JPS6056885B2

JPS6056885B2 - タ−ビン制御装置

Info

Publication number: JPS6056885B2
Application number: JP12459380A
Authority: JP
Inventors: 永信本田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS5749002A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はタービン制御装置に係り、特に、変圧運転プ
ラントに適用するに好適なタービン制御装置に関する。

第１図は、タービン制御システムの概要を示したもの
である。ボイラ１で発生した蒸気は、主蒸気止め弁２、
加減弁３を通つて蒸気タービン１０に供給される。ター
ビン１０は通常高圧タービン１１、中圧タービン１２、
低圧タービン１３より構成されている。蒸気は、高圧タ
ービン１１で仕事をした後、再熱器１６で、再び温度を
あげられて再熱蒸気止弁１７、インターセプト弁１８を
通つてさらに中圧タービン１２、低圧タービン１３で仕
事をし復水器１９で水となる。蒸気の仕事はタービンに
より回転運動に変えられ発電機２０を回し、電力を電力
系統に供給する。タービン制御装置２２は、タービン
の回転数、負荷などを制御する。

タービン１０の回転軸にとりつけられている歯車１４の
回転数を速度検出器１５により検出する。またタービン
の負荷は、電力変換器２１により検出される。これらの
検出された信号は、制御装置２２の入力部２３に送られ
、演算部２５で処理される。演算部では、タービンの回
転数、負荷などを制御するため、主蒸気止め弁２、加減
弁３など複数の弁を駆動する。弁の駆動信号は出力部２
４より、主蒸気止め弁駆動ユニット５、加減弁駆動ユニ
ット７など各弁の駆動ユニットに送られ弁を駆動する。
弁の動きは主蒸気止め弁位置検出器４、加減弁位置検出
器６など各弁の位置検出器により検出され、制御装置２
２の入力部２３にフィードバックされて、弁の位置を定
変化する。第２図は、制御装置２２の制御内容の一部
を示したものである。

タービン回転数は速度検出器１５により検出される。検
出された実速度信号Ｎは、速度設定器３１で設定される
設定速度信号Ｎｏと比較部３２で比較され、その偏差量
ΔＮは調定率演算部３３に伝えられる。調定率演算部３
３では、あらかじめ設定された速度調定率に相当したゲ
インをかけられて、加算部３５に伝えられる。加算部３
５では負荷設定器３４で設定された信号Ｐ。を加え、負
荷信号Ｐｃをつくる。速度調定率δは、速度（発電機か
電力系統と接続され周期運転を行つていうときは系統の
周波数に相当する。）が設定値（定格値）から何％ずれ
ると全負荷変化させるかという値である。例えば５％の
調定率とは、５％の速度偏差があれば、１００％の負荷
を変えることを意味する。従つていま１００％負荷運転
中に系統周波数（速度）が５％上昇したと仮定すると周
波数を安定に保つためにＯ％迄負荷を絞ることになる。
負荷信号Ｐｃは、負荷制限器３６で設定された負荷制限
値ＰＬと低値優先回路３７て比較され、低い方の信号が
最終負荷信号Ｐとなる。

一方、負荷信号Ｐは圧力検出器３０て検出された第一段
後蒸気圧力Ｐ，＄Ｔと比較部４６で比較され、その偏差
量は圧力補正演算部４７に伝えられる。圧力補正演算部
４７では補正の度合に応じたゲインをかけ、その結果は
加算部４８で負荷信号Ｐに重畳されて、圧力補正負荷信
号となる。第一段後圧力による圧力補正を行わない場合
には、負荷信号Ｐに対する実際の加減弁を通過する蒸気
流量は第３図に示す特性となる。

第３図は４個の加減弁を順次開けていく方式の例てある
。即ち、負荷信号ＰかＯからＰＡの範囲では第１弁によ
り流量や制御され第２、３、４弁は全閉となつている。
負荷信号ＰがＰＡからＰＢの範囲では第２，弁により流
量が制御され、第１弁は全開、第３、４弁は全閉となつ
ている。第３図に示すように弁の切換点ＰＡ，ＰＢ，Ｐ
Ｃ付近では流量特性は直線ではなくなる。第一段後圧力
補正は上記流量特性を改善するた．”めに実施している
。

第一段後圧力は蒸気流量に比例するため、負荷信号Ｐと
第一段後圧力ＰｌＳ，の偏差に対応した値を負荷信号Ｐ
に重畳することにより、流量特性は直線化される。圧力
補正演算部４７のゲインを大きくすると、補正効果が大
きくなる。以上の第一段後圧力による補正は、タービン
入口の主蒸気圧力が一定の場合に有効であるが、主圧力
補正負荷信号は、負荷分配部３８，４２て各弁の分担量
に応じて配分されて、各弁の流量を決定し、各弁の弁位
置を制御する。

負荷分配部３８の出力は比較部３９で弁位置フィードバ
ック信号と比較され、その偏差信号は、調節制御部４０
により弁駆動信号に変えられて弁駆動ユニット７により
加減弁３を調整する。加減弁３の動きは位置検出器６に
より検出され、位置変換部４１を至てフィードバックさ
れ弁位置を安定に制御する。通常、弁は複数個あり他の
加減弁も同様に制御されＪる。蒸気圧力が変化する場合
には不適切となる。主蒸気圧力が低下すると同一の負荷
信号ても加減弁を通過する蒸気流量は少なくなり第一段
後圧力は低下する。第４図に示すように主蒸気圧力が、
１００％から５０％に１１２となれば、同じ負荷信号で
は第一段後圧力は１１２となる。このため、主蒸気圧力
が常時変化する変圧運転プラントでは、負荷信号を一意
的に第一段後圧力に対応させることが出来ず、第一段後
圧力補正は実施することが出来なかつた。本発明の目的
は、変圧運転プラントの如く主蒸気圧力が常時変化する
場合にも有効に第一段後圧力を補正しうるタービン制御
装置を提供するにある。

本発明は主蒸気圧力の変化に対応して、検出した第一段
後圧力を増減させるように構成したものである。

第５図は本発明の実施例を示すブロック図である。

尚、第２図て用いたと同一部材であるものには同一符号
を付している。圧力検出器２９で検出された主蒸気圧力
ＰＭ，は除算部５０において、定格圧力設定器４９て設
定された定格圧力ＰＭ，Ｒを割り、その結果αと第一段
後圧力Ｐｌ，Ｔを乗算部５１て掛けたものを補償後の第
一段圧力とする。

主蒸気圧力が定格の５０％になるとαは２．０となり補
償後の第一段後圧力は検出圧力の２倍となる。従つて、
負荷信号Ｐは常に定格主蒸気圧力と見なして第一段後圧
力による補正が可能となる。主蒸気圧力を増減させて加
減弁通過流量を変えている場合には補償後の第一段後圧
力は一定て変化しないため、第一段後圧力補正は実施さ
れない。

一方、負荷信号Ｐを変えて加減弁通過流量を増減させる
場合には、負荷信号Ｐに対応した補償後の第一段後圧力
となるよう加減弁３は補正される。以上説明してきた実
施例は、特にディジタル計算機を用いた装置の場合でも
同様に実施できる。

第６図は第５図の実施例の処理フローチャートであり、
計算機による処理を示すものである。まず設定された定
格主蒸気圧力ＰＭ，Ｒ及び検出した主蒸気圧力ＰＭ＄、
第一段後圧力ＰＩＳＴを読み込む。次に、α＝ＰＭ，Ｒ
／ＰＭ，を演算し、主蒸気圧力の変動による係数を求め
る。この係数αを検出した第一段後圧力Ｐ，ＳＴに掛け
て、補償した第一段後圧力Ｐ。，，″を得る。この補償
した第一段後力Ｐｌ，Ｔ″と負荷信号Ｐの偏差にゲイン
Ｋを掛けたものを負荷信号Ｐに重畳することにより補正
後の負荷信号Ｐ″となる。以上より明らかなように本発
明によれば、主蒸気圧力が常時変化する場合でも、第一
段後蒸気圧力の補正を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタービン制御システムの概要を示す系統図、第
２図は制御装置２２の詳細ブロック図、第３図は負荷信
号に対する蒸気流量特性図、第４図は負荷信号に対する
第一段後蒸気圧力特性図、第５図は本発明の実施例を示
すブロック図、第６図は本発明の実施例の処理フローチ
ャートである。１・・・ボイラ、３・・・加減弁、１０・・・蒸気ター
ビン、１１・・・高圧タービン、１２・・・中圧タービ
ン、１３・・・低圧タービン、１６・・・再熱器、１９
・・・復水器、２２・・・制御装置、３０・・・圧力検
出器、３７・・・低値優先回路、３８，４２・・・負荷
分配部、４６・・比較部、４７・・・圧力補正演算部、
４８・・・加算部、４９・・・定格圧力設定器、５０・
・・除算部。

Claims

【特許請求の範囲】

１タービンの速度偏差に所定の速度調定率を乗じて得
た信号と設定負荷信号とを第１の加算器にて加算し、負
荷制限器の出力と前記第１の加算器出力のうちいずれか
一方の信号を低値優先回路にて選択し、選択した信号と
タービン第１段後蒸気圧力との偏差信号を比較器で求め
、前記低値優先回路の出力と比較器出力とを第２の加算
器で求め、第２の加算器の出力によつてタービン入口の
蒸気加減弁を制御するとともに、タービンに流入する主
蒸気圧力を変更することによりタービンの負荷を変更す
るタービン制御装置において、前記比較器の入力である
タービン第１段後蒸気圧力に代えて、定格の主蒸気圧力
値と検出した主蒸気圧力値の比を前記タービン第１段後
蒸気圧力に乗じて得た修正後のタービン第１段後蒸気圧
力を使用することを特徴とするタービン制御装置。