JPH02271005A - ボイラ・タービンの協調制御装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、ボイラから出力される蒸気圧力を一定に保持
する目的でボイラ出力とタービン出力を協調制御するボ
イラ・タービンの協調制御装置に関する。

（従来の技術） 近年、自家発電設備を有するプラントが多くなっており
、このようなプランｉ〜では、第３図に示すようにボイ
ラ１の出力蒸気は、タービン２側、及び需要家側とに分
岐して出力されるように構成されている。

このような蒸気供給系統において、タービン２に接続さ
れた発電機の発電電力が変動したり、需要家での消費蒸
気量が変動した場合には、ボイラ１の出力蒸気圧が変動
する。このため、従来より、ボイラ１の出力部には蒸気
圧検出器３が取付けられており、図示しないボイラ調節
器によってボイラ１の出力蒸気圧の設定値と測定値が等
しくなるように自動制御されている。

ところが、ボイラ１の出力調整には限界があり、蒸気圧
がこの限界値の下限よりも低くなったり、あるいは上限
よりも高くなった場合には、蒸気圧を安定に制御するこ
とができなくなる。

このような場合には、オペレータがタービンの出力を手
動で調節して、蒸気圧が設定値となるように操作し、需
要家に一定圧力が保持された蒸気が供給されるようにし
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の制御方法では、タービ
ン２の出力調整をオペレータが手、勤で行なうので煩ら
れしく、また、誤操作を引起こし蒸気圧が異常に上昇し
た場合にはボイラ１を緊急停止させなければならないと
いう欠点がある。

また、ボイラ出力とタービン出力とを同時に自動制御し
て蒸気圧を制御しようとすると、両調節器の間で相互干
渉を引起こしてしまい、安定な制御がなされないという
課題があった。

この発明は、このような従来の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、相互干渉を引
起こすことなくボイラ出力、及びタービン出力を自動制
御することのできるボイラ・タービンの協調制御装置を
提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、ボイラ調整器、及
びタービン調節器を調節してボイラから出力される蒸気
圧力が設定値となるように制御する協調制御装置におい
て、タービン調節器側に、蒸気圧力の設定値と測定値と
の偏差が所定範囲内であるか否かを判定する偏差判定手
段と、前記偏差が所定範囲内であるときにはタービンの
調節を停止させる手段と、前記偏差が所定範囲を逸脱し
たときには該所定範囲の臨界値を設定値として前記ター
ビン調節器を調節する手段とを備えたことが特徴である
。

（作用） 本発明によるボイラ・タービンの協調制御装置では、ボ
イラから出力される蒸気圧力の設定値と測定値との偏差
の範囲が予め設定されている。

そして、偏差がこの範囲を逸脱すると自動的にタービン
調節器による制御が開始されボイラとタービンの協調制
御が開始される。

また、タービン調節器による蒸気圧力制御では、設定値
が設定された偏差範囲の臨界値となるように調節してい
るのでボイラ調節器と干渉することはなくなる。

従って、安定かつ安全な制御が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図に基づいて説
明する。

第２図は本実施例における調節計の構成図であり、圧力
設定器４にてボイラ１の出力蒸気圧を設定すると、設定
値ＳＶはボイラ出力調節器５及びタービン出力調節器６
に供給される。

ボイラ出力調節器５は、従来装置と同様であり、第３図
に示す蒸気圧検出器３で測定された測定圧力と設定圧力
との偏差が零となるようにボイラ１の出力を調節してい
る。

また、本発明の主要部であるタービン出力調節器６の詳
細構成が第１図に示されている。

同図に示すように、タービン出力調節器６は、設定値入
力を切換える設定値切換スイッチ７と、設定値と測定値
との偏差を演算する偏差演算部８と、演算された偏差が
零となるようにＰＩＤ演算を行ない、操作信号を出力す
る制御演算部９と、この制御演算部９から出力された操
作信号を速度形から位置形に変換する速度形／位置形変
換部１０と、タービン出力の操作信号を出力するかある
いはこの操作信号を「０％」に固定するかを切換える出
力切換スイッチ１１を有している。

また、タービン出力調節器６は、偏差演算器８で演算さ
れた偏差の大きさが所定の範囲内であるか否かを判定す
る偏差判定部１２と、この範囲を設定するギャップ設定
部１３と、速度形／位置形変換部１０から構成される位
置形操作信号がｒＯＪであるか否かを判定する操作量判
定部１４と、この操作信号がｒＯＪであると判定され、
かつ、偏差判定部１２で偏差が所定範囲内であると判定
されたときに、出力切換スイッチ１１に切換指令、及び
速度形／位置形変換部１０に出力停止指令を出力するＡ
ＮＤ回路１５を備えている。

偏差判定部１２は、偏差が所定範囲内であるとぎにはＡ
ＮＤ回路１５に出力信号を供給し、偏差が所定範囲を上
回った場合には設定値が所定範囲の上限値、偏差が所定
範囲を下回った場合には設定値が所定範囲の下限値とな
るように設定値切換スイッチ７を操作するものである。

ギャップ設定部１３は、ボイラ出力調節器５で制御可能
な偏差の範囲を設定するものである。

次に本実施例の作用について説明する。

第２図に示す圧力設定器４において圧力が設定されると
、ボイラ出力調節器５によって圧力設定値Ｓ■と測定値
Ｐｖとの偏差がｒＯＪとなるように制御される。

そして、ボイラ１が安定に運転されると、圧力設定値Ｓ
ｖはタービン出力調節器６に取込まれ、第１図に示す設
定値切換スイッチ７を介して偏差演算部８に供給される
。そして偏差ＤＶが演算され、偏差判定部１２ではこの
偏差ＤＶがギャップ設定部１３で定められた所定範囲内
であるか否かが判断され、タービン出力、及び需要蒸気
の急変がない場合には、備差ＤＶは所定範囲内に納まっ
ているので、ＡＮＤ回路１５に信号を出力する。

また、タービン出力調節器による操作量は「０」である
ので、操作量判定部１４ではＡＮＤ回路に信号を出力す
る。これによって、ＡＮＤ回路１５では出力切換スイッ
チ１１に切換指令を与え、このスイッチ１１が「０％」
側に接続されるように切換える。その結果、タービン出
力調節器６から出力される操作信号は、１０％」に固定
され、タービン２の出力制御は行なわれず、ボイラ出力
調節器５による単独制御となる。

一方、タービン出力や、需要蒸気が大きく変動し、測定
蒸気圧力が設定値に対して大きく変位し、ギャップ設定
部１３で設定された範囲を上回った場合には、偏差判定
部１２は設定値切換スイッチ７に操作指令を与え、設定
値が所定範囲の上限値（ＳＶ十ＧＰ）どなるように切換
える。

そして、この設定値（ＳＶ＋ＧＰ）に基づいて偏差演算
部８では偏差が求められ、この偏差に基づいて制御演算
部９にてＰＩＤ演算され、出力された操作信号は速度形
／位置形変換部１０で位置形操作信号に変換される。

また、偏差判定部１２ではＡＮＤ回路１５への信号出力
が停止するので、出力切換スイッチ１１は速度形／位置
形変換部１０側に接続される。これによって、位置形操
作信号は図示しないタービン２の調速機に供給される。

その結果、ボイラ１の出力蒸気圧がギャップ設定部１３
で定められた範囲の上限値（ＰＶ＋ＧＰ）となるように
制御される。つまり、偏差が大きくなり、ボイラ出力調
節器５のみでは制御不可能となった場合には、タービン
出力調節器６による制御が開始されるのである。

その後、タービン２の出力制御によって偏差が減少し、
上限値（ＰＶ＋ＧＰ）に到達し、操作量が「０」となる
と、操作量判定部１４ではこれを検出してＡＮＤ回路１
５に信号を出力する。また、偏差判定部１２もＡＮＤ回
路１５に信号を出力するので、ＡＮＤ回路１５では速度
形／位置形変換部１０に出力停止指令を出力し、操作信
号の出力を停止させる。

これと同時に、ＡＮＤ回路１５は出力切換スイッチ１１
が［Ｏ％Ｊ側に切換ねるように操作し、タービン出力調
節器６の操作量を「０％」に固定する。

こうして、再びボイラ出力調節器５による単独制御とな
ってボイラ出力蒸気圧が制御されるようになる。

なお、偏差演算部８において求められた偏差がギャップ
設定部１３において設定された範囲の下限値を下回った
場合には、蒸気圧力の設定値が（ＳＶ−ＧＰ）となり、
他の動作は上述した場合と同様である。

このようにして、本実施例では、ボイラ調節器５の制御
能力に応じて、予め偏差の範囲を設定しておぎ、この範
囲を逸脱したときにのみタービン出力調節器６による制
御を開始している。

従って、偏差が大きくなりボイラ出力調部器５による制
御範囲を越えた場合には、自動的にタービン調節器６に
よる制御が開始されるので、ボイラの出力蒸気圧が異常
に上昇したり、異常に低下することはなくなり、安全な
蒸気圧力制御が可能となる。

また、タービン調節器６による制御では設定値がギャッ
プ設定部１３で設定された範囲の上限値（ＳＶ＋ＧＰ）
　、ａるいは下ｆｆｉ値（ＳＶ−ＧＶ）となるので、ボ
イラ調節器５の干渉を引起こすことはなくなり安定した
制御が可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、ボイラから出力され
る蒸気圧力の設定値と測定値との偏差の範囲が予め設定
され、偏差がこの範囲を逸脱すると自動的にタービン調
節器による制御が開始される。

従って、タービン負荷や需要蒸気が急変した場合でもボ
イラの出力蒸気圧が異常に上昇したり、異常に低下する
ことはなくなり、安全な蒸気圧力υ１１１７が可能とな
る。

また、タービン調節器による制御では設定値が設定され
た偏差範囲の臨界値となるように調節されるので、ボイ
ラ調節器と干渉することはなくなり、安定した制御が可
能になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の主要部であるタービン出力調ｌ器の一
実施例を示す構成図、第２図は調節器の構成を示す図、
第３図はボイラ出力蒸気の系統図である。 １・・・ボイラ　　　　　２・・・タービン３・・・蒸
気圧検出器　　４・・・圧力設定器５・・・ボイラ出力
調節器 ６・・・タービン出力調節器 ７・・・設定値切換スイッチ ８・・・偏差演算部 １１・・・出力切換スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ボイラ調整器、及びタービン調節器を調節してボイラか
   ら出力される蒸気圧力が設定値となるように制御する協
   調制御装置において、タービン調節器側に、 蒸気圧力の設定値と測定値との偏差が所定範囲内である
   か否かを判定する偏差判定手段と、前記偏差が所定範囲
   内であるときにはタービンの調節を停止させる手段と、 前記偏差が所定範囲を逸脱したときには該所定範囲の臨
   界値を設定値として前記タービン調節器を調節する手段
   と、 を備えたことを特徴とするボイラ・タービンの協調制御
   装置。