KR20070112029A - 증기 터빈 플랜트 - Google Patents

증기 터빈 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR20070112029A
KR20070112029A KR1020070048234A KR20070048234A KR20070112029A KR 20070112029 A KR20070112029 A KR 20070112029A KR 1020070048234 A KR1020070048234 A KR 1020070048234A KR 20070048234 A KR20070048234 A KR 20070048234A KR 20070112029 A KR20070112029 A KR 20070112029A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
flow rate
turbine
extraction
additional
Prior art date
Application number
KR1020070048234A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101006637B1 (ko
Inventor
마사노리 오누마
나오또 고이즈미
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Publication of KR20070112029A publication Critical patent/KR20070112029A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101006637B1 publication Critical patent/KR101006637B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/38—Steam 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steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating the engines being of turbine type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/16—Trip gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines

Landscapes

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

Abstract

추기 증기 가감 밸브와 같은 고기능이며 고가인 밸브 장치를 포함하지 않고, 또한 고증기 조건인 증기 터빈 플랜트이어도, 추기에 수반하는 터빈 트립의 발생을 피하여 터빈의 운전 계속을 제1로 하면서, 추기 증기의 안정적인 공급을 가능하게 하는 추기 제어를 행할 수 있도록 한다. 증기 터빈(1)의 중간단에서 주 증기의 일부를 추기하고, 그 추기 증기를 수요처(8)에 공급하는 추기계(3)(3a, 3b)를 포함함과 함께，추기 상태를 제어하는 추기 제어 시스템(7)을 포함한 증기 터빈 플랜트에 대하여, 그 추기계에는, 추기 증기 유량계(5)(5a, 5b)와 추기 증기 멈춤 밸브(6)(6a, 6b)를 설치하고, 그 추기 제어 시스템은, 추기 증기의 유량에 관해서 경보 유량과 추기 증기 정지 유량을 제한 유량값으로서 설정할 수 있도록 하고, 그리고 추기 증기 유량계로부터의 추기 증기 유량 계측값이 경보 유량에 도달한 경우에는 경보를 냄과 함께, 그 경보의 일정 시간 후에 추기 증기 멈춤 밸브를 일정한 개도로 하여 추기 증기 유량을 제한한 상태로 하고, 또한 추기 증기 유량을 제한한 상태에서 더욱 추기 증기 유량이 증대하여, 추기 증기 유량 계측값이 추기 증기 정지 유량에 도달한 경우에는 추기 증기 멈춤 밸브를 전폐로 하여 추기를 정지시키도록 구성한다.
추기 증기 유량, 추기 증기 멈춤 밸브, 경보 유량, 추기 제어 시스템

Description

증기 터빈 플랜트{STEAM TURBINE PLANT}
도 1은 실시예에 따른 추기 증기 터빈 플랜트의 계통 구성을 도시하는 도면.
도 2는 추기 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 추기 구조와 추기에 의한 단락간 차압의 관계를 도시하는 도면.
도 4는 증기 조건과 터빈 팽창선, 거기에 터빈의 추기점과 터빈 열응력 제한값의 차와 증기 조건의 관계를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 추기 증기 터빈
3(3a, 3b): 추기계
4(4a, 4b): 추기 증기 공급관
5(5a, 5b): 추기 증기 유량계
6(6a, 6b): 추기 증기 멈춤 밸브
7: 추기 제어 시스템
8: 추기 증기 수요처
9: 경보 장치
11: 제한 유량값 설정 수단
[특허 문헌 1] 일본특허공개공보 제2000-257405호
[특허 문헌 2] 일본특허공개공보 평7-180507호
[특허 문헌 3] 일본특허공개공보 평10-110602호
[특허 문헌 4] 일본특허공개공보 평7-34809호
[특허 문헌 5] 일본특허공개공보 제2000-161009호
[특허 문헌 6] 일본특허공개공보 평8-312309호
본 발명은, 증기 터빈 플랜트(steam turbine plant)에 관한 것으로, 특히 증기 터빈의 중간단에서 주 증기의 일부를 추기(抽氣)하고, 그 추기 증기를 수요처에 공급하도록 되어 있는 추기 증기 터빈 플랜트에서의 추기의 제어에 관한 것이다.
증기 터빈 플랜트에서는, 그 복수의 단락을 갖는 증기 터빈에서의 중간단으로부터 주 증기의 일부를 추기하고, 그 추기 증기를 증기 수요처(예를 들면, 급수 가열기나 탈기기(脫氣器) 등의 터빈 보기류, 혹은 발전 플랜트에서의 난방 프로세스나 자가용 발전 플랜트가 부속되는 공장의 각종 프로세스 등)에 공급하도록 되어 있는 것이 일반적이다. 이와 같이 증기 터빈의 중간단으로부터 증기를 추기하는 것에는, 증기 터빈의 감압 작용을 이용하여 증기 수요처에서 필요한 압력의 증기를 얻는다고 하는 의미 등이 있다.
이러한 추기 증기 터빈 플랜트에는, 추기에 기초하는 터빈 트립의 문제가 있 다. 도 3에 도시된 것은, 추기의 구조와 추기에 의한 단락간 차압의 관계이다. 도면에 보이는 바와 같이, 중간단으로부터 추기가 이루어짐으로써, 단락간 차압이 커진다. 이러한 추기 구조에서 추기 증기 수요량이 이상하게 증대하거나 하여 추기 증기 유량이 일정 이상으로 되면, 터빈의 증기 유입부와 추기 증기 공급관 접속의 터빈 단락 사이에서의 압력차가 너무 커지게 된다. 단락간 차압은, 터빈 날개에 터빈 하류측으로 인장되는 상태의 응력을 발생시킨다. 따라서 단락간 차압이 일정 이상으로 커지면, 그 단락간 차압에 의한 응력이 터빈 날개의 설계 강도를 상회하여 터빈 날개를 손상시키게 되기 쉽다. 그래서, 터빈 날개 손상이라고 하는 사태를 피하기 위해 종래에서는, 터빈 초단 후 압력계와 추기 증기 압력계에서 터빈 단락간 차압을 감시하고, 이것이 어느 소정의 제한값을 상회한 경우, 터빈을 트립시키도록 하는 것이 일반적이었다.
발전용 등으로서 이용되는 추기 증기 터빈 플랜트에서는, 터빈 트립에 의한 증기 터빈의 정지는 큰 경제적 손실을 수반한다. 이 때문에 가능하다면 터빈 트립을 피할 수 있는 추기 제어가 요망된다. 또한 그 한편으로，추기 제어에서는 수요처에의 안정적인 추기 증기의 공급도 중요하게 된다. 이와 같은 과제에 부응하는 기술로서 특허 문헌 1에 개시된 기술이 알려져 있다.
특허 문헌 1에 개시된 증기 터빈 플랜트의 운전 방법은, 추기 증기의 유량을 계측하는 유량계, 추기 증기의 추기 유량을 제어하는 추기 증기 가감 밸브, 추기 증기의 추기를 정지시키는 추기 증기 멈춤 밸브, 터빈으로의 증기 유입부에서의 증기 압력을 검출하는 터빈 초단 후 압력계, 및 추기 증기의 압력을 검출하는 추기 증기압력계를 포함한 증기 터빈 플랜트를 운전 대상으로 하고 있다. 그리고, 통상 상태에서는，추기 증기 유량계에 의한 계측값과 추기 증기 수요 계획량에 기초하여 추기 증기 가감 밸브의 개도를 피드백 제어한다. 그 한편으로, 터빈 초단 후 압력계와 추기 증기 압력계 각각에 의한 계측값의 차분을 터빈 초단 후 압력과 추기 증기압력의 압력차로서 항상 감시하고 있으며, 그 압력차가 미리 설정되어 있는 규정값을 초과한 경우에는, 터빈에 위험이 미친다고 판단하여 추기 증기 가감 밸브와 추기 증기 멈춤 밸브의 어느 한쪽, 또는 양방을 전폐로 하여 추기를 정지하고, 이에 의해 터빈을 트립시키는 사태를 회피할 수 있도록 하고 있다.
또한, 증기 터빈에서의 추기에 관해서는, 특허 문헌 1 외에도, 예를 들면, 특허 문헌 2∼6 등에 개시된 예가 알려져 있다.
상기 특허 문헌 1에서의 증기 터빈 플랜트의 운전 방법은, 추기에 수반하는 터빈 트립의 발생을 피하여 터빈의 운전 계속을 제1로 하면서, 추기 증기의 안정적인 공급을 가능하게 한다는 점에서 우수하다. 그러나, 이 기술에는 일정한 조건을 필요로 한다. 그 하나는, 밸브 개도를 연속적으로 설정할 수 있고, 그에 의해 증기의 추기 유량을 연속적으로 가변할 수 있는 추기 증기 가감 밸브를 증기 터빈 플랜트가 포함하고 있는 것이다.
다른 하나는, 증기 터빈 플랜트에서의 증기 조건이, 터빈 초단 후 압력과 추기 증기 압력의 압력차를 추기 증기량의 과잉에 대한 유효한 지표로 할 수 있는 증기 조건인 경우, 즉 증기 터빈 플랜트에 공급되는 주 증기가 일정 이하의 압력인 경우라는 것이다. 도 4에 도시한 것은, Si 차트이며, 증기 조건과 터빈 팽창선, 거기에 터빈의 추기점(추기 위치)과 터빈 열응력 제한값의 차와 증기 조건의 관계를 나타내고 있다. 도면에 보이는 바와 같이, 증기 조건이 바뀌면 터빈 팽창선이 변화한다. 즉 저증기 조건인 경우에는 터빈 팽창선 e이지만, 고증기 조건으로 되면 터빈 팽창선 g로 된다. 그렇게 하면, 터빈 추기점의 증기 조건과 터빈 날개 응력 제한 조건의 차가 차 f로부터 차 h로 작아진다. 이 차 f나 차 h는, 전술한 터빈 초단 후 압력과 추기 증기 압력의 압력차에 대응하며, 특허 문헌 1에서의 압력차 기준 방식에 의한 제어를 효과적으로 행하기 위해서는, 이 압력차를 유효하게 검출할 수 있을 필요가 있다. 그런데 차 h와 같이 작은 차로 되면, 압력계가 고유로 갖는 계측 오차나 제어에서의 안전율을 고려하여 설정되는 압력차의 규정값이 실측 가능한 압력차 이하로 되어, 압력차 기준 방식에 의한 제어가 곤란하게 된다. 이 때문에, 압력차 기준 방식에 의한 제어에서는 증기 조건이 제약으로 되어, 증기 터빈 플랜트에 공급되는 주 증기가 일정 이하의 압력일 필요가 있다.
이러한 조건은 모든 증기 터빈 플랜트에서 만족되는 것은 아니다. 즉 플랜트 코스트를 보다 중시하기 때문에, 연속적인 밸브 개도 제어를 위한 작동계 등의 부속 설비를 수반하여 고가로 되는 추기 증기 가감 밸브를 생략하게 되는 증기 터빈 플랜트가 있다. 또한, 최근에는 고효율화를 위해 고증기 조건(고압력 증기 조건)을 채용하는 경우도 많게 되고, 터빈 초단 후 압력과 추기 증기 압력의 압력차를 추기 증기량 과잉의 지표로 할 수 없는 증기 조건으로 될 경우도 늘어나고 있다.
본 발명은, 이상과 같은 사정을 배경으로 이루어진 것으로, 추기 증기 가감 밸브와 같은 고기능이며 고가인 밸브 장치를 포함하지 않고, 또한 압력차 기준 방식에 의한 제어가 곤란한 고증기 조건인 증기 터빈 플랜트이어도, 추기에 수반하는 터빈 트립의 발생을 피하여 터빈의 운전 계속을 제1로 하면서, 추기 증기의 안정적인 공급을 가능하게 하는 추기 제어를 행할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위해, 추기 증기 유량계에서 계측되는 추기 증기 유량 계측값만을 추기 상태의 지표로 하고, 그 추기 증기 유량 계측값에 기초하여 추기 증기 멈춤 밸브의 제어 등을 행하도록 추기 제어 시스템을 구성하는 것을 요지로 하고 있다.
구체적으로는, 증기 터빈의 중간단에서 주 증기의 일부를 추기하고, 그 추기 증기를 수요처에 공급하는 추기계를 포함함과 함께, 상기 추기계에 의한 추기 상태를 제어하는 추기 제어 시스템을 포함한 증기 터빈 플랜트에서, 상기 추기계는, 추기 증기 유량계와 추기 증기 멈춤 밸브가 설치되고, 상기 추기 제어 시스템은, 상기 추기 증기의 유량에 관하여 경보 유량과 추기 증기 정지 유량을 제한 유량값으로서 설정할 수 있도록 되어, 상기 추기 증기 유량계로부터의 추기 증기 유량 계측값이 상기 경보 유량에 도달한 경우에는 경보를 냄과 함께, 그 경보의 일정 시간 후에 상기 추기 증기 멈춤 밸브에 개도 명령을 보내어 상기 추기 증기 멈춤 밸브를 일정한 개도로 하여 추기 증기 유량을 제한한 상태로 하고, 또한 상기 추기 증기 유량을 제한한 상태에서 더욱 상기 추기 증기 유량이 증대하여, 상기 추기 증기 유 량 계측값이 상기 추기 증기 정지 유량에 도달한 경우에는 상기 추기 증기 멈춤 밸브에 전폐 명령을 보내어 상기 추기 증기 멈춤 밸브를 전폐로 하여 추기를 정지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이, 추기 증기 유량계에서 계측되는 추기 증기 유량 계측값만을 추기 상태의 지표로 하고, 그 추기 증기 유량 계측값에 기초하여 추기 증기 멈춤 밸브의 제어 등을 행하도록 추기 제어 시스템을 구성함으로써, 추기 증기 가감 밸브와 같은 고기능이며 고가인 밸브 장치를 포함하지 않고, 또한 압력차 기준 방식에 의한 제어가 곤란한 고증기 조건인 증기 터빈 플랜트에 대해서, 추기에 수반하는 터빈 트립의 발생을 유효하게 피하여 터빈의 운전 계속을 제1로 하면서, 추기 증기의 안정적인 공급이 가능하게 된다.
이러한 증기 터빈 플랜트는, 간이한 구조의 추기 증기 멈춤 밸브에서도 유효한 추기 제어가 가능하게 된다. 따라서, 상기 추기 증기 멈춤 밸브로서, 전폐 상태, 전개 상태 및 상기 일정한 개도 상태인 중간 개도 상태의 3개의 밸브 상태 중 어느 하나를 선택적으로 취해지도록 되어 있는 추기 증기 멈춤 밸브를 이용하도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 간이한 구조의 추기 증기 멈춤 밸브에 의해 추기 제어를 행하도록 함으로써, 밸브 장치에 필요한 코스트를 저감할 수 있고, 그만큼 증기 터빈 플랜트의 저코스트화를 도모할 수 있게 된다.
또한, 상기한 바와 같은 증기 터빈 플랜트에 대해서는, 상기 추기 제어 시스템은, 상기 제한 유량값을 설정하는 제한 유량값 설정 수단을 포함하고 있으며, 상 기 제한 유량값 설정 수단은, 상기 증기 터빈에서의 주 증기 유량, 터빈 출력 및 터빈 초단 후 압력 중의 어느 하나를 추기 유량 파라미터로 하고, 이 추기 유량 파라미터와 상기 추기 증기 유량 계측값에 기초하여 상기 제한 유량값을 설정하도록 구성된 제한 유량값 설정 수단을 상기 추기 제어 시스템에 설치하고, 이 제한 유량값 설정 수단에 의해 상기 제한 유량값을 설정하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 주 증기 유량에 대한 추기 증기 유량의 허용 범위를 최대한으로 사용한 추기로 할 수 있으며, 추기 증기의 보다 안정적인 공급을 가능하게 한다.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다. 도 1에, 1 실시예에 따른 추기 증기 터빈 플랜트의 구성을 계통도로서 도시한다. 본 실시예의 추기 증기 터빈 플랜트는, 발전용이고, 추기 증기 터빈(1)에 발진기(2)가 접속되어 있다. 추기 증기 터빈(1)은, 고압 터빈(1a)과 재열 터빈(1b)으로 구성되어 있으며, 이들 터빈(1a, 1b)의 각각에 추기계(3)(3a, 3b)가 설치되어 있다. 여기에서, 추기계(3)를 2계통의 추기계(3a, 3b)로 되어 있는 것은, 주 증기의 압력 상태에 따라 추기계(3a와 3b)를 구분하여 사용함으로써, 보다 안정적인 추기 증기 공급이 이루어지도록 하기 위해서이다. 즉, 통상 상태에서는 추기계(3b)에 의해 추기 증기의 공급을 행하고, 주 증기의 압력이 일정 이하로 저하한 경우에는 추기계(3a와 3b)를 병용함으로써 추기 증기 공급의 안정성을 높이는 것이다.
추기계(3)는, 추기 증기 터빈(1)(고압 터빈(1a), 재열 터빈(1b))의 중간단에 접속된 추기 증기 공급관(4)(4a, 4b), 추기 증기 공급관(4)의 도중에 설치된 추기 증기 유량계(5)(5a, 5b), 및 동일하게 추기 증기 공급관(4)의 도중에 설치된 추기 증기 멈춤 밸브(6)(6a, 6b)를 포함한 구성으로 되며, 추기 제어 시스템(7)에 의한 제어 하에서 추기 증기 수요처(8)에 추기 증기를 공급하도록 되어 있다.
추기 증기 유량계(5)는, 추기 증기 공급관(4)을 흐르는 추기 증기의 유량을 계측하고, 그 계측값을 추기 제어 시스템(7)에 입력시킨다.
추기 증기 멈춤 밸브(6)는, 예를 들면 전동 모터에 의해 밸브의 개폐 구동을 행하여, 전폐 상태, 전개 상태 및 소정의 중간 개도 상태로 하는 3개의 밸브 상태 중의 어느 하나가 취해지기만 하는 간이한 구조로 된 저코스트의 밸브 장치이며, 그 3개의 밸브 상태에 의해 추기계(3)에서의 추기 상태를 설정한다.
추기 제어 시스템(7)은, 유량계(5)에 의한 추기 증기 유량 계측값에 기초하여 추기 증기 멈춤 밸브(6)를 제어한다. 그 때문에 추기 제어 시스템(7)은, 일례로서 도 2에 도시한 바와 같이 구성된다. 도 2의 예의 추기 제어 시스템(7)은, 제한 유량값 설정 수단(11), 비교 수단(12), 및 개도 명령/경보 명령 생성 수단(13)을 포함하고 있다.
제한 유량값 설정 수단(11)은, 추기 증기 유량 계측값 D1과 추기 유량 파라미터 D2에 기초하여 경보 유량 D3과 추기 증기 정지 유량 D4의 2개의 제한 유량값을 설정한다. 추기 유량 파라미터 D2에는, 추기 증기 터빈(1)에 공급되는 주 증기의 유량이나 그와 동일값인 터빈 출력 혹은 터빈 초단 후 압력이 이용된다. 그 때문에, 주 증기 유량 등을 계측하는 기기가 설치되게 되지만, 그들의 도시는 생략되 어 있다. 이와 같이 주 증기 유량 등의 추기 유량 파라미터 D2와 추기 증기 유량으로부터 제한 유량값을 설정하는 것은, 추기 증기 터빈(1)에서의 허용 추기 증기량이 주 증기 유량에 상관하기 때문이다. 즉 추기 증기 터빈(1)에서의 단락간 차압은 주 증기 유량에 상관하며, 주 증기 유량이 적으면 단락간 차압도 작아지기 때문에, 그만큼 허용 추기 증기량의 비율을 크게 할 수 있으며, 따라서 제한 유량값을 주 증기 유량 등에 연동시킴으로써, 허용 범위를 최대한 사용한 추기를 행할 수 있기 때문이다.
비교 수단(12)은, 추기 증기 유량 계측값 D1을 경보 유량 D3이나 추기 증기 정지 유량 D4와 비교하고, 그 비교 결과 D5를 개도 명령/경보 명령 생성 수단(13)에 출력한다.
개도 명령/경보 명령 생성 수단(13)은, 비교 결과 D5에 기초하여 추기 증기 멈춤 밸브(6)에 대한 개도 명령 D6을 생성시키고, 또한 경보 장치(9)(도 1)에의 경보 명령 D7을 생성시킨다.
이러한 추기 제어 시스템(7)에 의한 제어 하에서, 통상의 추기 상태에서는 추기 증기 멈춤 밸브(6)는 전개 상태로 되어 추기가 행해지고, 추기 증기 수요처(8)의 증기 수요에 따른 추기 증기 유량의 추기가 이루어지고 있다. 이 상태에서 추기 증기 유량이 증대하여 유량계(5)로부터의 추기 증기 유량 계측값 D1이 경보 유량에 달하면, 추기 제어 시스템(7)은, 경보 명령 D7을 출력하여 경보 장치(9)에 경보를 내게 하고, 추기 증기 유량이 과대 상태에 있으므로 추기 증기 유량을 제한하거나, 또는 정지할 가능성이 있음을 추기 증기 수요처(8)에 알린다. 추기 증기 유량 과대 경보가 발하게 되어 일정 시간(추기 증기 수요처(8)가 추기 증기 유량의 제한이나 정지로의 적절한 대응 처치를 취하는데 필요한 정도의 시간)이 지나도 추기 증기 유량 계측값이 경보 유량에 달하면, 추기 제어 시스템(7)은 추기 증기 멈춤 밸브(6)에 개도 명령 D6으로서 중간 개도 명령의 신호를 보낸다. 이에 의해 추기 증기 멈춤 밸브(6)는 중간 개도로 되어, 추기 증기 유량이 적절하게 제한된 상태로 된다.
추기 증기 멈춤 밸브(6)를 중간 개도로 한 상태에서도 더욱 추기 증기 유량이 증대하여, 추기 증기 유량 계측값 D1이 추기 증기 정지 유량에 달하면, 추기 제어 시스템(7)은 추기 증기 멈춤 밸브(6)에 개도 명령 D6으로서 전폐 명령의 신호를 보내어 추기 증기 멈춤 밸브(6)를 전폐로 하여, 추기를 정지시킨다.
이상과 같이, 본 발명에서는，추기 제어에 관해서 경보 유량과 추기 증기 정지 유량의 2개의 제한 유량값을 설정하고, 추기 증기 유량이나 경보 유량을 초과하도록 된 경우에는 추기 증기 수요처에 경보를 발하여 예고한 후, 추기 증기 멈춤 밸브(6)를 중간 개도로 함으로써 적절한 추기 제한을 행하고, 또한 그 상태에서 추기 증기 유량이 증대하여 추기 증기 정지 유량을 초과하게 된 경우에는 추기 증기 멈춤 밸브(6)를 전폐로 하여 추기를 정지하도록 하고 있다. 이러한 추기 제어에 의하면, 추기 증기 가감 밸브와 같은 고기능이며 고가인 밸브 장치를 포함하지 않고, 또한 압력차 기준 방식에 의한 제어가 곤란한 고증기 조건인 증기 터빈 플랜트이어도, 추기에 수반하는 터빈 트립의 발생을 유효하게 피하여 터빈의 운전 계속을 제1로 하면서, 추기 증기의 안정적인 공급이 가능하게 된다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 추기 증기 가감 밸브와 같은 고기능이며 고가인 밸브 장치를 포함하지 않고, 또한 압력차 기준 방식에 의한 제어가 곤란한 고증기 조건인 증기 터빈 플랜트이어도, 추기에 수반하는 터빈 트립의 발생을 피하여 터빈의 운전 계속을 제1로 하면서, 추기 증기의 안정적인 공급을 가능하게 하는 추기 제어를 행할 수 있도록 된다.

Claims (3)

  1. 증기 터빈의 중간단에서 주 증기의 일부를 추기(抽氣)하고, 그 추기 증기를 수요처에 공급하는 추기계를 포함함과 함께, 상기 추기계에 의한 추기 상태를 제어하는 추기 제어 시스템을 포함한 증기 터빈 플랜트(steam turbine plant)로서,
    상기 추기계는, 추기 증기 유량계와 추기 증기 멈춤 밸브가 설치되고, 상기 추기 제어 시스템은, 상기 추기 증기의 유량에 관해서 경보 유량과 추기 증기 정지 유량을 제한 유량값으로서 설정 가능하도록 되고, 상기 추기 증기 유량계로부터의 추기 증기 유량 계측값이 상기 경보 유량에 도달한 경우에는 경보를 냄과 함께, 그 경보의 일정 시간 후에 상기 추기 증기 멈춤 밸브에 개도(開度) 명령을 보내어 상기 추기 증기 멈춤 밸브를 일정한 개도로 하여 추기 증기 유량을 제한한 상태로 하고, 또한 상기 추기 증기 유량을 제한한 상태에서 상기 추기 증기 유량이 더 증대하여, 상기 추기 증기 유량 계측값이 상기 추기 증기 정지 유량에 도달한 경우에는 상기 추기 증기 멈춤 밸브에 전폐(全閉) 명령을 보내어 상기 추기 증기 멈춤 밸브를 전폐로 하여 추기를 정지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈 플랜트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추기 증기 멈춤 밸브는, 전폐 상태, 전개(全開) 상태 및 상기 일정한 개도 상태인 중간 개도 상태의 3개의 밸브 상태 중의 어느 하나를 선택적으로 취해 지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈 플랜트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 추기 제어 시스템은, 상기 제한 유량값을 설정하는 제한 유량값 설정 수단을 포함하고 있으며, 상기 제한 유량값 설정 수단은, 상기 증기 터빈에서의 주 증기 유량, 터빈 출력 및 터빈 초단(初段) 후 압력 중의 어느 하나를 추기 유량 파라미터로 하고, 상기 추기 유량 파라미터와 상기 추기 증기 유량 계측값에 기초하여 상기 제한 유량값을 설정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 터빈 플랜트.
KR1020070048234A 2006-05-18 2007-05-17 증기 터빈 플랜트 KR101006637B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006138591A JP4158120B2 (ja) 2006-05-18 2006-05-18 蒸気タービンプラント
JPJP-P-2006-00138591 2006-05-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070112029A true KR20070112029A (ko) 2007-11-22
KR101006637B1 KR101006637B1 (ko) 2011-01-07

Family

ID=38710725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070048234A KR101006637B1 (ko) 2006-05-18 2007-05-17 증기 터빈 플랜트

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7392656B2 (ko)
JP (1) JP4158120B2 (ko)
KR (1) KR101006637B1 (ko)
CN (1) CN101074615B (ko)
CA (1) CA2588879C (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5118672B2 (ja) * 2009-08-18 2013-01-16 株式会社日立製作所 タービン保護装置
JP5794616B2 (ja) * 2011-04-09 2015-10-14 株式会社サムソン 加熱殺菌装置
JP5734883B2 (ja) * 2012-01-24 2015-06-17 株式会社東芝 二酸化炭素分離回収装置、二酸化炭素回収型汽力発電システム、及び二酸化炭素回収型汽力発電システムの運転方法
CN103104303A (zh) * 2012-10-24 2013-05-15 云南丰普科技有限公司 一种汽轮机抽汽量可调的汽轮机抽汽系统
JP5397560B1 (ja) * 2013-04-05 2014-01-22 富士電機株式会社 抽気蒸気タービン発電設備の保安運転方法および装置
CN106500173B (zh) * 2016-10-26 2019-11-29 河南华润电力首阳山有限公司 火电厂抽汽供热的控制方法及控制系统
JP6516209B2 (ja) * 2017-06-22 2019-05-22 住友金属鉱山株式会社 蒸気タービン発電機の抽気制御方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3233413A (en) * 1963-06-21 1966-02-08 Gen Electric Control system
US3603695A (en) * 1968-07-08 1971-09-07 Tokyo Shibaura Electric Co Bleeder and back-pressure turbine control system
JPS54160903A (en) * 1978-06-12 1979-12-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Extraction turbine operation control system
JPS59145307A (ja) * 1983-02-07 1984-08-20 Kawasaki Steel Corp 熱併給発電所における抽気復水型タ−ビンの制御システム
US4638630A (en) * 1984-12-27 1987-01-27 Westinghouse Electric Corp. Cooldown control system for a combined cycle electrical power generation plant
JPH0734809A (ja) 1993-07-27 1995-02-03 Fuji Electric Co Ltd 抽気蒸気タービンの温度制御装置
JPH07180507A (ja) 1993-12-21 1995-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービンの負荷制御装置
JPH08312309A (ja) 1995-05-17 1996-11-26 Fuji Electric Co Ltd 抽気逆止め弁のチャタリング防止装置
JPH10110602A (ja) 1996-10-03 1998-04-28 Kubota Corp 蒸気タービンの制御方法及び蒸気タービン
JP2000161009A (ja) 1998-11-20 2000-06-13 Kawasaki Steel Corp 蒸気タービンの制御方法及び装置
JP3615077B2 (ja) * 1999-03-09 2005-01-26 株式会社日立製作所 蒸気タービンプラントの運転方法
NZ514142A (en) * 1999-03-31 2001-09-28 Siemens Ag Method for regulating a steam turbine with steam tapping, a regulating device for a steam turbine with steam tapping and steam turbine with steam tapping
JP2002004809A (ja) 2000-06-19 2002-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気動力プラント
JP2005155340A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Toshiba Corp 蒸気タービンプラント
JP4415189B2 (ja) 2004-08-26 2010-02-17 株式会社日立製作所 火力発電プラント

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007309194A (ja) 2007-11-29
US20070266710A1 (en) 2007-11-22
CA2588879A1 (en) 2007-11-18
CA2588879C (en) 2009-07-21
US7392656B2 (en) 2008-07-01
JP4158120B2 (ja) 2008-10-01
CN101074615B (zh) 2011-09-07
CN101074615A (zh) 2007-11-21
KR101006637B1 (ko) 2011-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101006637B1 (ko) 증기 터빈 플랜트
JP5916043B2 (ja) 湿分分離再加熱器を制御する方法及び装置
CN108561196B (zh) 火电机组切除低压缸运行的安全保护系统及方法
US9599999B2 (en) Method for early detection and anticipatory control of consumer-end load shedding in an electrical grid, and apparatus for carrying out the method
US10859087B2 (en) Method for preventing surge in a dynamic compressor using adaptive preventer control system and adaptive safety margin
JP5406688B2 (ja) 容器内の液位制御のためのシステムおよび方法
US10830156B2 (en) Fuel supply pipeline system for gas turbine
US4975238A (en) Control system for a nuclear steam power plant
JP2014202136A (ja) 抽気蒸気タービン発電設備の保安運転方法および装置
CN111123770B (zh) 一种fcb工况下旁路模型开度确定方法及装置
CN103791485A (zh) 一种火电机组给水系统优化控制方法
JP4528693B2 (ja) 蒸気タービン発電プラントとその制御方法
CN104633457B (zh) 一种火电站调节阀实时在线汽蚀监测预警系统及方法
SA517390600B1 (ar) طريقة لتبريد ماكينة تربينية
JP2019049234A (ja) 蒸気タービン発電機の抽気制御方法及びその制御装置
JP2011163128A (ja) 水量調整弁制御装置
JP2009191715A (ja) タービン制御弁制御装置
WO2012026328A1 (ja) 給水装置
EP3146163B1 (en) Device for expanding steam and method to control such a device
JP6516209B2 (ja) 蒸気タービン発電機の抽気制御方法
Nawaz et al. Performance evaluation of digital governor for improving operational efficiency and reliability of power plant
JPS61215408A (ja) 蒸気タ−ビン制御装置
JP2005201102A (ja) 複合発電プラントおよびその制御方法
JP2004138025A (ja) 発電プラントの運転制御方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131202

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141203

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161129

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181219

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 10