JPS5813111A - ドラムボイラのタービンバイパス協調制御方法 - Google Patents
ドラムボイラのタービンバイパス協調制御方法Info
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- JPS5813111A JPS5813111A JP11072381A JP11072381A JPS5813111A JP S5813111 A JPS5813111 A JP S5813111A JP 11072381 A JP11072381 A JP 11072381A JP 11072381 A JP11072381 A JP 11072381A JP S5813111 A JPS5813111 A JP S5813111A
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- JP
- Japan
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- turbine
- pressure
- valve
- turbine bypass
- control
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- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/20—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
- F01K3/22—Controlling, e.g. starting, stopping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はドラムボイラのタービンバイパス協調制御方式
に係！？、４ＩＫ、変圧運転をドラムボイラで行うに最
適なタービンバイパス協調制御方式に関する。
に係！？、４ＩＫ、変圧運転をドラムボイラで行うに最
適なタービンバイパス協調制御方式に関する。
蒸気圧力を変更するに際し貫流式ボイラが水および燃料
を変える必要があるのに対し、ドラムボイラは燃料を変
えるのみで圧力を変えられる特徴がある。従って、比較
的小規模のシステムに適している。かかるドラムボイラ
は、高効率の点からドラム変圧運転が要求される傾向に
あり、加えて起動時間を短縮すべくタービンバイパスシ
ステムが付設される傾向にある。
を変える必要があるのに対し、ドラムボイラは燃料を変
えるのみで圧力を変えられる特徴がある。従って、比較
的小規模のシステムに適している。かかるドラムボイラ
は、高効率の点からドラム変圧運転が要求される傾向に
あり、加えて起動時間を短縮すべくタービンバイパスシ
ステムが付設される傾向にある。
ドラムボイラにおける主蒸気圧力の制御は、負荷指令に
よジタービン加減弁を開、閉させ、主蒸気圧力の制御を
燃料流量を変えて行なうというボイラ、ホロー制御方式
である。変圧運転をおこなうと、ボイラ燃料を変えて、
主蒸気圧力の変化までの応答遅れの大きい特性のボイラ
では、主蒸気圧力の偏差が大きくなり、その結果ボイラ
入力の過大、過少が生じ、更に主蒸気圧力の変動を大き
くするという結果になシ、高圧タービンバイパス弁が開
くということになる（負荷運転中に高圧タービンバイパ
ス弁が開くと、負荷変動、主蒸気圧力変動、温度変動が
生じるので、通常の負荷運転中では、バイパス弁を開か
ないようにしておかねばならない。異常圧力上昇時の圧
力逃し勲作機能は持っていても通常運転では動作しない
よう′にしておく運用である。）。
よジタービン加減弁を開、閉させ、主蒸気圧力の制御を
燃料流量を変えて行なうというボイラ、ホロー制御方式
である。変圧運転をおこなうと、ボイラ燃料を変えて、
主蒸気圧力の変化までの応答遅れの大きい特性のボイラ
では、主蒸気圧力の偏差が大きくなり、その結果ボイラ
入力の過大、過少が生じ、更に主蒸気圧力の変動を大き
くするという結果になシ、高圧タービンバイパス弁が開
くということになる（負荷運転中に高圧タービンバイパ
ス弁が開くと、負荷変動、主蒸気圧力変動、温度変動が
生じるので、通常の負荷運転中では、バイパス弁を開か
ないようにしておかねばならない。異常圧力上昇時の圧
力逃し勲作機能は持っていても通常運転では動作しない
よう′にしておく運用である。）。
以上のような欠点がち石ために、タービンバイパスシス
テムを有するドラムボイラを用いたプラントでは、負荷
追従性の向上を図ることができなかった。
テムを有するドラムボイラを用いたプラントでは、負荷
追従性の向上を図ることができなかった。
本発明の目的は、ドラムボイラでタービンバイパスシス
テムを有するプラントにおける負荷追従性を向上するこ
とのできるドラムボイラのタービンバイパス協調制御方
式を提供するにある。
テムを有するプラントにおける負荷追従性を向上するこ
とのできるドラムボイラのタービンバイパス協調制御方
式を提供するにある。
本発明は、タービン加減弁開度が負荷変化時に規定以上
に開き過ぎ、あるいは閉め過ぎないように制限値を設け
、主蒸気産拐の上昇、降下を防ぐと共に、燃料の過大、
過少□を防止すべく燃料指令に制限値を設けるようにし
たものである。
に開き過ぎ、あるいは閉め過ぎないように制限値を設け
、主蒸気産拐の上昇、降下を防ぐと共に、燃料の過大、
過少□を防止すべく燃料指令に制限値を設けるようにし
たものである。
このように燃料指令を制御する必要があるのは、変圧運
転であるために、例えば、負荷を下げる時の場合である
と主蒸気圧力の設定が下がり、一方タービン加減弁は閉
じるために実主蒸気圧力が上がる。その結果として、圧
力偏差は大きくなり、燃料を過少にしてしまう恐れが生
じることがあるからである。
転であるために、例えば、負荷を下げる時の場合である
と主蒸気圧力の設定が下がり、一方タービン加減弁は閉
じるために実主蒸気圧力が上がる。その結果として、圧
力偏差は大きくなり、燃料を過少にしてしまう恐れが生
じることがあるからである。
第１図は本発明の適用の対象となるドラムボイラおよび
タービンバイパスシステムを用いた火力発電プラントの
概略構成図である。
タービンバイパスシステムを用いた火力発電プラントの
概略構成図である。
基本的には、ドラムボイラ１、高圧タービン（ＨＰ）２
、低・中圧タービン３、発電機（Ｇ）４より成る。ドラ
ムボイラ１は過熱器５、再熱器６およびボイラドラム７
よシ成シ、燃料流量弁（ＦＦ−ｅＶ）８を介して送り込
ま糺た燃料（重油等）によりボイラドラム７を炊き蒸気
を発生させる。発生し九蒸気は過熱器５で過熱されたの
ち高圧タービン２側に□送出される。再熱器６は高圧タ
ービン２で使用済や温度の下がった排蒸気を再び過熱し
て低・中圧−−ビン（ＬＰ／ＩＰ）３側に送出するもの
であ兎。高圧タービン２と並列状 □態に
タービンバイパス弁（ＨＰＢＶ） ｌｏが接続される。
、低・中圧タービン３、発電機（Ｇ）４より成る。ドラ
ムボイラ１は過熱器５、再熱器６およびボイラドラム７
よシ成シ、燃料流量弁（ＦＦ−ｅＶ）８を介して送り込
ま糺た燃料（重油等）によりボイラドラム７を炊き蒸気
を発生させる。発生し九蒸気は過熱器５で過熱されたの
ち高圧タービン２側に□送出される。再熱器６は高圧タ
ービン２で使用済や温度の下がった排蒸気を再び過熱し
て低・中圧−−ビン（ＬＰ／ＩＰ）３側に送出するもの
であ兎。高圧タービン２と並列状 □態に
タービンバイパス弁（ＨＰＢＶ） ｌｏが接続される。
このタービンバイパス弁１０は、プラントの起動時に用
いられるものア立上シを早くするために用いられるもの
である。過熱器５と高圧タービン２との間には、主塞止
弁（ＭＳＶ）ｘｔおよびタービン加減弁（ｅＶ）１２が
設けられ、タービンへの蒸気の供給・停止および蒸気量
制御が行われる。また、再熱器６と低・中圧タービン３
との間には、再黙止弁（Ｒ８Ｖ）１３およびインタセプ
ト弁（ＩＣＶ）１４が設けられ、低・中圧タービン３に
供給される蒸気を制御している□。以上述べた６弁は単
独に操作してもよいし、主塞止弁１１と再熱止弁１３、
およびタービン加減弁１２とインタセプト弁１４の各々
を連動して操作してもよい。制御信号の１つ□として用
いられ、主蒸気圧力を検出する主蒸気圧力発信器（ＰＸ
）１５は主塞止弁１１の入側に設けられるすまた、ボイ
ラドラム７に対する給水は、給水ポンプ′１６により給
水流調弁９を介して供給される。
いられるものア立上シを早くするために用いられるもの
である。過熱器５と高圧タービン２との間には、主塞止
弁（ＭＳＶ）ｘｔおよびタービン加減弁（ｅＶ）１２が
設けられ、タービンへの蒸気の供給・停止および蒸気量
制御が行われる。また、再熱器６と低・中圧タービン３
との間には、再黙止弁（Ｒ８Ｖ）１３およびインタセプ
ト弁（ＩＣＶ）１４が設けられ、低・中圧タービン３に
供給される蒸気を制御している□。以上述べた６弁は単
独に操作してもよいし、主塞止弁１１と再熱止弁１３、
およびタービン加減弁１２とインタセプト弁１４の各々
を連動して操作してもよい。制御信号の１つ□として用
いられ、主蒸気圧力を検出する主蒸気圧力発信器（ＰＸ
）１５は主塞止弁１１の入側に設けられるすまた、ボイ
ラドラム７に対する給水は、給水ポンプ′１６により給
水流調弁９を介して供給される。
ドラム形ボイラ１の出力、すなわち蒸気流量はタービン
加減弁１２を開閉して行われる。始動に際しては、主塞
止弁１１および再熱止弁１３、さらに加減弁１２および
インタセプト弁１４の各々は閉められている。まず、タ
ービンバイパス弁１０が開けられ、ボイラ１で発生した
蒸気が高圧タービン２をバイパス退れる。ついでタービ
ンバイパス弁１０を閉ると共に主塞止弁１１、再熱止弁
１３を全開にし、且つタービン加減弁１２およびインタ
セプト弁１４を徐々に開く。かかる操作によ゛り高圧タ
ービン２に蒸気が供給されると共に、再熱器６を出た蒸
気が低・中圧タービン３に供給され、両タービンが駆動
される。タービンが回転することによ多連結されている
発電機４が回転駆動される。発電機出力すなわち負荷量
は、各タービンに入る蒸気流量に比例する。なお、ター
ビンバイパス弁１０は起動時に開けられるほか、主蒸気
圧°カーｂｉ設定値より上昇したときに開けられ、主蒸
気圧力の上昇を防止するた吟に用いられる。
加減弁１２を開閉して行われる。始動に際しては、主塞
止弁１１および再熱止弁１３、さらに加減弁１２および
インタセプト弁１４の各々は閉められている。まず、タ
ービンバイパス弁１０が開けられ、ボイラ１で発生した
蒸気が高圧タービン２をバイパス退れる。ついでタービ
ンバイパス弁１０を閉ると共に主塞止弁１１、再熱止弁
１３を全開にし、且つタービン加減弁１２およびインタ
セプト弁１４を徐々に開く。かかる操作によ゛り高圧タ
ービン２に蒸気が供給されると共に、再熱器６を出た蒸
気が低・中圧タービン３に供給され、両タービンが駆動
される。タービンが回転することによ多連結されている
発電機４が回転駆動される。発電機出力すなわち負荷量
は、各タービンに入る蒸気流量に比例する。なお、ター
ビンバイパス弁１０は起動時に開けられるほか、主蒸気
圧°カーｂｉ設定値より上昇したときに開けられ、主蒸
気圧力の上昇を防止するた吟に用いられる。
第２図は変圧運転のパターン図であシ、負荷変化に対す
るタービン加減弁開度および主蒸気圧力変化を示したも
のである０点線図示の主蒸気圧力が低負荷で一定値を示
す領域が起動区域であシ、実線図示で示されるタービン
加減弁開度が一定値を示す領域が変圧運転区域である。
るタービン加減弁開度および主蒸気圧力変化を示したも
のである０点線図示の主蒸気圧力が低負荷で一定値を示
す領域が起動区域であシ、実線図示で示されるタービン
加減弁開度が一定値を示す領域が変圧運転区域である。
第２図で明らかなように、負荷、主蒸気圧力およびター
ビン加減弁開度は整定値として決まることがわかる。
ビン加減弁開度は整定値として決まることがわかる。
第３図は本発明の実施例を示すブロック図である。図に
おいては、タービン加減弁１２、燃料流調弁８、高圧バ
イパス弁１０の各々を制御する例を示している。
おいては、タービン加減弁１２、燃料流調弁８、高圧バ
イパス弁１０の各々を制御する例を示している。
負荷指令信号（ＭＷＤ）３１１／′ｉ、加算器３２に送
られ、発電機４に設けられた出力検出器（ＭＷ）３３の
出力との加算が行われたのちＰ＋Ｉ演算器３４に送られ
て、比例・積分演算が行われる。このＰ＋Ｉ演算器３４
の出力信号がタービン加減弁１２の開度指令となる。こ
の開度指令に対し上、下限の制限を付すのが上・下限リ
ミッタ３５であり、その設定範囲は負荷指令信号ｌに基
づく函数発生器（ＦＸ）３６の出カッ信号により決めら
れる。
られ、発電機４に設けられた出力検出器（ＭＷ）３３の
出力との加算が行われたのちＰ＋Ｉ演算器３４に送られ
て、比例・積分演算が行われる。このＰ＋Ｉ演算器３４
の出力信号がタービン加減弁１２の開度指令となる。こ
の開度指令に対し上、下限の制限を付すのが上・下限リ
ミッタ３５であり、その設定範囲は負荷指令信号ｌに基
づく函数発生器（ＦＸ）３６の出カッ信号により決めら
れる。
この設定範囲は第２図の変圧パターンにより決められる
ものである。
ものである。
つぎに、燃料流調弁８の制御は次の如くに行われる。主
蒸気圧力発信器１５の出力信号と、負荷指令信号ｌに基
づいた主蒸気パターンが発生される函数発生器３７の出
力信ス（先行信号）との加算が加算器３．８でとられ、
燃料の目標値が算出される。この目標値の比例・積分演
算がＰ十Ｉ演算器３９で行われ、加算器４０で燃料指令
との加算が行ろれる。燃料指令は負荷指令信号１を函数
発生器４１により変換することによシ行われる。なお、
函数発生器３７のパターンは第２図の点線特性に合致し
たものとする。変圧運転で負荷を変えるとき圧力の設定
値と、′実圧力応答（タービン加減弁の開閉動作の結果
生ずる圧力応答）が逆になるため圧力偏差が大きくなり
、過大（過少）の指令となる。そこで加算器４０の出力
に制限を設けるが、その制限は上・下限リミッタ４２に
よ）行う。この、Ｖミッタ設定値は、負荷指令信号ｌに
基づいて函数発生器４３によシ決定する。函数発生器４
３のパターンはボイラが経済燃料となるよう、な負荷対
燃料の関係を算出して決定する。上・下限リミッタ４２
で得られた燃料指令に対し、燃料流量発信器（ＦＦ）４
４の出力信号である実際の燃料流量値を加算器４５で加
算し、この結果に対しＰ十Ｉ演算器４６によシ比例拳積
分を行い燃料流調弁８を制御する。
蒸気圧力発信器１５の出力信号と、負荷指令信号ｌに基
づいた主蒸気パターンが発生される函数発生器３７の出
力信ス（先行信号）との加算が加算器３．８でとられ、
燃料の目標値が算出される。この目標値の比例・積分演
算がＰ十Ｉ演算器３９で行われ、加算器４０で燃料指令
との加算が行ろれる。燃料指令は負荷指令信号１を函数
発生器４１により変換することによシ行われる。なお、
函数発生器３７のパターンは第２図の点線特性に合致し
たものとする。変圧運転で負荷を変えるとき圧力の設定
値と、′実圧力応答（タービン加減弁の開閉動作の結果
生ずる圧力応答）が逆になるため圧力偏差が大きくなり
、過大（過少）の指令となる。そこで加算器４０の出力
に制限を設けるが、その制限は上・下限リミッタ４２に
よ）行う。この、Ｖミッタ設定値は、負荷指令信号ｌに
基づいて函数発生器４３によシ決定する。函数発生器４
３のパターンはボイラが経済燃料となるよう、な負荷対
燃料の関係を算出して決定する。上・下限リミッタ４２
で得られた燃料指令に対し、燃料流量発信器（ＦＦ）４
４の出力信号である実際の燃料流量値を加算器４５で加
算し、この結果に対しＰ十Ｉ演算器４６によシ比例拳積
分を行い燃料流調弁８を制御する。
また、高圧バイパス弁１０の制御は次の如くである。函
数発生器３７の出力信号とバイアス設定器４７の出力と
を加算器４８で加算し、この加算結果と主蒸気圧力発信
器１５との加算を加算器４９でとシ、この結果をＰ＋Ｉ
演算器５０で比例・積分演算することにより高圧バイパ
ス弁１０を制御する。このように高圧タービンバイパス
弁Ｐ制御動作は、主蒸気圧力の設定値に一定のパイブス
を加えたものを主蒸気圧力の設定値としている。
数発生器３７の出力信号とバイアス設定器４７の出力と
を加算器４８で加算し、この加算結果と主蒸気圧力発信
器１５との加算を加算器４９でとシ、この結果をＰ＋Ｉ
演算器５０で比例・積分演算することにより高圧バイパ
ス弁１０を制御する。このように高圧タービンバイパス
弁Ｐ制御動作は、主蒸気圧力の設定値に一定のパイブス
を加えたものを主蒸気圧力の設定値としている。
従って、主蒸気圧力が燃料により一定変動以内に制御さ
れていれば全閉のままである。
れていれば全閉のままである。
第４図（２）、■、ａ、■は本発明によシ負荷を降下さ
せた際の応答性を示す説明図である。第４回頭は負荷変
化、第４図■はタービン加減弁開度、第４図Ｏは主蒸気
゛圧力、第４図■は燃料流量の変化を各々示すものであ
る。各図において、実線は整定値（目標値）を示し、点
線は上・下限リミッタ３員、４２の各々を設けない場合
（すなわち従来の場合）の応答を示すものである。また
、斜線領域がリミッタの設定域を示すものである。この
リミッタ設定は、タービンバイパス弁が開にならない値
に設定される。第４回頭に示すように負荷を８０％から
４０％に減少させる場合、タービン加減昇開度ならびに
主蒸気圧力は第２図の特性に従った理想的な変化を示す
。これに対し従来は、点線図示の如く急激な変化を示し
負荷追従性が悪化する。
せた際の応答性を示す説明図である。第４回頭は負荷変
化、第４図■はタービン加減弁開度、第４図Ｏは主蒸気
゛圧力、第４図■は燃料流量の変化を各々示すものであ
る。各図において、実線は整定値（目標値）を示し、点
線は上・下限リミッタ３員、４２の各々を設けない場合
（すなわち従来の場合）の応答を示すものである。また
、斜線領域がリミッタの設定域を示すものである。この
リミッタ設定は、タービンバイパス弁が開にならない値
に設定される。第４回頭に示すように負荷を８０％から
４０％に減少させる場合、タービン加減昇開度ならびに
主蒸気圧力は第２図の特性に従った理想的な変化を示す
。これに対し従来は、点線図示の如く急激な変化を示し
負荷追従性が悪化する。
以上よシ明らかな如く本発明によれば、ドラム □ボイ
ラでタービンバイパスを有したプラントにおいても負荷
追従性を向上させることができる。
ラでタービンバイパスを有したプラントにおいても負荷
追従性を向上させることができる。
第１図はドラムボイラ及びタービンバイパスシステムを
用いた火力発電プラントの概略構成図、第２図は変圧運
転の一例を示すパターン図、第３図は本発明の実施例を
示すブロック図、第４回頭。 ■、０．■は本発明と従来の負荷降下時の応答性を示す
説明図である。
用いた火力発電プラントの概略構成図、第２図は変圧運
転の一例を示すパターン図、第３図は本発明の実施例を
示すブロック図、第４回頭。 ■、０．■は本発明と従来の負荷降下時の応答性を示す
説明図である。
Claims (1)
- ｌ＃ドラムボイラにタービンバイパスシステムを付加し
た火力発電プラントの変圧運転を負荷指令に基づいてタ
ービン加減弁の制御、主蒸気圧力の制御、燃料流量弁の
制御およびタービンバイパス弁の制御の各協調をとシな
がら行う制御η式において、前記負荷指令に基づいてプ
ログラムした規定開度領域内にタービン加減弁開度を制
限すると、共に、前記負荷指令に基づいてプログラムし
た規定燃料量領域内に燃料流量を制限することを特徴と
するドラムボイラのタービンバイパス協調制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072381A JPS5813111A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | ドラムボイラのタービンバイパス協調制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072381A JPS5813111A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | ドラムボイラのタービンバイパス協調制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5813111A true JPS5813111A (ja) | 1983-01-25 |
| JPS6329082B2 JPS6329082B2 (ja) | 1988-06-10 |
Family
ID=14542850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11072381A Granted JPS5813111A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | ドラムボイラのタービンバイパス協調制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813111A (ja) |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP11072381A patent/JPS5813111A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329082B2 (ja) | 1988-06-10 |
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