JPH04262004A - 電気系事故時のランバック方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば火力発電ユニッ
トのボイラ自動制御装置に適用される電気系事故時のラ
ンバック方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電ユニットに於いては、ユニット
を構成する機器が故障した際に、故障した機器が、許容
できる発電出力まで、負荷を自動的に急速に絞るための
ランバック機能がある。

【０００３】通常、ボイラの押込通風機（ＦＤＦ）や、
給水ポンプ（ＢＦＰ）などは発電機の定格出力の約５０
％の能力をもったものが２台設置される。

【０００４】今、ユニットが、定格出力で運転されてい
るときに、例えば、押込通風機（ＦＤＦ）の１台が故障
で停止したような場合、残った１台の押込通風機（ＦＤ
Ｆ）でまかなえる出力まで、発電機出力（ＭＷ）や、ボ
イラ入力量（給水、燃料）を自動的に急速に絞る必要が
ある。

【０００５】この際、単に一定したレートで、デマンド
のみを絞るのではなく、タービンが要求する蒸気圧力、
蒸気温度を保ちながら、即ち、要求通りに自動制御しな
がら絞る必要がある。

【０００６】貫流ボイラの場合には、通常、所謂協調制
御モードと称し、発電機出力要求デマンドに対し、ター
ビンガバナと、ボイラ入力量（給水、燃料、空気）を同
時に制御する方式となっている。

【０００７】図２は発電ユニットの構成を概略的に示す
図であり、図３は上記協調制御モードでの制御系統を示
す図である。

【０００８】図３に於いて、発電ユニットの出力指令値
３１は、負荷に応じて指令所から与えられ、変化率制限
器３２を介して、ある所定の変化利率で変化するユニッ
トの基本デマンド（ＭＷＤ）３３となる。

【０００９】この基本デマンド（ＭＷＤ）３３は、ター
ビンガバナ７による発電機出力制御系と、ボイラ入力量
へのデマンドに分けられる。

【００１０】発電機出力制御系では、上記基本デマンド
（ＭＷＤ）３３に対する発電機出力（ＭＷ　）２１ａと
の偏差をタービンガバナ調節器（ＰＩ　）３６で調節し
てタービンガバナ７を制御する。

【００１１】一方、ボイラ入力デマンド（ＢＩＤ）は、
前記基本デマンド（ＭＷＤ）３３を基に、先ず、給水デ
マンド３８となり、実給水流量（ＦＷ　）２５との偏差
を調節器（ＰＩ　）３９と給水調節機構４で制御する。

【００１２】次に、上記給水デマンド（ＢＩＤ）３８に
、主蒸気温度（ＴＭ　）２１ｂの調節器（ＰＩ　）４０
の補正信号を加算し、燃焼量指令（ＦＲＤ）が燃料流量
デマンド４１となり、調節器４２を介して燃料調節弁６
が制御される。

【００１３】更に、燃焼量指令（ＦＲＤ）４１は、ボイ
ラ排ガス中の空気過剰率（Ｏ２　）２４の調節器（ＰＩ
　）４３の補正を加えて、空気流量デマンド（ＡＲＤ）
となり、調節器４４（ＰＩ　）を介して空気調節ダンパ
５が制御される。

【００１４】一方、主蒸気圧力（ＰＴ　）２２は、ター
ビンが要求する圧力設定値（ＳＧ）４５に保たれるよう
に、調節器（ＰＩ　）４６によって基本デマンド（ＭＷ
Ｄ）３３に加算され、ボイラ入力全体、即ち、給水、燃
料、空気にて制御される。

【００１５】通常、タービンバイパス調節弁８は全閉し
ており、何らかの異常時に主蒸気圧力が異常に上昇した
ときのみ、それを調節器（ＰＩ　）４７によって抑制す
る。

【００１６】この際、例えば、通風機２のうちの１台が
事故により停止すると、装置はこの異常を検出し、ラン
バック機能を動作させる。

【００１７】上記ランバック発生により、切替器（Ｔ）
３５，３８は各々４９（ランバック目標値），４８（調
節器４６）側の信号に切換えられる。即ち、ボイラの主
蒸気圧力（ＰＴ　）２２はタービンガバナ調節器３６に
よる制御系へ移行し、更に、ボイラ入力デマンド（ＢＩ
Ｄ）３８は、ランバック発生時のボイラ入力量限界、こ
の場合、片方のＦＤＦ（通風機）の容量である５０％に
対し、許容される速度をもって切換えられ、給水、燃料
を急速に絞る。

【００１８】この制御形態は、通常、タービンフォロー
モードとか、ボイラ入力モードなどと称され、所謂ボイ
ラの圧力をタービンガバナが制御する形態である。

【００１９】即ち、先の協調制御の形態と比べた場合、
発電機出力の制御がなされない、発電機出力がタービン
ガバナの圧力制御の挙動に依存した成行きとなっている
。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、一般
に、ランバックは、ボイラ入力を供給する、給水や、燃
料や、空気系の機器異常時の出力制限であるため、ボイ
ラ入力量を急速に絞ることが目的であり、発電機出力の
挙動は特に問題にされない。

【００２１】ところが、最近は、ボイラ入力側の事情で
はなく、発電機の冷却水が喪失した場合や、発送電線の
過電流制限等による電気系統の事情によるユニットの出
力抑制が要求される。

【００２２】この場合、ボイラ側の入力を所定時間に目
標値まで絞ることのみを目的とした従来のランバック回
路では、電気系統が要求する所定の時間内に、制限値ま
で、発電機出力を絞る制御機能が達成できない。

【００２３】即ち、発電機出力を成行きにまかせるので
はなく、何らかの方法で制御しながら出力抑制に応じね
ばならない。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明のポイントは、ボ
イラの圧力、温度を規定値に制御しながら、発電機出力
を急速に絞る方式を実現することである。そのために、
上記タービンフォローの形態で、発電機出力をタービン
ガバナで制御させ、ボイラ圧力をタービンバイパス調節
弁で制御する方式を採る。

【００２５】

【作用】電気系統の事故によるランバックが発生したと
き、発電ユニットの出力指令値に従うデマンドに代って
電気系統事故に固有のランバック目標値に従うデマンド
が有効となり、発電機出力制御系のタービンガバナ調節
器によって発電機出力（ＭＷ）が要求する速度で要求す
る目標値まで自動制御する。更にこの際、上記デマンド
に従う入力指令（ＢＩＤ）により、給水、燃料、空気を
自動的に要求指令値まで絞るるともに、タービンバイパ
ス調節弁を開制御して圧力を既定値に自動制御する。

【００２６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

【００２７】図１は本発明の実施例に於ける制御系統を
示す図である。

【００２８】この発明の実施例では、図１に示すように
、電気系統のランバックのみに切替わる切替器５１，５
３を設け、その目標値（電気系統事故ランバック目標値
）５２を追加した。即ち、ユニットの基本デマンド（Ｍ
ＷＤ）３３を得る変化率制限器３２の出力路に切替器５
１を介在して、ランバック発生時に上記変化率制限器３
２より出力されるデマンドに代え、電気系統事故ランバ
ック目標値５２に従うデマンドを選択的に出力する構成
とするとともに、調節器（ＰＩ　）４７の出力路に切替
器５３を介在して、ランバック発生時に圧力制御調節器
（ＰＩ　）４６の出力を基にタービンバイパス調節弁８
を開度制御する構成とする。

【００２９】これによって、電気系統事故によるランバ
ックが発生した場合、切替器５１は電気系統事故ランバ
ック目標値５２の出力側、即ち、ランバック目標値に切
替わり、それが基本デマンド（ＭＷＤ）３３となって、
発電機出力制御系のタービンガバナ調節器３６により、
発電機出力（ＭＷ）２１ａが要求する速度で要求する目
標値まで自動制御される。

【００３０】一方、上記基本デマンド（ＭＷＤ）３３は
、ボイラ入力指令（ＢＩＤ）３８となり、給水、燃料、
空気を自動的に要求指令値まで絞る。

【００３１】このとき、圧力制御調節器４６の出力４８
は、切替器５３によりタービンバイパス調節弁８の開度
指令となり、タービンバイパス調節弁８によって圧力が
既定値に自動制御される。

【００３２】上記した実施例の構成を火力発電プラント
のボイラ自動制御装置のランバック回路に適用すること
により、例えば発電機固定子冷却水が喪失した場合等の
異常発生時に於ける出力抑制方式として有効に作用する
。

【００３３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明のランバック
方式によれば、従来のランバックでは実現できなかった
発電機出力制御を可能とすべく、圧力制御をタービンバ
イパス調節弁を使用して行なう構成としたことにより、
電気系統事故時の出力抑制の諸要求を満たすことのでき
る、即ち、一定時間内に発電機出力を許容値まで絞るこ
とのできるランバック機能が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す制御系統図。

【図２】本発明で対象とする発電ユニットの流れ図。

【図３】従来の制御系統図。

【符号の説明】

１…給水ポンプ（ＢＦＰ）、２…押込通風機（ＦＤＦ）
、３…燃料ポンプ、４…給水調節機構（給水調節弁）、
５…空気調節機構（空気調節ダンパ）、６…燃料調節機
構（燃料調節弁）、７…タービンガバナ、８…タービン
バイパス調節弁、１１…ボイラ、１２…タービン、１３
…発電機、１４…煙突、３２…変化率制限器、３６，３
９，４０，４２，４３，４４，４６，４７，…調節器（
ＰＩ　）、５１，５３…切替器、５２…電気系統事故ラ
ンバック目標値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気系統の異常発生時に、発電ユニッ
   トの出力指令に代え電気系統の事故に固有のランバック
   目標値に従うデマンドを選択的に出力する手段、及びタ
   ービンバイパス調節弁を選択的に開度制御する手段を有
   して、電気系統の異常発生時に、上記デマンドに従い発
   電機出力をタービンガバナで制御し、ボイラ圧力をター
   ビンバイパス調節弁で制御して発電機出力を絞ることを
   特徴とする電気系事故時のランバック方式。