JPS6323371B2 - - Google Patents

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JPS6323371B2
JPS6323371B2 JP54036922A JP3692279A JPS6323371B2 JP S6323371 B2 JPS6323371 B2 JP S6323371B2 JP 54036922 A JP54036922 A JP 54036922A JP 3692279 A JP3692279 A JP 3692279A JP S6323371 B2 JPS6323371 B2 JP S6323371B2
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JP
Japan
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expansion turbine
flow rate
regeneration tower
gas
signal
Prior art date
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Application number
JP54036922A
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English (en)
Other versions
JPS55131509A (en
Inventor
Koichi Seno
Hiroshi Mitani
Manabu Jinnai
Koji Mikawa
Tetsuo Ito
Tadao Mori
Atsushi Niwa
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 Ltd
Eneos Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nippon Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Nippon Mining Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3692279A priority Critical patent/JPS55131509A/ja
Publication of JPS55131509A publication Critical patent/JPS55131509A/ja
Publication of JPS6323371B2 publication Critical patent/JPS6323371B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流動接触分解装置用膨張タービンの運
転制御方法に係り、特に膨張タービン停止時の制
御方法に関する。
〔従来の技術〕
石油分解プラントの流動接触分解装置では、再
生塔よりの再生ガスの膨張タービン等に導いて動
力を回収する方法が試みられている。そして、こ
の回収した動力により圧縮機を駆動し再生塔へ圧
縮空気を供給する。再生塔には石油分解に供した
触媒及び圧縮機からの圧縮空気が供給され、触媒
上の炭素を燃焼させている。燃焼ガスは再生塔よ
りの再生ガスとなり、このガスを膨張タービンに
導いて動力を回収する。膨張タービンをオーバー
スピードから保護するため、あるいは潤滑油系統
などの故障のため膨張タービンを緊急停止させる
場合、再生塔の再生ガス流動変動や、回収動力量
変動等により圧縮機回転数が変動して再生塔内圧
力が許容値を越えて変動し流動接触分解装置の運
転が維持できなくなる恐れがある。このため、従
来は、再生塔内圧力が許容値を越えた場合には流
動接触分解装置を停止し安全をはからざるを得な
かつた。
ところで、再生塔圧力を一定に保持するには、
再生塔より流出するガス流量を一定にする方法が
あり、米国特許第3777486号あるいは米国特許第
3855788号で膨張タービンガス流量と、バイパス
ガス流量の和を常に一定に制御する方法が提案さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記特許に開示された技術は定常運転
時の制御方法であり、膨張タービン停止時まで適
用することはできない。この理由は、膨張タービ
ン停止時には、回収動力が減少するため一時的に
再生塔入口空気流量が変動するが、この影響を考
慮していないため前述の流量の和を一定に保つて
も再生塔の圧力変動が大きくなるからである。し
かも、膨張タービンを急速に停止する程、膨張タ
ービンの動力が低下し補助動力が立ち上るまでの
時間が長くなり、再生塔入口空気流量の変動が大
きくなり、再生塔内の圧力が許容範囲を越えて低
下してしまい、膨張タービンの緊急停止が困難に
なる恐れがある。
本発明の目的は、膨張タービンの緊急停止時に
も再生塔圧力の変動を所定の範囲内に制御して流
動接触分解装置を安定的に運転を継続することが
できる方法を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、再生塔入口空気系に設けた空気
流量計の検出信号と膨張タービン側ガス供給系に
設けた流量計の検出信号との差信号に基づいて、
膨張タービンのバイパスに設けたバイパス弁を制
御することにより解決される。
〔作用〕
膨張タービン側ガス供給系の流量とバイパスの
流量との和の流量すなわち、再生塔の出口ガス流
量は、再生塔の入口空気流量とある一定の関係が
あるので、上述の如く、再生塔入口空気量信号と
膨張タービンガス流量信号の差に応じて、バイパ
スガス流量を決定すれば、再生塔の入口空気流量
と出口ガス流量とか一定の関係となり塔内の圧力
変動を小さく抑えることができる。
これにより、膨張タービン停止時にも流動接触
分解装置の運転を安全に続行することが可能であ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図は、流動接触分解装置に本発明を実施し
た例である。蒸気タービン1により空気圧縮機2
が駆動され、入口空気供給系を介して再生塔5に
圧縮空気21が供給される。入口空気供給系の空
気供給量Fiは流量計12で検知され、流量信号fi
は信号線28にて流量制御器15に伝えられ、こ
こでガバナ制御信号gcに変換され信号線29に
よりガバナ7に伝えられ、ガバナ7からの弁制御
信号Vcは信号線30により蒸気弁8に伝え、蒸
気弁8で蒸気20を加減することにより空気圧縮
機2の速度を調整する。再生塔5で発生した再生
ガス22は、膨張タービン側ガス供給系25とバ
イパス系23に分流する。膨張タービン側ガス供
給系25の再生ガスは、集塵器6で微粒子が除去
され、入口弁10を介して膨張タービン3に流入
する。バイパス弁23の再生ガスはバイパス弁9
で流量が制御され、膨張タービン3を通過したガ
スと合流して送出ガス系27へ送られる。通常運
転時には、膨張タービン3はクラツチ4により空
気圧縮機2に結合されており、タービン3の出力
を増大させるように入口弁10は、ほぼ全開で運
転される。再生塔5の圧力は、図示しない圧力検
出器で検知され、圧力信号pが信号線34により
制御器16に取り込まれ、制御器16からのバイ
パス弁操作信号Vbを信号線38によりバイパス
弁9に伝え、バイパス弁9の開度を調整しバイパ
ス系23のガス流量Fbを増減して調節する。膨
張タービン3を停止させる場合には、入口弁10
を閉として、膨張タービン3へのガスを遮断す
る。この操作は、例えば、膨張タービン回転数が
並らかの原因で増加した時、回転計14の信号n
を信号線31により停止制御器18に入力し、許
容速度を越えたことを判断して停止信号Spを信
号線32により制御器17に与え、制御器17の
出力信号33により入口弁10を閉じ動作させ
る。流量計12で検知された再生塔入口空気流量
信号fiは信号線35により制御器19へ与えら
れ、膨張タービン側ガス供給系25に設けた流量
計13の流量信号ftは信号線36により膨張ター
ビン停止制御器19に取り込まれ、ここで、両信
号の差に応じてバイパス弁開度信号Vbcが信号線
37によりバイパス弁制御器16に与えられる。
制御器16内では、再生塔圧力信号pによつて定
まるバイパス弁開度に、前述のバイパス弁開度信
号Vbcが加算された信号がバイパス弁操作信号
Vbとして出力される。
次に、流動接触分解装置の膨張タービン停止時
の特性を第2図、第3図、第4図を用いて説明す
る。特性は、解析により求めたもので、次の3ケ
ースについて行つた。
Γケース:膨張タービン3の入口弁10の閉信
号と同時に、バイパス弁9を開くための先行
制御信号をバイパス弁制御器16に与えた。
Γケース:再生塔入口空気流量信号fiと膨張タ
ービンガス流量信号ftの差の信号で膨張ター
ビンバイパス弁を駆動させた。
Γケース:ケースの差の信号を1次遅れ要素
を通した後膨張タービンバイパス弁を駆動さ
せた。
第2図は入口弁10を急速に閉じたときの膨張
タービンガス流量Ftで、流量は急激に減少して
いる。第3図は再生塔入口空気流量Fiで、膨張タ
ービンの停止に伴い流量は一時減少するが、蒸気
タービン1などの補助動力の立上りで回復する。
回復時間は補助動力の種類、容量等で異なるが、
第3図は蒸気タービンでの例である。第4図は膨
張タービンバイパスガス流量Fbの経時的な変化
を示すもので、Fb1はケースの場合、Fb2はケ
ースの場合、Fb3はケースの場合である。第
5図は再生塔圧力を比較したもので、P1,P2
P3はそれぞれケース、、の結果である。
ケースでは入口弁10の閉弁に伴い、バイパス
弁9を開弁するため再生塔出口ガス流量すなわ
ち、タービンガス流量Ftとバイパスガス流量Fb
の和はほぼ一定となるが、再生塔入口空気流量Fi
が第3図に示す如く減少するため、再生塔圧力は
低下する。その後塔内圧力の低下に伴い再生塔圧
力Pにより制御器16を介してバイパス弁9が閉
じ方向に動作するので再び圧力は上昇している。
ケース、ケースは、本発明の方法によるもの
であり再生塔圧力の変動は小さく、圧力変動は制
限値内すなわち上限Phと下限Plの間に制御され
ている。
ケース、の場合、再生塔内圧力変動が小さ
くなる理由について説明する。再生塔の圧力を一
定に保つためには、膨張タービンガス流量Ftと
バイパスガス流量Fbの和が常に再生塔の再生ガ
ス流量に等しいという問題が成立する必要があ
る。再生塔の再生ガス量は、入口空気量Fiとある
函数関係がある。一方、膨張タービン3の停止時
には、第2図及び第3図に示す如く、膨張タービ
ンガス流量Ft及び再生塔入口空気流量Fiがとも
に変るため、バイパス系ガス流量Fbすなわち、
バイパス弁開度Vbは、膨張タービンガス流量Ft、
入口空気流量Fiに応じて調整するならば、再生塔
内の圧力変動を小さく抑えることができる。ここ
で、入口空気流量Fiは、流量計12により検知さ
れ流量に応じて流量信号fiを発生する。一方、膨
張タービンガス流量Ftは、流量計13により検
知され、流量信号ftを発生する。両流量信号は信
号線35,36を介して膨張タービン停止制御器
19にとり込まれ、ここで、両信号fiとftとの差
に応じたバイパス弁開度信号Vbcに変換される。
したがつて、バイパス弁開度は、入口空気量信
号fiと、膨張タービンガス流量信号ftとの差の信
号に応じて調整されることになり、入口空気流量
が変動した場合でも、再生塔内圧力変動を小さく
抑えることができるのである。
特に、ケースにおいて、1次遅れ要素を、入
口空気量の変化が生じてから、再生塔の出口再生
ガス量の変化が生ずるまでの遅れ時間に一致する
ように選定するならば、再生塔内の圧力変化は更
に少なくなる。
第6図は、本発明を適用する他の実施例を示す
もので、第1図と異なるのは、バイパス系を2系
列とし、一方のバイパス系23のバイパス弁9は
再生塔内の圧力信号pによつて定まる操作信号
Vpによつてのみ制御され、他のバイパス系26
に設けたバイパス弁11は、膨張タービン停止制
御器19からの信号Vbcによつて制御されるよう
にした点である。
通常運転時には、膨張タービンバイパス弁11
は全閉となつており、膨張タービン停止時のみに
動作させる。この実施例では、さらに、再生塔圧
力制御器16の制御ゲインを最適値に選べるので
定常時の再生塔圧力の変動が小さくできる効果が
ある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、膨張タービン停止時に再生塔
圧力の変動を小さく制御し、流動接触分解装置の
運転継続が可能になるという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、流動接触分解装置に本発明を実施し
た場合の系統図、第2図、第3図、第4図、第5
図は、本発明の効果を説明するための特性図、第
6図は、本発明の他の実施例を示す図である。 1…蒸気タービン、2…空気圧縮機、3…膨張
タービン、4…クラツチ、5…再生塔、7…ガバ
ナ、8…蒸気弁、9,11…バイパス弁、10…
入口弁、12,13…流量計、16…制御器、1
7…入口弁制御器、18…停止制御器、19…膨
張タービン停止制御器、23,26…膨張タービ
ンバイパス系、25…膨張タービンガス供給系。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 空気圧縮機、空気圧縮機を駆動する補助動力
    機、前記空気圧縮機から供給される空気を使用し
    て再生ガスを発生する再生塔、再生ガスより動力
    を回収する膨張タービン、膨張タービンと前記空
    気圧縮機を結合するクラツチ、前記再生塔と前記
    膨張タービンとを連通するガス供給系に設けら
    れ、膨張タービンガス流量を検知する流量計、前
    記ガス供給系に設けられた入口弁、前記膨張ター
    ビンをバイパスするバイパス系に設けたバイパス
    弁、前記再生塔の入口空気流量を検知する流量
    計、前記2つの流量計の信号を入力してバイパス
    弁の開度信号を出力する膨張タービン停止制御器
    を有する流動接触分解装置において、前記膨張タ
    ービンを停止し、空気圧縮機を前記補助動力機で
    駆動する際再生塔入口空気流量信号と膨張タービ
    ンガス流量信号の差に応じて、前記バイパス弁を
    開弁させることを特徴とする流動接触分解装置用
    膨張タービンの停止方法。
JP3692279A 1979-03-30 1979-03-30 Method of halting expansion turbine for fluidized catalytic cracking apparatus Granted JPS55131509A (en)

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