JPS6165003A - タービン制御装置 - Google Patents

タービン制御装置

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JPS6165003A
JPS6165003A JP18364584A JP18364584A JPS6165003A JP S6165003 A JPS6165003 A JP S6165003A JP 18364584 A JP18364584 A JP 18364584A JP 18364584 A JP18364584 A JP 18364584A JP S6165003 A JPS6165003 A JP S6165003A
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JP
Japan
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steam
pressure
turbine
pressure turbine
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP18364584A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Nagai
信一 永井
Hidesumi Kuwajima
桑島 英純
Akihisa Sakamoto
昭久 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
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Publication of JPS6165003A publication Critical patent/JPS6165003A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は蒸気ターピ/の中圧起動方法及びその装置に関
するものでちる。
〔発明の背景〕
蒸気タービンの起動方法としては、従来広く、高圧ター
ビン起動が行なわれてきた。しかし近年蒸気タービンの
急速起動方法として、高圧、低圧バイパス伸行の、中圧
タービン起動が行なわれる様になってきている。
タービンバイパス弁封の中圧タービン起動は、蒸気ター
ビンに蒸気を流入させること無く、ボイラーの蒸気圧力
、温度を蒸気タービンにマツチした値にコントロールす
ることが出来、熱応力的に有利に起動できる特長を持つ
ものである。従って蒸気タービン運転パターンにより、
今後、中圧タービン起動が採用される機種が増えるもの
と考えられる。
中圧起動方式タービンの代表的プラントシステム構成は
第1図に示す様になっている。図中符号1はボイラーで
あり、通常運転中はこのボイラー1から発生した主蒸気
は高圧タービン7で仕事をした後ボイラー1で再熱され
、再熱蒸気となって中圧タービン8で仕事をし、更に低
圧タービン9で仕事をして復水器17に導かれる。但し
、起動時には中圧タービン8にまず通気されて、いわゆ
る中圧起動がなされる。中圧起動においては、インター
セプト弁12をバイパスするインターセプトバイパス弁
13にて、中圧タービン8及び低圧タービン9に蒸気を
流し、定格速度までタービンの速度を上昇させ、速度コ
ントロールを行なう。
中圧タービン8に流入させる再熱蒸気は、LPバイパス
コントロール弁15にて一定圧力制御が行なわれている
。タービン昇速及び定格速度では、蒸気加減弁3は全閉
状態で、高圧タービン7へは蒸気は流入しない。又、バ
ッキングからのリーク蒸気により、高圧タービン風損に
よって、高圧タービン排気室の温度が上昇するのを防ぐ
為に、ベンチレータ弁18が設けられ、高圧タービン7
内を復水器16圧力に保っている。ベンチレータ弁18
は、蒸気加減弁3の全閉信号で全開させ、その否(逆)
で全閉させるインターロックになっている。この様なシ
ステムで、タービンが定格速度到達後、負荷を取る場合
、蒸気加減弁3が徐々に関していき、高圧タービン7へ
蒸気が流入するが、LPバイパスコントロール弁15に
である負荷相当の圧力に制御されている為、高圧タービ
ン7の流入蒸気量が再熱蒸気圧力の負荷相当まで増加し
ないと、高圧タービン7への流入蒸気が、コールドリヒ
ート逆上弁4を押し開は排気されることが出来ないので
、高圧タービン7排気室の温度が風損の為上昇し、ター
ビンの強度上問題が生ずる。
この様な従来技術における問題点につき、更に詳しく述
べれば、次の通りである。
前述の如く中圧起動においては、再熱蒸気圧力が第1図
に示すLPバイパスコントロール弁15にて、ある負荷
相当(ここではA%とする)の圧力に制御されている。
タービン起動から定格速度ま“では、インターセプト弁
12をバイパスするインターセプトバイパス弁13にて
制御される。次に負荷を取っていく場合は、インターセ
プト弁12が徐々に開いていき、次に加減弁5を開し、
負荷を取っていく。この様な代表的な弁開方式を第2図
に示す。まず始めに、線■で示す如くインターセプトバ
イパス弁13が開き、次いで線■の如くインターセプト
弁12が開き、最後に加減弁3が線■に示す如く開く。
又、その時の負荷特性は■に示す通りである。
タービン起動時における各機器の動きは次の様になる。
まず始めに、タービンダイパス系が生かされ、HPバイ
パスコントロール弁6にて主蒸気圧力が制御され、LP
バイパスコントロール弁15にて、再熱蒸気圧力がある
負荷(ここでは定格負荷のA%とする)に制御される。
タービンの昇速は、再熱蒸気をインターセプトバイパス
弁13から中圧タービン8と低圧タービン9に流入させ
て行なう。この場合、低圧・中圧タービン9,8と同軸
の高圧タービン7も高速で回転しているので、風損によ
り高圧タービン7排気室の温度上昇のおそれがある。こ
れを避ける為、ベンチレータ弁18を設け、高圧タービ
ン7排気室と復水器16とを連絡させ、高圧タービン7
のケーシング内の圧力を復水器圧力と同じまで下げる様
にしである。
前記の如く、ベンチレータ弁18は蒸気加減弁3とリン
クされており、蒸気加減弁3が閉で開となるインターロ
ックになっている。これは、蒸気加減弁3が開いている
状態でベンチレータ弁18を開けると、高エンタルピー
の蒸気が復水器16に流入し、復水器16が破損する可
能性がある為である。次に負荷を取る場合は、一般的に
第2図に示す様に、ある負荷B%までは第1図に示すイ
ンターセプト弁12(第2図の■参照)で取り、それ以
上は、蒸気加減弁3(第2図の■)とインターセプト弁
13(第2図の■)で定格負荷(100チ)まで取る様
になる。ここで間圧となるのは、負荷がB4以上になり
、蒸気加減弁3が微開の状態の時である。先に述べた様
に、蒸気加減弁3によってベンチレータ弁18は開閉す
る様になっており、蒸気加減弁3微開でベンチレータ弁
18は全閉となる。この時、再熱蒸気圧力はA%負荷(
Al>B% )にLPバイパスコントロール弁15にて
制御されている為、蒸気加減弁3がhs負荷相当以上の
開度(ストローク)になっていなければ、高圧タービン
7に流入した主蒸気が、コールドリヒートラインに排出
されず、高圧タービン7の風損によって、高圧タービン
排気室の温度が異常に上昇し、高圧タービンバケット部
の強度上の問題が出てくる。又、この風損による温度上
昇によって、タービンメタルとの温度差が大きくなり、
その為、熱応力も増大する。この様な状態を繰り返すこ
とは、タービンの寿命消費に大きな影響を与えるもので
ある。
〔発明の目的〕
本発BAは、この様な状況を避けるようなタービン蒸気
制御弁の制御方法を提供することを目的とする。即ち、
上述の如く、中圧起動においては高圧タービン排気室の
風損による異常温度上昇をある負荷帯では避けることは
できないのであるが、本発明は蒸気制御弁の開方式技術
を改良することにより、該温度上昇を最小限にとどめる
ことができるタービン蒸気制御弁の制御方法を提供せん
とするものである。
〔発明の概要〕
この目的を達成する為、本願の第1の起動方法は、高圧
タービンと、該高圧タービン駆動後の蒸気を再熱して得
た再熱蒸気により駆動される中圧タービンとを備える蒸
気タービンの中圧起動方法において、高圧タービンに流
入する蒸気量を瞬時にして再熱蒸気圧力相当の負荷以上
にすることにより、高圧タービンに流入した蒸気を排出
して該高圧タービンの排気室の温度上昇を防止して構成
するものとする。
また、本願の第2の起動方法は、高圧タービンと、該高
圧タービン駆動後の蒸気を再熱して得た再熱蒸気により
駆動される中圧タービンとを備える蒸気タービンの中圧
起動方法において、蒸気加減弁を一定負荷相当の位置ま
で開にして該負荷相当の蒸気を高圧タービンに流入させ
、これにより高圧タービン排気圧力を再熱蒸気圧力以上
にすることによって、該高圧タービンに流入した蒸気を
排出して該高圧タービンの排気室の温度上昇を防止して
構成するものとする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を、第3図乃至lX5図を参照
して説明する。なお、タービンシステム自体は第1図と
同じものを想定しているので、これを参照する。
高圧タービン7の排気室の温度上昇を避けるには、負荷
BSからAS(LPバイパスコントロール弁15にて制
御している圧力相当の負荷)まで瞬時に負荷を上昇させ
、いつきに高圧タービン7排気圧力を、再熱蒸気圧力以
上にしてやり、高圧タービン7に流入した蒸気を排出さ
せてやる方法と、蒸気加減弁3をA%負荷相当の位置ま
で開いてやり、Aチ相当の蒸気と高圧タービン7に流入
させ、高圧タービン排気圧力を、再熱蒸気圧力以上にさ
せる2通りがある。前者は、電気信号にて、蒸気加減弁
3及びインターセプト弁工2を、最大速度で再熱蒸気圧
力相当の負荷蒸気を流入できるストロークまで開するこ
とによって可能となる。
この場合、蒸気加減弁3、及びインターセプト弁12が
急開することで、主蒸気圧力及び再熱蒸気圧力が一時的
に低下する等のことが予想されるが、高圧力及び低圧バ
イパスシステムにて、目標負荷相当(最低A%負荷)の
蒸気をバイパス運転させておけば主蒸気圧力、再熱蒸気
圧力が低下するという現象は容易に避けることが出来る
。この方法によって、高圧タービン排気室の温度を異常
に上昇する状態は・、避けることが出来る。しかし、あ
る負荷帯では、完全に運転できないというデメリットも
ある。
後者は、前者のデメリットをなるべく小さくできる制御
方法である。ここでは、電気油圧ガバナの場合について
説明する。第3図に、電気油圧ガバナにおけるシーケン
スを示す、負荷信号(要求信号)が出ると、電気制御盤
にあらかじめ、蒸気加減弁の特性25及びインターセプ
ト弁の特性26がプログラムされており、負荷信号の入
力に対してそのプログラム通りの出力が、蒸気加減弁用
サーボ弁21インターセプト弁用サーボ弁23に与えら
れる。又蒸気加減弁用差動トランス22゜インターセプ
ト弁用差動トランス24によって6弁の位置はフィード
バックされる様になっている。
ここで、蒸気加減弁のみ、高圧タービン排気圧力流入出
来る開度まで開切ハばよい。電気油圧ガバナでは蒸気加
減弁の特性25のみある負荷以上の入力信号が入れば、
ステップ状に出力信号を出し、急激に蒸気加減弁が開く
ように蒸気加減弁用サーボ弁21に信号を出せば良い。
またこの場合、高圧タービンには、高圧タービン排気圧
力が再熱蒸気圧力に打勝つだけの蒸気が流入するが、蒸
気加減弁のみ急激に開けるので、負荷の変動は少ない(
高圧タービンで取ることのできる負荷は、中圧。
低圧タービンと比較して小さい為)特長がある。
次に蒸気加減弁の特性のプログラムについて、第4図を
参照して説明する。サーボ弁入力信号に対する丈−ポ弁
への出力信号を、第4図に示す通り、サーボ弁入力信号
がB点(蒸気加減弁が開き始めるポイント)で、サーボ
弁出力信号をステップ状にB′点(加減弁開き始め点)
から C/点(蒸気加減弁から流入する蒸気量によって
高圧タービンの排気圧力が再熱蒸気圧力以上になる蒸気
加減弁位置)まで変化させる、ステップ状に変化後は、
サーボ弁人力信号がC,aまでは、サーボ弁出力信号は
C′を保持する。またこの間の負荷は、インターセプト
弁が開いていくので、要求に合せて増加させることが可
能であるうタービンが接続されている系統が弱く系統の
周波数が容易に変動してしまう場合には、この様な、ス
テップ状に変化させるプログラムを持つと、系統の周波
数変動を吸収しようとして、この部分でノ・ンチ/グを
起す可能性を持つが、これを防ぐ為に復路においては、
ヒス°H″を回路に持たせる。ヒスは、第4図にHにて
示す通りで、これにより同図のefghのループを持た
せ、図示の白抜き矢印の如きループとするのである。こ
れにより、サーボ弁出力信号がステップ状に変化した後
、多少の系統の周波数変動では急閉しない様、このヒス
で吸収する様になっているものである。
又、この様にステップ状に変化させる場合は、サーボ弁
入力信号が周波数変動によって、タービン側の要求がな
いのにもかかわらず、ステップ状に変化してしまう可能
性を持つ。これを防ぐには、第5図に示す通り、ロード
リミッタ−(符号イで示す)を、蒸気加減弁がステップ
状に変化するサーボ弁入力信号位置相当の負荷位置(第
5図のA)にセットしておき、同波数が低下して、負荷
を取れという信号が出ても、ロードリミッタ−にて、ブ
ロックすることが容易にでき、蒸気加減弁がステップ状
に開くことを阻止する(第5図の符号口参照)。これに
より、Aの所までロードリミッタを絞シ込んでおいて、
入力信号がないのに負荷が゛急増してしまうということ
を防ぐのである。
以上、説明の如く、高圧、低圧タービンバイパス装置付
の中圧タービン起動では、上述の様な制御をしない限り
、高圧タービン排気室の温度上昇を防ぐことはできない
。よって、この蒸気制御方法はこの種のタービンシステ
ムにおいて極めて有効なものということができる。
〔発明の効果〕
以上述べた様に、本発明によれば、中圧起動における高
圧タービン排気室の風損による温度上昇を最小限に抑え
ることができるという効果がある。
なお当然のことではあるが、本発明は上述した具体的な
実施例にのみ限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は中圧起動をとり得るタービンシステムの一般的
な構成の一例を示す系統図である。第2図は従来例にお
けるタービン制御を示す説明図である。第3図乃至g5
@は本発明の一実施例を示し、第3図はその制御方法を
示すフロー図、第4図及び第5図は蒸気加減弁の特性及
びその制御を説明する図面である。 1・・・ボイラー、3・・・蒸気加減弁、7・・・高圧
タービン、8・・・中圧タービン、9・・・低圧タービ
ン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高圧タービンと、該高圧タービン駆動後の蒸気を再
    熱して得た再熱蒸気により駆動される中圧タービンを備
    える蒸気タービンの中圧起動方法であつて、高圧タービ
    ンに流入する蒸気量を瞬時にして再熱蒸気圧力相当の負
    荷以上にすることにより、高圧タービンに流入した蒸気
    を排出して該高圧タービンの排気室の湿度上昇を防止し
    たことを特徴とする中圧起動におけるタービン制御装置
    。 2、高圧タービンと、該高圧タービン駆動後の蒸気を再
    熱して得た再熱蒸気により駆動される中圧タービンとを
    備える蒸気タービンの中圧起動方法であつて、蒸気加減
    弁を一定負荷相当の位置まで開にして該負荷相当の蒸気
    を高圧タービンに流入させ、これにより高圧タービン排
    気圧力を再熱蒸気圧力以上にすることによつて、該高圧
    タービンに流入した蒸気を排出して該高圧タービンの排
    気室の温度上昇を防止したことを特徴とする中圧起動に
    おけるタービン制御方法。
JP18364584A 1984-09-04 1984-09-04 タービン制御装置 Pending JPS6165003A (ja)

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