JPH02230904A

JPH02230904A - 蒸気タービンの負荷制限自動追従装置

Info

Publication number: JPH02230904A
Application number: JP5009289A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Matsuura; 泰則松浦; Toshinori Shiihara; 敏典椎原
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-09-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は蒸気タービンの実負荷の状態によって負荷制限
を行なう蒸気タービンの負荷制限自動追従装置に関する
。

（従来の技術）従来の蒸気タービンの制御装置における負荷制限は、そ
の制限を一定の値として定めておき、その値を制限値と
して制御装置に設定しておく。

そして、一定ｆｉ１以上の負荷要求信号を入力した場合
に、制限値以下に制限し、蒸気タービンの運転を一定負
荷範囲内に抑えるようになっている。

すなわち、従来の蒸気タービン制御装置における負荷ｌ
ＩＩ限は、蒸気タービンへの蒸気流入量の上限を設定し
ておくことにより、ボイラのオーバーロードを防止する
とともに、１つの制御系統にこの蒸気タービンを同期投
入している場合に、系統のｔＩｌＩＩＩＩサイクルから
の影響を受けることなく、定運転を行なわせているもの
である。

（発明が解決しようとする課題）従来のように、蒸気タービンの負荷制限値を一定に設定
し、運転状態の変化に無閏係に負荷制限を行なうと、蒸
気タービンの運転状態によっては負荷制限値内での急激
な負荷変動を制限することができず、効果的な負荷制限
を達成することができないという問題が生じる。

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、負荷制
限を蒸気タービンの実負荷に追従して行なうことにより
、どのような運転状態においても急激な負荷変化を制御
することができる蒸気タービンの負荷υ１限自動追従装
置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（Ｉ題を解決するための手段）本発明は、蒸気タービンの実際の回転速度を検出して設
定値と比較し、この比較により得られた速度１１ｔｌｌ
信号に応じて蒸気タービンの速度制御を行なう蒸気ター
ビンの゜負荷制限自動追従装置において、上記速度＄り
御信号に負荷制限バイアス信号を加え、この加算信号を
速度Ｉｌｌ御信号の変化幅に反比例するような変化率を
与える変化率制限器に通して負荷制限信号とし、この負
荷制限信号および上記速度制御信号のうち低値を優先し
て出力させることによって速度制御信号に追従して負荷
制限を行なうものである。

（作用）速度制御信号に負荷制限バイアス信号を加え、この加算
信号を負荷制限信号とし、この負荷制限信号と速度制御
信号とのうち低値を優先して出力させることによって、
速度制御信号に追従して負荷制限を行なう。したがって
、どのような運転状態においても急激な負荷変化を制御
することができる。

また、上記負荷制限信号を速度制御信号の変化幅に反比
例するような変化率を与える変化率制限器に通し、速度
制御信号に追従させる。これにより、速度ＩＩ　１０信
号の変化幅が大のとき、負荷制限信号の変化率が小とな
るようにし、速度制御信号の変化幅が小のとき、負荷制
限信号の変化率が大となるようにする。

（実施例）本発明に係る蒸気タービンの負荷制限自動追従装置の一
実施例について添付図面を参照して説明する。

第２図は一般的な蒸気タービンの制胛装置を示すもので
、蒸気タービンの運転系Ａは、ボイラ１から出た蒸気が
主蒸気止め弁２、蒸気加減弁３によって所定量に調整さ
れ、タービン４に流入するようになっている。タービン
４で仕事をした蒸気は、復水器５に案内され、図示しな
い経路を通って再びボイラ１へ還流される。発電！ｆｉ
６はタービン４に直結されており、タービン４により回
転駆動されることによって発電を行なう。

また、蒸気タービンの運転制御系８は、タービン４の回
転数をタービン軸に直結された歯車７に対向して設置し
てある電磁検出器８により周波数信号として検出し、こ
の周波数信号を周波数一電圧変換器９によって周波数に
比例したアナログ電圧信号として取り出す。この電圧信
号は速度信号Ｓ１となり、速度設定器１０からの速度設
定信号８２勺比較演算され、その差信号Ｓ３が速度制御
回路１１へ送られて、速度調定率に応じた速度制御信号
Ｓ４に変換され、加算点に送られる。

加算点では、負荷設定器１２によって設定した負荷設定
信号Ｓ５が加えられる。この加算点より出力された負荷
制御信号Ｓ　＋８５は、低値優先回路１４において負荷
制限回路１３より出力された負荷ｖ１限信号Ｓ６と比較
され、どちらか低い値を持った信号が優先して蒸気加減
弁制御回路１５に送られる。蒸気加減弁制御回路１５か
ら出力された井制限信号Ｓ７は、電気一機械信号変１＠
！器１６によって機械的な信号に変換され、油圧シリン
ダー７をレバーによって駆動し、これにより蒸気検出＃
３の開閏操作を行ない、タービン４に入る蒸気量を調節
することで蒸気タービンの速度制御または負荷制限を行
なっている。

本実施例は、第２図に示すような蒸気タービン制卯装置
に、第１図に示すような自動追従装ｆｉｆｆｃを負荷し
、蒸気タービンの実負荷に追従するように負荷ｔｌ１限
を行なうものである。

自助追従装置Ｃには、速度制御回路１１から加算点およ
び低値優先回路１４を通って加算点１８に入力される速
度制御信号Ｓ４に負荷制限バイアス信号Ｓ８を加算する
負荷制限バイアス回路１９と、この加算点１８から入力
する加算信号Ｓ９に速度制郭信＠Ｓ４の変化幅に反比例
するような変化率を与える変化率制限器２０と、この変
化率制限器２０から変化率が制限された信号を負荷制限
信号Ｓ１ｏとして入力し、速度制御回路１１から加算点
および低値優先回路１４を通って入力される速度ＩＩ　
ｍ信号Ｓ４と上記負荷制限信号Ｓ１ｏのうち低値を選択
して蒸気加減弁制御回路１５へ出力する低値優先回路２
１とが備えられる。

ところで、蒸気タービンの運転系Ａの許容負荷上昇率は
、一定値を与えてもよいが、ボイラ１とタービン４から
成る蒸気タービンサイクルの場合、熱応力的に変化幅の
小さい負荷変化に対しては大きい変化率を許容するが、
変化幅の大きい場合は小さい変化率に抑えないと、機器
の寿命短縮や損耗を沼くという特性がある。そのため、
変化率制限器２０は、なるべく負荷要求に応じつつ機器
の寿命を長らえるため、負荷変化幅に反比例した負荷変
化率で負荷変化を行なわせるようになっている。

次に作用について説明する。

第３図に示すように、負荷制御時Ｘにあっては、負荷制
御信号Ｓ４＋８５よりも少し上限に負荷制限をかけ、ゆ
っくりした変動に対しては負荷制限せずにこれに追従し
、急激な負荷の変動に対しては負荷制限を行なって蒸気
タービンサイクルの急激な負荷変化を防止する。この負
荷制限時Ｙにあっては、負荷制限値は負荷制御から負荷
制限に切替わったときの負荷制御信号値を維持しないで
、蒸気タービンの運転系Ａの許容負荷上昇率に従って上
昇し、負荷制限中の負荷制御信号Ｓ４＋８５値に達する
と自肋的に負荷制御運転に切替えられる。

すなわち、常時負荷制陣信号Ｓ　＋８５に負荷制限バイ
アス信号Ｓ８を加えた加算信号Ｓ９の値に負荷詞限信号
Ｓ１８が追従し、負荷制御信号Ｓ４＋８５がバイアス幅
以上に急激に増加したときは負荷制限をかけ、かつその
負荷制限は負荷変化幅が小さいときは大きい変化率で負
荷制御信号Ｓ４＋８５に追従し、負荷変化幅が大きいと
きは小さい変化率で負荷制御信号＄４千８５に追従する
。

なお、第３図における斜線の範囲内は蒸気タービンの負
荷範囲を示す。

このように上記実施例によれば、蒸気タービンの負荷制
限値を一律に定めるのではなく、実負荷に自動的に追従
することにより、どのような運転状態においても急激な
負荷変化を制御することができる。また、速度制御信号
の変化幅に反比例するような負荷変化率制限を行なうこ
とにより、負荷変化にできるだけ追従しつつ機器の損耗
を防止することができる。

すなわち、負荷制限値は、速度制限信号８４のバイアス
幅だけ大きい値に追従して変化し、負荷制限値は速度制
御信号Ｓ４の変化幅が大きいときは、負荷制限信号の変
化率を小さくして追従させることにより、蒸気タービン
サイクル内の機器の損耗を防止し、また速度制御信号Ｓ
４の変化幅が小さいときは負荷シリ限信号Ｓ１ｏの変化
率を大きくし、負荷要求に速やかに追従し、最終的には
要求される負荷まで蒸気タービンを運転制御することが
できるという優れた利点を有する。

〔発明の効果〕

本発明は、速度制御信号に負荷制限バイアス信号を加え
、この加算信りを速度制御信号の変化幅に反比例するよ
うな変化率を与える変化率制限器に通して負荷制限信り
とし、この負荷制限信号および上記速度制御信号のうち
低値を優先して出力させることによって速度制御信号に
追従して負荷制限を行なうから、負荷制限を蒸気タービ
ンの実負荷に追従して行なうことにより、どのような運
転状悪においても急激な負荷変化を制御することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は一般
的な蒸気タービンの制御装置を示す構成図、第３図は上
記実施例における蒸気タービンのＩＩＩ　ＩＩ特性を示
す特性図である。１・・・ボイラ、２・・・主蒸気止め弁、３・・・蒸気
加減弁、４・・・タービン、５・・・復水器、６・・・
発電機、７・・・歯車、８・・・電磁検出器、９・・・
周波数一電圧変換器、１０・・・速度設定器、１１・・
・速度制御回路、１２・・・負荷設定器、１３・・・負
荷制限回路、１４・・・低Ｉ１！Ｉ先回路、１５・・・
蒸気加減弁制御回路、１６・・・電気一機械信号変換器
、１７・・・油圧シリンダ、１８・・・加算点、１９・
・・負荷制限バイアス回路、２０・・・変化率制限器、
２１・・・低値優先回路、ｓ１・・・速度信号、Ｓ２・
・・速度設定信号、Ｓ３・・・差信号、Ｓ４・・・速度
制郊信号、Ｓ５・・・負荷設定信号、Ｓ６・・・負荷Ｉ
Ｉ限信号、Ｓ７・・・弁制御信号、Ｓ８・・・負荷ｔ／
Ｊ限バイアス信号、Ｓ９・・・加算信号、Ｓ１ｏ・・・
負荷制限信号。

Claims

【特許請求の範囲】

蒸気タービンの実際の回転速度を検出して設定値と比較
し、この比較により得られた速度制御信号に応じて蒸気
タービンの速度制御を行なう蒸気タービンの負荷制限自
動追従装置において、上記速度制御信号に負荷制限バイ
アス信号を加え、この加算信号を速度制御信号の変化幅
に反比例するような変化率を与える変化率制限器に通し
て負荷制限信号とし、この負荷制限信号および上記速度
制御信号のうち低値を優先して出力させることによって
速度制御信号に追従して負荷制限を行なうことを特徴と
する蒸気タービンの負荷制限自動追従装置。