JPH04143402A

JPH04143402A - インタセプト弁制御装置

Info

Publication number: JPH04143402A
Application number: JP26501190A
Authority: JP
Inventors: Takuji Fujikawa; 卓爾藤川; Masaichi Yamaguchi; 山口　正市
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1992-05-18

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】［産業上の利用分野コ本発明は、タービンバイパス装置を有する発電プラント
に用いられるタービンのインタセプト弁を制御するイン
タセプト弁制御装置に関する。

［従来の技術］一般に、例えば火力発電プラントにおいて、ボイラの種
類によっては、起動時あるいは低負荷時にタービンバイ
パス装置を使用して再熱器への蒸気流量を確保する必要
がある。

タービンバイパス装置を使用して再熱器に圧力がある状
態ではインタセプト弁（以下、ＩＣＶと称する）の開度
に応じて、中圧タービンへの流入蒸気量が変わる。すな
わち、タービンの速度や出力か主蒸気止弁（以下、ＭＣ
Ｖと称する）や蒸気加減弁（以下、ＧＶと称する）のみ
ならず、ＩＣＶの開度によっても変化する。従って、Ｉ
ＣＶの開度はＭＳＶやＧＶと協調をとって、精度よく制
御する必要がある。−例としてＩＣＶの開度をＭＳＶあ
るいはＧＶの制御油圧によって制御する方法がある。す
なわち、ＭＳＶあるいはＧＶが開けばＩＣＶが開き、Ｍ
ＳＶあるいはＧＶが閉しればＩＣＶが閉じるようにして
いる。

［発明か解決しようとする課題］従来装置において、タービンバイパスがない場合、ＩＣ
ＶはＭＳＶやＧＶより早めに開くようにしており、ＭＳ
Ｖ、ＧＶを通って高圧タービンへ流入する蒸気はそのま
ま再熱器を経てＩＣＶを通って中圧タービンへ流入する
。このためタービンバイパスかある場合も、ＭＳＶ、Ｇ
Ｖを通って中圧タービンへ流入する蒸気流量とＩＣＶを
通って中圧タービンへ流入する蒸気流量が等しくなるよ
うに弁の開度特性を選ぶようにしている。

しかしながら、タービンの起動モードの差によって起動
時の主蒸気圧か変化する場合は、全ての起動モードにお
いて、高圧タービン流入蒸気流中圧タービン流入蒸気量
を等しくすることは不可能である。

高圧タービンは熱応力低減のだめのメタルマツチング、
中圧タービンは冷体起動時の脆性破壊防止のだめのウオ
ーミング、低圧タービンは風損による過熱防止のために
それぞれある量の蒸気が必要であり、各タービン部分の
蒸気流量がアンバランスになるのは好ましくない。

本発明の目的は、主蒸気止弁及び蒸気加減弁を通って高
圧タービンに流入する蒸気流量と、インタセプト弁を通
って中圧タービンに流入する蒸気流量を等しくでき、高
圧タービンのメタルマツチング、中圧タービンのウオー
ミング、低圧タービンの過熱防止を確実に行ない得るイ
ンタセプト弁制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために本発明では、タービンバイ
パス装置を有する発電プラントに用いられるタービンの
インタセプト弁を制御する装置において、インタセプト
弁を通って中圧タービンに流入する蒸気流量を検出する
第１の蒸気流量検出手段と、主蒸気止弁及び蒸気加減弁
を通って高圧タービンに流入する蒸気流量を検出する第
２の蒸気流量検出手段と、上記第１及び第２の蒸気流量
検出手段により検出した蒸気流量に基づいて上記中圧タ
ービンに流入する蒸気流量が上記高圧タービンに流入す
る蒸気流量に等しくなるようにインタセプト弁の開度を
制御する制御手段とを備えて構成している。

［作用］従って、本発明のインタセプト弁制御装置においては、
タービン起動時の主蒸気圧力が変化する場合においても
、全ての起動モードにおいて高圧タービン流入蒸気量と
中圧タービン流入蒸気量か等しくなるようにインタセプ
ト弁の開度が制御され、この結果、高圧タービンのメタ
ルマツチング、中圧タービンのウオーミング、低圧ター
ビンの過熱防止か確実に行なわれる。

［実施例コ以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明を火力発電プラントに実施した場合の系
統図である。同図において１はボイラ、２は高圧タービ
ン、３は中圧タービン、４は低圧タービン、５は発電機
である。上記ボイラ１から取り出される高圧蒸気は、Ｍ
ＳＶ　（主蒸気止弁）６、ＧＶ（蒸気加減弁）７を介し
て高圧タービン２へ送られ、この高圧タービン２からボ
イラ１の再熱器８に戻される。上記ボイラ１の蒸気出口
と再熱器８の入口との間に高圧バイパス弁９が設けられ
る。また、上記ＭＳＶ６の入口に主蒸気圧力を検出する
圧力検出器１１が設けられると共に、高圧タービン２の
調速段出口に調速段出口圧力を検出する圧力検出器１２
が設けられる。上記ＭＳＶ６びＧＶ７には、それぞれ開
度検出器１３゜１４か取り付けられる。

また、上記再熱器８から取り出される蒸気は、再熱蒸気
止弁（以下、Ｒ８Ｖと称する）１５及びＩＣＶ（インタ
セプト弁）１６を介して中圧タービン３へ送られると共
に、低圧バイパス弁１７を介して復水器１８へ送られる
。上記Ｒ５Ｖ１５の入口に再熱蒸気圧力を検出する圧力
検出器１９が設けられると共に、ＩＣＶ１６の出口にＩ
ＣＶ出口圧力を検出する圧力検出器２０か設けられる。

上記ＩＣＶ１６には、開度検出器２１が取り付けられる
。上記中圧タービン３の蒸気出口から取り出される蒸気
は、低圧タービン４を介して復水器１８へ送られる。

復水器１８は、低圧タービン４から送られてくる蒸気及
び低圧バイパス弁１７によりバイパスされたを蒸気を復
水し、復水ポンプ２２、低圧ヒータ２３、脱気器２４、
給水ポンプ２５、高圧ヒータ２６を介してボイラ１へ送
出する。

次に上記ＩＣＶ１６を制御する制御装置について説明す
る。

第２図は、上記ＩＣＶ１６に対する制御装置の作用を示
すブロック図である。ＭＳＶ（主蒸気止弁）６の開度は
ＭＳＶ制御信号により決まり、ＧＶ７の開度はＧＶ制御
信号により決まる。上記ＭＳＶ６及びＧＶ７を通る蒸気
流量は、その値が充分小さい時は弁の開度と入口蒸気圧
力との積で近似できる。

従って、第２図に示すようにＭＳＶ制御信号３１か与え
られると、ＭＳＶ６の開度特性３２に応じてＭＳＶ開度
３３が求まるので、そのＭＳＶ開度３３と圧力検出器１
１により検出された主蒸気圧力ＰＭとを掛算器３４に入
力してＭＳＶ流量３５を求める。また、ＧＶ制御信号３
６が与えられると、ＧＶ７の開度特性３７に応じてＧＶ
開度３８が求まるので、そのＧＶ開度３８と圧力検出器
１］により検出された主蒸気圧力ＰＭとを掛算器３９に
入力してＧＶ流量４０を求める。

上記のようにして求めたＭＳＶ流量３５及びＧＶ流量４
０のうち、小さい方がローセレクタ４１により選択され
、定数すと共に掛算器４２に入力され、その乗算出力は
、加算器４３に入力される。

一方、高圧タービン２の蒸気流量かある値以上になると
、圧力検出器１２で検出された調速段出口圧力（Ｐｃ）
４４により、圧力−流量特性４５に応じて高圧タービン
流入蒸気量４６が精度良く求められる。この高圧タービ
ン流入蒸気量４６は、定数ａと共に掛算器４７に入力さ
れ、その乗算出力が加算器４３に入力される。上記掛算
器４７゜４２の定数ａ、ｂは、圧力検出器１２により検
出された高圧タービン２の調速段出口圧力Ｐｃが設定値
Ｐｃｌに対し、Ｐｃ≧Ｐｃｌの時、ａ−１、ｂ−。

Ｐｃ＜Ｐｃｌの時、ａ−０、ｂ−１に設定される。

この結果、調速段出口圧力Ｐｃが設定値Ｐｃｌより小さ
い時は、定数ａが「０」となるので、掛算器４７の出力
は「０」となる。このとき定数すが「１」となっている
ので、掛算器４２からはローセレクタ４１により選択さ
れたＭＳＶ流Ｍ３５あるいはＧＶ流量４０が高圧タービ
ン２に流入する蒸気流量として取り出される。

また、調速段出口圧力Ｐｃが設定値Ｐｃ１以上になると
、定数すか「０」となるので、掛算器４２の出力は「０
」となる。このとき定数ａが「１」となっているので、
掛算器４７からは調速段出口圧力Ｐｃによって精度良く
求めた高圧タービン流入蒸気量４６が取り出される。

そして、上記のようにして求めた高圧タービン流入蒸気
量を加算器４３より減算器４８に入力し、中圧タービン
３の流入蒸気量との偏差を検出し、この偏差がなくなる
ようにＩＣＶ１６の開度を制御する。

ＩＣＶ１６の開度は、ＩＣＶ１６を通るべき蒸気流量Ｐ
Ｉから求められる。中圧タービン流入蒸気量は、その値
が小さい時は、ＩＣＶ１６の開度に再熱蒸気圧力を乗じ
ることによって求められ、流入蒸気量がある値以上にな
ると、ＩＣＶ１６の出口圧力により求めることができる
。

従って、ます、ＩＣＶ１６を通るべき蒸気流量（ＰＩ）
４９からＩＣＶ１６の開度特性５０に応じてＩＣＶ開度
５１を求め、掛算器５２に入力する。また、この掛算器
５２には、圧力検出器１９により検出した再熱器蒸気圧
力ＰＲを入力し、ＩＣＶ開度５１に再熱器蒸気圧力ＰＲ
を乗じてＩＣＶ流量５３を求める。そして、このＩＣＶ
流Ｊｉｉ−５３を定数ｄと共に掛算器５４に入力し、そ
の乗算結果を加算器５５を介して減算器４８に出力する
。

一方、圧力検出器２０で検出したＩＣＶ出口圧力（Ｐ＋
）５６により圧力−流量特性５７に応じて中圧タービン
流入蒸気量５８を求め、定数Ｃと共に掛算器５９に入力
し、その乗算結果を加算器５５を介して減算器４８へ出
力する。

上記掛算器５９．５４の定数ｃ、ｄは、圧力検出器２０
により検出されたＩＣＶ出ロ圧力Ｐ１が設定値Ｐａ１に
対し、Ｐ、≧Ｐ＋１の時、ｃ−１、ｄ−ＯＰ＋　＜ｐ、１の時、ｃ−０、ｄ−１に設定される。

この結果、ＩＣＶ出ロ圧力Ｐ１が設定値Ｐａ１より小さ
い時は、定数Ｃが「０」となるので、掛算器５９の出力
は「０」となる。このとき定数ｄが「１」となっている
ので、掛算器５４からはＩＣＶ開度５１に再熱器蒸気圧
力ＰＲを乗じることによって求めたＩＣＶ流量５３が取
り出され、加算器５５を介して減算器４８に送られる。

また、ＩＣＶ出ロ圧力Ｐ】が設定値Ｐ＋１以上の時は、
定数ｄがｒＯＪとなるので、掛算器５４の出力は「０」
となる。このとき定数Ｃが「１」となっているので、掛
算器５９からはＩＣＶ出口圧力（Ｐ＋）５６によって求
めた中圧タービン流入蒸気量５８が取り出され、加算器
５５を介して減算器４８に送られる。

上記のようにして求めたＩＣＶ流量５３あるいは中圧タ
ービン流入蒸気量５８と、上記高圧タービン流入蒸気量
とを減算器４８により比較してその偏差（蒸気流量４９
）を求め、両者が等しくなるようにＩＣＶ１６の開度を
制御する。

なお、上記実施例では、火力発電用再熱式の蒸気タービ
ンに適用した場合について示したか、その他、原子力発
電用再熱式の蒸気タービンにおいても同様にして実施し
得るものである。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、タービンバイパス
装置を有する発電プラントに用いられるタービンのイン
タセプト弁を制御する装置において、インタセプト弁を
通って中圧タービンに流入する蒸気流量を検出すると共
に、主蒸気止弁及び蒸気加減弁を通って高圧タービンに
流入する蒸気流量を検出し、上記中圧タービンに流入す
る蒸気流量が上記高圧タービンに流入する蒸気流量に等
しくなるようにインタセプト弁の開度を制御するように
したので、タービン起動時の主蒸気圧力が変化する場合
でも、全ての起動モードにおいて高圧タービン流入蒸気
量と中圧タービン流入蒸気量を等しくでき、高圧タービ
ンのメタルマツチング、中圧タービンのウオーミング、
低圧タービンの過熱防止を確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る火力発電プラントの系統
図、第２図は同実施例におけるＩＣＶ制御装置のブロッ
ク図である。１・・・ボイラ、２・・・高圧タービン、３・・・中圧
タービン、４・・・低圧タービン、５・・・発電機、６
・・・主蒸気止弁（ＭＳＶ）　　７・・・蒸気加減弁（
、ＧＶ）８・・・再熱器、９・・・高圧バイパス弁、１
１．１２゜１９・・・圧力検出器、１３．１４．２１・
・・開度検出器、１６・・・インタセプト弁（ＩＣＶ）
、１７・・・低圧バイパス弁、８・・・復水器。

Claims

【特許請求の範囲】タービンバイパス装置を有する発電プラントに用いられ
るタービンのインタセプト弁を制御する装置において、インタセプト弁を通って中圧タービンに流入する蒸気流
量を検出する第１の蒸気流量検出手段と、主蒸気止弁及
び蒸気加減弁を通って高圧タービンに流入する蒸気流量
を検出する第２の蒸気流量検出手段と、上記第１及び第２の蒸気流量検出手段により検出した蒸
気流量に基づいて上記中圧タービンに流入する蒸気流量
が上記高圧タービンに流入する蒸気流量に等しくなるよ
うにインタセプト弁の開度を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とするインタセプト弁制御装置。