JPS60169002A - 発電用ボイラの制御方法と制御装置 - Google Patents

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】 本発明は発電用変圧運転貫流ボイラの出力制御方法とそ
の制御装置に関するものである。

従来絞り併用変圧運転においては、適正なる絞り開度を
維持するために、ガバナ目標開度を設定し、目標開度と
の偏差を利用して変圧特性の修正をおこなう運転方法が
とられていた。その従来例について説明すると、これは
タービンガバナを多少絞って運転している場合において
、発電量の変動や、系統の周波数調節動作、あるいは光
電出力の増減指令等があった場合、先ずタービンガバナ
が動作し、負荷の増加方向であってもガバナ絞りを開す
ることにより、ボイラの蓄熱分を利用して応答の改善を
図り、ボイラは、ガバナ絞りが適正となるよう変圧制御
が行なわれる。この場合主蒸気圧力設定を純変圧運転時
より多少篩めに設定しておき、ガバナの絞り分を補完し
ている。この従来例の制御方法ならびに制御装置を図面
について説明すると、第１図は発電ユニットの統括制御
装置の内部のブロック結線図であり、ここに、この発電
ユニットに要求される発電成力が指令され、その電力信
号Ｓｗが入力される。この電力信号Ｓｗは関数演算器１
１によりこの発電ユニットのボイラの主蒸気圧力設定指
令信号Ｓｐに変換される。他方タービン入口に設けられ
ているタービンガバナの開度設定器１２よりの開度設定
信号８０１お−よびガバナ開度発信器１３よりの開度信
号Ｓ。２が比較器１４にて比較され、その偏差△８Ｇが
ＰＩ％節器１５を経て前述の主蒸気圧力設定指令信号Ｓ
Ｐに乗ぜられる。これは絞り併用変圧運転においては、
このガバナの開度設定器１２は通常その９０乃至１００
％の間の適当な値に設定されており、実際のガバナ開度
であるガバナ開度発信器１３よりの信号との間に偏差が
生じた場合に、その補正のための偏差信号△ＳＧが送出
され、このΔＳＧの比例積分演算した信号△ＳＧが乗算
器１６にて主蒸気圧力設定指令信号ＳＰに乗ぜられ、Ｓ
Ｐ・△ＳＧとして次の比較器１７に送出される。比較器
１７には、ボイラの主蒸気系に設けられた主蒸気圧力検
出器１８より検出された主蒸気圧力信号ＳＢが入力せら
れ、上記のＳ、・△ＳＧと比較される。この比較器１７
においては、ＳＰ・△Ｓｏの信号に基づき主蒸気圧力を
補正すべき差の信号の△Ｓ１１として出力せられ、こＸ
れが次の主蒸気圧力調節器２１によりＰＩＤ演算され、
ΔＳＨとして、加算器１９において前述した元の電力信
号Ｓｗに補正が加えら九、Ｓｗ　＋△ＳＢなる信号を以
ってボイラマスタ信号としボイラの給水ならびに燃料供
給が調整せられることにより、このときの指令された発
電電力に見合う主蒸気圧力が維持される。従ってこの制
御方法においてはガバナ開度設定値に対し、正負両極性
の偏差が生じ得ることが必要であシ、ガバナ開度設定値
が１００％に近づく程、一方の極性の偏差が発生しにく
くなる。従ってこのような制御方法においては、ガバナ
開度設定を犬きくするほどガバナ開度による変圧特性の
増方向への補正が行なわれに〈〈なり１例えば蒸気系統
の抽気条件の変化、復水器の真空度低下、またはスート
ブロワの使用などによる補助蒸気使用片の増力口などの
現象が生じた場合、ボイラとしては定格の主蒸気圧力が
維持され、その出力が出されていても、発電ユニットと
して要求される置方指令にたいして発電機出力が満たさ
れない、という欠点を有している。

本兄明に係る発電用ボイラの制御方法ならびに制御装置
は上記の変圧運転時における制御上の欠点を解消し、常
に要求される発電電力が維持される制御方法ならびに発
電ユニットを提供するものである。

その第１の発明は１発電電力を指令する信号にもとづき
ボイラの主蒸気圧力を変化させてタービンの出力調整を
おこなうボイラ・タービンの運転方法において、タービ
ンの入力蒸気量を調整するタービンガバナの開度目標の
設定値と。

ガバナの開度の偏差と、およびＢ　’に電力の指令値と
実％１１准力の両者の偏差との、上記ガバナの偏差およ
び電力偏差の両側差により変圧特性を修正し、この電力
偏差を発′屯電力を指令する信号に加えてボイラへの出
力指令を修正し、ボイラの主蒸気圧力の制御をおこなう
ことにより所期の兄屯゛准力を出力しイｑることを特徴
とする兄′１に用ボイラの制御方法である。

その第２の発明は１発電電力を指令する信号に基づきボ
イラの主蒸気圧力を変化させてタービンの出力調整をお
こなうボイラ・タービンの運転装置の１発電電力を指令
する信号を圧力設定指令（Ｓ号に変換する関数演算器と
、タービンの入力蒸気量を調整するタービンガバナの開
度設定器と、実際の開度を指令する開Ｗ’Ｊｔ信器の偏
差をめる比較器工りの出力を加算器■およびＰ１調節器
を介して乗算器に接続し、前記の圧力設定指令信号を前
記の開度設定器の出力にて除する除算器のその出力を前
記の乗算器に接続し、主蒸気圧力検出器の出力信号と前
記の乗算器の出力を比較する比較器の出力をｐＨ）調節
器を介して〃ｌ算器■に接続し、前記の光電成力を指令
する信号を〃■算器■を介して〃（１算器■に接続し、
この発電電力を指令する信号と前記の比較器エリｐｌＤ
９４節器を介して入力される信号に基づき、これをボイ
ラマスタ信号としてボイラの給水および燃料を調整して
その出力を制御するボイラの制御装置において、前記の
発電電力を指令する信号と、前記タービンに接続さｔし
た発電機の実発電電力の信号の偏差を検知し、この偏差
信号を前記の加算器Ｉおよび加算器■に入力する回路を
設けることによりボイラマスタに対して９「期の発′市
電力に見合うボイラの出力を与えるように構成せられた
ことを特徴とする発電用ボイラの制御装置である。

以下本発明の実施例を図面について詳述すると、第２図
はタービン発電機の発電ユニットの概略の接続図であり
、ボイラ２にて発生した蒸気は主蒸気管５および蒸気加
減弁６を経由して矢印の方向にてタービン３に送られ、
タービン３には発電機４が接続される。タービン３を経
由した蒸気は図示はないが復水器、給水ポンプを経由し
て再びボイラ２に給水として送られる。

１は発電ユニットの統括制御装置であり、ここには比較
器２４　Ｋで指令電力信号Ｓｗと実兄電電力信号ＳＰを
比較し、その出力の偏差信号ΔＳｗと、蒸気加減弁に付
随しているガバｆ６の開度を示す開度光信器１３の開度
信号Ｓ。２と、主蒸気管５の圧力を検知する主蒸気圧力
検出器１８よりの圧力信号ＳＢと、発電を要求される指
令′電力信号Ｓｗが人力され、ボイラ２の出方を制御す
る出力指令の信号ＳＯＰがボイラマスタ信号として出力
される。

第３図はこの統括制御装置Ｉ内のブロック結線図であり
上記した如く比較器２４よりの電力の偏差信号△Ｓｗ、
ガバナの開度発信器１３よりの一度信号ＳＧ２　＋主蒸
気圧力検出器１８よりの圧力信号ＳＢおよび指令゛電力
信号８ｔｖが入力せらオＬ、ボイラに対する出力指令の
信号ｓａｐがボイラマスタ信号として出力される。

この統括制御装置ｌにおいて指令された電力信号Ｓｗは
、関数変換器１１によりこの電電ユニットのボイラの主
蒸気圧力設定指令信号８Ｐに変換され、除算器２２に入
力される。ここでガバナの開度設定器１２よりの信号Ｓ
ａｔと除算がおこなわれる。この開度設定器１２は前記
した如く絞り併用変圧運転においては通常その９０乃至
１００チの間の適当な値に設定されており。

従ってこのＳＧ１の値は通常０．９乃至１．０の値とび
に２は定数）これはガバナが０．９乃至１．０の間に絞
られただけボイラの圧力設定を高くする必要があるため
に、ＳＰ値にたいして修正をおこなう演算器である。更
にこの８０１値は比較器１４においてガバナの開度発信
器１３よシの開度信号ＳＧ２と比較減算され、その差Δ
ＳＧが出力され、次の加算器２５に入力される。この加
算器２５においては別に入力された電力の偏差信号△Ｓ
ｗが重畳されに３・△ＳＧ＋に４・６８ｗの値となり出
力される。（Ｋａお工びに４は定数」こＱ値は次の比例
積分型のＰＩ調節器１５にて比例積分演算され△ＳＧ＋
△８ｗ　として乗算器１６に入力されて出力される。（
Ｋｓおよびに６は定数〕　ここでこの信号は比較器１７
において主蒸気圧力検出器１８よりの圧力信号ＳＢと比
較される。ここで即ち発電を要求さｎる指令の電力信号
にたいして、これを補完すべきガバナ設定器の信号、ガ
バナ設定器とガバナ開度の偏差、指令の′電力信号と実
発電′亀力の偏差の要素が加味された信号が、現在のボ
イラの出、力の圧力信号と比較され。

最終的にボイラ出力に修正を加えるべき主蒸気圧力の偏
差信号△ＳＢとして出力される。この信号値は次の主蒸
気圧力調節器２１によりｐｌＤ演算され△ＳＢとして加
算器１９に入力される。

ここで上記の信号回路の他に比較器２４よりの′シカの
偏差信号△Ｓｗが加算器２３に入力せられ、この信号が
指令された電力信号Ｓｗに加算する回路が設けられる。

この出力に７・Ｓｗ＋Ｋｓ・６８ｗ（Ｋ７およびに８は
定数）が最終段の加算器１９に到り前記の圧力補正信号
△ＳＢが加算され、とのに７・Ｓｗ十ＫＢ・６８ｗ十に
９・△ＳＢ　（Ｋ９は定数）の信号が最終的にボイラ２
の出力を指令するボイラマスタ信号ＳＯＰとして出力さ
れる。この６８ｗの信号が加算器２３に入力せられ、直
接に指令の′成力信号Ｓｗに加えられるのは、電力偏差
が生じた場合に先づこの偏差が先行信号として使用され
、ボイラの制御に寄与するためにボイラの負荷追従特性
が向上し、前記のガバナの開度制御の作動により電力偏
差信号が消滅してもボイラ出力の再低下は生じない。

以上説明した如く本発明による方法および装置によれば
、従来の絞り併用変圧運転における欠点を除去するとと
もにガバナの偏差のみなら左 ず電力偏差にも加えることにより、純変圧運転における
ボイラ、タービン、発電機の一貫のユニットの制御特性
の向上を図ることができ、絞り併用運転より純変圧運転
まで任意にガバナ目標開度設定できるものであり％また
純変圧運転状態においても、抽気条件の変化、スートブ
ロワの使用などによる蒸気使用量増加などの変化があっ
ても、その発電量の定常偏差が生ぜず、良好な制御がで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御方法を説明するブロック結線図、第
２図は発電ユニットの概略接続図、第３図は本発明の実
施例のブロック結線図であるＯ ■・・・統括制御装置　２・・・ボイラ　３・・・ター
ビン　４・・・発電機　５・・・主蒸気管　６・・・ガ
バナー　１１・・・関数演算器　１２・・・開度設定器
　１３・・・開度発信器　１４．１７・・・比較器　１
５・・・ＰＬ調節器　１６・・・乗算器１８・・・主蒸
気圧力検出器　１９，２２，２３．２５・・・加算器　
２０・・・ボイラマスタ　２１・・・主蒸気圧力調節器 出願人　川崎１工業株式会社 、１′シ 第１図 １９　２０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　発電電力を指令する信号に基づきボイラの主蒸
   気圧力を変化させてタービンの出力調整をおこなうボイ
   ラ・タービンの運転方法において、タービンカバカの開
   度目標の設定値とガバナの開度の偏差と１発電電力の指
   令値および実発゛市′市力の偏差の両側差によりボイラ
   への出力指令を修正してボイラの主蒸気圧力の制御をお
   こなうことを特徴とする発電用ボイラの制御方法。
2. （２）　発′亀眠力を指令する信号に基づきボイラの主
   蒸気圧力を変化させてタービ／の出力調整をおこなうボ
   イラ・タービンの運転装置の５発電電力を指令する信号
   を圧力設定指令信号に変換する関数演算器１１と、ター
   ビンの入力蒸気量を調整するタービンガバナの開度設定
   器１２と開度発信器１３の偏差をめる比較器１４よりの
   出力をｎｕ　ｎ器２５およびＰｌ調節器１５を介して乗
   算器１６に接続し、前記圧力設定指令信号を前記開度設
   定器１２の出力にて除する除算器２２のその出力を前記
   乗算器１６に接続し、主蒸気圧力検出器１８の出力信号
   と前記乗算器１６の出力信号を比較する比較器１７の出
   力を主蒸気圧力調節器２１を介して加算器１９に接続し
   、前記発電電力を指令する信号を加算器２３を介して加
   算器１９に接続し、前記発電電力を指令する信号と、前
   記比較器１７より主蒸気圧力調節器２１を介して入力さ
   れる信号に基づき、これをボイラマスタ信号としてボイ
   ラの給水・燃料を調整して出力を制御するボイラの制御
   装置において、前記発゛ｎｔ電力を指令する信号と、前
   記タービンに接続された発電機の実発電電力の信号の偏
   差を検知し、この偏差信号を前記加算器２５および加算
   器２３に入力する回路を設けたことを特徴とする発電用
   ボイラの制御装置。