JPH06330707A - 再熱式蒸気タービンの制御方法 - Google Patents
再熱式蒸気タービンの制御方法Info
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- JPH06330707A JPH06330707A JP14557093A JP14557093A JPH06330707A JP H06330707 A JPH06330707 A JP H06330707A JP 14557093 A JP14557093 A JP 14557093A JP 14557093 A JP14557093 A JP 14557093A JP H06330707 A JPH06330707 A JP H06330707A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
ビンの暖機が充分行われるようにした再熱式蒸気タービ
ンの制御方法を提供する。 【構成】高圧タービンと、高圧タービンから排出される
蒸気を再熱器で再熱し、インタセプト弁により開度調整
して供給される中圧タービンと、低圧タービンとを備え
た再熱式蒸気タービンにおいて、高圧タービンの暖機運
転期間(BからCまで)にわたりインタセプト弁の開度
を定められた値だけこの開度特性より絞って運転するの
で、高圧タービンの内圧を高めて通過蒸気量を増加さ
せ、高圧タービンの暖機が充分行われる。
Description
に使用される再熱式蒸気タービンの起動時の運転方法に
関する。
る。再熱式蒸気タービンは、ボイラ4から発生する高温
の主蒸気が供給される高圧タービン8と、この高圧ター
ビン8で膨張して仕事をなし低温になった排気蒸気が再
熱器5で再熱され、再熱された高温の蒸気が供給される
中圧タービン12と、中圧タービン12からの排気蒸気
が高真空で膨張して仕事をする低圧タービン13と、タ
ービン軸に結合された発電機14と、低圧タービン13
の蒸気を復水させる復水器15とから構成されている。
再熱式蒸気タービンの制御方法について説明する。ボイ
ラ4で過熱された主蒸気は、主蒸気管1,主蒸気止め弁
6,蒸気加減弁7を経て高圧タービン8へ供給され、膨
張して仕事した後、低圧再熱逆止め弁9,低温再熱蒸気
管2を経て再熱器5へ導かれ、再熱された後、高温再熱
蒸気管3,再熱蒸気止め弁10及びインタセプト弁11
を経て、中圧タービン12へ導かれる。中圧タービン1
2で膨張して仕事した蒸気は、さらに低圧タービン13
で膨張して仕事した後、復水器15で復水される。
たときに再熱蒸気を遮断する〇N−OFF弁である。負
荷が急激に遮断された場合、調速機が作動し、蒸気加減
弁7とインタセプト弁11が全開するが、万一インタセ
プト弁11が動作不良となった場合のために再熱蒸気止
め弁10が設けられている。インタセプト弁11は、再
熱式蒸気タービンにおいて、先行非常調速装置の作動に
より急閉して再熱器5からのタービン流入蒸気を遮断
し、定格回転速度近傍で再び開いて蒸気加減弁7に先行
して速度制御あるいは負荷制御を行う弁である。再熱式
蒸気タービンは、タービンが冷機状態から起動する場
合、熱応力を小さくすること及び高圧車軸の伸び差を小
さくするために、高圧タービン内の圧力を高めると同時
に多量の蒸気を流し、高圧タービンを暖機する必要があ
る。タービンの起動に際しては、ターニング装置により
ターニングを始める。真空度が約400mmHgになっ
たら主蒸気止め弁6の副弁を開き、弁ならびに蒸気室の
暖機を始める。暖機運転の回転速度は一般に定格回転速
度の2/3程度の回転速度が採用されている。従来、蒸
気加減弁とインターセプト弁は連動して制御され、高圧
タービンに流通する蒸気量を多くすると同時に、暖機に
支配的な高圧タービン内の圧力を高める制御方式を採用
している。
ある。図6において高圧タービンを冷機起動時にタービ
ン車軸に取り付けられた動翼25は伸びが大きく、ター
ビンケーシングに固定された静翼26は伸びが小さいの
で、暖機運転が充分に行われない場合、両者の伸び差を
生じて動翼25と静翼26とが干渉する恐れがある。細
い矢印は蒸気流を示し、太い上の矢印は上はケーシング
の伸び、太い下の矢印はロータの伸びを示す。
るには、高圧タービン内蒸気室の蒸気圧力を高める必要
があるが、再熱式蒸気タービンにおいては、タービンが
冷機状態にある場合、高圧タービンの暖機に必要な蒸気
量が不足し、タービンロータの遷移温度以上にロータ内
部温度を上げることが不充分となる恐れがあった。ま
た、タービンが大容量化し、大口径の弁が使用されるこ
とにより、弁棒と弁ケーシングの暖まり具合による熱膨
張差によりガバナからの開度指令値に対する実際の弁の
開度に誤差が生じ、計画通りの暖機ができなくなるとい
う恐れがあった。高圧タービンが暖機不充分となること
により、主蒸気温度と蒸気の接する金属との温度差、蒸
気室内外の温度差が増加し、熱応力が大きくなって金属
に負担がかかり、寿命消費量の増加にともない計画起動
停止回数を充たすことが困難となる可能性がある。
動時に、高圧タービンの暖機が充分に行われるようにし
た再熱式蒸気タービンの制御方法を提供することを目的
とする。
が蒸気加減弁を介して供給される高圧タービンと、この
高圧タービンから排出される蒸気が再熱器で再熱され、
再熱された蒸気がインタセプト弁を介して供給される中
圧タービンと、低圧タービンとを備え、前記高圧タービ
ンの冷機起動時に、前記蒸気加減弁と前記インタセプト
弁とをそれぞれ開度特性に従って連動させて弁の開度調
整する再熱式蒸気タービンにおいて、前記高圧タービン
の暖機運転期間にわたり、前記インタセプト弁の開度を
定められた値だけその開度特性より絞って運転すること
によって、上記目的を達成する。
弁を介して供給される高圧タービンと、この高圧タービ
ンから排出される蒸気が再熱器で再熱され、再熱された
蒸気がインタセプト弁を介して供給される中圧タービン
と、低圧タービンとを備え、前記高圧タービンの冷機起
動時に、前記蒸気加減弁と前記インタセプト弁とをそれ
ぞれ開度特性に従って連動させて弁の開度調整する再熱
式蒸気タービンにおいて、前記高圧タービンの暖機運転
期間にわたり、高圧弁ケーシングの壁の温度及び中圧弁
ケーシングの壁の温度から、弁棒と前記弁ケーシングの
伸び差を演算し、演算した値をガバナからの開度指令信
号に対しそれぞれ補正し、補正した開度指令信号を前記
蒸気加減弁及び前記インタセプト弁に入力させ、前記蒸
気加減弁及び前記インタセプト弁の開度を調整して運転
することによって、上記目的を達成する。
よりタービンの起動及び運転が行われるが、この発明に
おいては、冷機起動時には、インタセプト弁の弁開度指
令値に対する弁リフトを通常の開度特性より予め低く設
定しておくので、高圧タービン内の再熱蒸気圧力は通常
開度特性より上昇し、高圧タービンの通過蒸気量を多く
して、高圧タービンの暖機運転が充分に行われる。高圧
タービンが充分に暖まった後、インタセプト弁を通常の
弁開度特性に戻し、定格速度まで回転速度を上昇させ、
定格回転速度において運転される。
連動制御によりタービンの起動及び運転が行われるが、
この発明においては、冷機運転時には、高圧弁ケーシン
グの壁の温度及び中圧弁ケーシングの壁の温度から弁棒
と弁ケーシングの伸び差を演算し、演算した値をガバナ
からの開度指令信号に対しそれぞれ補正し、補正した開
度指令信号を前記蒸気加減弁及び前記インタセプト弁に
入力させ、前記蒸気加減弁及び前記インタセプト弁の開
度を調整して運転するので、高圧外部ケーシングの内圧
を高め高圧タービンの通過蒸気量を増加させ、高圧ター
ビンケーシングの暖機が充分に行われる。
だけ絞って運転する制御方法の実施例による再熱式蒸気
タービンの時間とタービン車軸の回転速度との関係を示
す線図である。図1において、横軸は運転時間、縦軸は
タービン回転速度を示す。時間Aで起動し、時間Bでヒ
ートソークを開始する。タービン車軸の回転速度は定格
回転速度の2/3程度の回転速度である。時間Bから時
間Cまでインタセプト弁のトリミングを行い、インタセ
プト弁の弁開度を通常の開度より定められた値に下げて
運転する。時間Cにおいて、暖機運転を解除し、インタ
セプト弁のトリミングを解除し、回転速度を上げ、時間
Dで定格回転速度とする。
ンの制御方法によるインタセプト弁の開度特性を示す図
で、(A)は弁開度指令値と弁リフトとの関係を示す
図、(B)弁開度指令値と高圧タービン再熱圧力との関
係を示す図である。図2(A)において、横軸は弁開度
指令値(%)、縦軸は弁リフト(mm)を示し、インタ
セプト弁の弁リフトを弁開度指令発信時から図1の時間
Cまでの間、特性線22に沿って弁リフトを定め、時間
C経過後に特性線21に沿って通常通り弁リフトを定め
る。その間高圧タービン内の再熱蒸気圧力は、特性曲線
24に沿って再熱蒸気が高められ通常より多い蒸気が流
入し、高圧タービンを温める。時間Cに到達してから再
熱蒸気圧力は、通常通り特性曲線23に沿って運転され
る。このとき、蒸気加減弁の弁リフトは目標とする特性
線に沿って増加し、高圧タービン内再熱圧力は特性曲線
24の値に高められ、高圧タービン内に通過する蒸気量
が増え、メタルを充分に温めることができる。
を補正して運転する実施例による再熱タービンの系統図
である。図3において、図4と同じ部位は同じ符号を付
してある。蒸気タービンの構成は図4と同様なので説明
を省略する。主蒸気止め弁6と蒸気加減弁7は高圧弁ケ
ーシングに収納されており、再熱蒸気止め弁10とイン
タセプト弁11は、中圧弁ケーシングに収納されてい
る。図3の例は、高圧タービンの冷機起動時に、高圧弁
ケーシング壁温検出器27から検出された壁温度を信号
に変換して蒸気加減弁の開度補正演算子30へ入力さ
せ、弁棒と高圧弁ケーシングとの伸び差を演算し、演算
された値をガバナからの開度指令信号29に加えて補正
し、蒸気加減弁開度指令信号32として蒸気加減弁7へ
入力させる。また、再熱蒸気止め弁10に取り付けられ
た中圧弁ケーシング壁温検出器28から検出された壁温
度を信号に変換してインタセプト弁の開度補正演算子3
1に入力させ、弁棒と中圧弁ケーシングとの伸び差を演
算し、演算された値をガバナからの開度指令信号29に
加えて補正しインタセプト弁開度指令信号33としてイ
ンタセプト弁11へ入力させる。
法によるインタセプト弁と蒸気加減弁の開度特性を示す
図で、(A)弁開度指令値と弁リフトとの関係を示す
図、(B)は弁開度指令値と高圧タービン再熱圧力との
関係を示す図である。図4(A)において、高圧弁ケー
シングと弁棒との伸び差により弁開度指令値に対し蒸気
加減弁の弁リフトは特性線41の値であったものを、こ
の発明の補正により特性線42の値に平行移動さる。ま
た、中圧弁ケーシングと弁棒との伸び差により弁開度指
令値に対しインタセプト弁の弁リフトは、特性線44の
値であったものを、この発明の補正により特性線22の
値に平行移動させる。このように運転するので、蒸気加
減弁の弁リフトは目標とする特性線42に沿って増加
し、高圧タービン内再熱圧力は特性曲線43の値から特
性曲線24の値に高められ、高圧タービン内に通過する
蒸気量が増え、メタルを充分に温めることができる。
動時に、インタセプト弁の開度トリミングし、高圧ター
ビンケーシングの暖機に支配的な内圧を高め、高圧ター
ビンの通過蒸気量を増加させ、高圧タービンの暖機が充
分行われるようにする。また、この発明によれば、高圧
タービン冷機起動時に、蒸気加減弁とインタセプト弁へ
のガバナからの弁開度指令値に対し、弁ケーシングの壁
温度から弁棒と弁ケーシングの伸び差を演算して補正す
ることにより、高圧外部ケーシングの暖機に支配的な内
圧を高め、高圧タービンの通過蒸気量を増加させ、高圧
タービンの暖機が充分行われ、ケーシングとタービン車
軸との伸び差を最小に抑えることができる。
気タービンの時間とタービン車軸の回転速度との関係を
示す図である。
御方法によるインタセプト弁の開度特性を示す図で、
(A)は弁開度指令値と弁リフトとの関係を示す図、
(B)は弁開度指令値と高圧タービン再熱圧力との関係
を示す図である。
気タービンの系統図である。
御方法によるインタセプト弁と蒸気加減弁の開度特性を
示す図で、(A)は弁開度指令値と弁リフトとの関係を
示す図、(B)は弁開度指令値と高圧タービン再熱圧力
との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】ボイラから発生する蒸気が蒸気加減弁を介
して供給される高圧タービンと、この高圧タービンから
排出される蒸気が再熱器で再熱され、再熱された蒸気が
インタセプト弁を介して供給される中圧タービンと、低
圧タービンとを備え、前記高圧タービンの冷機起動時
に、前記蒸気加減弁と前記インタセプト弁とをそれぞれ
開度特性に従って連動させて弁の開度調整する再熱式蒸
気タービンにおいて、前記高圧タービンの暖機運転期間
にわたり、前記インタセプト弁の開度を定められた値だ
けその開度特性より絞って運転することを特徴とする再
熱式蒸気タービンの制御方法。 - 【請求項2】ボイラから発生する蒸気が蒸気加減弁を介
して供給される高圧タービンと、この高圧タービンから
排出される蒸気が再熱器で再熱され、再熱された蒸気が
インタセプト弁を介して供給される中圧タービンと、低
圧タービンとを備え、前記高圧タービンの冷機起動時
に、前記蒸気加減弁と前記インタセプト弁とをそれぞれ
開度特性に従って連動させて弁の開度調整する再熱式蒸
気タービンにおいて、前記高圧タービンの暖機運転期間
にわたり、高圧弁ケーシングの壁の温度及び中圧弁ケー
シングの壁の温度から、弁棒と前記弁ケーシングの伸び
差を演算し、演算した値をガバナからの開度指令信号に
対しそれぞれ補正し、補正した開度指令信号を前記蒸気
加減弁及び前記インタセプト弁に入力させ、前記蒸気加
減弁及び前記インタセプト弁の開度を調整して運転する
ことを特徴とする再熱式蒸気タービンの制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14557093A JP3144512B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 再熱式蒸気タービンの運転制御方法 |
DE19944418224 DE4418224A1 (de) | 1993-05-25 | 1994-05-25 | Verfahren zum Steuern einer Nachwärmdampfturbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14557093A JP3144512B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 再熱式蒸気タービンの運転制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06330707A true JPH06330707A (ja) | 1994-11-29 |
JP3144512B2 JP3144512B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=15388175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14557093A Expired - Lifetime JP3144512B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 再熱式蒸気タービンの運転制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3144512B2 (ja) |
DE (1) | DE4418224A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4885299B1 (ja) * | 2010-10-14 | 2012-02-29 | 川崎重工業株式会社 | 蒸気タービン発電システムの起動方法、蒸気タービン発電システム |
JP2012127350A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械の弁を制御する方法及びシステム |
US20170122130A1 (en) * | 2012-12-03 | 2017-05-04 | General Electric Technology Gmbh | Warming arrangement for a power plant |
JP2019522752A (ja) * | 2016-06-21 | 2019-08-15 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGeneral Electric Technology GmbH | タービン加減弁の動的相互作用 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP14557093A patent/JP3144512B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-25 DE DE19944418224 patent/DE4418224A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4885299B1 (ja) * | 2010-10-14 | 2012-02-29 | 川崎重工業株式会社 | 蒸気タービン発電システムの起動方法、蒸気タービン発電システム |
JP2012127350A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械の弁を制御する方法及びシステム |
US20170122130A1 (en) * | 2012-12-03 | 2017-05-04 | General Electric Technology Gmbh | Warming arrangement for a power plant |
JP2019522752A (ja) * | 2016-06-21 | 2019-08-15 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGeneral Electric Technology GmbH | タービン加減弁の動的相互作用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4418224A1 (de) | 1995-03-23 |
JP3144512B2 (ja) | 2001-03-12 |
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