JPH01163408A

JPH01163408A - 蒸気タービンの運転制御方法

Info

Publication number: JPH01163408A
Application number: JP32072087A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Yamamoto; 邦彦山本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1989-06-27

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】産業上の利用分野この発明は、蒸気タービンの運転制御方法に関する。

従来の技術蒸気タービンには種々の形式があり、殊に工場などで動
力と共に作業用の低圧蒸気を必要とする場合には、ボイ
ラで発生させた高圧蒸気を有効に利用するため、混気、
抽気タービンが使用されている。

ところが、例えば発電用蒸気タービンにおいて中圧段タ
ービンで使用後に抽出する場合、その抽気蒸気は需要先
設備の稼動状態により抽気量がたえず変動する。そのた
め、抽気量が増加した場合にはタービン回転数の低下に
より発電機の出力が不足し、逆に抽気量が減少した場合
には定格運転を超えてタービンを損傷し故障が起る。

かかる不都合を排除し定格運転を確保するため、種々の
工夫がなされており、特に混気、抽気タービンの運転に
おいては主蒸気流入量、中段蒸気流入量、混気流人量、
抽気流出量、復水流出量及び発電出力などに対し、所定
条件内で流量設定を行い、その設定値内で制御運転する
必要がある。

そして、新しい制御方法として、発電機の出力またはタ
ービンの軸動力を検出し、その検出値と設定値を比較し
て偏差値を求め、この偏差値に基いてタービンへの高圧
蒸気の流入量を加減する出力制御方法（特開昭５３−９
０５４４＞　、ターどンロータの内外面温度を検出し、
その検出値の差を演算し、その演算値が予め設定した目
標値となるようにロータ内に設置したヒータの温度を制
御する方法（特開昭６ｌ−２１８７０５）などがある。

発明が解決しようとする問題点前記一般の制御方法は設備容量から制御を行うものであ
る。そして、前記出力制御方法は、蒸気流入量を加減し
て所定の出力を維持するように出力制御を行うものであ
り、また後者のタービンロータ内に設置したヒータ温度
を制御する方法はタービンロータの内外温度差を僅少に
することによりロータ寿命を増大するものであるが、い
ずれも蒸気流量変更に伴うスラスト力変化の過負荷防止
策にはなり得ない。

通常蒸気タービンにおいては、タービン出力に見合った
スラスト力を確保した設計がなされる。

しかし経年劣化により出力とスラスト力の関係が変化す
るため、単に出力を制限するだけではタービンの稼動に
影響を与えないという保証はない。

スラスト力変化に伴うスラスト軸受の過負荷を避けるた
めスラスト軸受の温度を測定して監視することはできる
。しかし、単純な測温のみでは頻繁な蒸気流量変更に対
処できない。

この発明は、かかる現状にかんがみ、スラスト軸受の表
裏両面で連続的に、また間欠的に計測された温度に基い
て運転制御を行う方法を提案するものである。

問題点を解決するための手段この発明は、タービンの運転において、タービンのスラ
スト軸受の前部温度と後部温度を別個に計測して予め設
定した上限値と比較し、前部温度が上−限値を超える場
合には、主蒸気流入量減少操作、混気流入量減少操作、
抽気流出量増加操作を停止し、後部温度が上限値を超え
る場合には、主蒸気流入量増加操作、混気流人世増加操
作、抽気流出量減少操作を停止させることにある。

実　　施　　例この発明の一実施例を図面に基いて説明する。

第１図は混気、抽気、復水タービンを発電に使用する場
合のフローシートであり、タービン本体は高圧段タービ
ン（１）、中圧段タービン（２）及び低圧段タービン（
３）から構成され、高圧段タービン（１）には高圧蒸気
管から流量計（９）、調節弁（１０）を経て主高圧蒸気
が供給され、中圧段タービン（２）には流量計（１１）
、調節弁（１２）を経て混気蒸気が供給され、また調節
弁（１４）、流量計（１３）を経て動力２作業用蒸気が
抽気される。そして、低圧段タービンには復水器（８）
への流出用配管が設けられている。図中の（４）はＲ電
機、（５）はスラスト軸受である。

そして、調節計（１５）を介して行う高圧蒸気流入量設
定ａ、調節計（１６）を介して行う混気流入量設定す及
び調節計（１７）を介して行う抽気流出量設定Ｃは、い
ずれも計算機（７）によるエネルギーバランス計算に暴
く指令値ｄにより自動設定あるいは、オペレーターによ
る手動設定されるように設ける。

また、流量計（９）で計測される高圧蒸気流入量ｅ、流
量計（１１）で計測される混気流入量ｆ及び流量計（１
３）で計測される抽気流出量ｑは、それぞれ制御器（６
）に出力し、ざらに、復水流出ｉｈ及び発電機（４）の
出力２も制御器（６）に出力するように構成する。

高圧段タービン（１）の外側軸端に設けたスラスト軸受
の前部に温度センサ（ｔｌ）と後部に温度センサ（ｔ２
）を設け、検出する前部温度１と後部温度ｊを制御器（
６）に出力するように設ける。

前記のごとく、高圧蒸気流入量設定ａ、混気流入量設定
す及び抽気流出量設定Ｃは、いずれも計算ＦＭ（７）に
よるエネルギーバランス計算に基く指令値ｄにより自動
設定あるいは、オペレーターによる手動設定されるが、
蒸気タービンの運転は、高圧蒸気流入量ｅ、混気流人量
ｆ、抽気流出量Ｑ、復水流出１ｈ、中圧段タービンへの
蒸気流入量ｋ及び発電出力２が、それぞれに設定された
上限値と下限値の許容範囲内に納まるように前記設定値
ａ、ｂ、ｃを決めて行われる。

その上で、さらにスラスト軸受の前部温度ｉと後部温度
ｊの測温結果に基いた下記条件を加味して行われる。

前部温度ｉが上限値を超えた場合には、高圧蒸。

気流入量を減少させる操作、混気流人量を減少ざせる操
作、抽気流出口を増加させる操作を禁止し、また後部温
度ｊが上限値を超えた場合には、高圧蒸気流入量を増加
させる操作、混気流人量を増加させる操作、抽気流出量
を減少させる操作を禁止する。

上記構成で容１２３０００　ｋの蒸気タービンと最大出
力２００００　ｋの発電機からなる装置を下記第１表の
条件を満足するようにして制御運転を行った。

なお、スラスト軸受は安全使用温度として上限を８０℃
とし、実測した前部温度ｉまたは後部温度ｊのいずれか
が、上限値を超えた場合には、制御器（６）での操作に
より前記禁止条件を満すように、各設定値ａ、ｂ、ｃが
変更され、各調節計（１５）（１６）（１７）に指令さ
れる。

以下余白発明の効果この発明は、上記タービンの運転において、通常行われ
ている高圧蒸気流入量設定、混気流入量設定及び抽気流
出量設定による制御運転の外に、スラスト軸受温度に基
く制御系を加味するので、負荷変動が頻繁に起る場合に
も最良の状態に迅速に変更させることができる。そのた
め、タービン保護は格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における発電用混気、抽気
、復水タービンのフローシートである。１・・・高圧段タービン　　２・・・中圧段タービン３
・・・低圧段タービン　　４・・・発電機５・・・スラ
スト軸受　　　６・・・制御器７・・・計算機　　　　
　　８・・・復水器９、１１．１３・・・流量計１０、１２．１４・・・調節弁１５、１６．１７・・・調節計出願人　　住友金属工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

タービンの運転において、タービンのスラスト軸受の前
部温度と後部温度を別個に計測して予め設定した上限値
と比較し、前部温度が上限値を超える場合には、主蒸気
流入量減少操作、混気流入量減少操作、抽気流出量増加
操作を停止し、後部温度が上限値を超える場合には、主
蒸気流入量増加操作、混気流入量増加操作、抽気流出量
減少操作を停止させることを特徴とする蒸気タービンの
運転制御方法。