JP2965607B2 - 蒸気タービン制御装置 - Google Patents
蒸気タービン制御装置Info
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- JP2965607B2 JP2965607B2 JP2061059A JP6105990A JP2965607B2 JP 2965607 B2 JP2965607 B2 JP 2965607B2 JP 2061059 A JP2061059 A JP 2061059A JP 6105990 A JP6105990 A JP 6105990A JP 2965607 B2 JP2965607 B2 JP 2965607B2
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- pressure
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- steam
- pressure steam
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2200/00—Mathematical features
- F05B2200/20—Special functions
- F05B2200/21—Root
- F05B2200/211—Square root
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、発電プラントに設置される蒸気タービンの
制御装置に関する。
制御装置に関する。
（従来の技術） 第３図に、ボイラ１に高圧ドラム２と、低圧ドラム３
を有する蒸気タービン発電プラントの蒸気系統の一例を
示す。
を有する蒸気タービン発電プラントの蒸気系統の一例を
示す。
一般に高圧ドラム２と低圧ドラム３を有するボイラ１
では、熱源に近い高温部に高圧ドラム２その余熱部に低
圧ドラム３を配し高圧ドラム２で発生した高圧蒸気を、
高圧蒸気加減弁４を通して高圧タービン５に供給する。
また、低圧ドラム３で発生した低圧蒸気は低圧蒸気加減
弁６を通したのち、高圧タービン５の排気蒸気に加えて
低圧タービン７に供給する。その排気蒸気を復水器８に
て冷却する一方、発電機９からは電気を出力する。更
に、復水器８には高圧蒸気バイパス弁10、低圧蒸気バイ
パス弁を介して蒸気をバイパスさせるよう構成されてい
る。
では、熱源に近い高温部に高圧ドラム２その余熱部に低
圧ドラム３を配し高圧ドラム２で発生した高圧蒸気を、
高圧蒸気加減弁４を通して高圧タービン５に供給する。
また、低圧ドラム３で発生した低圧蒸気は低圧蒸気加減
弁６を通したのち、高圧タービン５の排気蒸気に加えて
低圧タービン７に供給する。その排気蒸気を復水器８に
て冷却する一方、発電機９からは電気を出力する。更
に、復水器８には高圧蒸気バイパス弁10、低圧蒸気バイ
パス弁を介して蒸気をバイパスさせるよう構成されてい
る。
次に、タービン５へ供給する蒸気を制御する高圧蒸気
加減弁４の制御ブロック図を第４図に示す。
加減弁４の制御ブロック図を第４図に示す。
高圧蒸気加減弁４の制御ブロックは、一般に速度制御
器12の出力信号と、負荷制御器13の出力信号を加算した
信号と、負荷制限器14の出力信号とをそれぞれ低値選択
器15に入力し、低値選択器15で選択した信号を高圧蒸気
加減弁４の設定信号とするように構成されている。
器12の出力信号と、負荷制御器13の出力信号を加算した
信号と、負荷制限器14の出力信号とをそれぞれ低値選択
器15に入力し、低値選択器15で選択した信号を高圧蒸気
加減弁４の設定信号とするように構成されている。
また、低圧蒸気加減弁６の制御ブロックは、高圧蒸気
加減弁４の制御ブロック図と同等であるためここでは省
略する。
加減弁４の制御ブロック図と同等であるためここでは省
略する。
以上のような構成で制御される蒸気タービンの運転
は、速度制御器12により、高圧蒸気加減弁４を開けて起
動し、定格速度まで高圧蒸気加減弁４で制御して併入
し、併入後は、負荷制御器13により高圧蒸気加減弁４の
開度をさらに上昇させる。同様にして、低圧蒸気加減弁
６も負荷制御器により開度を上昇させ、高圧蒸気と低圧
蒸気で負荷上昇を行なうことにより行われる。このと
き、負荷制限器14は、負荷制御器13の出力に図示しない
所定バイアスを加算した値に追従している。
は、速度制御器12により、高圧蒸気加減弁４を開けて起
動し、定格速度まで高圧蒸気加減弁４で制御して併入
し、併入後は、負荷制御器13により高圧蒸気加減弁４の
開度をさらに上昇させる。同様にして、低圧蒸気加減弁
６も負荷制御器により開度を上昇させ、高圧蒸気と低圧
蒸気で負荷上昇を行なうことにより行われる。このと
き、負荷制限器14は、負荷制御器13の出力に図示しない
所定バイアスを加算した値に追従している。
この蒸気タービンの起動の間、高圧蒸気バイパス弁10
及び、低圧蒸気バイパス弁11は、高圧蒸気加減弁４及
び、低圧蒸気加減弁６の入口圧力が一定になるように制
御されている。このような蒸気タービン発電プラントに
おける低圧蒸気加減弁６の蒸気流量FLは、下式（１）で
表わされる。
及び、低圧蒸気バイパス弁11は、高圧蒸気加減弁４及
び、低圧蒸気加減弁６の入口圧力が一定になるように制
御されている。このような蒸気タービン発電プラントに
おける低圧蒸気加減弁６の蒸気流量FLは、下式（１）で
表わされる。
ここで、P1 ：低圧蒸気加減弁の前圧 P2 ：低圧タービン入口圧力 ΔP :低圧蒸気加減弁前後差圧（P1−P2） K1 ：低圧蒸気加減弁流量係数 CLV :低圧蒸気加減弁開度 FL ：低圧蒸気加減弁流量 一方、高圧蒸気加減弁４の蒸気流量FHは、背圧が十分
に保たれている場合は、高圧蒸気圧力が一定でえあれ
ば、高圧タービン５蒸気流量は、高圧蒸気加減弁４の開
度によって一意的に決まるため、下式（２）のように近
似的に表すことができる。
に保たれている場合は、高圧蒸気圧力が一定でえあれ
ば、高圧タービン５蒸気流量は、高圧蒸気加減弁４の開
度によって一意的に決まるため、下式（２）のように近
似的に表すことができる。
FH＝aCHV−ｂ …（２） ここで、CHV:高圧蒸気加減弁開度 ａ ：比例定数 ｂ ：定 数 FH :高圧蒸気加減弁流量 また、高圧タービン５の蒸気流量FTH下式（３）のよ
うに表される。
うに表される。
ここで、PL :高圧タービン出口圧力 PH :高圧タービン入口圧力 K2 :高圧タービン流量係数 FTH:高圧タービン蒸気流量 そして、高圧タービン５蒸気流量と高圧加減蒸気流量
が同じであり、また低圧蒸気流量は、一般に高圧蒸気流
量の1/10程度であり、低圧タービン７入口圧力に対し低
圧蒸気の影響が少ないことから、低圧タービン７入口圧
力は、高圧タービン５出口圧力にほぼ一致する。このこ
とと、前記（１）（２）及び（３）式から、下式（４）
（５）が得られる。
が同じであり、また低圧蒸気流量は、一般に高圧蒸気流
量の1/10程度であり、低圧タービン７入口圧力に対し低
圧蒸気の影響が少ないことから、低圧タービン７入口圧
力は、高圧タービン５出口圧力にほぼ一致する。このこ
とと、前記（１）（２）及び（３）式から、下式（４）
（５）が得られる。
従って、低圧蒸気加減弁６蒸気流量は、（５）式よ
り、低圧蒸気加減弁６の開度及び低圧加減弁前圧が一定
であっても高圧タービン５入口圧力の変化にともない変
化する。
り、低圧蒸気加減弁６の開度及び低圧加減弁前圧が一定
であっても高圧タービン５入口圧力の変化にともない変
化する。
（発明が解決しようとする課題） 上記のような上記タービン発電プラントにおいて、高
圧ボイラ２に制御異常が起った時や、高圧蒸気バイパス
弁10を誤動作で開けてしまい高圧タービン５入口圧力が
下がった場合、低圧タービン７入口圧力（P2）も低下
し、低圧蒸気加減弁６の蒸気流量が過大となる問題があ
った。
圧ボイラ２に制御異常が起った時や、高圧蒸気バイパス
弁10を誤動作で開けてしまい高圧タービン５入口圧力が
下がった場合、低圧タービン７入口圧力（P2）も低下
し、低圧蒸気加減弁６の蒸気流量が過大となる問題があ
った。
低圧蒸気加減弁６の蒸気流量が過大となると、低圧ド
ラム３出口蒸気流量と給水流量の偏差を見て制御してい
るドラム水位制御の外乱となり、ドラム水位を運転可能
な水位に維持できなくなりプラント停止になってしまう
おそれがあった。また、低圧蒸気加減弁６の蒸気流量の
設計値を大幅に超えると、低圧蒸気加減弁６のストレー
ナを破損するおそれもあった。
ラム３出口蒸気流量と給水流量の偏差を見て制御してい
るドラム水位制御の外乱となり、ドラム水位を運転可能
な水位に維持できなくなりプラント停止になってしまう
おそれがあった。また、低圧蒸気加減弁６の蒸気流量の
設計値を大幅に超えると、低圧蒸気加減弁６のストレー
ナを破損するおそれもあった。
本発明は、低圧蒸気加減弁の蒸気流量が過大にならな
いようにして、低圧ドラムの水位制御の安定を計るとと
もに、低圧蒸気加減弁を保護し得る蒸気タービンの制御
装置を提供することを目的とする。
いようにして、低圧ドラムの水位制御の安定を計るとと
もに、低圧蒸気加減弁を保護し得る蒸気タービンの制御
装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、低圧蒸気加減弁の蒸気流量上限値を定め、
前記（１）式をもちいて低圧蒸気加減弁の開度上限を、
低圧蒸気加減弁の前圧と低圧蒸気タービンの入口圧力よ
り求めこの開度上限値により、低圧蒸気加減弁の開度を
制限するようにしたものである。
前記（１）式をもちいて低圧蒸気加減弁の開度上限を、
低圧蒸気加減弁の前圧と低圧蒸気タービンの入口圧力よ
り求めこの開度上限値により、低圧蒸気加減弁の開度を
制限するようにしたものである。
（作用） 上記の構成により、ボイラに制御異常が起こった時
や、誤操作により高圧蒸気バイパス弁を開けた時、高圧
蒸気の変化に伴い低圧タービンの入口圧力が低下した場
合、低圧蒸気加減弁の弁開度を制限し、低圧蒸気加減弁
の蒸気流量を低圧蒸気加減弁の蒸気流量上限値以内とな
るように低圧蒸気加減弁の蒸気流量を抑えることができ
る。これにより、低圧蒸気加減弁の蒸気流量が過大にな
るのを防ぎ、低圧ドラムの水位制御の安定を計るととも
に低圧蒸気加減弁を保護することができる。
や、誤操作により高圧蒸気バイパス弁を開けた時、高圧
蒸気の変化に伴い低圧タービンの入口圧力が低下した場
合、低圧蒸気加減弁の弁開度を制限し、低圧蒸気加減弁
の蒸気流量を低圧蒸気加減弁の蒸気流量上限値以内とな
るように低圧蒸気加減弁の蒸気流量を抑えることができ
る。これにより、低圧蒸気加減弁の蒸気流量が過大にな
るのを防ぎ、低圧ドラムの水位制御の安定を計るととも
に低圧蒸気加減弁を保護することができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。
第１図に本発明の一実施例を示す低圧蒸気加減弁６の
制御系統図を示す。図中、第３図と同一符号は、同一又
は相当部分を示す。第１図の構成で第４図と異なる点
は、鎖線部の低圧蒸気加減弁開度制限器16を追加した点
である。この弁開度制限器16は、低圧蒸気加減弁６の前
圧力と低圧タービン７の入口蒸気圧力を入力し、これら
の差圧を平方根演算器17に入力し、その出力を比例演算
器18に入力し、出力を除算器19に入力する。同時に定数
設定器20の出力も除算器19に入力し、その出力を低値選
択器15に入力するように構成している。
制御系統図を示す。図中、第３図と同一符号は、同一又
は相当部分を示す。第１図の構成で第４図と異なる点
は、鎖線部の低圧蒸気加減弁開度制限器16を追加した点
である。この弁開度制限器16は、低圧蒸気加減弁６の前
圧力と低圧タービン７の入口蒸気圧力を入力し、これら
の差圧を平方根演算器17に入力し、その出力を比例演算
器18に入力し、出力を除算器19に入力する。同時に定数
設定器20の出力も除算器19に入力し、その出力を低値選
択器15に入力するように構成している。
このように構成された弁開度制限器16において、低圧
タービン７入口圧力が低下した場合、低圧タービン７入
口圧力と低圧蒸気加減弁６前圧の偏差が大きくなり、比
例演算器18の出力が大きくなることにより、除算器19の
出力が低下する。また、定数設定器20には低圧蒸気流量
上限値が設定されており、除算器19の出力が低圧蒸気流
量上限値になる低圧蒸気加減弁６の開度となる。この信
号を低値選択器15に入力することにより、制限値として
働く。
タービン７入口圧力が低下した場合、低圧タービン７入
口圧力と低圧蒸気加減弁６前圧の偏差が大きくなり、比
例演算器18の出力が大きくなることにより、除算器19の
出力が低下する。また、定数設定器20には低圧蒸気流量
上限値が設定されており、除算器19の出力が低圧蒸気流
量上限値になる低圧蒸気加減弁６の開度となる。この信
号を低値選択器15に入力することにより、制限値として
働く。
上記により低圧タービン入口圧力の低下した場合に、
低圧蒸気加減弁６の蒸気流量が上限値を超えようとする
と、低値選択器15により弁開度制限値が選択され低圧蒸
気加減弁６の開度を抑え低圧蒸気加減弁６の蒸気流量を
上限値以下にする。以上により低圧蒸気加減弁６の蒸気
流量が低圧蒸気加減弁６の許容量を超えることを防ぎ、
低圧ドラム３の水位を安定に保ち、低圧蒸気加減弁６の
損傷を防ぐことができる。
低圧蒸気加減弁６の蒸気流量が上限値を超えようとする
と、低値選択器15により弁開度制限値が選択され低圧蒸
気加減弁６の開度を抑え低圧蒸気加減弁６の蒸気流量を
上限値以下にする。以上により低圧蒸気加減弁６の蒸気
流量が低圧蒸気加減弁６の許容量を超えることを防ぎ、
低圧ドラム３の水位を安定に保ち、低圧蒸気加減弁６の
損傷を防ぐことができる。
第２図に本発明の他の実施例を示す。
第１図との相違点は、高圧タービン５の入口蒸気圧と
高圧蒸気加減弁７の開度を入力とする関数発生器21によ
り低圧タービン７の入口圧力を求めるようにした点であ
る。この関数発生器21は、高圧タービン５の入口蒸気圧
力と高圧蒸気加減弁４の開度より低圧タービン７の入口
圧力を求める前記（４）式を演算するものである。この
構成によっても前記実施例と同様の効果が得られる。ま
た、低圧タービン入口圧力と同等となる高圧タービン出
口圧力としても、本発明は実現できる。
高圧蒸気加減弁７の開度を入力とする関数発生器21によ
り低圧タービン７の入口圧力を求めるようにした点であ
る。この関数発生器21は、高圧タービン５の入口蒸気圧
力と高圧蒸気加減弁４の開度より低圧タービン７の入口
圧力を求める前記（４）式を演算するものである。この
構成によっても前記実施例と同様の効果が得られる。ま
た、低圧タービン入口圧力と同等となる高圧タービン出
口圧力としても、本発明は実現できる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、蒸気タービン発
電プラントにおいて、低圧タービンの入口圧力が低下し
た場合に、低圧蒸気流量の増加が制限され、低圧ドラム
の水位を安定に保つとともに、低圧蒸気加減弁の蒸気流
量が許容量を超えることを防ぎ、低圧蒸気加減弁の損傷
を防ぐことができる。
電プラントにおいて、低圧タービンの入口圧力が低下し
た場合に、低圧蒸気流量の増加が制限され、低圧ドラム
の水位を安定に保つとともに、低圧蒸気加減弁の蒸気流
量が許容量を超えることを防ぎ、低圧蒸気加減弁の損傷
を防ぐことができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す蒸気タービン制御装
置の制御系統図、第２図は本発明の他の実施例を示す蒸
気タービン制御装置の制御系統図、第４図は従来の蒸気
加減弁の制御系統図、第３図は一般的な蒸気タービン発
電プラントの蒸気系統図である。 １……ボイラ、２……高圧ドラム、３……低圧ドラム、
４……高圧蒸気加減弁、５……高圧タービン、６……低
圧蒸気加減弁、７……低圧タービン、12……速度制御
器、13……負荷制御器、14……負荷制限器、15……低値
選択器、10……高圧蒸気バイパス弁、11……低圧蒸気バ
イパス弁、８……復水器、16……弁開度制限器、17……
平方根演算器、18……比例演算器、20……定数設定器、
19……除算器、21……関数発生器。
置の制御系統図、第２図は本発明の他の実施例を示す蒸
気タービン制御装置の制御系統図、第４図は従来の蒸気
加減弁の制御系統図、第３図は一般的な蒸気タービン発
電プラントの蒸気系統図である。 １……ボイラ、２……高圧ドラム、３……低圧ドラム、
４……高圧蒸気加減弁、５……高圧タービン、６……低
圧蒸気加減弁、７……低圧タービン、12……速度制御
器、13……負荷制御器、14……負荷制限器、15……低値
選択器、10……高圧蒸気バイパス弁、11……低圧蒸気バ
イパス弁、８……復水器、16……弁開度制限器、17……
平方根演算器、18……比例演算器、20……定数設定器、
19……除算器、21……関数発生器。
Claims (1)
- 【請求項１】高圧蒸気を発生する高圧ドラムと、低圧蒸
気を発生する低圧ドラムとを有し、高圧ドラムからの高
圧蒸気を高圧蒸気加減弁を通して高圧タービンに供給す
ると共に、その高圧タービンから排出される蒸気流量に
前記低圧ドラムからの低圧蒸気加減弁を通して得られる
低圧蒸気流量を加えて低圧タービンに供給し発電を行う
蒸気タービン制御装置であって、 前記低圧タービンの入口圧力と前記低圧蒸気加減弁の前
圧に偏差に基づき前記低圧蒸気加減弁の開度上限値を求
めこの開度上限値に前記低圧蒸気加減弁の開度を制限す
る弁開度制限器を設けたことを特徴とする蒸気タービン
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061059A JP2965607B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 蒸気タービン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061059A JP2965607B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 蒸気タービン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264707A JPH03264707A (ja) | 1991-11-26 |
| JP2965607B2 true JP2965607B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=13160228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2061059A Expired - Fee Related JP2965607B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 蒸気タービン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965607B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55114808A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-04 | Toshiba Corp | Electrically operated governor |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2061059A patent/JP2965607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03264707A (ja) | 1991-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |