JPH07166811A

JPH07166811A - 蒸気圧力制御装置

Info

Publication number: JPH07166811A
Application number: JP31685993A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ono; 俊彦小野
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】高圧側蒸気配管と低圧側蒸気配管との間に介在
する抽気弁６〜８、変換弁９〜１０を適宜制御すること
により、効率の良い運転および急激な外乱に対する高い
応答性を可能とする。【構成】低圧側蒸気配管２の蒸気圧力を蒸気圧力検出計
１１で検出し、その検出値ｐを蒸気圧力調節器１２と蒸
気圧力監視・演算装置１３とに入力し、蒸気圧力調節器
１２は、ＰＩＤ演算を行って各減圧蒸気流量制御装置１
４〜１８の蒸気流量を調節する。また蒸気圧力監視・演
算装置１３は上記検出値ｐの変化率および変化幅により
順序運転または並列運転の判定を行い、順序運転のとき
には所定の抽気弁６〜８、変換弁９〜１０に順次制御信
号ｃを送出し、並列運転の時には、複数の抽気弁６〜
８、変換弁９〜１０に同時に制御信号ｃを送出し、減圧
蒸気流量制御装置１４〜１８に切換信号ｓを送出して蒸
気流量設定値を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧蒸気系と低圧蒸気
系との間に介在する複数の減圧装置を適宜稼働させるこ
とにより、低圧蒸気系の蒸気圧力を制御する蒸気圧力制
御装置に関し、特に低圧蒸気系の蒸気圧力の状態に基づ
いて前記複数の減圧装置を順序運転または並列運転に切
り換えることにより、効率の良い運転及び急激な外乱に
対する高い応答性の両方が確保できるようにしたもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】複数の減圧装置を有する従来の蒸気圧力
制御装置としては、特開平４─５０４０９号公報に開示
されるようにそれぞれの減圧装置の使用範囲を限定して
各減圧装置１つ１つを順次直列運転して蒸気を減圧させ
る装置や、圧力制御器の下に減圧装置それぞれの負荷比
率を設定することにより、各減圧装置を並列運転して蒸
気を減圧させる装置がある。

【０００３】すなわち、各減圧装置を順次直列運転する
装置は、例えば前記公報に詳述されているように各減圧
装置の運転上限を設定し、低圧蒸気系の圧力が１つの減
圧装置で制御できる範囲の間は１つにて制御を行い、蒸
気発生量が増加してその運転上限に近づくと、ターンア
ップ信号により後段の減圧装置を運転させる。そして、
さらに蒸気発生量が増加すると次段の減圧装置を運転さ
せて、順次減圧装置を稼働させていく。逆に蒸気発生量
が減少したときにはターンダウン信号により不必要な減
圧装置の運転を停止させる。このため、設備を効率的に
使用することができると共に蒸気発生量の微小な単位に
も対応して蒸気圧力の制御をすることができるという利
点がある。

【０００４】これに対し減圧装置を並列運転する圧力制
御装置では、圧力制御装置により減圧装置のそれぞれに
蒸気圧力の負荷比率を設定して蒸気圧力制御装置のすべ
ての減圧装置を常に稼働状態にするため、急激な負荷変
動に敏速に対応して変動を吸収することができるうえ、
蒸気圧力の高負荷に対しても充分対応することができる
という利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記減
圧装置を順序運転する従来技術にあっては、減圧装置の
蒸気流量を１つ１つ順次調整することが必要であるた
め、蒸気圧力の急激な変動、すなわち蒸気圧力の変動量
が１つの減圧装置で対応できる運転上限を越え、且つ蒸
気圧力の変動速度がターンアップまたはターンダウン信
号によって後段の減圧装置を稼働させるスピードより早
い場合には、減圧装置の制御速度が追いつかないため、
必要な低圧蒸気流量の需要に供給量が追従ができず使用
側に外乱を与えてしまうという問題点があった。

【０００６】それに対して、減圧装置を並列運転する従
来技術にあっては、１つの減圧装置にて充分に対応でき
る低負荷の蒸気流量であっても、すべての減圧装置が稼
働するため最適な効率での運転ができないばかりか、そ
れぞれの減圧装置の運転下限の制約から減圧装置が多け
れば多いほど低負荷での運転ができないという問題があ
った。

【０００７】そこでこの発明は、上記従来技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであり、順序運転
により減圧装置を最適な効率で使用し且つ低負荷から高
負荷の蒸気圧力の制御に充分対応しながら、並列運転も
可能とし蒸気圧力の急激な変動により蒸気流量の増減が
必要なときに迅速に対応することができる蒸気圧力制御
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、高圧蒸気系と低圧蒸気系との間に互いに並列に介在
し且つ高圧蒸気系の蒸気を減圧して低圧蒸気系に供給す
る蒸気流量可変な複数の減圧手段と、前記低圧蒸気系の
蒸気圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段
の検出値に基づいて前記各減圧装置毎に指令信号を出力
する流量制御手段と、を備えた蒸気圧力制御装置におい
て、前記圧力検出手段の検出値に基づいて前記蒸気流量
の急激な増減が必要か否かを判定する判定手段と、この
判定手段の判定結果に基づいて前記急激な増減が必要な
場合には前記減圧手段を複数個同時に稼働させる並列運
転状態とし前記の急激な増減が必要でない場合には前記
減圧手段を順次稼働させる順序運転状態とする運転状態
切換手段と、を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】この発明においては、圧力検出手段が低圧蒸気
系の蒸気圧力を検出すると、流量制御手段は前記圧力検
出手段の検出値に基づいて所定の減圧手段に指令信号を
出力する。前記減圧手段はこの指令信号を受けて高圧蒸
気系の蒸気を減圧して低圧蒸気系に供給するので、低圧
蒸気系の圧力は減圧手段によって目標圧力範囲に収まる
ようになる。そして、低圧蒸気系内の蒸気はそれに接続
されている蒸気を必要とする各種装置に蒸気が提供され
る。

【００１０】前記各種装置の蒸気使用量が安定していて
その使用変動量が小さいときには低圧蒸気系内の蒸気流
量の変動が小さく圧力検出手段の検出値の変動が所定圧
力以内であるため、判定手段にて蒸気流量の急激な増減
が必要でないと判定され、運転状態切換手段にて順序運
転状態に切換られる。したがって、前記蒸気の使用量の
増減により低圧蒸気系の蒸気圧力が変化しても圧力の変
動が小さいため、前記順序運転状態を保ちながら流量制
御手段は減圧手段の蒸気流量を増加または減少させる指
令信号を出力して所定の減圧手段を稼働させる。そして
さらに使用量が増加して低圧蒸気系の圧力が低下し１つ
の減圧手段にて充分供給できない流量の蒸気が必要とさ
れると、流量制御手段は順次後段の減圧手段に指令信号
を出力して減圧手段を稼働させ、逆に前記使用量が減少
して１つの減圧手段にて蒸気流量を減圧できるときに
は、流量制御手段は順次減圧手段に指令信号を停止する
順次運転状態を維持する。

【００１１】しかしながら、前記低圧蒸気系に接続され
た各種装置の蒸気の使用量の増減によって低圧蒸気系の
蒸気流量が急変して圧力検出手段の検出値が急変した場
合や変化はゆるやかであっても検出値と蒸気圧力の最適
値との偏差が過大となった場合等には、低圧蒸気系の蒸
気圧力を直ちに安定状態にもどすために蒸気流量の急激
な増減が必要であると判定手段にて判定され、運転状態
切換手段にて並列運転状態に切り換えられる。したがっ
て流量制御手段は複数の減圧手段に対して指令信号を出
力して、複数の減圧手段を同時に運転させる。

【００１２】このような並列運転状態になると、個々の
減圧装置による蒸気流量の増減が同時に働いて単位時間
内の変化流量が増大し高圧蒸気系から低圧蒸気系に供給
される蒸気流量が急激に増加または減少するため、減圧
手段から低圧蒸気発生系への蒸気の供給流量が低圧蒸気
発生系の蒸気を用いる各種装置の蒸気需要流量に速やか
に一致するようになる。そして圧力検出手段の検出値の
急変の解消や最適値との偏差が小さくなると、判定手段
にて蒸気流量の急激な増減が必要でないと判定され、運
転状態切換手段にて順序運転状態に切換られ流量制御手
段は不要な減圧手段に対する指令信号の出力を停止す
る。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の実施例を示す系統図である。す
なわち図１に示すように高圧側蒸気配管１と低圧側蒸気
配管２との間に並列に複数の抽気弁６〜８および複数の
変換弁９〜１０が介在して高圧側蒸気配管１からの蒸気
が減圧しつつ低圧側蒸気配管２に供給されるようになっ
ている。また、抽気弁６〜８の上流側には発電機３〜５
が配設されていて高圧側蒸気配管１から低圧側蒸気配管
２に供給される蒸気を利用して発電が行われるようにな
っている。

【００１４】そして、上記各抽器弁６〜８と各変換弁９
〜１０のそれぞれに対応して減圧蒸気流量制御装置１４
〜１８が設けられている。各減圧蒸気流量制御装置１４
〜１８は蒸気圧力調節器１２が出力する調節信号を受け
て、後述する減圧するための蒸気流量の指令信号ｉ１〜
ｉ５を抽器弁６〜８と変換弁９〜１０に出力するように
なっている。

【００１５】抽気弁６〜８および変換弁９〜１０の下流
側には、減圧蒸気流量計１９〜２３が設けられて、これ
ら減圧蒸気流量計１９〜２３は抽気弁６〜８および変換
弁９〜１０にて高圧側蒸気配管の蒸気を減圧させ低圧側
蒸気配管に供給する蒸気流量の時々刻々の流量を測定し
て、その測定値ｄ１〜ｄ５を後述の蒸気圧力監視・演算
装置１３と各減圧蒸気流量制御装置１４〜１８に供給す
るようになっている。そして各減圧蒸気流量制御装置１
４〜１８は、その測定値ｄ１〜ｄ５と予め設定された蒸
気流量設定値とを比較照合しながら減圧蒸気流量の制御
を実行するようになっている。

【００１６】低圧側蒸気配管２には蒸気圧力検出計１１
が接続されていて、この蒸気圧力検出計１１の出力側は
蒸気圧力調節器１２と蒸気圧力監視・演算装置１３とに
接続していて、蒸気圧力検出計１１が低圧側蒸気配管２
内の圧力を検出すると、その圧力検出値ｐが蒸気圧力検
出器１２と蒸気圧力監視・演算装置１３と、に供給され
るようになっている。

【００１７】さらに蒸気圧力調節器１２の出力側は各減
圧蒸気流量制御装置１４〜１８に接続されており、蒸気
圧力検出計１１の検出値ｐに基づいてＰＩＤ演算を行
い、調節信号ｐｓを減圧蒸気流量制御装置１４〜１８に
供給するようになっている。蒸気圧力監視・演算装置１
３は各蒸気流量計１９〜２３の測定値ｄ１〜ｄ５に基づ
いて抽気弁６〜８、変換弁９〜１０に対して制御信号ｃ
１〜ｃ５を供給または供給を停止をすることにより抽気
弁６〜８、変換弁９〜１０の運転制御を行うようになっ
ている。

【００１８】同時に蒸気圧力監視・演算装置１３は蒸気
圧力検出計１１の検出値を監視して、上記制御信号ｃ１
〜ｃ５の出力または停止により抽気弁６〜８および変換
弁９〜１０を順序運転または並列運転に運転状態を切り
換え、そして減圧蒸気流量制御装置に対して切換信号ｓ
１〜ｓ５を出力して、減圧蒸気流量制御装置１４〜１８
の設定値を切り換えるようになっている。

【００１９】図２は図１の抽気弁６、減圧蒸気流量制御
装置１４、減圧蒸気流量計１９、蒸気圧力検出計１１、
蒸気圧力調節器１２、蒸気圧力監視・演算装置１３の説
明図である。なお図１の他、抽気弁７〜８および変換弁
９〜１０、減圧蒸気流量制御装置１５〜１８、減圧蒸気
流量計２０〜２３も同様に上記抽気弁６、減圧蒸気流量
制御装置１４、減圧蒸気流量計１９と同じ機能を有して
いるので図示は省略する。

【００２０】減圧蒸気流量制御装置１４は、順序運転関
数が格納されている記憶装置１４ａと、並列運転関数が
格納されている記憶装置１４ｂと、常閉接点ｃ₁側の出
力を記憶装置１４ａに入力し常開接点ｏ₁側の出力を記
憶装置１４ｂに入力する切換スイッチＳＨ₁と、記憶装
置１４ａまたは記憶装置１４ｂが出力する抽気弁６の蒸
気流量と蒸気流量計１９の出力する測定値ｄ１と入力さ
れて、それらの値を比較照合して抽気弁６に出力する減
算器１４ｃと、を備えている。そして、蒸気圧力監視・
演算装置１３からの切換信号ｓ１により常閉接点ｃ₁か
ら常開接点ｏ₁に切り換えて、蒸気圧力調節器１２の出
力する調節信号ｔを記憶装置１４ｂに入力して蒸気流量
設定値の再設定を行っている。

【００２１】減圧蒸気流量制御装置１５〜１８も上記減
圧蒸気流量制御装置１４と同様に、切換信号ｓ２〜ｓ５
により常閉接点ｏ₁〜ｏ₅を常開接点ｃ₁〜ｃ₅側に切
り換え、記憶装置１５ａ〜１８ａに格納されている順序
運転関数から記憶装置１５ｂ〜１８ｂに格納されている
並列運転関数に上記圧力調節器１２から入力される調節
信号ｐｓの設定値を切り換える切換スイッチＳＨ₂〜Ｓ
Ｈ₅を備えている。

【００２２】蒸気圧力監視・演算装置１３には蒸気圧力
検出器１１の変化率を判定する判定回路１３ａと、この
判定回路１３ａの判定結果を受けて減圧蒸気流量制御装
置１４に切換信号ｓ１および抽気弁６に制御信号ｃ１を
出力する運転状態切換回路１３ｂを備えている。蒸気圧
力監視・演算装置１３は蒸気圧力検出計１１の検出値が
判定回路１３ａに入力されるようになっていて、その判
定回路１３ａは上記検出値の変化がゆるやかであり、予
め蒸気圧力設定値に基づいて設定した蒸気圧力の変化上
限および下限範囲で蒸気圧力の検出値が推移していると
きには順序運転と判定し、運転状態切換回路１３ｂに判
定結果を入力する。そして運転状態切換回路１３ｂは高
圧側蒸気配管が供給する蒸気流量に応じて所定の抽気弁
および変換弁に制御信号ｃ１〜ｃ５を順次出力して抽気
弁および変換弁を順次稼働させるようになっている。

【００２３】さらに判定回路１３ａは、上記検出値の変
化率を演算し蒸気圧力が急激に変動して変化率が高い場
合、または蒸気圧力が徐々に変化して蒸気圧力の変化上
限および下限に到った場合は並列運転と判定し、運転状
態切換回路１３ｂに判定結果を入力する。運転状態切換
回路１３ｂは所定の抽気弁および変換弁に同時に制御信
号ｃ１〜５を出力して抽気弁および変換弁を一斉に稼働
させて並列運転さる。同時に減圧蒸気流量制御装置１４
〜１８に切換信号ｓ１〜ｓ５が入力されると、この切換
信号により減圧蒸気流量制御装置１４〜１８は切換スイ
ッチＳＨ₁〜ＳＨ₅を常閉接点ｏ₁〜ｏ₅を常開接点ｃ
₁〜ｃ₅側に切り換えて流量設定値を記憶装置１４ｂ〜
１８ｂに格納してある並列制御関数を読み出し、蒸気圧
力調節器１２の調節信号ｐｓが再設定されて演算器１４
ｃに入力して抽気弁および変換弁との間でフィードバッ
ク制御を行う。

【００２４】次に本発明の動作を図３のタイムチャー
ト、図４、図５、図６のフローチャートを用いて説明す
る。図３は縦軸に低圧側蒸気配管の蒸気圧力値、横軸に
時間軸をとり、ｔ１〜ｔ１０は各時間にて蒸気圧力検出
計にて測定された検出値を示している。ＳＴは蒸気圧力
調節器１２および蒸気圧力監視・演算装置１３の判定回
路１３ｂに設定されている正常圧力設定値であり、圧力
上限ＭＸ、圧力下限ＭＩは判定回路１３ｂにて判定され
る圧力の上限および下限である。

【００２５】図４は、蒸気圧力監視・演算装置１３の判
定回路１３ａでの動作を示しており、図５は運転状態切
換回路１３ｂでの順序運転状態に切り換える動作、図６
は並列運転状態に切り換える動作を示したフローチャー
トである。図４のステップ１００では蒸気圧力検出計１
１の検出値ｐの変化率Δｐが演算され、次いでステップ
２００に移行して“（Δｐ）＞α”の判定を行って、検
出値ｐの変化率Δｐが規定値α以上か否か判断し、ＹＥ
Ｓのときにはステップ５００に移行し並列処理を行いメ
ンプログラムに復帰するが、ＮＯのときにはステップ３
００に移行して検出値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下限ＭＩ
の間にあるか否か判断する。ステップ３００の判定がＹ
ＥＳのときには、ステップ４００にて順序処理を行い、
ＮＯのときにはステップ５００に移行し並列処理を行い
メンプログラムに復帰する。

【００２６】図５のＳＵＭは低圧側蒸気配管の蒸気発生
量総和を示しており、ＪＯ１〜ＪＯ５はそれぞれ抽気弁
６〜８、変換弁９〜１０の蒸気流量であり、ＭＡＸ１〜
ＭＡＸ５は運転上限蒸気量を示している。なおここでは
抽気弁６〜８、変換弁９〜１０は、抽気弁６〜８、変換
弁９〜１０の順に減圧の効率が低くなっていると仮定す
る。したがって図５の順序運転フローチャートでは効率
のよい抽気弁６から順に稼働させるようにしている。す
なわちステップ４０１で蒸気圧力監視・演算装置１３の
運転状態切換回路１３ｂが並列運転状態か否か判定し、
順序運転状態であればステップ４０３に移行するが、並
列運転状態から順序運転状態に切り換えるのであればＹ
ＥＳであるのですべての抽気弁および変換弁の蒸気発生
量ＪＯ１〜ＪＯ５を足し合わせて蒸気発生量総和ＳＵＭ
を演算して、ステップ４０３に移行し蒸気発生量総和Ｓ
ＵＭから抽気弁６の運転上限蒸気量ＭＡＸ１を減算す
る。これにより、ステップ４０４にて“ＳＵＭ＞０”を
判定することで抽気弁６にて低圧側蒸気配管に供給され
る蒸気圧力を減圧でるか否か判定できる。そしてＮＯの
場合は抽気弁６のみで減圧できると判定できるので、ス
テップ４０５に移行して制御信号ｃ１を出力して抽気弁
６を稼働させる。ＹＥＳの場合は、ステップ４０６に移
行してさらに蒸気発生量総和ＳＵＭから抽気弁７の運転
上限蒸気量ＭＡＸ２を減算する。これにより、ステップ
４０７にて“ＳＵＭ＞０”を判定することで抽気弁６と
抽気弁７にて低圧側蒸気配管に供給される蒸気圧力を減
圧でるか否か判定できる。そしてＮＯの場合は抽気弁６
および抽気弁７にて減圧できるので、ステップ４０８に
移行して制御信号ｃ１、ｃ２を出力して抽気弁６と抽気
弁７を稼働させる。

【００２７】このように、ステップ４０４にて抽気弁６
のみで減圧できるか判定し、できない場合はステップ４
０６にて抽気弁７を増やして２つの抽気弁６、７にて減
圧できるか判断する。以降、“ＳＵＭ＞０”を判定しな
がら順次抽気弁８、変換弁９〜１０の順で増やして、
“ＳＵＭ＞０”がＮＯの場合は所定の制御信号ｃ１〜ｃ
５を出力して順序運転を行う。

【００２８】図６のステップ５０１は検出値ｐの時間ｔ
と時間ｔ−１を比較することで圧力検出値ｐが減圧して
いるか否か判定している。圧力が増加しているときには
ｐ（ｔ）＞ｐ（ｔ−１）であるからステップ５０２に移
行して、制御信号ｃ１〜ｃ５を出力してすべての抽気弁
および変換弁を稼働させ、切換信号ｓ１〜ｓ５を出力し
てすべての減圧蒸気流量制御装置を並列運転関数に切り
換える。

【００２９】しかしステップ５０１にて圧力が減圧して
いるときには、現在稼働中の抽気弁６〜８および変換弁
９〜１０を同時に稼働させて並列運転を行う必要がある
ので、ステップ５０３以下、順序運転で最後に稼働する
変換弁１０から稼働状態を判定する。すなわちステップ
５０３にて制御信号ｃ５が出力中であれば、制御信号ｃ
１〜ｃ５まで出力されているので、ステップ５０２に移
行して、制御信号ｃ１〜ｃ５を出力してすべての抽気弁
６〜８および変換弁９〜１０を稼働させ、切換信号ｓ１
〜ｓ５を出力してすべての減圧蒸気流量制御装置１４〜
１８を並列運転関数に切り換える。

【００３０】しかしステップ５０３にてＮＯであれば、
ステップ５０４に移行して制御信号ｓ４を出力中か否か
判断し、制御信号ｃ４が出力中であれば、制御信号ｃ１
〜ｃ４まで出力されているので、ステップ５０５に移行
して制御信号ｃ１〜ｃ４を出力して抽気弁７〜８および
変換弁９〜１０を稼働させ、切換信号ｓ１〜ｓ４を出力
して減圧蒸気流量制御装置１５〜１８を並列運転関数に
切り換える。

【００３１】以下、制御信号の出力状態を見て、現在稼
働中の抽気弁および変換弁を同時に稼働させて並列運転
処理を行い、メインプログラムに復帰する。今、図１の
構成にて抽気弁６〜８、変換弁９〜１０が高圧側蒸気配
管１と低圧側蒸気配管２の間に並列に接続され、図３の
ｔ０の時点では抽気弁６が稼働して高圧側蒸気配管１の
蒸気を減圧しているとすると、減圧蒸気流量制御装置１
４の切換スイッチＳＨ₁は常閉接点ｃ₁の順序運転関数
側に倒されており、蒸気圧力監視・演算装置１３は抽気
弁６に対して制御信号ｃ１を出力し、蒸気圧力調節器１
２は正常圧力設定値ＳＴと蒸気圧力検出計の測定値とを
比較してＰＩＤ演算を行いその結果を調節信号ｐｓとし
て減圧蒸気流量制御装置１４に入力している。この蒸気
圧力調節装置１２からの調節信号ｐｓを受けて、減圧蒸
気流量制御装置１４は記憶装置１４ａに格納してある順
序運転関数を読み出して蒸気流量を算出し、抽気弁６に
制御信号ｃ１として出力している。蒸気流量計１９は抽
気弁６が減圧する蒸気流量を時々刻々と測定してその測
定値ｄ１を減圧蒸気流量制御装置１４の減算器１４ｃに
入力して、抽気弁６の減圧流量を減算器１４ｃにてフィ
ードバック制御している。

【００３２】図３の時間ｔ１において、低圧側蒸気配管
の蒸気使用量が減少して系内の蒸気圧力負荷が増加し正
常圧力設定値ＳＴより上昇すると、図４のスッテップ１
００にて蒸気圧力監視・演算装置１３にて時間ｔ０と時
間ｔ１の圧力検出値ｐの変化率を演算して、ステップ２
００にて判定回路１３ａは圧力変化率大か否か判定し
て、変化率が小さいのでステップ３００に移行して、圧
力検出値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下限ＭＩに至っている
か判定してＹＥＳであるので、ステップ５００に移行し
て順序運転処理を行う。

【００３３】すなわち図５の順序運転フローチャートの
ステップ４０１にて並列運転状態か否か判定し、ＮＯで
あるのでステップ４０３にて低圧側蒸気配管の蒸気発生
量総和ＳＵＭから抽気弁６の運転上限である蒸気流量Ｍ
ＡＸ１を減算したものを蒸気発生量総和ＳＵＭとする。
これはステップ４０４にて、蒸気発生量総和ＳＵＭが
“０”以上か否か判定することで、抽気弁６にて低圧側
蒸気配管の蒸気を減圧できるか否かを判定する。

【００３４】ここで抽気弁６のみで減圧できる場合はス
テップ４０５に移行するが、抽気弁６にて蒸気の減圧運
転状態を保ち、抽気弁６の運転上限を越えた蒸気が高圧
蒸気発生系から蒸気が供給され、蒸気発生量総和ＳＵＭ
が“０”以上と判定されると、ステップ４０６に移行し
蒸気発生量総和ＳＵＭからさらに抽気弁７の運転上限の
蒸気流量ＭＡＸ２を減算したものを蒸気発生量総和ＳＵ
Ｍと設定する。これにより、ステップ４０７にて蒸気発
生量総和ＳＵＭが“０”以上か否か判定することで、抽
気弁６および抽気弁７にて低圧側蒸気配管の蒸気を減圧
できるか否かを判定する。

【００３５】ステップ４０７にて低圧側蒸気配管の蒸気
が抽気弁６および抽気弁７にて減圧できると判定される
とステップ４０８に移行して抽気弁６および抽気弁７に
対して制御信号ｃ１およびｃ２を出力して稼働状態にし
てメインプログラムに復帰する。このようにして、低圧
側蒸気配管２の蒸気発生量総和ＳＵＭと抽気弁および変
換弁の運転上限の蒸気流量を比較することで後段または
前段の抽気弁および変換弁へ順次制御信号ｃ１〜ｃ５を
出力して、順序運転を行う。

【００３６】図３の時間ｔ２において、低圧側蒸気配管
２の圧力検出値ｐは正常を保ち、上記時間ｔ１と同様に
抽気弁６および抽気弁７を稼働させ、減圧蒸気流量制御
装置１５は蒸気圧力調節器１２の設定値と順序運転関数
に基づき抽気弁７の蒸気流量制御をしながら蒸気流量計
２０の測定値に基づいてフィードバック制御を行ってい
る。

【００３７】しかし、時間ｔ２から低圧側蒸気配管２の
蒸気使用量が急増し、系内の蒸気圧力負荷が急減する
と、時間ｔ３において蒸気圧力監視・演算装置１３は圧
力検出値ｐの変化率が規定値を越えたと判断して並列運
転状態に切り換える。すなわち図４のステップ２００に
てＹＥＳと判定されるため、スッテプＳ５００に移行し
並列運転処理を行う。

【００３８】図６は並列処理のフローチャートであり、
ステップ５０１にて蒸気圧力が減少しているか否か判定
し、ＹＥＳであるのでステップ５０３に移行して蒸気圧
力監視・演算装置１３が制御信号ｃ５を出力しているか
否か判定し、時間ｔ３では抽気弁６と抽気弁７に対して
制御信号ｃ１、制御信号ｃ２を出力しており、ＮＯであ
るのでステップ５０４に移行し制御信号ｃ４を出力して
いるか否か判定し、ＮＯであるのでステップ５０８まで
移行する。ステップ５０８で制御信号ｃ２を出力してい
るか否か判定し、ＹＥＳであるのでステップ５０９に移
行して抽気弁６と抽気弁７に対して制御信号ｃ１、制御
信号ｃ２を出力しまた減圧蒸気流量制御装置１４、減圧
蒸気流量制御装置１５に切換信号ｓ１、切換信号ｓ２を
出力し、メインプログラムに復帰する。

【００３９】このとき、減圧蒸気流量制御装置１４、減
圧蒸気流量制御装置１５は切換信号ｓ１、切換信号ｓ２
により切換スイッチＳＨ₁、切換スイッチＳＨ₂を常閉
接点ｏ側の順序運転関数から常開接点ｃに切り換えるた
め、並列運転関数にて蒸気圧力調節器１２から入力され
る設定値を演算し、再設定された蒸気流量設定値を減圧
蒸気流量制御装置１４は抽気弁６に対して出力し、蒸気
流量系１９の測定値に基づいてフィードバック制御をお
こない、同時に減圧蒸気流量制御装置１５も再設定され
た蒸気流量設定値を抽気弁７に対して出力し、蒸気流量
系２０の測定値に基づいてフィードバック制御を行う。
したがって抽気弁６、抽気弁７の蒸気流量を増やして、
並列運転状態を保つため、高圧蒸気発生系から供給され
る蒸気流量が急激に増加して、低圧側蒸気配管の急激な
圧力低下を吸収する。

【００４０】そして時間ｔ３から即時に蒸気圧力が安定
して時間ｔ４にて、圧力変化率が小さくなり、蒸気圧力
検出系の検出値が圧力上限と圧力下限の間に安定するた
め、図４のステップ１００、ステップ３００にて判定さ
れ、ステップ４００に移行して順序運転処理を行い、並
列運転状態から順序運転状態に切り換わる。すなわち図
５にてのステップ４０１にて並列運転状態か否か判定さ
れ、ＹＥＳであるので、ステップ４０２に移行して低圧
側蒸気配管の蒸気発生総和ＳＵＭを抽気弁６〜変換弁１
０の発生蒸気量ＪＯ１〜ＪＯ５に加算して求める。時間
ｔ４では、抽気弁６、抽気弁７が稼働しているので、時
間ｔ４の時点で蒸気流量計１９にて測定される発生蒸気
量ＪＯ１と蒸気流量計２０にて測定される発生蒸気量Ｊ
Ｏ２が加算され、ステップ４０３に移行して抽気弁６の
運転上限蒸気量ＭＡＸ１が減算され、ＳＵＭに設定され
る。そしてステップ４０４にて“ＳＵＭ＞０”を判定す
ることで、時間ｔ４で抽気弁６と抽気弁７にて並列運転
しながら減圧している蒸気流量の和が抽気弁６のみで、
対応できるか否かを判定する。

【００４１】この場合、抽気弁６と抽気弁７にて順序運
転して減圧していた高圧側蒸気配管１の圧力が低圧側蒸
気配管２の急激な減圧により並列運転に切り換え、流量
を急激に増やしたのであるから、当然減圧する流量が減
ったのであるからステップ４０４では抽気弁６にて充分
減圧可能でありＮＯと判定され、ステップ４０５に移行
して抽気弁６に対して制御信号ｃ１を出力する。したが
って稼働中であった抽気弁７は制御信号が出力されない
ため停止され、切換信号ｓ１、ｓ２が出力されないため
切換スイッチＳＨ₁、切換スイッチＳＨ₂が常開接点ｏ
から常閉設定ｃに切り換わるため順序運転関数にて蒸気
流量の設定値が算出される。

【００４２】そして時間ｔ４から低圧側蒸気配管の蒸気
使用量が急激に減って、系内の蒸気圧力が急激に上昇す
ると時間ｔ５にて蒸気圧力監視・演算装置１３は圧力変
化率が規定値を越えたと判断して並列運転状態に切り換
える。すなわち図４のステップ２００にてＹＥＳである
ため、ステップ５００に移行して並列運転処理を行う。

【００４３】そして図６のステップ５０１にて蒸気圧力
が減少しているか否か判定し、蒸気圧力が増加している
ので、ステップ５０２に移行して制御信号ｃ１〜ｃ５を
出力してすべての抽気弁６〜８および変換弁９〜１０を
稼働させ、抽気弁６〜変換弁１０を並列運転させる。ま
た、減圧蒸気流量制御装置１４〜減圧蒸気流量制御装置
１８に対して切換信号ｓ１〜ｓ５を出力し、すべての切
換スイッチＳＨ₁〜ＳＨ₅を常閉接点ｃから常開接点ｏ
に切り換える。

【００４４】これにより、蒸気圧力調節器１２は正常圧
力設定値ＳＴと時間ｔ５にて検出された圧力を比較して
ＰＩＤ演算し、蒸気圧力を徐々に減少させる設定値を減
圧蒸気流量制御装置１４〜１８に入力し、並列運転関数
にて設定値に基づき蒸気流量設定値が算出される。した
がって、減圧蒸気流量制御装置１４〜１８から抽気弁６
〜変換弁１０に対して蒸気流量を減少させる流量設定値
が入力されるため、急激に上昇した蒸気圧力の変動が即
時に吸収される。

【００４５】そして抽気弁６〜変換弁１０にて並列運転
を続け、時間ｔ６において蒸気圧力監視・演算装置１３
の判定回路１３ａにて外乱が落ち着いたと判断される。
すなわち図４のステップ２００にて圧力変化率が大きい
か否判断し、ＮＯであるのでステップ３００に移行して
圧力検出値ｐが圧力の上限ＭＸと下限ＭＩの間を推移し
ているか否を判定して、ＹＥＳであるのでステップ５０
０に移行して順序運転処理を行い、メインプログラムに
復帰する。

【００４６】つまり、図５のステップ４０１にて並列運
転状態か否か判定され、ＹＥＳであるので、ステップ４
０２に移行して低圧側蒸気配管の蒸気発生総和ＳＵＭを
抽気弁６〜変換弁１０の発生蒸気量ＪＯ１〜ＪＯ５を加
算して求める。時間ｔ６では、抽気弁６〜変換弁１０す
べてが稼働しているので、時間ｔ６の時点で蒸気流量計
１９〜蒸気流量計２０にて測定される発生蒸気量ＪＯ１
〜ＪＯ５の総和が加算され、ステップ４０３に移行して
抽気弁６の運転上限蒸気量ＭＡＸ１が減算され、ＳＵＭ
に設定される。そしてステップ４０４にて“ＳＵＭ＞
０”を判定することで、時間ｔ６ですべての抽気弁およ
び変換弁にて並列運転しながら減圧している蒸気流量の
総和が抽気弁６のみで対応できるか否か判定する。

【００４７】この場合、抽気弁６にて順序運転して減圧
してた高圧側蒸気配管１の圧力が低圧側蒸気配管２の急
激な増圧により並列運転に切り換え、流量を急激に減ら
したのであり、減圧する流量が急激に増えて抽気弁６、
抽気弁７にて減圧できる蒸気流量の運転上限の和を越え
ているとすると、ステップ４０４では抽気弁および変換
弁１の運転上限を越えているので“ＳＵＭ＞０”がＹＥ
Ｓと判定され、ステップ４０６に移行して蒸気発生量総
和ＳＵＭからさらに抽気弁７の運転上限蒸気量ＭＡＸ２
が減算され、ステップ４０７にて蒸気圧力が抽気弁６と
抽気弁７にて減圧できる運転上限蒸気量の和を越えてい
るため、“ＳＵＭ＞０”がＹＥＳと判定され、ステップ
４０９に移行する。ステップ４０９にて抽気弁８の運転
上限蒸気量ＭＡＸ３が減算され、並列運転している抽気
弁６〜変換弁１０の減圧する蒸気流量の総和が抽気弁
６、抽気弁７、抽気弁８の運転上限蒸気量の総和より少
ないため、ステップ４１０にて“ＳＵＭ＞０”がＮＯと
判定され、ステップ４１１に移行して抽気弁６、抽気弁
７、抽気弁８に対して制御信号ｃ１、制御信号ｃ２、制
御信号ｃ３をそれぞれ出力する。したがって稼働中であ
った変換弁９、変換弁１０は制御信号が出力されないた
め運転が停止され、切換信号ｓ１〜ｓ５が出力されない
ため切換スイッチＳＨ₁〜切換スイッチＳＨ₅が常開接
点ｏか常閉設定ｃに切り換わるため順序運転関数にて蒸
気流量の設定値が算出される。そしてメインプログラム
に復帰する。

【００４８】時間ｔ７では、蒸気圧力検出計の検出値が
圧力上限ＭＸを越え、蒸気圧力監視・演算装置１３にて
並列運転状態に切換られる。すなわち図４のステップ１
００にて蒸気圧力の圧力変化率が大きいか否か判断さ
れ、ＮＯであるのでステップ３００に移行して圧力検出
値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下限ＭＩの間を推移している
か否か判定され、圧力上限ＭＸを越えているのでステッ
プ５００に移行して並列運転処理を行いメインプログラ
ムに復帰する。

【００４９】並列運転処理では図６のステップ５０１に
て圧力が減少しているか否か判定し、ＮＯであるのでス
テップ５０２に移行して、すべての抽気弁６〜８、変換
弁９〜１０に対して制御信号ｃ１〜ｃ５を出力し同時に
稼働させ、すべての減圧蒸気流量制御装置１４〜１８に
対して切換信号ｓ１〜ｓ５を出力して、切換スイッチＳ
Ｈ₁〜ＳＨ₅を常開接点ｏ側から常閉接点ｃ側に切り換
える。

【００５０】これにより、蒸気圧力調節器１２は正常圧
力設定値ＳＴと時間ｔ５にて検出された圧力を比較して
ＰＩＤ演算し、蒸気圧力を徐々に減少させる設定値を減
圧蒸気流量制御装置１４〜１８に入力し、並列運転関数
にて設定値に基づき蒸気流量設定値が算出される。した
がって、減圧蒸気流量制御装置１４〜１８から抽気弁６
〜変換弁１０に対して蒸気流量を減少させる流量設定値
が入力されるため、蒸気圧力の上昇カーブが下降カーブ
に落ち着き、蒸気圧力検出値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下
限ＭＩの間に落ち着く。

【００５１】そして蒸気圧力検出値ｐが圧力上限ＭＸと
圧力下限ＭＩの間になると、時間ｔ８において図４のス
テップ２００およびステップ３００にて、蒸気圧力の変
化率と蒸気圧力検出値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下限ＭＩ
の間を推移しているか判定され、ステップ４００に移行
して順序運転処理を行いメインプログラムに復帰する。

【００５２】こうように、蒸気圧力監視・演算装置１３
は蒸気圧力検出計１１にて検出される蒸気圧力の変化率
と変化幅を監視しながら判定を行い、順序運転と並列運
転の切り換えを行う。これにより、高圧側蒸気配管１と
低圧側蒸気配管２との間に介在する抽気弁６〜８および
変換弁９〜１０を適宜に稼働させて、蒸気圧力の変化率
が小さく、蒸気圧力検出値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下限
ＭＩの間を推移しているときには順序運転を行い、上記
蒸気圧力の変化率が大きく、蒸気圧力検出値ｐが圧力上
限ＭＸまたは圧力下限ＭＩを越えた時には並列運転を行
って、効率の良い運転および急激な外乱に対する高い応
答性の両方が確保できるようにしたものである。

【００５３】時間ｔ９では、時間ｔ７と同様に蒸気圧力
検出値ｐが圧力下限より減少し、蒸気圧力監視・演算装
置１３にて並列運転状態に切換られる。すなわち図４の
ステップ２００にて蒸気圧力の圧力変化率が大きいか否
か判断され、ＮＯであるのでステップ３００に移行して
圧力検出値ｐが圧力上限ＭＸと圧力下限ＭＩの間を推移
しているか否か判定され、圧力下限ＭＩを越えているの
でステップ５００に移行して並列運転処理を行いメイン
プログラムに復帰する。

【００５４】このように、蒸気圧力監視・演算装置１３
は蒸気圧力の変化率と変化幅を監視しながら判定を行
い、順序運転と並列運転の切り換えを行う。ここで本発
明の実施例にあっては、高圧側蒸気配管１が請求項１の
高圧蒸気発生系に対応し、低圧側蒸気配管２が低圧蒸気
系に対応し、これらの間に介在する抽気弁６〜８および
変換弁９〜１０が減圧手段に対応している。蒸気圧力検
出器１１は低圧蒸気系の圧力を検出する圧力検出手段で
あり、蒸気圧力調節器１２が流量制御手段に対応し、指
令信号である調節信号ｓ１〜ｓ５を出力している。蒸気
圧力監視・演算手段１３に内設された判定回路１３ａは
蒸気圧力の検出値を受けて蒸気流量の急激な増減が必要
か否判定する判定手段であり、その判定結果により運転
状態を切り換える運転状態切換回路１３ｂは運転状態切
換手段である。

【００５５】尚、本発明の実施例では各演算装置等をア
ナログ回路で構成した場合について説明したがこれに限
定されるものではなく、例えばマイコン等を用いてソフ
トウェアにて実施することも可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の蒸
気圧力制御装置によれば、低圧蒸気系の圧力の変動を常
に監視しそれに基づいて減圧装置の運転状態を順序運転
状態と並列運転状態との間で切り換えるようにした。低
圧蒸気系の蒸気圧力の変動が小さいときには、順序運転
にして減圧装置の使用効率を上げ且つ蒸気発生量の微小
な単位にも対応して蒸気圧力の制御を行うことができ、
低圧蒸気系の蒸気圧力の変動が大きい場合や、蒸気圧力
の最適値との偏差が過大になったとき等には、並列運転
に切り換えて急激な変動に敏速に対応して変動を早急に
吸収することができるから、効率の良い運転および急激
な外乱に対する高い応答性の両方が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す系統図である。

【図２】図１の説明図である。

【図３】本発明の実施例の動作を説明するタイムチャー
トである。

【図４】図１の判定回路１３ａの動作を説明するフロー
チャートである。

【図５】図１の運転状態切換回路１３ｂの順序運転状態
の動作を説明するフローチャートである。

【図６】図１の運転状態切換回路１３ｂの並列運転状態
の動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１高圧側蒸気配管２低圧側蒸気配管３〜５発電機６〜８抽気弁９〜１０変換弁１１蒸気圧力検出計１２蒸気圧力調節器１３蒸気圧力監視・演算装置１３ａ判定回路１３ｂ運転状態切換回路１４〜１８減圧蒸気流量制御装置１４ａ〜１８ａ記憶装置１１４ｂ〜１８ｂ記憶装置２１４ｃ〜１８ｃ減算器ＳＨ₁〜ＳＨ₅ 切換スイッチ１９〜２３蒸気流量計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧蒸気系と低圧蒸気系との間に互いに
並列に介在し且つ高圧蒸気系の蒸気を減圧して低圧蒸気
系に供給する蒸気流量可変な複数の減圧手段と、前記低
圧蒸気系の蒸気圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧
力検出手段の検出値に基づいて前記各減圧装置毎に指令
信号を出力する流量制御手段と、を備えた蒸気圧力制御
装置において、前記圧力検出手段の検出値に基づいて前
記蒸気流量の急激な増減が必要か否かを判定する判定手
段と、この判定手段の判定結果に基づいて前記急激な増
減が必要な場合には前記減圧手段を複数個同時に稼働さ
せる並列運転状態とし前記の急激な増減が必要でない場
合には前記減圧手段を順次稼働させる順序運転状態とす
る運転状態切換手段と、を設けたことを特徴とする蒸気
圧力制御装置。