JPS5820366B2 - タ−ビンバイパス弁の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ボイラ再熱器の冷却蒸気を流すことを目的と
するタービンバイパスシステムを備工たタービン発電プ
ラントのタービンバイパス弁制御装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来のこの種装置は一次圧制御だけを行っているため、
各種検出器や弁類が正常なときは支障はないが、タービ
ンの通常負荷運転中において、検出器や制御器が断線し
たり、その電源が遮断される等の故障が発生した場合に
はタービンバイパス弁が開いてしまうことがある。

この場合、タービン本体に振動が発生し、又タービンの
オーバースピード等種々の悪影響を与え重大事故に継が
る虞れがある。

第１図は公知のタービンプラント系統及びタービンバイ
パス系統を示し、第２図はタービンバイパス制御装置の
制御系統を示すもので、通常運転時ボイラ１で発生した
蒸気はタービン加減弁２を介して高圧タービン３に流れ
込む。

高圧タービン３の排気は低温再熱蒸気管５を通り、再熱
器２０で加熱され、高温再熱蒸気管６を通って再熱蒸気
制御弁７を介し、中圧タービン９、低圧タービン１０へ
と順次流れ込むものである。

低圧タービン１０の排気は復水器１１で冷却される。

尚１２乃至１６はタービンバイパス系統を示すもので、
バイパス運転時に、主蒸気は高圧タービンバイパス管１
２及び高圧タービンバイパス弁１３、低温再熱蒸気管５
を経て再熱器２０を通り、更に高温再熱蒸気管６、低圧
タービンバイパス管１４、低圧タービンバイパス弁１５
、減温器１６を経て、復水器１１に流入する。

このタービンバイパス系統はプラント起動時又は低負荷
運転時にボイラ再熱器２０に冷却蒸気を流す目的のため
に設置されたもので、冷却蒸気を流すと、ボイラ１は安
定した燃焼を確保し、又再熱器２０の過熱を防止でき、
更に急速な起動を行うことができるものである。

高圧タービンバイパス弁１３は一般には弁１３の上流側
の圧力即ち、主蒸気圧力を成る値に保つように制御する
。

低圧タービンバイパス弁１５もこの弁の上流側の圧力即
ち高温再熱蒸気圧力が予定値を超えたとき開くように制
御するの力り般的である。

尚図中８は蒸気制御弁７のバイパス弁、１７．１８は減
温注水弁、１９は発電機を示すものである。

これらのタービンバイパス弁は第２図に示す制御系によ
り制御される。

すなわち、復水器が正常な状態にあって、かつボイラが
運転中である場合にはアンドゲート３０によりアントゲ
−）３１，３２が開いた状態にある。

そしてター）３１．３２０他方の入力端子には主蒸気圧
力発信器２１の信号を高圧タービンバイパス弁調節計２
２によって変換したアナログ信号が与えられており、こ
の信号によってバイパス弁１３の開度が決る。

また、低圧タービンバイパス弁１５は、ゲート３２が開
いている場合には高圧再熱蒸気圧力発信器２３の信号を
低圧タービンバイパス弁調節計２４で変換した信号が与
えられている。

したがって、プラントの起動時には、調節計２２，２４
からバイパス弁１３，１５に開弁信号が与えられ、定常
運転時には圧力発信器２１゜２３０検出圧力が一定にな
るよう、バイパス弁１３．１５の開度を決めるものであ
る。

復水器に異常が生ずると、アンドゲート３０゜３Ｌ３２
は閉じ、異常信号はインバータ３３で反転され、バイパ
ス弁１３，１５を強制的に全閉して、バイパスを通って
復水器に流入する蒸気を遮断する。

ところで、この従来の制御系で、復水器が正常時に圧力
発信器２Ｌ２３のいずれかが断線あるいは短絡して、調
節計からバイパス弁の何れか一方だけが全開する信号が
与えられると、タービンに次のような重大な故障が発生
する危険がある。

即ち低圧タービンバイパス弁１５が全開のままで高圧タ
ービンバイパス弁１３が全開すると、主蒸気が低温再熱
蒸気管５に流れ込むため、再熱蒸気圧力が上昇し、それ
によって再熱蒸気制御弁７の開度が一定であっても中圧
タービンへの流入蒸気が増加して中圧タービン９の設計
流量を越え、タービンの設計強度を越えて故障となる虞
れがある。

又、上記とは逆に高圧タービンバイパス弁１３が全開の
ままで低圧タービンバイパス弁１５が全開すると再熱蒸
気が復水器１１に放出されるので、高温再熱蒸気管６内
の圧力が低下し、再熱器２０、低温再熱蒸気管５、逆止
弁４を介し高圧タービン３出口圧力が低下するために高
圧タービン３内各段落の差圧が増大して特に最終段のダ
イヤフラム及びブレードの強度上より定められた許容値
を越えることがある。

上述したタービンバイパス弁の異常動作は各々の弁の制
御系が故障する。

新調二重事故の場合であるが、このような故障に対して
現存するタービンバイパス系統では何等防備していない
のカ実状である。

制御系は、かかる高負荷では開かぬ制御方法を採用して
いるが、その調整計が故障した場合には故障部分によっ
ては突然開弁することは起り得ることである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、タービンバイパス弁制御系の誤動作の
右舷にかかわらず、高負荷域における高、低圧タービン
バイパス弁の開操作を禁止して蒸気タービンの故障の要
因を解消した信頼性の高いタービンバイパス弁の制御装
置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、高低圧タービンバイパス弁の何れか一方が全
開してもタービンの強度上許容される負荷以下において
のみタービンバイパス系を使用可能とし、上述の負荷を
越えた時は、あらゆる制御信号に優先してタービンバイ
パス弁を強制的に全閉し、規定負荷以上では開けられな
いようにしたインターロック機構を設けることにより、
タービンの安全な運転を可能にしたものである。

〔発明の実施例〕

次に第３図について本発明に係るインターロックの具体
例を説明する。

図において２１は主蒸気圧力発信器、２２は高圧タービ
ンバイパス弁調節計、２３は高温再熱蒸気圧力発信器、
２４は低圧タービンバイパス弁調節計である。

本発明においては、タービン負荷検出器２５を設ける。

該タービン負荷検出器はタービン第１段後の蒸気圧力又
はタービン加減弁開度と関係し、負荷の指標となる要素
であればどのようなものであっても良い。

インターロックするには、検出した負荷が規定値以上で
あれば高、低圧タービンバイパス弁１３及び１５の何れ
も開禁止とし、規定値未満の負荷において開可能とする
。

そして負荷検出器２５の規定値としては高、低圧タービ
ンバイパス弁１３゜１５０一方が全開してもタービンの
強度上許容される負荷である低負荷値を設定しておく。

タービンの安全上これらのインターロックの電源が喪失
したときは高、低圧タービンバイパス弁が開禁止側にな
るように回路の接点を構成する。

すなわち、タービン負荷が規定値以上のとき発生する信
号をオアゲー）４１，４２を介して、バイパス弁１３，
１５に与え、これを強制的に全閉させる。

従って、タービンバイパス弁の各制御系に故障が生じた
場合でも、タービンに損傷を与える恐れのある高負荷域
においては、規定値を越えているのでタービンバイパス
弁１３，１５を全閉させるインターロックを組み込んで
い光ので、該バイパス弁１３，１５が開（誤動作は防止
出来、タービンを完全に運転することができるものであ
る。

上記インターロックを組んでもタービンバイパス系の本
来の目的である下記状態での動作を何等妨げるものでは
ない。

（１）外線事故により、タービン発電機負荷が遮断され
たとき。

（２） タービントリップのとき。

（３）タービンプラントの起動のとき。

以上の場合はいずれもタービンの負荷が前述の制限負荷
以下に急低下するため、タービンバイパス制御系は所期
の通りの動作を行ない、タービンバイパス運転を可能に
する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、タービンバイパス弁の制御系に誤動作
が生じたとしても高負荷域においてはタービンバイパス
弁の開操作が確実に防止されることから、蒸気タービン
を安全に運転できるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知のボイラータービン発電プラントにお
けるタービンバイパス系統図、第２図は同じくタービン
バイパス制御装置における制御系統図である。 第３図は本発明に係るタービンバイパス制御インターロ
ックを示す系統図である。 １・・・・・・ボイラ、計・・・・・高圧タービン、１
３・・・・・・高圧タービンバイパス弁、１５・・・・
・・低圧タービンバイパス弁、２０・・・・・・再熱器
、２５・・・・・・タービン負荷検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボイラよりの蒸気で駆動する高圧タービンと、高圧
   タービンをバイパスしてボイラの再熱器入口側に接続さ
   れる高圧タービンバイパス弁を有スる高圧タービンバイ
   パス系統と、再熱器よりの蒸気で駆動する低圧側のター
   ビンと、この低圧側のタービンをバイパスする低圧ター
   ビンバイパス弁を有する低圧タービンバイパス系統とを
   備えた発電プラントのタービンバイパス系の制御装置に
   おいて、タービン負荷の指標となる状態量を検出し、タ
   ービン負荷が規定値以上の高負荷域においては前記ター
   ビンバイパス弁の開操作を禁止し、規定値未満の低負荷
   域においては該タービンバイパス弁を開操作可能とした
   インターロック機構を備えさせたことを特徴とするター
   ビンバイパス弁の制御装置。