JPS6047801A - タ−ビン制御装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はタービンにおける複数の加減弁またはバイパス
弁を順次開閉制御するに好適なタービン制御装置に関す
る。

［発明の技術的背景］ 一般に、発電プラントにおけるタービンバイパス系統は
、複数系統から成り、各バイパス弁を介して減温減圧装
置に接続されている。これらバイパス弁を開閉して所定
のバイパス流量を得るため、従来は各バイパス弁を一定
のシーケンスで第１弁から順次開閉制御していた。一方
、タービン主蒸気系統に設けられる複数の蒸気加減弁の
開閉制御の場合も、弁通過時の圧力降下による熱エネル
ギーロスを最小に抑えるため、従来は、一定のシーケン
スで加減弁を第１弁から順次開閉制御していた。

［背景技術の問題点］ しかしながら、上記従来方式のように複数の弁を常に同
一順序で順番に開閉制御すると、蒸気加減弁の場合は、
部分噴射時に同一の弁ばかりが頻繁に使用され蒸気配管
系統に局部的熱疲労が発生する問題点を生じる。また、
バイパス弁の場合は、更に減温減圧装置に対して局所的
な熱的疲労を増大させる問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は上記問題点を解消し、所要の制御性を維持しな
がらも、局所的熱疲労を分数逓減させることのできるタ
ービン制御装置を提供することを目的とする。

［発明の概要コ このため、本発明は各弁を順次開閉制御するためのパタ
ーンを用意しておき、このパターンと各弁との対応を流
量要求が生じる毎に順次切換えることにより、各弁の開
閉順序をその都度変えるようにしたことを特徴としてい
る。

［発明の実施例］ 以下、本発明をバイパス弁の切換え制御に適用した場合
を例にとり、その実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るタービン制御装置の構
成図を示したもので、１は原子炉、ボイラ等の蒸気発生
器である。蒸気発生器１で発生した蒸気は主蒸気止め弁
２を通り、加減弁３で流星を制御されてタービン４に流
入する。タービン４に流入した蒸気はタービン４を回転
させ、更に発電機５を駆動して電力を発生させる。また
、起動時あるいは事故時の余剰蒸気は複数のバイパス弁
６−１〜６−３で流星を分担制御されて、減温減圧装置
７に流入し、減温減圧の後、復水器８でタービンで仕事
をした蒸気と共に、凝縮復水される。タービン４の実速
度は、速度検出器９により検出され、比較器１１におい
て速度／負荷設定器１０からの速度設定と比較演算され
る。速度設定と実速度の偏差は速度制御部１２により速
度流量要求に変換されて、低値選択器１３に送られる。

一方、タービン入口圧力は圧力検出器１４により検出さ
れ、比較器１６において圧力設定器１５からの圧力設定
と比較演算される。

圧力設定とタービン入口圧力の偏差は圧力制御部ｊ７に
より、圧力流量要求に変換されて同様に低値選択器１３
に送られる。低値選択器１３は二つの流量要求のうち、
低値を選択して加減弁流量要求として、これを加減弁制
御部１８に送る。これにより、加減弁制御部１８は前記
流量要求に応じた弁開度に加減弁３を制御する。また、
圧力流量要求と加減弁流量要求は比較器１９において比
較演算され、加減弁流量の不足分がバイパス弁流量要求
としてバイパス流量配分制御部２０に送られる。バイパ
ス流量配分制御部２０はバイパス弁流量要求に基づき、
各弁の流量要求を演算し、これを各バイパス弁制御部２
１−１〜２１−３に送る。各バイパス弁制御部２１−１
〜２１−３は前記弁指令に応じた弁開度に各バイパス弁
６−１．６−２．６−３を制御する。かくして、タービ
ン４は所定の速度、入口蒸気圧において、加減弁３およ
び各バイパス弁６−１．６−２．６−３所定の流量分担
のもとに制御されることとなる。

尚、通常のプラント運用中はエネルギー節減の観点から
バイパス弁は閉じていることが望ましく、一定の閉バイ
パス２２が前記比較器１９に付加されて、バイパス弁６
−１．６−２．６−３を閉じておくのが通例である。

第２図は上記バイパス流量配分制御部２０の詳細図を示
したもので、２３−１〜２３−３は比較器１９からのバ
イパス弁流量要求Ｘに応じて、それぞれ第３図の（ａ）
〜（ｃ）に示すパターンに従って弁流量要求ｙ１．ｙ２
．ｙ３を出力する流量配分パターン発生器である。２４
はバイパス弁流量要求のレベルを検出するレベル検出器
、２５はそのレベル検出器２４の出力即ちバイパス弁流
量要求の有無に応じて順次歩進するリングカウンタ、２
６，２７．２８はそのリングカウンタ２５の出力に応じ
て弁流量要求’／Ｉｒ’Ｊ２．ｙ３を選択するセレクタ
である。

以上の構成で、第４図のタイムチャートにも示すように
、今、リングカウンタ２５が切換信号ａを出力している
ものとすると、各セレクタ２６〜２８は２６ａ　、　２
７ａ　、　２８ａの各接点が閉じる結果、バイパス弁流
量配分制御部２０の出力はそれぞれＺｌとしてｙＩ、Ｚ
２としてｙ２、Ｚ３としてｙ３が選択された状態になる
。

この状態で比較器１９よりバイパス弁流量要求にが出力
されると、これに対応する弁流量要求ｙ１゜ｙ２１ｙ３
が流量配分パターン発生器２３−１〜２３−３より出力
され、バイパス弁制御部２１−１〜２１−３に加わる。

これにより、バイパス弁は６−１．６−２゜６−３の順
にバイパス弁流量要求Ｘに応じて開閉制御される。

一方、レベル検出器２４の出方借しはバイパス弁流量要
求Ｘのレベルに応じてＯＮ、ＯＦＦするが、バイパス弁
流量要求Ｘの「有」がら無」の変化に応じて信号しは第
４図に示すようにＯＮからＯＦＦに変化する。

この信号ｔの変化により、リングカウンタ２５は切換信
号をａからｂへと歩進する。これにより、各セレクタ２
６〜２８は２６ｂ〜２８ｂの各接点が閉じる結果、バイ
パス弁流量配分制御部２ｏの出力はｚ１＝ｙ２．２２　
＝ｙｓ、Ｚ３＝ｙｔに切り換わる。

従って１次に比較器１９より再びバイパス弁流量要求Ｘ
が出力されたときは、各バイパス弁は６−２゜６−３．
６−１の順にバイパス弁流量要求Ｘに応じた開閉制御が
行なわれる。

このように、バイパス弁流量要求Ｘの発生毎に、各流量
配分パターン発生器２３−１〜２３−３から出力される
弁流量要求ｙ１〜ｙ３が順次切り換えられて各バイパス
弁制御部２１−１〜２１−３に送られることにより、各
バイパス弁６−１〜６−３の開閉順序がその都度切り換
えられる。この結果、全てのバイパス管路が平均して使
用されることとなり、減温減圧装置７も含めて局部的熱
疲労が分散逓減される。

尚、上記実施例ではバイパス弁が３弁の場合を例にとり
説明したが、本発明はこれに限らず任意の複数のバイパ
ス弁の場合に適用し得ることは言う迄もない。

また、本発明はバイパス系統のみならず、タービン加減
弁系統にも適用が可能であり、起動停止の都度リングカ
ウンタを歩進させ、部分負荷運用時の加減弁部分噴射に
よる局部熱疲労を分散逓減化することが可能である。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、圧力制御あるいは流量制
御の分解能を損うことなく、バイパス系統あるいは蒸気
加減弁系統の局部的熱疲労を分散逓減し、タービン系機
器の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るタービン制御装置の構
成図、第２図は第１図のバイパス流量配分制御部の詳細
図、第３図（ａ）〜（ｃ）は第２図の各流量配分パター
ン発生器で発生するパターン図、第４図は第２図の動作
を説明するためのタイムチャートである。 １・・・蒸気発生器、２・・・主蒸気止め弁、６〜１〜
６−３・・・バイパス弁、７・・・減温減圧装置、２０
　・・バイパス流量配分制御部、２１−１〜２１−３・
・・バイパス弁制御部、２２・・・閉バイパス、２３−
１〜２３−３・・・流量配分パターン発生器、２４・・
・　レベル検出器、２５・・・　リングカウンタ、２６
〜２８・・・セレクタ。 第２図 Ｊ３　（に） ＝１ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）蒸気流量を調整する複数の弁を総流量要求に応じ
   て順番に開閉制御していくタービン制御装置において、
   前記総流量要求に応じた各弁流量または開度相当信号を
   発生する複数の流量配分パターン発生器と、前記総流量
   要求の有無を検出する検出器と、この検出器の出力に応
   じて歩進するリングカウンタと、このリングカウンタの
   状態に応じて前記複数の流量配分パターン発生器出力を
   それぞれ選択分配するセ？クタとを備え、このセレクタ
   出力を前記複数の弁の各弁指令として用いることを特徴
   とするタービン制御装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載において、前能弁がバ
   イパース弁であることを特徴とするタービン制御装置。 （３）特許請求の範囲第１項記載において、前記弁が蒸
   気加減弁であることを特徴とするタービン制御装置。