JP5836709B2 - Turbine valve control device and turbine equipment - Google Patents

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Description

本発明は、タービンの作動流体の流量を制御する高圧制御油駆動のタービン用弁の制御装置およびタービン設備に関する。   The present invention relates to a high pressure control oil-driven turbine valve control device and turbine equipment for controlling the flow rate of a working fluid of a turbine.

火力および原子力などの発電用のタービンとしては、蒸気タービン、ガスタービン、あるいはガスタービンと蒸気タービンを組み合わせてガスタービンの廃熱を回収使用しプラント効率を上昇させたコンバインドサイクル用タービン等がある。特に近年のエネルギーの高効率化の観点から、いずれも大容量化したサイクルが主体となってきている。   As turbines for power generation such as thermal power and nuclear power, there are steam turbines, gas turbines, combined cycle turbines in which waste heat from the gas turbines is recovered and used to increase plant efficiency by combining a gas turbine and a steam turbine. In particular, from the viewpoint of increasing energy efficiency in recent years, all of them are mainly cycles with larger capacities.

何れのタービンサイクルの場合でも、各タービンには、その回転数(タービン速度)および負荷を制御する為に、タービンの作動流体の流量を制御する制御弁が設置される。   In any turbine cycle, each turbine is provided with a control valve for controlling the flow rate of the working fluid of the turbine in order to control the rotation speed (turbine speed) and the load.

即ち、ボイラー、原子炉あるいは蒸気発生器で発生した蒸気が蒸気タービンに到達すると、蒸気タービンの蒸気加減弁にて蒸気流量を制御する事により、蒸気タービンの速度・負荷が制御される。また、ガスタービンにおいては、ガス燃料制御弁によりガス燃料流量を制御することによりガスタービンの速度・負荷が制御される。   That is, when steam generated in a boiler, a nuclear reactor, or a steam generator reaches the steam turbine, the steam flow rate is controlled by the steam control valve of the steam turbine, thereby controlling the speed and load of the steam turbine. Further, in the gas turbine, the speed and load of the gas turbine are controlled by controlling the gas fuel flow rate by the gas fuel control valve.

タービン設備の弁では、速度・負荷制御用以外にも、起動時・過渡時等制御用、緊急遮断用或いはその他各運転モードで要求される制御用等、蒸気加減弁及び燃料制御弁以外の弁も種々の制御機能を有している事が多い。   Turbine equipment valves other than speed control and load control, valves other than steam control valves and fuel control valves, such as for control during start-up / transition, emergency shut-off, or other control required in each operation mode Often have various control functions.

例えば、蒸気タービンにおいては、当該蒸気加減弁以外にも、主蒸気止め弁によって起動時の蒸気流量を制御している。また、ガスタービンにおいては、ガス燃料制御弁以外にも環境対策および燃焼効率の向上を目的として、低NO燃焼器の燃料の分配制御の為のガス燃料分配制御が行われる。 For example, in a steam turbine, in addition to the steam control valve, the steam flow rate at startup is controlled by a main steam stop valve. In the gas turbine, for the purpose of improving the environmental measures and combustion efficiency in addition to the gas fuel control valve, the gas fuel distribution control for distributing control of the fuel of the low NO X combustion is performed.

制御用の弁の中でもこれらの蒸気用の制御弁およびガス燃料用の制御弁のように、高い精度と応答性を要求される制御弁は、高圧制御油を用いて、サーボ弁により駆動される油筒、弁開度検出手段及び制御装置より構成されている。   Among the control valves, such as the control valve for steam and the control valve for gas fuel, the control valve that requires high accuracy and responsiveness is driven by a servo valve using high-pressure control oil. An oil cylinder, a valve opening degree detection means, and a control device are included.

火力プラントあるいは原子力プラントの蒸気用あるいはガス用の制御弁においては、このようなサーボ弁を使用した電気油圧制御方式の制御弁が用いられている。   In a control valve for steam or gas in a thermal power plant or nuclear power plant, an electrohydraulic control type control valve using such a servo valve is used.

これら制御弁は、弁棒と直結した油筒に高圧制御油が供給され油圧により駆動される。   These control valves are driven by hydraulic pressure by supplying high-pressure control oil to an oil cylinder directly connected to the valve stem.

油筒内の高圧制御油の油量の制御は、サーボ弁により行われる。即ち、サーボ弁から、油筒への制御油の供給、油筒からの制御油の排出により、制御弁の開度が制御される。   Control of the amount of high-pressure control oil in the oil cylinder is performed by a servo valve. That is, the opening degree of the control valve is controlled by supplying the control oil from the servo valve to the oil cylinder and discharging the control oil from the oil cylinder.

サーボ弁による開度制御は、制御回路における制御弁開度指令値が制御弁の実開度と一致する様に常にフィードバック制御が行われる。   The opening control by the servo valve is always feedback controlled so that the control valve opening command value in the control circuit matches the actual opening of the control valve.

さてここで、サーボ弁にはいわゆるフェイルセーフの考え方が適用され、制御回路での何らかの異常発生を想定して、制御信号喪失の場合には、制御弁を安全な方向に動作させるべくサーボ弁には中立点バイアスが内蔵されている。   Now, the so-called fail-safe concept is applied to the servo valve, and in the event of a loss of control signal, assuming that some abnormality occurs in the control circuit, the servo valve is set to operate in a safe direction. Has a built-in neutral bias.

このように、フェイルセーフ機能、即ち制御信号喪失時には油筒を安全側(一般的には閉方向。但し弁の用途によっては開方向)に動作させるべく、サーボ弁に中立点バイアスを内蔵させている。油筒を開閉動作させる時にはこの中立点バイアス分を補償すべく、開度制御回路中の加算器においてサーボ弁の中立点バイアスを打ち消す量だけ中立点バイアス補償信号が付加される。   Thus, in order to operate the fail safe function, that is, when the control signal is lost, the oil cylinder operates in the safe side (generally in the closing direction, but depending on the application of the valve, but in the opening direction), a neutral bias is incorporated in the servo valve. Yes. When the oil cylinder is opened and closed, the neutral point bias compensation signal is added by an amount that cancels the neutral point bias of the servo valve in the adder in the opening control circuit in order to compensate for the neutral point bias.

サーボ弁に内蔵される中立点バイアスは、サーボ弁定格電流に対し10%ないし20%程度の値が一般的である。   The neutral point bias built into the servo valve is generally about 10% to 20% of the servo valve rated current.

即ち、通常運転中は、前記の加算器の出力である偏差がゼロとなるまで制御が行われるが、その場合でもサーボ弁には、弁開度を所定の開度に保持する為に、常に加算器経由で前記バイアス分を補償する中立点バイアス補償電流が加えられている。   That is, during normal operation, control is performed until the deviation that is the output of the adder becomes zero, but even in that case, the servo valve always keeps the valve opening at a predetermined opening. A neutral point bias compensation current for compensating the bias is added via an adder.

特開2004−211669号公報JP 2004-21669 A

前述したサーボ弁は、直径数mm〜数10mm程度のスプールがミクロン単位の間隙の中で、かつスプールのストロークもミクロン単位で動く精密機器なので、中立点バイアス値の変動が発生し易い。   Since the servo valve described above is a precision device in which a spool having a diameter of about several millimeters to several tens of millimeters is moved in a gap of micron and the stroke of the spool is also moved in micron, the neutral point bias value is likely to fluctuate.

ここで、弁開度設定値が一定にも拘わらず、サーボ弁に内蔵している中立点バイアスが変動すると、制御回路で付加されている中立点バイアス補償値は一定であることより、結局、弁の実開度が変化してしまう事になる。このとき、実際の弁開度の変動量は、サーボ弁での中立点バイアス変動量をアンプゲインで除した値となる。   Here, even if the valve opening setting value is constant, if the neutral point bias built in the servo valve fluctuates, the neutral point bias compensation value added by the control circuit is constant. The actual opening of the valve will change. At this time, the actual fluctuation amount of the valve opening is a value obtained by dividing the neutral point bias fluctuation amount in the servo valve by the amplifier gain.

中立点バイアス変動発生の要因としては、スプールとブッシュの位置関係が何らかの原因によりずれる等の機械的要因、油温或いは周囲温度変化によるドリフトあるいはサーボ弁コイル等電気部品の温度ドリフト等、種々の要因が挙げられるが、そのメカニズムは完全には解明されていない。   Various factors such as mechanical factors such as the positional relationship between the spool and bushing deviating due to some cause, drift due to changes in oil temperature or ambient temperature, or temperature drift of electrical components such as servo valve coils, etc. However, the mechanism is not completely elucidated.

蒸気加減弁を例にとると、蒸気タービンの速度或いは負荷を制御する場合においては、タービンの速度・負荷制御を行うフィードバックループが設置されるのが一般的である。   Taking a steam control valve as an example, when controlling the speed or load of a steam turbine, a feedback loop for controlling the speed and load of the turbine is generally installed.

このため、たとえサーボ弁において中立点バイアス変動が発生したとしても、蒸気加減弁開度は、タービンから要求される別のフィードバックループにより所定の開度となる様補正される為、問題は発生しない。   For this reason, even if a neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve, the steam control valve opening is corrected so as to become a predetermined opening by another feedback loop required from the turbine, so that no problem occurs. .

ところが、プラント側からの要求により速度・負荷制御ではなく、弁開度一定制御(リミッタ運転)が求められる様な場合には、サーボ弁中立点バイアス変動に相当する分、弁開度がずれる事になり、意図した蒸気流量が得られない事になる。   However, when the control from the plant side requires constant valve opening control (limiter operation) instead of speed / load control, the valve opening may shift by the amount corresponding to the servo valve neutral point bias fluctuation. As a result, the intended steam flow rate cannot be obtained.

更に、例えば昨今のガスタービンプラント特にコンバインドサイクルプラントにおいては、低NOx燃焼器が使用される事が多いが、この燃焼器は、低NOx化を達成すべく、複雑で且つ非常に木目細かな燃料流量制御及び燃料分配制御が要求され、1%未満程度の燃料弁開度のずれすらも許容されない負荷帯等が存在する。   Furthermore, for example, in modern gas turbine plants, particularly in combined cycle plants, a low NOx combustor is often used. This combustor is a complex and very fine-grained fuel in order to achieve low NOx. There are load zones where flow rate control and fuel distribution control are required, and even a deviation of the fuel valve opening of less than 1% is not allowed.

例えば燃料分配弁にて弁開度設定値一定信号にて運転中に、中立点バイアスが変動すると燃料分配弁開度にずれが発生し、燃焼器の燃焼振動を発生させたり、逆火或いは吹き消え等を起こす等、タービンを緊急停止させたり、更にはタービンの損傷の可能性が生ずる。   For example, if the neutral point bias fluctuates during operation with a constant valve opening set value signal at the fuel distribution valve, a deviation occurs in the fuel distribution valve opening, causing combustion vibration of the combustor, backfire or blowing. The turbine may be brought to an emergency stop, such as disappearance, or the turbine may be damaged.

上記においては、サーボ弁に内蔵している中立点バイアスの例にて説明したが、他にも、LVDTの周囲温度変化による温度ドリフト(夏季と冬季等)、あるいは、LVDT自身の発熱等に起因する温度ドリフト或いは制御回路自体の周囲温度変化(夏季と冬季等)等によっても、上記サーボ弁の中立点変動にて説明した理由により、弁の実開度が変動し得る。   In the above, the neutral point bias built into the servo valve has been described as an example. However, due to other factors such as temperature drift (summer and winter, etc.) due to ambient temperature change of LVDT, or heat generation of LVDT itself The actual opening degree of the valve can also vary due to the reason described in the neutral point variation of the servo valve, due to temperature drifts or ambient temperature changes of the control circuit itself (summer and winter, etc.).

また、中立点変動がサーボ弁のスプール等構成部品の摺動部に於ける異物詰り、腐食、損傷等に起因している場合には、運転長期化に伴ないサーボ弁のスプールスティック等も発生し得る。   Also, if the fluctuation of the neutral point is due to foreign matter clogging, corrosion, damage, etc. in the sliding parts of the servo valve spool, etc., the servo valve spool stick, etc. will also occur with prolonged operation Can do.

何れにしても上記不具合が発生すると、タービンの安全性・信頼性を著しく損なうことになり、その補修の為に長期停止を余儀なくされる等エネルギーの安定供給に支障を来たす事にもなり、社会的に与える影響も甚大になるという問題があった。   In any case, if the above-mentioned problems occur, the safety and reliability of the turbine will be significantly impaired, and the stable supply of energy will be hindered, such as being forced to stop for a long time for repairs. There was a problem that the impact on the environment would be enormous.

そこで、本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、タービン運転中にサーボ弁中立点バイアスが変動した場合でも、制御弁の実開度の変動を補正し、安定的運転を維持できるようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention is to solve such a problem, and even when the servo valve neutral point bias fluctuates during turbine operation, the fluctuation of the actual opening of the control valve can be corrected and stable operation can be maintained. The purpose is to do so.

上述の目的を達成するため、本発明は、タービン速度信号および負荷信号に基づいて流量指令値を演算しタービン用制御弁の制御弁開度指令信号を出力する流量制御回路と、タービン用制御弁開度を検出する弁開度検出器からの制御弁開度フィードバック信号および前記制御弁開度指令信号を入力とし前記タービン用制御弁駆動用の油筒内油量を調節するサーボ弁に開度指令信号を出力する開度制御回路と、補正制御部と、を有し、高圧制御油圧により駆動されるタービン用制御弁を制御するタービン用弁制御装置であって、前記流量制御回路は、前記タービン速度信号および負荷信号に基づいて前記タービン用制御弁の流量指令値を演算し流量指令信号を出力する要求流量演算部と、前記流量指令信号に基づき制御弁開度指令信号を演算する制御弁開度指令信号演算部と、を備え、前記開度制御回路は、前記制御弁開度指令信号から前記制御弁開度フィードバック信号を減して偏差信号を演算する減算器と、前記偏差信号を増幅するサーボ増幅器と、前記サーボ弁内で正常時に付加される中立点バイアス分を補償するための中立点バイアス補償値を出力する定数発生器と、前記中立点バイアス補償値と前記サーボ増幅器出力との合計値を演算し、サーボ弁開度指令信号を出力するサーボ回路加算部と、を備え、前記補正制御部は、前記制御弁実開度信号を入力として、この前記制御弁実開度信号を流量相当信号に変換し実流量相当信号を出力する開度流量変換部と、前記実流量相当信号に基づく補正回路部と、を有し、前記補正回路部により、前記サーボ弁内の異常時に付加される中立点バイアス分を補償するための補正信号を、前記流量制御回路および前記開度制御回路の少なくとも一つに出力する、ことを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a flow rate control circuit that calculates a flow rate command value based on a turbine speed signal and a load signal and outputs a control valve opening command signal of a turbine control valve, and a turbine control valve The control valve opening feedback signal from the valve opening detector for detecting the opening and the control valve opening command signal are input to the servo valve that adjusts the amount of oil in the cylinder for driving the control valve for the turbine. An opening control circuit for outputting a command signal; and a correction control unit; and a turbine valve control device that controls a turbine control valve that is driven by high-pressure control hydraulic pressure, wherein the flow rate control circuit includes: A flow rate command value for the turbine control valve is calculated based on the turbine speed signal and the load signal and a flow rate command signal is output, and a control valve opening command signal is calculated based on the flow rate command signal. A control valve opening command signal calculation unit, wherein the opening control circuit subtracts the control valve opening feedback signal from the control valve opening command signal to calculate a deviation signal; and the deviation A servo amplifier for amplifying a signal, a constant generator for outputting a neutral point bias compensation value for compensating for a neutral point bias component added in a normal state in the servo valve, the neutral point bias compensation value, and the servo amplifier A servo circuit adding unit that calculates a total value of the output and outputs a servo valve opening command signal, and the correction control unit receives the control valve actual opening signal as an input, A degree-of-opening flow rate conversion unit that converts a degree signal into a flow rate equivalent signal and outputs an actual flow rate equivalent signal, and a correction circuit unit based on the actual flow rate equivalent signal. Added at the time of abnormality A correction value signal for compensating the neutral point bias, and outputs to at least one of the flow control circuit and the opening control circuit, characterized in that.

また、本発明に係るタービン設備は、タービンと、前記タービンの作動流体の流量を制御するタービン用制御弁と、前記タービン用制御弁を駆動するタービン用制御弁油筒装置と、前記油筒用の作動油を供給する高圧制御油発生装置と、前記高圧制御油発生装置から前記油筒に送油する高圧油ポンプと、前記油筒内の油量を調節するサーボ弁と、前記タービン用制御弁の開度を検出する弁開度検出器と、前記タービンの回転数を測定しタービン速度信号を発する回転数測定器と、前記タービンの負荷を測定し負荷信号を発する負荷測定装置と、前記タービン速度信号および負荷信号に基づいて流量指令値を演算し前記タービン用制御弁の制御弁開度指令信号を出力する流量制御回路と、前記弁開度検出器からの制御弁開度フィードバック信号および前記制御弁開度指令信号を入力とし前記サーボ弁に開度指令信号を出力する開度制御回路と、補正制御部と、を有し、前記タービン用制御弁を制御するタービン用弁制御装置と、を有するタービン設備であって、前記流量制御回路は、前記タービン速度信号および負荷信号に基づいて前記タービン用制御弁の流量指令値を演算し流量指令信号を出力する要求流量演算部と、前記流量指令信号に基づき制御弁開度指令信号を演算する制御弁開度指令信号演算部と、を備え、前記開度制御回路は、前記制御弁開度指令信号から前記制御弁開度フィードバック信号を減して偏差信号を演算する減算器と、前記偏差信号を増幅するサーボ増幅器と、前記サーボ弁内で正常時に付加される中立点バイアス分を補償するための中立点バイアス補償値を出力する定数発生器と、前記中立点バイアス補正値と、前記サーボ増幅器出力との合計値を演算し、サーボ弁開度指令信号を出力するサーボ回路加算部と、を備え、前記補正制御部は、前記制御弁実開度信号を入力とし、流量相当信号に変換し実流量相当信号を出力する開度流量変換部と、前記実流量相当信号に基づく補正回路部と、を有し、前記補正回路部により、前記サーボ弁内の異常時に付加される中立点バイアス分を補償するための補正信号を、前記流量制御回路および前記開度制御回路の少なくとも一つに出力する、ことを特徴とする。 The turbine equipment according to the present invention includes a turbine, a turbine control valve that controls a flow rate of a working fluid of the turbine, a turbine control valve oil cylinder device that drives the turbine control valve, and the oil cylinder A high-pressure control oil generator for supplying the hydraulic oil, a high-pressure oil pump for feeding oil from the high-pressure control oil generator to the oil cylinder, a servo valve for adjusting the amount of oil in the oil cylinder, and the turbine control A valve opening detector for detecting the opening of the valve, a rotation speed measuring device for measuring the rotation speed of the turbine and generating a turbine speed signal, a load measuring device for measuring a load of the turbine and generating a load signal, and A flow rate control circuit that calculates a flow rate command value based on a turbine speed signal and a load signal and outputs a control valve opening command signal of the turbine control valve, and a control valve opening feedback signal from the valve opening detector And an opening control circuit that receives the control valve opening command signal and outputs the opening command signal to the servo valve, and a correction control unit, and controls the turbine control valve. A flow rate control circuit that calculates a flow rate command value of the turbine control valve based on the turbine speed signal and a load signal and outputs a flow rate command signal; and A control valve opening command signal calculation unit that calculates a control valve opening command signal based on the flow rate command signal, the opening control circuit from the control valve opening command signal to the control valve opening feedback signal A subtractor that calculates a deviation signal by reducing the value, a servo amplifier that amplifies the deviation signal, and a neutral point bias compensation value for compensating for a neutral point bias component that is normally added in the servo valve A constant generator for outputting, a servo circuit adding unit for calculating a total value of the neutral point bias correction value and the servo amplifier output and outputting a servo valve opening command signal, the correction control unit comprising: An opening flow rate conversion unit that receives the control valve actual opening signal, converts it into a flow rate equivalent signal and outputs an actual flow rate equivalent signal, and a correction circuit unit based on the actual flow rate equivalent signal, and the circuit unit, a correction value signal for compensating the neutral point bias component which is added at the time of abnormality in the servo valve, and outputs to at least one of the flow control circuit and the opening control circuit, and characterized in that To do.

本発明によれば、タービン運転中にサーボ弁中立点バイアスが変動した場合でも、制御弁の実開度の変動を補正し、安定的運転を維持できる。   According to the present invention, even when the servo valve neutral point bias fluctuates during turbine operation, fluctuations in the actual opening of the control valve can be corrected and stable operation can be maintained.

本発明に係るタービン弁制御装置の第1の実施形態の火力プラントあるいは原子力プラントにおける関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship in the thermal power plant or nuclear power plant of 1st Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第2の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第3の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 3rd Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第4の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 4th Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第5の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 5th Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第6の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 6th Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るタービン弁制御装置の第7の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 7th Embodiment of the turbine valve control apparatus which concerns on this invention.

以下、図面を参照して本発明に係るタービン弁制御装置の実施形態について説明する。ここで、同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of a turbine valve control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

〔第1の実施形態〕
(構成の説明)
図1は、本発明に係るタービン弁制御装置の第1の実施形態の火力プラントあるいは原子力プラントにおける関係を示す概念図である。
[First Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the relationship in the thermal power plant or nuclear power plant of the first embodiment of the turbine valve control device according to the present invention.

図1ではタービン方式は蒸気タービンの場合を示している。したがって、タービン用制御弁が、蒸気加減弁6の場合である。   FIG. 1 shows a case where the turbine system is a steam turbine. Therefore, the steam control valve 6 is the turbine control valve.

蒸気発生器1で生成された蒸気は、主蒸気止め弁5および蒸気加減弁6を経由して蒸気タービン2に流入し、この熱的エネルギーが機械的エネルギーに変換され、さらに発電機7において電気的エネルギーに変換される。   The steam generated by the steam generator 1 flows into the steam turbine 2 via the main steam stop valve 5 and the steam control valve 6, and this thermal energy is converted into mechanical energy. Converted into energy.

ここで、流入する蒸気量は、蒸気加減弁6の開度により調節される。蒸気タービン2で仕事をした蒸気は、復水器3に流入し、冷却されて復水となる。復水は、給水加熱器(図示していない。)で加熱され、給水ポンプ4により、再び蒸気発生器1に送られる。   Here, the amount of steam that flows in is adjusted by the opening degree of the steam control valve 6. The steam that has worked in the steam turbine 2 flows into the condenser 3 and is cooled to become condensed water. The condensate is heated by a feed water heater (not shown) and sent again to the steam generator 1 by the feed water pump 4.

蒸気加減弁6の開度は、蒸気タービン2の回転数あるいは出力すなわち負荷に直接影響するものであり、高い精度と応答性が要求される。このため、高圧の油圧系を使用した駆動装置が使用される。すなわち、蒸気加減弁6に直結した駆動軸と駆動軸に直結したピストンと、ピストンを収納するシリンダからなる装置(以下「加減弁油筒装置8」という。)により駆動される。   The opening degree of the steam control valve 6 directly affects the rotation speed or output of the steam turbine 2, that is, the load, and high accuracy and responsiveness are required. For this reason, a drive device using a high-pressure hydraulic system is used. That is, it is driven by a device (hereinafter referred to as “regulator / valve oil cylinder device 8”) comprising a drive shaft directly connected to the steam control valve 6, a piston directly connected to the drive shaft, and a cylinder housing the piston.

加減弁油筒装置8の作動油は、油圧発生装置11および高圧油ポンプ12により高圧油配管13を経由して加減弁油筒装置8に送られる。この際、加減弁油筒装置8内のピストン8a上下の油量を調節するために、サーボ弁10が、加減弁油筒装置8のシリンダの上部および下部に接続されている。   The hydraulic oil in the adjusting valve oil cylinder device 8 is sent to the adjusting valve oil cylinder device 8 via the high pressure oil pipe 13 by the oil pressure generator 11 and the high pressure oil pump 12. At this time, the servo valve 10 is connected to the upper and lower portions of the cylinder of the adjusting valve oil cylinder device 8 in order to adjust the oil amount above and below the piston 8 a in the adjusting valve oil cylinder device 8.

サーボ弁10は、蒸気加減弁制御装置100からの信号により開度が制御され、この結果、加減弁油筒装置8内のピストン上下の油量が変化し、蒸気加減弁6の開度が制御される。なお、蒸気加減弁6の開度が一定値に終息したときには、サーボ弁10は中立位置となっている。   The opening of the servo valve 10 is controlled by a signal from the steam control valve control device 100. As a result, the amount of oil above and below the piston in the control valve oil cylinder device 8 changes, and the opening of the steam control valve 6 is controlled. Is done. When the opening of the steam control valve 6 ends at a constant value, the servo valve 10 is in the neutral position.

蒸気加減弁制御装置100は、弁開度検出器9からの蒸気加減弁6の開度信号、および回転数測定器14および負荷測定装置15からのタービン速度信号cおよび負荷信号dをフィードバック信号として使用する。負荷測定装置15は、具体的には、発電機出力を測定する電力計などである。   The steam control valve control device 100 uses the opening signal of the steam control valve 6 from the valve opening detector 9 and the turbine speed signal c and the load signal d from the rotational speed measuring device 14 and the load measuring device 15 as feedback signals. use. Specifically, the load measuring device 15 is a wattmeter or the like that measures a generator output.

図2は、本発明に係るタービン弁制御装置の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。図に示すように、蒸気加減弁制御装置100は、大きく分けて、流量制御回路110、開度制御回路120および補正制御部130に区分される。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the steam control valve control device 100 is roughly divided into a flow rate control circuit 110, an opening degree control circuit 120, and a correction control unit 130.

ここで、流量制御回路110は、タービン速度信号cおよび負荷信号dに基づき、タービン速度、負荷の設定値の偏差を算定しこれにゲインを乗じて要求流量信号を出力する要求流量演算部111と、要求流量演算部111からの要求流量信号を、蒸気加減弁6の開度に換算し、蒸気加減弁開度指令信号eを出力する制御弁開度指令信号演算部112とを有する。   Here, the flow rate control circuit 110 calculates a deviation of the set values of the turbine speed and the load based on the turbine speed signal c and the load signal d, multiplies it by a gain, and outputs a required flow rate signal 111 and The control flow rate calculation unit 111 has a control valve opening degree command signal calculation unit 112 that converts the required flow rate signal into the opening degree of the steam control valve 6 and outputs a steam control valve opening degree command signal e.

開度制御回路120は、サーボ回路減算部121、サーボ増幅器122、定数発生器123およびサーボ回路加算部124とを有する。   The opening degree control circuit 120 includes a servo circuit subtraction unit 121, a servo amplifier 122, a constant generator 123, and a servo circuit addition unit 124.

サーボ回路減算部121は、制御弁開度指令信号演算部112からの出力である蒸気加減弁開度指令信号eと弁開度検出器9からの蒸気加減弁6の開度フィードバック信号bを入力として、蒸気加減弁開度指令信号eから開度フィードバック信号bを減じて、偏差信号を出力する。この偏差信号は、サーボ増幅器122により増幅される。定数発生器123は、サーボ弁10の中立点バイアス分を補償するため、中立点バイアスをキャンセルするに相当する一定電流を加えるものである。   The servo circuit subtraction unit 121 inputs the steam control valve opening command signal e which is an output from the control valve opening command signal calculation unit 112 and the steam feedback valve 6 opening feedback signal b from the valve detector 9. As a result, the opening feedback signal b is subtracted from the steam control valve opening command signal e, and a deviation signal is output. This deviation signal is amplified by the servo amplifier 122. The constant generator 123 applies a constant current corresponding to canceling the neutral point bias in order to compensate for the neutral point bias for the servo valve 10.

サーボ回路加算部124は、サーボ増幅器122により増幅された偏差信号に、定数発生器123からの一定電圧を加算し、その結果を、サーボ弁10の開度指令信号であるサーボ弁開度指令信号aとしてサーボ弁10に出力する。   The servo circuit adding unit 124 adds a constant voltage from the constant generator 123 to the deviation signal amplified by the servo amplifier 122, and the result is a servo valve opening command signal that is an opening command signal of the servo valve 10. It outputs to the servo valve 10 as a.

サーボ弁開度指令信号aを受けてサーボ弁10の開度が変化することにより、蒸気加減弁6は最終的に流量制御回路110からの開度指令信号eに対応した開度に移行する。この結果、蒸気タービン2には、図2に示すような蒸気加減弁流量特性により、蒸気加減弁6の開度に対応した蒸気が流れる。   When the opening of the servo valve 10 is changed in response to the servo valve opening command signal a, the steam control valve 6 finally shifts to an opening corresponding to the opening command signal e from the flow control circuit 110. As a result, steam corresponding to the opening degree of the steam control valve 6 flows through the steam turbine 2 due to the steam control valve flow rate characteristics as shown in FIG.

補正制御部130は、図2に示すように、開度流量変換部131および補正回路部150を備える。補正回路部150は、開度流量変換部131の出力を処理する部分であり、補正回路減算部132および第1の補正回路加算部133を有する。   The correction control unit 130 includes an opening degree flow rate conversion unit 131 and a correction circuit unit 150, as shown in FIG. The correction circuit unit 150 is a part that processes the output of the opening flow rate conversion unit 131 and includes a correction circuit subtraction unit 132 and a first correction circuit addition unit 133.

開度流量変換部131は、弁開度検出器9からの蒸気加減弁6の開度フィードバック信号bを入力とし、蒸気加減弁6の開度と流量との関係、すなわち前述の蒸気加減弁流量特性を模擬した特性により、開度信号に対応する流量信号を出力する。補正回路減算部132は、この出力を、流量制御回路110の要求流量演算部111の出力である要求流量信号から減じ流量相当の補正値信号を出力する。   The opening flow rate conversion unit 131 receives the opening feedback signal b of the steam control valve 6 from the valve opening detector 9 and receives the relationship between the opening and flow rate of the steam control valve 6, that is, the steam control valve flow rate described above. A flow rate signal corresponding to the opening degree signal is output by a characteristic simulating the characteristic. The correction circuit subtraction unit 132 subtracts this output from the required flow rate signal that is the output of the required flow rate calculation unit 111 of the flow rate control circuit 110 and outputs a correction value signal corresponding to the flow rate.

第1の補正回路加算部133は、補正回路減算部132からの流量相当の補正値信号に、流量制御回路110の要求流量演算部111の出力である要求流量信号を加え、制御弁開度指令信号演算部112を介して、開度制御回路120への蒸気加減弁開度指令信号eとする。   The first correction circuit adding unit 133 adds the required flow rate signal that is the output of the required flow rate calculating unit 111 of the flow rate control circuit 110 to the correction value signal corresponding to the flow rate from the correction circuit subtracting unit 132, and controls the control valve opening command A steam control valve opening degree command signal e to the opening degree control circuit 120 is set via the signal calculation unit 112.

(作用の説明)
本実施形態は、サーボ弁10の中立点変動が発生した場合でも弁の実開度を補正することを主眼としたものである。図2に示す通り、実運転時のサーボ弁10の中立点バイアス変動を検出する手段として、蒸気加減弁6の実開度を流量相当信号に換算する開度流量変換部131を設けている。この開度流量変換部131で換算した流量信号と、流量信号設定値(要求流量演算部111の出力である要求流量信号)との差を補正回路減算部132にて計算する。さらに第1の補正回路加算部133にて、この偏差と、流量信号設定値(要求流量演算部111の出力である要求流量信号)とを加算する。これにより、弁の実開度を補正し、流量設定信号にて本来設定していた蒸気加減弁6の設定開度に見合う開度を得ることを可能とする。
(Description of action)
The present embodiment is mainly intended to correct the actual opening of the valve even when the neutral point fluctuation of the servo valve 10 occurs. As shown in FIG. 2, as a means for detecting a neutral point bias fluctuation of the servo valve 10 during actual operation, an opening degree flow rate conversion unit 131 that converts the actual opening degree of the steam control valve 6 into a flow rate equivalent signal is provided. The correction circuit subtraction unit 132 calculates the difference between the flow rate signal converted by the opening flow rate conversion unit 131 and the flow rate signal set value (the required flow rate signal that is the output of the required flow rate calculation unit 111). Further, the first correction circuit adding unit 133 adds this deviation and the flow rate signal set value (the required flow rate signal that is the output of the required flow rate calculating unit 111). As a result, the actual opening of the valve is corrected, and an opening corresponding to the set opening of the steam control valve 6 originally set by the flow rate setting signal can be obtained.

ここで、本実施形態が効果を発揮するのは、開度制御回路120の上位の制御回路である流量制御回路110による制御が実質行われていない場合である。このような場合というのは、蒸気タービンの場合では、たとえば、リミッタ運転と呼ばれる弁開度一定制御の状態の場合である。   Here, the present embodiment is effective when the control by the flow rate control circuit 110, which is a control circuit higher than the opening degree control circuit 120, is not substantially performed. In such a case, in the case of a steam turbine, for example, it is a case of a state of constant valve opening control called limiter operation.

何らかの原因により、サーボ弁10において中立点バイアス変動が発生した場合、蒸気加減弁6の流量は、中立点バイアス変動分に相当する蒸気加減弁6の開度分の相違により、開度流量変換部131にて設定した流量と相違が発生したものと推定される。   When the neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve 10 due to some cause, the flow rate of the steam control valve 6 is different from the opening degree flow rate conversion unit due to the difference of the opening degree of the steam control valve 6 corresponding to the neutral point bias fluctuation amount. It is estimated that a difference from the flow rate set at 131 has occurred.

この時の蒸気加減弁6を実際に流れていると推定する流量と、流れるべき流量との相違量は、蒸気加減弁6の実開度相当信号である開度フィードバック信号bに基づき逆算した流量と流量設定信号である要求流量演算部111の出力である要求流量信号との差から求められ、補正回路減算部132からの補正値信号はこの流量の差に相当する。   At this time, the difference between the flow rate that is estimated to actually flow through the steam control valve 6 and the flow rate that should flow is the back flow calculated based on the opening feedback signal b that is a signal corresponding to the actual opening of the steam control valve 6. The correction value signal from the correction circuit subtraction unit 132 corresponds to the difference between the flow rates.

従って、この流量相当の補正値信号を、第1の補正回路加算部133にて流量設定信号と加算することにより、蒸気加減弁開度を当初設定した開度に補正するための必要分に相当する流量指令信号が出力される。この流量指令信号が、制御弁開度指令信号演算部112において、蒸気加減弁開度指令信号eに変換される。この蒸気加減弁開度指令信号eは、蒸気加減弁開度を当初設定した開度に補正するための必要分に相当する開度指令信号であり、この信号が、開度制御回路120への蒸気加減弁開度指令信号eとなる。   Accordingly, the correction value signal corresponding to the flow rate is added to the flow rate setting signal by the first correction circuit adding unit 133, which corresponds to the necessary amount for correcting the steam control valve opening to the initially set opening. A flow command signal is output. This flow command signal is converted into a steam control valve opening command signal e in the control valve opening command signal calculation unit 112. The steam control valve opening command signal e is an opening command signal corresponding to a necessary amount for correcting the steam control valve opening to the initially set opening, and this signal is sent to the opening control circuit 120. This is the steam control valve opening command signal e.

(効果の説明)
以上のように、本実施形態により、蒸気タービン2の運転中にサーボ弁10の中立点変動が発生した場合でも、蒸気加減弁6の開度フィードバック信号bから開度流量変換部131にて加減弁流量相当信号へ変換され流量設定信号の補正が行われる。これにより、所定の蒸気加減弁6の開度を維持することが可能となる。
(Explanation of effect)
As described above, according to the present embodiment, even when the neutral point fluctuation of the servo valve 10 occurs during the operation of the steam turbine 2, the opening / flow rate conversion unit 131 adjusts the opening / closing amount from the opening feedback signal b of the steam control valve 6. It is converted into a valve flow rate equivalent signal and the flow rate setting signal is corrected. Thereby, it becomes possible to maintain the opening degree of the predetermined steam control valve 6.

〔第2の実施形態〕
(構成の説明)
図3は、本発明に係るタービン弁制御装置の第2の実施形態の構成を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention.

本実施形態と第1の実施形態とは、流量制御回路110および開度制御回路120については共通であり、補正制御部130が開度流量変換部131および補正回路部150を備える点でも同様であるが、補正回路部150の構成を異にする。   The present embodiment and the first embodiment are common to the flow rate control circuit 110 and the opening degree control circuit 120, and are the same in that the correction control unit 130 includes the opening degree flow rate conversion unit 131 and the correction circuit unit 150. However, the configuration of the correction circuit unit 150 is different.

本実施形態の補正回路部150は、補正回路減算部132、補正回路演算部134および第2の補正回路加算部135を有する。   The correction circuit unit 150 of this embodiment includes a correction circuit subtraction unit 132, a correction circuit calculation unit 134, and a second correction circuit addition unit 135.

第1の実施形態との相違点は、第1の実施形態における補正回路部150は、流量制御回路110に流量信号を出力するが、本実施形態における補正回路部150は、開度制御回路120に開度補正信号を出力する点である。   The difference from the first embodiment is that the correction circuit unit 150 in the first embodiment outputs a flow rate signal to the flow rate control circuit 110, but the correction circuit unit 150 in the present embodiment is different from the opening degree control circuit 120. It is a point which outputs an opening correction signal.

補正回路減算部132は、開度流量変換部131の流量信号を、流量制御回路110の要求流量演算部111の出力である要求流量信号から減じた補正値信号を出力する。   The correction circuit subtraction unit 132 outputs a correction value signal obtained by subtracting the flow rate signal of the opening flow rate conversion unit 131 from the required flow rate signal that is the output of the required flow rate calculation unit 111 of the flow rate control circuit 110.

この補正値信号は、流量と線形の関係を有する値であり流量相当信号といえる。   This correction value signal is a value having a linear relationship with the flow rate, and can be said to be a flow rate equivalent signal.

補正回路演算部134は、補正回路減算部132からの流量相当の補正値信号を、サーボ弁10の中立点バイアス補正値に変換する演算を行う。   The correction circuit calculation unit 134 performs a calculation to convert the correction value signal corresponding to the flow rate from the correction circuit subtraction unit 132 into a neutral point bias correction value of the servo valve 10.

第2の補正回路加算部135は、この中立点バイアス補正値を、定数発生器123の出力である中立点バイアス補償値に加算し、新たな中立点バイアス補償値を出力する。   The second correction circuit adding unit 135 adds the neutral point bias correction value to the neutral point bias compensation value that is the output of the constant generator 123, and outputs a new neutral point bias compensation value.

(作用の説明)
何らかの原因により、サーボ弁10において中立点バイアス変動が発生した場合、蒸気加減弁6の流量は、中立点バイアス変動分に相当する蒸気加減弁6の開度分の相違により、開度流量変換部131にて設定した流量と相違が発生したものと推定される。
(Description of action)
When the neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve 10 due to some cause, the flow rate of the steam control valve 6 is different from the opening degree flow rate conversion unit due to the difference of the opening degree of the steam control valve 6 corresponding to the neutral point bias fluctuation amount. It is estimated that a difference from the flow rate set at 131 has occurred.

この時の蒸気加減弁の流量と制御上目標とする流量との相違量は、蒸気加減弁6の実開度相当信号である開度フィードバック信号bに基づき逆算した流量と、流量設定信号である要求流量演算部111の出力である要求流量信号との差、すなわち、補正回路減算部132からの信号から推定される。したがって、補正回路減算部132からの信号が、流量に線形的な信号であり、流量相当の補正値信号といえる。   The difference between the flow rate of the steam control valve at this time and the control target flow rate is a flow rate calculated backward based on the opening feedback signal b which is a signal corresponding to the actual opening of the steam control valve 6 and a flow rate setting signal. It is estimated from the difference from the required flow rate signal that is the output of the required flow rate calculation unit 111, that is, the signal from the correction circuit subtraction unit 132. Therefore, the signal from the correction circuit subtraction unit 132 is a linear signal with respect to the flow rate, and can be said to be a correction value signal corresponding to the flow rate.

この流量相当の補正値信号が、補正回路演算部134により、中立点バイアス補正値に変換される。この中立点バイアス補正値は、第2の補正回路加算部135により、定数発生器123から出力された中立点バイアス補償値に加算され、新たな中立点バイアス補償値となる。   The correction value signal corresponding to the flow rate is converted into a neutral point bias correction value by the correction circuit calculation unit 134. The neutral point bias correction value is added to the neutral point bias compensation value output from the constant generator 123 by the second correction circuit adding unit 135 to become a new neutral point bias compensation value.

サーボ回路加算部124は、サーボ増幅器122により増幅された偏差信号に、この新たな中立点バイアス補償値を加算し、その結果を、サーボ弁10の開度指令信号であるサーボ弁開度指令信号aとしてサーボ弁10に出力する。   The servo circuit adding unit 124 adds the new neutral point bias compensation value to the deviation signal amplified by the servo amplifier 122, and the result is a servo valve opening command signal that is an opening command signal of the servo valve 10. It outputs to the servo valve 10 as a.

サーボ弁10の中立点バイアス値が一定の場合は、サーボ弁10への指令信号に定数発生器123の出力が加えられることにより、この中立点バイアス値を補償しているが、中立点バイアス値が変動した場合にも、その変動分に見合った分を補正した新たな中立点バイアス補償値が加えられることにより、開度制御回路120の出力を、所期の開度要求値に維持することができ、所定の加減弁開度を得る事が可能となる。   When the neutral point bias value of the servo valve 10 is constant, the output of the constant generator 123 is added to the command signal to the servo valve 10 to compensate for this neutral point bias value. Even when there is a fluctuation, the output of the opening control circuit 120 is maintained at the desired opening required value by adding a new neutral point bias compensation value that is corrected for the fluctuation. It is possible to obtain a predetermined valve opening degree.

(効果の説明)
以上のように、本実施形態により、タービン運転時、サーボ弁10に中立点変動が発生した場合でも、蒸気加減弁6の開度フィードバック信号bから開度流量変換部131を用いてサーボ弁10の中立点バイアス補償値の補正が行われるので、所定の加減弁開度を維持することが可能となる。
(Explanation of effect)
As described above, according to the present embodiment, even when a neutral point fluctuation occurs in the servo valve 10 during the turbine operation, the servo valve 10 is obtained from the opening feedback signal b of the steam control valve 6 using the opening flow rate conversion unit 131. Since the neutral point bias compensation value is corrected, it becomes possible to maintain a predetermined valve opening degree.

〔第3の実施形態〕
(構成の説明)
図4は、本発明に係るタービン弁制御装置の第3の実施形態の構成を示すブロック図である。
[Third Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention.

本実施形態は、第2の実施形態と、流量制御回路110および開度制御回路120は共通であり、補正制御部130が開度流量変換部131および補正回路部150を備える点でも同様であるが、補正回路部150の構成を異にする。   This embodiment is the same as the second embodiment in that the flow rate control circuit 110 and the opening degree control circuit 120 are common and the correction control unit 130 includes the opening degree flow rate conversion unit 131 and the correction circuit unit 150. However, the configuration of the correction circuit unit 150 is different.

本実施形態の補正回路部150は、補正回路減算部132、補正回路演算部134、補正回路判定部136、第2の補正回路加算部135および警報発生器137を有する。   The correction circuit unit 150 of the present embodiment includes a correction circuit subtraction unit 132, a correction circuit calculation unit 134, a correction circuit determination unit 136, a second correction circuit addition unit 135, and an alarm generator 137.

本実施形態では、補正回路演算部134の後段に補正回路判定部136および警報発生器137を設けている点が異なる。   The present embodiment is different in that a correction circuit determination unit 136 and an alarm generator 137 are provided after the correction circuit calculation unit 134.

補正回路演算部134は、補正回路減算部132からの流量相当の補正値信号を、サーボ弁10の中立点バイアス補正値に変換する演算を行う点で第2の実施形態と同様である。   The correction circuit calculation unit 134 is the same as that of the second embodiment in that the correction value signal corresponding to the flow rate from the correction circuit subtraction unit 132 is converted into a neutral point bias correction value of the servo valve 10.

補正回路判定部136は、補正回路演算部134から出力された中立点バイアス補正値信号が、所定の範囲にあるか否かを判定し、所定の範囲にある場合は、この中立点バイアス補正値をそのまま第2の補正回路加算部135に出力する。   The correction circuit determination unit 136 determines whether or not the neutral point bias correction value signal output from the correction circuit calculation unit 134 is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, this neutral point bias correction value. Is output to the second correction circuit adder 135 as it is.

所定の上限値以上あるいは所定の下限値以下となった場合には、補正回路判定部136は、サーボ弁10の中立点バイアスの変動の程度が異常であると判定し、異常判定信号を警報発生器137に出力する。   When the value is equal to or higher than the predetermined upper limit value or lower than the predetermined lower limit value, the correction circuit determination unit 136 determines that the degree of fluctuation of the neutral point bias of the servo valve 10 is abnormal and generates an abnormality determination signal as an alarm. To the device 137.

判定の取り方等は、前記の警報発生以外にも種々取り得る。例えば、上限値、下限値を表示用とし、更に、上限値より高い所定の値、下限値より低い所定の値を、インターロック用に使用してもよい。また、異常発生の場合の補正回路演算器134の出力である中立点バイアス補正値の処理についても、中立点バイアス補正値は生かしたまま使用する方法、あるいは、図示しないスイッチング回路も設けて、所定の値以上の変動の場合には、弁開度補正を中止したり、あるいはタービンをトリップさせる等の処理部を設けてもよい。   Various determination methods can be used other than the generation of the alarm. For example, an upper limit value and a lower limit value may be used for display, and a predetermined value higher than the upper limit value and a predetermined value lower than the lower limit value may be used for interlock. Also, with respect to the processing of the neutral point bias correction value that is the output of the correction circuit computing unit 134 in the case of occurrence of an abnormality, a method of using the neutral point bias correction value as it is or a switching circuit (not shown) is provided. In the case of fluctuations greater than or equal to the value, a processing unit such as stopping the valve opening correction or tripping the turbine may be provided.

(作用の説明)
サーボ弁10に中立点バイアス変動が発生した場合、第2の実施形態と同様に、補正回路演算部134からサーボ弁中立点バイアス補正信号が出力される。もしこの値が予め定めた上限値以上あるいは下限値以下の場合には、補正回路演算器134の出力値に基づき補正回路判定部136にて異常判定信号を出力し、警報発生器137は、異常判定信号を受けて警報を発し、運転員等に異常状態である旨の注意を喚起する。
(Description of action)
When a neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve 10, a servo valve neutral point bias correction signal is output from the correction circuit calculation unit 134 as in the second embodiment. If this value is greater than or equal to the predetermined upper limit value or less than the lower limit value, the correction circuit determination unit 136 outputs an abnormality determination signal based on the output value of the correction circuit calculator 134, and the alarm generator 137 In response to the judgment signal, an alarm is issued to alert the operator, etc., that there is an abnormal condition.

前述の通り、サーボ弁に内蔵されている中立点バイアスは、通常定格電流の10%〜20%程度で有り、この変動が異常に大きい場合、例えば数10%を超えてしまう様な時は、前述の様な単なる変動ではなく、異物詰り、損傷、スティック等サーボ弁に致命的な異常が発生した可能性が高い。即ちかかる事態の時には、補正を実施しても正常な弁開度制御を続行できる可能性が小さい。   As described above, the neutral point bias built in the servo valve is usually about 10% to 20% of the rated current. When this fluctuation is abnormally large, for example, when it exceeds 10%, There is a high possibility that a fatal abnormality has occurred in the servo valve such as foreign matter clogging, damage, stick, etc., not just the aforementioned fluctuation. That is, in such a situation, it is unlikely that normal valve opening control can be continued even if correction is performed.

従って、警報が発せられた場合は、サーボ弁に通常発生する以上の中立点バイアス変動が生じた可能性が高いため、運転員は、このような事態に相応しい対応操作あるいは対応処置をとることができる。   Therefore, when an alarm is issued, there is a high possibility that the neutral point bias fluctuation more than normally occurs in the servovalve. Therefore, the operator may take appropriate action or action appropriate to such a situation. it can.

(効果の説明)
以上のように、本実施形態により、蒸気タービン2の運転中にサーボ弁10に中立点変動が発生した場合でも、蒸気加減弁6の開度フィードバック信号bから補正回路演算器134を用いて、中立点バイアス補償信号の補正が行われ所定の蒸気加減弁6の開度が維持される。さらに、警報発生器137により運転員が対応操作、対応処置をとることが可能である。
(Explanation of effect)
As described above, according to the present embodiment, even when the neutral point fluctuation occurs in the servo valve 10 during the operation of the steam turbine 2, the correction circuit calculator 134 is used from the opening feedback signal b of the steam control valve 6. The neutral point bias compensation signal is corrected and the predetermined opening degree of the steam control valve 6 is maintained. Further, the alarm generator 137 allows the operator to take a response operation and a response action.

〔第4の実施形態〕
(構成の説明)
図5は、本発明に係るタービン弁制御装置の第4の実施形態の構成を示すブロック図である。
[Fourth Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention.

本実施形態は、第3の実施形態と、補正回路部の一部を変形したものであり、その他においては、第3の実施形態と同様である。   This embodiment is a modification of the third embodiment and a part of the correction circuit unit, and is otherwise the same as the third embodiment.

本実施形態は、第3の実施形態と、流量制御回路110および開度制御回路120は共通であり、補正制御部130が開度流量変換部131および補正回路部150を備える点でも同様であるが、補正回路部150の構成を異にする。   This embodiment is the same as the third embodiment in that the flow rate control circuit 110 and the opening degree control circuit 120 are common, and the correction control unit 130 includes the opening degree flow rate conversion unit 131 and the correction circuit unit 150. However, the configuration of the correction circuit unit 150 is different.

本実施形態の補正回路部150は、補正回路減算部132、補正回路演算部134、補正回路判定部136、第2の補正回路加算部135、補正回路関数発生器138および第3の補正回路加算部139を有する。すなわち、第3の実施形態では警報発生器137を設けているが、本実施形態ではこれに代えて補正回路判定部136の後段に補正回路関数発生器138および第3の補正回路加算部139を設けている点が異なる。   The correction circuit unit 150 according to this embodiment includes a correction circuit subtraction unit 132, a correction circuit calculation unit 134, a correction circuit determination unit 136, a second correction circuit addition unit 135, a correction circuit function generator 138, and a third correction circuit addition. Part 139. In other words, the alarm generator 137 is provided in the third embodiment, but in this embodiment, the correction circuit function generator 138 and the third correction circuit adder 139 are provided after the correction circuit determination unit 136 instead. The difference is that it is provided.

補正回路判定部136は、補正回路演算部134から出力された中立点バイアス補正値信号が、所定の範囲にあるか否かを判定し、所定の範囲にある場合は、この中立点バイアス補正値をそのまま第2の補正回路加算部135に出力する。   The correction circuit determination unit 136 determines whether or not the neutral point bias correction value signal output from the correction circuit calculation unit 134 is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, this neutral point bias correction value. Is output to the second correction circuit adder 135 as it is.

所定の上限値以上あるいは所定の下限値以下となった場合には、補正回路判定部136は、第2の補正回路加算部135へ出力するとともに、サーボ弁10に所定の処置信号の入力が必要として関数発生指令信号を補正回路関数発生器138に出力する。   When the value is equal to or higher than the predetermined upper limit value or lower than the predetermined lower limit value, the correction circuit determination unit 136 outputs the second correction circuit addition unit 135 and inputs a predetermined treatment signal to the servo valve 10. The function generation command signal is output to the correction circuit function generator 138.

補正回路関数発生器138は、関数発生指令信号を受けて、時間的に変化する処置信号を出力し、第3の補正回路加算部139は、この処置信号を、第2の補正回路加算部135の出力に加算し、開度制御回路120のサーボ回路加算部124に出力する。   The correction circuit function generator 138 receives the function generation command signal and outputs a treatment signal that changes with time. The third correction circuit addition unit 139 outputs the treatment signal to the second correction circuit addition unit 135. Is output to the servo circuit adding unit 124 of the opening degree control circuit 120.

サーボ回路加算部124は、この第3の補正回路加算部139の出力を、サーボ増幅器122により増幅された偏差信号に加算し、その結果を、サーボ弁10の開度指令信号であるサーボ弁開度指令信号aとしてサーボ弁10に出力する。   The servo circuit adding unit 124 adds the output of the third correction circuit adding unit 139 to the deviation signal amplified by the servo amplifier 122, and the result is the servo valve opening which is the opening command signal of the servo valve 10. A degree command signal a is output to the servo valve 10.

一般的に、サーボ弁10単体での応答可能な周波数f1は、加減弁油筒装置8を含んだ系の応答可能な周波数f2より十分に大きい。すなわち、f1より小さくf2より大きな周波数領域が存在し、この領域の周波数fの信号が開度制御回路120の出力信号に含まれると、サーボ弁10はこれに応答するが、蒸気加減弁6は応答せずタービンの回転数や負荷には影響しない。   In general, the response frequency f1 of the servo valve 10 alone is sufficiently larger than the response frequency f2 of the system including the adjusting valve oil cylinder device 8. That is, if there is a frequency region that is smaller than f1 and larger than f2, and the signal of the frequency f in this region is included in the output signal of the opening degree control circuit 120, the servo valve 10 responds to this, but the steam control valve 6 Does not respond and does not affect turbine speed or load.

従って、上記の時間的に変化する信号は、上記のf1より小さくf2より大きな周波数fで微小振幅の信号(ディザ信号)とする。   Therefore, the time-varying signal is a small amplitude signal (dither signal) having a frequency f smaller than f1 and larger than f2.

なお、サーボ弁10を含む油圧制御系機器・配管等を保護し、且つサーボ弁への高周波信号を有効に働かせる手段として、サーボ弁10への高周波信号入力は、下記のうち何れか、あるいはその組み合わせとすることでもよい。   As a means for protecting the hydraulic control system equipment and piping including the servo valve 10 and effectively operating the high frequency signal to the servo valve, the high frequency signal input to the servo valve 10 is one of the following, or It may be a combination.

(a)サーボ弁10単体での応答可能な周波数の上限以下で加減弁油筒装置8を含んだ系の応答可能な周波数の上限より十分に大きい範囲内の周波数であって周期的に変化する周波数あるいは周期的に大きさが変化する電流値あるいは周波数と電流値の何れもが周期的に変化する入力。   (A) A frequency within a range that is less than the upper limit of the frequency that can be responded by the servo valve 10 alone and is sufficiently larger than the upper limit of the frequency that can be responded of the system that includes the adjustable valve oil cylinder device 8, and changes periodically. Current value that changes in frequency or periodically, or an input in which both frequency and current value change periodically.

(b)油圧の脈動に及ぼす影響を最小化すべく、矩形波ではなくサインカーブ等滑らかに連続した波形を有する入力。   (B) An input having a smooth continuous waveform such as a sine curve instead of a rectangular wave in order to minimize the influence of hydraulic pressure on pulsation.

(c)上記(a)または(b)において、サーボ弁への高周波信号は一定時間間隔であって断続的あるいは単発的な入力。   (C) In the above (a) or (b), the high frequency signal to the servo valve is intermittently or intermittently input at a constant time interval.

(作用の説明)
サーボ弁10に中立点バイアス変動が発生した場合、第3の実施形態と同様に、補正回路演算部134からサーボ弁中立点バイアス補正信号が出力される。補正回路判定部136は、この中立点バイアス補正信号を、第2の補正回路加算部135に出力するとともに、この値が予め定めた値以上あるいは以下の場合には、補正回路判定部136は、サーボ弁10に所定の処置信号の入力が必要として関数発生指令信号を補正回路関数発生器138に出力する。補正回路関数発生器138からは、サーボ弁10は応答するが蒸気加減弁6は応答しない周波数の微小振幅の信号(ディザ信号)が出力され、第3の補正回路加算部139、サーボ回路加算部124を介してサーボ弁10に出力され、サーボ弁10はこれに応答するため、サーボ弁10の微小な開度変化が生ずる。
(Description of action)
When a neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve 10, a servo valve neutral point bias correction signal is output from the correction circuit calculation unit 134 as in the third embodiment. The correction circuit determination unit 136 outputs the neutral point bias correction signal to the second correction circuit addition unit 135, and when this value is greater than or equal to a predetermined value, the correction circuit determination unit 136 A function generation command signal is output to the correction circuit function generator 138 when a predetermined treatment signal needs to be input to the servo valve 10. The correction circuit function generator 138 outputs a minute amplitude signal (dither signal) having a frequency at which the servo valve 10 responds but the steam control valve 6 does not respond, and a third correction circuit adder 139, a servo circuit adder Since the servo valve 10 is output to the servo valve 10 via 124 and responds to this, a slight change in the opening of the servo valve 10 occurs.

サーボ弁10の中立点変動が発生した場合、サーボ弁10のスプール等内部部品の摺動抵抗増大による中立点バイアス変動、サーボ弁10内の動的部分のスティック等の可能性がある。   When the neutral point variation of the servo valve 10 occurs, there is a possibility of a neutral point bias variation due to an increase in sliding resistance of internal components such as a spool of the servo valve 10 and a stick of a dynamic part in the servo valve 10.

したがって、特に上記事象が内部摺動抵抗大等に起因している場合には、前記のようなディザ信号を加えることにより、動的部分がスティックから解放される等、その要因が排除され、サーボ弁の中立点バイアスの変動を修復できる。また、この間、加減弁油筒装置8側は周波数応答特性上応答しないため、蒸気タービン2の制御性にも影響を及ぼすこと無くタービンの良好な運転が継続される。   Therefore, especially when the above phenomenon is caused by a large internal sliding resistance or the like, adding the dither signal as described above eliminates the cause such as releasing the dynamic part from the stick. The fluctuation of the neutral point bias of the valve can be repaired. Further, during this time, the adjustable valve oil cylinder device 8 side does not respond in terms of frequency response characteristics, and therefore, favorable operation of the turbine is continued without affecting the controllability of the steam turbine 2.

(効果の説明)
以上のように、本実施形態により、蒸気タービン2の運転中にサーボ弁10に中立点変動が発生した場合でも、蒸気加減弁6の開度フィードバック信号bから開度流量変換部131を用いて、中立点バイアス設定信号の補正が行われ所定の蒸気加減弁6の開度が維持される。さらに、補正回路関数発生器138から処置信号が出力されることにより、サーボ弁10内の中立点バイアス発生要因の除去動作がなされ、安定な運転が可能となる。
(Explanation of effect)
As described above, according to the present embodiment, even when the neutral point fluctuation occurs in the servo valve 10 during operation of the steam turbine 2, the opening degree flow rate conversion unit 131 is used from the opening degree feedback signal b of the steam control valve 6. Then, the neutral point bias setting signal is corrected and the predetermined opening degree of the steam control valve 6 is maintained. Furthermore, by outputting a treatment signal from the correction circuit function generator 138, the neutral point bias generation factor in the servo valve 10 is removed, and stable operation is possible.

〔第5の実施形態〕
(構成の説明)
図6は、本発明に係るタービン弁制御装置の第5の実施形態の構成を示すブロック図である。
[Fifth Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention.

本実施形態は、第4の実施形態と、流量制御回路110および開度制御回路120は共通であり、補正制御部130が開度流量変換部131および補正回路部150を備える点でも同様であるが、補正回路部150の構成を異にする。   This embodiment is the same as the fourth embodiment in that the flow rate control circuit 110 and the opening degree control circuit 120 are common, and the correction control unit 130 includes the opening degree flow rate conversion unit 131 and the correction circuit unit 150. However, the configuration of the correction circuit unit 150 is different.

本実施形態の補正回路部150は、補正回路減算部132、補正回路演算部134、補正回路判定部136、第2の補正回路加算部135、補正回路弁開度設定部140および第4の補正回路加算部141を有する。すなわち、第4の実施形態では補正回路判定部136の後段に補正回路関数発生器138および第3の補正回路加算部139を設けているが、本実施形態では、補正回路弁開度設定部140および第4の補正回路加算部141を設けており、流量制御回路110から開度制御回路120への出力である開度指令信号に加算される点が異なる。   The correction circuit unit 150 of this embodiment includes a correction circuit subtraction unit 132, a correction circuit calculation unit 134, a correction circuit determination unit 136, a second correction circuit addition unit 135, a correction circuit valve opening setting unit 140, and a fourth correction. A circuit adder 141 is included. That is, in the fourth embodiment, the correction circuit function generator 138 and the third correction circuit addition unit 139 are provided in the subsequent stage of the correction circuit determination unit 136. However, in this embodiment, the correction circuit valve opening setting unit 140 is provided. The fourth correction circuit adding unit 141 is provided, and the fourth correction circuit adding unit 141 is added to the opening command signal that is an output from the flow rate control circuit 110 to the opening control circuit 120.

補正回路判定部136は、補正回路演算部134から出力された中立点バイアス補正値信号が、所定の範囲にあるか否かを判定し、所定の範囲にある場合は、この中立点バイアス補正値をそのまま第2の補正回路加算部135に出力する。   The correction circuit determination unit 136 determines whether or not the neutral point bias correction value signal output from the correction circuit calculation unit 134 is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, this neutral point bias correction value. Is output to the second correction circuit adder 135 as it is.

所定の上限値以上あるいは所定の下限値以下となった場合には、補正回路判定部136は、第2の補正回路加算部135へ出力するとともに、蒸気加減弁6の動作が必要として弁開度変化発生指令信号を補正回路弁開度設定器140に出力する。   When the value is equal to or greater than the predetermined upper limit value or equal to or less than the predetermined lower limit value, the correction circuit determination unit 136 outputs to the second correction circuit addition unit 135 and requires the operation of the steam control valve 6 to open the valve opening. The change generation command signal is output to the correction circuit valve opening setting device 140.

補正回路弁開度設定器140は、補正回路判定部136からの弁開度変化発生指令信号を受けて、蒸気加減弁6が弁テスト動作を行うような時間的に変化する信号を第4の補正回路加算部141に出力する。第4の補正回路加算部141は、流量制御回路110の制御弁開度指令信号演算部112から開度制御回路120への出力信号である蒸気加減弁6の蒸気加減弁開度指令信号eに、補正回路弁開度設定部140からの時間的に変化する出力を加えて、新たな蒸気加減弁6の開度指令信号とするものである。   The correction circuit valve opening setting device 140 receives the valve opening change generation command signal from the correction circuit determination unit 136, and outputs a signal that changes with time so that the steam control valve 6 performs the valve test operation. It outputs to the correction circuit addition part 141. The fourth correction circuit adding unit 141 generates a steam control valve opening command signal e of the steam control valve 6 that is an output signal from the control valve opening command signal calculation unit 112 of the flow rate control circuit 110 to the opening control circuit 120. The time-varying output from the correction circuit valve opening setting unit 140 is added to obtain a new opening command signal for the steam control valve 6.

前記の時間的に変化する信号は、蒸気加減弁6の通常の弁テスト時の開度変化に対応する程度の時間に対する蒸気加減弁6の開度変化の信号である。具体的には、蒸気加減弁を微閉、半閉あるいは全閉させ、元の弁開度に復帰する開度設定を出力する。   The time-varying signal is a signal indicating a change in the opening of the steam control valve 6 with respect to a time corresponding to a change in the opening of the steam control valve 6 during a normal valve test. Specifically, the steam control valve is finely closed, semi-closed or fully closed, and an opening setting for returning to the original valve opening is output.

(作用の説明)
サーボ弁10に中立点バイアス変動が発生した場合、第4の実施形態と同様に、補正回路演算部134からサーボ弁中立点バイアス補正信号が出力される。補正回路判定部136は、この中立点バイアス補正信号を、第2の補正回路加算部135に出力するとともに、この値が予め定めた値以上あるいは以下の場合には、補正回路判定部136は、蒸気加減弁6の動作が必要として弁開度変化発生指令信号を補正回路弁開度設定部140に出力する。
(Description of action)
When a neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve 10, a servo valve neutral point bias correction signal is output from the correction circuit computing unit 134, as in the fourth embodiment. The correction circuit determination unit 136 outputs the neutral point bias correction signal to the second correction circuit addition unit 135, and when this value is greater than or equal to a predetermined value, the correction circuit determination unit 136 The operation of the steam control valve 6 is required, and a valve opening change generation command signal is output to the correction circuit valve opening setting unit 140.

補正回路弁開度設定部140からは、蒸気加減弁を微閉、半閉あるいは全閉させ、元の弁開度に復帰する開度設定が第4の補正回路加算部141に出力される。第4の補正回路加算部141は、補正回路弁開度設定部140からの開度設定を、制御弁開度指令信号演算部112の出力に加算し、新たな開度指令信号として開度制御回路に出力する。   From the correction circuit valve opening setting unit 140, the opening setting for causing the steam control valve to be finely closed, semi-closed or fully closed and returning to the original valve opening is output to the fourth correction circuit adding unit 141. The fourth correction circuit addition unit 141 adds the opening setting from the correction circuit valve opening setting unit 140 to the output of the control valve opening command signal calculation unit 112, and controls the opening as a new opening command signal. Output to the circuit.

サーボ弁の中立点変動が発生した場合、補正回路弁開度設定部140から開度設定信号が第4の補正回路加算部141に出力されることにより、サーボ弁10が動作し、この結果、蒸気加減弁6も実動作する。特に中立点バイアスの変動がサーボ弁10の内部摺動抵抗の増大等に起因している場合には、その要因が排除され、サーボ弁10の中立点バイアスの変動を修復できる。この場合、油筒側も応答するため、サーボ弁10および蒸気加減弁6の双方の動作確認が可能である。   When the neutral point fluctuation of the servo valve occurs, the servo valve 10 is operated by outputting the opening setting signal from the correction circuit valve opening setting unit 140 to the fourth correction circuit adding unit 141. As a result, The steam control valve 6 also actually operates. In particular, when the fluctuation of the neutral point bias is caused by an increase in the internal sliding resistance of the servo valve 10, the factor is eliminated and the fluctuation of the neutral point bias of the servo valve 10 can be repaired. In this case, since the oil cylinder side also responds, the operation of both the servo valve 10 and the steam control valve 6 can be confirmed.

(効果の説明)
以上のように、本実施形態により、タービン運転時、サーボ弁10に中立点変動が発生した場合でも、開度流量変換部131を用いて流量設定信号の補正が行われる。これにより、蒸気加減弁6の所定の開度を維持できるとともに、サーボ弁10および蒸気加減弁6の実動作により中立点バイアスの変動の要因の除去が可能となる。
(Explanation of effect)
As described above, according to the present embodiment, the flow rate setting signal is corrected using the opening flow rate conversion unit 131 even when a neutral point fluctuation occurs in the servo valve 10 during turbine operation. Thus, the predetermined opening degree of the steam control valve 6 can be maintained, and the neutral point bias fluctuation factor can be removed by the actual operation of the servo valve 10 and the steam control valve 6.

〔第6の実施形態〕
(構成の説明)
図7は、本発明に係るタービン弁制御装置の第6の実施形態の構成を示すブロック図である。
[Sixth Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention.

本実施形態は、第5の実施形態の変形であり、以下に説明する部分を除いては、第5の実施形態と同一の構成である。   This embodiment is a modification of the fifth embodiment, and has the same configuration as that of the fifth embodiment except for the parts described below.

第5の実施形態では、補正回路判定部136で、補正回路演算部134の出力である中立点バイアス補正値が所定の範囲内にないと判定した場合は、補正回路弁開度設定部140に弁開度変化発生指令信号を出力し、補正回路弁開度設定器140は、補正回路判定部136からの弁開度変化発生指令信号を受けて、蒸気加減弁6が弁テスト動作を行うような時間的に変化する信号を第4の補正回路加算部141に出力する構成である。   In the fifth embodiment, when the correction circuit determination unit 136 determines that the neutral point bias correction value that is the output of the correction circuit calculation unit 134 is not within a predetermined range, the correction circuit valve opening setting unit 140 A valve opening change generation command signal is output, and the correction circuit valve opening setting unit 140 receives the valve opening change generation command signal from the correction circuit determination unit 136 so that the steam control valve 6 performs a valve test operation. In this configuration, a signal that changes with time is output to the fourth correction circuit adder 141.

これに対し、本実施形態では、補正回路タイマー142およびOR回路143が備えられている。補正回路判定部136で、補正回路演算部134の出力である中立点バイアス補正値が所定の範囲内にないと判定した場合に、ただちに補正回路弁開度設定部140に弁開度変化発生指令信号を出力するのではなく、一旦、OR回路143に入力される。また、あらかじめ設定されている補正回路タイマー142で、設定時刻に達した場合も、その旨の信号が発せられ、OR回路143に入力される。OR回路143では、補正回路タイマー142から出力された弁開度変化発生指令信号と補正回路タイマー142の出力とのいずれかが入力されたときに、補正回路弁開度設定部140に弁開度変化発生指令信号を出力する。   On the other hand, in the present embodiment, a correction circuit timer 142 and an OR circuit 143 are provided. When the correction circuit determination unit 136 determines that the neutral point bias correction value that is the output of the correction circuit calculation unit 134 is not within the predetermined range, the correction circuit valve opening setting unit 140 is immediately instructed to generate a valve opening change command. Instead of outputting a signal, the signal is once input to the OR circuit 143. Further, even when the preset correction circuit timer 142 reaches the set time, a signal to that effect is issued and input to the OR circuit 143. In the OR circuit 143, when either the valve opening change generation command signal output from the correction circuit timer 142 or the output of the correction circuit timer 142 is input, the valve opening is set in the correction circuit valve opening setting unit 140. A change generation command signal is output.

これ以降の構成は第5の実施形態と同様である。   The subsequent configuration is the same as that of the fifth embodiment.

(作用の説明)
サーボ弁10に中立点バイアス変動が発生した場合、第5の実施形態と同様に、補正回路演算部134からサーボ弁中立点バイアス補正信号が出力される。補正回路判定部136は、この中立点バイアス補正信号を、第2の補正回路加算部135に出力するとともに、この値が予め定めた値以上あるいは以下の場合には、蒸気加減弁6の動作が必要として関数発生指令信号をOR回路143に出力する。
(Description of action)
When a neutral point bias fluctuation occurs in the servo valve 10, a servo valve neutral point bias correction signal is output from the correction circuit computing unit 134, as in the fifth embodiment. The correction circuit determination unit 136 outputs this neutral point bias correction signal to the second correction circuit addition unit 135, and when this value is greater than or less than a predetermined value, the operation of the steam control valve 6 is performed. A function generation command signal is output to the OR circuit 143 as necessary.

サーボ弁10の中立点バイアスの変動が内部摺動抵抗大等に起因している場合には、その要因が補正回路タイマー142の作用により、更に早期に排除され、サーボ弁の中立点バイアスの変動を修復できる。   When the fluctuation of the neutral point bias of the servo valve 10 is caused by the large internal sliding resistance or the like, the factor is eliminated earlier by the action of the correction circuit timer 142, and the fluctuation of the neutral point bias of the servo valve Can be repaired.

(効果の説明)
以上のように、本実施形態により、タービン運転時、サーボ弁10に中立点変動が発生した場合でも、開度流量変換部131を用いて流量設定信号の補正が行われるので、所定の加減弁開度を維持することが可能となる。
(Explanation of effect)
As described above, according to this embodiment, even when a neutral point fluctuation occurs in the servo valve 10 during turbine operation, the flow rate setting signal is corrected using the opening flow rate conversion unit 131. The opening degree can be maintained.

また更に第5の実施形態の構成に加え、補正回路タイマー142とOR回路143を構成に加えることにより更に予防保全を強化させる事が可能となる。   In addition to the configuration of the fifth embodiment, the preventive maintenance can be further enhanced by adding a correction circuit timer 142 and an OR circuit 143 to the configuration.

〔第7の実施形態〕
(構成の説明)
図8は、本発明に係るタービン弁制御装置の第7の実施形態の構成を示すブロック図である。
[Seventh Embodiment]
(Description of configuration)
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the seventh embodiment of the turbine valve control apparatus according to the present invention.

本実施形態は、第4の実施形態の変形であり、補正回路判定部136と補正回路関数発生器138との間に、スイッチ部144が存在する。   This embodiment is a modification of the fourth embodiment, and a switch unit 144 exists between the correction circuit determination unit 136 and the correction circuit function generator 138.

スイッチ部144は、補正回路判定部136からの処置信号を保持する。スイッチ部144は、保持している補正回路判定部136からの処置信号と外部信号との2つの信号を入力とし、これらのAND条件で、補正回路関数発生器138に指令信号を出力する。外部信号は、入力運転員等の操作入力でもよいし、プラントが停止した旨の信号の入力によってもよい。   The switch unit 144 holds the treatment signal from the correction circuit determination unit 136. The switch unit 144 receives the two signals, the treatment signal from the correction circuit determination unit 136 and the external signal, and outputs a command signal to the correction circuit function generator 138 under these AND conditions. The external signal may be an operation input from an input operator or the like, or may be a signal indicating that the plant has stopped.

(作用の説明)
補正回路判定部136が、補正回路演算部134からの中立点バイアス補正値が所定の範囲内にないと判断した場合に、ただちに補正回路関数発生器138に処置信号出力の指令を出力するのではなく、一旦、スイッチ部144に出力され、指令信号はスイッチ部144にて保持される。
(Description of action)
When the correction circuit determining unit 136 determines that the neutral point bias correction value from the correction circuit calculating unit 134 is not within the predetermined range, the correction circuit determining unit 136 immediately outputs a treatment signal output command to the correction circuit function generator 138. Instead, it is temporarily output to the switch unit 144 and the command signal is held by the switch unit 144.

その後、プラントが停止し、プラント停止を意味する信号がスイッチ部に入力された場合、あるいは、運転員が入力した場合は、スイッチ部144でのAND条件が成立し、この結果、タービン停止中に連続的或いは断続的に信号が発せられる。このように、タービン停止中のみにサーボ弁10への高周波信号入力がなされるため、蒸気加減弁6およびサーボ弁10を含む油圧制御系機器・配管等に及ぼす影響が最小化される。   Thereafter, when the plant is stopped and a signal indicating that the plant is stopped is input to the switch unit, or when the operator inputs the AND condition in the switch unit 144, the result is that the turbine is stopped. A signal is emitted continuously or intermittently. As described above, since the high-frequency signal is input to the servo valve 10 only when the turbine is stopped, the influence on the hydraulic control system equipment and piping including the steam control valve 6 and the servo valve 10 is minimized.

作用については、第4の実施形態と同様である。   About an effect | action, it is the same as that of 4th Embodiment.

(効果の説明)
サーボ弁10への高周波信号入力をタービン運転中に実施した場合は、加減弁油筒装置8は動かないので制御上は問題無いが、油圧系に対し影響を及ぼす可能性が有る場合(例えば油圧配管系と高周波信号が共振にて脈動発生)には非常に有効である。
(Explanation of effect)
When high-frequency signal input to the servo valve 10 is performed during turbine operation, the control valve oil cylinder device 8 does not move, so there is no problem in control, but there is a possibility that the hydraulic system may be affected (for example, hydraulic pressure) This is very effective for pulsation caused by resonance of the piping system and high-frequency signal).

即ち、サーボ弁10のスプールのみを実動作させるべくパルス上の波形が入力された場合には、油圧も急峻化する可能性が有る。最悪の場合、油撃等の衝撃波により、サーボ弁10等の油圧機器や油圧配管に損傷を与えてしまう可能性があるが、上記方法に拠れば、油圧が急峻化しにくくなるので、この問題点を解決できる。   In other words, when a waveform on a pulse is inputted so that only the spool of the servo valve 10 is actually operated, the hydraulic pressure may be sharpened. In the worst case, there is a possibility of damaging the hydraulic equipment such as the servo valve 10 and the hydraulic piping due to shock waves such as oil hammer. However, according to the above method, the hydraulic pressure is difficult to be sharpened. Can be solved.

以上のように、本実施形態により、タービン運転時、サーボ弁10に中立点変動が発生した場合でも、開度流量変換部131を用いて流量設定信号の補正が行われるので、前記問題点を解決でき所定の加減弁開度を得る事が可能となる。また、処置によるサーボ弁10の動作はプラント停止後に行われることから機器等への影響が最小化される。   As described above, according to this embodiment, even when a neutral point fluctuation occurs in the servo valve 10 during turbine operation, the flow rate setting signal is corrected using the opening flow rate conversion unit 131. It is possible to solve the problem and to obtain a predetermined valve opening degree. Further, since the operation of the servo valve 10 by the treatment is performed after the plant is stopped, the influence on the equipment or the like is minimized.

〔その他の実施形態〕
以上の実施形態では、蒸気加減弁の場合を説明したが、主蒸気止め弁の副弁、ガスタービンやコンバインドサイクルにおけるタービン作動流体の流量を制御する燃料制御弁や燃料の分配制御弁についても、同様である。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the case of the steam control valve has been described, but the auxiliary valve of the main steam stop valve, the fuel control valve that controls the flow rate of the turbine working fluid in the gas turbine and the combined cycle, and the fuel distribution control valve, It is the same.

また、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。   Also, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention.

たとえば、補正動作は、第1の実施形態における流量制御回路110に流量相当信号をフィードバックするもの、第5及び第6の実施形態のように開度指令信号にフィードバックするもの、あるいは第2〜第4の実施形態のようにサーボ弁開度指令信号aにフィードバックするもののように、フィードバック箇所がそれぞれ単独の部分だけではなく、これらを組み合わせてもよい。   For example, the correction operation is a feedback of the flow rate equivalent signal to the flow rate control circuit 110 in the first embodiment, a feedback operation to the opening command signal as in the fifth and sixth embodiments, or the second to second. Like what is fed back to the servo valve opening command signal “a” as in the fourth embodiment, the feedback portions may be combined not only as individual portions, but also as a combination thereof.

さらに、これらの実施形態は、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には、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。   Furthermore, these embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.

1 蒸気発生器
2 蒸気タービン
3 復水器
4 給水ポンプ
5 主蒸気止め弁
6 蒸気加減弁(タービン用制御弁)
7 発電機
8 加減弁油筒装置(タービン用制御弁油筒装置)
8a ピストン
9 弁開度検出器
10 サーボ弁
11 油圧発生装置
12 高圧油ポンプ
13 高圧油配管
14 回転数測定器
15 負荷測定装置
100 蒸気加減弁制御装置(タービン用弁制御装置)
110 流量制御回路
111 要求流量演算部
112 制御弁開度指令信号演算部
120 開度制御回路
121 サーボ回路減算部
122 サーボ増幅器
123 定数発生器
124 サーボ回路加算部
130 補正制御部
131 開度流量変換部
132 補正回路減算部
133 第1の補正回路加算部
134 補正回路演算部
135 第2の補正回路加算部
136 補正回路判定部
137 警報発生器
138 補正回路関数発生器
139 第3の補正回路加算部
140 補正回路弁開度設定部
141 第4の補正回路加算部
142 補正回路タイマー
143 OR回路
144 スイッチ部
150 補正回路部
a サーボ弁開度指令信号
b 開度フィードバック信号(制御弁実用度信号)
c タービン速度信号
d 負荷信号
e 蒸気加減弁開度指令信号(制御弁開度指令信号)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam generator 2 Steam turbine 3 Condenser 4 Water supply pump 5 Main steam stop valve 6 Steam control valve (turbine control valve)
7 Generator 8 Adjustable valve oil cylinder device (turbine control valve oil cylinder device)
8a Piston 9 Valve opening detector 10 Servo valve 11 Oil pressure generator 12 High pressure oil pump 13 High pressure oil piping 14 Rotational speed measuring device 15 Load measuring device 100 Steam control valve control device (turbine valve control device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Flow control circuit 111 Required flow rate calculation part 112 Control valve opening degree command signal calculation part 120 Opening degree control circuit 121 Servo circuit subtraction part 122 Servo amplifier 123 Constant generator 124 Servo circuit addition part 130 Correction control part 131 Opening flow rate conversion part 132 Correction circuit subtraction unit 133 First correction circuit addition unit 134 Correction circuit calculation unit 135 Second correction circuit addition unit 136 Correction circuit determination unit 137 Alarm generator 138 Correction circuit function generator 139 Third correction circuit addition unit 140 Correction circuit valve opening setting unit 141 Fourth correction circuit adding unit 142 Correction circuit timer 143 OR circuit 144 Switch unit 150 Correction circuit unit a Servo valve opening command signal b Opening feedback signal (control valve practicality signal)
c Turbine speed signal d Load signal e Steam control valve opening command signal (control valve opening command signal)

Claims (11)

タービン速度信号および負荷信号に基づいて流量指令値を演算しタービン用制御弁の制御弁開度指令信号を出力する流量制御回路と、タービン用制御弁開度を検出する弁開度検出器からの制御弁開度フィードバック信号および前記制御弁開度指令信号を入力とし前記タービン用制御弁駆動用の油筒内油量を調節するサーボ弁に開度指令信号を出力する開度制御回路と、補正制御部と、を有し、高圧制御油圧により駆動されるタービン用制御弁を制御するタービン用弁制御装置であって、
前記流量制御回路は、
前記タービン速度信号および負荷信号に基づいて前記タービン用制御弁の流量指令値を演算し流量指令信号を出力する要求流量演算部と、
前記流量指令信号に基づき制御弁開度指令信号を演算する制御弁開度指令信号演算部と、
を備え、
前記開度制御回路は、
前記制御弁開度指令信号から前記制御弁開度フィードバック信号を減して偏差信号を演算する減算器と、
前記偏差信号を増幅するサーボ増幅器と、
前記サーボ弁内で正常時に付加される中立点バイアス分を補償するための中立点バイアス補償値を出力する定数発生器と、
前記中立点バイアス補償値と前記サーボ増幅器出力との合計値を演算し、サーボ弁開度指令信号を出力するサーボ回路加算部と、
を備え、
前記補正制御部は、
制御弁実開度信号を入力として、該制御弁実開度信号を流量相当信号に変換し実流量相当信号を出力する開度流量変換部と、
前記実流量相当信号に基づく補正回路部と、
を有し、前記補正回路部により、前記サーボ弁内の異常時に付加される中立点バイアス分を補償するための補正信号を、前記流量制御回路および前記開度制御回路の少なくとも一つに出力する、
ことを特徴とするタービン用弁制御装置。
A flow rate control circuit that calculates a flow rate command value based on the turbine speed signal and the load signal and outputs a control valve opening command signal of the turbine control valve, and a valve opening detector that detects the turbine control valve opening degree An opening degree control circuit for outputting an opening degree command signal to a servo valve that receives the control valve opening degree feedback signal and the control valve opening degree command signal and adjusts the amount of oil in the cylinder for driving the turbine control valve, and correction A turbine control unit for controlling a turbine control valve driven by high-pressure control oil pressure,
The flow rate control circuit
A required flow rate calculation unit that calculates a flow rate command value of the turbine control valve based on the turbine speed signal and a load signal and outputs a flow rate command signal;
A control valve opening command signal calculation unit for calculating a control valve opening command signal based on the flow command signal;
With
The opening degree control circuit is
A subtractor for calculating a deviation signal by subtracting the control valve opening feedback signal from the control valve opening command signal;
A servo amplifier for amplifying the deviation signal;
A constant generator for outputting a neutral point bias compensation value for compensating for a neutral point bias component that is normally added in the servo valve;
A servo circuit adding unit that calculates a total value of the neutral point bias compensation value and the servo amplifier output and outputs a servo valve opening command signal;
With
The correction control unit
An opening flow rate conversion unit that receives the control valve actual opening signal as an input, converts the control valve actual opening signal into a flow rate equivalent signal, and outputs an actual flow rate equivalent signal;
A correction circuit unit based on the actual flow rate equivalent signal;
The have the the correction circuit unit, a correction value signal for compensating the neutral point bias component which is added at the time of abnormality in the servo valve, at least one of an output of the flow control circuit and the opening control circuit To
A valve control apparatus for a turbine characterized by the above.
前記補正回路部は、
前記流量指令信号と前記実流量相当信号とを入力とし、前記流量指令信号から前記実流量相当信号を減じる補正回路減算部と、
前記補正回路減算部出力と前記流量指令信号とを入力とし、これらの合計値を出力する第1の補正回路加算部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のタービン用弁制御装置。
The correction circuit unit includes:
A correction circuit subtracting unit that inputs the flow rate command signal and the actual flow rate equivalent signal, and subtracts the actual flow rate equivalent signal from the flow rate command signal;
A first correction circuit addition unit that receives the output of the correction circuit subtraction unit and the flow rate command signal and outputs a total value thereof;
The valve control device for a turbine according to claim 1, comprising:
前記補正回路部は、
前記流量指令信号と前記実流量相当信号とを入力とし、前記流量指令信号から前記実流量相当信号を減じる補正回路減算部と、
前記補正回路減算部出力を入力とし、前記中立点バイアス補償値補正信号を出力する補正回路演算部と、
前記中立点バイアス補償値補正信号を前記定数発生器出力に加算し、前記サーボ回路加算部に出力する第2の補正回路加算部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のタービン用弁制御装置。
The correction circuit unit includes:
A correction circuit subtracting unit that inputs the flow rate command signal and the actual flow rate equivalent signal, and subtracts the actual flow rate equivalent signal from the flow rate command signal;
The correction circuit subtracting unit output as an input, a correction circuit arithmetic unit that outputs the neutral point bias compensation value correction signal,
A second correction circuit adding unit that adds the neutral point bias compensation value correction signal to the constant generator output and outputs the signal to the servo circuit adding unit;
The valve control device for a turbine according to claim 1, comprising:
前記補正回路部は、
前記中立点バイアス補償値補正信号が所定の範囲にあるか否かを判定し、所定の範囲にある場合は前記中立点バイアス補償値補正信号の値を前記第2の補正回路加算部に出力し、所定の範囲にない場合は異常判定信号を発生する、補正回路判定部と、
前記異常判定信号を受けて警報を発する警報発生器と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のタービン用弁制御装置。
The correction circuit unit includes:
It is determined whether or not the neutral point bias compensation value correction signal is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, the value of the neutral point bias compensation value correction signal is output to the second correction circuit adding unit. A correction circuit determination unit that generates an abnormality determination signal when not in the predetermined range;
An alarm generator for issuing an alarm in response to the abnormality determination signal;
The turbine valve control device according to claim 3, further comprising:
前記補正回路部は、
前記中立点バイアス補償値補正信号が所定の範囲にあるか否かを判定し、所定の範囲にある場合は前記中立点バイアス補償値補正信号の値を前記第2の補正回路加算部に出力し、所定の範囲にない場合は異常判定信号を発生する、補正回路判定部と、
前記異常判定信号を受けて、前記サーボ弁単体では応答可能な周波数より低く、前記タ−ビン用制御弁の油筒装置を含んだ系の応答可能な周波数より十分に大きい領域の周波数信号を発する補正回路関数発生器と、
前記補正回路関数発生器からの出力を前記第2の補正回路加算部出力に加算する第3の補正回路加算部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のタービン用弁制御装置。
The correction circuit unit includes:
It is determined whether or not the neutral point bias compensation value correction signal is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, the value of the neutral point bias compensation value correction signal is output to the second correction circuit adding unit. A correction circuit determination unit that generates an abnormality determination signal when not in the predetermined range;
In response to the abnormality determination signal, a frequency signal in a region that is lower than the frequency that can be responded by the servo valve alone and sufficiently larger than the frequency that can be responded by the system including the oil cylinder device of the turbine control valve is generated. A correction circuit function generator;
A third correction circuit adder for adding the output from the correction circuit function generator to the second correction circuit adder output;
The turbine valve control device according to claim 3, further comprising:
前記補正回路関数発生器は、タービン停止中のみに前記高周波信号を発生することを特徴とする請求項5に記載のタービン用弁制御装置。   6. The turbine valve control device according to claim 5, wherein the correction circuit function generator generates the high-frequency signal only when the turbine is stopped. 前記補正回路関数発生器は、周波数および電流値の少なくとも一方が予め規定した範囲内で周期的に変化し、一定時間間隔で断続的な前記高周波信号を発生することを特徴とする請求項5または請求項6に記載のタービン用弁制御装置。   6. The correction circuit function generator is characterized in that at least one of a frequency and a current value periodically changes within a predetermined range, and generates the intermittent high frequency signal at a constant time interval. The turbine valve control device according to claim 6. 前記補正回路関数発生器は、サイン波状の連続的な波形で、一定時間間隔で断続的な前記高周波信号を発生することを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか一項に記載のタービン用弁制御装置。   The said correction circuit function generator produces | generates the said high frequency signal which is a sine wave-like continuous waveform, and is intermittent at a fixed time interval, It is any one of Claim 5 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. Turbine valve control device. 前記補正回路部は、
前記中立点バイアス補償値補正信号が所定の範囲にあるか否かを判定し、所定の範囲にある場合は前記中立点バイアス補償値補正信号の値を前記第2の補正回路加算部に出力し、所定の範囲にない場合は異常判定信号を発生する、補正回路判定部と、
前記異常判定信号を受けて時刻変化に対する弁開度要求値を発する補正回路弁開度設定部と、
前記補正回路弁開度設定部からの出力を前記制御弁開度指令信号に加算する第4の補正回路加算部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のタービン用弁制御装置。
The correction circuit unit includes:
It is determined whether or not the neutral point bias compensation value correction signal is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, the value of the neutral point bias compensation value correction signal is output to the second correction circuit adding unit. A correction circuit determination unit that generates an abnormality determination signal when not in the predetermined range;
A correction circuit valve opening degree setting unit that receives the abnormality determination signal and issues a valve opening requirement value for a time change;
A fourth correction circuit adding unit for adding the output from the correction circuit valve opening setting unit to the control valve opening command signal;
The turbine valve control device according to claim 3, further comprising:
前記補正回路部は、
前記異常判定信号とタイマー出力を入力として、それらのOR条件により出力するOR回路をさらに備え、
前記補正回路弁開度設定部は、前記OR回路からの出力を入力とする、
ことを特徴とする請求項9に記載のタービン用弁制御装置。
The correction circuit unit includes:
An OR circuit that receives the abnormality determination signal and the timer output as inputs and outputs them according to their OR conditions,
The correction circuit valve opening setting unit receives an output from the OR circuit,
The turbine valve control device according to claim 9.
タービンと、
前記タービンの作動流体の流量を制御するタービン用制御弁と、
前記タービン用制御弁を駆動するタービン用制御弁油筒装置と、
前記油筒用の作動油を供給する油圧発生装置と、
前記油圧発生装置から前記油筒に送油する高圧油ポンプと、
前記油筒内の油量を調節するサーボ弁と、
前記タービン用制御弁の開度を検出する弁開度検出器と、
前記タービンの回転数を測定しタービン速度信号を発する回転数測定器と、
前記タービンの負荷を測定し負荷信号を発する負荷測定装置と、
前記タービン速度信号および負荷信号に基づいて流量指令値を演算し前記タービン用制御弁の制御弁開度指令信号を出力する流量制御回路と、前記弁開度検出器からの制御弁開度フィードバック信号および前記制御弁開度指令信号を入力とし前記サーボ弁に開度指令信号を出力する開度制御回路と、補正制御部と、を有し、前記タービン用制御弁を制御するタービン用弁制御装置と、
を有するタービン設備であって、
前記流量制御回路は、
前記タービン速度信号および負荷信号に基づいて前記タービン用制御弁の流量指令値を演算し流量指令信号を出力する要求流量演算部と、
前記流量指令信号に基づき制御弁開度指令信号を演算する制御弁開度指令信号演算部と、
を備え、
前記開度制御回路は、
前記制御弁開度指令信号から前記制御弁開度フィードバック信号を減して偏差信号を演算する減算器と、
前記偏差信号を増幅するサーボ増幅器と、
前記サーボ弁内で正常時に付加される中立点バイアス分を補償するための中立点バイアス補償値を出力する定数発生器と、
前記中立点バイアス補正値と前記サーボ増幅器出力との合計値を演算し、サーボ弁開度指令信号を出力するサーボ回路加算部と、
を備え、
前記補正制御部は、
前記制御弁実開度信号を入力とし、流量相当信号に変換し実流量相当信号を出力する開度流量変換部と、
前記実流量相当信号に基づく補正回路部と、
を有し、前記補正回路部により、前記サーボ弁内の異常時に付加される中立点バイアス分を補償するための補正信号を、前記流量制御回路および前記開度制御回路の少なくとも一つに出力する、
ことを特徴とするタービン設備。
A turbine,
A turbine control valve for controlling the flow rate of the working fluid of the turbine;
A turbine control valve cylinder device for driving the turbine control valve;
A hydraulic pressure generator for supplying hydraulic oil for the oil cylinder;
A high pressure oil pump for feeding oil from the oil pressure generator to the oil cylinder;
A servo valve for adjusting the amount of oil in the oil cylinder;
A valve opening detector for detecting the opening of the turbine control valve;
A rotational speed measuring device for measuring the rotational speed of the turbine and generating a turbine speed signal;
A load measuring device for measuring a load of the turbine and generating a load signal;
A flow rate control circuit for calculating a flow rate command value based on the turbine speed signal and the load signal and outputting a control valve opening degree command signal for the turbine control valve, and a control valve opening degree feedback signal from the valve opening degree detector And a valve control device for controlling the turbine control valve, which has an opening control circuit that receives the control valve opening command signal and outputs an opening command signal to the servo valve, and a correction control unit. When,
A turbine facility comprising:
The flow rate control circuit
A required flow rate calculation unit that calculates a flow rate command value of the turbine control valve based on the turbine speed signal and a load signal and outputs a flow rate command signal;
A control valve opening command signal calculation unit for calculating a control valve opening command signal based on the flow command signal;
With
The opening degree control circuit is
A subtractor for calculating a deviation signal by subtracting the control valve opening feedback signal from the control valve opening command signal;
A servo amplifier for amplifying the deviation signal;
A constant generator for outputting a neutral point bias compensation value for compensating for a neutral point bias component that is normally added in the servo valve;
A servo circuit adding unit that calculates a total value of the neutral point bias correction value and the servo amplifier output and outputs a servo valve opening command signal;
With
The correction control unit
The control valve actual opening signal as an input, an opening flow rate conversion unit for converting into a flow rate equivalent signal and outputting an actual flow rate equivalent signal;
A correction circuit unit based on the actual flow rate equivalent signal;
The have the the correction circuit unit, a correction value signal for compensating the neutral point bias component which is added at the time of abnormality in the servo valve, at least one of an output of the flow control circuit and the opening control circuit To
Turbine equipment characterized by that.
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