JPH03264707A - 蒸気タービン制御装置 - Google Patents

蒸気タービン制御装置

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JPH03264707A
JPH03264707A JP6105990A JP6105990A JPH03264707A JP H03264707 A JPH03264707 A JP H03264707A JP 6105990 A JP6105990 A JP 6105990A JP 6105990 A JP6105990 A JP 6105990A JP H03264707 A JPH03264707 A JP H03264707A
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low pressure
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JP6105990A
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Noriyuki Okayasu
岡安 紀行
Norihiro Uchida
典弘 内田
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Toshiba Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2200/00Mathematical features
    • F05B2200/20Special functions
    • F05B2200/21Root
    • F05B2200/211Square root

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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、発電プラントに設置される蒸気タービンの制
御装置に関する。
(従来の技術) 第3図に、ボイラ1に高圧ドラム2と、低圧ドラム3を
有する蒸気タービン発電プラントの蒸気系統の一例を示
す。
一般に高圧ドラム2と低圧ドラム3を有するボイラ1で
は、熱源に近い高温部に高圧ドラム2その余熱部に低圧
ドラム3を配し高圧ドラム2で発生した高圧蒸気を、高
圧蒸気加減弁4を通して高圧タービン5に供給する。ま
た、低圧ドラム3で発生した低圧蒸気は低圧蒸気加減弁
6を通したのち、高圧タービン5の排気蒸気に加えて低
圧タービン7に供給する。その排気蒸気を復水器8にて
冷却する一方、発電機9がらは電気を出方する。更に、
復水器8には高圧蒸気バイパス弁10、低圧蒸気バイパ
ス弁を介して蒸気をバイパスさせるよう構成されている
次に、タービン5へ供給する蒸気を制御する高圧蒸気加
減弁4の制御ブロック図を4図に示す。
高圧蒸気加減弁40制御ブロツクは、一般に速度制御1
112の出力信号と、負荷制御器13の出力信号を加算
した信号と、負荷制限器14の出力信号とをそれぞれ低
値選択915に入力し、低値選択器15で選択した信号
を高圧蒸気加減弁4の設定信号とするように構成されて
いる。
また、低圧蒸気加減弁6の制御ブロックは、高圧蒸気加
減弁4の制御ブロック図と同等であるためここでは省略
する。
以上のような構成で制御される蒸気タービンの運転は、
速度制御器12により、高圧蒸気加減弁4を開けて起動
し、定格速度まで高圧蒸気加減弁4で制御して併入し、
併入後は、負荷制御器13により高圧蒸気加減弁4の開
度をさらに上昇させる。
同様にして、低圧蒸気加減弁6も負荷制御器により開度
を上昇させ、高圧蒸気と低圧蒸気で負荷上昇を行なうこ
とにより行われる。このとき、負荷制限器14は、負荷
側f#It13の出力に図示しない所定バイアスを加算
した値に追従している。
この蒸気タービンの起動の間、高圧蒸気バイパス弁10
及び、低圧蒸気バイパス弁11は、高圧蒸気加減弁4及
び、低圧蒸気加減弁6の入口圧力が一定になるように制
御されている。このような蒸気タービン発電プラントに
おける低圧蒸気加減弁6の蒸気流量FLは、下式(1)
で表わされる。
FL:CLVK、 fTP’    ・= (1)ここ
で、Pl:低圧蒸気加減弁の前圧 P2:低圧タービン入口圧力 へP:低圧蒸気加減弁前後差圧(pl−p2)K、:低
圧蒸気加減弁流量係数 CLV :低圧蒸気加減弁開度 FL:低圧蒸気加減弁流量 一方、高圧蒸気加減弁4の蒸気流31F’Hは、背圧が
十分に保たれている場合は、高圧蒸気圧力が一定でえあ
れば、高圧タービン5蒸気流量は、高圧蒸気加減弁4の
開度によって一意的に決まるため、下式(2)のように
近似的に表すことができる。
F+−+=:ac+v −b    ・= (2)ここ
で、CHV:高圧蒸気加減弁開度 a :比例定数 b 一定  数 FH:高圧蒸気加減弁流量 また、高圧タービン5の蒸気流量FTH下式(3)のよ
うに表される。
FTH=X2Ps  −L  h     −(3)こ
こで、PL:高圧タービン入ロ圧力 PH:高圧タービン出口圧力 に2:高圧タービン流量係数 FTH:高圧タービン蒸気流量 そして、高圧タービン5蒸気流量と高圧加減蒸気流量が
同じであり、また低圧蒸気流量は、一般に高圧蒸気流量
の1710程度であり、低圧タービン7人口圧力に対し
低圧蒸気の影響が少ないことがら、低圧タービン7人口
圧力は、高圧タービン5出口圧力にほぼ一致する。この
ことと、前記(1)(2)及び(3)式から、下式(4
) (5)が得られる。
P2=PL=  H−s −、=  PH−acHv−
b)/に、  =(4)FL=XICLνn研う〒面耐
云示・・・(5)従って、低圧蒸気加減弁6蒸気流量は
、(5)式より、低圧蒸気加減弁6の開度及び低圧加減
弁前圧が一定であっても高圧タービン5人口圧力の変化
にともない変化する。
(発明が解決しようとする課題) 上記のような蒸気タービン発電プラントにおいて、高圧
ボイラ2に制御異常が起った時や、高圧蒸気バイパス弁
12を誤動作で開けてしまい高圧タービン5人口圧力が
下がった場合、低圧タービン7人口圧力(P2)も低下
し、低圧蒸気加減弁6の蒸気流量が過大となる問題があ
った。
低圧蒸気加減弁6の蒸気流量が過大となると、低圧ドラ
ム3出口蒸気流量と給水流量の偏差を見て制御している
ドラム水位制御の外乱となり、ドラム水位を運転可能な
水位に維持できなくなりプラント停止になってしまうお
それがあった。また、低圧蒸気加減弁6の蒸気流量の設
計値を大幅に超えると、低圧蒸気加減弁6のストレーナ
を破損するおそれもあった。
本発明は、低圧蒸気加減弁の蒸気流量が過大にならない
ようにして、低圧ドラムの水位制御の安定を計るととも
に、低圧蒸気加減弁を保護し得る蒸気タービンの制御装
置を提供することを目的とする。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明は、低圧蒸気加減弁の蒸気流量上限値を定め、前
記(1)式をもちいて低圧蒸気加減弁の開度上限を、低
圧蒸気加減弁の前圧と低圧蒸気タービンの入口圧力より
求めこの開度上限値により、低圧蒸気加減弁の開度を制
限するようにしたものである。
(作用) 上記の構成により、ボイラに制御異常が起こった時や、
誤操作により高圧蒸気バイパス弁を開けた時、高圧蒸気
の変化に伴い低圧タービンの入口圧力が低下した場合、
低圧蒸気加減弁の弁開度を制限し、低圧蒸気加減弁の蒸
気流量を低圧蒸気加減弁の蒸気流量上限値以内となるよ
うに低圧蒸気加減弁の蒸気流量を抑えることができる。
これにより、低圧蒸気加減弁の蒸気流量が過大になるの
を防ぎ、低圧ドラムの水位制御の安定を計るとともに低
圧蒸気加減弁を保護することができる。
(実施例) 以下、本−発明の詳細な説明する。
第1図に本発明の一実施例を示す低圧蒸気加減弁6の制
御系統図を示す0図中、第3図と同一符号は、同−又は
相当部分を示す、第1図の構成で第4図と異なる点は、
鎖線部の低圧蒸気加減弁開度制限器16を追加した点で
ある。この弁開度制限器16は、低圧蒸気加減弁6の前
圧力と低圧タービン7の入口蒸気圧力を入力し、これら
の差圧を平方根演算器17に入力し、その出力を比例演
算器18に入力し、出力を除算器19に入力する。同時
に、定数設定器20の出力も除算器19に入力し、その
出力を低値選択器15に入力するように構成している。
このように構成された弁開度制限器16において、低圧
タービン7人口圧力が低下した場合、低圧タービン7人
口圧力と低圧蒸気加減弁6前圧の偏差が大きくなり、比
例演算器18の出力が大きくなることにより、除算器1
9の出力が低下する。また、定数設定器20には低圧蒸
気流量上限値が設定されており、除算器19の8カが低
圧蒸気流量上限値になる低圧蒸気加減弁6の開度となる
。この信号を低値選択器15に入力することにより、制
限値として働く。
上記により低圧タービン入口圧力の低下した場合に、低
圧蒸気加減弁6の蒸気流量が上限値を超えようとすると
、低値選択器15により弁開度制限値が選択され低圧蒸
気加減弁6の開度を抑え低圧蒸気加減弁6の蒸気流量を
上限値以下にする。以上により低圧蒸気加減弁6の蒸気
流量が低圧蒸気加減弁6の許容量を超えることを防ぎ、
低圧ドラム3の水位を安定に保ち、低圧蒸気加減弁6の
損傷を防ぐことができる。
第2図に本発明の他の実施例を示す。
第1図との相違点は、高圧タービン5の入口蒸気圧と高
圧蒸気加減弁7の関度を入力とする関数発生器21によ
り低圧タービン7の入口圧力を求めるようにした点であ
る。この関数発生器21は、高圧タービン5の入口蒸気
圧力と高圧蒸気加減弁4の開度より低圧タービン7の入
口圧力を求める前記(4)式を演算するものである。こ
の構成によっても前記実施例と同等の効果が得られる。
[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、蒸気タービン発電
プラントにおいて、低圧タービンの入口圧力が低下した
場合に、低圧蒸気流量の増加が制限され、低圧ドラムの
水位を安定に保つとともに、低圧蒸気加減弁の蒸気流量
が許容量を超えることを防ぎ、低圧蒸気加減弁の損傷を
防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す蒸気タービン制御装
置の制御系統図、第2図は本発明の他の実施例を示す蒸
気タービン制御装置の制御系統図、第4図は従来の蒸気
加減弁の制御系統図、第3図は一般的な蒸気タービン発
電プラントの蒸気系統図である。 1・・・ボイラ、2・・・高圧ドラム、3・・・低圧ド
ラム、4・・・高圧蒸気加減弁、5・・・高圧タービン
、6・・・低圧蒸気加減弁、7・・・低圧タービン、1
2・・・速度制御器、13・・−負荷制御器、14・・
・負荷制限器、15・・・低値選択器、10・・・高圧
蒸気バイパス弁、11・・・低圧蒸気バイパス弁、8・
・・復水器、16−・・弁開度制限器、17・・・平方
根演算器、18・・・比例演算器、20・・・定数設定
器、19・・・除算器、21・・・関数発生器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高圧蒸気を発生する高圧ドラムと、低圧蒸気を発生する
    低圧ドラムとを有し、高圧ドラムからの高圧蒸気を高圧
    蒸気加減弁を通して高圧タービンに供給すると共に、そ
    の高圧タービンから排出される蒸気流量に前記低圧ドラ
    ムから低圧蒸気加減を通して得られる低圧蒸気流量を加
    えて低圧タービンに供給し発電を行う蒸気タービン制御
    装置において、前記低圧タービンの入口圧力と前記低圧
    蒸気加減弁の前圧から前記低圧蒸気流量上限値に相当す
    る前記低圧蒸気加減弁開度を求めこの開度に前記低圧蒸
    気加減弁の開度を制限する弁開度制限器を設けたことを
    特徴とする蒸気タービン制御装置。
JP2061059A 1990-03-14 1990-03-14 蒸気タービン制御装置 Expired - Fee Related JP2965607B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55114808A (en) * 1979-02-28 1980-09-04 Toshiba Corp Electrically operated governor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55114808A (en) * 1979-02-28 1980-09-04 Toshiba Corp Electrically operated governor

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