JPH0223206A - 回転機の制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸気タービン、送風機等の回転機の制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

第４図は駆動機である蒸気タービン１により被駆動機で
ある送風機２を駆動し、送風＠２の送風をボイラ３の燃
焼空気に使用するよう構成した従来の一般的な回転機の
制御方法を示す説明図であり、図中１は蒸気タービン、
２は送風機、３はボイラを示している。

蒸気タービン１はタービン蒸気供給管４を通じて供給さ
れる蒸気によって所定の回転数で駆動されており、これ
によって送風機２が駆動されるようになっている。送風
機２による送風は空気供給管６を通じてボイラ３側に給
送され、その途中燃料供給管５を通じて供給される燃料
と混合されてボイラ３に供給され燃焼せしめられ、また
ボイラ３からは蒸気管７を通じて蒸気が需要場所に給送
されるようになっている。

ところで通常蒸気タービン等の駆動機に対する入力、具
体的には蒸気量等はこの駆動機によって駆動される送風
機等の被駆動機において必要とされる負荷に合わせて調
節されることから、一般に駆動機側能力は被駆動機側の
能力と同じ、又はこれよりも大きく設定されるのが普通
である。しかし駆動機自体の劣化等によって駆動機能力
は経年的に低下するから、被駆動機において必要とされ
る負荷が増大したとき駆動機能力がこれに追従すること
が出来ない状態が発生する。このような駆動機能力が不
足の状態が生じると、例えば第４図に示す駆動機等の場
合においては、送風量不足によるボイラ３の不完全燃焼
の発生等被駆動機使用側に重大なトラブルを招く虞れが
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし従来にあってはこのための特別な対策は殆どなさ
れておらず、被駆動機側の負荷を求めてこれを監視する
に留まり、駆動機側それ自体の能力の監視措置は採られ
ていない（特開昭５３−９０５４４号、特開昭５３−１
１７４８５号）。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは駆動機側能力を越える被駆動機側の
出力を抑制して安定した運転が継続的に行い得るように
した回転機の制御方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る回転機の制御方法は駆動機に対する入力量
を測定し、この測定値が定めた最大負荷設定値を越えた
時、被駆動機の負荷に関連する制御量設定値を所定値に
切り替えて被駆動機の負荷の増大を抑制する。

〔作用〕

本発明にあってはこれによって駆動機の継続的な能力オ
ーバの運転による突発的な駆動機の非常停止等のトラブ
ルを防止し得る。

〔実施例］ 以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明に係る回転機の制御方法の説明図であり
、図中１は駆動機たる蒸気タービン、２は前記蒸気ター
ビン２によって駆動される被駆動機たる送風機、３はボ
イラを示している。

蒸気タービン１は蒸気供給管４を通じて供給されるター
ビン蒸気によって駆動されており、蒸気タービン１に付
設した回転数検出器ＰＧを通じて回転数を回転数制御装
置１８に取り込み、予め定めた速度指令値と比較し、そ
の偏差を解消するように蒸気加減弁４ａの開度を調節し
、蒸気タービン１を所定の回転数で継続的に運転を行う
ようになっている。

一方蒸気タービン１によって駆動される送風機２からの
空気は空気調節弁６ａを備えた空気供給管６を通じてボ
イラ３側に供給されるが、途中燃料調節弁５ａを備えた
燃料供給管５を通じて給送されてきた燃料と混合されて
ボイラ３に供給され、燃焼せしめられることとなる。

ボイラ３からの蒸気は蒸気給送管７を通じて給送される
が、この蒸発量は蒸気使用側の需要量に応じて増減変化
しており、逐次検出器７ａにて検出され、燃料換算器９
を通じて蒸発量を使用燃料種の燃料量に変換した値が、
設定信号切替器１１からの信号と共に燃料調整計１０に
制御設定値として入力される。

燃料調整計１０は燃料換算器９から入力された必要燃料
量と、燃料供給管５に付設した燃料供給量検出器５ｂか
ら読み込んだ燃料供給量とを比較し、その偏差を解消す
るよう燃料調節弁５ａを調節するようになっている。

設定信号切替器１１は接片を常時接点ａ１に接触した状
態に維持され、後述する最大負荷監視装置１５からのオ
ーバ発生信号によって接点ａ２に切り替えられるよう構
成されており、接片が接点ａ１に接触しているときはオ
ペレータによる設定値が、また接点ａ２に接触している
ときは燃料供給量検出器５ｂからの燃料供給量が選択的
に入力されるようになっている。

燃料供給量検出器５ｂの検出値は前述した燃料調整計１
０、設定信号切替器１１に出力される外、比率設定器１
３へ出力される。

比率設定器１３は燃料供給量に相応した必要空気量を算
出し、これを設定信号切替器１４を通じて空気調節計１
２へ制御量設定値として出力するようになっている。空
気調節計１２は比率設定器１３から入力された必要空気
量と空気供給量検出器６ｂから読み込んだ空気供給量検
出値とを比較し、その偏差を解消するべく空気調節弁６
８奇調節するようになっている。

なお設定信号切替器１４は接片を常時は接点す、と接触
状態に維持され、最大負荷監視装置１５からのオーバ発
生信号によって接点ｂ２に切り替えられるよう構成され
ており、接点す、に接触しているときは比率設定器１３
からの必要空気量が、また接点ｂ２に接触しているとき
は空気供給量検出器６ｂからの空気供給量検出値が選択
的に空気調節計１２へ制御量設定値として入力されるよ
うになっている。

最大負荷監視装置１５は最大負荷設定器１６から入力さ
れる最大負荷設定値と、タービン蒸気供給管４に付設し
た蒸気流量計４ｂから取り込んだタービン蒸気量とを比
較し、このタービン蒸気量が予め定めた最大負荷設定値
に達するか、またはこれを越えると警報器１７へ警報を
発せしめるべく信号を出力すると共に、設定信号切替器
１１．１４及び常閉形のスイッチ針ヘオーバ発生信号を
出力し、設定信号切替器１１の接片を接点ａ１から接点
ａ２に、また設定信号切替器１４の接片を接点ｂ１から
接点ｂ２に夫々切り替え、更にスイッチＳ−を開放して
燃料換算器９からの信号を遮断するように構成されてい
る。

最大負荷設定器１６による設定値は蒸気タービン１の使
用年数、蒸気タービン能力の経年的劣化の程度等に基づ
き、その時点の蒸気タービン能力最大値又はこれよりも
若干低い値として経験的に設定される。

これによって燃料供給量検出器５ｂによる燃料供給量検
出値が設定信号切替器１１を通じて燃料調整計１０に設
定値として入力されることとなり、その後は燃料供給量
はボイラ３からの蒸発量とは無関係にその時点における
実制御量である燃料供給量検出値に維持される。

同時に空気供給量検出器６ｂによる空気供給量検出値が
設定信号切替器１４を通じて空気調節計１２に設定値と
して入力されることとなり、その後は空気供給量はその
時点における実制御量である空気供給量検出値に維持さ
れ、被駆動機たる送風機２の負荷の増大が抑制される。

而してこのような本発明方法の制御内容について第２図
に示す制御過程の説明図及び第３図に示すグラフに基づ
いて具体的に説明する。第２図（イ）は本発明方法によ
る制御過程を、また第２図（ロ）は従来方法の制御過程
を示している。第３図は（イ）〜（ホ）は夫々縦軸に、
ボイラ３からの蒸発量、ボイラ３に対する燃料量、空気
量、蒸気タービンの回転数、タービン蒸気量をとって示
しである。

なお第３図（イ）〜（ホ）中実線は本発明方法に依った
時の、また破線は従来方法に依った時の各制御結果を示
している。

いま蒸気タービンｌが所定速度で定常運転されている状
態において〔第３図（ニ）のｃ〕、需要の増大によって
ボイラ３からの蒸発量が増加すると（第３図（イ）のｄ
〕、燃料換算器９から燃料調整計１０に対する設定燃料
量が増大し、燃料供給量もこれに応じて増大せしめられ
〔第３図（ロ）のｅ〕またこの燃料供給量に対して比率
設定されて空気調節計１２に制御量設定値として入力さ
れる設定空気量が増大しこれに応じて空気供給量も増大
せしめられる［第３図（ハ）のｆ〕。このようにして送
風機２の負荷が増大してゆくと、タービン回転数は当然
減少し始め〔第３図（ニ）のＣ′〕、これを回復すべく
タービン蒸気量が増大せしめられてゆき（第３図（ホ）
のｇ〕、以後は送風機２の負荷の増大されるに従ってタ
ービン蒸気量は蒸気タービン能力に応じて定めた最大負
荷設定値に達するまで追従して増大せしめられてゆく〔
第３図（ホ）のｇ’　）。

ここまでの制御過程は第２図（イ）、（ロ）に示す如く
本発明方法、従来方法共に同じである。この後は従来方
法にあっては送風機の負荷の増大が続くと、最大負荷設
定値を越えてタービン蒸気量が増大されてゆくが〔第３
図（ホ）のｇ２］、蒸気タービン能力の不足から蒸気タ
ービン回転数は負荷の増大に伴って低下し〔第３図（ニ
）のＣＺ）、またボイラ３からの蒸発量の増大に伴って
燃料供給量設定値及び燃料供給量検出値が増大せしめら
れてゆくが〔第３図（イ）ｄ′〕、蒸気タービンの回転
数の低下による送風機２の送風不足が生ずる結果、空気
供給量設定値〔第３図（ハ）のｂｌと空気供給量検出値
〔第３図（ハ）のｆ２′〕とに大きな差が生じボイラ３
が不完全燃焼となり、黒煙が発生し、遂には燃焼不良に
よるボイラ３からの蒸発量の低下を招来するに至る〔第
３図（イ）のａＺ）。

これに対して本発明方法ではタービン蒸気量が蒸気ター
ビン１の能力に応じて定めた最大負荷設定値に達したと
き燃料調整計ｌＯに対する設定値をそのとき燃料供給量
検出器５ｂから取り込んだ燃料供給量検出値に切り替え
〔第３図（ロ）のｅ＋３、その後はこれを設定値とする
燃料供給制御を行い、同時に空気調節計１２に対する設
定値もそのときの空気供給量検出器６ｂから取り込んだ
空気供給量検出値に切り替え〔第３図（ハ）のｆ、〕、
その後はこれを設定値とする空気供給制御を行い、送風
機２の負荷を抑制してタービン回転数の低下を回復させ
る〔第３図（ニ）のｃｌ。

なお、上述の実施例はタービン蒸気量を直接検出してこ
れを最大負荷設定値と比較する構成について説明したが
、これに限らず、例えばタービン蒸気量に相応する燃料
供給量を検出し、これを燃料換算の最大負荷設定値と比
較する構成としてよいことは勿論である。

また上述の実施例ではオーバ発生信号が発せられた後は
燃料調整１０に対する設定値として燃料供給量検出器５
ｂに依る燃料供給量検出値を、また空気調節器１２に対
する設定値として空気供給量検出器６ｂに依る空気供給
量検出値を夫々用いる場合について説明したが、何らこ
れにかぎるものではなく安定した定常状態で運転を継続
し得る基準値を予め定めておき、これを用いてもよい。

〔効果〕

以上の如く本発明方法にあっては駆動機能力を越える運
転状態の継続による駆動機の突発的な非常停止等のトラ
ブル発生を未然に防止出来、常時駆動機能力の劣化等に
応じた運転が可能となり、安全性、信頼性を大幅に高め
得るなど本発明は優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の制御内容を示す説明図、第２図（
イ）、り口）は本発明方法と従来方法との制御過程を示
す説明図、第３図は同じく制御過程を示すグラフ、第４
図は従来方法の制御内容を示す説明図である。 １・・・蒸気タービン　２・・・送風機　３・・・ボイ
ラ４・・・タービン蒸気供給管　　５・・・燃料供給管
６・・・空気供給管　７・・・蒸気給送管９・・・燃料
換算器　１０・・・燃料調整計　１１・・・設定信号切
替器　１２・・・空気調整計　１３・・・比率設定器１
４・・・設定信号切替器　１５・・・最大負荷監視装置
１６・・・最大負荷設定器　１８・・・回転数制御装置
特許出願人　　　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫（イ） （ロ） 簗　　２　　図 オーバ１号 図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被駆動機の負荷に応じて、駆動機入力を増減せしめ
   るようにした回転機の制御方法において、 前記駆動機に対する入力量を測定し、この 測定値が定めた最大負荷設定値を越えた時、被駆動機の
   負荷に関連する制御１量設定値を所定値に切り替えて被
   駆動機の負荷の増大を抑制することを特徴とする回転機
   の制御方法。