JPH0222203B2 - - Google Patents

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JPH0222203B2
JPH0222203B2 JP12340083A JP12340083A JPH0222203B2 JP H0222203 B2 JPH0222203 B2 JP H0222203B2 JP 12340083 A JP12340083 A JP 12340083A JP 12340083 A JP12340083 A JP 12340083A JP H0222203 B2 JPH0222203 B2 JP H0222203B2
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JP
Japan
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flow rate
valve
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turbine
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JP12340083A
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JPS6017207A (ja
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Yoichi Tone
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はタービン加減弁の流量配分パターンを
切り換えるためのタービン流量配分パターン切換
装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、蒸気タービンに設けられる複数の加減
弁は、必ずある決められた流量配分パターンに従
つてそれぞれ開閉するように運用される。ところ
がその流量配分パターンは時々変更する必要が生
じる。例えば、タービンを起動から定格負荷まで
運転する間には、全周噴射の流量配分パターンか
ら部分噴射のパターンに切換を行なう必要があ
る。また、定格負荷より停止に至るまでの間にお
いてもその逆の切換が必要となる。即ち、全周噴
射の場合は、タービンを起動から低負荷まで立ち
上げる際、複数の加減弁には均等に流量を分担さ
せ、局所的な熱応力の増大を防ぐ必要から、後述
第4図に示す如く各加減弁を同じ割合で一斉に開
いていく流量配分パターンが用いられる。一方、
部分の噴射の場合は、タービンを中間負荷から定
格負荷まで立ち上げる際の熱効率の改善のため、
各加減弁を順次全閉から全開へと移行させる流量
配分パターンが用いられる。従つて、上述の如く
タービンの中間負荷領域においては、総流量を変
化させることなく流量配分パターンを全周噴射か
ら部分噴射へと切り換えることが必要となる。
そこで従来は、このような流量配分パターンの
切り換を行なうために、パターンそのものを一方
から他方例えば全周噴射パターンから部分噴射パ
ターンへと変更させることにより切り換えてい
た。これを第1図および第2図を参照して説明す
る。
第1図は一般的なタービン制御装置のブロツク
図を示したもので、ボイラ1で発生した熱気は主
蒸気止め弁2を通り、複数個の加減弁3−1〜3
−4で流量が分担制御されて、タービン4に流入
する。タービン4に流入した蒸気はタービンを回
転させ、更に発電機5を駆動して電力を発生させ
る。タービンの実速度は、速度検出器6により検
出され、比較器7において、速度/負荷設定器8
からの速度設定と比較演算される。速度設定と実
速度の偏差は速度制御部9により総流量要求xに
変換されて、流量配分制御部10に送られる。流
量配分制御部10は総流量要求xに基づき、各弁
の流量または開度指令y1〜y4を演算し、これを1
1−1〜11−4の各サーボ制御部に送る。各サ
ーボ制御部は前記弁指令に応じた弁開度に加減弁
3−1〜3−4を制御する。かくしてタービン4
は、各加減弁3−1〜3−4の弁開度により決ま
る所定の流量分担の下に所定の速度に制御され
る。
このようなタービン制御装置において、流量配
分パターン切換装置である流量配分制御部10を
従来は第2図に示す如く構成し、以下のようにし
てパターンを切り換えていた。即ち、12は乗算
器、13は加算器、14はバイアス発生器、15
は切換信号発生器で、総流量要求xは乗算器12
−1〜12−4を通してそれぞれゲイン倍し、加
算器13−1〜13−4にてバイアス発生器14
−1〜14−4から発生するバイアスと加算する
ことにより、弁流量指令y1−y4を得る。パターン
を切り換える場合は、乗算器12−1〜12−4
のゲインとバイアス発生器14−1〜14−4の
バイアスを切換信号発生器15からの指令に基づ
きそれぞれ同時に一方の値から他方の値へシフト
する。これにより、そのときのタービン4へ流れ
る蒸気の総流量には変化を及ぼすことなく全周噴
射パターンから部分噴射パターンへと切り換える
ことができる。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上記従来構成によると、タービ
ン運転中切換可能な流量配分パターンは1つの全
周噴射パターンと1つの部分噴射パターンという
ように2つのパターンに限られ、そのパターンを
タービン運転中に変更しようとすると、総流量に
変化を与えるおそれが生じる。
このため、近年変圧運転の普及と相挨つて生じ
る加減弁の流量配分パターンの多様化要求や、運
用上あるいは弁の非線形性補正等の理由からター
ビン運転中に生じる流量配分パターンの変更要求
に応えることができない問題点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、上記問題点を解決し、多数の流量配
分パターンをタービン運転中に任意に選択して切
り換えることができるタービン流量配分パターン
切換装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
このため、本発明は複数の流量配分パターンを
用意し、これらのパターンから切り換えるべきパ
ターンを選択し、現在のパターンと選択したパタ
ーンから現在の流量ベクトルを求め、この2つの
流量ベクトル間の内分ベクトルを計算し、この内
分ベクトルを各加減弁の開度指令とする一方、そ
の内分ベクトルを現在パターンの流量ベクトルか
ら選択パターンのそれへシフトすることにより流
量配分パターンの切り換えを行なうようにしたこ
とを特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説
明する。
第3図は本発明の一実施例に係るタービン流量
配分パターン切換装置である流量配分制御部10
の構成図を示したものである。
図において、16−1〜16−nはそれぞれ決
まつた流量配分パターンを発生するn個の流量配
分パターン発生部であり、通常の関数発生器が使
用でき、それは第2図の切換信号発生器15を除
いたものであつてもよい。従つて、これらの流量
配分パターン発生部16からは第2図の弁流量指
令y1−y4に相当する流量ベクトルyi→が発生す
る。
17−1〜17−n,18−1〜18−nはn
個の流量配分パターン発生部16からそれぞれ1
つの異なる流量配分パターン発生部16を選択
し、その出力である流量ベクトルyi→とyj→を取
り出すセレクタである。
19はその2つの流量ベクトルyi→とyj→の内
分ベクトルy→を次式に基づき演算する内分ベクト
ル演算部である。
y→=(1−t/T)yi→+t/Tyj→……(1
) 但し、Tはyiからyjへの切換時間、tは切換開
始からの経過時間を表わし、0≦t≦Tの関係が
ある。
この内分ベクトル演算部19の出力y→第1図の
各加減弁3の弁流量(開度)指令y1−y4として各
サーボ制御部11に出力される。
以上の構成で、流量配分パターン発生部16−
1が第4図イで示す全周噴射パターンを発生し、
流量配分パターン発生部16−2が第4図ハで示
す部分噴射パターンを発生し、かつ、第4図イの
全周噴射パターンからロの部分噴射パターンへ切
り換える場合を例にとつて以下に説明する。
今、セレクタ17−1により流量配分パターン
発生器16−1のみを選択している状態では、図
から明らかなように総流量要求xの増加に伴つて
一斉に増加する流量ベクトルy→即ち弁流量指令
Y11〜y14を内分ベクトル演算部19から各サーボ
制御部11に出力する。これにより各加減弁3
は、全て同じ割合で開いていき、全周噴射パター
ンによる流量分担が行なわれる。
次いで、この状態でセレクタ18−2により流
量配分パターン発生器16−2を16−1と共に
選択する。すると、第4図ハで示す流量ベクトル
→即ち弁流量指令y21〜y24が内分ベクトル演算
部19に入力する。
これにより、内分ベクトル演算部19は前記(1)
式に基づき流量ベクトルy→即ち弁流量指令y1〜y4
を演算し、各サーボ制御部11に出力する。この
弁流量指令y1〜y4は第4図ロで示す如く弁流量指
令y11〜y14からy21〜y24へ同じ比率で移動する点
の値を示す。このようにして全周噴射パターンの
A点からT時間後にはセレクタ17−1が開放さ
れて部分噴射パターンのB点への移動を完了す
る。
この切換期間中、総流量は一定に保たれ、負荷
変動を生じることはない。これは以下により証明
される。
即ち、弁流量指令y11〜y14の和もy21〜y24の和
も共に総流量要求xに等しく、 4i=1 y1i=x ……2 4i=1 y2i=x ……(3) が成立する。一方、前記(1)式から 4i=1 yi=(1−t/T)4i=1 y1i+t/T4i=1 y2i ……(4) が成立する。従つて、この(4)式に前記(2)、(3)式を
代入すると、 4i=1 yi=(1−t/T)x+t/Tx=x……(5) となつて、全周噴射パターンから部分噴射パター
ンへの切換期間中も総流量は一定に保たれること
が判る。
上述のことは、流量配分パターン発生器16−
1,16−2以外の流量配分パターン発生器16
の切り換えの場合にも成立し、任意の2つの流量
配分パターンを選択してその間の切り換えを総流
量に変化を及ぼすことなく行なうことができる。
また、流量配分パターン発生器16は現在使用中
のものを除いて、そのパターンを自由に修正変更
することができる。
以上は全周噴射パターンから部分噴射パターン
へ切り換える例について説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば加減弁サーボ制御部の点検を
目的とした弁テストにも適用することができる。
これを第5図により説明する。一般に弁テストは
部分噴射において実施され、一弁を全閉に至らし
め、その後復帰させることにより、加減弁動作の
健全性を確認するものである。この弁テストを実
施するために、流量配分パターンイの他に必要な
弁テストのパターンを追加する。第5図において
は、第1弁テストロおよび第2弁テストハのパタ
ーンを例示した。例えば、第1弁テストロの場合
には、第1弁流量指令を0とし、代わりに各弁の
パターンをシフトして第1弁閉による流量の減少
を補償するようにしている。従つて、弁テストが
総流量要求(あるいは負荷)75%以下の所で実施
される限りにおいては、テスト中、総流量(負
荷)の変動を生じさせることなく弁テストを行な
うことができる。
尚、以上の実施例においては、加減弁3を4個
設けたタービンの例について説明したが、加減弁
の数が4個に限定されないことは言う迄もない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、任意の複数流量
配分パターン間の切り換えが可能であり、かつ、
非選択のパターンについては出力に何ら影響を与
えることなく、タービン運転中におけるパターン
変更が可能となる。また、切り換え中の負荷変動
もなく任意の負荷、任意の時間での切り換えが可
能となる。更には、弁テストに、テスト中の負荷
変動を抑えた上での適用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なタービン制御装置のブロツク
図、第2図は従来の流量配分制御部の構成図、第
3図は本発明の一実施例に係る流量配分制御部の
構成図、第4図は第3図のパターン切換動作を説
明するためのパターン図で、イは全周噴射パター
ン図、ロは弁流量指令パターン図、ハは部分噴射
パターン図、第5図は第3図のパターン切換動作
を弁テストに適用した場合のパターン図で、イは
部分噴射パターン図、ロは第1弁テストパターン
図、ハは第2弁テストパターン図である。 1…ボイラ、2…主蒸気止め弁、3−1〜3−
4…加減弁、4…タービン、5…発電機、6…速
度検出器、7…比較器、8…速度/負荷設定器、
9…速度制御部、10…流量配分制御部、11−
1〜11−4…サーボ制御部、12−1〜12−
4…乗算器、13−1〜13−4…加算器、14
−1〜14−4…バイアス発生器、15…切換信
号発生器、16−1〜16−n…流量配分パター
ン発生部、17−1〜17−n,18−1〜18
−n…セレクタ、19…内分ベクトル演算部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 タービン蒸気流量を調節する複数の加減弁の
    流量配分パターンを切り換えるタービン流量配分
    パターン切換装置において、前記複数の加減弁の
    総流量要求に応じた弁流量ベクトルを発生する複
    数の流量配分パターン発生部と、これら流量配分
    パターン発生部から発生する弁流量ベクトルのう
    ち任意の2つを選択するセレクタと、このセレク
    タにより選択された2つの弁流量ベクトルの内分
    ベクトルを演算し、その内分ベクトルを前記2つ
    の弁流量ベクトルの一方から他方へと移す弁流量
    指令を前記各加減弁へ出力する内分ベクトル演算
    部とを備えることを特徴とするタービン流量配分
    パターン切換装置。 2 特許請求の範囲第1項記載において、前記弁
    流量の代りに弁開度を用いたことを特徴とするタ
    ービン流量配分パターン切換装置。
JP12340083A 1983-07-08 1983-07-08 タ−ビン流量配分パタ−ン切換装置 Granted JPS6017207A (ja)

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