JPH03905A - 蒸気タービン用ガバナーの圧力制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抽気または混気を有する蒸気タービンの電気ガ
バナー装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図に従来の抽気を有する蒸気タービンの電気ガバナ
ー装置の系統図を示す。なお第２図は抽気復水ター・ビ
ンの例であるが、抽気背圧式、混気復水式、混気背圧式
、抽気混気復水式、抽気混気背圧式の系統図も同様であ
る。？イラからの蒸気は、主蒸気止め弁４、および蒸気
加減弁５′ｆｔ通シ蒸気タービン１へ導びかれ蒸気ター
ビンと発ｘｍを駆動し発電を行ない１．一部の蒸気は抽
気加減弁７の開度操作によυ一定の圧力に制御され工場
へ送られる。抽気加減弁７を通った蒸気は復水器３へ導
ひかれ、蒸気は冷却され、復水となる。抽気復水タービ
ンの場合は、タービン１と発電機２の速度または発電機
出力および抽気圧力を一定に保つように蒸気加減弁５、
お工び抽気加減弁７の開度を操作し通過流量を制御する
。次にこれらの制御を行なう電気がバナーの作動原理を
説明する。

蒸気タービンと発１！機には運転状態を検出するために
、速度ビックアッグ９、抽気圧カドランスミツタ１ノ１
発ｔｍ出カドランスミッタ１３が設けられ、速度信号１
０．抽気圧力信号１２．および発電機出力信号１４がＸ
気がパナーヘフィードバック信号として入力嘔れる。そ
れぞれのフィードバック信号は各設定器１５，１７．１
９の設定信号と比較され、各偏差信号２２，２３．２４
は各コントローラ１６．１８．２０に送られ、谷制御要
素（速度、抽気圧力、発電機出力）の制御信号が得られ
る。速度コントローラ１８の速度制御信号と負荷コント
ローラ１６の負荷制御信号は加算され負荷・速度制御信
号２５となり弁開度調整演算部（不干渉マドＩＪクス）
、？　１ｉの入力信号となる。

抽気圧力制御信号２６は圧力コントローラ２０のアウト
プット信号がそのまま弁開度調整演算部（不干渉マトリ
クス）２ノへ入力される。抽気タービン、温気タービン
等複数の弁で複数の制御を行なう場合は、各制御間に強
い相互干渉がある。

それらの干渉を取シ除く弁開度調整演算部（不干渉マト
リクス）２１が設けられている。抽気復水タービンの場
合の不干渉マトリクスの特性は２行”２１は負荷速度の
変動に対する蒸気加減弁５と抽気加減弁７の開度の操作
係数であり、ａ１２とａ２２は抽気圧力の変動に対する
蒸気加減弁５と抽気加減弁７の開度の操作係数である。

負荷・速度制御信号２５と抽気圧力制御信号２６は上記
説明の不干渉マトリクス２ノにより相互干渉しない様な
弁開度信号３１．３２に変喚されそれぞれ蒸気加減弁ア
クチュエータ６および抽気加減弁アクチュエータ１１＃
Ｃ送られ、それぞれの弁の開度を調整する。

この作用に工す、抽気復水タービンの負荷と抽気圧力が
相互干渉することなく一定に制御される。

抽気復水タービンの場合、発電機負荷はほとんど一定で
あるが、抽気の方は工場の稼動状況等により常に変動し
、その変動に応じて蒸気タービンからの抽気量を制御し
ている。工場への抽気の供給は、他のタービンとか別の
蒸気源からのバイパスからも供給されるため、工場の抽
気量のデマンドが少なくなった場合−タービンからの抽
気量が零になったり、逆に油気が余少制御としては抽気
がマイナス（つまり工場蒸気が逆にタービンに入る）状
態になる場合がある。この場合、タービン保獲のために
、抽気逆止弁３３が設けられているため、抽気制御がマ
イナス状態になっても実際には工場蒸気がタービンには
入って米ない。

制御上電気ガバナーの方はタービンに逆に抽気ラインか
ら蒸気が混入して来たと判断し混入蒸気による発電機出
力増加を補正するために蒸気加減弁開度を下げて発電機
出力を一定にしようと作動するが、実際にはタービンに
蒸気が抽気２インから混入しないため、発電機出力が増
加せず、逆に蒸気加減弁開度が下がった分宛電機出力が
低下してしまうという不適合がある。

上記説明は抽気制御の場合であるが、混気制御の場合も
同様で混気量が零付近で運用される場合、上記とは逆に
発電機出力が設定値より大巾に増加してしまうという不
適合がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の抽気（又は混気）式蒸気タービンの電気ガバナー
では、抽気量が零付近で運用中、工場の抽気量デマンド
と供給量との関係で瞬時過剰になることがある。その場
合、抽気加減９Ｐ７が開いて逆に抽気ラインから蒸気を
混入しようとするが、抽気逆止弁で混入蒸気がカットさ
れるため大巾な負荷突変現象を発生し、安定した運転を
阻害する問題点がある。

本発明はこれらの問題点を解決した制御装置を提供する
ことを目的とする。

Ｃａ１１題を解決するための手段〕 本５＠明に係る蒸気タービン用ガバナーの圧力制御装置
は負荷コントローラ１６とシ速度コントローラ１８と圧
力コントローラ２０からの信号を入力し、蒸気加減弁ア
クチュエータ６と抽気加減弁アクチュエータ８に弁開度
指令信号３１．３２を出力する弁開度調整演算部２ノを
有する蒸気タービン用がバナーの圧力制御装置において
、ファンクシヨン３４，３５と限界抽気圧力演算部４１
と高値選択回路４３を具備し、前記ファンクシ曹ン３４
．３５は蒸気加減弁開度指令信号３１と主蒸気圧力信号
４６と抽気圧力信号１２を入力し、無抽気時の抽気加減
弁開度信号３６を出力し、前記限界抽気圧力ｙ４算部４
１は無抽気時の抽気加減弁開度信号３６と蒸気加減弁開
度指令信号３ノを大島。

カレ無抽気状態ＶＣ相当する限界抽気圧力信号４２を出
力し、前記高値選択回路４３は、限界抽気圧力信号４２
と圧力コントローラ２０からの抽気圧力制御信号２６を
入力して比較し、高い側の信号４４を弁開［１ｍ贅演算
部２１に出力することを特徴とする。

〔作用〕

運転中の蒸気加減弁開度指令信号３１と、その蒸気加減
弁開度で流れる流量をそのまま抽気加減弁で流すとした
場合の抽気加減弁開度指令信号を限界抽気圧力演算部（
不干渉マトリクスの逆行列）に入力し、逆に負荷・速度
制御信号と圧力制御信号を求める。ここで求めた限界抽
気圧力制御信号と実際の圧力制御信号を高値選択回路に
入カレ、弁開度調整演算部（不干渉マトリクス）への圧
力制御信号を限界圧力制御信号以上に保つ。

上記手段により弁開度調整演算部（不干渉マトリクス）
へ入力される圧力制御信号は、必ず抽気量がプラス側又
は零に相当した信号に抑えられる。

万一工場の抽気デマンドと供給蓋に瞬時のアンバランス
が出て制御上抽気量がマイナスになりても蒸気加減弁な
らひに抽気加減弁は抽気量のマイナス分に、応答しなく
なるので、従来の問題点（負荷の突変現象）は解決され
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図に示す。

なお第１図のタービン型式は抽気復水タービンの例を示
すが混圧式タービンの場合も同様である。

第１図と第２図に示した電気ガバナー装置の比較から判
かる様に本発明は従来の電気ガバナーの制御回路に５運
転中の蒸気加減弁開度から抽気量が零になる抽気圧力信
号を求める限界抽気圧力演算部（逆演算マトリクス）４
１と、その演算結果と運転中の抽気圧力制御信号２６を
比較して高い側の値を選択する高値選択回路４３を追加
したものである。次に追加された機能の詳細を以下に述
べる。弁開度調整演算部（不干渉マトリクス）２１で演
算された結果が蒸気加減弁アクチュエータ６及び抽気加
減弁アクチュエータ８に送られ、それに応じて各加減弁
の開度が変化し負荷（速ｆ）と抽気圧力が一定に制御さ
れている。ファンクション（ＦＸ）Ｊ４は運転中の蒸気
加減弁開度指令信号３１から蒸気加減弁の流重をそのま
ま（つまシ抽気が零という意味）抽気加減弁で流す時の
抽気加減弁開度指令を計算して求めるものである。ただ
し各加減弁を流れる光重は圧力によって変化するので精
度良く無抽気時の抽気加減弁開度値を求めるため主蒸気
圧力信号４６と抽気圧力信号１２も７７ンクシ璽ン（Ｆ
Ｘ）３４に入力することにより補正を行なう。次にファ
ンクション（ＦＸ）３４．３５よυ求めた無抽気時の抽
気加減弁開度信号３６と、蒸気加減弁開度指令信号３ノ
を限界抽気圧力演算部（逆演算マ）　ＩＪクス）４１に
入力することによシ無抽気状態に相当する限界抽気圧力
信号４２を求める。同時に負荷・速度制御信号４２も求
める。なお演算に用いる逆演算マ）　ＩＪクス４ノは不
干渉マトリクス２１の逆行列である。

この様にして求めた限界抽気圧力信号４２と、圧力コン
トローラ２０からの抽気圧力制御信号２６とを高値選択
回路４３で比較し、高い側の抽気圧力制御信号４４が負
荷・速度制御信号２５と共に弁開度調整演算部（不干渉
マトリクス）２ノにインプットされ、蒸気加減弁５及び
抽気加減弁７の開度指令信号が得られ、各アクチュエー
タに伝達される。

以上述べた追加機能により、抽気量が零を割ってマイナ
ス側に移行したとしても、弁開度ｖ！４整演算演算部干
渉マトリクス）２１にイングツドされる抽気圧力制御信
号は、抽気マキで抑えられるので、蒸気加減弁へのマイ
ナス抽気に対する補正動作はカットされ、安定した負荷
制御運転が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように構成されているので、本発明によ
れば、工場の抽気量デマンドと供給量のアンバランスの
ためタービンの抽気がマイナスにな−）ｆｃ場合、抽気
圧力制御信号は抽気マキで抑えられ（つｔｂ抽気量マイ
ナスの分はカットされる）。

抽気量マイナス信号による蒸気加減弁、抽気加減弁の不
要な動作が抑制される。そのため安定した負荷制御運転
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

＄１図は本発明の一実施例としての抽気復水タービンの
電気式ガバナー装置を示す図、第２図は従来の抽気復水
タービンの電気式がノ９ナー装置を示す図２−″、Ｔ）
３゜ １・・・蒸気タービン、２・・−発電機、３・・・復水
器、４・・・主蒸気止め弁、５・・・蒸気加減弁、６・
・・蒸気加減弁アクチュエータ、７・・・抽気加減弁、
８・・・抽気加減弁アクチーエータ、９・・・速度ピッ
クアップ、１０・・・速度信号、１１・・・抽気圧カド
ランスミッタ。 １２・・・抽気圧力信号、１３・・・発電構出カドラン
スミッタ、１４・・・発電機出力信号、１５・・・負荷
設定器、１６・・・負荷コントローラ、１７・・・速度
設定器、１８・・・速度コントローラ、１９・・・抽気
圧力設定器。 ２０・・・圧力コントローラ、２ノ・・・弁開度調整演
算部（不干渉マ）　ＩＪランス、２２・・・負荷偏差信
号、２３・・・速度偏差信号、２４・・・抽気圧力偏差
信号、２５・・・負荷・速度信号、２６・・・抽気圧力
制御信号、２７〜３０・・・不干渉マトリクス成分、３
ノ・・・蒸気加減弁開度指令信号、３２・・・抽気加減
弁開度信号信号、３３・・・抽気逆止弁、３４・・・圧
力補正ファンクシｌン、３５・・・抽気加減弁開度演算
ファンクシ薦ン、３６・・・無抽気時の抽気加減弁開度
信号、３７〜４０・・・逆演算マ）　ＩＪクス成分、４
ノ・・・限界抽気圧力演算部（逆演算マ）　１７クス）
４２・・・限界抽気圧力制御信号、４３・・・高値選択
回路、４４・・・高値選択後の抽気圧力制御信号、４５
・・・主蒸気圧カドランスミッタ、４６・・・主蒸気圧
力信号、４７・・・負荷・速度制御信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 負荷コントローラ（１６）と速度コントローラ（１８）
   と圧力コントローラ（２０）からの信号を入力し、蒸気
   加減弁アクチュエータ（６）と抽気加減弁アクチュエー
   タ（８）に弁開度指令信号（３１、３２）を出力する弁
   開度調整演算部（２１）を有する蒸気タービン用ガバナ
   ーの圧力制御装置において、ファンクシヨン（３４、３
   ５）と限界抽気圧力演算部（４１）と高値選択回路（４
   ３）を具備し、 前記ファンクシヨン（３４、３５）は蒸気加減弁開度指
   令信号（３１）と主蒸気圧力信号（４６）と抽気圧力信
   号（１２）を入力し、無抽気時の抽気加減弁開度信号（
   ３６）を出力し、 前記限界抽気圧力演算部（４１）は、無抽気時の抽気加
   減弁開度信号（３６）と蒸気加減弁開度指令信号（３１
   ）を入力し無抽気状態に相当する限界抽気圧力信号（４
   ２）を出力し、 前記高値選択回路（４３）は、限界抽気圧力信号（４２
   ）と圧力コントローラ（２０）からの抽気、圧力制御信
   号（２６）を入力して比較し、高い側の信号（４４）を
   弁開度調整演算部（２１）に出力することを特徴とする
   蒸気タービン用ガバナーの圧力制御装置。