JP4665842B2 - タービンバイパス弁制御システム及び装置 - Google Patents
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Description
29,燃焼用燃料流量発信器信号30,ボイラ給水流量発信器信号31を受信する。実圧力27はタービン駆動用蒸気圧力発信器信号である。制御装置26は、給水流量指令(給水ポンプガバナ設定指令)34(WFD)を出力し、給水ポンプ3を制御する。制御装置26は、タービンバイパス弁指令40を出力しタービンバイパス弁9を制御する。制御装置26は、ボイラ制御装置からの空気流量指令(空気流量調節ダンパ指令)33(AFD)を出力しダンパ19を制御する。制御装置26は、燃料流量指令(燃料流量調節弁指令)32(FRD)を出力し燃料調節弁23を制御する。制御装置26は、タービン駆動用ガバナ設定指令35をタービン駆動用ガバナ器36に出力し、タービン駆動用ガバナ器36はタービン回転数発信器信号39を受信し、タービン駆動用ガバナ器36はタービン調速指令37を出力し加減弁38を制御する。
42にて設定された蒸気圧力設定信号,実圧力27,ボイラ出力設定器41にて設定されたボイラ出力設定信号に基づいてボイラ入力要求量(BID)を出力する。ボイラ蒸気圧力設定器42は蒸気圧力設定信号を出力する。蒸気圧力偏差信号出力手段43は実圧力
27からボイラ蒸気圧力設定器42からの圧力信号を減算する減算器であり、蒸気圧力偏差信号を出力する。ボイラ出力設定信号修正手段44は蒸気圧力偏差信号を積分する積分器で、この出力でボイラ出力設定信号を修正する。ボイラ出力設定器41は、ボイラ出力設定信号を出力する。ボイラ入力要求量(BID)出力手段45は加算器であり、ボイラ出力設定信号修正手段44の修正信号をボイラ出力設定器41のボイラ出力設定信号に加算して、ボイラ入力要求量(BID)を出力する。
(=実圧力−(計画圧力+規定圧力))を比例積分演算し圧力制御させている。
図2のボイラ出力設定信号修正手段44による蒸気圧力偏差信号を積分する積分器出力と、図2のボイラ出力設定器41のボイラ出力設定信号とを、図2のボイラ入力要求量
(BID)出力手段45である加算器で加算修正した結果をボイラ入力要求量(BID)として取扱うことで、給水,燃焼用燃料,燃焼用空気,タービン駆動用ガバナ設定指令等を制御しているので、図3の実圧力27は24.5[MPa]近辺の値で推移する。
(1/[MPa])と定義した場合、図3のタービンバイパス弁制御指令出力手段62である出力信号上下限制限機能付き積分器の出力は以下として表される。
=(式1)今回値−式1)前回値)×100×サンプリング周期/積分時定数+積 分器前回値
=(24.5[MPa]−24.5[MPa])×100(1/[MPa])
+(−10)
=0[MPa]×100(1/[MPa])+(−10)
=−10 …式2)
図4において、実圧力27が瞬間的に0.1[MPa]上昇し24.6[MPa]に至ったケースを考える。図3のタービンバイパス弁圧力偏差用比例ゲイン(P1)60を100(1/[MPa])と定義した場合、図3のタービンバイパス弁制御指令出力手段62である出力信号上下限制限機能付き積分器の出力は以下として表される。
=(式1)今回値−式1)前回値)×100×サンプリング周期/積分時定数+積 分器前回値
=(24.6[MPa]−24.5[MPa])×100(1/[MPa])
+(−10)
=0.1[MPa]×100(1/[MPa])+(−10)
=0 …式3)
この様に、図4の実圧力27が瞬間的に0.1[MPa]上昇し24.6[MPa]に至ったケースでは、タービンバイパス弁制御指令出力手段62の出力は、式2)と式3)より−10から0に変位する。
=((実圧力27−微小変動圧力上限)×タービンバイパス弁圧偏差用比例ゲイン
(P2)) …式4)
又は
タービンバイパス弁制御指令出力積分器下限67=(下限制限信号65) …式5)
P2の設定は、蒸気圧力の微小変動幅の傾向を実機運転の中から見極めて、図3のタービンバイパス弁圧力偏差用比例ゲイン(P1)60を設定している。仮に、微小変動幅を0.1[MPa](24.6MPaを上限)と見極めた場合は、P2を100に設定する。
式5)=−10
図4の実圧力27の瞬間的に0.1[MPa]上昇し24.6[MPa]に至ったケースでの図4の下限制限信号67の挙動は、タービンバイパス弁制御指令出力積分器下限67の出力式4)と式5)より−10から0への変位となって表現される。
式5)=−10
よって、タービンバイパス弁制御指令出力積分器下限67の出力は何れか高いほうを取るので0となる。
24.5[MPa]→24.6[MPa]と想定した制御回路において、蒸気圧力の微小変動が24.5[MPa]→24.7[MPa]となった場合の、タービンバイパス弁制御指令積分器62と下限制限信号67の動作を示すものである。
[MPa]−24.5[MPa])×100(1/[MPa])+(−10)=0.2
[MPa]×100(1/[MPa])+(−10)=10
式4)に代入すると、出力信号上下限制限機能付き積分器下限制限=+10となるが、図3の66の上限制限器にて下限制限信号を制限している為、67は0となる。
62から出力される。
式5)=−20
よって、タービンバイパス弁制御指令出力手段62の出力は−10である。
(実施例1)
比例積分器最下限値の調整結果に基づいて比例積分器下限値演算用蒸気圧力偏差に掛かる比例分調整も同時に処理する方法を示す。
ここで仮に、下限制限信号=−10、蒸気圧力設定信号=24.5 [MPa]、タービンバイパス弁圧力制御設定信号=25.5[MPa]のときは、
P2=−10/(25.5−24.5)=−100
結果、P2=−100となる。
−200となる。
このようにして、比例積分器下限値演算用蒸気圧力偏差に掛かる比例分と比例積分器最下限値は比例関係とし、比例積分器最下限値の調整結果次第で比例積分器下限値演算用蒸気圧力偏差に掛かる比例分調整も同時に処理する。
(実施例2)
比例積分器演算結果のマイナスオフセット量が著しく減少した現象をとらえることで、弁本体の不要な開動作に至ることなく、不要な開動作が生じうる状況になったことを運転員に知らしめる方法を説明する。
10…ボイラ出口蒸気、7,15…タービン駆動用蒸気、9…タービンバイパス弁、11…タービン本体、13…回転軸、14…発電機、16…復水器、17…燃焼用空気送風機、18,20…通風空気、19…ダンパ、21…風箱、22…供給燃料、23…燃料調節弁、24…燃焼用燃料、25…炎、26…制御装置、27…実圧力、28…発電機出力検出信号、29…燃焼用空気流量発信器信号、30…燃焼用燃料流量発信器信号、31…ボイラ給水流量発信器信号、32…燃料流量指令、33…空気流量指令、34…給水流量指令、35…タービン駆動用ガバナ設定指令、36…タービン駆動用ガバナ器、37…タービン調速指令、38…加減弁、39…タービン回転数発信器信号、40…タービンバイパス弁指令、41…ボイラ出力設定器、42…ボイラ蒸気圧力設定器、43…蒸気圧力偏差信号出力手段、44…ボイラ出力設定信号修正手段、45…ボイラ入力要求量(BID)出力手段、46…ボイラ給水流量設定出力手段、47…給水流量偏差出力手段、48…給水流量指令(WFD)出力手段、49…ボイラ燃料流量設定出力手段、50…燃料流量偏差出力手段、51…燃料流量指令(FRD)出力手段、52…燃焼用空気流量設定出力手段、53…空気流量偏差出力手段、54…空気流量指令(AFD)出力手段、55…発電機出力偏差出力手段、56…タービン駆動用ガバナ設定指令出力手段、57…圧力設定信号出力手段、58…タービンバイパス弁圧力制御設定信号出力手段、59…タービンバイパス弁圧力偏差信号出力手段、60…タービンバイパス弁圧力偏差用比例ゲイン(P1)、61…タービンバイパス弁圧力偏差信号、62…タービンバイパス弁制御指令出力手段、63…タービンバイパス弁圧力偏差用比例ゲイン(P2)、64…下限制限器、65…下限制限設定器、66…上限制限器、67…下限制限信号、68…偏差比較器、69…変化率検出手段、70…偏差検出器、71…OR論理、72…出力判定器、73…負論理、74…出力手段、75…偏差手段、76…調整手段、77…ゲイン設定信号、78…タービンバイパス制御手段、79…自動調整手段及び警報手段。
Claims (4)
- タービン駆動用蒸気を得る蒸気発生装置と、
タービン駆動用蒸気が通過する管とは別系統に蒸気を逃すためのバイパス系統と、
前記バイパス系統へ蒸気をバイパスするバイパス弁と、
タービン駆動用蒸気圧力を測定して圧力信号を出力する圧力発信器と、
予め計画された計画圧力を設定する設定手段と、
測定した前記圧力信号及び前記計画圧力に基づいて得られる蒸気圧力偏差信号からタービンバイパス弁指令を演算せしめる比例積分器と、
比例積分器の出力を制限する最下限値の設定手段と、
前記最下限値に基づいて、前記比例積分器の下限値演算用の比例分の調整を処理する調整手段を具備することを特徴とするタービンバイパス弁制御システム。 - 請求項1に記載のタービンバイパス弁制御システムにおいて、
前記蒸気圧力偏差信号に前記比例分を適用した出力値の変化率を求める変化率検出手段と、
前記変化率と予め定めた値との偏差を比較する偏差検出器を有することを特徴とするタービンバイパス弁制御システム。 - 請求項1に記載のタービンバイパス弁制御システムにおいて、
前記蒸気圧力偏差信号に前記比例分を適用した出力値と、前記最下限値との偏差を比較する偏差比較器を有することを特徴とするタービンバイパス弁制御システム。 - 請求項1に記載のタービンバイパス弁制御システムにおいて、
前記調整手段は、前記比例分と前記最下限値は比例関係として調整することを特徴とするタービンバイパス弁制御システム。
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