JPH059604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、膨張タービンの制御装置に関し、特
に直列二段に設けられ寒冷を発生させる膨張ター
ビンの制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、このような直列２段膨張タービンを制御
するときには、第５図に示すように、第１膨張タ
ービン２５の入口温度と第２膨張タービン２６の
入口圧力とを検出していた。そして、第１膨張タ
ービン２５の入口温度をパラメータとして、第１
膨張タービン２５の上流側に設けられたタービン
入口弁２７の制御を行い、第２膨張タービン２６
の入口圧力を順次上昇させることにより両膨張タ
ービン２５，２６を始動させていた。又、膨張タ
ービン２５，２６を停止させる場合において、通
常は上記入口圧力を徐々に低下させる一方、非常
時はタービン入口弁２７を作動させるアクチユエ
ータの空気圧を電磁弁で急速に低下させて膨張タ
ービン２５，２６を停止させていた。

しかしながら、上記従来のようにタービン圧力
調節器の設定を０から上昇させることによりター
ビン入口弁２７を開き膨張タービン２５，２６を
始動させる場合には、タービン始動トルクを超え
ロータが回転し始める時の弁開度と、目標とする
中間段圧力に設定する時の弁開度とが異なる。こ
のため、タービン始動時にタービンの入口弁がハ
ンチングし、大きな圧力変動を生じる。それ故、
膨張タービンの回転が変動し、膨張タービンの信
頼性を低下させるという問題を招来していた。加
えて、上記従来のようにタービン中間段圧力の設
定値を下げて膨張タービンを停止させる場合に
は、タービン中間段圧力がフイードバツクされて
タービン入口弁の制御がなされていたので、ター
ビン入口弁のハンチングを生じる虞れがある。こ
のため、ロータのスムーズな停止が困難となり、
膨張タービンの信頼性が低下するという問題を有
していた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点を考慮して成され
たものであつて、膨張タービンの通常運転時のみ
ならず、始動時及び停止時においても膨張タービ
ンを最適制御することにより、膨張タービンの信
頼性を向上させることができる膨張タービンの制
御装置の提供を目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明に係る膨張タービンの制御装置は、上記
の目的を達成するために、膨張タービンの上流側
に、膨張タービンに輸送されるガス流量を調節す
るタービン入口弁が設けられた膨張タービンの制
御装置において、膨張タービンの指導時に上記タ
ービン入口弁を制御する第１関数発生器と、膨張
タービンの定常運転時にタービン入口弁を制御す
る圧力調節計と、膨張タービンの通常の停止時に
タービン入口弁を制御する第２関数発生器と、膨
張タービンの非常停止時にタービン入口弁を制御
する第３関数発生器と、上記３つの関数発生器か
ら出力されるいずれかの信号か、或いは圧力調節
計から出力される信号かを、膨張タービンの運転
状態に応じてタービン入口弁に出力する信号切換
器とを設け、膨張タービンの起動時にタービン入
口弁のハンチングを防止することができ、かつ、
膨張タービンの通常の停止時及び膨張タービンの
非常停止時のロータをスムーズに停止させること
ができるように構成したことを特徴とするもので
ある。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づい
て以下に説明する。

第１図に示すように、ガス通路１の上流側から
順に、膨張タービン入口の温度を検出する温度検
出器２、膨張タービンに輸送されるガス流量を調
節するタービン入口弁３、第１膨張タービン４、
膨張タービン間の圧力を検出する圧力検出器５、
及び第２膨張タービン６が設けられている。上記
温度検出器２は圧力調節計（PIC）７と膨張ター
ビンの起動時に膨張タービンを制御する第１関数
発生器〔ｆ（Ｔ、Ｐ）〕８と接続されている。ま
た、上記圧力検出器５は上記圧力調節計７と第１
関数発生器８とに接続されると共に、圧力スイツ
チ（PA）９と接続されている。この圧力スイツ
チ９からの信号により第１関数発生器８からの信
号か、或いは圧力調節計７からの信号かを出力す
る第１信号切換器（SS1）１０が設けられてい
る。この第１信号切換器１０からの信号か、膨張
タービン通常停止時に膨張タービンを制御する第
２関数発生器〔ｆ（ｔ）１〕１２からの信号か、
或いは膨張タービン非常停止時に膨張タービンを
制御する第３関数発生器〔ｆ（ｔ）２〕１３から
の信号かを、停止スイツチ１９或いは非常時停止
スイツチ２０からの入力信号に応じて出力する第
２信号切換器（SS2）１１が設けられている。ま
た、この第２信号切換器１１からの信号か、或い
は前記両膨張タービン４，６に設けられたタービ
ン速度検出器１７，１８からの信号によりタービ
ン回転数を制御するタービン回転数調節計１５，
１６からの信号かを前記タービン入口弁３に出力
し、タービン入口弁３の開度を調整する第３信号
切換器１４が設けられている。更に、第３信号切
換器１４は前記圧力調節計７、第２関数発生器１
２、第３関数発生器１３、及びタービン回転数調
節計１５，１６と接続されている。

上記の構成において、膨張タービンの制御は以
下のように行われいる。

先ず、両膨張タービン４，６の起動時には、圧
力スイツチ９からの信号に応じ、第１信号切換器
１０から第２切換器１１へは第１関数発生器８か
らの入力信号が出力される。この信号は、第２図
に示すように、温度検出器２により検出される温
度が一定の温度に到達した場合（図中ａ）には出
力増加させ、次に圧力検出器５により検出される
中間圧力が一定の圧力に到達した場合（図中ｂ）
には出力の増加を中断し、再び上記温度が一定の
温度に到達した場合（図中ｃ）には出力を増加さ
せるようなことを繰り返す信号である。次に、両
停止スイツチ１９，２０はオフ状態であるため、
第２関数発生器１２と第３関数発生器１３との出
力信号は第２信号切換器１１から送出されず、第
２信号切換器１１からタービン入口弁３へは第３
信号切換器１４を介して第１信号切換器１０から
の出力信号が送出される。

一方、所定の圧力に到達した場合には、圧力ス
イツチ９からの信号に応じて、第１信号切換器１
０から第２信号切換器１１へは圧力調節計７から
の信号が出力される。次に、上記と同様に両スイ
ツチ１９・２０がオフ状態であるということか
ら、第２信号切換器１１からタービ入口弁３へは
第３信号切換器１４を介して第１信号切換器１０
からの出力信号が送出される。

ところで、停止スイツチ１９がオン操作された
場合には、第１信号切換器１０から第２信号切換
器１１へ、圧力調節計７の信号が出力された場
合、或いは第１関数発生器８の信号が出力された
場合であつても、第２信号切換器１１からは第２
関数発生器１２からの信号が出力される。この信
号は、第３図に示すように、出力の大きな状態で
は早く出力を低下させ、出力の小さな状態に、即
ちタービン入口弁３の全閉付近では徐々に出力を
落とすような信号である。このような信号は第３
信号切換器１４を介してタービン入口弁３に出力
される。

従つて、膨張タービンが停止するまでのタービ
ン中間段圧力をフイードバツクさせることなくタ
ービンの入口弁３を制御しているので、膨張ター
ビン４・６の圧力が過大となるのを防止しうる。
同様に、非常時停止スイツチ２０がオン操作され
た場合にも、第１信号切換器１０からの信号に関
わらず、第２信号切換器１１からは第３関数発生
器１３からの信号が出力される。この信号は、第
４図に示すように、上記第２関数発生器１２と同
様な制御を行う信号であるが、この信号によりは
短時間で出力を低下させるような制御がなされて
いる。

このような信号をタービン入口弁３に出力する
ことにより、膨張タービン４・６の圧力が過大と
なるのを防止しうる。

尚、第３信号切換器１４からタービ入口弁３に
出力される信号は、タービン回転数調節計１５・
１６、第２関数発生器１２、第３関数発生器１
３、及び圧力調節計７が各々選択されていない場
合には、フイードバツク信号f_Bとして各機器に入
力される。これにより、上記の各機器はタービン
入口弁３の開度と同一の割合の出力に同期させる
ことができるので、各機器が選択された場合に作
動時間の遅れが生じるのを防止することができ
る。従つて、膨張タービン４・６を連続して制御
することができる。

また、第３信号切換器１４は、第２信号切換器
１１と、タービン回転数調節計１５・１６との信
号が入力され、条件に応じていずれかの信号が選
択されタービン入口弁３に出力される。しかし、
本発明では第３信号切換器１４とタービン回転数
調節計１５・１６とは必ずしも要せず、第３信号
切換器１４タービン回転数調節計１５・１６とが
無い場合であつても上記と同様な制御を行うこと
ができる。この場合には、上記圧力調節計７と第
２及び第３関数発生器１２・１３に出力されるフ
イードバツク信号は、第２信号切換器１１からの
出力信号が送出される。

〔発明の効果〕

本発明に係る膨張タービンの制御装置は、以上
のように、膨張タービンの始動時に上記タービン
入口弁を制御する第１関数発生器と、膨張タービ
ンの定常運転時にタービン入口弁を制御する圧力
調節計と、膨張タービンの通常の停止時にタービ
ン入口弁を制御する第２関数発生器と、膨張ター
ビンの非常停止時にタービン入口を制御する第３
関数発生器と、上記３つの関数発生器から出力さ
れるいずれかの信号か、或いは圧力調節計から出
力される信号かを、膨張タービンの運転状態に応
じてタービン入口弁に出力する信号切換器とを設
けた構成である。したがつて、膨張タービンの起
動時にタービン入口弁のハンチングを防止するこ
とができ、かつ、膨張タービンの通常の停止時及
び膨張タービンの非常停止時にロータをスムーズ
に停止させることができるので、膨張タービンの
通常運転時のみならず、始動時及び停止時におい
ても膨張タービンを最適制御することができる。

この結果、膨張タービンの信頼性を向上させる
ことができるという効果を奏しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、
第２図は第１関数発生器における時間と出力との
関係を示すグラフ、第３図は第２関数発生器にお
ける時間と出力との関係を示すグラフ、第４図は
第３関数発生器における時間と出力との関係を示
すグラフ、第５図は従来の膨張タービン制御装置
の概略構成図である。 ３はタービン入口弁、７は圧力調節計、８は第
１関数発生器、１０は第１信号切換器（信号切換
器）、１１は第２信号切換器（信号切換器）、１２
は第２関数発生器、１３は第３関数発生器であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 膨張タービンの上流側に、膨張タービンに輸
   送されるガス流量を調節するタービン入口弁が設
   けられた膨張タービンの制御装置において、膨張
   タービンの始動時に上記タービン入口弁を制御す
   る第１関数発生器と、膨張タービンの定常運転時
   にタービン入口弁を制御する圧力調節計と、膨張
   タービンの通常の停止時にタービン入口弁を制御
   する第２関数発生器と、膨張タービンの非常停止
   時にタービン入口弁を制御する第３関数発生器
   と、上記３つの関数発生器から出力されるいずれ
   かの信号か、或いは圧力調節計から出力される信
   号かを、膨張タービンの運転状態に応じてタービ
   ン入口弁に出力する信号切換器とを備えたことを
   特徴とする膨張タービンの制御装置。