JPS6235002B2 - - Google Patents

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JPS6235002B2
JPS6235002B2 JP13002779A JP13002779A JPS6235002B2 JP S6235002 B2 JPS6235002 B2 JP S6235002B2 JP 13002779 A JP13002779 A JP 13002779A JP 13002779 A JP13002779 A JP 13002779A JP S6235002 B2 JPS6235002 B2 JP S6235002B2
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JP
Japan
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steam
reheater
reheat
temperature
turbine
Prior art date
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Expired
Application number
JP13002779A
Other languages
English (en)
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JPS5656504A (en
Inventor
Masayuki Fukai
Hiroshi Hanaoka
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5656504A publication Critical patent/JPS5656504A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、起動時、再熱蒸気温度をできるだけ
速やかに再熱タービンロータメタル温度に一致さ
せることを可能とする装置に関する。
起動停止頻度の高い火力発電設備においては、
起動時間を短縮するべくボイラ燃焼率を高めるこ
とを目的のひとつとし、既に公知となつているタ
ービンバイパスシステムが採用されつつある。タ
ービンバイパスシステムにおいては、ボイラ過熱
器を出た蒸気はタービン通気までは高圧タービン
バイパス弁、再熱器、低圧タービンバイパス弁を
経て復水器にダンプされる。従つて、タービン通
気前にも再熱器冷却蒸気を確保することができ、
ボイラの燃焼率を向上し、蒸気温度の上昇、ひい
ては起動時間の短縮を計ることができる。
このタービンバイパスシステムにより、従来の
系統構成ではできなかつた再熱タービン起動方
式、すなわち高圧タービンバイパス弁を通過した
再熱蒸気を再熱タービンに導き、昇速・昇負荷を
行なう方式を採用することが可能となつた。この
方式の場合の再熱蒸気温度および再熱タービンロ
ータメタル温度特性を第1図に示す。タービン解
列後タービン側は比較的高温に保たれるのに対
し、ボイラ側は速やかに冷却する。従つて点火時
t1には再熱タービンロータメタル温度と再熱蒸気
温度との間にΔT1の差が生じる。点火後タービ
ンバイパス運転により再熱蒸気温度は上昇する
が、第1図に示すように未だ再熱タービンロータ
メタル温度にジヤストマツチしない状態(A点)
で通気t2を行なうことも起こりうる。この場合、
A点においてはメタル温度と蒸気温度間にΔT2
の差がある為、再熱タービンロータメタル温度は
再熱タービンに流入した蒸気温度まで一旦下降し
た後、蒸気温度に追従して上昇していく。従つて
通気直後には再熱タービンロータには許容以上の
熱応力の発生する不具合が生じる。理想的には、
蒸気温度がメタル温度に一致するまで通気を待て
ば良いと考えられるが、それは起動時間の延長を
引き起こす原因ともなり好ましくない。
本発明の目的は再熱器バイパス弁で再熱器流入
蒸気量を調節することにより、できるだけ速やか
に再熱タービンロータメタル温度にジヤストマツ
チする再熱蒸気温度を供給できる装置を提供する
にある。
本発明は、再熱タービン通気時に再熱蒸気温度
と再熱タービンロータメタル温度間のミスマツチ
による熱応力の発生を防ぐ為に、再熱器メタル温
度を焼損限界内に抑えしかも再熱蒸気配管メタル
温度上昇率を制限値内に抑えるだけの蒸気量を確
保した上で、再熱器バイパス弁で再熱器流入蒸気
量を調節することにより、蒸気温度をメタル温度
にジヤストマツチさせるようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
第2図において1はボイラ蒸気発生部、2は過
熱器、3は過熱器2から主蒸気管4を経て高温高
圧蒸気が供給される高圧タービン、5および6は
再熱器7の入口側および出口側蒸気管、8は再熱
タービン、9は復水器であり、これらにより蒸気
の主流路を形成している。10は高圧タービンバ
イパス弁11を介して蒸気管4,5間を連結する
管路、12は低圧タービンバイパス弁13を介し
て蒸気管6と復水器9とを連結する管路、14は
再熱器バイパス弁15を介して蒸気管5と復水器
9とを連結する管路である。また、16は再熱蒸
気温度検出器、17は再熱タービン8のロータメ
タル温度検出器(実際には再熱蒸気室内壁メタル
温度検出器)、18は再熱器メタル温度検出器で
ある。19,20は再熱蒸気管6のメタル温度検
出器であり、再熱器7の近傍と再熱タービン8の
近傍の2点で行なう。これは再熱蒸気管6が十分
長い場合に場所によりメタル温度変化率が大きく
違う場合を考慮したものであり、再熱蒸気管6が
比較的短く、メタル温度上昇率の変化が場所によ
り、さほど変わらない場合には必ずしも2点必要
ではない。
第3図は本発明における制御系統部を抽出した
図である。21は、温度検出器16で検出された
再熱蒸気温度と検出器17で検出された再熱ター
ビンロータメタル温度との偏差により調節信号2
2を発する調節計、23は検出器18で検出され
た再熱器メタル温度と再熱器メタル焼損限界値と
の偏差により調節信号24を発する調節計であ
る。また25,26は検出器19,20で検出し
た再熱蒸気管メタル温度から温度変化率信号2
7,28を出力する変化率演算器である。29
は、前記変化率信号27,28のうちの高値の信
号30を選択し出力する高値選択器であり、31
は高値信号30と再熱蒸気管メタル温度変化率制
限値との偏差により調節信号32を発する調節計
である。33は前記調節信号22,24,32の
うち最も低値の信号34を選択し出力する低値選
択器であり、35は前記低値信号34を空気信号
36に変換し、再熱器バイパス弁開度を調節する
電空変換器である。
上記装置において、再熱タービン8へ蒸気を導
くまでは、高圧タービンバイパス弁11は開かれ
ており、ボイラ蒸気発生部1で発生した蒸気は過
熱器2、開き管路10、高圧タービンバイパス弁
11を経て再熱器7に導かれる。また低圧タービ
ンバイパス弁13も開かれており、再熱器7を出
た蒸気は再熱タービン8をバイパスし、低圧ター
ビンバイパス弁13、管路6および12を経て復
水器へと導かれる。再熱タービン8へ通気する場
合には、前述のようにタービンロータに発生する
熱応力を軽減する目的で再熱蒸気温度を再熱ター
ビンロータメタル温度に一致させるべく再熱器バ
イパス弁15により再熱器バイパス管14の蒸気
流量を調節する。温度検出器16で検出した再熱
蒸気温度が17で検出したタービンロータメタル
温度より低い場合には、その差に応じた調節信号
22が調節計21より出力され、これにより再熱
器バイパス弁15が開かれる。すると再熱器7へ
の蒸気流量が減少し再熱蒸気温度が再熱タービン
ロータメタル温度と一致する。この場合、もし再
熱蒸気温度を急速に再熱タービンロータメタル温
度まで上昇させる為に、再熱器バイパス管路14
に急激に多量の蒸気が流れた場合、再熱器7のメ
タル焼損限界や再熱蒸気管6のメタル温度上昇率
限界を越えることもあり得る。そこで再熱器メタ
ル温度を検出器18により検出し、それが焼損限
界より高くなる場合には調節信号24により再熱
器バイパス弁を閉し、再熱器7への流量を増や
す。また、再熱蒸気配管メタル温度を19,20
の2個の検出器で検出し、それぞれのメタル温度
変化率を変化率演算器25,26で算出しその出
力信号27,28のうちの高値の信号を高値選択
器29で選択する。この出力信号30が再熱蒸気
管メタル温度変化率限界値より高くなる場合に
は、調節信号32により再熱器バイパス弁15を
閉し、再熱器7への流量を増やす。即ち、調節信
号22,24,32の低値信号により再熱器バイ
パス弁を開閉することにより、再熱器メタル保護
および再熱蒸気管メタル保護を果した上で、でき
るだけ急速に再熱蒸気温度を再熱タービンロータ
メタル温度にまで上昇できる。上記関係を再熱蒸
気温度と再熱器メタル温度について第4図に示し
た。第4図で横軸は再熱器バイパス管14を流れ
る蒸気量、縦軸は各部温度を示す。曲線37,3
8はそれぞれ再熱蒸気温度、再熱器メタル温度、
39,39′,40はそれぞれ再熱タービンロー
タメタル温度、再熱器メタル温度制限値である。
再熱蒸気温度37と再熱タービンロータメタル温
度39の交点(ジヤストマツチ点)を41で示
し、この時の再熱器バイパス量はF1で与えられ
ることになる。しかし、再熱器メタル温度制限値
40により定まる再熱器バイパス量限界はF2
ありF1>F2だから実際のバイパス量はF2で制限
されることになる。また、再熱タービンロータメ
タル温度が39′の時はジヤストマツチ点は4
1′で示され再熱器バイパス量はF1′で与えられ
る。この場合はF2>F1′となるから、F1′流すこと
が可能となる。
第4図には示さなかつたが再熱蒸気管メタル温
度上昇率についても同様に保護機能が働らきこれ
により、最適な再熱器バイパス量が決定される。
このように本発明によれば、再熱器メタル温度
および再熱蒸気管メタル温度上昇率を制限値内に
保つた上で、再熱タービンロータにとつて最適な
温度となる再熱蒸気をできるだけ急速に供給で
き、起動時間短縮および再熱タービンロータメタ
ル熱応力の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はタービンバイパスシステムを有するプ
ラントにおける再熱蒸気温度および再熱タービン
ロータメタル温度特性、第2図は、再熱器バイパ
スを有する火力プラントの配管系統図、第3図は
本発明での制御系統図、第4図は再熱器バイパス
量決定に至る概念図である。 1…ボイラ蒸気発生部、3…高圧タービン、6
…再熱蒸気管、7…再熱器、8…再熱タービン、
9…復水器、14…再熱器バイパス管路、15…
再熱器バイパス弁、21,23,30…調節計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高圧タービンをバイパスする高圧タービンバ
    イパス系と、前記高圧タービンで仕事をした蒸気
    を再熱器に導き、該再熱器で得られる再熱蒸気を
    再熱タービンに導く再熱蒸気系と、該再熱タービ
    ンをバイパスして再熱蒸気を復水器へ導く低圧タ
    ービンバイパス系と、該再熱器入口の蒸気を再熱
    器バイパス弁を介して復水器へ導く再熱器バイパ
    ス系とを含むボイラ・タービンプラントにおい
    て、前記高圧タービンバイパス系及び低圧タービ
    ンバイパス系に蒸気を流しながら蒸気を昇温する
    過程に用いられ、前記再熱蒸気温度が前記再熱タ
    ービンロータメタル温度より低いときその偏差を
    ゼロとするよう前記再熱器バイパス弁を開く調節
    計を設けたことを特徴とする再熱蒸気温度制御装
    置。 2 高圧タービンをバイパスする高圧タービンバ
    イパス系と、前記高圧タービンで仕事をした蒸気
    を再熱器に導き、該再熱器で得られる再熱蒸気を
    再熱タービンに導く再熱蒸気系と、該再熱タービ
    ンをバイパスして再熱蒸気を復水器に導く低圧タ
    ービンバイパス系と、該再熱器入口の蒸気を再熱
    器バイパス弁を介して該復水器に導く再熱器バイ
    パス系とを含むボイラ;タービンプラントにおい
    て、前記高圧タービンバイパス系及び低圧タービ
    ンバイパス系に蒸気を流しながら前記再熱蒸気を
    昇温する過程で用いられ、前記再熱蒸気温度が前
    記再熱タービンロータメタル温度より低いときそ
    の偏差をゼロとするよう前記再熱器バイパス弁を
    開く調節信号を発する第1の調節計と、前記再熱
    器のメタル温度とその制限値との偏差をゼロとす
    るような調節信号を発する第2の調節計と、前再
    熱器から前記再熱タービンに至る配管の温度変化
    率とその制限値との偏差をゼロとするような調節
    信号を発する第3の調節計を備え、該第1、第
    2、第3の調節計のうち最も低い開度を示す調節
    信号により前記再熱器バイパス弁を制御するよう
    にしたことを特徴とする再熱蒸気温度制御装置。
JP13002779A 1979-10-11 1979-10-11 Regenerated steam temperature controller Granted JPS5656504A (en)

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JP13002779A JPS5656504A (en) 1979-10-11 1979-10-11 Regenerated steam temperature controller

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JPS5656504A JPS5656504A (en) 1981-05-18
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5933860U (ja) * 1982-08-25 1984-03-02 カネボウ株式会社 トラバ−スガイド用カム
JP4690904B2 (ja) * 2006-02-15 2011-06-01 三菱重工業株式会社 ボイラシステム及びその制御方法

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