JPS5841207A - 遠隔地設置の廃熱ボイラ−を利用する蒸気タ−ビンの運転方法 - Google Patents

遠隔地設置の廃熱ボイラ−を利用する蒸気タ−ビンの運転方法

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JPS5841207A
JPS5841207A JP13864581A JP13864581A JPS5841207A JP S5841207 A JPS5841207 A JP S5841207A JP 13864581 A JP13864581 A JP 13864581A JP 13864581 A JP13864581 A JP 13864581A JP S5841207 A JPS5841207 A JP S5841207A
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steam
steam turbine
pressure
turbine
waste heat
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JP13864581A
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Katsujiro Komatsu
小松 勝二郎
Kazunari Kikuchi
菊池 一成
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/165Controlling means specially adapted therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、遠隔地設置の廃熱ボイラーを利用する蒸気
タービンの運転方法に関するものである。
最近、生産設備に附帯してその設備から排出される燃焼
排ガスなどの廃熱を廃熱ボイラーで蒸気として回収し、
その蒸気管蒸気タービンに導くことによって発電機を起
動させ電gL″f発生させてエネhギーrtf効に回収
Tる技術がある。この設備の場合一般には廃熱ボイラー
と蒸気タービンとが近接していることが多くそのために
、蒸気タービンの入口のm気圧カe廃熱メイラ−出側の
圧力調整弁で常に一定に制御することでタービンの運転
【行っている。
しかし、廃熱ボイラーの位置&:、対して蒸気タービン
の方が遠くに噛れている場合は、たとえ該廃熱メイラー
出傭の蒸気圧力を一定に制御しても、廃熱メイラ〜から
のlI気発生装が変化Tれば(元々メイラ−は蒸気発生
量の変動が多い)、その変化に応じて配管の圧力損失も
変化し、蒸気タービン人口の蒸気圧力が大きく変化して
一定とならず、蒸気タービンの運転を11IJi!でき
なくなるという欠点があった。
そこで、従来このように蒸気発生量の変動が大、きく、
かつ廃熱ボイラーと蒸気タービン設置の位置が遠く離れ
ているような複数の蒸気タービンな使って発電する場合
は、複数設置の蒸気タービンのうち、1部は、並置する
全タービンのそれぞれの入口圧力が一定になるように発
電量なII整する調圧運転[−Tるのに対し、その他の
タービンはその一定圧力下で設定された発電量になるよ
うに制御する調速運転をすることで、上記欠点を克服す
るようにしていたのである。
第3図は、蒸気タービンを複数設置して発電する従来の
運転方法の制御フロー管示すもので、タービン!を調圧
運転とし残るタービン?E@ffi運転とした例である
。この従来flを説明すると、廃熱ボイラーlでの蒸気
発生量が変化すると、蒸気タービン!入口の蒸気圧力が
変化傾向を見せるが、この圧力は圧力検出器3で検出し
、その値を常時調圧制御装置亭へ出力するように構鴫し
である。
#1IIll圧制御装W1−は、蒸気圧力の変動に合わ
せて、蒸気ヘッダー2内圧ひいては各タービン人口圧が
一定となるように、蒸気加減弁7に開度を指示す蒸気タ
ービン付帯設備する蒸気量が大となり発電機6での発電
量が多くなる。
一方、調速運転側の蒸気タ −ビン9には、蒸気ヘッダ
ー2から分配される蒸気が流入するが、その蒸気圧力は
前記調達制御装置弘で加減弁7を制御することにより一
緒に制御されており常時一定圧力となっている。従って
、−蒸気タービン9も一定圧力の蒸気を導入して回転す
るが、こちらの蒸気タービン!および発電II toは
、その回転数(又は発電出力)を、回転数検出器1/を
通じて調達制御装置tに常時受入れるようになっていて
、その値(回転数)が一定となるように、蒸気加減弁/
2の開度指示により調速制御されている〇一方、蒸気ヘ
ッダー2の圧力を検出する圧力検出99 /Jは蒸気ヘ
ッダー2の圧力が異常に高くなった場合、蒸%枚散用−
節弁l亭へ指令を出し、開放して蒸気圧力を一定値以下
となるようにTる〇第1WJは、このような運転方法を
、蒸気量の変化に対応させて模式的に表したものである
。いま、廃熱ボイラーlでの蒸気量が少なくなった場&
を考えると、蒸気タービン人口圧力が低下する傾向にな
るため、調圧制御装置ダの指令により、蒸気加減弁7の
開度は順次滅しられる。そして、蒸気量がある一定の量
に下がるとついには、蒸気加減弁7は全閉となり蒸気タ
ービンjおよび発電機tは図中a点において停止する。
ただしこの状態においても他のII!速運転のタービン
は、そのま中一定圧力下で一定の低い回転数で継続運転
されている。その後再び廃熱ボイラーでの蒸気発生量が
多くなると、図中す点において蒸気タービンjの入口圧
力が回復上昇するため、その指示値が圧力検出[I7を
通じて調達制御装置参に入力され、蒸気ヘツダーコを介
して各タービンS、9の入口圧力が均等一定圧になるま
で加減弁7の開度を調整する。蒸気加減弁7が全一とな
り、さらに蒸気量が増大すると、蒸気ヘッダー2の圧力
が上昇し限界に達するので、圧力発信@/3の信号によ
り、調節弁/ダが開となり、図中0点において蒸気が大
気中へ放散される。
以上説明したように、従来の運転方法−二おいては、廃
熱ボイラーでのfi’jElの変動に応じて、調圧運転
側のタービンjが停止したり、起動したりTるので、タ
ービンの運転員はその都汝加減弁の前段に設られる主蒸
気弁やタービンの後段に設けられ復水ポンプ、メイラ−
給水ポンプなどのタービン付帯設備の停止、起動などの
操作を頻繁に行わなければならないものであった。その
ために従来法は大変な労力rt強いられているという問
題があり、また調圧運転側蒸気のタービンjが停止のと
き、調速運転中の蒸気タービン9の入口蒸気圧力は、―
圧制御装置ゲの機能が失われたことによって不安定とな
り、蒸気タービン9および発電機10 rt円滑に運転
することができないという問題点もあった。しかも、加
減弁7が全開になってからざらに蒸気流量が増大Tると
、蒸気)ラダー2の圧力が上昇するので蒸気を放散せざ
るを得す、そのぶん蒸気を有効に利用でき−ず、エネル
ギーの損失になるという間一点もあった。
本発明は、従来技術の上紀諸間■を解決Tるた、めにな
された新規な方法についてのもので、調圧運転側の発電
量にもとづいてw4速運転側の蒸気加減弁の開度を関節
することで、その調節外をバッファーにして調圧運転側
の!5気タービンjを停止させることなく、両タービン
j、9を常時並列運転できるようにした遠隔地設置の廃
熱ボイラーを利用する蒸気タービンの運転方法を提倶す
る。以下にその構我の詳細を説明する。
本発明は、調圧運転側の蒸気タービンを例えば蒸気発生
量が減少したときにも継続運転させるのにとりわけ有効
な方法であり、そのために、圧カ一定制御で行われてい
る当該間圧運転側蒸気タービンjの蒸気流量の増減信号
によって、lI逮運転側管路中に設置した蒸気加減弁t
2の開度tW整し、その調整した分を調圧運転側の蒸気
タービンjの方へ廻すことにより、両タービン5.9を
常時並列運転できるように運転する方法である。
蒸気量変動分に会わせて調節するのに使う調圧運転側蒸
気タービン!の蒸気流量の増減信号としては、これに直
結させた発電−6の発電量加減弁7の開度、あるいは流
量それ自体など適宜の測定対象より検出した出力を用い
る。例えば1117図の例示のものは発電機1に発電1
*出設定器/1を設置し、予め定められた発電量の上限
・下限値を設定しておいて、その設定値にもとづき調速
制御装wtrを介して、調速運転側の加減弁12の開度
を調整するものである。
また、上記の阿における運転制御に使う設定値としては
、タービンの制御特性が最も安定している範囲である定
格出力のB%、IO%を上限値。
下限値として採用するとよい。
なお、蒸気タービーン!の蒸気流量の増減信号として、
発電量他の加減弁7の開度信号、あるいは流量信号を用
いる場合でも、前記発電量の上・下限設定値に相当する
値のものを用いて設定する。
次に、この発明の具体的な運転方法について、第2図と
第#図にもとづき説明する〇 廃熱メイラーlでの蒸気量が少なくなった場合、贋圧制
御装置亭の指令により蒸気加減弁7の開度が減じられる
が、この場合において、発電量の設、定m5t−有する
発電量検出器15がその信号を信号ケーブルl≦を介し
て、III!I[Ill装置rへ送る。これによって調
圧運転中の蒸気タービン!および発電機6が予め設定さ
れている下限設定出力Q工(例えば定格出力のB%)に
なれば、第2図中a゛点にて調速制御装置rが加減弁1
2に指令を発し、その開度e滅じて調速運転中の蒸気タ
ービン9および発電機10の発電量を徐々にその発電機
10の下限設定出力Qi(fffえば定格出力のB%)
に向けて減する。その結果、余力を生ずる調圧運転側の
蒸気タービンjの入口圧力は上昇しようとするので、調
圧制御装置μの指令により加減弁7は開方向に動き、調
圧運転中の蒸気タービン!および発電機6の停止はまぬ
がれ、連続運転が可能となるのである。
一方、廃熱ざイラーlからの蒸気量が多くなる場合は、
調圧制御装置参の指令により、加減弁γの開度が開方向
となるが、この場合においても発電量検出器/jの信号
管llI速制御装置tに送ることにより、調圧運転中の
蒸気タービン!および発電411乙の予め設定されてい
る上限設定出力Q2(例えば定格出力のro%)になれ
ば、第コ図中b′点においてtII4連制御装置rが加
減弁t2に指4?を発し、その開度を増して調速運転中
の蒸気タービン9および発電II/11+の発電量を徐
々にその発電機/σの上限設定出力Qj(F!4えば定
格出力の10%)に向けて増す。その結果、蒸気タービ
ン!の人口圧力は下降しようとするので調圧制御装置参
の指令により加減弁7は閉方向に動き、加減弁7が全開
となることはまぬがれ蒸気タービン入口圧力は一定とな
るよう制御され、異常な圧力上昇とならずまた蒸気放散
もなくなってエネルギーロスが生じなくなるのである。
なお、上記実施例では、発電量の設定出力をタービンの
特性が安定している範囲内の下限は定格出力のff%、
上限は10%としたが、この値はタービンや発電機の設
置台数、あるいは設備仕様、操業条件などによって適宜
の値に設定することができる。従って、加減弁7の開度
信号、流量信号の設定値もそれに応じて変る。
次にこの発明の実施例について説明する。実施例はコー
クス乾式消火設備の廃熱ざイラーを用いる例である。発
電設備は、第1真に示Tような設備および操業条件で運
転した。その結果、廃熱メイラ−の蒸気発生量に変動が
生じても、調圧運転側の蒸気タービン【継続して運転す
ることができた。従って、調圧運転のタービン両帯設備
の停止および起動が304月あったのが皆無となり、運
転員の労力が軽減できた。また、調圧運転側の圧力1I
III機能を維持することができるので、調圧運転側の
蒸気タービンの円滑な運転f−継続することができるよ
うになった。ざらにまた、廃熱ボイラーで得られた蒸気
を従来/ 200 T/g放散していたのが全量電力と
して回収できるようになり省エネルギーに効果があった
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のaXタービン運転方決な説明する等s−
1・I!2図は本発明による蒸気タービン運転方法を説
明する路線図、第3図は従来の制御系統図、第参図は本
発明による制御I系統図であΔO7・・・廃熱ぎイラー
、J−・・蒸気ヘッダー、3・・・調l−E制御装置用
圧力検出器、4・・・調圧制御装置、!・・・調圧運転
用蒸気タービン、≦・・・調圧運転用発電機、7・・・
調圧用加減弁、l・・・m速制御装置、9・・・m*運
転用蒸気タービン、10・・・関連運転用発電機、//
・・・回転数検出器、12・・・11!1用加減弁、/
J・・・蒸気政教用圧力検出器、/l・・・蒸気放散用
調節弁、13・・・発電量検出器、/6・・・信号ケー
ブル。 特許出願人  川崎製鉄株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 廃熱ボイラーの蒸気配f系の遠隔地にa[tltの
    蒸気タービンを設置しその一部を調圧運転する一方式り
    を関連遅転用に供する組み合わせの並列運転で発電させ
    る方法において、調圧運転側蒸気タービンの蒸気流量の
    増減に合わせそれを検出する出力信号によって、調速運
    転側の蒸気加減弁の開度を調整し、その開度調整に応す
    る蒸気流量分を前記調圧運転側のタービンに導入して当
    該両タービンな常時並列運転することを特徴とする遠隔
    地設置の廃熱ざイラー【利用する蒸気タービンの運転方
    法0
JP13864581A 1981-09-04 1981-09-04 遠隔地設置の廃熱ボイラ−を利用する蒸気タ−ビンの運転方法 Granted JPS5841207A (ja)

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JPS622126B2 JPS622126B2 (ja) 1987-01-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019120188A (ja) * 2018-01-04 2019-07-22 住友金属鉱山株式会社 蒸気タービンの統合制御装置及び統合制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019120188A (ja) * 2018-01-04 2019-07-22 住友金属鉱山株式会社 蒸気タービンの統合制御装置及び統合制御方法

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