JPS6365103A - 蒸気タ−ビンの制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、蒸気タービンプラントにおける改良した蒸気
タービンの制御装置に関するものである。

（従来の技術） 第４図は一般的な再熱蒸気タービン発電プラントの系統
図であって、ボイラ１で発生した高温高圧の蒸気は、主
蒸気管２を通り、主蒸気止め弁３、蒸気加減弁１を通っ
てリード管５により高圧タービン６に流入し、低温再熱
管７、再熱器８、高温再熱管９、再熱蒸気止め弁１０、
インターセプト弁１１を通り中圧タービン１２に流入し
た後、クロスオーバー管１３を通って低圧タービン１４
ａ、　１４ｂに入り、復水器１５へ流入する。

この様な構成のプラントにおいては、通常蒸気加減弁４
より高圧タービン６の間は第５図に示す様になっている
。蒸気加減弁は一般に４個設けられ、これらを４ａ、　
４ｂ、　４ｃ、　４ｄとすると、これらの弁を通って高
圧タービン６へ蒸気を導くためのリード管も図に示す様
に弁数と同じ＜５ａ、　５ｂ、　５ｃ。

５ｄの通り４本となり、これらは高圧タービン６に設け
られた第１段目のノズル１６と羽根１７を通り次段へと
流れる。

これらのリード管５ａ、　５ｂ＋　５ｃ、　５ｄは、高
温高圧の蒸気が流量るため厚内となっており、開弁順序
の早い弁のリード管との間はバランス配管１８で結ばれ
てオリフィス１８ａにより流量が決められている。

この蒸気加減弁に於ける流量特性は、一般に第６図（ａ
）に示される。開弁順序が４ａ、　４ｂ、　４ｃ、　４
ｄの順とすると、これらの個々の流量が加算されて全体
の流量１９となる。そして第６図（ａ）はボイラ１で発
生した蒸気圧力が一定の場合（定圧運転）にのみ成立す
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら近年、ボイラ１で発生する蒸気圧力が負荷
によって変動する変圧運転になると、ボイラ１の蒸気圧
力が最高（定圧運転のとき）の第６図（ｂ）の１９の流
量特性と、蒸気圧力最低（タービン起動のとき）の１９
ａの流量特性の間を変化し、この流量特性の傾きはほぼ
ボイラ１の蒸気圧力比に比例する。

この時、第５図に示す蒸気加減弁４ａ、　４ｂ＋　４ｃ
。

４ｂの前後差圧や高圧タービン６のノズル１６や羽根１
７を通る蒸気流速も、ボイラ１の蒸気圧力が変化するこ
とで当然変化する。このため、ノズル１６と羽根１７の
流量係数も当然変化するため、第７図（、）に示す様な
流量の落ち込み部分１９ｂが、ノズル１６と羽根１７の
流量係数の本来悪い弁の開き出し点近傍に表われる。

このボイラ１の蒸気圧力変化による蒸気加減弁の合計流
量特性１９は、現在流量特性をボイラ１の蒸気圧力最高
（定圧運転状態）で最高となる様に各蒸気加減弁４ａ、
　４ｂ、　４ｃ、　４ｄの開弁（リフト）特性が、第７
図（ｂ）の２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄの様
に決められているが、ボイラ１の蒸気圧力最低の流量特
性１９ａのときも同じ開弁（リフト）特性を使用してい
るため、流量特性の落ち込み部１９ｂの補正ができない
。

本発明の目的は、ボイラの蒸気圧力が負荷により変化す
る変圧運転の蒸気タービンプラントにおいて、蒸気加減
弁の流量特性が入口蒸気条件の変化に伴なって流量係数
が変化したときに、流量特性に変曲点や落ちこみが生じ
ないように流量特性の改善を図る蒸気タービンの制御装
置である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による蒸気タービンの制御装置は、ボイラの蒸気
圧力が負荷により変化する変圧運転の蒸気タービンプラ
ントにおいて、各々の蒸気加減弁と高圧タービンの入口
ノズルとを接続したリード管と、この各リード管の相互
間を接続したバランス配管と、この各々のバランス配管
の途中に設けられ蒸気加減弁の入口蒸気条件の変化に伴
ない流量係数が変化して流量特性の波うつ現象を呈した
ときに開いて先行する弁のリード管より蒸気を分流させ
る調整弁とから構成したことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明においては、蒸気加減弁の入口蒸気条件の変化に
伴なって流量係数が変化し、流量特性が波うつ現象を呈
したときに、調整弁を開らいて先行する弁のリード管よ
り蒸気を分流して滑らかな流量特性とし、蒸気が城弁の
開度と流量の関係が正しく保たれる。

（実施例） 以下本発明を第１図および第２図について説明する。第
２図は蒸気加減弁と高圧タービンとの間のリード管部の
配管系統を示し、蒸気加減弁４ａ。

４ｂ、　４ｃ、　４ｄの相互の先行する蒸気加減弁と次
弁の間はバランス配管１８で結ばれ調整弁２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ。

２１ｄが配管途中に設けられる。

この調整弁２１ａ〜２１ｃの制御ブロックを第１図に示
す、蒸気加減弁４ａ、　４ｂ、　４ｃ、　４ｄの入口蒸
気条件２２が定格蒸気条件の場合の流量特性１ａがあり
、入口蒸気条件２２が変圧運転により変化した時の蒸気
加減弁の流量増減を流量ゲイン２３で表わし、その結果
の変圧運転時の蒸気加減弁流量を１９ａとする。

一方、実際に蒸気加減弁４ａ〜４ｄよりリード管５８〜
５ｄ経由して高圧タービンの第１段目のノズル１６及び
羽根１７を通過した後の第１段後蒸気圧力ｚ４は、第３
図に示すように蒸気流量に比例して増減する。

この関係を利用して、実測した第１没後蒸気圧力２４に
より高圧タービンの羽根１７の通過流量を関数２５によ
り算出し、目標蒸気流量１９ａと加算器２６で比較し、
その差分１９ｂがある値以上のときにリレー２７が動作
して接点２８を閉じ、流量減小分（流量の差分）の信号
１９ｂが調整弁２１ａ、　２１ｂ、　２１ｃに対する流
量信号２９となる。

一方調整弁２１ａ、　２１ｂ、　２１ｃはリード管５８
〜５ｄの蒸気条件（ａ整弁入口）蒸気条件３０ａ、　３
０ｂ、　３０ｃ、蒸気加減弁の弁リフト２０ａ、　２０
ｂ、　２０ｃより該当する調整弁をインターロック３１
により選定しその流量ゲイン３３を算出する。

この時弁リフト信号は使用する調整弁の入口蒸気条件３
０ａ、　３０ｂ、　３０ｃの切換用に使用する。（弁リ
フト信号がある値以上では流量補正不要となるため）調
整弁の入口蒸気条件が定格時流散特性が３２であり、入
口蒸気条件の変化を流量ゲイン３３として置換し、この
両者よりある入口蒸気圧力時の調整弁流量特性３４が定
まり、必要蒸気流量２９よりｒｌｌ！ｌｌ間度３５が決
定される。

なお、本発明の第１図の制御ブロックにおいて蒸気加減
弁入口蒸気条件２２が定格蒸気条件において、蒸気加減
弁流量特性２１を蒸気加減弁開度と流量の関係を完全直
接比例の特性で設定しておくと、実機流量による第１段
後圧力２４が蒸気加減弁開度に対しずれを生じるとこの
補正用としても使用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、答弁のリード管をバラ
ンス配管で結び、その配管途中に流量制御可能なｌ５１
Ｉ１１弁を設けることにより、蒸気加減弁の流量特性が
入口蒸気条件の変化に伴なう流量係数の変化により、流
量特性に変曲点や落ち込みが生ずることを先行弁より蒸
気を分流して防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蒸気タービンの制御装置を説明す
るための制御ブロック図、第２図は本発明に使用する蒸
気タービンの蒸気加減弁より高圧タービン間の配管系統
図、第３図は本発明の詳細な説明するための蒸気加減弁
流量と第１段後圧力との関係図、第４図は蒸気タービン
プラントの系統図、第５図は従来の蒸気タービンの蒸気
加減弁より高圧タービン間の配管系統図、第６図ａおよ
びｂは蒸気加減弁の流量特性図および蒸気条件が定格時
と変圧時の蒸気加減弁の流量特性図、第７図ａおよびｂ
は蒸気加減弁の変圧時の流量特性の変化を示す特性図お
よび蒸気加減弁の弁リフト特性図である。 １・・・ホイラ　　　　　　　３・・・主蒸気止め弁４
・・・蒸気加減弁　　　　　５・・・リード管６・・・
高圧タービン　　　　８・・・再熱器１０・・・再熱蒸
気止め弁　　　１１・・・インターセプト弁１２・・・
中圧タービン　　　　１４・・・低圧タービン１５・・
・復水器　　　　　　　１６・・・高圧タービン１段目
ノズル１７・・・高圧タービン１段目羽根 １８・・・バランス配管　　　　２１・・・調整弁（８
７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１
名）第１図 第２図 第３図 一櫃 →内裏 第６図 一匍良 一肉度 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボイラの蒸気圧力が負荷により変化する変圧運転
   の蒸気タービンプラントにおいて、各々の蒸気加減弁と
   高圧タービンの入口ノズルとを接続したリード管と、こ
   の各リード管の相互間を接続したバランス配管と、この
   各々のバランス配管の途中に設けられ蒸気加減弁の入口
   蒸気条件の変化に伴ない流量係数が変化して流量特性の
   波うつ現象を呈したときに開いて先行する弁のリード管
   より蒸気を分流させる調整弁とから構成した蒸気タービ
   ンの制御装置。