JP3731058B2 - 蒸気タービンの制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンの制御方法及び装置、特に、高中圧一体型の蒸気タービンの制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蒸気タービンを暖機するに当たっては、特開昭６２−６７２０６号公報に記載のように、中圧タービンと低圧タービンの連絡管に仕切り弁を設け、蒸気タービンの起動時にこの仕切り弁により中圧タービンと低圧タービン間の流路を遮断し、中圧タービンの暖機を行う方法がある。しかし、この方法は、中圧タービンと低圧タービンは連絡管によって連なっているため、タービン同志の熱伝導による暖機が不可能であり、暖機効率が劣る。
一方、高圧タービンおよび低圧タービンから蒸気発生器の蒸気をバイパスさせる高中圧一体型の蒸気タービンは、高中圧タービンが一体構造であるため、タービン同志の熱伝導が可能であり、また、高中圧一体型の蒸気タービンを暖機するに当たっては、タービン起動過程における暖機運転中に、主蒸気加減弁を一定開度に固定し、高圧タービンに主蒸気を流入し、インターセプト弁のみでタービン速度制御を行いながら、再熱蒸気を中圧タービンに流入して蒸気タービンを暖機する方法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機方法は、タービン起動過程におけるタービン速度定値制御中に、蒸気圧力、温度また各機器の熱変形によりタービン流入蒸気量が変化したとき、主蒸気加減弁の開度が一定であっても、高圧タービンの出力が変化し、タービン速度が上昇することがあり、このタービン速度の上昇を抑制するため、インターセプト弁を閉制御する。この場合、中圧タービンに流入する蒸気量が減少し、そのため中圧タービン車室の暖機効果が下がり、長時間の暖機運転時間が必要となると共に、中圧タービンに流入する蒸気がなくなるため、タービンの風損による発生熱がタービン内に蓄積され、タービンの排気温度が上昇し、タービンを傷める問題がある。
また、タービンの暖機運転を行う場合において、特に、中圧タービンにおける再熱蒸気の流入箇所が限定された蒸気タービンにあっては、蒸気量の少ない暖機運転時に中圧タービンの初段付近の全周が均等に暖機されず、車室上部メタル温度が車室下部メタル温度よりも低く、上下車室の伸び差により車室の変形が生じ、タービンの摺損、ラビング振動の原因となる。この車室の変形を少なく抑えるには、車室の上部と下部とを徐々に昇温させる方法が有効であるが、これには長時間の暖機時間を必要とする問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、暖機運転時のタービン速度定値制御中に発生するタービン速度の上昇を抑制すると共に、タービン車室の変形により生じるタービンの摺損、ラビング振動を抑制し、かつ、暖機時間を短縮するに好適な蒸気タービンの制御方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機運転時に、暖機運転時に主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、蒸気圧力、温度また各機器の熱変形によりタービン流入蒸気量が変化し、タービン速度が上昇した場合、インターセプト弁を中圧タービンの暖機に必要な一定開度を確保した許容一定開度に閉制御すると共に、主蒸気加減弁の開度をタービン速度の上昇分に対して閉制御してタービン速度を一定に保持する。
ここで、主蒸気加減弁の開度の補正は、主蒸気温度が上昇して発生したプラントの蒸気条件の変化分、あるいは、高圧タービンの暖機中の主蒸気加減弁自体の熱伸び差およびタービン効率の変化に伴って上昇した高圧タービン車室内の温度を抑制する量とする。
また、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機運転時に、主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、主機の異常等によりタービン速度が異常上昇した場合、異常上昇したタービン速度に基づいて主蒸気加減弁開度の保持およびインターセプト弁開度の保持を解き、主蒸気加減弁およびインターセプト弁を全閉し、タービン速度の加速を防止する。
また、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機運転中は、復水器の真空度を定格値よりも低く保持し、高圧タービンに流入する主蒸気の流量を増加させ、高圧タービン車室から中圧タービン車室への熱伝導を高める。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態を適用するタービンバイパス系統を有する高中圧一体型の蒸気タービンの系統図を示す。ここで、タービンバイパスとは、ボイラの加熱器で発生した蒸気を蒸気タービンを通さずに、ボイラの再熱器と復水器を循環させてボイラの起動時間の短縮および所内単独負荷運転の継続等を目的とするものである。
図１において、蒸気発生器１で発生した蒸気は、主蒸気管２と主蒸気止め弁１３、主蒸気加減弁１４を通り、高圧タービン３に流入し、高圧タービン３を駆動する。この高圧タービン３で仕事をした蒸気は、逆止弁１１を通って再熱器５に流れ、再熱する。再熱した再熱蒸気は、再熱蒸気止め弁６１、インターセプト弁６２（両者を組合せて、再熱弁６ともいう。）を通り、中圧タービン７に流入し、中圧タービン７を駆動した後、低圧タービン８を駆動し、復水器９に流れる。また、蒸気発生器１で発生した蒸気は、バイパスライン４１と高圧タービンバイパス弁４を通り、高圧タービン３をバイパスして再熱器５に流れる。再熱器５からの再熱蒸気は、低圧タービンバイパス弁１０を通り、中圧タービン７、低圧タービン８をバイパスして復水器９に流れる。また、蒸気タービンの起動時には、ベンチレーター弁１２を通して高圧タービン３の排出蒸気が復水器９に流れ、定常時にはベンチレーター弁１２を全閉する。復水器９の真空度は調整弁１５によって調整される。制御装置４００（詳細は後述する。）は各弁を制御する。
【０００７】
図２は、従来のタービン暖機時におけるタービン回転数、負荷と各弁開度の関係を示す。図２において、横軸に時間、縦軸に（ａ）タービン回転数、負荷、（ｂ）主蒸気加減弁ＣＶ開度、再熱蒸気加減弁（インターセプト弁）ＩＣＶ開度、（ｃ）ベンチレーター弁ＶＶ開度、（ｄ）高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ開度、（ｅ）低圧タービンバイパス弁ＬＰＴＢＶ開度を表す。
タービンの昇速過程では、予め設定する目標速度（途中保持速度）を目標にタービン速度を上昇させる。目標速度にタービン速度が到着後、速度定値制御に移行し、タービン本体の暖機を行う。
時間ｔ0〜ｔ2において目標速度（途中保持速度）が設定されると、主蒸気加減弁ＣＶ１４が少々開き、一方高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ４が全開から少々閉じ、主蒸気が高圧タービン３に流入する。これによりタービンが起動する。ｔ1においてインターセプト弁ＩＣＶ６２が開き、一方低圧タービンバイパス弁ＬＰＴＢＶ１０が全開から閉じ始め、再熱蒸気が高圧タービン３に流入する。この再熱蒸気の流入によって、タービン回転数を上昇させる。ｔ2〜ｔ3間はインターセプト弁ＩＣＶ６２の開度を一定に保持し、タービン回転数を目標速度に保持する。ｔ3〜ｔ4間はインターセプト弁ＩＣＶ６２の開度が更に開き、タービン回転数が定格回転数に達する。ｔ5〜ｔ6間において主蒸気加減弁ＣＶ１４が全閉し、高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ４が再び全開する。ベンチレーター弁ＶＶ１２は全開の状態にある。ｔ1〜ｔ5間がヒートソーク（暖機運転期間）であり、タービン本体の暖機を行う。
暖機運転後、タービンの回転数が定速回転数に達したｔ7において負荷がかけられ、負荷運転を行い、インターセプト弁ＩＣＶ６２が全開となった後に主蒸気加減弁ＣＶ１４を再び開くことにより、負荷上昇を行い、ｔ14に定格負荷に達する。ｔ9〜ｔ11はトランスファリージョン（インターセプト弁ＩＣＶ６２から主蒸気加減弁ＣＶ１４に移る移行期）であり、ｔ10においてインターセプト弁ＩＣＶ６２が全開し、主蒸気加減弁ＣＶ１４が負荷に応じて開度を大きくする。同時にベンチレーター弁ＶＶ１２は全閉の状態に移る。また、高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ４、低圧タービンバイパス弁ＬＰＴＢＶ１０はそれぞれ主蒸気加減弁ＣＶ１４、インターセプト弁ＩＣＶ６２に応じて開度を小さくし、ｔ13で全閉する。ｔ14において主蒸気加減弁ＣＶ１４が全開し、定格負荷に入る。
中圧起動の蒸気タービンは、図２に示すようにヒートソーク（暖機運転期間）において、インターセプト弁ＩＣＶ６２を開いて中圧タービン７に再熱蒸気を流入し、中圧タービン車室をインターセプト弁ＩＣＶ６２の弁開度の増加と共に徐々に暖機する。また、主蒸気加減弁ＣＶ１４は、ヒートソーク（暖機運転期間）において、主蒸気による高圧車室の暖機運転を行う。
ここで、タービンの速度制御をインターセプト弁ＩＣＶ６２を用いて行っているため、目標速度（一定回転数）（ｔ2〜ｔ3間の途中保持速度）によるタービンの暖機運転中に、タービン速度が上昇すると、インターセプト弁ＩＣＶ６２を閉め、速度上昇を防ぐことが必要になる。これは、中圧タービン７を暖機する観点からすると、インターセプト弁ＩＣＶ６２の開度が減るため、中圧タービン７に流入する蒸気が減少し、暖機効率が落ちることになる。
【０００８】
以下、本実施形態による蒸気タービンの制御方法を説明する。
図３は、本実施形態による制御装置４００の詳細を示す。制御装置４００は、目標速度設定１０１、目標速度定格速度１０２、目標加速度設定１０５、演算部１０６、積分器１０９、保持回路１１０、比較器１１１、加減弁開き始めバイアス１１２、加算器１１３、１１５、１１６、２０５、減算器１１４、１１６、関数発生器１１８、１１９、スイッチ１２０、インターセプト弁規定バイアス２００、高値優先回路２０１、低値優先回路２０２、２０３、タービン速度３００からなる。
【０００９】
制御装置４００の動作を説明する。
目標速度（途中保持速度）１０１を設定し、スイッチ１０３を閉じ、目標加速度１０５を設定すると、演算部１０６においてタービン速度指令が演算され、このタービン速度指令とタービン速度３００の偏差を演算し、積分器１０９から制御信号１３０が出力される。制御信号１３０は切替スイッチ１２０（スイッチ０−１）、加算器２０５を通し、加算器２０５から主蒸気加減弁開度指令１９７が出力され、加算器１１３によって加減弁開き始めバイアス１１２を加算し、関数発生器１１９を経て主蒸気加減弁ＣＶ１４に出力される。これにより、主蒸気加減弁ＣＶ１４が開き、タービンを起動させる。タービン速度が上昇し、タービン速度３００が所定値（例えば、４００ｒｐｍ）となると、比較器１１１が動作し、切替スイッチ１２０（スイッチ０−２）をＯＮし、その時のタービン速度に相当する主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度を保持する保持回路１１０から主蒸気加減弁制御信号１４０を出力し、主蒸気加減弁ＣＶ１４を一定開度に固定保持する。
その後、さらにタービン速度を上昇させるにつれて、積分器１０９の出力である制御信号１３０が大きくなる。一方、制御信号１３０は主蒸気加減弁制御信号１４０（スイッチ０−２側、保持回路１１０の出力信号）と減算器１１４により減算され、減算器１１４からインターセプト弁制御信号１５０を出力し、高値優先回路２０１を通してインターセプト弁開度指令１７０を関数発生器１１８に入力し、インターセプト弁ＩＣＶ６２を制御する。制御信号１３０が大きくなるにつれてインターセプト弁制御値１５０が増加し、インターセプト弁ＩＣＶ６２を開制御し、タービンを昇速制御する。
タービン速度が目標速度（途中保持速度）１０１まで昇速すると、タービン速度３００を目標速度１０１に一定制御し、高圧タービン３および中圧タービン７の暖機を行う。
この時、主蒸気温度が上昇してプラントの蒸気条件が変化（タービン効率向上方向に変化）した場合、あるいは、高圧タービン暖機中の主蒸気加減弁自体の熱伸び差およびタービン効率の変化により、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度が一定であっても高圧タービン３の出力が増加し、タービン速度が上昇する。このタービン速度の上昇を抑えるため、制御信号１３０が徐々に閉方向となり、インターセプト弁制御値１５０が低減し、インターセプト弁規定バイアス２００より低下したとき、高値優先回路２０１からインターセプト弁規定バイアス２００が出力され、インターセプト弁開度指令１７０を一定に制限し、中圧タービン７の暖機に必要な開度を確保する。
なお、この時点では、主蒸気加減弁開度指令１９７は０％以上のため、低値優先回路２０３の出力は０％のままである。しかし、前記した高値優先回路２０１からインターセプト弁規定バイアス２００が出力され、インターセプト弁開度指令１７０を一定に制限する状態となった時点で、インターセプト弁ＩＣＶ６２は一定開度に保持されるようになるため、タービン速度が上昇した場合、インターセプト弁制御信号１５０は規定バイアス２００で制限されたインターセプト弁開度指令１７０を減算器１１６によって減算され、その減算信号１８０が低値優先回路２０２に入力される。この場合減算信号１８０はバイアス２２０の０％より小さな値すなわち負の信号であり、低値優先回路２０２は負の減算信号１８０を選択し、信号１９０を加算器２０５に出力し、主蒸気加減弁制御信号１４０に加算する。主蒸気加減弁開度指令１９７は漸減し、主蒸気加減弁ＣＶ１４を漸次閉じ、タービン速度の上昇を抑えながら、タービンの暖機を行う。同時に低値優先回路２０２の出力信号１９０は保持回路１１０に入力する。
次に、図３に示す目標速度定格速度１０２が選択された場合は、スイッチ１０４が閉じ、演算部１０６および積分器１０９により昇速演算が行われ、制御信号１３０が再び増加し、減算器１１４のインターセプト弁制御信号１５０が増加し、高値優先回路２０１が信号１５０を選択し、インターセプト弁開度指令１７０が増加し、インターセプト弁が開制御となってインターセプト弁６２によりタービンの昇速が行われる。この時、主蒸気加減弁ＣＶ１４は、インターセプト弁制御信号１５０とインターセプト弁開度指令１７０が同値となるため、減算器１１６の出力が０％となり、低値優先回路２０２の出力信号１９０も０％となるため、保持回路１１０の補正された保持値により開度一定となり、高圧タービンの暖機が継続される。
【００１０】
以上説明した動作を図４に示す。図４において、横軸に時間（ｔ0〜ｔ3は図２の時間に相当する。）、縦軸に弁開度、タービン速度、高圧タービン車室温度を示す。また、実線は主蒸気加減弁ＣＶの開度、２点鎖線はインターセプト弁ＩＣＶの開度、１点鎖線はタービン速度、点線は高圧タービン車室温度を表す。
図４の時間ｔ0においてタービン速度指令が発せられると、主蒸気加減弁ＣＶ１４が開き、タービンを起動させる。ｔ1においてタービン速度が所定値に達すると、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度が一定に固定保持され、一方インターセプト弁ＩＣＶ６２が開き、タービン速度をインターセプト弁ＩＣＶ６２によって制御する。タービンが昇速し、ｔ2においてタービン速度が目標速度（途中保持速度）に達すると、インターセプト弁ＩＣＶ６２は開度一定に制御される。この状態において、ｔ23のとき、主蒸気温度が上昇してプラントの蒸気条件が変化（タービン効率向上方向に変化）した場合、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度が一定であっても高圧タービン３の出力が増加し、タービン速度が上昇する。このタービン速度の上昇を抑えるため、主蒸気温度の上昇に応じて主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度を漸減する。一方、インターセプト弁ＩＣＶ６２の開度は、中圧タービン７の暖機効率を維持するため、暖機に必要な一定の開度を確保する。
次に、ｔ3において目標速度定格速度１０２が選択されると、インターセプト弁６２の開度が増加し、タービン速度が上昇する。一方、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度は、補正された一定の保持値に固定される。
【００１１】
このようにして、本実施形態では、タービン速度一定のタービン暖機運転中に、タービンが速度上昇した場合、中圧タービン７を暖機するために、インターセプト弁ＩＣＶ６２の開度を暖機のための最適開度以下にならないように開度保持すると共に、タービン速度の上昇分については主蒸気加減弁ＣＶ１４を閉じることにより、タービン速度の上昇を抑え、タービン速度を一定に保持することができる。
【００１２】
次に、図３において、主機等に異常が発生し、タービン速度３００が異常に上昇すると、制御信号１３０は負偏差となり、インターセプト弁開度指令１７０がインターセプト弁規定バイアス２００となるため、減算器１１６の減算信号１８０は負の信号となり、低値優先回路を経て保持回路１１０に出力される。保持回路１１０の保持値は主蒸気加減弁ＣＶ１４が閉する方向に補正され、加算器２０５の主蒸気加減弁開度指令１９７が０％以下となり、主蒸気加減弁ＣＶ１４が全閉する。同時に、主蒸気加減弁開度指令１９７が０％以下となると、低値優先回路２０３は主蒸気加減弁開度指令１９７（この時、負の値）を選択し、低値優先回路２０３の出力信号１９６をインターセプト弁規定バイアス２００から減算器１１５により減算する。インターセプト弁開度指令１７０はインターセプト弁規定バイアス２００から低値優先回路２０３の出力信号１９６を減算した信号となり、インターセプト弁６２を閉制御する。これによりタービンの異常な速度上昇を抑える。これにより、主機等に異常が発生したときの異常な速度上昇に対するタービンの保護的速度制御を行うこと、つまり、タービン速度制御機能を損なうことなく、タービン速度の加速を防止することができる。
【００１３】
次に、図５は、本実施形態におけるタービン暖機回転数と復水器の真空度の関係を示す。本実施形態は、図５に示すように、タービンを起動し、一定の暖機回転数で運転しているときは、復水器９の真空度を真空調整弁１５を用いて定格よりも低く保持する。そして、タービンが定格回転数になったとき、復水器９の真空度を定格真空度に戻す。
【００１４】
ここで、タービン車室内の蒸気の流れと車室メタル温度について、図６、図７および図８を用いて説明する。
図６は、高圧タービン車室の断面図を示す。高温の主蒸気は、高圧タービンの車室上下部に設けたそれぞれの主蒸気加減弁から高圧タービン車室に流入し、高圧タービンを加熱する。そのため、その高圧車室メタル温度が上昇する。高圧タービン３への流入蒸気量が増加すると、この暖機効果が向上し、高圧車室の上下部メタル温度の上昇量も増加する。図６に示す高圧タービンは、主蒸気が高圧タービン車室の全周より均等に高圧タービンに流入するので、高圧タービン車室のメタル温度も全周で均等に上昇し、車室の不均一な変形の発生を抑制し、タービンの摺損、ラビング振動の発生を抑制することができる。
図７は、中圧タービン車室の断面図を示す。再熱蒸気は、中圧タービンの車室下部から中圧タービン車室に流入し、中圧タービンを加熱する。そのため、再熱蒸気が中圧タービン車室の全周で均等に流入せず、従って、中圧タービン車室の下部のメタル温度は車室上部のメタル温度よりも早く上昇する傾向にある。
図８は、高圧タービンと中圧タービンを一体化した高中圧一体型の車室の断面図であり、中圧タービンのハッチングで示す車室上部のメタル温度の上昇量は車室下部に比して小さいため、中圧タービン車室の上下の温度差が大きく、中圧タービン車室の変形が生じる。
【００１５】
そこで、本実施形態は、高中圧一体型の車室では高圧タービン車室から中圧タービン車室への熱伝導により中圧タービン側の車室が暖機されることに着目し、タービン暖機時の復水器９の真空度を真空調整弁１５を用いて定格よりも低く保持し、高圧タービン３に流入する主蒸気の流量を増加させる。因に、タービン暖機時の復水器９の真空度を定格真空度としたときの高圧タービン３に流入する主蒸気の流量は、定格よりも低くした真空度の場合に比して少ない。このため、高圧タービン車室の温度は、復水器９の真空度が低い方が定格真空度に比べて高くなり、中圧タービン車室に熱伝導し、中圧タービン側の車室の暖機効果が大きくなる。これにより、図８に示すハッチングのような再熱蒸気では暖機しにくい中圧タービン車室の上部のメタル温度の上昇が得られ、中圧タービン車室の上下温度差の量の割合つまり上下部のメタル温度差が小さくなり、中圧タービン車室の変形をより小さく抑えることになる。
【００１６】
このように、本実施形態によれば、タービン暖機時に復水器の真空度を定格よりも低く保持することにより、タービン車室のメタル温度の不均一を抑制することができ、タービン車室の変形を抑制し、また、タービンの摺損、ラビング振動を抑制することが可能になる。また、タービン暖機時に高圧タービンに流入する主蒸気の流量を増加させることにより、高圧タービンと中圧タービンの暖機効果が高まり、タービンの起動時間を短縮することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タービン暖機中にプラントの状態変化が生じてもタービンの暖機を確実に行うことができ、また、主機等の異常によるタービン速度の異常上昇に対し、タービン速度の加速を防止することができ、安全な暖機制御が可能となると共に、暖機運転時間の短縮が図れる。
また、復水器の真空度を定格よりも低く保持し、タービン暖機中の主蒸気の増量を図ることにより、タービン暖機中の中圧タービンの車室の変形を防ぎ、タービンの摺損、ラビング振動を防ぎ、また、高圧タービンと中圧タービンの暖機効果を高め、タービンの起動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を適用する高中圧一体型の蒸気タービンの系統図
【図２】従来のタービン暖機時におけるタービン回転数、負荷と各弁開度の関係を示す図
【図３】本発明の実施形態による制御装置
【図４】本発明の実施形態による制御装置の動作を説明する図
【図５】本発明の実施形態におけるタービン暖機回転数と復水器の真空度の関係を示す図
【図６】高圧タービン車室の断面図
【図７】中圧タービン車室の断面図
【図８】高中圧一体型の車室の断面図
【符号の説明】
１…蒸気発生器（ボイラー） ２…主蒸気管
３…高圧タービン ４…高圧タービンバイパス弁
４１…バイパスライン ５…再熱器
６…組合せ再熱弁 ６１…再熱蒸気止め弁
６２…インターセプト弁 ７…中圧タービン
８…低圧タービン ９…復水器
１０…低圧タービンバイパス弁 １１…逆止弁
１２…ベンチレーター弁 １３…主蒸気止め弁
１４…主蒸気加減弁 １５…真空調整弁
１０１…目標速度設定 １０２…目標速度定格速度
１０５…目標加速度設定 １０６…演算部
１０９…積分器 １１０…保持回路
１１１…比較器 １１２…加減弁開き始めバイアス
１１３、１１５、１１６、２０５…加算器
１１４、１１６…減算器 １１８、１１９…関数発生器
１２０…スイッチ ２０１…高値優先回路
２０２、２０３…低値優先回路 ３００…タービン速度
４００…制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンの制御方法及び装置、特に、高中圧一体型の蒸気タービンの制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蒸気タービンを暖機するに当たっては、特開昭６２−６７２０６号公報に記載のように、中圧タービンと低圧タービンの連絡管に仕切り弁を設け、蒸気タービンの起動時にこの仕切り弁により中圧タービンと低圧タービン間の流路を遮断し、中圧タービンの暖機を行う方法がある。しかし、この方法は、中圧タービンと低圧タービンは連絡管によって連なっているため、タービン同志の熱伝導による暖機が不可能であり、暖機効率が劣る。
一方、高圧タービンおよび低圧タービンから蒸気発生器の蒸気をバイパスさせる高中圧一体型の蒸気タービンは、高中圧タービンが一体構造であるため、タービン同志の熱伝導が可能であり、また、高中圧一体型の蒸気タービンを暖機するに当たっては、タービン起動過程における暖機運転中に、主蒸気加減弁を一定開度に固定し、高圧タービンに主蒸気を流入し、インターセプト弁のみでタービン速度制御を行いながら、再熱蒸気を中圧タービンに流入して蒸気タービンを暖機する方法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機方法は、タービン起動過程におけるタービン速度定値制御中に、蒸気圧力、温度また各機器の熱変形によりタービン流入蒸気量が変化したとき、主蒸気加減弁の開度が一定であっても、高圧タービンの出力が変化し、タービン速度が上昇することがあり、このタービン速度の上昇を抑制するため、インターセプト弁を閉制御する。この場合、中圧タービンに流入する蒸気量が減少し、そのため中圧タービン車室の暖機効果が下がり、長時間の暖機運転時間が必要となると共に、中圧タービンに流入する蒸気がなくなるため、タービンの風損による発生熱がタービン内に蓄積され、タービンの排気温度が上昇し、タービンを傷める問題がある。
また、タービンの暖機運転を行う場合において、特に、中圧タービンにおける再熱蒸気の流入箇所が限定された蒸気タービンにあっては、蒸気量の少ない暖機運転時に中圧タービンの初段付近の全周が均等に暖機されず、車室上部メタル温度が車室下部メタル温度よりも低く、上下車室の伸び差により車室の変形が生じ、タービンの摺損、ラビング振動の原因となる。この車室の変形を少なく抑えるには、車室の上部と下部とを徐々に昇温させる方法が有効であるが、これには長時間の暖機時間を必要とする問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、暖機運転時のタービン速度定値制御中に発生するタービン速度の上昇を抑制すると共に、タービン車室の変形により生じるタービンの摺損、ラビング振動を抑制し、かつ、暖機時間を短縮するに好適な蒸気タービンの制御方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機運転時に、暖機運転時に主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、蒸気圧力、温度また各機器の熱変形によりタービン流入蒸気量が変化し、タービン速度が上昇した場合、インターセプト弁を中圧タービンの暖機に必要な一定開度を確保した許容一定開度に閉制御すると共に、主蒸気加減弁の開度をタービン速度の上昇分に対して閉制御してタービン速度を一定に保持する。
ここで、主蒸気加減弁の開度の補正は、主蒸気温度が上昇して発生したプラントの蒸気条件の変化分、あるいは、高圧タービンの暖機中の主蒸気加減弁自体の熱伸び差およびタービン効率の変化に伴って上昇した高圧タービン車室内の温度を抑制する量とする。
また、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機運転時に、主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、主機の異常等によりタービン速度が異常上昇した場合、異常上昇したタービン速度に基づいて主蒸気加減弁開度の保持およびインターセプト弁開度の保持を解き、主蒸気加減弁およびインターセプト弁を全閉し、タービン速度の加速を防止する。
また、高中圧一体型の蒸気タービンの暖機運転中は、復水器の真空度を定格値よりも低く保持し、高圧タービンに流入する主蒸気の流量を増加させ、高圧タービン車室から中圧タービン車室への熱伝導を高める。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態を適用するタービンバイパス系統を有する高中圧一体型の蒸気タービンの系統図を示す。ここで、タービンバイパスとは、ボイラの加熱器で発生した蒸気を蒸気タービンを通さずに、ボイラの再熱器と復水器を循環させてボイラの起動時間の短縮および所内単独負荷運転の継続等を目的とするものである。
図１において、蒸気発生器１で発生した蒸気は、主蒸気管２と主蒸気止め弁１３、主蒸気加減弁１４を通り、高圧タービン３に流入し、高圧タービン３を駆動する。この高圧タービン３で仕事をした蒸気は、逆止弁１１を通って再熱器５に流れ、再熱する。再熱した再熱蒸気は、再熱蒸気止め弁６１、インターセプト弁６２（両者を組合せて、再熱弁６ともいう。）を通り、中圧タービン７に流入し、中圧タービン７を駆動した後、低圧タービン８を駆動し、復水器９に流れる。また、蒸気発生器１で発生した蒸気は、バイパスライン４１と高圧タービンバイパス弁４を通り、高圧タービン３をバイパスして再熱器５に流れる。再熱器５からの再熱蒸気は、低圧タービンバイパス弁１０を通り、中圧タービン７、低圧タービン８をバイパスして復水器９に流れる。また、蒸気タービンの起動時には、ベンチレーター弁１２を通して高圧タービン３の排出蒸気が復水器９に流れ、定常時にはベンチレーター弁１２を全閉する。復水器９の真空度は調整弁１５によって調整される。制御装置４００（詳細は後述する。）は各弁を制御する。
【０００７】
図２は、従来のタービン暖機時におけるタービン回転数、負荷と各弁開度の関係を示す。図２において、横軸に時間、縦軸に（ａ）タービン回転数、負荷、（ｂ）主蒸気加減弁ＣＶ開度、再熱蒸気加減弁（インターセプト弁）ＩＣＶ開度、（ｃ）ベンチレーター弁ＶＶ開度、（ｄ）高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ開度、（ｅ）低圧タービンバイパス弁ＬＰＴＢＶ開度を表す。
タービンの昇速過程では、予め設定する目標速度（途中保持速度）を目標にタービン速度を上昇させる。目標速度にタービン速度が到着後、速度定値制御に移行し、タービン本体の暖機を行う。
時間ｔ0〜ｔ2において目標速度（途中保持速度）が設定されると、主蒸気加減弁ＣＶ１４が少々開き、一方高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ４が全開から少々閉じ、主蒸気が高圧タービン３に流入する。これによりタービンが起動する。ｔ1においてインターセプト弁ＩＣＶ６２が開き、一方低圧タービンバイパス弁ＬＰＴＢＶ１０が全開から閉じ始め、再熱蒸気が高圧タービン３に流入する。この再熱蒸気の流入によって、タービン回転数を上昇させる。ｔ2〜ｔ3間はインターセプト弁ＩＣＶ６２の開度を一定に保持し、タービン回転数を目標速度に保持する。ｔ3〜ｔ4間はインターセプト弁ＩＣＶ６２の開度が更に開き、タービン回転数が定格回転数に達する。ｔ5〜ｔ6間において主蒸気加減弁ＣＶ１４が全閉し、高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ４が再び全開する。ベンチレーター弁ＶＶ１２は全開の状態にある。ｔ1〜ｔ5間がヒートソーク（暖機運転期間）であり、タービン本体の暖機を行う。
暖機運転後、タービンの回転数が定速回転数に達したｔ7において負荷がかけられ、負荷運転を行い、インターセプト弁ＩＣＶ６２が全開となった後に主蒸気加減弁ＣＶ１４を再び開くことにより、負荷上昇を行い、ｔ14に定格負荷に達する。ｔ9〜ｔ11はトランスファリージョン（インターセプト弁ＩＣＶ６２から主蒸気加減弁ＣＶ１４に移る移行期）であり、ｔ10においてインターセプト弁ＩＣＶ６２が全開し、主蒸気加減弁ＣＶ１４が負荷に応じて開度を大きくする。同時にベンチレーター弁ＶＶ１２は全閉の状態に移る。また、高圧タービンバイパス弁ＨＰＴＢＶ４、低圧タービンバイパス弁ＬＰＴＢＶ１０はそれぞれ主蒸気加減弁ＣＶ１４、インターセプト弁ＩＣＶ６２に応じて開度を小さくし、ｔ13で全閉する。ｔ14において主蒸気加減弁ＣＶ１４が全開し、定格負荷に入る。
中圧起動の蒸気タービンは、図２に示すようにヒートソーク（暖機運転期間）において、インターセプト弁ＩＣＶ６２を開いて中圧タービン７に再熱蒸気を流入し、中圧タービン車室をインターセプト弁ＩＣＶ６２の弁開度の増加と共に徐々に暖機する。また、主蒸気加減弁ＣＶ１４は、ヒートソーク（暖機運転期間）において、主蒸気による高圧車室の暖機運転を行う。
ここで、タービンの速度制御をインターセプト弁ＩＣＶ６２を用いて行っているため、目標速度（一定回転数）（ｔ2〜ｔ3間の途中保持速度）によるタービンの暖機運転中に、タービン速度が上昇すると、インターセプト弁ＩＣＶ６２を閉め、速度上昇を防ぐことが必要になる。これは、中圧タービン７を暖機する観点からすると、インターセプト弁ＩＣＶ６２の開度が減るため、中圧タービン７に流入する蒸気が減少し、暖機効率が落ちることになる。
【０００８】
以下、本実施形態による蒸気タービンの制御方法を説明する。
図３は、本実施形態による制御装置４００の詳細を示す。制御装置４００は、目標速度設定１０１、目標速度定格速度１０２、目標加速度設定１０５、演算部１０６、積分器１０９、保持回路１１０、比較器１１１、加減弁開き始めバイアス１１２、加算器１１３、１１５、１１６、２０５、減算器１１４、１１６、関数発生器１１８、１１９、スイッチ１２０、インターセプト弁規定バイアス２００、高値優先回路２０１、低値優先回路２０２、２０３、タービン速度３００からなる。
【０００９】
制御装置４００の動作を説明する。
目標速度（途中保持速度）１０１を設定し、スイッチ１０３を閉じ、目標加速度１０５を設定すると、演算部１０６においてタービン速度指令が演算され、このタービン速度指令とタービン速度３００の偏差を演算し、積分器１０９から制御信号１３０が出力される。制御信号１３０は切替スイッチ１２０（スイッチ０−１）、加算器２０５を通し、加算器２０５から主蒸気加減弁開度指令１９７が出力され、加算器１１３によって加減弁開き始めバイアス１１２を加算し、関数発生器１１９を経て主蒸気加減弁ＣＶ１４に出力される。これにより、主蒸気加減弁ＣＶ１４が開き、タービンを起動させる。タービン速度が上昇し、タービン速度３００が所定値（例えば、４００ｒｐｍ）となると、比較器１１１が動作し、切替スイッチ１２０（スイッチ０−２）をＯＮし、その時のタービン速度に相当する主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度を保持する保持回路１１０から主蒸気加減弁制御信号１４０を出力し、主蒸気加減弁ＣＶ１４を一定開度に固定保持する。
その後、さらにタービン速度を上昇させるにつれて、積分器１０９の出力である制御信号１３０が大きくなる。一方、制御信号１３０は主蒸気加減弁制御信号１４０（スイッチ０−２側、保持回路１１０の出力信号）と減算器１１４により減算され、減算器１１４からインターセプト弁制御信号１５０を出力し、高値優先回路２０１を通してインターセプト弁開度指令１７０を関数発生器１１８に入力し、インターセプト弁ＩＣＶ６２を制御する。制御信号１３０が大きくなるにつれてインターセプト弁制御値１５０が増加し、インターセプト弁ＩＣＶ６２を開制御し、タービンを昇速制御する。
タービン速度が目標速度（途中保持速度）１０１まで昇速すると、タービン速度３００を目標速度１０１に一定制御し、高圧タービン３および中圧タービン７の暖機を行う。
この時、主蒸気温度が上昇してプラントの蒸気条件が変化（タービン効率向上方向に変化）した場合、あるいは、高圧タービン暖機中の主蒸気加減弁自体の熱伸び差およびタービン効率の変化により、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度が一定であっても高圧タービン３の出力が増加し、タービン速度が上昇する。このタービン速度の上昇を抑えるため、制御信号１３０が徐々に閉方向となり、インターセプト弁制御値１５０が低減し、インターセプト弁規定バイアス２００より低下したとき、高値優先回路２０１からインターセプト弁規定バイアス２００が出力され、インターセプト弁開度指令１７０を一定に制限し、中圧タービン７の暖機に必要な開度を確保する。
なお、この時点では、主蒸気加減弁開度指令１９７は０％以上のため、低値優先回路２０３の出力は０％のままである。しかし、前記した高値優先回路２０１からインターセプト弁規定バイアス２００が出力され、インターセプト弁開度指令１７０を一定に制限する状態となった時点で、インターセプト弁ＩＣＶ６２は一定開度に保持されるようになるため、タービン速度が上昇した場合、インターセプト弁制御信号１５０は規定バイアス２００で制限されたインターセプト弁開度指令１７０を減算器１１６によって減算され、その減算信号１８０が低値優先回路２０２に入力される。この場合減算信号１８０はバイアス２２０の０％より小さな値すなわち負の信号であり、低値優先回路２０２は負の減算信号１８０を選択し、信号１９０を加算器２０５に出力し、主蒸気加減弁制御信号１４０に加算する。主蒸気加減弁開度指令１９７は漸減し、主蒸気加減弁ＣＶ１４を漸次閉じ、タービン速度の上昇を抑えながら、タービンの暖機を行う。同時に低値優先回路２０２の出力信号１９０は保持回路１１０に入力する。
次に、図３に示す目標速度定格速度１０２が選択された場合は、スイッチ１０４が閉じ、演算部１０６および積分器１０９により昇速演算が行われ、制御信号１３０が再び増加し、減算器１１４のインターセプト弁制御信号１５０が増加し、高値優先回路２０１が信号１５０を選択し、インターセプト弁開度指令１７０が増加し、インターセプト弁が開制御となってインターセプト弁６２によりタービンの昇速が行われる。この時、主蒸気加減弁ＣＶ１４は、インターセプト弁制御信号１５０とインターセプト弁開度指令１７０が同値となるため、減算器１１６の出力が０％となり、低値優先回路２０２の出力信号１９０も０％となるため、保持回路１１０の補正された保持値により開度一定となり、高圧タービンの暖機が継続される。
【００１０】
以上説明した動作を図４に示す。図４において、横軸に時間（ｔ0〜ｔ3は図２の時間に相当する。）、縦軸に弁開度、タービン速度、高圧タービン車室温度を示す。また、実線は主蒸気加減弁ＣＶの開度、２点鎖線はインターセプト弁ＩＣＶの開度、１点鎖線はタービン速度、点線は高圧タービン車室温度を表す。
図４の時間ｔ0においてタービン速度指令が発せられると、主蒸気加減弁ＣＶ１４が開き、タービンを起動させる。ｔ1においてタービン速度が所定値に達すると、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度が一定に固定保持され、一方インターセプト弁ＩＣＶ６２が開き、タービン速度をインターセプト弁ＩＣＶ６２によって制御する。タービンが昇速し、ｔ2においてタービン速度が目標速度（途中保持速度）に達すると、インターセプト弁ＩＣＶ６２は開度一定に制御される。この状態において、ｔ23のとき、主蒸気温度が上昇してプラントの蒸気条件が変化（タービン効率向上方向に変化）した場合、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度が一定であっても高圧タービン３の出力が増加し、タービン速度が上昇する。このタービン速度の上昇を抑えるため、主蒸気温度の上昇に応じて主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度を漸減する。一方、インターセプト弁ＩＣＶ６２の開度は、中圧タービン７の暖機効率を維持するため、暖機に必要な一定の開度を確保する。
次に、ｔ3において目標速度定格速度１０２が選択されると、インターセプト弁６２の開度が増加し、タービン速度が上昇する。一方、主蒸気加減弁ＣＶ１４の開度は、補正された一定の保持値に固定される。
【００１１】
このようにして、本実施形態では、タービン速度一定のタービン暖機運転中に、タービンが速度上昇した場合、中圧タービン７を暖機するために、インターセプト弁ＩＣＶ６２の開度を暖機のための最適開度以下にならないように開度保持すると共に、タービン速度の上昇分については主蒸気加減弁ＣＶ１４を閉じることにより、タービン速度の上昇を抑え、タービン速度を一定に保持することができる。
【００１２】
次に、図３において、主機等に異常が発生し、タービン速度３００が異常に上昇すると、制御信号１３０は負偏差となり、インターセプト弁開度指令１７０がインターセプト弁規定バイアス２００となるため、減算器１１６の減算信号１８０は負の信号となり、低値優先回路を経て保持回路１１０に出力される。保持回路１１０の保持値は主蒸気加減弁ＣＶ１４が閉する方向に補正され、加算器２０５の主蒸気加減弁開度指令１９７が０％以下となり、主蒸気加減弁ＣＶ１４が全閉する。同時に、主蒸気加減弁開度指令１９７が０％以下となると、低値優先回路２０３は主蒸気加減弁開度指令１９７（この時、負の値）を選択し、低値優先回路２０３の出力信号１９６をインターセプト弁規定バイアス２００から減算器１１５により減算する。インターセプト弁開度指令１７０はインターセプト弁規定バイアス２００から低値優先回路２０３の出力信号１９６を減算した信号となり、インターセプト弁６２を閉制御する。これによりタービンの異常な速度上昇を抑える。これにより、主機等に異常が発生したときの異常な速度上昇に対するタービンの保護的速度制御を行うこと、つまり、タービン速度制御機能を損なうことなく、タービン速度の加速を防止することができる。
【００１３】
次に、図５は、本実施形態におけるタービン暖機回転数と復水器の真空度の関係を示す。本実施形態は、図５に示すように、タービンを起動し、一定の暖機回転数で運転しているときは、復水器９の真空度を真空調整弁１５を用いて定格よりも低く保持する。そして、タービンが定格回転数になったとき、復水器９の真空度を定格真空度に戻す。
【００１４】
ここで、タービン車室内の蒸気の流れと車室メタル温度について、図６、図７および図８を用いて説明する。
図６は、高圧タービン車室の断面図を示す。高温の主蒸気は、高圧タービンの車室上下部に設けたそれぞれの主蒸気加減弁から高圧タービン車室に流入し、高圧タービンを加熱する。そのため、その高圧車室メタル温度が上昇する。高圧タービン３への流入蒸気量が増加すると、この暖機効果が向上し、高圧車室の上下部メタル温度の上昇量も増加する。図６に示す高圧タービンは、主蒸気が高圧タービン車室の全周より均等に高圧タービンに流入するので、高圧タービン車室のメタル温度も全周で均等に上昇し、車室の不均一な変形の発生を抑制し、タービンの摺損、ラビング振動の発生を抑制することができる。
図７は、中圧タービン車室の断面図を示す。再熱蒸気は、中圧タービンの車室下部から中圧タービン車室に流入し、中圧タービンを加熱する。そのため、再熱蒸気が中圧タービン車室の全周で均等に流入せず、従って、中圧タービン車室の下部のメタル温度は車室上部のメタル温度よりも早く上昇する傾向にある。
図８は、高圧タービンと中圧タービンを一体化した高中圧一体型の車室の断面図であり、中圧タービンのハッチングで示す車室上部のメタル温度の上昇量は車室下部に比して小さいため、中圧タービン車室の上下の温度差が大きく、中圧タービン車室の変形が生じる。
【００１５】
そこで、本実施形態は、高中圧一体型の車室では高圧タービン車室から中圧タービン車室への熱伝導により中圧タービン側の車室が暖機されることに着目し、タービン暖機時の復水器９の真空度を真空調整弁１５を用いて定格よりも低く保持し、高圧タービン３に流入する主蒸気の流量を増加させる。因に、タービン暖機時の復水器９の真空度を定格真空度としたときの高圧タービン３に流入する主蒸気の流量は、定格よりも低くした真空度の場合に比して少ない。このため、高圧タービン車室の温度は、復水器９の真空度が低い方が定格真空度に比べて高くなり、中圧タービン車室に熱伝導し、中圧タービン側の車室の暖機効果が大きくなる。これにより、図８に示すハッチングのような再熱蒸気では暖機しにくい中圧タービン車室の上部のメタル温度の上昇が得られ、中圧タービン車室の上下温度差の量の割合つまり上下部のメタル温度差が小さくなり、中圧タービン車室の変形をより小さく抑えることになる。
【００１６】
このように、本実施形態によれば、タービン暖機時に復水器の真空度を定格よりも低く保持することにより、タービン車室のメタル温度の不均一を抑制することができ、タービン車室の変形を抑制し、また、タービンの摺損、ラビング振動を抑制することが可能になる。また、タービン暖機時に高圧タービンに流入する主蒸気の流量を増加させることにより、高圧タービンと中圧タービンの暖機効果が高まり、タービンの起動時間を短縮することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タービン暖機中にプラントの状態変化が生じてもタービンの暖機を確実に行うことができ、また、主機等の異常によるタービン速度の異常上昇に対し、タービン速度の加速を防止することができ、安全な暖機制御が可能となると共に、暖機運転時間の短縮が図れる。
また、復水器の真空度を定格よりも低く保持し、タービン暖機中の主蒸気の増量を図ることにより、タービン暖機中の中圧タービンの車室の変形を防ぎ、タービンの摺損、ラビング振動を防ぎ、また、高圧タービンと中圧タービンの暖機効果を高め、タービンの起動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を適用する高中圧一体型の蒸気タービンの系統図
【図２】従来のタービン暖機時におけるタービン回転数、負荷と各弁開度の関係を示す図
【図３】本発明の実施形態による制御装置
【図４】本発明の実施形態による制御装置の動作を説明する図
【図５】本発明の実施形態におけるタービン暖機回転数と復水器の真空度の関係を示す図
【図６】高圧タービン車室の断面図
【図７】中圧タービン車室の断面図
【図８】高中圧一体型の車室の断面図
【符号の説明】
１…蒸気発生器（ボイラー） ２…主蒸気管
３…高圧タービン ４…高圧タービンバイパス弁
４１…バイパスライン ５…再熱器
６…組合せ再熱弁 ６１…再熱蒸気止め弁
６２…インターセプト弁 ７…中圧タービン
８…低圧タービン ９…復水器
１０…低圧タービンバイパス弁 １１…逆止弁
１２…ベンチレーター弁 １３…主蒸気止め弁
１４…主蒸気加減弁 １５…真空調整弁
１０１…目標速度設定 １０２…目標速度定格速度
１０５…目標加速度設定 １０６…演算部
１０９…積分器 １１０…保持回路
１１１…比較器 １１２…加減弁開き始めバイアス
１１３、１１５、１１６、２０５…加算器
１１４、１１６…減算器 １１８、１１９…関数発生器
１２０…スイッチ ２０１…高値優先回路
２０２、２０３…低値優先回路 ３００…タービン速度
４００…制御装置
Claims (5)
- 蒸気発生器と、この蒸気発生器で発生した蒸気により駆動される高圧タービンと、この高圧タービンで仕事をした蒸気を再熱した再熱蒸気により駆動される中圧タービンと、前記蒸気発生器からの蒸気を各タービンからバイパスさせるバイパス弁を有する高中圧一体型の蒸気タービンであって、
暖機運転時に主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、蒸気圧力、温度また各機器の熱変形によりタービン流入蒸気量が変化し、前記タービン速度が上昇した場合、 前記インターセプト弁を前記中圧タービンの暖機に必要な一定開度を確保した許容一定開度に閉制御すると共に、前記主蒸気加減弁の開度を前記タービン速度の上昇分に対して閉制御して前記タービン速度を一定に保持することを特徴とする蒸気タービンの制御方法。 - 請求項１において、前記主蒸気加減弁の開度の補正は、主蒸気温度が上昇して発生したプラントの蒸気条件の変化分、あるいは、前記高圧タービンの暖機中の前記主蒸気加減弁自体の熱伸び差およびタービン効率の変化に伴って上昇した前記高圧タービン車室内の温度を抑制する量とすることを特徴とする蒸気タービンの制御方法。
- 蒸気発生器と、この蒸気発生器で発生した蒸気により駆動される高圧タービンと、この高圧タービンで仕事をした蒸気を再熱した再熱蒸気により駆動される中圧タービンと、前記蒸気発生器からの蒸気を各タービンからバイパスさせるバイパス弁を有する高中圧一体型の蒸気タービンであって、
暖機運転時に主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、主機の異常等により前記タービン速度が異常上昇した場合、前記異常上昇した前記タービン速度に基づいて前記主蒸気加減弁開度の保持および前記インターセプト弁開度の保持を解き、前記主蒸気加減弁および前記インターセプト弁を全閉し、前記タービン速度の加速を防止することを特徴とする蒸気タービンの制御方法。 - 蒸気発生器と、この蒸気発生器で発生した蒸気により駆動される高圧タービンと、この高圧タービンで仕事をした蒸気を再熱した再熱蒸気により駆動される中圧タービンと、前記蒸気発生器からの蒸気を各タービンからバイパスさせるバイパス弁を有する高中圧一体型の蒸気タービンであって、
暖機運転中は、復水器の真空度を定格値よりも低く保持し、前記高圧タービンに流入する主蒸気の流量を増加させ、前記高圧タービン車室から前記中圧タービン車室への熱伝導を高めることを特徴とする蒸気タービンの制御方法。 - 蒸気発生器と、この蒸気発生器で発生した蒸気により駆動される高圧タービンと、この高圧タービンで仕事をした蒸気を再熱した再熱蒸気により駆動される中圧タービンと、前記蒸気発生器からの蒸気を各タービンからバイパスさせるバイパス弁を有する高中圧一体型の蒸気タービンの制御装置であって、
暖機運転時に主蒸気加減弁の開度を保持し、かつ、インターセプト弁の開度を保持してタービン速度を定値制御しているときに、蒸気圧力、温度また各機器の熱変形によりタービン流入蒸気量が変化し、前記タービン速度が上昇した場合、 前記インターセプト弁を前記中圧タービンの暖機に必要な一定開度を確保した許容一定開度に閉制御すると共に、前記主蒸気加減弁の開度を前記タービン速度の上昇分に対して閉制御して前記タービン速度を一定に保持することを特徴とする蒸気タービンの制御装置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4657057B2 (ja) * | 2005-08-12 | 2011-03-23 | 株式会社日立製作所 | 再熱型蒸気タービンプラント |
| JP5411087B2 (ja) * | 2010-08-12 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | 蒸気タービンの弁装置及びその操作方法 |
| US8857184B2 (en) * | 2010-12-16 | 2014-10-14 | General Electric Company | Method for starting a turbomachine |
| US9903231B2 (en) | 2011-12-14 | 2018-02-27 | General Electric Company | System and method for warming up a steam turbine |
| CN105587349B (zh) * | 2015-10-20 | 2017-03-29 | 国网新疆电力公司电力科学研究院 | 汽机压控方式下的一次调频实现方法 |
-
1997
- 1997-02-24 JP JP05554897A patent/JP3731058B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101925680B1 (ko) * | 2015-09-30 | 2018-12-05 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 터빈 제어 장치, 터빈, 및 터빈 축의 진동값 저감 방법 |
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