JPH01318705A - 混圧タービン制御装置 - 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） 本発明は混圧タービンの制御装置に関する。

（従来の技術） 従来混圧タービンの制御は油気タービンの制御と同様の
Ｍ御方式が用いられている。このような制御装置の例と
して第４図の制御装置がある。第４図に於いて、ＩＨは
主蒸気配管、ＩＭは第１混圧蒸気配管、比は第２混圧蒸
気配管、　２Ｈは高圧タービン、２Ｍは中圧タービン、
２Ｌは低圧タービン、３は発電機、４は回転数検出器、
　５Ｐは第１混圧検出器、６は第２混圧検出器、ＣＶは
加減弁、Ｃｖｌは第１混圧加減弁、　ＣＶ２は第２混圧
加減弁、７は制御装置。

７１Ｇ、　７１Ａ、　７１５．７ＬＬ、　７１Ｇは速度
負荷制御回路、７２Ｇ、　７２Ｌ、　７２Ｇは第１混圧
制御回路、７３Ｃ，７３Ｌ。

７３Ｇは第２混圧制御回路、７４Ａは加減弁制御回路、
７５Ａは第１混圧加減弁制御回路、及び７６Ａは第２混
圧加減弁制御回路である。

（発明が解決しようとする課題） この第４図になる制御装置に於いては、負荷が変動して
も抽気圧または混圧が変動しない、また、抽気圧または
混圧が変動しても負荷が変動しない利点を有するが、最
近、発生蒸気を効率良く利用するために工場の余剰蒸気
を利用する混圧タービンで主蒸気の割合よりも混圧蒸気
の方がはるかに多いものに対しては、加減弁を全開で運
転してしまうなどの問題があった。

このような運転状態が発生する状況を第５図及び第６図
をもとに説明する。第５図では加減弁Ｃｖ、第１混圧加
減弁Ｃｖ１及び第２混圧加減弁がある開度で運転してい
る状態から第１混圧蒸気流量を除々に増加させた場合に
ついて示している。混圧蒸気の発生が除々に多くなり第
１混圧が増加すると第１混圧を一定に制御しようとして
ＣＶＩが除々に増加する。この時第１混圧制御回路７２
Ｇの出力が加減弁制御回路７４Ａと第２混圧加減弁制御
回路７６Ａにも配分されているためＣｖに対しては閉方
向に働き、　ＣＶ２に対しては開方向に働く、　この時
主蒸気と混圧蒸気の割合が、例えば、主蒸気１０％、第
１混圧蒸気５０％、第２混圧蒸気４０％程度であるとＣ
Ｖは簡単に全閉進行ってしまう。

第６図では第５図と同様の運転状態であるところから、
第２混圧蒸気の発生が除々に多くなり第２混圧が増加す
ると第２混圧を一定にしようとしてＣＶ２が除々に増加
する。この時第２混圧制御回路７３Ｇの出力が加減弁制
御回路７４Ａと第１混圧加減弁制御回路７５＾にも配分
されているためＣｖとＣＶＩに対して閉方向に働く、こ
の時前記と同様にＣｖは簡単に全開追打ってしまう。

加減弁が全閉となり混圧蒸気加減弁だけで運転すると云
うような状態が発生すると、高圧タービンを通過する蒸
気が遮断されるため、高圧タービンが過熱し、ついには
破損に至る恐れが有り、運転には細心の注意が必要であ
った。

【発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、主蒸気よりも混圧蒸気の方が多い混圧タービ
ンの制御で、混圧蒸気の制御を行っても加減弁が全閉す
る事の無いように、速度／負荷制御回路と、第１混圧制
御回路と、第２混圧制御回路と、加減弁制御回路と第１
混圧加減弁制御回路と、第２混圧加減弁制御回路とから
なり、前記速度／負荷制御回路の出力を加減弁制御回路
と第１の関数演算回路に入力し、該演算回路の出力と第
１混圧制御回路出力を第１混圧加減弁制御回路に入力し
、該第１混圧加減弁制御回路出力を第２の関数演算回路
に入力し、該演算回路の出力と第２混圧制御回路出力を
第２混圧加減弁制御回路に入力し、該第２混圧加減弁制
御回路出力を比較演算器に入力し、該比較演算器出力に
より最小開度制限器出力を制御し、該最小開度制限器出
力を加減弁制御回路に入力すると共に、速度／負荷制御
回路のタービンの回転数と目標回転数の偏差を演算する
部分から速度偏差信号を取り出し、第１混圧制御回路及
び第２混圧制御回路にそれぞれ入力するようにさらに構
成することによって、タービンの回転数が目標回転数よ
りも上昇した時には第１混圧制御回路出力及び第２混圧
制御回路出力がそれぞれ減少するように制御する事を特
徴とするものである。

また速度／負荷制御回路のタービンの回転数と目標回転
数の偏差を演算する部分から速度偏差信号を取り出し、
第１混圧制御回路及び第２混圧制御回路にそれぞれ入力
するようにさらに構成することによって、タービンの回
転数が目標回転数よリも上昇した時には第１混圧制御回
路出力及び第２混圧制御回路出力がそれぞれ減少するよ
うに制御することを特徴とする。

さらにまた、比較演算器の代わりに第３の関数演算回路
を設け、該関数演算回路出力により最小開度制限器を制
御するように為したことを特徴とする。

（作　用） 本発明は、主蒸気よりも混圧蒸気の方が多い混圧タービ
ンの制御で、加減弁が負荷運転中に全閉したりすること
が無く、安全に制御出来る。

（実施例） 以下、本発明を第１図に示す一実施例に基づいて更に具
体的に説明する。

第１図に於いて第４図と同一符号の物は同一物を示す、
ここで、５は第１混圧蒸気流量検出器、７１Ｇは目標回
転数と回転数検出器４の信号との偏差を出力する速度偏
差演算回路、　７１Ａは前記偏差と負荷設定器７１Ｓ出
力を加減算する演算回路、７１Ｇは前記演算回路出力と
負荷制限器７比の出方を選択する選択演算回路、７２Ｃ
は目標流量設定器と流量検出器５の信号と偏差から第１
混圧制御信号を作成する演算回路、７２Ａは７２Ｇ出力
に速度偏差を加減算する演算回路、７２Ｇは前記演算回
路と第１混圧制御器７２Ｌの出力を選択する選択演算回
路、７３Ｃは目標圧力設定器と圧力検出器６の信号との
偏差から第２混圧制御信号を作成する演算回路、７３Ａ
は７３Ｃ出力に速度偏差を加減算する演算回路、７３Ｇ
は前記演算回路と第２混圧制限器７３Ｌの出力を選択す
る選択演算回路、７４Ｇは７１Ｇの加減弁制御信号と最
小開度制限器７牝出力を選択し加減弁開度要求を出力す
る演算回路、７４Ｆは関数演算回路、７５Ｇは関数演算
回路出力と７２Ｇの第１混圧制御信号を選択し第１混圧
加減弁開度要求を出力する演算回路、７５Ｆは関数演算
回路、７６Ｇは関数演算回路出力と７３Ｇの第２混圧制
御信号を選択し第２混圧加減弁開度要求を出力する演算
回路、７６Ｃは第２混圧加減弁開度要求が無負荷流量程
度ある事を検出する比較演算器である。

第２図は目標流量を増加させて第１混圧蒸気流量を増加
させた場合を、第３図は第２混圧蒸気圧力が増加した時
に圧力を抑えるように制御している場合を示した物であ
る。

第１図と第２図により第１混圧制御の動作を説明する。

Ｃｖが７１Ｇの加減弁制御信号により制御され、　ＣＶ
Ｉが７２Ｇの第１混圧制御信号により制御され。

ＣＶ２が７３Ｇの第２混圧制御信号により制御されて運
転している。ここで第１混圧蒸気の目標流量を増加させ
た場合、７２Ｇの出力が増加しＣＶＩ開度が除々に増加
する。７２Ｇの出力が増加しＣＶＩを通過する蒸気流量
がＣＶ２で流せる流量とほぼ等しくなると７２Ｇの出力
は７５Ｇ、　７５Ｆを経由して７６Ｇで選択される様に
なる。これより第１混圧蒸気流量Ｆ１が増加するとＣＶ
２も第１混圧制御信号で増加していく、この時Ｃｖの開
度に対して閉信号を出すことが無いため、Ｃｖの開度は
変化せず、Ｃｖが全閉で運転される恐れが無い。

第１図と第３図により第２混圧制御の動作を説明する。

上記と同様にｃｖが７１Ｇの加減弁制御信号により制御
され、ｃｖｌが７２Ｇの第１混圧制御信号により制御さ
れ、　ＣＶＺが７３Ｇの第２混圧制御信号により制御さ
れて運転している。ここで第２混圧蒸気の圧力Ｐ２を増
加させた場合、圧力Ｐ２の上昇を抑えるために７３Ｇの
出力が増加しＣＶＺ開度が除々に増加し第２混圧蒸圧流
量が増加する。この時ＣＶとＣＶＩの開度に対して閉信
号を出すことが無いため、ｃｖとＣＶＩの開度は変化せ
ず、Ｃｖが全閉で運転される恐れが無い。

また、第１図から判る通り負荷設定器７１５等により７
１Ｇを経由して出力増加要求を出した場合、ＣｖｌとＣ
Ｖ２で流すことが出来る蒸気流量とＣＶで流すことが出
来る蒸気流量とがほぼ等しくなったところで、Ｃｖｌニ
対しては７１Ｇ、　７４Ｆ、　７５Ｇを経由シテ開信号
が出され、Ｃｖ２ニ対シテは７１Ｇ、　７４Ｆ、　７５
Ｇ、７５Ｆ。

７６Ｇを経由して開信号が出されるので、蒸気は高圧タ
ービン２Ｈ１中庄タービン２Ｍ、及び低圧タービン２Ｌ
をスムーズに流れる。更にｃｖの開度が低く殆ど混圧蒸
気でタービンを運転しているような場合に系統周波数変
動でｃｖに７１Ｇがら閉信号が出てもＣｖ開度は最小開
度制限器７４Ｌによって全閉しないように制御される。

運転中に負荷遮断が発生しタービンが過速を始めた場合
は、　７２Ａ、　７３Ａに入力された速度偏差によって
７２Ｇおよび７３Ｇの出力信号が低下するので。

７１Ｇの出力信号によってＣＶ、　ＣＶＩ及びＣＶ２の
開度が減少し、タービンの過速を防止する。

以上述べたこの実施例によれば、第１混圧蒸気圧力や流
量、および第２混圧蒸気圧力や流量が変動しても加減弁
を増減させることが無い。また、加減弁開度が低い状態
で運転している時に系統周波数の変動等で加減弁を閉動
作しても最小開度制限器で加減弁が最小開度より低下し
ないので高圧タービンの冷却蒸気が確保され高圧タービ
ンが過熱することを防止出来、主蒸気流量が１０％程度
、第１混圧蒸気流量が５０％程度、第２混圧蒸気流量が
４０％程度と云うような、混圧蒸気流量が主蒸気流量よ
りも多い蒸気タービンに於いて、タービンの安全確保に
非常に効果が大である。

また、速度偏差信号を第１混圧制御、及び第２混圧制御
回路にそれぞれ入力することによって、第１混圧加減弁
および第２混圧加減弁が圧力または流量制御中であって
も速度制御機能を果たすことが出来るので、負荷遮断が
発生した場合に於いてもタービンの過速を抑えるのに効
果が非常に大である。

第１図の実施例では７６Ｃを比較演算器としたが、７６
Ｇになる第２混圧加減弁開度要求が小さい値の時は比例
し、大きくなった時は一定値とする関数発生器としても
効果は同じである。

また、実施例では２段混圧タービンとしたが。

３段混圧タービンに於いても第３混圧制御回路を同様に
設け、第２混圧加減弁制御回路を第１混圧加減弁制御回
路と同様になし、第３混圧加減弁制御回路を第２混圧加
減弁制御回路と同様になすことに囚って同じ効果を得る
ことが出来る。

〔発明の効果〕

以上述べた通り、本発明によれば、主蒸気よりも混圧蒸
気の方が多い混圧タービンの制御で、加減弁が負荷運転
中に全閉したりすることが無く、高圧タービンを通過す
る蒸気が確実に確保されるため、高圧タービンが過熱す
ることが無くなり、安全に制御出来る様になる。また、
負荷の殆どを混圧蒸気で制御していても、速度制御信号
が有効であるため負荷遮断等が発生しても効果的に過速
を防止出来る等その効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例のブロック図、第２図及び
第３図は本発明の実施例の動作説明図、第４図は従来の
混圧タービン制御装置のブロック図、第５図及び第６図
は従来の制御装置の動作説明図である。 １・・・配管　　　　　　２・・・タービン３・・・発
電機　　　　　４・・・回転数検出器５・・・流量検出
器　　　６・・・圧力検出器７・・・制御装置１　　　
　７１・・・速度／負荷制御回路７２・・・第１混圧制
御回路 ７３・・・第２混圧制御回路 ７４・・・加減弁制御回路 ７５・・・第１混圧加減弁制御回路 ７６・・・第２混圧加減弁制御回路 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の段落からなるタービンの初段に流入する主蒸気と
   、途中の段落に流入する混圧蒸気によって駆動される蒸
   気タービンの制御装置に於いて、タービンの回転数を検
   出し目標回転数に制御する速度／負荷制御回路と、第１
   の混圧蒸気の圧力または流量を制御する第１混圧制御回
   路と、第２の混圧蒸気の圧力または流量を制御する第２
   混圧制御回路と、主蒸気を調節する加減弁を制御する加
   減弁制御回路と、第１混圧蒸気を調節する第１混圧加減
   弁を制御する第１混圧加減弁制御回路と、第２混圧蒸気
   を調節する第２混圧加減弁を制御する第２混圧加減弁制
   御回路とからなり、前記速度／負荷制御回路の出力を加
   減弁制御回路と第２の関数演算回路に入力し、該演算回
   路の出力と第１混圧制御回路出力を第１混圧加減弁制御
   回路に入力し、該第１混圧加減弁制御回路出力を第２の
   関数演算回路に入力し、該演算回路の出力と第２混圧制
   御回路出力を第２混圧加減弁制御回路に入力し、該第２
   混圧加減弁制御回路出力を比較演算器に入力し、該比較
   演算器出力により最小開度制限器出力を制御し、該最小
   開度制限器出力を加減弁制御回路に入力することによっ
   て、混圧蒸気ラインの制御時に、より上流の混圧蒸気ラ
   インまたは主蒸気ラインに影響を及ぼさない様にすると
   共に、加減弁を開した時には第１混圧加減弁と第２混圧
   加減弁も開し、第１混圧加減弁を開した時には第２混圧
   加減弁も開する様に制御し、第１及び第２混圧加減弁が
   開している時には加減弁を全閉しないように制御するこ
   とを特徴とした混圧タービン制御装置。