JPH01249901A

JPH01249901A - 蒸気タービンプラントの運転制御方法

Info

Publication number: JPH01249901A
Application number: JP7931888A
Authority: JP
Inventors: Takemi Sasamuro; 笹室　武美
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-10-05
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2607609B2

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、例えば大容量の発電機を駆動するために用い
られる蒸気タービンプラントに係り、さらに詳しくは高
圧タービンと低圧タービンとの間に再熱器を有する蒸気
タービンプラントの運転制御方法に関する。

（従来の技術）この種の再熱器を有する蒸気タービンプラントは第２図
に示される構成を備えている。すなわち、蒸気発生器１
で発生した蒸気は主蒸気管２を通って高圧タービン３に
導かれ、膨張して仕事をした後、低温再熱蒸気管４を介
して湿分分離器５に導かれる。この湿分分離器５は波板
を多層に並べて構成され、そこを通る間に主蒸気中に含
まれる湿分が除去される。さらに、主蒸気は内外を伝熱
壁で隔てられた加熱器６．７の外側に流れてそこを流動
する間に加熱され、飽和蒸気から過熱蒸気へと状態変化
を遂げる。なお、この間、加熱器６．７の内側を流れる
加熱蒸気は高圧タービン３の適当な段落と結ばれている
抽気管８および主蒸気管２と結ばれている加熱蒸気管９
を通して導かれる。

過熱蒸気としてエネルギーを蓄わえた主蒸気は高温再熱
蒸気管１０を通って低圧タービン１１に導かれ、そこで
再び仕事をした後、復水器１２に排出され、冷却水によ
って凝縮させられる。この後、復水器１２から復水ポン
プ１３によって抽出された復水は低圧給水加熱器１４を
通る間に低圧タービン１１から抽出されて抽気管（図示
せず）を通して送られる蒸気によって加熱され、さらに
給水ポンプ１５で加圧されて高圧給水加熱器１６に送ら
れ、高圧タービン３から抽出されて抽気管１７によって
導かれる蒸気によって加熱され、蒸気発生器１へ送給さ
れる。

一方、加熱器６．７内に導かれた加熱蒸気は主蒸気に熱
を奪われて凝縮し、この際大量のドレンが発生する。こ
のドレンは加熱器ドレン管１８．１９を通して加熱器ド
レンタンク２０．２１に一旦集められ、そこから加熱器
ドレン排出管２２．２３を通して高圧給水加熱器１６に
回収され、そこを通る給水との熱交換に供され、高圧給
水加熱器１６内で生じた給水加熱器ドレンと共に給水加
熱器ドレン管２４を通してドレンタンク２５に回収され
る。この後、ドレンタンク２５内のドレンはドレンポン
プ２６によって抽出され、ドレン注入管２７を通して給
水ポンプ１５の吸込側に注入され、このドレンよりも低
温の低圧給水加熱器１４より送られる復水と混合させら
れ、このとき、ドレンの保有している熱が復水に伝えら
れる。また、ドレンタンク２５には湿分分離器５内で生
じたドレンも湿分分離器ドレン管２８を介して回収され
る。

通常、上記したドレンの復水中への注入ではドレンタン
ク２５の水位を一定に保つ必要があり、ドレンポンプ２
６で抽出されるドレン量が調節弁２９によって調節され
る。なお、符号３０は高圧タービン３に流入する主蒸気
の流量を調節する蒸気加減弁、また、符号３１および３
２は加熱蒸気元弁、符号３３および３４は調節弁をそれ
ぞれ示している。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記した加熱器６．７は、いわゆる多管式熱
交換器の一種であり、多数の伝熱管からなる大形の装置
である。プラント運転中、これらの伝熱管が何らかの原
因により損傷を受けると、加熱器６．７の運転を停止し
なければならない、場合が生じる。この加熱器６．７の
運転停止が行なわれると、加熱器ドレンタンク２０．２
１に回収されるドレンが急減し、ドレンタンク２５にお
けるドレン量は著しく減小してしまう。すなわち、一般
に、加熱器６．７はプラント１基につき２台が備えられ
、それぞれ加熱器６．７を通った主蒸気が低圧タービン
１１の入口で合流させられるが、１台の運転が停止され
た場合には加熱されないまま流れる主蒸気と、正常に働
いている加熱器６．７を通過する主蒸気との間に著しい
温度差（７０℃程度）が生じ、低圧タービン１１の内部
で混合させられたときに不測の事態を招きかねない。そ
こで、１台の運転停止が決まると、正常に機能している
加熱器６．７も停止させられ、結局加熱器６．７の全部
がその機能を果たし得なくなり、加熱器ドレンタンク２
０．２１に送られるドレンが零になってしまう。なお、
このような問題は加熱器６．７を構成する伝熱管で損傷
が発生した場合に限られず、例えば加熱器ドレンタンク
２０．２１の水位を：ＡｗＪしている水位調節計（図示
せず）などの故障の場合等にも加熱器６．７の運転が停
止されるために同様に起こり得るものである。

こうして、加熱器６．７の異常あるいは加熱器ドレンタ
ンク２０．２１の水位調節系の不調等によりドレンタン
ク２５に貯留されるドレン量が大きく不足すると、復水
中に注入されるドレンが減少し、このため、蒸気発生器
１に対する給水の供給量に変動が生じることになる。例
えばこれを復水流量を増加させることで対処しても給水
の温度が高温のドレンを注入する場合と同等にはならな
いため、蒸気発生器１に低温の給水が流れてしまい好ま
しくない。

したがって、本発明の目的はドレン量の減少に結びつく
加熱器およびその周辺機器の異常を常時監視し、給水量
の変動が生じて給水制御が不安定になる前に蒸気タービ
ンを速やかに部分負荷状態に移行させるようにした蒸気
タービンプラントの運転制御方法を提供することにある
。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決するために高圧タービンと低圧
タービンとからなる蒸気タービンと、高圧タービンと低
圧タービンとの間に設けられて低圧タービンに流入する
主蒸気を加熱する再熱器とを備えてなる蒸気タービンプ
ラントの運転制御方法において、再熱器が運転停止に至
る監視用計器からの異常検出信号を受けたとき、始めに
蒸気タービンに流入する蒸気量が減少するようにプラン
ト出力を調節し、その後再熱器に流れる加熱蒸気の供給
を停止するようにしたことを特徴とするものである。

（作用）本発明は監視用計器、例えば加熱器の伝熱管に設置され
た漏洩発信器からの異常検出信号をプラント出力制御器
に導いて蒸気タービンに流入する蒸気量を減少させる。

この後、加熱器に対する加熱蒸気の供給を停止するため
にその異常検出信号を例えば一定時間留保してから加熱
蒸気系に備えられた加熱蒸気元弁に出力し、これを全開
に至らしめる。かくして、再熱器の運転停止に至る前、
つまりドレン量が確保されて給水量の変動が生じる前に
蒸気タービンを部分負荷に移行させることができる。

（実施例）本発明方法に適用される制御装置の一実施例を第１図を
参照して説明する。それぞれ発信器から出力される加熱
器異常信号、水位調節系異常信号、加熱蒸気流量および
圧力異常信号、主蒸気流量およ・び圧力異常信号がオア
回路４１の入力端にそれぞれ与えられ、その出力はアン
ド回路４２の一方の入力端に導かれる。

また、プラントの出力制御器を動作させてプラント出力
を制限する部分負荷信号がアンド回路４２の他方の入力
端に与えられる。そして、オア回路４１より出力が出さ
れると、アンド回路４２からプラント出力低下信号が出
力制御器に出力されて蒸気タービンの出力は定格負荷か
ら予め決められた部分負荷に移行させられる。

一方、オア回路４１よりの出力は遅延回路４３の入力端
にも与えられるようになっており、その出力はアンド回
路４４の一方の入力端に導かれる。

さらに、加熱蒸気元弁３１．３２を動作させてこれを全
開に至らしめる加熱蒸気元弁全閉信号がアンド回路４４
の他方の入力端に与えられる。そして、オア回路４１か
ら遅延回路４３を介して出力が出されると、アンド回路
４４から加熱蒸気元弁全閉信号が加熱蒸気元弁３１．３
２の駆動部に出力されて加熱蒸気元弁３１．３２は全閉
されるよ・うに構成されている。

以下、上記制御装置の動作について詳しく説明する。加
熱器６．７で伝熱管等の損傷がなく、発信器から加熱器
異常信号が出されないとき、そして、このとき同様に水
位調節系異常信号、加熱蒸気流量および圧力異常信号、
主蒸気流量および温度異常信号が発信されない場合、オ
ア回路４１の出力はアンド回路４２に与えられず、また
アンド回路４４の入力端にも与えられないため、このと
き部分負荷信号がアンド回路４２に、また加熱蒸気元弁
全開信号がアンド回路４４にそれぞれ出力されていても
出力制御器および加熱蒸気元弁３１．３２の駆動部に対
する出力は生じない。この場合、加熱器６．７からのド
レンがドレンタンク２５１；全量回収されるため、ドレ
ンタンク２５の水位は一定に保たれている。

一方、オア回路４１の入力信号のうち、例えば加熱器６
．７が伝熱管に設けられた漏洩発信器から加熱器異常信
号が発信されてこれがオア回路４１の入力端に加えられ
名と、オア回路４１からアンド回路４２にかけて出力が
出され、このときアンド回路４２から出力制御器に対し
てプラント出力低下信号が出力される。これにより蒸気
発生器１に加えられる熱出力が所定の値まで下げられて
、高圧タービン３の入口に備えられた蒸気加減弁３０が
少し絞られ、高圧タービン３に流入する主蒸気流量が減
少して、蒸気タービンは部分負荷状態に移行させられる
。

また、同時にオア回路４１からアンド回路４４に出され
た信号は遅延回路４３で一定時間留保されて後、アンド
回路４４に入る。この留保される時間は上記の出力制御
器から出された制御信号で高圧タービン３に流入する主
蒸気量が減少し、蒸気タービンが部分負荷状態に移行完
了するまでの時間である。したがって、アンド回路４４
に遅延回路４３からの信号が入ると、加熱蒸気元弁３１
．３２の駆動部に対して加熱蒸気元弁全開信号が出力さ
れ、これにより加熱蒸気元弁３１．３２が全閉される。

この結果、加熱器６．７に対する加熱蒸気の供給が停止
されて加熱器６．７は運転停止に至る。この後、加熱器
６．７の運転が停止されると、ドレンタンク２５の水位
が下がるため、復水中へ注入されるドレン量を調節して
いる調節弁２９の開度が絞られ、給水量は次第に減少し
て行くが、このとき蒸気タービンはこれに先行して部分
負荷に移行しており１．給水量の減少を見込んだ蒸気量
となっているために、給水制御、蒸気発生器１の水位制
御等は継続して安定に保たれる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は再熱器が運転停止に至る監
視用計器からの異常検出信号を受けたとき、初めに蒸気
タービンに流入する蒸気量が減少するようにプラント出
力を調節し、その後再熱器に流れる加熱蒸気の供給を停
止するようにしているので、給水量の変動が生じて給水
制御が不安定になる前に蒸気タービンを部分負荷に移行
させることが可能であり、蒸気タービンプラントの給水
制御、蒸気発生器の水位制御等に対する外乱を少なくす
ることができ、プラントの安全性が高められるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に適用される制御装置の一実施例を
示す構成図、第２図は従来の再熱器を有する蒸気タービ
ンプラントの一例を示す系統図である。１・・・・・・・・・蒸気発生器３・・・・・・・・・高圧タービン６．７・・・加熱器１１・・・・・・・・・低圧タービン２０．２１・・・加熱器ドレンタンク２６・・・・・・・・・ドレンポンプ２９・・・・・・・・・調節弁３１．３２・・・加熱蒸気元弁４１・・・・・・・・・オア回路４２．４４・・・アンド回路４３・・・・・・・・・遅延回路

Claims

【特許請求の範囲】

　高圧タービンと低圧タービンとからなる蒸気タービン
と、前記高圧タービンと低圧タービンとの間に設けられ
て該低圧タービンに流入する主蒸気を加熱する再熱器と
を備えてなる蒸気タービンプラントの運転制御方法にお
いて、前記再熱器が運転停止に至る監視用計器からの異
常検出信号を受けたとき、初めに前記蒸気タービンに流
入する蒸気量が減少するようにプラント出力を調節し、
その後前記再熱器に流れる加熱蒸気の供給を停止するよ
うにしたことを特徴とする蒸気タービンプラントの運転
制御方法。