JPH0442522B2 - - Google Patents

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JPH0442522B2
JPH0442522B2 JP57127105A JP12710582A JPH0442522B2 JP H0442522 B2 JPH0442522 B2 JP H0442522B2 JP 57127105 A JP57127105 A JP 57127105A JP 12710582 A JP12710582 A JP 12710582A JP H0442522 B2 JPH0442522 B2 JP H0442522B2
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JP
Japan
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turbine
schedule
steam
load
startup
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57127105A
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English (en)
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JPS5918211A (ja
Inventor
Michio Sakata
Yoichiro Kogure
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP12710582A priority Critical patent/JPS5918211A/ja
Publication of JPS5918211A publication Critical patent/JPS5918211A/ja
Publication of JPH0442522B2 publication Critical patent/JPH0442522B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は蒸気タービンの起動制御方法に係り、
特にタービンの円滑な起動を行なうために最適な
起動スケジユールを得るようにした蒸気タービン
の起動制御方法に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、タービンの起動に際しては、起動中に
生ずる寿命消費量を計画値以内に抑える必要があ
る為、運転中のタービンメタル温度の変化を推定
し、これによつて発生するロータ熱応力を計画寿
命消費に相当する値以内に納まるように、各起動
段階における所要時間(以下、起動スケジユール
と称する)を推奨起動時間としてあらかじめ決定
している。
通常、比較的高負荷領域では主蒸気温度が一定
しているため、発電機負荷と第1段出口蒸気程度
との関係から決定し、通気時から低負荷領域にお
いては、ボイラおよびタービンの暖機状態等によ
り主蒸気温度、タービンメタル温度が複雑に変化
するため、標準的なボイラおよびタービンの温度
特性をもとに想定し、通気時のミスマツチ温度
(第1段出口蒸気温度と第1段ケーシング内面メ
タル温度との差で定義される温度)と第1段内面
メタル温度との関係から決定している。
〔背景技術の問題点〕
ところが、実際の運転に際しては、通気時から
低負荷領域と高負荷領域との区別が極めて不明確
であり、特にタービン通気後からの途中起動やプ
ラント事故発生後の再起動のように通気後に起動
制御を開始する場合、どちらの起動スケジユール
を使用するかは非常にあいまいで、例えば起動プ
ロセスの大きなイベント(例えば、タービン並列
等)により区別しているのが実情である。この
為、タイミングによつては無理な起動スケジユー
ルに基づいて運転されたり、または逆に必要以上
に緩やかな移動スケジユールに基づいて運転され
ている。
特に近年、原子発電所の増加に伴い、多くの火
力発電所がミドル負荷用としての運転がなされる
ようになつてきている為、それによる起動・停止
の回数が非常に多くなり、ロータ熱応力を計画寿
命済費に相当する値以内に抑え、かつプラント起
動時間を最短時間とするような起動スケジユール
に基づくタービンの起動制御が強く望まれてきて
いる。
〔発明の目的〕
本発明は上記のような事情に鑑みて成されたも
ので、その目的はタービンの熱応力を計画値以内
に抑えて最適な起動時間とすることができる蒸気
タービンの起動制御方法を提供することにある。
[発明の概要] 上記発明を達成するために、本発明において
は、蒸気タービンの各起動段階でのタービン昇速
率、定速保持時間、定格保持時間、負荷上昇率、
初負荷保持時間等の項目からなる起動スケジユー
ルに基づいて、前記蒸気タービンの起動制御を行
なう方法において、前記起動スケジユールを算出
するに際して、前記蒸気タービンのタービン通気
後における起動制御指令前に、前記蒸気タービン
に直結された発電機の負荷およびタービンロータ
熱応力を検出し、前記発電機負荷が規定値以上の
条件と、タービンロータ熱応力がタービン通気時
の第1設内面メタル温度または再熱蒸気室内面メ
タル温度を関数として算出された制限値以下の条
件とを満たして規定時間以上経過した時には、前
記発電機負荷を関数として起動スケジユールを算
出し、これ以外の時には、蒸気タービンのタービ
ン通気時の主蒸気温度、主蒸気圧力およびタービ
ンの第1段内面メタル温度を関数として起動スケ
ジユールを算出するようにしている。
[発明の実施例] 以下、本発明を図面に示す一実施例について説
明する。第1図は、本発明によるタービン起動制
御のシステム構成例をブロツク的に示したもので
ある。第1図において、1はタービン起動制御装
置であり、タービンの監視制御に必要な発電プロ
セスの入力信号(P1,P2……,Pn)と、運転員
からの起動制御指令Kは入力処理装置2に読み込
まれる。また、起動スケジユール計算部3は、周
期的に発電プロセスの入力信号(P1,P2,……,
Pn)と起動制御指令Kを入力処理装置2を介し
て読み込み、後述する動作を実行する。さらに、
起動制御部4は起動制御指令Kがあつた時(K=
1)、起動スケジユール計算部3で計算された起
動スケジユールに基づいて操作信号Sを出力す
る。
第2図は、起動スケジユール計算部3の動作を
フローチヤート図にて示したものである。図にお
いて、まずステツプ10でタービン通気タイミン
グ成立後の第1図目パスかどうかを判断し、
YESの時はステツプ11で起動スケジユール計算
に必要なパラメータ入力、主蒸気温度(MST)、
主蒸気圧力(MSP)、第1段内面メタル温度
(TFSI)等を記憶しステツプ12へ進む。ステツプ
12では、起動スケジユール計算タイプを判断する
条件となる、高圧部ロータ熱応力制限値(HPL)
と中圧部ロータ熱応力制限値(IPL)を、第1段
内面メタル温度(TFSI)と再熱蒸気室内面メタ
ル温度(TRBI)を関数として計算する。
第3図aは、この高圧部ロータ熱応力制限値
(HPL)と第1段内面メタル温度(TFSI)の関
係を示すもので、HPL=fa(TFSI)で表わされ、
第3図bは中圧部ロータ熱応力制限値(IPL)と
再熱蒸気室内面メタル温度(TRBI)の関係を示
もので、IPL=fb(TRBI)で表わされる。
一方、上記ステツプ10での判断結果がNOの時
は、ステツプ11と12をバイパスしてステツプ13へ
進む。ステツプ13では、運転員からの起動制御指
令Kがあるかどうかを判断し、NO(K=0)の
時は動作を完了し次に起動する迄待機する。ま
た、このステツプ13の判断結果がYES(K=1)
のときはステツプ14へ進み、発電機負荷(GEN)
と高圧部・中圧部ロータ熱応力を使つて起動スケ
ジユールの計算タイプを判断し、計算タイプ1な
らばステツプ15へ、計算タイプ2ならばステツプ
16へ夫々進む。
ステツプ14の判断結果、計算タイプ1が選択さ
れるとステツプ15へ進み、ステツプ11で記憶され
たタービン通気時の主蒸気温度(MST)、主蒸気
圧力(MSP)および第1段内面メタル温度
(TFSI)を関数として、起動スケジユールを計算
して動作を完了する。また、ステツプ14の判断結
果、計算タイプ2が選択されるとステツプ16へ進
み、発電機負荷(GEN)を関数として起動スケ
ジユールを計算し動作を完了する。
なお、計算される起動スケジユールの項目とし
ては、タービン昇速率、定速保持時間、定格保持
時間、負荷上昇率、初負荷保持時間等がある。
一方第4図は、上記ステツプ14で選択する計算
タイプ1、2の判断を示すロジツク・チヤート図
であり、第4図において計算タイプ1が選択され
るのは、次の(1)〜(4)のいづれか1つを満足した時
である。
(1) 発電機負荷(GEN)が規定値(GL)以下の
時。
(2) 高圧部ロータ熱応力(HPO)が制限値
(HPL)以上の時。
(3) 中圧部ロータ熱応力(IPO)が制限値
(IPL)以上の時。
(4) 発電機負荷(GEN)が規定値(GL)以上、
高圧部ロータ熱応力(HPO)が制限値
(HPL)以下、および中圧部ロータ熱応力
(IPO)が制限値(IPL)以下となつて、これ
らの条件を満たしてから規定時間t以内の時。
また、計算タイプ2が選択されるのは次の(5)を
満たした時である。
(5) 発電機負荷(GEN)が規定値(GL)以上、
高圧部ロータ熱応力(HPO)が制限値
(HPL)以下、および中圧部ロータ熱応力
(IPO)が制限値(IPL)以下となつて、これ
らの条件を満たしてから規定時間t以上の時。
次に、上記(1)〜(5)で述べた規定値(GL)、制限
値(HPL)・(IPL)、および規定時間tについて
説明する。まず規定値(GL)は、第1段内面メ
タル温度(TFSI)、再熱蒸気室内面メタル温度
(TRBI)が、定格近くになる負荷帯を設定する。
また制限値(HPL)・(IPL)は、ステツプ12でタ
ービン通気時の第1段内面メタル温度(TFSI)、
または再熱蒸気室内面メタル温度(TRBI)を関
数として計算される。さらに規定時間tは、熱応
力の安定する時間であり、主蒸気温度の変化から
ロータ体積温度が変化するまでの遅れ時間に対し
て数倍した値を設定する。
上述したように本実施例では、蒸気タービンの
各起動段階でのタービン昇速率、定速保持時間、
定格保持時間、負荷上昇率、初負荷保持時間等の
項目からなる起動スケジユールに基づいて、前記
蒸気タービンの起動制御を行なう方法において、
前記起動スケジユールを算出するに際して、前記
蒸気タービンのタービン通気後における起動制御
指令時に、前記蒸気タービンに直結された発電機
の負荷およびタービンロータ熱応力を検出し、前
記発電機負荷が規定値以上の条件と、タービンロ
ータ熱応力がタービン通気時の第1段内面メタル
温度または再熱蒸気室内面メタル温度を関数とし
て算出された制限値以下の条件とを満たして規定
時間以上経過した時には、前記発電機負荷を関数
として起動スケジユールを算出し、これ以外の時
には、蒸気タービンのタービン通気後の主蒸気温
度、主蒸気圧力およびタービンの第1段内面メタ
ル温度を関数とし起動スケジユールを算出するよ
うにしたものである。
従つて、起動中に発生するタービンのロータ熱
応力を計画寿命消費に相当する値以内に抑えつ
つ、タービンの状態に適した最短時間で起動を行
なうことができ、さらに起動スケジユールの算出
タイプを区別する条件判定に使用するタービンロ
ータ熱応力の制限値を、タービン通気時の第1段
内面メタル温度または再熱蒸気室内面メタル温度
を関数として算出しているため、タービンの起動
状態に応じた最適な制限値を得ることが可能とな
る。
尚、上記実施例では、起動スケジユールの計算
タイプ1、2を選択する条件に発電機負荷
(GEN)を使用しているが、これに代えて主蒸気
温度(MST)、第1段内面メタル温度(TFSI)
または再熱蒸気室内面メタル温度(TRBI)等を
使用する事も出来る。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲
で、種々に変形して実施することができるもので
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の蒸気タービン起動
制御方法によれば、発電機負荷が規定値以上とな
りかつタービンロータ熱応力が制限値以下となつ
て規定時間経過した時は発電機負荷を関数として
起動スケジユールを計算し、それ以外の時はター
ビン通気時の主蒸気温度・圧力および第1段内面
メタル温度を関数として起動スケジユールを計算
し、これに基づいて起動制御を行なうようにした
ので、起動中に発生するタービンのロータ熱応力
を計画寿命消費に相当する値以内に抑え、しかも
最もタービンの状態に適した最短起動時間を得る
ことができる。また、起動スケジユールの計算タ
イプ1、2を区別する条件判定に使用するロータ
熱応力の制限値は、通気時の第1段内面メタル温
度又は再熱蒸気室内面メタル温度を関数として算
出しているので、タービンの起動形態に応じた最
適な制限値を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のタービン起動制御装置の一実
施例を示す構成図、第2図は第1図における起動
スケジユール計算部の動作を示すフローチヤート
図、第3図aは高圧部ロータ熱応力制限値と第1
段内面メタル温度との関係を示す図、第3図bは
中圧部ロータ熱応力制限値と再熱蒸気室内面メタ
ル温度との関係を示す図、第4図は起動スケジユ
ールの計算タイプの選択方法を示すロジツクチヤ
ート図である。 1……タービン起動制御装置、2……入力処理
装置、3……起動スケジユール計算部、4……起
動制御部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蒸気タービンの各起動段階でのタービン昇速
    率、定速保持時間、定格保持時間、負荷上昇率、
    初負荷保持時間等の項目からなる起動スケジユー
    ルに基づいて、前記蒸気タービンの起動制御を行
    なう方法において、 前記起動スケジユールを算出するに際して、 前記蒸気タービンのタービン通気後における起
    動制御指令時に、前記蒸気タービンに直結された
    発電機の負荷およびタービンロータ熱応力を検出
    し、 前記発電機負荷が規定値以上の条件と、タービ
    ンロータ熱応力がタービン通気時の第1段内面メ
    タル温度または再熱蒸気室内面メタル温度を関数
    として算出された制限値以下の条件とを満たして
    規定時間以上経過した時には、前記発電機負荷を
    関数として起動スケジユールを算出し、これ以外
    の時には、蒸気タービンのタービン通気時の主蒸
    気温度、主蒸気圧力およびタービンの第1段内面
    メタル温度を関数として起動スケジユールを算出
    するようにしたことを特徴とする蒸気タービンの
    起動制御方法。
JP12710582A 1982-07-21 1982-07-21 蒸気タ−ビンの起動制御方法 Granted JPS5918211A (ja)

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