JPS62225705A - 再熱蒸気圧力逃し制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタービンバイパス系統ｔもつ汽力発電設備にお
いて、低圧タービンバイパス容量を最小限とし、過渡的
な低圧バイパス容量不足を再熱蒸気圧力逃し弁によりバ
ックアップ可能とする制御装置に関する。

〔発明の背景〕

従来のタービンバイパス装置は、アメリカンパワーコン
ファレンス　ペーパー　メイ８−１０゜１９７３　　ピ
ー、マーチン、エル・ホリー“バイパス　ステーション
　フォー　ペター　コープイネ−ジョン　ビドウイーン
　スチーム　タービンアンド　スチーム　ジェネレータ
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ｅａｍ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ａｎｄ　ｓｔｅａｍ　ｇｅｎ
ｅｒａｔｏｒｏｐｅｒａｆｉｏｎ”）に記しであるよう
に、低圧タービンバイパス弁で蒸気をダンプしきれず再
熱圧力が過大に上昇した場合には、再熱蒸気管安全弁に
よシ大気へ放出するようになっており、この作動設定値
はバネ圧による固定値、又は、蒸気量の関数で可変な値
となっているが、その動作は全開全閉の動作のみで圧力
制御等は行なわれておらず、しかも、安全弁を数回動作
すると弁シートからり一りが生じ、弁座との摺り合せが
必要となり、水弁を出来るだけ作動させないような設計
としてい念。

このため、復水器のバイパス蒸気受は入れ容量、及ヒ、
タービンバイパス弁容量は過渡的な余剰蒸気の容量も考
慮する必要があり１００チ定格容量付近の大形のものに
する必要があり、設備費の面より不経済なものになって
いた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は復水器のタービンバイパス受入れ量及び
タービンバイパス弁容量を必要最小限とししかも、再熱
蒸気安全弁が作動しないような制御装置を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

このため、再熱管安全弁と並列に再熱蒸気逃し用制御弁
を追加し、過渡的な再熱圧力上昇は水弁により蒸気を大
気へ放出し、安全弁が作動しないようにする。この場合
、大気へ放出する蒸気量を最小限とするよう圧力設定値
は二つの値を切替える方式をとる。

〔発明の実施例〕

第１図に汽力発電所の主要な蒸気系統及び今回の発明に
関係する制御装置の全体構成を示す。

ボイラ１５で発生した高圧蒸気は過熱器１６を出た後、
通常運転中は高圧タービン２８を通った後、再熱器１７
で再熱され中圧タービン２９へ入り、更に、低圧タービ
ン３０で仕事をした後、復水器２３で冷却され、復水と
なし、ボイラへ戻される。この系統に対して起動時、又
は、負荷遮断ｉボイラを単独に運転を継続可能とするた
め、高圧タービンバイパス弁２５、及ヒ、低圧タービン
バイパス弁２０を設け、高圧タービン２８及び中低圧タ
ービン２９．３０′ｔ−バイパスし、復水器２３へ直接
戻すラインを石炭火力などで設けている。高圧タービン
バイパス弁２５Ｆｉ高圧タービンバイパス制御装置２７
により、高圧タービン側の使用蒸気量とボイラ発生蒸気
のアンバランスを主蒸気圧力２４が過大になったことで
検知し、水弁を開度制御する。低圧タービン制御装置１
９は再熱蒸気圧力５により、蒸気量のアンバランスを検
知し、低圧タービンバイパス弁２ｏを開度制御する。

このバイパス系統全もつ汽力プラントにおいて、タービ
ンが定格負荷状態からトリップした場合にも、ボイラを
そのままの状態で運転継続させるためにはバイパス弁２
５．２０及び復水器２３を定格容量流せる十分なサイズ
にする必要がある。この場合、低圧タービンバイパス弁
は蒸気圧力が低いことから、大容量プラントでは大形の
弁を多数個並列に並べる必要が出て高価なものとなる。

この容量を低減するには、ボイラ燃料量を可能な限り急
速に低減し、又、再熱圧力設定値を一時的に高くし、弁
排出能力の増加をはかつている。このタービンバイパス
弁容量が不足する場合には、蒸気圧力が異常に上昇し安
全弁作動点までになる。

安全弁は何度か作動すると弁シートから、のり−クが生
じるようになり、弁シートの摺り合せ補修が必要になり
、出来るだけ作動しないようにすべきものである。

これらの不具合点に対する対策をとったのが本発明であ
り、その実施例を第２図から第４図により説明する。

低圧タービンバイパス弁及び復水器の容量を経済設計と
するため、ボイラの最低連続負荷相当の容量までの弁の
容量を下げ、タービン負荷遮断後、ボイラ負荷もこの最
低負荷まで降下する間の過渡的な余剰蒸気の放出や復水
器制限による余剰蒸気の放出のために再熱蒸気圧力逃し
弁１４を再熱蒸気管安全弁３１と並列に設ける。この弁
１４の制御系統図を第３図に示す。制御方法は、低圧タ
ービンバイパス弁と同様の方法をとっており、再熱蒸気
圧力５を検知し、高圧タービン流入蒸気量に比例した高
圧タービン第一段後、蒸気圧力６から関数演算器７によ
り算出した目標再熱蒸気圧力になるように演算器８．９
で演算し、再熱蒸気逃し弁１４を制御する。本制御の設
定値を第２図に示す。破線カーブ４は再熱（ＲＨ）運転
圧力を示し、低圧タービンバイパス設定値は一点鎖線３
で示され、再熱蒸気逃し圧力制御設定値はΔＰＪ■だけ
運転圧力よりバイアスがかかった実線の曲線となってい
る。この設定値はタービン起動時や通常負荷運転中、低
圧バイパス弁２０による圧力制御に対するバックアップ
弁となっている。低圧バイパス弁２０の容量不足や復水
器の冷却能力不足により低圧タービンバイパス弁が開度
制限され再熱蒸気圧力が十分下げられない場合に、再熱
蒸気圧力逃し弁１４を開制御して再熱蒸気圧力の上昇を
押える機能がある。タービン起動や負荷上昇時には主蒸
気が高圧タービン２８内で十分な仕事をし、高圧タービ
ン排気温度の上昇を防ぐために再熱蒸気圧力は高圧ター
ビン蒸気量に見合つ念正常な運転圧力にする必要がある
。しかし、この設定値２を使用するとタービン負荷遮断
直後には高圧タービン蒸気量が０となり、再熱蒸気圧力
設定値は、直ちに、最低圧力になるため、再熱蒸気逃し
弁は毎回大幅に開き、多量の蒸気を大気に放出してしま
う。そこでタービン負荷遮断時には一定時間再熱蒸気圧
力逃し制御の設定値を可能な限り高い値として再熱蒸気
逃し弁１４が容易に開かず無用な蒸気の放′ｌ１ｌｌ：
ｌは無いように設定値の切替回路を追加した。この設定
値は第２図のカーブ２で安全弁の作動圧カーブ１０手前
の値Ｐ、になっており、再熱蒸気逃し弁急開により安全
弁作動が去けられるような値に設定される。このように
再熱蒸気逃し弁の制御設定値金高い値にすると、タービ
ン負荷遮断特低圧タービンバイパス弁が全開になった後
、再熱圧力が上昇するが、この圧力上昇により低圧ター
ビンバイパス弁の容量が圧力に比例して増え、多くの場
合、大気への逃し弁を開かずにボイラ単独運転に移行す
ることができる。

この二つの設定値の切替方法のロジックを示したものが
第４図である。これは第３図の制御系統図の切替器１０
に、駆動するロジック回路となる。

この場合、再熱蒸気逃し弁には弁急開ブースター回路を
追加し、急速に開操作が可能なようにする必要がある。

第４図のロジック図の意味は所内単独、又は、負荷遮断
が生じた場合には、再熱蒸気逃し弁による圧力制御回路
を切替器１０でカットし、全閉信号０％ｉ与え、再熱蒸
気圧力が安全弁作動の手前Ｐ１まで上昇すると急開操作
を一定時間ＴＤ行ない、その後再熱圧＋ΔＰＲＰバイア
ス値の逃し圧力制御に戻るようにしたものである。この
切替ロジックによりタービン負荷遮断後の一時的なボイ
ラ出力過剰は再熱蒸気圧力の上昇によや対処し、ボイラ
の入力が十分降下した後、タービン負荷再上昇にそなえ
、通常、運転再熱圧力近くまで再熱蒸気圧力を降下させ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、低圧タービンバイパス弁の容量を最小
限にできると共に、ボイラが最低負荷に降下するまでの
過渡的な余剰蒸気を復水器に影響全与えずに放出可能に
なり、タービンバイパス弁及び復水器の経済設計が可能
になる。又、蒸気の大気への放出量を最小限に押えるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプラント系統図、第２図は
本発明を適用する場合の再熱圧力制御設定値を示す図、
第３図は本発明の再熱蒸気逃し弁の制御方法を示す制御
系統図、第４図はタービン負荷遮断時、再熱蒸気を過大
に放出しないように設定値全切替えるロジック回路図で
ある。 も１　因 茶沌　　　　第、７ もＬ＋、口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高圧タービンバイパス装置、低圧タービンバイパス
   装置を備えたボイラ・汽力タービンプラントにおいて、 再熱蒸気管安全弁に並列に再熱蒸気逃し弁を設け、低圧
   タービンバイパス弁及び復水器の容量を最小限に押え、
   タービン負荷遮断時、再熱蒸気を過大に放出しないよう
   に再熱蒸気圧力設定値を切替えることを可能とした制御
   回路を備えたことを特徴とする再熱蒸気圧力逃し制御装
   置。