JPS62276304A - 再熱蒸気タ−ビンのボイラ制御装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、再熱蒸気タービンユニットにおける瞬２時負
荷上昇の要求に対して追従するボイラ制御装置に関する
。

〔従来技術とその問題点〕

ボイラと再熱蒸気タービンと発電機とからなる再熱蒸気
タービンユニットは、通常出力指令にもとづく設定周波
数と、発電機の発生電力の周波数との偏差によって補正
された指令にもとづいて、ボイラの燃焼ならびに発生蒸
気条件等が制御されるようになっているボイラから、発
電機の出力を検知しそれを弁開度を制御するタービン制
御装置へフィードバックして、主蒸気加減弁やインター
セプト弁の開度が調整されるようになっている再熱蒸気
タービンへ、所定条件の蒸気を供給して該タービンを駆
動し、それに伴って発電機が回転して発電されるように
なっている。

以下図面にもとづいて従来技術について説明する。第３
図は従来の再熱蒸気タービンユニットの系統構成図で、
第４図はそれの制御ブロック図である。第３図において
出力設定器３０（第４図参照）の出力指令で働くボイラ
制御装置くで制御される０、う１での発生蒸気は、管路
２４により主蒸気止め弁３及び主蒸気加減弁４を介して
高圧クーピン５へ供給され、ついでその排気を再熱器６
で再加熱した上、管路２５により再熱蒸気止め弁７及び
インターセプト弁８を介し中圧タービン９へ通気し、そ
の排気をクロスオーバ管１０を介し低圧タービン１１へ
流入させそのあと復水器１３へ入り復水となってホット
ウェル１３ａへ滞留する。そしてこの復水は、復水ポン
プ１４．脱気器１５．給水ポンプ１６．給水調整弁１８
及び給水加熱器１７とそれぞれ間を結ぶ管路２８．２９
を介しボイラ１へ還流するようになっている。また高圧
タービン５．中圧タービン９及び低圧タービン１０を串
ざし状に貫通している回転軸２０の低圧タービンｌｌ側
の軸端に発電機１２が結合されているので、前述のター
ビン群の回転によって発電し外部電力系統２６へ電力を
供給する。モしてボイラ１と主蒸気止め弁３との間の管
路には主蒸気圧力を検出しボイラ制御装置２３ヘフイー
ドバツクする圧力検出器２が配設され、外部電力系統２
６には発電機１２の出力を検知する出力検知器２１と発
生電力の周波数を検知し設定周波数との偏差を電気信号
として出力する周波数偏差検出器３３とが配設されてい
て前者はタービン制御装置２２へ、後者はボイラ制御装
置２３へその出力信号をそれぞれフィードバックするよ
うになっている。なお、ボイラ制御装置２３とタービン
制御装置２２とは出力設定器３０にて設定された出力指
令信号により作動する。

つぎに第４図によって再熱蒸気タービンユニットの制御
機構について説明する。図において出力設定器３０°か
ら出た出力指令は出力変化率制限器３１に入り、出力上
昇を所定割合でゆるやかに上昇するように条件づけてか
ら加算器３２に人力される。

ここには外部電力系統２６に配設されている周波数偏差
検出器３３で設定周波数と発生電力の周波数との偏差が
求められそれがフィードバックされているので、出力変
化率制限器３１を経て人力されている出力指令に、その
偏差が加算されて次の出力上下限リミッタ３４に入る、
ここでは加算器３２からの出力指令が設定範囲内にある
かが確認されて、ボイラ制御装置２３の１部を構成して
いる補正演算器４４とタービン制御装置２２の１部を構
成している比較器３５へそれぞれ人力される。

ボイラ制御押装置２３は、出力設定器３０に連動し設定
された出力指令に見合った蒸気圧力を設定する蒸気圧力
設定器４０と、主蒸気配管２１に配設されている主蒸気
圧力検出器２から主蒸気圧力の検出値のフィードバック
を受けて設定蒸気圧力と検出蒸気圧力との差を出力する
比較器４１と、比較器４１からの人力を補正信号として
出力する調節器４３と、出力上下限リミッタ３４を経由
してきた出力指令を調節器４３からの人力にもとづき補
正して出力する補正信号演算器４４と、補正信号を受け
てボイラｌへの燃料流量を調整する燃料調整弁１９を制
御する燃料制御器４５と、同じく供給燃料量に対する最
適空気比になるようダンパ３７の開度を調整し送流空気
量を制御する燃焼空気制御器４６及びボイラｌへの給水
流量を調整する給水調整弁１８を制御する給水量制御器
４７とから構成されており、出力指令器３０からの出力
指令に発生電力の周波数や主蒸気圧力等の情報を加えて
各制御器に伝えることによって、ボイラ１が適正に運転
される。なおこのほかにボイラ１から高圧タービン５へ
供給する主蒸気の温度を制御する温度制御器、及び再熱
器６を介し中圧ならびに低圧タービン９，１１へ供給さ
れる再熱蒸気の温度を制御する温度制御器（何れも図示
せず）とが、ボイラ制御装置２３の中に含まれているが
、本願に直接的に関係しないので説明を省略する。

一方タービン制御装置２２は、前記出力上下限リミッタ
３４を経てきた出力指令と、外部電力系統２６に配設さ
れていて発電機１２の出力を検知する出力検出器２１か
らフィードバックされる出力信号とが人力されその差を
出力する比較器３５と、比較器３５の出力に基づいて主
蒸気加減弁４及びインターセプト弁８の開度の調節信号
を出力する調節器３６とからなり、設定出力と発電機の
出力とを比較しながら上記２つの弁開度を調整し再熱蒸
気タービンを適正に稼動させる働きをする。

上記のように構成されている再熱蒸気タービンユニット
において、普通設定された出力指令に発電機出力、発生
電力の周波数ならびに主蒸気圧力を、それぞれの制御装
置へフィードバックして運転されているので、再熱蒸気
タービンの出力調整が主蒸気加減弁４の開度調整で行わ
れ、インターセプト弁８が全開のままである場合には、
既述のボイラ制御装置でも問題はないが、瞬時の負荷上
昇の要求に迅速に対応させるため、主蒸気加減弁４なら
びにインターセプト弁８をともに若干絞った状態で運転
し、前記要求があった場合インターセプト弁８の開度を
増して対応する、いわゆる絞り併用変圧運転がなされて
いるような場合例えばガバナフリー運転（系統周波数に
追従してガバナにより出力を調整する）や、ＡＦＣ運転
（八ｕｔｏ−ｍａｔｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ　運転；系統の周波数変化を検出して発電機負
荷を制御して周波数を調整する運転）時での、瞬時の負
荷上昇の要求にインターセプト弁８の開度を増して対応
した場合、インターセプト弁の開度変化により再熱蒸気
圧力が変化するのに、既述のボイラ制御装置にはこの圧
力変化がフィードバックされる機構が欠けているため、
再熱蒸気圧力の変化によるボイラ入力の修正がなされな
い、したがってボイラの負荷指令を変化させない限り、
燃料供給量、送風量及び給水量は変わらない。この場合
インターセプト弁８が開となってもボイラ１の畜熱容量
により一時的に出力は増加するが、その後再熱蒸気圧力
の低下によって出力は下がり、要求される負荷上昇に追
従せず、ボイラの負荷追従性が悪くなるという問題があ
った。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の点に鑑みなされたものであって、再
熱蒸気タービンの出力調整が主蒸気加減弁ならびにイン
ターセプト弁をともに絞られた状態の下で行われるよう
な場合でも、良好な負荷追従性を示す再熱蒸気タービン
ユニットのボイラ制御装置を提供することを目的とする
。

〔発明の要旨〕

上記の目的は、この発明によれば再熱蒸気タービンの中
圧タービンへの蒸気供給管路に再熱蒸気圧力の検出器を
設けるとともに、該検出器の圧力信号をボイラ制御装置
へ補正信号としてフィードバックするようにすることに
よって達成される。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例の図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例の再熱蒸気タービンユニットの
系統構成図で、第２図はそれの制御ブロック図である。

なお第１図ならびに第２図において第３図及び第４図の
従来例と同一部品には同一符号をつけるとともに、その
構成、作用ならびに制御方法が従来技術と同一部分につ
いての説明は省略する。図において、再熱器６と再熱蒸
気止め弁７との間の管路２５に再熱蒸気圧力を検知し、
それをボイラ制御装置２３へ圧力信号としてフィードバ
ックするための圧力検出器５２を設けておき、出力設定
器３０に連動し出力指令に見合った再熱蒸気圧力を設定
する再熱蒸気圧力設定器５０と、該圧力設定器５０から
の指令（設定再熱蒸気圧）と前記圧力検出器５２で検知
しフィードバックされてくる再熱蒸気圧との差を出力す
る比較器５１と、比較器５１からの入力をもとに補正信
号を出力する調節器５３と、出力上下限リミッタ３４及
び補正信号演算器４４とを経由して人力されてくる出力
指令を、前記調節器５３からの人力にもとづき補正し出
力する出力信号演算器５４とからなる再熱蒸気圧力の補
正径路を、主蒸気圧力の補正径路の補正信号演算器４４
を経由してきた出力指令を前記再熱蒸気圧力の補正径路
の補正信号演算器５４への人力となるようにしてボイラ
制御装置２３に加えて構成し、ボイラ１が出力設定器３
０で設定される出力指令信号が周波数偏差、主蒸気圧力
ならびに再熱蒸気圧力が順次フィードバックされること
により現状に追従したものに補正されて燃料量、燃焼空
気量及び給水１の各制御器へ伝達し制御されるようにな
る。

以上説明してきたようにボイラ制御装置を構成すること
により、主蒸気加減弁ならびにインターセプト弁をとも
に絞った状態で変圧運転されている再熱蒸気タービンユ
ニｌトが、瞬時の負荷上昇の要求に対し、インターセプ
ト弁の開度を増してタービンが追従するとともに、再熱
蒸気圧力の変動をボイラ制御指令にフィードバックしボ
イラの燃焼状態も追従し円滑に運転されるようになる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、ボイラ制御装置に新た
に出力指令に基づき再熱蒸気圧力を設定してその出力を
再熱蒸気圧力のフィードバックにより補正してボイラ出
力指令を補正する径路を加えることにより、いわゆる絞
り併用変圧運転時における瞬時の負荷上昇等の要求に対
してボイラ負荷を円滑に追従させることが可能となるの
で経済的な運転を確保することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による再熱蒸気タービンユニッ
トの系統構成図、第２図は第１図の再熱蒸気タービンユ
ニットの制御ブロック図、第３図は従来の再熱蒸気ター
ビンユニットの系統構成図、第４図は第３図の再熱蒸気
タービンユニットの制御ブロック図である。 ｌ：ボイラ、４：蒸気加減弁、５：高圧タービン、６：
再熱器、８：インターセプト弁、９：中圧タービン、１
１：低圧タービン、１２；発電機、１３゜ター吃゛７　
　　　　　　　　　　　　　　本゛イラ：復水器、２２
：騙−噂制御装置、２３：宍＝芒つ制御装置、３０：出
力設定器、３１；出力変化率制限器、３２：加算器、３
３；周波数偏差検出器、３４：出力上下限リミッタ、５
０：再熱蒸気圧設定器、５１：比較器、５２：再熱蒸気
圧検出器、５３：調節器、５４；補正信号演算器。 第　Ｉ　図 舅　２　図 第　３　図 Ｎ　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボイラ制御装置を備えているボイラと、主蒸気加減弁な
   らびにインタセプト弁の開度を調整するタービン制御装
   置を備え、かつ前記ボイラからの蒸気を高圧タービンに
   供給し、その排気を再加熱して中圧および低圧タービン
   へ送流した後復水器で復水とする再熱蒸気タービンと、
   該タービンにより駆動される発電機とからなる再熱蒸気
   タービンユニットにおいて、前記中圧タービンへの蒸気
   供給管路に再熱蒸気圧力の検出器を設けるとともに、該
   検出器の圧力信号を前記ボイラ制御装置へ補正信号とし
   てフィードバックするようにしたことを特徴とする再熱
   蒸気タービンユニットのボイラ制御装置。