JPS6252121B2 - - Google Patents

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JPS6252121B2
JPS6252121B2 JP57165127A JP16512782A JPS6252121B2 JP S6252121 B2 JPS6252121 B2 JP S6252121B2 JP 57165127 A JP57165127 A JP 57165127A JP 16512782 A JP16512782 A JP 16512782A JP S6252121 B2 JPS6252121 B2 JP S6252121B2
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JP
Japan
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signal
steam
pressure
controller
bypass
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JP57165127A
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English (en)
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JPS5870006A (ja
Inventor
Haabei Binsutotsuku Mooton
Henrii Matsukurosukii Toomasu
Buranhatsuto Hodorusukii Riiman
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS5870006A publication Critical patent/JPS5870006A/ja
Publication of JPS6252121B2 publication Critical patent/JPS6252121B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F01K7/24Control or safety means specially adapted therefor
    • 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
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/105Final actuators by passing part of the fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
発明の技術分野 本発明は、一般的には、蒸気タービン装置の側
路装置に関するものであり、より具体的にはター
ビン装置の高圧タービン部の特定の温度及び/又
は圧力を調整するための制御装置に関するもので
ある。 発明の背景技術 蒸気タービン発電所の運転に際して、ボイラー
(蒸気発生器)は、複数の蒸気進入弁を介して高
圧タービン部へ与えられる蒸気を発生する。高圧
タービン部を出た蒸気は、中圧タービン部(含ま
れているとした場合)へ供給される前に通常の再
熱器で再熱され、その後、低圧タービン部へ送ら
れる。低圧タービン部からの排気は、復水器へ導
びかれ、そこで、排蒸気は、水に変換されボイラ
ーへ供給され、1サイクルを完了する。 高圧タービン部を通る蒸気の調整は、蒸気進入
弁の開度位置によつて行なれれ、タービン部を通
つて蒸気が膨脹するとき、仕事が引き出され、電
力を発生する発電機によつて使用される。 通常の火力蒸気発電機又はボイラーは、瞬時に
は停止できない。もし、タービンが作動している
間に負荷が外されてタービンの引外し(停止)動
作が必要になつても、圧力増大によつて種々の安
全弁を作動させてしまう程、ボイラーによつて通
常、依然蒸気が発生されてしまう。系統内の蒸気
は数PPB(10億分の1)の蒸気純度を維持するよ
うに処理される事実を考えると、プロセス蒸気を
放出してしまうのは経済的にかなりの無駄であ
る。 蒸気タービン装置の運転におけるもう一つ別の
経済上の考慮すべき点は、燃料費である。燃料費
が高いために、電力需要が低い期間(例えば、夜
間)中はいくつかのタービン装置が意図的に停止
される。高温再始動時(翌朝)には、タービンが
比較的温い温度のまゝであるのにボイラー始動時
に供給される蒸気が比較的冷たい温度であるとい
う問題にぶつかる。もしこの比較的冷たい蒸気が
そのタービンへ受け入れられると、タービンは、
熱衝撃を受け、タービンの有効寿命がかなり縮め
られてしまう。この熱衝撃を避けるため、蒸気
は、非常にゆつくりとタービンへ導びかれ、ター
ビンがその蒸気温度まで冷却させられるようにし
なければならず、その後に、負荷をを徐々に投入
する。このプロセスは、時間がかゝるばかりでな
く、費用もかゝる。 負荷しや断及び高温再始動の問題への解決策と
して、プロセスオンライン利用性を高め、即ち再
始動を行なえるようにし、且つタービン熱サイク
ル経費を最少にするために側路(バイパス)装置
が設けられる。極く基本的には、側路動作におい
て、タービンへの蒸気進入弁は、閉じられるが、
蒸気は依然ボイラーによつて発生され得る。その
蒸気(またはその一部分)を高圧タービン部を側
路させてその蒸気を再熱器へ入力させるようにす
るため高圧側路弁が開かれる。低圧側路弁は、再
熱器から出る蒸気が中圧及び低圧タービン部を側
路して復水器へ直接与えられうるようにする。 通常、タービンは、蒸気から熱を抽出してそれ
を機械エネルギーに変換するが、側路運転中は、
タービンは側路蒸気から熱を抽出しない。高温の
蒸気は再熱器及び復水器に損傷を与えるので、再
熱器及び復水器の過熱を防止するため比較的冷た
い水が高圧及び低圧側路蒸気路へ注入される。高
圧側路蒸気路へ注入されるスプレー水の量は、温
度制御装置によつて調整される。従来の温度制御
装置においては、ある制御装置が再熱器の入力側
での温度をサンプリングして、それを一定基準値
又は設定点値と比較する。その決定には相当な時
間と労力とが必要になる。ボイラー装置に対して
種々の試運転がなされねばならず、これらの試験
によつて決定される設定点値は妥協値であつて必
ずしもすべての動作条件に対して最適なものでは
ない。 蒸気発生器の出口絞り圧力は、側路装置の制御
により種々の作動条件のもとで制御される。従来
の制御装置は、蒸気流量に依存しており、ボイラ
ーに対する種々な圧力動作モードで運転すること
ができない。 発明の目的 本発明の目的は、タービン及びボイラーへの熱
応力を最少として温度及び/又は圧力制御を行な
い得るような蒸気タービン装置のための改良され
た側路装置を提供することである。 発明の開示 上記目的を達成するため、本発明に係る蒸気タ
ービン装置の側路装置は、蒸気発生器;高圧ター
ビン;少なくとも1つのより低い圧力のタービ
ン;前記高圧タービンと、より低い圧力のタービ
ンとの間の蒸気流路における再熱器;前記諸ター
ビンを側路するための蒸気側路;及び、該蒸気側
路にあつて該蒸気側路への蒸気の導入を制御する
ための高圧側路弁手段;を備えた蒸気タービン装
置の側路装置において:前記蒸気タービン装置の
所定圧力状態に応答して前記高圧側路弁手段を制
御するための手段;前記再熱器の入力側及び出力
側における蒸気温度を測定して、それを指示する
冷温再熱温度信号及び高温再熱信号をそれぞれ発
生するための手段;及び、前記高圧側路弁手段を
通過する蒸気の温度を、前記冷温及び高温両再熱
温度信号の関数として調整するための手段;を備
えたことを特徴とする構成を有している。 本発明の好ましい実施例によれば、側路装置
は、高圧側路弁と蒸気タービン装置内のある所定
の圧力状態に応答してその高圧側路弁を作動させ
る手段とを含んでいる。高圧側路弁が作動される
とき側路装置へ冷却スプレーを導入するために高
圧スプレー弁が設けられている。一定温度設定点
を設けるのでなく、再熱器入力及び出力温度の両
方の関数として高圧側路弁を通過する蒸気の温度
を適応調整するための手段が設けられている。 蒸気発生器の出口絞り圧力は、側路へ蒸気を導
入する側路弁の動作を制御する制御装置によつて
調整される。蒸気流とは関係ない所望の絞り圧力
設定点信号を発生する手段が設けられており、こ
のプロセス独立信号は、制御装置によつて実際の
測定された絞り圧力信号と比較され、側路弁を開
いたり閉じたりする。タービン装置の正常な運転
状態のもとでは、制御装置は、実際の絞り圧力が
所望の絞り圧力設定点をあるバイアス値だけ越え
る場合に側路弁を開く過圧調整器として動作す
る。 ある所定の条件のもとでは速く作動して粗急速
制御を行ない、他の所定の条件のもとではゆつく
りと動かして微遅速制御を行なう制御装置によつ
て蒸気温度及び/又は圧力調整が更に改良され
る。 発明の好ましい実施例 次に、添付図面に関して本発明の実施例につい
て本発明を説明する。 第1図は、火力単一再熱タービン発電装置の概
略ブロツク線図を一例として示している。第1図
に例示したような代表的な蒸気タービン発電装置
においては、タービン装置10は、高圧(HP)
タービン12、中圧(IP)タービン13及び低圧
(LP)タービン14という構成の複数のタービン
部を含んでいる。これらタービンは、ある負荷
(図示せず)へ電力を供給する発電機18を駆動
するため共通軸16に接続されている。 化石燃料によつて作動される通常の胴(ドラ
ム)形ボイラ22等の蒸気発生装置が蒸気を発生
し、その蒸気は、過熱器24によつて適切な作動
温度まで加熱され、絞り管よせ26を介して高圧
タービン12へ導かれる。蒸気の流量は、一組の
蒸気進入弁28によつて調整される。図示してい
ないが、その他の配列として、例えば臨界超過及
び臨界未満貫流型等の他の型のボイラを備えても
よい。 高圧タービン12に存在する蒸気は、蒸気線路
31を介して再熱器32(一般的にはボイラ22
と熱伝達関係にある)へ導かれ、その後、弁装置
36の制御のもとに中圧タービン13へ蒸気線路
34を介して与えられる。その後、蒸気は、蒸気
線路39を介して低圧タービン14へ導かれる。
低圧タービン14からの排気は、蒸気線路42を
介して復水器40へ与えられ、水に変換される。
その水は、水線路44、ポンプ46、水線路4
8、ポンプ50及び水線路52を含む線路を介し
てボイラ22へ戻される。図示していないが、一
般には、化学的平衡を精密に維持し且つ水の純粋
度を高く維持するため、復路に水処理装置が設け
られる。 ボイラ22の動作は、通常、ボイラ制御装置6
0によつて調整され、タービン弁装置28及び3
6は、タービン制御装置62によつて調整され
る。これらのボイラ制御装置60及び62は、発
電所主制御装置64と連絡している。 オンライン利用度を高め、熱間再始動を最適化
し、ボイラ及びタービン装置の寿命を延ばすた
め、ボイラ22から蒸気がタービンによつて使用
されているかのように連続して発生されるものの
実際にはそれらタービンを側路するタービン側路
装置が設けられる。この側路は、蒸気線路70を
含んでおり、高圧側路動作の開始は、高圧側路弁
72の作動によつて行なわれる。この弁を通過す
る蒸気は、蒸気線路74を介して再熱器32へ入
力され、蒸気線路76における再熱蒸気の流量
は、蒸気を蒸気線路80を介して蒸気線路42へ
通す低圧側路弁78によつて調整される。 高圧タービン12によつて通常与えられる熱抽
出損失を補償し且つ再熱器32の過熱を防止する
ため、ポンプ50によつて水線路82に与えられ
る比較的冷たい水は、高圧スプレー(霧吹き)弁
84の制御のもとで蒸気線路74へ与えられる。
他の構成としては、弁構造自体の中へ直接冷却流
体を導入するものでもよい。同様に、ポンプ46
から水線路85への比較的冷たい水は、低圧ター
ビン14によつて通常与えられる熱抽出損失を補
償し且つ復水器40の過熱を防止するため蒸気線
路80の蒸気を冷却するのに利用される。この噴
霧水の流れを制御するのに低圧スプレー弁86が
設けられており、側路系の弁のすべての動作を調
整するための制御装置が設けられている。より詳
細に述べるならば、高圧弁制御装置90が設けら
れ、この装置は、高圧側路弁72の動作を調整す
るための第1の回路と、高圧スプレー弁84の動
作を調整するための第2の回路とを含んでいる。
同様に、低圧側路弁78及び低圧スプレー弁86
の動作を調整するための低圧弁制御装置92が設
けられている。改良された低圧側路スプレー弁制
御装置が、本出願人の特願昭57−197867号明細書
に開示されている。 代表的な従来の高圧制御装置が第2図に示され
ており、この第2図は、従来の制御装置とともに
第1図の一部分をより詳細に示したものである。 側路動作の始動は、実際の絞り圧力を絞り圧力
設定点と比較することによつて行なわれる。この
場合、これら2つの信号間の差により、高圧側路
弁72のための制御信号が発生される。より詳述
すると、蒸気線路における圧力トランスジユーサ
100は、実際の絞り圧力に比例した信号を発生
し、この信号を線路101を経由して制御回路1
02へ与える。線路101の実際の絞り圧力信号
は、計算回路106によつて導き出される線路1
04の絞り圧力設定点信号と比較される。計算回
路106への1つの入力は、蒸気流量を示す線路
108からの信号である。この信号は、蒸気線路
における限流器110での圧力を検出することに
よつて導き出される。その流量指示は、種々の係
数によつて修正され、最大及び最小許容圧力値も
設定値を導き出す上で関わつている。これらの修
正係数は、太線矢印112によつて示されるよう
に計算回路へ与えられている。 制御回路102への2つの入力信号間の差に応
答して、高圧側路弁72の動作を調整するための
高圧弁作動回路114へある制御信号が与えられ
る。この種の構成では、その絞り圧力設定点は、
蒸気流量に依存している。負荷が変動するとき、
蒸気流量は、設定点が変化するにつれて変化す
る。側路動作又はタービン動作が行なわれている
とき、蒸気流量が変化することがあり、そのた
め、絞り圧力設定点に影響して、それがタービン
又は側路装置に影響し、このようなことが繰り返
されることが起こり得る。 高圧スプレー弁84の動作に関しては、制御回
路120は、温度設定点(S.P.)と比較される再
熱器32の入力側における実際の温度に応答し
て、冷却スプレー動作を調整するような制御信号
を高圧スプレー弁作動回路122へ与える。 冷温再熱温度として一般に知られている再熱器
入力温度は、制御回路120への一方の入力とし
て線路126に信号を与える温度トランスジユー
サ124によつて導き出される。線路127の他
方の入力は、例えばタービン主制御装置から導き
出される設定点(S.P.)温度である。 この設定点の計算には、相当の時間と労力が
かゝり、この計算からは、せいぜい経験的に導き
出される妥協値が求められるだけであり、この値
は、すべての動作条件に対して必ずしも最適なも
のとはならない。これに対し、本発明によれば、
改良された温度制御のため特定の系統パラメータ
の関数として導き出される適応設定点が与えられ
る。このため、第3図に例示された制御手段を参
照する。 線路126に冷温再熱温度信号を与える温度ト
ランスジユーサ124を加えて、第3図の構成
は、高い再熱温度を示す線路136を示す温度信
号を発生するため、再熱器32の出力側に配置さ
れる温度トランスジユーサ134が付加されてい
る。スプレー弁制御回路140は、線路126の
冷再熱温度信号及び線路141の設定点信号に応
答して、こゝで説明する他の弁作動回路と同様
に、例えば、共通の電気水圧式、電気機械式、又
は電気式モータであればよい高圧スプレー弁作動
回路122への線路142の制御信号を用いてス
プレー弁84の動作を制御することによつて冷再
熱温度を調整する。 従来のものと違つて、線路141の設定点信号
は、予め計算された設定値でなく装置条件に適応
したものであり適応設定点回路144から発生さ
れる。 適応設定点回路144は、線路126及び13
6の冷温及び高温再熱温度信号のそれぞれに応答
し、また、線路146及び147の後述する外部
信号にも応答する。 スプレー弁制御回路140は、特定の圧力状態
に応答して作動し、この目的のため、圧力制御回
路150が設けられている。圧力制御回路150
は、第6図に関して後述するような型のものが好
ましいのであるが、これに限定されるものではな
い。基本的には、タービン装置が側路動作を続け
るとき、線路152の出力信号は、温度制御動作
を開始させるように圧力制御回路150によつて
発生される。この動作により詳細な説明を、第4
図に関連して以下に行なう。 適応設定点回路144 適応設定点回路144は、線路136の高温再
熱温度信号を第1の入力として受け且つ加算回路
164によつて与えられる線路162の信号を第
2の入力として受ける比例積分(PI)制御装置1
60を含んでいる。PI制御装置160はスプレー
弁制御回路140においても使用されているの
で、それらの基本的動作について第5図に関して
簡単に説明する。 PI制御装置は、各入力A及びBに2つの入力信
号を受け、それらの2つの信号間の差をとり、あ
る利得Kをその差に掛けた信号を導出しこの信号
と、この信号の積分値とを加えた信号を導出し、
その結果、出力Cに制御信号を発生する。第5図
の制御回路は、更に、高/低制限部143を含ん
でいる。この高/低制限部は、入力Dに加えられ
る高制限信号の値に従つてある最大値に出力信号
を制限し、入力Eに加えられる低制限信号の値に
従つてある最小値に出力信号を制限する。或い
は、高/低制限部は、制御装置の内部回路によつ
て選定してもよい。零電圧信号が入力Dに加えら
れるならば、その出力信号は零ボルトにクランプ
される。その後、もし入力Dに、制御装置動作可
能化(イネーブル)信号として機能する適当なよ
り高い値の信号が加えられるならば、適切な出力
制御信号が発生される。 このPI制御装置は、追跡されるべき所望の信号
が入力Fで制御装置に加えられ追跡動作可能化信
号が入力Gに加えられるならばその所望の信号が
出力Cに現われるような別の動作モードでも作動
する。このような場合には、入力A及びBでの2
つの信号の差に対する比例積分動作はその出力か
ら外される。このようなPI制御装置は制御分野に
おいて広く使用されるもので、その一例は、本出
願人から市販されている。また、必要ならば、こ
のPI機能は、マイクロプロセツサ又はその他の型
のコンピユータによつて行なうことができる。 再び第4図を参照すると、PI制御装置160の
入力線路136及び162は、第5図の第1及び
第2の入力A及びBを構成し、線路141は出力
Cを構成し、線路166は外部制限入力Dとして
機能し、線路168は追跡動作可能化入力Gであ
り、追跡されるべき信号は、第5図の入力Fに対
応する入力126に現われる。 適応設定点回路144は、更に、タービン装置
が側路動作となるとき、高温再熱温度を記憶する
ように動作できるメモリ170等の記憶装置を含
んでいる。その記憶された高温再熱温度値は、線
路172により加算回路164の一方の入力とし
て与えられる。加算回路164の線路174から
の他方の入力は、差回路180から線路178へ
の入力信号を徐々に傾斜させるように作動する時
間関数回路176によつて導出される。差回路1
80は、線路172からの記憶された高温再熱温
度信号と、低値信号選択器184によつて選択さ
れる線路146又は147からの低値信号である
線路182の信号との差の出力信号を発生する。 しきい値回路186は、圧力制御回路150か
らの線路152の出力信号に応答して、a)メモ
リ170が高温再熱温度値を保持するように命令
し、b)動作させるよう時間関数回路176を解
除し、c)PI制御装置160を動作可能にするよ
うに側路動作時に動作可能化信号を発生する。し
きい値回路186からの動作可能化信号がない場
合には、否定回路188は、線路168に追跡動
作可能化信号を送り、しきい値回路186からの
出力信号がある場合には、その追跡動作可能化信
号が除去される。 適応設定点回路144の動作 一例として、蒸気タービン動作のある時点にお
いて、タービン引外し状態が生じて蒸気進入弁を
閉じ側路動作を開始させる必要が生じたと仮定す
る。また、例えば、冷温再熱温度が900〓(482.2
℃)であり、再熱器32によつて与えられる熱利
得のため高温再熱温度が1000〓(537℃)である
と仮定する。 側路動作が開始するとともに、圧力制御回路1
50により線路152を介して、しきい値回路1
86がその動作可能化(イネーブル)信号を出力
するようになつており、メモリ170は1000〓の
高温再熱温度を記憶する。側路動作の前には、PI
制御装置160は、線路126からの冷温再熱温
度を追跡していたのであり、線路141の出力信
号はその冷温再熱温度を表わし、PI制御装置16
0への入力が変化するまでそのまゝとなる。従つ
て、この時点では、PI制御装置160は、冷温再
熱温度のためのメモリとして作用する。この時点
で、線路126の実際の冷温再熱温度信号と線路
141の適応設定点信号とは同一であり、従つ
て、スプレー弁制御回路140から出力信号は発
生されない。このスプレー弁制御回路140の動
作については後述する。 PI制御装置160への線路136からの入力信
号は、実際の高温再熱温度である。PI制御装置1
60は更に、加算回路164から線路162を介
して入力信号を受ける。時間関数回路176の出
力は、側路動作時に瞬間的には変化しない。従つ
て、加算回路164は、線路172の入力信号、
すなわち、記憶された高温再熱温度に等しい出力
信号を発生する。 現時点で回路176,180及び184の動作
を無視すると、PI制御装置160への線路136
及び162の入力は同一であり、その出力信号に
なんら変化は生ぜず、その適応設定点値は側路動
作前の値のまゝとなることがわかる。もしタービ
ンが運転状態に戻るならば、その温度は、タービ
ン引外し直前の温度であり、正常の動作が続けら
れる。しかし、ある環境条件により、高温又は冷
温再熱温度がいくぶん変化することが考えられ
る。例えば、再熱器32の利得が変化する場合が
ある。もし冷温再熱温度が変化するならば、それ
はもやは既に記憶された線路141上の値と一致
せず、従つて、その不平衡のため、スプレー弁制
御回路140はある修正を行なわせるような動作
を余儀無くされる。もし高温再熱温度が変化する
ならば、PI制御装置160への線路136からの
入力が変化し、それはもはや既に記憶された線路
162上の高温再熱温度と等しくなるので、PI制
御装置160は、適応設定点信号を変化させ、ス
プレー弁制御回路140への入力信号を不平衡と
し、その結果、修正動作を生じせしめる。その修
正動作は、高温再熱温度を、既に記憶された値に
維持するように冷温再熱温度を変化させるもので
ある。 別の例として、高温再熱温度が例えば980〓に
ある時点で側路動作が開始されるが、熱効率をよ
り良くするため、実際に1000〓であることが望ま
しいような場合を考える。このような場合には、
1000〓のための信号値が線路147に与えられ、
これはタービン制御装置62(第1図)によつて
自動的に供給されるか又は操作員によつて供給さ
れる。この時点で、線路146の信号も1000〓の
所望温度を示すその最大値で上昇させられ、従つ
て、低値信号選択回路184は、所望の1000〓温
度を示す信号を線路182に出力する。この例に
おいては、980〓(526.6℃)の高温再熱温度が側
路動作の開始時に記憶されており、出力線路17
2のこの980〓信号は、加算回路164へ与えら
れるほか、差回路180にも与えられ、20〓
(1000〓−980〓)を示す差信号が時間関数回路1
76へ線路178を介して与えられる。この時間
関数回路176が作動されるとき、ゆつくりと増
大出力信号を線路174を介して加算回路164
へ与え、その加算回路164において、その増大
出力信号は、既に記憶された線路172上の980
〓値信号に加えられる。熱応力は避けなければな
らないので、線路162上のこの信号は、非常に
ゆつくりとした値で増大され、線路141の適応
設定点は非常にゆつくりとした値で変化し、修正
動作を開始し、高温再熱温度が所望の1000〓値に
等しい点まで冷温再熱温度を増大せしめる。 以上、温度制御の2つの例について説明した。
同じ温度状態を維持する場合の第1の例も、ター
ビン制御装置62から線路147上の温度設定点
によつて指示されるような新しい温度まで変化す
る場合の第2の例もタービンの正常運転動作中に
起きたものである。次に、高温再始動をなすよう
な第3の例について考察する。 タービン装置が夜間中停止されており(但し、
タービンはロータ歪を防止するため回転歯車によ
つて非常にゆつくりと回転させられている)、翌
朝再始動されるものと仮定する。朝までには、ボ
イラーは比較的低い温度まで冷えてしまつてお
り、また、タービンも冷えているが、その大きな
金属構造体のためボイラーよりは比較的高い温度
となつている。一例を示すと、朝において、高温
再熱温度は600〓(315.5℃)であり、タービンの
金属温度は例えば950〓(510℃)で導入された蒸
気の温度である。 朝、側路動作が開始され、その時、メモリ回路
170は、600〓の高温再熱温度値を記憶し、タ
ービン制御装置は、低値信号選択回路184への
線路147の所望の950〓の設定点信号を自動的
又は操作員命令によつて入力する。この動作中、
線路146の信号は、最大値まで上昇させられ、
950〓値は差回路180へ供給され、時間関数回
路176に加えられる350〓(176.6℃)を示す出
力差信号を発生する。この差信号により、線路1
41の適応設定点値が増大させられ、蒸気はゆつ
くりと適当な温度まで上げられる。その後、蒸気
進入弁が開かれタービンが定格速度になる。この
期間、線路147の設定点信号は、正常動作温度
である所望値1000〓まで更に増大される。 ある特定の動作状態にもとでは、特定のボイラ
条件に従つて高温再熱温度を修正することが必要
であり、又、望ましい。従つて、ある再熱温度設
定点値が低値信号選択回路184への線路146
へ加えられ、この再熱温度設定点値は、ボイラ制
御装置60(第1図)から発生される。使用状態
でないとき、この再熱温度設定点信号は、前述し
たようにその最大値まで上昇され、その最大値に
維持され、線路147の設定点信号が制御用とし
て選定される。この設定点信号は、所望の温度指
示値に維持され、この温度指示値は、前の例にお
いては、実際の高温再熱温度より高かつたのであ
るが、色々な動作条件のもとでは、所望温度が実
際の温度より低いことがあるので、差回路180
は、負の出力信号を与えることがあり、時間関数
回路176は、負の方向にゆつくりと傾斜して行
き線路172からの記憶された高温再熱温度指示
値からその値を減ずるような出力信号を発生する
ことがある。 従つて、適応設定点回路144は、側路動作
中、線路141に適応設定点信号を与え、スプレ
ー弁回路140の動作により冷温再熱温度を制御
することによつて正常動作中又は始動中、高温再
熱温度を所定の特定値に維持する。 スプレー弁回路140 スプレー弁回路140は、二重比例積分制御装
置、すなわちPI制御装置200−1及びPI制御装
置200−2を含んでいる。これらPI制御装置の
各々は、線路126からの冷温再熱温度信号並び
に線路141の適応設定点信号を受ける。制御動
作の一時点では、PI制御装置200−1又は20
0−2のうちの一方のみが動作可能状態となる。
PI制御装置200−1が動作可能にされるとき、
線路202に適当な出力信号を発生し、PI制御装
置200−2が動作可能にされるとき、線路20
3に出力信号を発生する。PI制御装置200−1
及び200−2は、第5図に関して前述したPI制
御装置と同一である。PI制御装置200−1から
線路202への出力信号は、PI制御装置200−
2かり線路203への出力信号とともに、加算回
路206へ供給される。その上、各PI制御装置か
らの出力信号は、追跡されるべき信号として他方
の制御装置へ互いに加えられ、各PI制御装置は、
追跡モードにあるとき、他方のPI制御装置の出力
信号を再生する。 2つのPI制御装置は第5図に示したPI制御装置
と同一であるが、これらは、異なる時定数を有す
るように設計されている。すなわち、PI制御装置
200−1が選択されて動作するとき、このPI制
御装置は、線路126及び141からの入力信号
が不平衡の場合、その出力応答信号を発生し、こ
の出力応答は、PI制御装置200−2の動作時の
出力応答よりはるかに素早い。もしこれらPI制御
装置がアナログ回路として構成されるならば、PI
制御装置200−1の積分回路部分は時定数TC1
を有するように設計され、PI制御装置200−2
は、時定数TC2を有するように設計され、この場
合TC2はTC1より大きい。 すべての動作状態に対して単一の応答時間を有
する単一のPI制御装置を使用するのでなく、この
例では、タービン装置が始動中であるか完全動作
状態にあるかによつてどちらかのPI制御装置が選
択され得るのである。従つて、側路動作がなされ
ておらず、負荷脱落状態に対するすばやい応答時
間が与えられ得る完全動作状態に対しては速い時
定数を有するPI制御装置200−1が選択され、
始動状態に対してはより遅い応答時間を有するPI
制御装置200−2が選択される。 どのPI制御装置が追跡し、他のPI制御装置が入
力信号に応答するかの選択は、端子210へ適当
な信号を加えることによつて行なわれる。その適
当な信号は、手動又は自動的に発生される。第1
の論理状態の2進信号が印加されると、線路21
2における追跡動作可能化信号として作用し、否
定回路214が在る場合、線路212の前述した
追跡動作可能化信号は除去され、PI制御装置20
0−1は、線路126及び141からの入力信号
の不平衡を生ぜしめる素早い負荷脱落に応答し、
PI制御装置200−2は、線路202からの出力
信号を追跡し、それを出力線路203に再生す
る。端子210へ反対の論理状態の2進信号を印
加すると、それらPI制御装置の役割が反転され、
PI制御装置200−1がPI制御装置200−2か
ら線路203への出力信号を追跡してそれを線路
202に再生する。 しかし、どちらのPI制御装置も、圧力制御装置
150が線路152に出力信号を発生する側路動
作を指示する動作可能化信号が線路220に出力
されるまでは動作しない。この線路152の出力
信号は、高利得回路222へ与えられ、その高利
得回路222は動作可能化信号を出力する。 スプレー弁制御回路140の動作 側路動作が開始され両方のPI制御装置200−
1及び200−2が動作可能状態になると仮定す
る。もし始動中に側路動作が起こるならば、PI制
御装置200−2が制御を行ないPI制御装置20
0−1が追跡を行なう。一方、もしタービンが完
全動作状態にあるならば、、PI制御装置200−
1が制御を行ない、PI制御装置200−2が追跡
を行なう。 線路126の冷温再熱温度又は線路141の適
応設定点信号が前述したように変化するならば、
命令下にあるPI制御装置がそれらの2つの信号の
差に応答し、蒸気線路74の蒸気に対するスプレ
ー作用により冷温再熱温度を制御することにより
高温再熱温度を最終的に制御すべく高圧スプレー
弁84を開閉するのに使用される出力信号を発生
する。 加算回路206は、入力信号の和の2分の1で
ある出力信号を発生するものである。PI制御装置
200−1がその入力差に応答して出力線路20
2に値Aの信号を出力しているとする。この信号
は、加算回路206とPI制御装置200−2へ与
えられる。PI制御装置200−2は、追跡モード
にあつて、出力線路203に同じ信号Aを与え
る。従つて、加算回路206への入力信号の和が
2分の1にされることにより、線路142に出力
信号Aが生ずる。この構成では、制御機能は、線
路142に同じ出力信号を維持しながら他の制御
装置へ切り換えられるので、衝撃なく制御の転換
を図ることができる。 別の態様として、第4A図に例示されるよう
に、加算回路206からの出力信号142を線路
208を介してPI制御装置の追跡入力端子へ接続
することによつても同じく追跡衝撃のない転換を
図ることができる。 もし必要ならば、側路動作の開始は、温度制御
のためスプレー水をすばやく導入させるため、あ
る所定の開度までスプレー弁84を最初に開くた
めにも行なわれる。この所定の開度は、必要な微
細温度制御に対しては厳密ではないかもしれない
ので、その開度は、スプレー弁制御回路140の
出力によつて修正される。この目的のため、加算
回路224及び比例増幅器226が設けられてい
る。圧力制御回路150から線路152への出力
信号に応答して、比例増幅器226は、スプレー
弁84の総調整を開始するため適当に換算された
信号を加算回路224へ与える。線路142にお
ける出力信号は、こゝに説明する精密温度制御の
ためのスプレー弁84の微調整を行なうように、
加算回路224へも供給され、増幅器226から
出力される信号に対して加減算される。 圧力制御回路150 第6図により詳細に例示した圧力制御回路15
0は、タービン装置が側路動作をするときを決定
するように動作し得て、ボイラ絞り圧力を所望値
に適応制御し、しかも、これをプロセスフイード
バツク又は相互作用とは独立して行なう。ボイラ
絞り圧力は、側路装置並びに蒸気進入弁28の入
力での圧力に等しい。 圧力制御回路150は、第4図に示した型の加
算回路246への各線路242及び243に出力
信号を発生するようにそれぞれ動作できる第1及
び第2の比例積分(PI)制御装置240−1及び
240−2を含んでいる。更に、第4図に示した
場合のように、各PI制御装置からの出力信号は、
他方のPI制御装置へ加えられ、各PI制御装置は、
追跡モードにあるとき他方の出力信号を追跡す
る。 どのPI制御装置が追跡し他のPI制御装置が制御
を行なうかの決定は、端子248へ適当な信号を
加えることによつて行なわれる。この適当な信号
は、手動又は自動的に発生される。第1の論理状
態の2進信号を印加すると、線路250の追跡動
作可能化信号として作用し、一方、反対の論理状
態の2進信号を印加すると、否定回路252が在
るため、線路254に追跡動作可能化信号が出力
される。 PI制御装置240−1は、時定数TC3を有する
ように設計され、PI制御装置240−2は時定数
TC4を有するように設計されており、この場合、
TC4はTC3より大きい。従つて、PI制御装置24
0−2は、始動動作の如く比較的遅い応答時間が
必要となるような状態下での制御用として選択さ
れ、一方、比較的速い時定数を有するPI制御装置
240−1は、素早い負荷脱落状態における如く
素早い応答が必要な状態で使用される。 第4図のPI制御装置の構成とは違つて、第6図
のPI制御装置は、同一の入力を有していない。両
方のPI制御装置に対して共通なのは一方の入力の
みであり、その入力は、圧力トランスジユーサ1
00から発生される線路101への実際の絞り圧
力信号である。PI制御装置240−2への他方の
入力は、本発電プロセスから独立した設定点発生
器262から線路260へ出力される所望の絞り
圧力設定点である。正常なタービン運転中、高圧
側路弁が開くのを防止するため、高速負荷脱落PI
制御装置240−1は、線路264上の信号を第
2の入力として、所望絞り圧力設定点とあるバイ
アス値とを加え合せたものを示す信号を有する。
このバイアス値を加える1つの方法は、線路26
0の所望絞り圧力設定点信号を受けて、それにあ
る予め選定されたバイアスBを加えるバイアス増
幅器268を設けることである。 初期点火の後、多くのボイラ装置は、ボイラ負
荷とは無関係な一定絞り圧力で動作する。例え
ば、2400ポンド/平方インチ(p.s.i.)=1.68Kg/
cm2の絞り圧力で動作可能な一定圧力装置において
は、この圧力を変化させがちな負荷の変化によ
り、負荷の関数として一定圧力を維持するようボ
イラーへ与えられる燃料は増減される。従つて、
一定圧力装置では、絞り圧力設定点発生器262
は、所望の一定絞り圧力を示す一定出力電圧を発
生する任意の装置又は回路でよい。基本形として
は、この機能は、簡単なポテンシヨメータによつ
て達成できる。 その他のボイラーの構成は、一定絞り圧力で作
動する代わりに、絞り圧力が負荷の関数として最
小値と最大値との間で変化するような移動(スラ
イド)圧力モードで動作する。この種の動作で
は、燃料効率がより良くなり且つタービン温度が
より均等となる。例えば、代表的な移動圧力曲線
が第7図例示されている。 第7図における実線曲線280は、ボイラー負
荷に対するボイラー絞り圧力曲線を示している。
この場合、百分率(%)で表わしたボイラー負荷
は水平軸にプロツトされ、p.s.i.で表わした定格
絞り圧力が垂直軸にプロツトされている。ボイラ
ーの動作は、絞り圧力が曲折点282での特定の
負荷Laまである最小圧力PMINに維持されるよう
なものである。その後、圧力は、負荷Lbでの曲
折点283まで負荷につれて直線的に増大する。
その後、圧力は、ある最大値PMAXで一定に維持
される。もし、ある一定バイアスBがボイラー絞
り圧力曲線へ加えられるならば、点線曲線286
となる。このボイラー曲線すなわち特性曲線は、
絞り圧力設定点を発生するため周知の方法で使用
される。色々な蒸気タービン発電所において行な
われている1つの方法が第8図に基本的に例示さ
れている。 回路290は、負荷を示す線路294からの入
力信号の関数として適切な絞り圧力設定点を示す
出力信号を線路293に送り且つ第7図に例示し
たような特性曲線に従つて設定点信号を与える種
類のものである。その適切な負荷信号は、負荷要
求計算機295によつて与えられる。しかし、発
電所主制御装置等の他の制御装置によつてこの負
荷信号を与えてもよい。 一般には上昇率制限回路296が設けられ、こ
の回路は、素早い負荷変化過渡状態中に、負荷指
数(インデツクス)からその絞り設定点を切り離
して、そのプロセスが圧力変化を許容限界内に維
持させながら素早い負荷変化を達成できるように
する。 従つて、絞り圧力設定点発生器262は、第7
図の曲線に従つて移動圧力動作モードにおける所
望絞り圧力設定点信号を発生する。その設定点
は、蒸気流量とは全く無関係な命令設定点であ
る。このプロセスに無関係な設定点発生は、固定
圧力、時間傾斜等のその他のボイラー動作モード
においても行なわれ得るし、或いは、負荷の関数
としての絞り圧力がのこぎり波をチヨツプしたよ
うな形で変化するような米国特許第4178762号明
細書に記載されたような効率のよい弁開度位置モ
ードでも行なうことができる。 圧力制御回路150の動作 タービンに適合する所望の温度を得るため例え
ば30%のボイラー負荷を必要とする高温再始動動
作が開始されるものとする。この動作を行なわせ
る1つの方法は、所定のボイラー負荷条件に対し
て第7図の特性曲線を使用して所望の絞り圧力設
定点を選択することである。初めに、タービン蒸
気進入弁28並びに側路弁72は、閉状態にあ
り、従つて、ボイラーが点火されたとき、圧力ト
ランスジユーサ100によつて測定される絞り圧
力は順次増大する。線路101上の実際の絞り圧
力信号が線路260上の所望の絞り圧力信号に近
づくとき、端子248へ加えられる適当な信号に
よつて制御動作のために選択されたPI制御装置2
40−2が出力信号を発生し、所望の絞り圧力及
び実際の絞り圧力が平衡状態に維持される開度位
置まで側路弁72を開かせボイラーの蒸気容量の
30%が側路系統へ流れるようにさせる。 なんらかの理由で絞り圧力設定点を変える必要
があるならば、PI制御装置240−2は、それに
応じて実際の絞り圧力を変化させるように側路弁
72を更に開いたり閉じたりするよう作動する。
PI制御装置240−2並びにPI制御装置240−
1は前述したPI制御装置と同様であるが、出力信
号に課せられる制限についての動作において若干
異なつている。より詳細に述べるならば、PI制御
装置240−2の入力線路101及び260に
は、それぞれ正(+)及び負(−)の指定がなさ
れている。もし、正側入力信号が負側入力信号よ
り大きいならば、PI制御装置240−2は、ある
所定の正電圧に限定される正方向出力信号を発生
する。負側入力信号が正側入力信号を越えるなら
ば、PI制御装置240−2の出力信号の値は、不
限値としての零ボルトまで減少する。すなわち、
PI制御装置240−2の出力は負にならない。PI
制御装置242−1についても同様である。 従つて、もし所望の絞り圧力設定点信号が減少
されるならば、PI制御装置240−2は、実際の
絞り圧力を減ずるよう側路弁72を開かせる出力
信号を発生し、一方、もし設定点信号が増大され
るならば、PI制御装置240−2の出力は(その
零電圧限界の方へ)減少し、側路弁を閉じ実際の
絞り圧力を増大させる。 始動プロセスのある時点で、蒸気がタービン内
へ入れられ、タービンを最終的に同期速度とす
る。このようにする1つの方法は、1982年7月12
日に出願され本出願人に譲渡された米国特許出願
第397260号に開示されているような弁構造体36
の制御によつて蒸気を最初に中圧タービン13へ
導入させることである。タービンが所定速度に達
した後、制御は、蒸気進入弁28へ切り換えられ
る。タービンへの蒸気進入弁がゆつくりと開かれ
るとき、実際の絞り圧力は減少して行く。しかし
ながら、PI制御装置240−2はその入力信号の
不平衡を検出し、側路弁72を閉じさせる出力信
号を発生して実際の絞り圧力を所望の設定点値に
維持させる。このプロセスは、側路弁72が閉
じ、ボイラーによつて発生された全蒸気がタービ
ンへ与えられる時までは、側路系よりもタービン
により多くの蒸気が導入される状態で続けられ
る。側路弁72が閉じたことは、リミツトスイツ
チ(図示せず)よつて感知され、それに応答し
て、絞り圧力制御はボイラー又はタービン制御系
へ移され、適当な信号が端子248へ加えられ、
PI制御装置240−2を追跡モードにしながらPI
制御装置240−1を制御動作とする。 PI制御装置240−1は、より速い時定数を有
しており、従つて、側路弁が通常の圧力変化中に
早期に開かれないようにする所定の一定バイアス
Bを越える過圧力が発生した時に側路弁72を素
早く開くように機能できる。 PI制御装置240−1への入力を吟味すると、
ある特定の負荷での平衡状態における線路101
からの信号は第7図の実線曲線280上の特定の
点によつて表わされるような絞り圧力に相当し、
一方、線路264からの信号は点線曲線286上
の特定点に相当している。線路264からの信号
は線路101からの信号より一定量Bだけ大きい
のであるが、側路弁72は、閉状態のまゝであ
る。何故なら、PI制御装置240−1の出力は零
ボルトにクランプされるからである。実際の絞り
圧力の正常な変動がバイアスBを越えない限り、
側路弁は閉じたまゝである。逆に、例えば負荷引
外しによつて発生される圧力変動が所定バイアス
を越えるならば、PI制御装置240−1は、その
不平衡に応答して素早く出力信号を発生して側路
弁72が開くようにさせ、以て、ボイラー蒸気が
側路系へ流れるようにし、そこで、絞り圧力は、
正常な動作が回復されるまでは、ある設定点にバ
イアス値を加えたものに保持される。所定の時間
遅延の後、制御は再びPI制御装置240−2へ切
り換えられ、絞り圧力は、より高い値の絞り圧力
設定点とバイアスとの和から所望の絞り圧力設定
点まで調整される。その制御の移行は、衝撃なし
に行なわれる。何故ならば、PI制御装置240−
2は、PI制御装置240−1の出力を追跡してい
たのであり、従つて、移行の直前に同じ出力信号
を発生していたからである。問題の修正後及びタ
ービンへの全蒸気量の転送後、PI制御装置240
−1は再び動作可能状態にされ、その過圧力調整
機能が発揮される。 第9図は、所望の絞り圧力設定点信号へあるバ
イアスを加えるための別の構成を例示している。
増幅器268へ一定バイアスBを加えるのと違つ
て、第9図の構成は、線路260の信号値の所定
の割合をとりそれを増幅器268へ加える乗算回
路297を含んでいる。例えば、5%の所望バイ
アスは、線路260の信号に0.05を乗ずる乗算回
路を必要とする。移動圧力動作の場合には、バイ
アス曲線は、第10図における点線曲線298に
よつて表わされるようなものである。この点線曲
線298では、曲折点282までは、第1のバイ
アスB1が確立されており、曲折点283を越え
ると、より高い第2のバイアスB2が確立されて
いることがわかる。曲折点282と曲折点283
との間の曲線の傾斜部分に関するバイアスは、最
小値B1から最大値B2まで漸次増大する。 単一の制御装置動作 前述した装置において、圧力制御回路150及
びスプレー弁制御回路140の各々は、2重制御
装置構造を成しており、その一方の制御装置は遅
い応答時間の場合に使用され、他方の制御装置は
速い応答時間の場合に使用されていた。第11図
は、単一の制御装置を使用できる構成を例示して
いる。 圧力制御回路150に対して、単一の比例
(PI)積分制御装置240が設けられている。こ
のPI制御装置は、第6図のPI制御装置240−2
と同様の比較的遅い応答時間を有している。PI制
御装置240は、2つの入力信号を受ける。その
一方の入力信号は、実際の絞り圧力を示す線路1
01からの信号であり、他方の入力信号は、ター
ビンの動作状態の関数である線路264からの信
号である。より詳細に述べるならば、選択回路3
00が設けられており、この選択回路300は、
線路304に印加される選択信号に依存して、線
路302のバイアス信号B(又は第9図における
ような乗率を掛けたパーセントバイアス)又は線
路303の零バイアス信号のいずれかを通過させ
るように作動する。従つて、例えば、始動動作中
は、線路303の零バイアス信号が選択され、増
幅器268は、発生器262からの所望の絞り圧
力設定点信号を通してPI制御装置240へ線路2
64から他方の入力を発生する。 逆に、タービンが全負荷運転されていて側路動
作にないときには、線路302のバイアスが選択
され、増幅器268は、PI制御装置240へ設定
点+バイアス信号を与えるので、圧力制御回路1
50は、前述したような過圧制御モードで動作す
る。この動作中、側路系統を急速に開ける必要が
あるようなタービンの引外し事象等が起り得る。
急速応答が必要な斯かる状態に対処するため、無
効化回路310が設けられており、この回路31
0は、通常はPI制御装置240から線路243へ
の出力信号を通過させるように作動するが、外部
から加えられる信号が線路312に現われる時に
は、側路弁72をある所定の最大開度まで急速に
開かせるよう弁作動回路114に命令する信号を
発生するような種類のものである。もし運転負荷
がある所定の最小値にあるならば、線路312に
加えられる信号は、例えば、タービン引外し信号
又は発電機回路しや断器の開放信号に応答して発
生される。 弁を作動する信号は、追跡されるべき信号とし
て線路314を介してPI制御装置240へフイー
ドバツクされる。高速弁動作が開始されるとき適
当な信号が入力線路316へ加えられ、PI制御装
置240が弁作動信号を再生する追跡モードを呈
するようにさせる。弁が完全に開かれ線路312
の信号が除去されると、線路316の追跡動作可
能化信号が除去され、PI制御装置240へ衝撃な
しに動作が戻され得るようにし、側路弁72の開
度が絞り圧力状態に従つて変化される。 スプレー弁制御回路140に対しても単一のPI
制御装置200が設けられ、このPI制御装置20
0は、第4図のPI制御装置200−2等の比較的
遅い応答時間のものである。PI制御装置200
は、側路動作中にPI制御装置200−2が動作し
たように動作し、PI制御装置200−2が入力し
たのと同じ信号、すなわち線路126からの冷温
再熱温度信号及び線路141からの適応設定点信
号を入力する。側路動作中以外の場合、スプレー
弁84は、閉状態のまゝであり、側路動作が急に
起きるときにはある所定の最大開度まで急速に開
かれ、これは、無効化回路310へ線路312を
介して加えられる信号によつて行なわれる。その
結果生じる側路弁72の急速開放を命令する信号
は、比例増幅器226へも加えられ、その比例増
幅器226は、加算回路224を介して比例信号
を弁作動回路122へ出力し、スプレー弁84が
急速に開かれるようにする。PI制御装置200
は、その後、前述したように精密温度制御を維持
するための必要な制御信号を発生する。 このように、第6図、第9図、又は第11図に
示された圧力制御回路150は、タービン始動
中、高圧側路弁の動作を調整して実際の絞り圧力
を設定点値に維持するように機能し、また、正常
なタービン動作(非側路動作)中には過圧調整器
として作動し、ある異常圧力状態時に側路系統を
急速に開くようにする。所望の絞り圧力設定点
は、蒸気流量プロセスとは全く無関係に発生され
るので、設定点を不必要に変化させてしまいがち
なプロセスフイードバツク機能が除去される。そ
の2重動作(始動動作及び正常タービン動作)に
おいて、圧力制御回路は、いくつか例を挙げると
一定圧力、移動(スライド)圧力、修正移動圧
力、プログラムされた傾斜絞り圧力等の種々の圧
力動作モードに対処することができる。 発明の効果 以上のようにこの発明によれば、高圧スプレー
弁作動回路を制御するために冷温再熱温度と比較
される設定点S.P.は、導き出すために相当の時間
と労力をかけることなく、改良された温度制御の
ため特定の系統パラメータの関数として導き出さ
れる適応設定点が与えられるという効果がある。
また、装置はボイラに対する種々な圧力動作モー
ドで運転することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は側路系統を含む蒸気タービン発電所の
簡略化されたブロツク線図、第2図は代表的な従
来の側路制御装置を例示するため第1図の一部を
より詳細に示したブロツク線図、第3図は本発明
の一実施例を例示するブロツク線図、第4図は第
3図の構成をより詳細に示したブロツク線図、第
4A図は第4図に示したのとは別の追跡制御装置
の構成を示したブロツク線図、第5図は第4図に
示されたPI制御装置の代表的な機能を示したブロ
ツク線図、第6図は第3図及び第4図に示された
圧力制御回路を特に詳細に示したブロツク線図、
第7図は移動圧力動作に対する代表的なボイラー
負荷対絞り圧力特性曲線を示すグラフ図、第8図
は負荷の関数として絞り圧力設定点を発生すると
ころを例示したブロツク線図、第9図は第6図に
示したのとは別の圧力制御回路を例示したブロツ
ク線図、第10図は第9図のバイアス装置構成に
対する第7図と同様の特性曲線を示すグラフ図、
第11図は本発明の別の実施例を例示したブロツ
ク線図である。 10……タービン装置、12……高圧タービ
ン、13……中圧タービン、14……低圧タービ
ン、22……ボイラー、26……絞り管よせ、2
8……蒸気進入弁、32……再熱器、31,3
4,76……蒸気線路、70……側路、72……
高圧側路弁、82……水線路、84……高圧スプ
レー弁、126,134……トランスジユーサ、
140……スプレー弁制御回路、144……適応
設定点回路、150……圧力制御回路、200,
200−1,200−2,240,240−1,
240−2……PI制御装置、206,246……
加算回路、262……絞り圧力設定点発生器、
尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蒸気発生器;高圧タービン;少なくとも1つ
    のより低い圧力のタービン;前記高圧タービン
    と、より低い圧力のタービンとの間の蒸気流路に
    おける再熱器;前記諸タービンを側路するための
    蒸気側路;及び、該蒸気側路にあつて該蒸気側路
    への蒸気の導入を制御するための高圧側路弁手
    段;を備えた蒸気タービン装置の側路装置におい
    て; 前記蒸気タービン装置の所定圧力状態に応答し
    て前記高圧側路弁手段を制御するための手段;前
    記再熱器の入力側及び出力側における蒸気温度を
    測定して、それを指示する冷温再熱温度信号及び
    高温再熱信号をそれぞれ発生するための手段;及
    び、前記高圧側路弁手段を通過する蒸気の温度
    を、前記冷温及び高温両再熱温度信号の関数とし
    て調整するための手段;を備えたことを特徴とす
    る蒸気タービン装置の側路装置。 2 前記側路蒸気温度調整手段は、冷却用流体源
    と、前記蒸気側路に前記冷却用流体を導くための
    高圧スプレー弁手段と、両前記再熱温度信号に応
    答して前記高圧スプレー弁手段の動作を調整する
    ための制御手段と、を備えている特許請求の範囲
    第1項記載の蒸気タービン装置の側路装置。 3 前記制御手段は、両前記再熱温度信号に応答
    して適応設定点信号を発生するための適応設定点
    回路と、前記冷温再熱温度信号及び前記適応設定
    点信号に応答して前記高圧スプレー弁手段の動作
    を調整するための出力信号を発生するスプレー弁
    制御回路と、を備えている特許請求の範囲第2項
    記載の蒸気タービン装置の側路装置。 4 前記スプレー弁制御回路は、前記冷温再熱温
    度及び前記適応設定点信号を入力し且つ前記蒸気
    タービン装置が運転モードにあるとき前記2つの
    入力信号の不平衡に対する第1の応答時間を有す
    る第1PI制御装置と、前記冷温再熱温度信号及び
    前記適応設定点信号とを入力し且つ前記蒸気ター
    ビン装置が始動モードにあるとき第2のより遅い
    応答時間を有する第2PI制御装置と、制御動作を
    行なうため両前記PI制御装置の一方を選択する手
    段と、を備え、両前記PI制御装置は蒸気側路動作
    時にのみ動作可能状態となるものである特許請求
    の範囲第3項記載の蒸気タービン装置の側路装
    置。 5 前記スプレー弁制御回路は、前記PI制御装置
    の一方から、追跡されるべき信号を他方の前記PI
    制御装置に与えるための手段と、入力信号の和の
    半分に相当する出力信号を発生する加算回路と、
    を備え、各前記PI制御装置は、その入力信号に応
    答して出力信号を発生する第1の動作モードで動
    作でき且つ追跡されるべき印加された信号を再生
    する第2の動作モードで動作できる種類のもので
    あり、両前記PI制御装置の出力信号は前記加算回
    路に入力され、前記加算回路の出力信号により前
    記高圧スプレー弁手段の動作が調整される特許請
    求の範囲第4項記載の蒸気タービン装置の側路装
    置。 6 前記高圧側路弁手段を制御するための手段
    は、蒸気流とは無関係な所望の絞り圧力設定点信
    号を発生する手段と、前記蒸気発生器の絞り圧力
    を測定して実際の絞り圧力信号を発生する手段
    と、前記実際の絞り圧力信号及び前記所望の絞り
    圧力設定点信号の関数として前記高圧側路弁手段
    の動作を調整する制御手段と、を含んでいる特許
    請求の範囲第1項記載の蒸気タービン装置の側路
    装置。 7 前記蒸気タービン装置が正常な非側路運転動
    作中、前記実際の絞り圧力信号が前記所望絞り圧
    力設定点信号と所定バイアス値との和に等しいと
    き、前記制御手段は前記高圧側路弁手段を開くよ
    うに動作可能なものである特許請求の範囲第6項
    記載の蒸気タービン装置の側路装置。 8 前記所定絞り圧力設定点信号は前記蒸気発生
    器の負荷の関数として発生される特許請求の範囲
    第6項記載の蒸気タービン装置の側路装置。 9 前記制御手段は、前記実際の絞り圧力信号及
    び前記所望絞り圧力設定点信号と前記所定バイア
    ス値との和を入力し且つ第1の応答時間を有する
    第1PI制御装置と、前記実際の絞り圧力信号及び
    前記所定バイアス値のない前記所望の絞り圧力設
    定点信号を入力し且つ第2により遅い応答時間を
    有する第2PI制御装置と、制御動作を行なうため
    前記PI制御装置の一方を選択するための手段と、
    を含んでいる特許請求の範囲第7項記載の蒸気タ
    ービン装置の側路装置。 10 各前記PI制御装置は、その入力信号に応答
    して出力信号を発生する第1の動作モードで動作
    でき且つ追跡されるべき印加された信号を再生す
    る第2の動作モードで動作できる種類のものであ
    り、前記制御手段は更に、前記PI制御装置の一方
    から、追跡されるべき信号を他方の前記PI制御装
    置に与えるための手段と、入力信号の和の半分に
    相当する出力信号を発生する加算回路と、を備
    え、前記PI制御装置の出力信号は前記加算回路に
    入力され、前記加算回路の出力信号により前記高
    圧側路弁手段の動作が調整される特許請求の範囲
    第9項記載の蒸気タービン装置の側路装置。
JP57165127A 1981-09-25 1982-09-24 蒸気タ−ビン装置の側路装置 Granted JPS5870006A (ja)

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