JPH0214521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は蒸気タービンの回転数を制御する蒸気
タービンの速度制御装置に関する。

［発明の技術的背景］ 第１図は、従来、一般的に発電プラントで使用
されている給水ポンプ駆動用蒸気タービンの速度
制御装置を示すもので、図において符号１は図示
しないボイラーへの給水を制御する給水ポンプ駆
動用蒸気タービン（BFP−Ｔ）を示している。

この給水ポンプ駆動用蒸気タービン１は、図示
しない発電用蒸気タービンからの抽気蒸気により
駆動され、低圧蒸気加減弁２の開度制御によりそ
の回転数が制御されボイラーへの給水流量が制御
されている。

しかしながら、電力系統の事故等により発電負
荷が急減した場合には、発電用蒸気タービンから
の抽気がほとんどなくなるため給水ポンプ駆動用
蒸気タービン１の蒸気源がなくなり、この時給水
ポンプ駆動用蒸気タービン１の回転数が低下する
ため、蒸気源はボイラー出口蒸気等の高圧蒸気源
に切換えられ高圧蒸気加減弁３が開となり、回転
数が高圧蒸気源により制御される。

すなわち従来の蒸気タービンの速度制御装置で
は、回転数指令信号と給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビン１の回転数を検出する回転数検出器４からの
回転数信号が偏差演算装置５に入力され、ここで
回転数指令信号と回転数信号との偏差が演算さ
れ、この演算された偏差信号は偏差修正器６によ
り修正演算された後、電気一油圧変換器７におい
て油圧信号に変換されたシリンダー８に出力され
る。

シリンダー８は電気一油圧変換器７からの油圧
信号に応じてピストン９を上下し、ギヤ１０を介
してカム軸１１が回転され、この結果カム軸１１
に固定されるカム１２，１３が回転し、低圧蒸気
加減弁２および高圧蒸気加減弁３の開度が制御さ
れ給水ポンプ駆動用蒸気タービン１へ流入する蒸
気量の変化により給水ポンプ駆動用蒸気タービン
１の回転数が変化し、給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビン１に連結される給水ポンプ１４の回転数が制
御され、ボイラーへの給水流量が制御される。

そして、このように構成された従来の蒸気ター
ビンの速度制御装置では、横軸にカム角度を縦軸
に低圧蒸気加減弁２または高圧蒸気加減弁３の開
度をとつて示す第２図に示すように、カム軸１１
の角度に対し、まず曲線ａのように低圧蒸気加減
弁２が開き始め低圧蒸気加減弁２が全開後続いて
曲線ｂに示すように、高圧蒸気加減弁３が開き始
める。

すなわち、電力系統の事故等により発電負荷が
急減すると、発電用蒸気タービンの抽気がほとん
どなくなり、給水ポンプ駆動用蒸気タービン１の
実回転数が低下するため、この実回転数を示す回
転数信号と回転数指令信号との偏差が演算され、
この偏差信号は偏差修正器６、電気一油圧変換器
７およびシリンダー８を介してカム軸１１に伝達
され、まず低圧蒸気加減弁２が全開とされ、この
後高圧蒸気加減弁３が開とされることにより他方
の高圧蒸気源により給水ポンプ駆動用蒸気タービ
ン１の回転数が制御される。

［背景技術の問題点］ しかしながら、以上のように構成された従来の
蒸気タービンの速度制御装置では、高圧蒸気加減
弁３が開とされている場合には低圧蒸気加減弁２
も全開とされているため、給水ポンプ駆動用蒸気
タービン１は発電用蒸気タービンの抽気蒸気の変
動を直接受け、この結果ボイラーの給水量が変動
される要因となつている。

［発明の目的］ 本発明はかかる従来の事情に対処してなされた
もので、使用しない側の加減弁を全閉とすること
により、この加減弁から流入する抽気蒸気による
給水ポンプ駆動用蒸気タービン１の回転数の変動
を解消することのできる蒸気タービンの速度制御
装置を提供しようとするものである。

［発明の概要］ すなわち本発明は、低圧蒸気加減弁からの低圧
蒸気または高圧蒸気加減弁からの高圧蒸気により
駆動される蒸気タービンの回転数を制御する蒸気
タービンの速度制御装置において、前記蒸気ター
ビンの実際の回転数を示す回転数信号と要求され
る回転数を示す回転数指令信号とを入力しこれら
の差信号を低圧側差信号として出力する低圧側偏
差演算装置と、前記低圧側差信号を入力し前記低
圧蒸気加減弁の開度を制御する低圧蒸気加減弁開
度制御装置と、前記蒸気タービンの実際の回転数
を示す回転数信号と要求される回転数を示す回転
数指令信号とを入力しこれらの差信号を高圧側差
信号として出力する高圧側偏差演算装置と、前記
高圧側差信号を入力し前記高圧蒸気加減弁の開度
を制御する高圧蒸気加減弁開度制御装置と、前記
低圧蒸気加減弁または前記高圧蒸気加減弁の開度
を閉じる方向に作動させるためのバイアス信号を
発生するバイアス設定装置と、前記バイアス信号
を前記低圧蒸気加減弁開度制御装置または前記低
圧蒸気加減弁開度制御装置のいずれか一方の入力
信号に切換て付加する切換装置を備えたことを特
徴とする蒸気タービンの速度制御装置である。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面に示す一実施例につい
て説明する。なお、第３図において第１図と共通
する部分には同一符号が付されている。

第３図は本発明の一実施例の蒸気タービンの速
度制御装置を示すもので、図において符号１は給
水ポンプを駆動する給水ポンプ駆動用蒸気タービ
ン１を示している。この給水ポンプ駆動用蒸気タ
ービン１には低圧蒸気加減弁２を介して発電用蒸
気タービンからの低圧蒸気が、一方高圧蒸気加減
弁３を介して、例えばボイラー出口蒸気等の高圧
蒸気が流入するように構成されている。低圧蒸気
加減弁２は、偏差修正器６ａ、電気一油圧変換器
７ａ、シリンダー８ａ、ギヤ１０ａ、カム軸１１
ａ、カム１２ａから構成される低圧蒸気加減弁開
度制御装置によつて駆動される。また、高圧蒸気
加減弁３は、上記低圧蒸気加減弁開度制御装置と
は別に設けられた高圧蒸気加減弁開度制御装置、
すなわち偏差修正器６ｂ、電気一油圧変換器７
ｂ、シリンダー８ｂ、ギヤ１０ｂ、カム軸１１
ｂ、カム１２ｂから構成される高圧蒸気加減弁開
度制御装置によつて駆動される。

図において符号１５ａ，１５ｂは偏差演算装置
を示しており、この偏差演算装置１５ａ，１５ｂ
には回転数指令信号とバイアス設定装置１６から
のバイアス信号が切換装置１７を介して入力され
る。

すなわち、バイアス設定装置１６は回転数指令
信号を次段の偏差演算装置１７ａ，１７ｂに与え
る時いずれかの偏差演算装置１７ａ，１７ｂに対
し低い指令信号を与えるためのものであり、また
切換装置１７は連動する一組のスイツチａ，ｂか
ら構成されており、スイツチａがバイアス設定装
置１６に接続されている時にはスイツチｂはバイ
アス設定装置１６に接続しておらず、スイツチｂ
がバイアス設定装置１６に接続されている場合に
はスイツチａはバイアス設定装置１６に接続され
ないように構成されている。

次段の偏差演算装置１７ａ，１７ｂはそれぞれ
偏差演算装置１５ａ，１５ｂからの偏差信号と給
水ポンプ駆動用蒸気タービン１に配設される回転
数検出器４からの回転数信号を入力し、この偏差
信号をそれぞれ偏差修正器６ａ，６ｂに出力す
る。偏差修正器６ａ，６ｂからの修正信号は電気
一油圧変換器７ａ，７ｂにおいて油圧信号に変換
され、シリンダー８ａ，８ｂに出力される。

以上のように構成さた蒸気タービンの速度制御
装置では、第３図に示すように、スイツチａが
OFFとされ、バイアス設定装置１６からのバイ
アス信号が偏差演算装置１５ａに入力されていな
い場合には回転数指令信号が次段の偏差演算装置
１７ａに直接入力され、ここで回転数検出器４か
らの回転数信号と回転数指令信号との偏差量が演
算され、偏差修正器６ａにより低圧蒸気加減弁２
の操作量が演算され、この信号は電気一油圧変換
器７ａにより油圧信号に変換されシリンダー８ａ
の作動によりカム軸１１ａおよびカム１２ａが回
転され低圧蒸気加減弁２の開度が制御される。

一方、この場合には、スイツチｂがバイアス設
定装置１６に接続されているため、偏差演算装置
１５ｂから出力される偏差信号の値はバイアス設
定装置１６からのバイアス信号により減算され、
偏差演算装置１５ｂは回転数指令信号より低い回
転数を示す信号を次段の偏差演算装置１７ｂへ出
力する。

偏差演算装置１７ｂは給水ポンプ駆動用蒸気タ
ービン１に配設される回転数検出器４からの回転
数信号と偏差演算装置１５ｂから入力される偏差
信号との差信号を偏差修正器６ｂに出力し、この
偏差修正器６ｂで修正された偏差信号は電気一油
圧変換器７ｂにより油圧信号に変換された後、シ
リンダー８ｂに出力されシリンダー８ｂの駆動に
よりカム軸１１ｂおよびカム１２ｂを介して高圧
蒸気加減弁３の開度が制御される。

しかしながら、この場合には給水ポンプ駆動用
蒸気タービン１の実際の回転数を示す回転数信号
と偏差演算装置１５ｂから出力される偏差信号の
値を比較した場合、回転数信号の方が大となつて
いるため低圧蒸気加減弁２は、高圧蒸気加減弁３
側の蒸気源が十分である時には全閉とされる。

そしてこの状態から切換装置１７のスイツチａ
およびｂのON・OFFが切換られると、偏差演算
装置１５ｂにはバイアス設定装置１６からのバイ
アス信号が入力されないため偏差演算装置１７ｂ
には回転数指令信号がそのまま入力され、この回
転数指令信号の値は回転数検出器４から入力され
る回転数信号の値より大きくなり高圧蒸気加減弁
３が開とされる。

一方、偏差演算装置１７ａには回転数指令信号
の値にバイアス設定装置１６からのバイアス信号
を付加された値が入力されるため、この偏差演算
装置１７ａに入力される回転数信号の値の方が大
となり、低圧蒸気加減弁２は閉とされる。

すなわち以上のように構成された蒸気タービン
の速度制御装置では、切換装置１７を、通常運転
時にはスイツチａがOFF、スイツチｂがONとな
るように設定しておき、低圧蒸気加減弁２側の蒸
気源が不足した場合は、この蒸気の減少を検知し
て自動あるいは手動でスイツチａおよびｂの
ON・OFFを切換ることにより、低圧蒸気加減弁
２側の蒸気源が十分である時には高圧蒸気加減弁
３は全閉状態とされ、給水ポンプ駆動用蒸気ター
ビン１は低圧蒸気加減弁２により回転数制御が行
われ、また逆に低圧蒸気加減弁２側の蒸気源が不
足した場合は、低圧蒸気加減弁２は全閉状態とさ
れ、給水ポンプ駆動用蒸気タービン１は高圧蒸気
加減弁３により回転数制御が行われる。

また、低圧蒸気加減弁２側および高圧蒸気加減
弁３側の蒸気源がどちらも十分な時は、切換装置
１７を手動で作動させスイツチａおよびｂの
ON・OFFを切換ることにより、低圧蒸気加減弁
２側の蒸気源あるいは高圧蒸気加減弁３側の蒸気
源のどちらか一方を選択することができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の蒸気タービンの速度
制御装置によれば、電力系統の事故等に起因して
一方の蒸気源が喪失した時には、別の蒸気源に切
換えることができるばかりでなく、使用しない側
の加減弁を全閉とすることができるため、制御の
外乱要因や蒸気発生源からの異常蒸気をタービン
に流入させることを防止することができ、急令等
によるタービンの損傷を防止することができる。

また以上述べた実施例のように構成された蒸気
タービンの速度制御装置では、低い回転数目標値
側の制御部は常時制御状態になつているため、高
い回転数目標値側の蒸気源が不足し、回転数が低
下して低い回転数目標値に達すると低い回転数側
の制御部が回転数の低下を防ぐように働くため、
後備制度速度装置を備えたと同じ効果をあげるこ
とができる。

なお以上述べた実施例では、蒸気源が２系統の
場合を示したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく２系統以上の蒸気源であれば有
効であることは勿論である。

また以上述べた実施例では、回転数指令信号に
バイアス信号を付加した例について述べたが回転
数信号にバイアス信号を付加しても同様な効果を
得ることができ、さらに、バイアス設定装置から
の信号によらずそれぞれの速度制御部に配設され
る速度調定率の設定による方法、機械式ガバナー
等による方法により制御してもよいことは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給水ポンプ駆動用蒸気タービン
を示すブロツク図、第２図は従来の給水ポンプ駆
動用蒸気タービンのカム角度と開度との関係を示
すグラフ、第３図は本発明の一実施例の蒸気ター
ビンの速度制御装置を示すブロツク図である。 １……給水ポンプ駆動用蒸気タービン、２……
低圧蒸気加減弁、３……高圧蒸気加減弁、６ａ，
６ｂ……偏差修正器、７ａ，７ｂ……電気−油圧
変換器、８ａ，８ｂ……シリンダー、１５ａ，１
７ａ……偏差演算装置（低圧側）、１５ｂ，１７
ｂ……偏差演算装置（高圧側）、１６……バイア
ス設定装置、１７……切換装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低圧蒸気加減弁からの低圧蒸気または高圧蒸
   気加減弁からの高圧蒸気により駆動される蒸気タ
   ービンの回転数を制御する蒸気タービンの速度制
   御装置において、前記蒸気タービンの実際の回転
   数を示す回転数信号と要求される回転数を示す回
   転数指令信号とを入力しこれらの差信号を低圧側
   差信号として出力する低圧側偏差演算装置と、前
   記低圧側差信号を入力し前記低圧蒸気加減弁の開
   度を制御する低圧蒸気加減弁開度制御装置と、前
   記蒸気タービンの実際の回転数を示す回転数信号
   と要求される回転数を示す回転数指令信号とを入
   力しこれらの差信号を高圧側差信号として出力す
   る高圧側偏差演算装置と、前記高圧側差信号を入
   力し前記高圧蒸気加減弁の開度を制御する高圧蒸
   気加減弁開度制御装置と、前記低圧蒸気加減弁ま
   たは前記高圧蒸気加減弁の開度を閉じる方向に作
   動させるためのバイアス信号を発生するバイアス
   設定装置と、前記バイアス信号を前記低圧蒸気加
   減弁開度制御装置または前記低圧蒸気加減弁開度
   制御装置のいずれか一方の入力信号に切換て付加
   する切換装置を備えたことを特徴とする蒸気ター
   ビンの速度制御装置。