JPS6032084B2

JPS6032084B2 - 給水ポンプ駆動用タ−ビン速度制御装置

Info

Publication number: JPS6032084B2
Application number: JP8739375A
Authority: JP
Inventors: 裕桧山
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1985-07-26
Also published as: JPS5211401A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、給水ポンプ駆動用タービンの速度制御装置に
関するものである。

たとえば給水ポンプ駆動用タービンの速度制御には、第
１図に示されるような速度制御装槽がある。

この速度制御装置は調速機１１と調速機制御盤１２−と
からなり、調速機制御盤１２が調速機１１の速度設定器
１３にタービン速度（タービン回転数）の目標値を設定
するように構成されている。調速機制御盤１２において
は、ボィラの給水流量指令信号と給水流量検出器１４で
検出した実給水流量信号を比較し、その偏差に基づいて
比例積分器１５で給水流量要求信号を得る。

この給水流量要求信号は、圧力検出器１７で検出して得
られるボイラ１６の圧力信号をパラメータとしたバイア
ス設定器１８からのバイアス信号と加算され、バイアス
を加えられる。このバイアス信号は給水ポンプ１９の吐
出圧力がポィラ１６の圧力と等しくなるような給水ポン
プ１９の吐出流量である。給水流量要求信号にバイアス
を加えるのは、給水ポンプ１９の吐出圧力がボイラ１６
の圧力より、給水流量要求信号に見合った分だけ大とな
るようにするためである。これはボイラー６の圧力がポ
ンプ１９の吐出圧力より大であると、給水できなくなる
から、これをさげるためである。バイアスされた給水流
量要求信号は速度設定器１３の駆動回路２０１こ入力さ
れる。

駆動回路２０はバイアスされた給水流量要求信号を受け
、速度設定器１３に給水ポンプ駆動用タービン２１の速
度（回転数）の目標値を設定するもので、まず、バイア
スされた給水流量要求信号を受けると、演算部２２では
タービン速度指令値に変換する。このタービン速度指令
値を正しく速度設定器１３に設定するために、速度説定
器１３の出力すなわちタービン速度目標値を差動トラン
ス２３および復調器２４を介して帰還し、帰還した速度
指令値との偏差が零になるように制御演算器２５および
電力増幅器２６は作動する。調速擬制御盤１２にて上述
のようにタービン速度の目標値が調速機１１の速度設定
器１３に設定されると、調速機１１はタービン２１の速
度（回転数）がその説定された速度目標値になるように
制御する。

すなわち、その目標値とタービン速度検出器２７で検出
された帰還されたタービン２１の実速度と比較しその偏
差を得る。そして、その偏差に基づき演算部２８および
サーボモータ２９を動作せる。そしてサーボモータ２９
は、低圧蒸気加減弁３０、高圧蒸気加減弁３１を開閉さ
せる。通常、給水ポンプ１９の駆動用タービン２１は主
タービンで仕事を終えた低圧蒸気とボイラ１６で発生し
た高圧蒸気との二系統の蒸気で駆動されるようになって
いる。

低圧蒸気加減弁３０および高圧蒸気加減弁３１を開閉操
作するのはこのためである。この低圧蒸気加減弁３０、
高圧蒸気加減弁３１の少くとも一方を流れた蒸気によっ
て、タービン２１の回転速度をその目標値になるよう回
転させる。

これによってポンプ１９を駆動し、ポンプ１９の吐出流
量がボイラ１６への給水流量指令値に合致するようにす
るものである。このような速度制御装置では調速機１１
が機械式のものであり、調速機１１はタービン２１側に
付設されるもので、タービン２１の制御にあっては、調
速機１１の速度設定器１３を調整するしかない。

調速機制御盤１２はそのためのものである。ところで、
ポンプ１９の吐出流量とタービン２１の速度との特性は
一般に非線形特性であるので、これを線形特性に修正す
るためには、調速機１１あるいは調遠機制御盤１２のい
ずれかにその修正用の要素を入れることが必要となる。

制御の速応性を考えると調速機１１内に設けるのがよい
のであるが、上述のように、調速機１１はタービン２１
側に付設され、また機械式のものであるので、その修正
用の要素は調速機制御盤１２側にもたせることになる。
その場合、修正用の要素（関数発生器３２）は第２図に
示すように比例積分器１５の後段に設けることとなる。
しかし、第２図に示す速度制御装置では、その遠応ｉ性
が劣る。

すなわち、速度設定器１３は通常制御用モータで構成さ
れるので、本来積分特性をもっており、第２図中の駆動
回路２０を含んだ制御部分Ａ点からＢ点に至る伝達系の
特性は、一次遅れるとなる。このことは、制御系の安定
性に悪影響をおよぼし、遠応性が劣り、サーボ系の性能
の低下により制御精度に誤差が生じる。また、調速機１
１は速度設定器１３を有した機械式のものであるので、
速度設定器１３に目標値を設定するための調速機制御盤
１２が調速機１１とは別に必要となっていた。本発明の
目的は、速応性に優れかつ精度のよい給水ポンプ駆動用
タービン速度制御装置の提供にある。この目的を達成す
るため、本発明においては調速機を電機式にして、給水
流量要求信号を得るための比例積分器と、ポンプ吐出流
量とタービン速度との非線形特性を線形特性に修正する
ための関数発生器と、給水流量要求信号にボィラ圧力に
相当するタービン速度のバイアス信号を加えるためのバ
イアス設定器とを論速機内に設け、給水流量要求信号に
基づいて直懐的に低圧蒸気加減弁および高圧蒸気加減弁
を制御できるようにしたことを特徴とする。

以下、第３図に示す一実施例を参照して本発明を説明す
る。

本発明では論速機１１ａの構成要素のうち、一点鎖線で
囲った部分を電気式とし、演算部２８ａからの電気的出
力を受けるサーボ弁２９３を電気油圧式で構成する。ま
たタービン１９の速度検出器２７ａは電磁ピックアップ
式のものを採用し、タービン速度を電気信号として検出
する。まず、ポンプ吐出流量を流量検出器１４で検出し
、その検出した実流量を給水流量指令値と比較し、その
偏差を調速機１１ａ入力信号とする。

この調速機１１ａ入力信号は、比例積分器１５で給水
流量要求信号に変換され、ポンプ特性の流量修正のため
に関数発生器３２でタービン速度要求信号に変換される
。すなわち、ポンプ吐出流量とタービン速度との非線形
特性を線形にして変換する。ここで得られたタービン速
度要求信号は加算。３３に入力され、ボイラ圧力に相当
するタービン速度のバイアス信号を加えられてタービン
の遠指令値となる。

また、加算器３３には上述の速検出器２７ａで検出した
タービン速度が負帰還され、タービン速度がこの速度指
令値に合致するように、つまりその偏差を加算器３３は
演算部２８ａに出力し、この演算部２８ａでの制御出力
によってサーボ弁２９ａの動作させる。演算部２８ａの
出力であるサーボ弁２９ａへの制御出力は電気出力信号
であり、ポンプ１９の吐出流量が給水流量指令値になる
ようにタービン速度を制御すべく低圧蒸気加減弁３０お
よび高圧蒸気加減弁３１の開度を操作するための信号で
ある。すなわち、サーボ弁２９ａでは上記制御出力を受
けると、その電気信号を油圧に変換して、低圧蒸気加減
弁３０、高圧蒸気加減弁３１を開閉制御する。そして、
低圧蒸気加減弁３０、高圧蒸気加減弁３１をつた蒸気で
タービン２１を回転させポンプ１９を駆動し、ポンプ吐
出流量が給水流量指令値になるようにボイラー６に給水
するものである。以上のように、本発明による速度制御
装置は、ポンプ流量特性変換用の関数発生器３２および
ボィラ圧力に相当するタービン速度のバイアス信号を算
出するためのバイアス設定器を電気式の調速機１１ａ内
に設け、これらの出力を加えてタービンの速度指令値を
得、さらにタービン２１の速度を帰還して、加算器３３
にてタービン速度と速度指令信号との偏差を求め、それ
を演算器２８ａを介して直接的に低圧蒸気加減弁３０、
高圧蒸気加減弁３１に与えるようにしたので、バイアス
信号等が遅れなく応答性の良好なポンプ吐出流量制御を
行うことができる。

また、サーボ弁２９ａは遅れの少ない速応性のよいもの
であり、電気信号を油圧に変換できるものであるので、
本発明ではこれに対し直接的に制御信号を与えることが
可能となっている。

したがって、速度設定器を介在させる必要はなくなり、
また調速機制御盤を設ける必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の給水ポンプ駆動用タービン
制御装置を示すブロック図、第３図は本発明による給水
ポンプ駆動用タービン制御装置を示すブロック図である
。１１…調遼機（機械式）、１２・・・調速機制御盤、１
３…速度設定器、１４・・・給水流量検出器、１５・・
・比例積分器、１６・・・ボィラ、１７・・・圧力検出
器、１８・・・バイアス設定器、１９・・・ポンプ、２
０…駆動回路、２１・・・タービン、２２・・・演算部
、２３・・・差動トランス、２４・・・復調器、２５・
・・制御演算器、２６・・・電力増幅器、２７・・・速
度検出器、２８・・・演算部、２９・・・サーボモータ
、３０…低圧蒸気加減弁、３１・・・高圧蒸気加減弁、
３２…関数発生器、３３・・・加算器、１１ａ・・・調
速機（電気式）、２７ａ・・・速度検出器（電磁ピック
アップ）、２８ａ…演算器、２９ａ・・・サーボ弁（電
気油圧式）。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１ボイラの給水流量指令値と給水ポンプの吐出流量と
の偏差に基づいて給水流量要求信号を得るための比例積
分器と、前記給水流量要求信号に基づいて前記給水ポン
プを駆動するためのタービンの速度要求信号を得るため
の関数発生器と、前記給水ポンプの吐出圧力が前記ボイ
ラの圧力と等しくなるような前記タービンの速度を算出
するバイアス設定器と、前記速度要求信号と前記バイア
ス設定器で算出したタービン速度とを加算して前記ター
ビンの速度指令値としこの速度指令値と前記タービンの
実速度との偏差を得るための加算器と、この加算器で得
た偏差を補償するための制御信号を算出する演算器と、
この演算器で得た制御信号に基づいて前記タービンの速
度を制御するための低圧蒸気加減弁および高圧蒸気加減
弁を開閉操作する電気油圧式のサーボ弁とからなる給水
ポンプ駆動用タービン速度制御装置。