには、運転中の復水ポンプ１ａの異常停止から、待機停止中の復水ポンプ１ｂがバックアップ起動されるまでの過渡状態の時間を極力短くする必要がある。しかしながら、電気的要因によるバックアップ起動動作の遅れやポンプモータ動作不良、その他の外的要因によってボイラ給水ポンプ４の吸込圧力が確保できない等、何かしらの２次的要因にて過渡状態の時間が長引いた場合、ボイラ給水ポンプ４の不安定状態下の運転継続は回避できない。

【0032】

本実施形態によれば、ボイラ給水ポンプ４が保護停止または事故停止する前に、復水ポンプ１が過渡状態となった時点でボイラ給水ポンプ４を一時停止させてしまうので、不安定状態下でのボイラ給水ポンプ４の運転継続を根本的に回避することが可能である。

【0033】

（２）実施形態２
図４は、実施形態２による復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムの概略構成を示すブロック図である。図１との対比により明らかなように、本実施形態は、実施形態１における復水給水制御装置１３０に代え、時限監視回路２１およびドラムレベル監視回路２３を含む復水給水制御装置１３２を備える。その他の構成は、図１に示す復水給水サイクルシステムと実質的に同一である。

【0034】

前述した実施形態１では、復水ポンプ１が過渡状態となった時点でボイラ給水ポンプ４を一時停止させてしまうこととしたが、ボイラ給水ポンプ４が停止している間もボイラ１２０は稼働しており、蒸気発生ドラム６中の水から蒸気を発生させている。したがって、ボイラ給水ポンプ４の停止状態が許容される限界が当然にあり、蒸気発生ドラム６の許容水位を下回ってもなおボイラ給水ポンプ４の停止が解除されなければ、ボイラ１２０の空焚きという危険な事態を招くことになる。そこで、本実施形態では、タイマＴＭによる時限監視と蒸気発生ドラム６の水位による監視で蒸気発生ドラム６が許容限界を超えることを防止する。

【0035】

図４に示すように、時限監視回路２１は、タイマＴＭを含み、制御コンピュータ１０に接続される。時限監視回路２１は、吐出圧力監視回路１５が、運転中の復水ポンプ１ａに異常停止があったこと検出すると、制御コンピュータ１０を介してその検出結果を受け、その時点からタイマＴＭを起動させる。タイマＴＭには、蒸気発生ドラム６が許容限界を超えるまでの時間ＴＨＴが予め設定されており、復水ポンプ１ａの異常停止からカウントして時間ＴＨＴに至ると時限監視回路２１は、警告信号ＡＬ１を生成して制御コンピュータ１０に供給する。本実施形態において、時限監視回路２１は例えば時限監視手段に対応し、また、警告信号ＡＬ１は例えば第１のアラーム信号に対応する。

【0036】

ドラムレベル監視回路２３は、制御コンピュータ１０のほか、蒸気発生ドラム６に設けられた水位計ＷＧに接続されて水位計ＷＧの計測結果を受ける。ドラムレベル監視回路２３は、時限監視回路２１と同様に、吐出圧力監視回路１５が、運転中の復水ポンプ１ａに異常停止があったことを検出すると、制御コンピュータ１０を介してその検出結果を受け、その時点から予め設定された蒸気発生ドラム６の許容水位と水位計ＷＧの計測結果とを比較する。ドラムレベル監視回路２３は、水位計ＷＧの計測結果が蒸気発生ドラム６の許容水位を下回ると、警告信号ＡＬ２を生成して制御コンピュータ１０に供給する。本実施形態において、ドラムレベル監視回路２３は例えば水位監視手段に対応し、また、警告信号ＡＬ２は例えば第２のアラーム信号に対応する。

【0037】

制御コンピュータ１０は、ボイラ給水ポンプ４の運転を再開させるための制御信号Ｓ４を生成する前に、時限監視回路２１またはドラムレベル監視回路２３から警告信号ＡＬ１または警告信号ＡＬ２を受け取ると、制御信号Ｓ８を生成してボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４に供給し、ボイラ給水ポンプ４ａの再起動シーケンスを中止させるとともに、警告信号ＡＬ３を生成してディスプレイ１８に供給し、ボイラ給水ポンプ４の再起動操作待ちが解除されたことを表示させる。これにより、オペレータは、自動運転以外の他の操作へ速やかに移行することが可能になる。本実施形態において、制御コンピュータ１０は例えば制御手段に対応する。

【0038】

本実施形態による復水給水制御装置１３２を用いた復水給水サイクルシステムの制御方法について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

【0039】

まず、運転中の復水ポンプ１ａに異常停止があった場合（ステップＳ１１）、上述した実施形態１と同様に、吐出圧力監視回路１５がこれを検出し、制御コンピュータ１０を介した復水ポンプバックアップ起動指令回路１１の制御により、待機中の復水ポンプ１ｂが起動して運転を開始する（ステップＳ１２）。ほぼ同時に、制御コンピュータ１０を介したボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２の制御により、運転中のボイラ給水ポンプ４ａが強制的に一時停止させられる。（ステップＳ１３）。

【0040】

そして、待機中の復水ポンプ１ｂが起動すると、制御コンピュータ１０がトリガ信号ＴＳ１，ＴＳ２を生成して時限監視回路２１およびドラムレベル監視回路２３に供給し、これにより、時限監視回路２１による時限監視、およびドラムレベル監視回路２３によるドラムレベルの監視が始まる（ステップＳ１４）。

【0041】

以降は、設定時間が超過しない（ステップＳ１５のＮｏ、Ｓ２５のＮｏ）、または水位計ＷＧの計測結果が蒸気発生ドラム６の許容水位を下回らない限り（ステップＳ１６のＮｏ、Ｓ２６のＮｏ）、上述した実施形態１と同様に、吐出圧力監視回路１５による復水ポンプ１ｂの吐出圧力の確立判定（ステップＳ２４）、吸込圧力監視回路１６によるボイラ給水ポンプ４ａの吸込圧力の確立判定（ステップＳ３５）を経て、制御コンピュータ１０を介したボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４の制御により、一時停止していたボイラ給水ポンプ４ａが再び運転を開始する（ステップＳ３６）。

【0042】

しかしながら、ボイラ給水ポンプ４ａの一時強制停止から再起動に至るまでに、時限監視回路２１により設定時間が超過したと判定され（ステップＳ１５のＹｅｓ、Ｓ２５のＹｅｓ）、または水位計ＷＧの計測結果が蒸気発生ドラム６の許容水位を下回った（ステップＳ１６のＹｅｓ、Ｓ２６のＹｅｓ）と判定され場合は、警告信号ＡＬ１または警告信号ＡＬ２を受けた制御コンピュータ１０が、ボイラ給水ポンプ４ａの再起動シーケンスを中止し、警告信号ＡＬ３をディスプレイ１８に供給してボイラ給水ポンプ４の再起動操作待ちが解除されたことを表示させる（ステップＳ２７）。これにより、オペレータは、自動運転以外の他の操作へ速やかに移行することが可能になる。この場合、ボイラ給水ポンプ４ａの運転が自動的に再開されることはない。

【0043】

本実施形態によれば、時限監視回路２１によりボイラ給水ポンプ４が蒸気発生ドラム６の許容限界を超えて停止することを防止し、また、ドラムレベル監視回路２３によりボイラ給水ポンプ４ａの再起動前に蒸気発生ドラム６の水位が許容水位を下回ることを未然に防止するので、復水給水サイクルシステムの継続運転が不能になる事態を確実に防止することができる。

【0044】

なお、上述した説明では復水給水サイクルシステムが時限監視回路２１およびドラムレベル監視回路２３の双方を備える場合を取り挙げたが、これに限ることなく、いずれか一方のみを具備することとして、時限監視およびドラムレベル監視の一方のみを行うこととしてもよい。

【0045】

（３）実施形態３
図６は、実施形態３による復水給水制御装置を備える復水給水サイクルシステムの概略構成を示すブロック図である。図１との対比により明らかなように、本実施形態は、実施形態１における復水給水制御装置１３０に代え、ドラム流入量設定値切替回路２５およびドラム給水制御弁上限開度切替回路２７を含む復水給水制御装置１３４を備える。本実施形態の復水給水システムのその他の構成は、図１に示す復水給水サイクルシステムと実質的に同一である。

【0046】

上述した実施形態１または２のシーケンスによれば、ボイラ給水ポンプ４ａが強制的に一時停止した後であっても、蒸気発生ドラム６は蒸気の発生を継続しているため、その後ボイラ給水ポンプ４ａが再起動した直後は、強制停止した時よりも蒸気発生ドラム６の水位が低下している。この状態で通常のボイラ１２０への給水操作を実施すると、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５は蒸気発生ドラム６のレベルを復旧させるために蒸気発生ドラム６への給水を無制限で行うことになる。これを放置すると、ボイラ給水ポンプ４ａが即座に過流量運転となるおそれがあり、その場合は蒸気発生ドラム６に過大な負荷が掛かることになる。

【0047】

そこで、本実施形態の復水給水サイクルシステムは、制御コンピュータ１０および蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５に接続されたドラム流入量設定値切替回路２５により、ボイラ給水ポンプ４ａの一時強制停止を受けて蒸気発生ドラム６への給水制御のレベル制御設定値を実レベルに切り替えて蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５をトラッキングにて動作させる。そのため、ドラム流入量設定値切替回路２５は、蒸気発生ドラム６の圧力計ＰＧ６にも接続され、蒸気発生ドラム６内の圧力データを送られてボイラ給水ポンプ４ａによる給水状態が定常状態にあるかどうかを判定する。本実施形態の復水給水サイクルシステムはまた、制御コンピュータ１０および蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５に接続されたドラム給水制御弁上限開度切替回路２７により、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５の上限開度を蒸気発生ドラム６内の水位から導かれる給水流量制限開度に設定する。そのため、ドラム給水制御弁上限開度切替回路２７は、蒸気発生ドラム６の圧力計ＰＧ６にも接続され、蒸気発生ドラム６内の圧力データを送られてボイラ給水ポンプ４ａによる給水状態が定常状態にあるかどうかを判定する。

【0048】

ドラム流入量設定値切替回路２５およびドラム給水制御弁上限開度切替回路２７はさらに、ボイラ給水ポンプ４ａが再起動した後であっても、一定時間だけ蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５に上記設定を継続させ、再開後のボイラ給水ポンプ４ａによる給水状態が定常状態へ移行したことが確認されると、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５の設定を通常レベルおよび通常開度へそれぞれ切り替える。本実施形態において、ドラム流入量設定値切替回路２５およびドラム給水制御弁上限開度切替回路２７は、例えば給水量制御手段に対応する。

【0049】

本実施形態による復水給水制御装置１３４を用いた復水給水サイクルシステムの制御方法について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。

【0050】

まず、運転中の復水ポンプ１ａに異常停止があった場合（ステップＳ４１）、上述した実施形態１と同様に、吐出圧力監視回路１５がこれを検出し、制御コンピュータ１０を介した復水ポンプバックアップ起動指令回路１１の制御により、待機中の復水ポンプ１ｂが起動して運転を開始する（ステップＳ４２）。ほぼ同時に、制御コンピュータ１０を介したボイラ給水ポンプ一時強制停止回路１２の制御により、運転中のボイラ給水ポンプ４ａが強制的に一時停止させられる。（ステップＳ４３）。

【0051】

次いで、ドラム流入量設定値切替回路２５およびドラム給水制御弁上限開度切替回路２７が制御コンピュータ１０からボイラ給水ポンプ４ａが強制的に一時停止されたことの通知を受けて制御信号Ｓ６，Ｓ１６をそれぞれ生成し、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５へ供給する。これにより、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５は、給水制御弁のレベル制御を通常レベルから実レベルのトラッキング動作に切り替え（ステップＳ４４）、さらに、給水の上限レベルを通常開度から給水流量制限開度へ切り替える（ステップＳ４５）。

【0052】

その後、吐出圧力監視回路１５による復水ポンプ１ｂの吐出圧力の確立判定（ステップＳ５４）、吸込圧力監視回路１６によるボイラ給水ポンプ４ａの吸込圧力の確立判定（ステップＳ５５）を経て、制御コンピュータ１０を介したボイラ給水ポンプ再起動指令回路１４の制御により、一時停止していたボイラ給水ポンプ４ａが再び運転を開始しても（ステップＳ５６）、ボイラ給水ポンプ４ａによる給水状態が定常状態へ移行するまでは、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５が、上述の実レベルおよび給水流量制限開度を維持する（ステップＳ５７のＮｏ）。

【0053】

そして、ボイラ給水ポンプ４ａによる給水状態が定常状態へ移行すると（ステップＳ５７のＹｅｓ）、ドラム流入量設定値切替回路２５およびドラム給水制御弁上限開度切替回路２７は、制御信号Ｓ７，Ｓ１７をそれぞれ生成して蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５へ供給し、これにより、蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５が、給水制御弁のレベル制御を実レベルから通常レベルへ戻し（ステップＳ５８）、給水の上限開度を給水流量制限開度から通常開度へ戻す（ステップＳ５９）。

【0054】

このように、本実施形態によれば、ボイラ給水ポンプ４ａによる給水状態に応じて蒸気発生ドラム給水制御弁Ｖ５から蒸気発生ドラム６への給水量を制御するドラム流入量設定値／上限開度切替回路２５を備えるので、ボイラ給水ポンプ４の過流量運転を防止して復水給水サイクルシステムの安全継続運転を実現することができる。

【0055】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0056】

１，１ａ，１ｂ…復水ポンプ、４，４ａ，４ｂ…ボイラ給水ポンプ、６…蒸気発生ドラム、１０…制御コンピュータ、１１…復水ポンプバックアップ起動指令回路、１２…ボイラ給水ポンプ一時強制停止、１４…ボイラ給水ポンプ再起動指令回路、１５…吐出圧力監視回路、１６…吸込圧力監視回路、２１…時限監視回路、２３…ドラムレベル監視回路、２５…ドラム流入量設定値切替回路、２７…ドラム給水制御弁上限開度切替回路、１００…蒸気タービン、１１０…復水器、１２０…ボイラ、１３０，１３２，１３４…復水給水制御装置、ＰＧ１，ＰＧ４ａ，ＰＧ４ｂ，ＰＧ６…圧力計、Ｖ５…蒸気発生ドラム給水制御弁、ＷＧ…水位計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】