JPH0814005A - Radial turbine power generating device - Google Patents
Radial turbine power generating deviceInfo
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- JPH0814005A JPH0814005A JP14794694A JP14794694A JPH0814005A JP H0814005 A JPH0814005 A JP H0814005A JP 14794694 A JP14794694 A JP 14794694A JP 14794694 A JP14794694 A JP 14794694A JP H0814005 A JPH0814005 A JP H0814005A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、石油化学プラント、鉄
鋼業及び燃料電池を用いた発電プラント等の分野におい
て、発生するガスによってラジアルタービンを駆動し発
電するための、ラジアルタービン発電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radial turbine power generator for driving a radial turbine by a generated gas to generate electric power in fields such as a petrochemical plant, a steel industry and a power plant using a fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】石油化学プラント、鉄鋼業及び燃料電池
を用いた発電プラント等の分野においては、発生する高
温高圧のガスのエネルギを有効利用するため、そのガス
をラジアルタービンに導き、これを駆動して発電を行
い、所内電力及び外部への電力供給に用いている。2. Description of the Related Art In the fields of petrochemical plants, iron and steel industries, power plants using fuel cells, etc., in order to effectively use the energy of the generated high temperature and high pressure gas, the gas is guided to a radial turbine and driven. The electricity is then generated and used to supply on-site power and external power.
【０００３】このようなラジアルタービン発電装置とし
ては、本出願人により図６に示す装置が提案されてい
る。即ち、この装置は発電機２１と結合した単段のラジ
アルタービン２２を備え、このラジアルタービン２２の
内部には、空圧シリンダ２３によって開閉され、吸込圧
力を一定に保つタービンノズル２４が設けてある。空圧
シリンダ２３には、ピストンの両側の空間の各々に連通
するように管路４１，４２が接続してあり、この管路４
１，４２の他端は、空気源４３に通じる電磁式４方切換
弁４４に接続している。また、空圧シリンダ２３には、
そのピストンの位置を検出する開度発振器４５が取付け
てある。As such a radial turbine power generator, an apparatus shown in FIG. 6 has been proposed by the applicant of the present invention. That is, this apparatus includes a single-stage radial turbine 22 connected to a generator 21, and inside the radial turbine 22, a turbine nozzle 24 that is opened / closed by a pneumatic cylinder 23 and keeps a suction pressure constant is provided. . Pipe lines 41 and 42 are connected to the pneumatic cylinder 23 so as to communicate with the spaces on both sides of the piston.
The other ends of 1, 42 are connected to an electromagnetic four-way switching valve 44 that communicates with an air source 43. In addition, the pneumatic cylinder 23,
An opening oscillator 45 for detecting the position of the piston is attached.
【０００４】また、ラジアルタービン２２の吸込側に
は、遮断弁３０、吸込弁４６を設けた吸込流路３１が、
排気側には、排気流路３２が接続してあり、遮断弁３０
には、ｄ，ｅ，ｆポートを有する三方切換弁３３を設け
た計装ライン３４が接続してある。吸込流路３１には、
流路内圧力を検出可能に圧力伝送器３５を設けるととも
に、この圧力伝送器３５から圧力信号を受けて、吸込流
路３１内の圧力を設定値に保たせるための電気信号をＩ
／Ｐ変換器（電／空変換器）２５に送る圧力調節計３６
が設けてある。四方切換弁４４は、圧力伝送器３５、開
度発振器４５から圧力信号、開度信号を受ける制御装置
４８によって制御され、吸込弁４６は、Ｉ／Ｐ変換器３
５によって制御されるようになっている。On the suction side of the radial turbine 22, a suction passage 31 provided with a shutoff valve 30 and a suction valve 46 is provided.
An exhaust passage 32 is connected to the exhaust side, and the shutoff valve 30
An instrumentation line 34 provided with a three-way switching valve 33 having d, e, and f ports is connected to the. In the suction passage 31,
A pressure transmitter 35 is provided so that the pressure in the flow passage can be detected, and a pressure signal is received from the pressure transmitter 35 to generate an electric signal I for maintaining the pressure in the suction flow passage 31 at a set value.
/ P converter (electric / pneumatic converter) 25 pressure regulator 36
Is provided. The four-way switching valve 44 is controlled by a control device 48 that receives a pressure signal and an opening signal from the pressure transmitter 35 and the opening oscillator 45, and the suction valve 46 is an I / P converter 3.
5 is controlled.
【０００５】このラジアルタービン発電装置における容
量制御は、ラジアルタービン発電装置の自動運転時に行
われ、タービンの作動中に吸込圧力が降下しつつある場
合、圧力調節計３６からの出力信号のレベルが降下する
ので、Ｉ／Ｐ変換器２５を介して吸込弁４６を閉方向に
作動させて、吸込圧力を上昇させると同時に、吸込弁４
６の開度に圧力調節計３６からの圧力信号を制御装置４
８に入力する。そして、吸込弁４６の開度が、例えば８
０％に達すると、タービンノズル２４の開度をタイマで
間欠的に、一定速度で除々に小さくしてゆく。この結
果、圧力調節計３６からの出力信号のレベルが降下して
ゆくので、吸込弁４６の開度は小さくなってゆく。The capacity control in this radial turbine generator is performed during automatic operation of the radial turbine generator, and when the suction pressure is decreasing during operation of the turbine, the level of the output signal from the pressure controller 36 decreases. Therefore, the suction valve 46 is operated in the closing direction via the I / P converter 25 to increase the suction pressure, and at the same time, the suction valve 4
The pressure signal from the pressure controller 36 is supplied to the opening degree 6 of the control device 4
Enter in 8. Then, the opening degree of the suction valve 46 is, for example, 8
When it reaches 0%, the opening degree of the turbine nozzle 24 is reduced intermittently by a timer at a constant speed. As a result, the level of the output signal from the pressure regulator 36 decreases, so that the opening degree of the suction valve 46 decreases.
【０００６】上記のようなラジアルタービン発電装置に
よって、タービンノズルが有する機械的ヒステリシスに
関係なく、プロセスの負荷変動に追従でき、吸込圧力を
正常に保つことを可能としている。With the radial turbine power generator as described above, it is possible to follow the load fluctuation of the process and maintain the suction pressure normally regardless of the mechanical hysteresis of the turbine nozzle.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記の装置において
は、タービンノズルの前段に吸込弁を取付けているの
で、吸込弁はダンパーとして動作するため、吸込弁が閉
まる程、タービン効率は低下するようになるほか、吸込
弁が設置されている吸込ラインの口径は大口径であるた
め、吸込弁は、その大口径に対応した大型のものを使用
する必要があるため、設備費を押し上げるようなことが
考えられる。従って本発明は、吸込弁を設けることがな
く、それによりタービン効率を高く維持し、また、設備
費をより安価にすることが可能なラジアルタービン発電
装置を提供することを目的とする。In the above apparatus, since the suction valve is installed in the preceding stage of the turbine nozzle, the suction valve operates as a damper, so that the turbine efficiency decreases as the suction valve closes. In addition, since the suction line where the suction valve is installed has a large diameter, it is necessary to use a large suction valve corresponding to the large diameter, which may increase equipment costs. Conceivable. Therefore, it is an object of the present invention to provide a radial turbine power generation device that can maintain a high turbine efficiency without providing a suction valve and can reduce the equipment cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、タービンノズルを有し発電機と結合される
ラジアルタービンと、このラジアルタービンの流路の圧
力を検出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧力
信号に応じ、タービンノズル開度のＰＩＤ制御信号を出
力する圧力調節計と、この圧力調節計からの信号によ
り、タービンノズルを開閉するタービンノズル駆動装置
とを備えたラジアルタービン発電装置において、この圧
力調節計に、タービンノズルの開閉動作方向が変わる
時、ＰＩＤ制御信号を切り離し、直ちにタービンノズル
強制開閉信号を出力する手段が設けられてなることを特
徴とする。In order to solve the above problems, the present invention provides a radial turbine having a turbine nozzle and coupled to a generator, and a pressure transmitter for detecting the pressure in the flow path of the radial turbine. A pressure controller for outputting a PID control signal of the turbine nozzle opening degree according to a pressure signal from the pressure transmitter, and a turbine nozzle drive device for opening and closing the turbine nozzle by the signal from the pressure controller are provided. In the radial turbine generator, the pressure regulator is provided with means for disconnecting the PID control signal and immediately outputting the turbine nozzle forced open / close signal when the opening / closing operation direction of the turbine nozzle changes.
【０００９】本発明はまた、前記ラジアルタービン発電
装置において、タービンノズル強制開閉信号の増減速度
が、タービンノズルの開度に応じ変更されるものである
ことを特徴とするものであり、さらに、この増減速度
が、タービンノズル開度が５０％付近で最も速く、０％
及び１００％付近では最も遅いものであることを特徴と
する。The present invention is also characterized in that, in the radial turbine power generator, the rate of increase / decrease of the turbine nozzle forced opening / closing signal is changed according to the opening of the turbine nozzle. The rate of increase and decrease is 0% when the turbine nozzle opening is around 50%.
And around 100% is the slowest one.
【００１０】[0010]
【作用】本発明は、上記のように構成したので、通常運
転時は、ラジアルタービンの流路の圧力を検出する圧力
伝送器の圧力信号に応じて、圧力調節計は、ＰＩＤ制御
信号をタービンノズル駆動装置に出力し、ラジアルター
ビンのタービンノズルの開度制御を行う。この時、ター
ビンノズルが、開方向から閉方向、あるいは閉方向から
開方向と、その開閉動作方向が変わる際には、圧力調節
計においてＰＩＤ制御信号の出力を切り離し、直ちにタ
ービンノズル強制開閉信号を出力してタービンノズルの
開度制御を行う。これによって、タービンノズルが有す
る機械的ヒステリシスに関係なく、プロセスの負荷変動
に十分追従でき、吸込圧力を正常に保つことが可能とな
る。Since the present invention is configured as described above, during normal operation, the pressure controller sends the PID control signal to the turbine in response to the pressure signal from the pressure transmitter that detects the pressure in the flow path of the radial turbine. Output to the nozzle driving device to control the opening of the turbine nozzle of the radial turbine. At this time, when the opening / closing direction of the turbine nozzle changes from the opening direction to the closing direction or from the closing direction to the opening direction, the output of the PID control signal is disconnected in the pressure controller, and the turbine nozzle forced opening / closing signal is immediately output. It is output to control the opening of the turbine nozzle. As a result, the load fluctuation of the process can be sufficiently tracked regardless of the mechanical hysteresis of the turbine nozzle, and the suction pressure can be normally maintained.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る自家用ラジアルタービン発電装置
を示し、発電機１と結合した単段のラジアルタービン２
を備える。このラジアルタービン２の内部の入口側に
は、空圧シリンダ３によって開閉され、吸込圧力を一定
に保つタービンノズル４が設けてある。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a private radial turbine generator according to the present invention, which is a single-stage radial turbine 2 coupled with a generator 1.
Is provided. A turbine nozzle 4 which is opened and closed by a pneumatic cylinder 3 and maintains a constant suction pressure is provided on the inlet side inside the radial turbine 2.
【００１２】空圧シリンダ３には、Ｉ／Ｐ変換器（電／
空変換器）５の出力に応じて、圧力空気の供給方向を切
換える三方切換弁の機能をなすポジショナ７を介して、
両側のシリンダ室のいずれかに高圧空気が供給され、そ
れにより、空圧シリンダは作動され、タービンノズルの
開閉作動が行われるよう構成されており、これらの装置
はタービンノズル駆動装置を構成している。The pneumatic cylinder 3 includes an I / P converter (electric / electrical converter).
In accordance with the output of the air converter 5), via a positioner 7 that functions as a three-way switching valve that switches the supply direction of the compressed air,
High-pressure air is supplied to either of the cylinder chambers on both sides, whereby the pneumatic cylinder is operated and the turbine nozzle is opened and closed.These devices constitute a turbine nozzle drive device. There is.
【００１３】ラジアルタービン２の吸込側には、遮断弁
１０を設けた吸込流路１１が、排気側には、排気流路１
２が接続してあり、遮断弁１０には、三方切換弁１３を
設けた計装ライン１４が接続してある。三方切換弁は、
ｄ，ｅ，ｆポートを有し、ｄポートが空圧源に、ｅポー
トが遮断弁１０の駆動部に通じ、ｆポートが大気に開口
しており、ｄ，ｅポートの連通とｅ，ｆポートの連通と
の各状態の切換えは、制御装置９からの信号により行わ
れる。A suction passage 11 provided with a shutoff valve 10 is provided on the suction side of the radial turbine 2, and an exhaust passage 1 is provided on the exhaust side.
2 is connected, and the shutoff valve 10 is connected to an instrumentation line 14 provided with a three-way switching valve 13. The three-way switching valve
It has d, e, and f ports, the d port communicates with the air pressure source, the e port communicates with the drive unit of the shutoff valve 10, and the f port opens to the atmosphere. Switching between each state of communication with the port is performed by a signal from the control device 9.
【００１４】吸込流路１１には、流路内圧力を検出し出
力する圧力伝送器１５を設けるとともに、この圧力伝送
器１５からの圧力信号を受けて、後に詳述するように、
ＰＩＤ制御信号とタービンノズル強制開閉信号のいずれ
かをＩ／Ｐ変換器５に出力する圧力調節計１６を設けて
いる。この圧力調節計１６には、空圧シリンダ３内のピ
ストンの位置により、タービンノズルの開度を検出し出
力する開度発振器８が設置され、開度発振器８の出力
は、圧力調節計１６に入力される。The suction passage 11 is provided with a pressure transmitter 15 for detecting and outputting the pressure in the passage, and receives a pressure signal from the pressure transmitter 15 and will be described in detail later.
A pressure controller 16 is provided for outputting either the PID control signal or the turbine nozzle forced opening / closing signal to the I / P converter 5. The pressure regulator 16 is provided with an opening oscillator 8 that detects and outputs the opening of the turbine nozzle according to the position of the piston in the pneumatic cylinder 3, and the output of the opening oscillator 8 is output to the pressure regulator 16. Is entered.
【００１５】圧力調節計１６においては、上記各種入力
信号に基づき、図２に示す制御フローにしたがって、空
圧シリンダ３の駆動制御を行い、タービンノズルの開閉
制御を行う。即ち、ステップ１０１において、吸込流路
１１内の圧力である吸込圧力が設定値より大であるか否
かを判別し、吸込圧力が設定値より大の場合は、ステッ
プ１０２において、従来と同様のＰＩＤ制御による出力
信号の増加を行い、その信号によって、ステップ１０３
においてタービンノズルを開方向へ作動する。一方、ス
テップ１０１において、吸込圧力が設定値以下である時
は、ステップ１０２，１０３の作動は行わず、ステップ
１０３の作動と共にステップ１０４に進む。In the pressure controller 16, drive control of the pneumatic cylinder 3 and open / close control of the turbine nozzle are performed in accordance with the control flow shown in FIG. 2 based on the various input signals. That is, in step 101, it is judged whether or not the suction pressure, which is the pressure in the suction passage 11, is larger than a set value, and if the suction pressure is larger than the set value, in step 102, the same as in the conventional case. The output signal is increased by the PID control, and step 103
At, the turbine nozzle is operated in the opening direction. On the other hand, in step 101, when the suction pressure is less than or equal to the set value, the operations of steps 102 and 103 are not performed, and the operation proceeds to step 104 together with the operation of step 103.
【００１６】ステップ１０４において、吸込圧力が設定
値より小さいか否かを判別し、設定値より小さい場合
は、ステップ１０５において、タービンノズル強制開閉
信号によってタービンノズル信号の強制減少作動を行
う。この時のタービンノズルの作動速度については後に
詳述する。次に、ステップ１０６において、空圧シリン
ダ７の開度発振器８の出力によりタービンノズルの開度
を検出し、このタービンノズル開度が減少したか否かを
判別し、減少しない場合は、再度ステップ１０５に戻
り、タービンノズル信号の強制減少作動を継続する。タ
ービンノズル開度が減少した場合は、ステップ１０７に
おいて、その時のタービンノズル信号をＰＩＤ制御によ
る出力信号にセットする。また、ステップ１０４におい
て、吸込圧力が設定値以上である時には、ステップ１０
１に戻り上記作動を繰り返す。In step 104, it is judged whether or not the suction pressure is smaller than the set value, and if it is smaller than the set value, in step 105, the turbine nozzle signal is forcibly reduced by the turbine nozzle forcible opening / closing signal. The operating speed of the turbine nozzle at this time will be described in detail later. Next, in step 106, the opening of the turbine nozzle is detected from the output of the opening oscillator 8 of the pneumatic cylinder 7, and it is determined whether or not the turbine nozzle opening has decreased. Returning to 105, the turbine nozzle signal forced reduction operation is continued. When the turbine nozzle opening has decreased, in step 107, the turbine nozzle signal at that time is set as the output signal by the PID control. If the suction pressure is equal to or higher than the set value in step 104, step 10
Return to 1 and repeat the above operation.
【００１７】このようにして、ＰＩＤ制御が行われる状
態下において、ステップ１０８において、吸込圧力が設
定値より小さいか否かを判別し、吸込圧力が設定値より
小さい場合は、ＰＩＤ制御による出力信号の減少を行
い、その信号によって、ステップ１１０においてタービ
ンノズルを閉方向へ作動する。一方、ステップ１０８に
おいて、吸込圧力が設定値以上である時は、ステップ１
０９，１１０の作動は行わず、ステップ１０３の作動と
共にステップ１１１に進む。In this way, under the condition that the PID control is performed, it is judged in step 108 whether or not the suction pressure is smaller than the set value, and if the suction pressure is smaller than the set value, the output signal by the PID control is outputted. , And the signal is used to operate the turbine nozzle in the closing direction at step 110. On the other hand, when the suction pressure is equal to or higher than the set value in step 108, step 1
The operations of 09 and 110 are not performed, and the operation proceeds to step 111 together with the operation of step 103.
【００１８】ステップ１１１において、吸込圧力が設定
値より大きいか否かを判別し、設定値より大きい場合
は、ステップ１１２において、タービンノズル強制開閉
信号によって、タービンノズル信号の強制増大作動を行
う。この時のタービンノズルの作動速度については後に
詳述する。次に、ステップ１１３において、タービンノ
ズルの開度が増加したか否かを判別し、タービンノズル
の開度が増加しない場合は、再度ステップ１１２に戻
り、タービンノズル信号の強制増加作動を継続する。タ
ービンノズル開度が増加した場合は、ステップ１１４に
おいて、その時のタービンノズル信号を、ＰＩＤ制御に
よる出力信号にセットする。また、ステップ１１１にお
いて、吸込圧力が設定値以下である時には、ステップ１
０８に戻り、上記作動を繰り返す。また、ステップ１１
４の作動後はステップ１０１に戻り、以降同様の作動を
繰り返す。In step 111, it is judged whether or not the suction pressure is higher than the set value, and if it is higher than the set value, in step 112, the turbine nozzle signal is forcibly increased by the turbine nozzle forced open / close signal. The operating speed of the turbine nozzle at this time will be described in detail later. Next, in step 113, it is determined whether or not the opening of the turbine nozzle has increased. If the opening of the turbine nozzle has not increased, the process returns to step 112 again, and the forced increase operation of the turbine nozzle signal is continued. When the turbine nozzle opening has increased, in step 114, the turbine nozzle signal at that time is set as the output signal by the PID control. In step 111, when the suction pressure is less than or equal to the set value, step 1
Returning to 08, the above operation is repeated. Also, step 11
After the operation of 4, the process returns to step 101, and the same operation is repeated thereafter.
【００１９】一方、上記ステップ１０５及びステップ１
１２において、タービンノズル強制開閉信号によってタ
ービンノズルの強制的な開閉制御を行う際には、その開
閉信号の増減速度は、タービンノズルの開度が５０％付
近においては最も速く、０％及び１００％の付近では最
も遅くされる。その速度制御は、ラジアルタービン自体
の機械的なヒステリシス性を有することにより、Ｉ／Ｐ
変換器からの信号に対するタービンノズル開度の図３に
示すようなヒステリシス特性に対応するため、図４に示
すような速度制御をなすことが望ましい。On the other hand, step 105 and step 1 described above.
In FIG. 12, when the compulsory opening / closing control of the turbine nozzle is performed by the compulsory opening / closing signal of the turbine nozzle, the increase / decrease speed of the opening / closing signal is the fastest when the opening of the turbine nozzle is around 50%, 0% and 100%. Will be the slowest in the vicinity. Due to the mechanical hysteresis of the radial turbine itself, the speed control is controlled by the I / P.
In order to deal with the hysteresis characteristic of the turbine nozzle opening degree with respect to the signal from the converter as shown in FIG. 3, it is desirable to perform the speed control as shown in FIG.
【００２０】即ち、タービンノズルの開閉作動制御にお
いて、タービンノズル信号をＡとし、１回のステツプ作
動に増減する値をＰとすると、Ｐは開閉速度に対応する
設定値であり、次式のように制御を行う。That is, in the opening / closing operation control of the turbine nozzle, if the turbine nozzle signal is A and the value that increases / decreases in one step operation is P, then P is a set value corresponding to the opening / closing speed. Control.
【００２１】タービンノズル信号を強制減少する場合
は、 Ａｎ＝Ａｎ‐１−Ｐ（ただしｎは今回、ｎ‐１は前回）……(1) タービンノズル信号を強制増加する場合は Ａｎ＝Ａｎ‐１＋Ｐ ……(2) 上記式(1),(2) におけるＰの値は図４に示す値とされ
る。When the turbine nozzle signal is forcibly decreased, An = An-1-P (where n is the present time and n-1 is the last time) (1) When the turbine nozzle signal is forcibly increased, An = An- 1 + P (2) The value of P in the above equations (1) and (2) is the value shown in FIG.
【００２２】図４から明らかなように、タービンノズル
開度が５０％付近においては、Ｐが最も大であり、ター
ビンノズル開度が０％及び１００％では０とされてお
り、この特性は、前記のように図３に示すヒステリシス
特性において、５０％付近で開方向及び閉方向の線が最
も離れており、０％及び１００％では０となっているこ
とに対応したものである。As is apparent from FIG. 4, P is the largest when the turbine nozzle opening is around 50%, and P is 0 when the turbine nozzle opening is 0% and 100%. As described above, in the hysteresis characteristics shown in FIG. 3, the lines in the opening direction and the closing direction are most distant at around 50%, and 0 at 0% and 100%.
【００２３】図５にタービンノズル開度と機械的ヒステ
リシスによるむだ（ノズル不作動）時間の関係が示され
るが、タービンノズル強制開閉信号の増減速度が、ター
ビンノズルの開度に応じ変更されて、タービンノズル開
度５０％付近で最も速く、０％及び１００％付近では最
も遅くすることによって、開→閉方向、閉→開方向へ切
替わる時に、タービンノズルが有する機械的ヒステリシ
スのため、該ノズルが動かない時間であるむだ時間を、
図５の線Ａの如く殆ど一定にすることが可能であり、そ
の結果、タービンノズル強制開閉信号の増減速度を制御
しないもの（線Ｂ参照）に較べて、制御安定性の面でよ
り優れていることがわかる。FIG. 5 shows the relationship between the turbine nozzle opening and the dead (no nozzle operation) time due to mechanical hysteresis. The increasing / decreasing speed of the turbine nozzle forced opening / closing signal is changed according to the opening of the turbine nozzle. By making the turbine nozzle opening speed the fastest around 50% and the slowest speed around 0% and 100%, the nozzle has a mechanical hysteresis when switching from the open direction to the closed direction and vice versa. Is the time that is not moving,
It is possible to make it almost constant as shown by the line A in FIG. 5, and as a result, it is superior in terms of control stability as compared with the case where the increase / decrease speed of the turbine nozzle forced opening / closing signal is not controlled (see line B). You can see that
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明は、上記のように構成し作用する
ので、タービンノズルが有する機械的ヒステリシスに関
係なく、プロセスの負荷変動に十分追従でき、吸込圧力
を正常に保つことが可能となるほか、そのために吸込流
路に吸込弁を設ける必要がなく、設備費が安価となり、
また、吸込流路においてダンパーとして作用する吸込弁
を設けることがないので、ダンパーによる圧力損失（特
にダンパー開度が小さい時に大きく現れる）が生じなく
て、タービン効率を向上させることができる。Since the present invention is constructed and operates as described above, it is possible to sufficiently follow the load fluctuation of the process and keep the suction pressure normal regardless of the mechanical hysteresis of the turbine nozzle. Besides, it is not necessary to install a suction valve in the suction flow path for that purpose, and the equipment cost is low,
Further, since the suction valve that functions as a damper is not provided in the suction flow passage, pressure loss due to the damper (particularly large when the damper opening is small) does not occur, and turbine efficiency can be improved.
【００２５】さらに本発明によれば、タービンノズル強
制開閉信号の増減速度が、タービンノズルの開度に応じ
変更されて、タービンノズル開度５０％付近で最も速
く、０％及び１００％付近では最も遅くするように制御
することによって、ノズル不作動時間をノズル開度に影
響されなく殆ど一定にして制御安定性をより高めること
ができる。Further, according to the present invention, the increasing / decreasing speed of the turbine nozzle forced opening / closing signal is changed according to the opening of the turbine nozzle, being the fastest at around the turbine nozzle opening of 50% and the most at around 0% and 100%. By controlling so as to be delayed, the nozzle inoperative time can be made almost constant without being influenced by the nozzle opening degree, and the control stability can be further enhanced.
【図１】本発明のラジアルタービン発電装置の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a radial turbine power generator of the present invention.
【図２】タービンノズル開度制御のフロー図である。FIG. 2 is a flow chart of turbine nozzle opening control.
【図３】Ｉ／Ｐ変換器信号とタービンノズル開度の関係
を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between an I / P converter signal and a turbine nozzle opening degree.
【図４】タービンノズル開度と開閉速度設定値の関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a turbine nozzle opening and an opening / closing speed set value.
【図５】タービンノズル開度とむだ（ノズル不作動）時
間の関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between turbine nozzle opening and dead time (no nozzle operation).
【図６】従来のラジアルタービン発電装置の全体構成図
である。FIG. 6 is an overall configuration diagram of a conventional radial turbine power generator.
１…発電機、 ２…ラジアルタービン、
３…空圧シリンダ、４…タービンノズル、 ５…Ｉ／
Ｐ変換器、 ７…ポジショナ、８…開度発振器、
９…制御装置、 １０…遮断弁、１１
…吸込流路、 １２…排気流路、 １３
…三方切換弁、１４…計装ライン、 １５…圧力伝
送器、 １６…圧力調節計、1 ... Generator, 2 ... Radial turbine,
3 ... Pneumatic cylinder, 4 ... Turbine nozzle, 5 ... I /
P converter, 7 ... Positioner, 8 ... Opening oscillator,
9 ... Control device, 10 ... Shut-off valve, 11
... Suction flow path, 12 ... Exhaust flow path, 13
... three-way switching valve, 14 ... instrumentation line, 15 ... pressure transmitter, 16 ... pressure regulator,
Claims (3)
るラジアルタービンと、このラジアルタービンの流路の
圧力を検出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧
力信号に応じタービンノズル開度のＰＩＤ制御信号を出
力する圧力調節計と、この圧力調節計からの信号により
タービンノズルを開閉するタービンノズル駆動装置とを
備えたラジアルタービン発電装置において、前記圧力調
節計に、タービンノズルの開閉動作方向が変わる時、Ｐ
ＩＤ制御信号を切り離し、直ちにタービンノズル強制開
閉信号を出力する手段が設けられることを特徴とするラ
ジアルタービン発電装置。1. A radial turbine having a turbine nozzle, which is connected to a generator, a pressure transmitter for detecting the pressure of a flow path of the radial turbine, and a turbine nozzle opening degree according to a pressure signal from the pressure transmitter. In the radial turbine power generator including a pressure regulator for outputting the PID control signal of No. 1, and a turbine nozzle drive device for opening and closing the turbine nozzle by a signal from the pressure regulator, the pressure regulator is opened and closed by the turbine nozzle. When the direction changes, P
A radial turbine power generator comprising means for disconnecting an ID control signal and immediately outputting a turbine nozzle forced opening / closing signal.
が、タービンノズルの開度に応じ変更されるものである
請求項１記載のラジアルタービン発電機。2. The radial turbine generator according to claim 1, wherein the increasing / decreasing speed of the turbine nozzle forced opening / closing signal is changed according to the opening of the turbine nozzle.
が、タービンノズル開度が５０％付近で最も速く、０％
及び１００％付近では最も遅いものである請求項２記載
のラジアルタービン発電装置。3. The increase / decrease speed of the turbine nozzle forced opening / closing signal is 0% when the turbine nozzle opening is around 50%.
3. The radial turbine power generator according to claim 2, which is the slowest at around 100%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14794694A JPH0814005A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Radial turbine power generating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14794694A JPH0814005A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Radial turbine power generating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814005A true JPH0814005A (en) | 1996-01-16 |
Family
ID=15441647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14794694A Withdrawn JPH0814005A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Radial turbine power generating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814005A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179536A (en) * | 2014-08-08 | 2014-12-03 | 中国科学院工程热物理研究所 | Fixed-expansion-ratio natural gas radial turbine expansion generating set |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP14794694A patent/JPH0814005A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179536A (en) * | 2014-08-08 | 2014-12-03 | 中国科学院工程热物理研究所 | Fixed-expansion-ratio natural gas radial turbine expansion generating set |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |