JPS5882002A - 地熱蒸気タ−ビン制御装置 - 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】 ｌ）発明の技術分野 本発明は、地熱蒸気を利用する地熱発電プラントにおけ
る地熱蒸気ターーノの制御装置に関する。

２）従来技術およびその問題点 一般に、地熱を利用した発電プラントにおいては、地中
からの噴流蒸気をドレンセノ々レータによって熱水と蒸
気に分離し、その蒸気のみを蒸気ターに！７に利用して
いる。ところが、この蒸気圧力は２〜１０　Ｋｇ／ｃｘ
”ｌ　と比較的に低いため、経済的メリットのでる発電
を行なうためには多量の蒸気ｔターＣンに流入させる必
要がある。したがって、この多量の蒸気流量を制御して
ターーンの出力を制御するＫは、一般の火力発電のよう
な球形状の弁では弁口径が非常に大きくなるという技術
的およびコスＦ的な問題がある。また、一般市場にある
大口径弁は連応性等にも問題がある。そこで、地熱蒸気
タービンの場合には、これらの点を満足させるノ饗タフ
ライ弁が多く用いられている。しかし、このバタフライ
弁も種々の形式があるが、地鵬蒸気タービンに用いられ
るバタフライ弁の場合には蒸気温度が１７０〜１９０″
′ＣＪ程度であるため、温度による伸び等が前置される
必要がある。

すなわち、弁体と弁座間に成程度の間ｍｖ設けないと、
弁体に温度によって伸びが生じた場合、弁体が全閉状態
時に弁座に当って弁が動かなくなることがある。そのた
め、通常弁体と弁座との間には０．５〜１．５ＩＩ１位
の間隙が必要となる。

しかし、この間隙は弁体襲の外周に設ゆられるものであ
るから、環状面積でみると非常に大きな面積となり、ツ
タフライ弁の一次側に蒸気圧力がかかった場合に、この
間隙からの漏洩蒸気量が非常に多くなる。また多量の蒸
気を制御する必要から一般にはこのバタフライ弁が発電
プラント１基当り２〜８個用いられているので、ツタフ
ライ弁が全閉している状態でのツタ７ライ弁からの漏洩
蒸気量は、全体の蒸気タービンへの流入蒸気量の２〜！
！％にも達する。したがって、火力タービンのように蒸
気加減弁であるノ々タフライ弁を全閉にし、蒸気加減弁
の一次側に設置される主蒸気止め弁ｔ、ターーン起動に
際して全開すると、蒸気加減弁であるＡ−フライ弁の一
次側圧力が上昇し、Ａり７ツイ弁からの漏洩蒸気量が増
加し、蒸気ターｔｙｖ不規則に昇速させることになり、
場合にきなくなる等の問題がある。また、負荷しゃ断時
Ｋｔｔ、／々タフライ弁馨全閉してタービンへの流入蒸
気を断ってタービンの昇速を防止するよ５にしても、上
述と同様に漏洩蒸気によってタービンが昇速してしまう
ことがある等の不都合もあった。

３）発明の目的 本発明は上述の如き点に鑑み、バタフライ弁からの漏洩
蒸気によるタービンの昇速を確実に防止し得るよ５にし
た地熱蒸気ターピ／の制御装置を提供することｔ目的と
する。

４）発明の構成 本発明は、蒸気加減弁として用いるバタフライ弁の二次
ｇ４ｖ、復水器に対して調整弁ＹＮするノイノスライン
によって接続するとともに、上記調整弁Ｖバタフライ弁
全閉時に開放するよ５＆ＣＬ、バタフライ弁からの漏洩
蒸気によるタービンの昇速を防止するよ５Ｋしたことｔ
４！徴とする。

２）　発明の実施例 第１図は、本発明の地熱蒸気タービン制御装置の系統図
であって、井戸１から噴出する蒸気は、Ｐレン七ノ臂レ
ータ２によって蒸気と熱水とに分離され、その蒸気が主
蒸気止め弁３ｖ通り、蒸気タービンへ流入する蒸気量を
調整してそのタービンの出力・回転数な制御するバタフ
ライ弁４を経て、蒸気ターｔｙ５に流入する。蒸気ター
ビン５Ｋｆｌ１人した蒸気はそこで仕事な行ない発電機
６ｖ駆動するとともに、蒸気ターぜン５からの排気は復
水器７ＫＲ人しそこで復水される。

ところで、上記ノ々り７ライ弁４の流出側すなわち二次
側には調整弁８ｖＷするＡイノ５スライン９の一端が接
続され、そのＡイＡスライン９の他端は前記蒸気タービ
ン５ｙＡイＡスするよ５に復水器７に接続されている。

一方、蒸気ｆｉ−ｔ７ｓｇ）四−夕軸１０には歯車１１
が直結されており、その歯車１１と対向して非＊触形電
磁ピックアップ校が配設され、その非接触形電磁ピック
アップ１２によってタービン回転数に比例した周波数信
号が検出されるようにしである。

上記♂ツクアップ１２によって検出された信号は、周波
数−電圧変換器１３によってタービン回転数に比例した
アナＶ／量に変換され、加算器１４および微分器１５に
それぞれ印加される。

上記加算器１４においては、周波数−電圧変換器１３か
らの回転数信号が速度設定器１６からの設定信号と比較
され、その誤差信号が低値優先回路１７に加えられる。

−万機分器１５に印加された速度信号はその微分器１５
で微分され加速度信号となり、この加速度信号が加速度
設定器１８からの設定信号と加算器四で比較され、その
誤差信号が積分器加で積分されて速度誤差信号とされ前
記低値優先回路１７に加えられる。

上記低値優先回路１７の出力である速度誤差信号は、速
度調定率回路２１に、よって速度調定率に合った速度誤
差信号となり、加算器２２によって負荷設定器器からの
設定信号と比較される。加算器ｎからの弁開度指令信号
は低値優先回路スで負荷制限器２からの制限信号と比較
され、その出力が加算＠２６ｖｃ、入力せしめられ、ツ
タフライ弁４の開き始め点調整Δイアスｎと比較され、
／々ワーアンプ四で電力増幅されたうえで、電気−油圧
変換器３の入力となる。上記電気−油圧変換器四は入力
電流に比例した機械的な偏位量に変換され、その偏位量
によってＡり７ライ弁４の油圧サ一ぎモータ（資）を作
動せしめ、その油圧サーーモータ３０によってＡり７ラ
イ弁４が開閉され、蒸気°タービンへの流入蒸気量が制
御され、蒸気タービンの回転数制御が行なわれる。

ところで、前記速度設定器１６と加速度設定器１８は、
各々設定値な変化させるための可変機能ｖｐｒしており
、速度設定器１６からの設定値が実回転数より高い状態
では、加速度設定器１８からの設定信号にしたがって蒸
気タービンＳの実回転数が昇速され、速度設定器１６か
らの設定信号に蒸気タービンの実回転数がほぼ等しい状
１１においては、タービン回転数は速享設定器１６から
の設定値に保持される。

一方、低値優先回路蝕からの出力は加算器３１にも印加
され、そこで調整弁８の全開バイアス設定湯温からのＡ
イアス信号と比較され、電気−圧力変換器３３に入力さ
れて入力電ｆＬＫ比例した圧力に変換され、この圧力変
化量によってコントローラＵが作動されて調整弁８の開
閉制御が行なわれる。

しかして、ノリフライ弁４が全閉であれば、低値優先回
路冴から加算器３１に加えられる信号が零であるため、
全開／々イアス設定器！からり／セイアス信号によって
調整弁８が全開される０反対ＶＣツタフライ弁４が全開
であれば、加算器３１からの出力が零或はマイナスとな
り調整弁８は全閉せしめられる。

第２図は、主蒸気止め弁３、調整弁８およびツタフライ
弁４の開度に対する回転数、負荷の関係を示す線図であ
って、タービン起動時に主蒸気止め弁３が開弁されると
（実線ム）、Ａタフライ弁４０入口側すなわち一次側迄
蒸気が流れて米て、主蒸気止め弁３の開度が増加するに
つれて、・々り７ライ弁４の一次側圧力が、、上昇し、
そのツタフライ弁４からの漏洩蒸気が多くなる。しかし
、このとき調整弁８は全開しており、・々イノ臂スライ
ン９の配管口径を、調整弁８が全開時にタービン側には
ターｃｙｔ昇速させない程度の蒸気量が流れてその残り
の全蒸気量がＡイパスライン９１ｋｆｉれるよ５な大き
さにしておくことにより、ノリフライ弁からの漏洩蒸気
はそのはとんとかパイＡスラインを経て復水器に導かれ
、ターぜンの昇速は発生しない。

主蒸気止め弁３の全開後点線８で示すように調整弁８ｖ
閉め始めると、その調整弁の閉め始めと同時に蒸気はタ
ービン側へ流入し始め、タービン回転数は一点鎖線Ｃで
示すよ５に徐々に上昇する。

また、ｌ１ｌｌ１１弁８が全閉する少し藺からツタフラ
イ弁４が開き始め、タービン回転数の上昇はノリフライ
弁の開度（二点鎖、１ｌＤ）Ｋよって制御されるように
なる。このようＫしてタービンカ一定格回転＠に達する
と、系統併入が行なわれ、バタフライ弁４の開度ｔさら
に増丁と、タービンへの流入蒸気量が増加し、三点鎖纏
鳶で示すように負荷上昇が行なわれる。

また、負荷しゃ断時には、発電機しゃ断器間によってツ
タ７ライ弁４に急閉信号が入ろ力ｔ、同時に調整弁８は
加算器３１．電力−圧力変換器（等を経た信号によって
急開せしめられ、７々タフライ弁４からの漏洩蒸気はタ
ービン起動時と同じように復水器７へ流れ、ターーンの
昇速か防止される。

さらに、蒸気が地中からの蒸気であるため、通常の火力
プラントに比べて、圧力、温度が非常に低く比容量が大
きいため、ツタフライ弁からターピン入口までの配管口
径が大きく、負荷しゃ断時の配管内の残留蒸気も多いけ
れども、）饗タフライ弁急閉と同時に調整弁が急開する
ので、残留蒸気もＡイＡスラインを経℃復水器へ流れ、
負荷しゃ断時のオーバースピードの防止が行なわれる。

６）発明の効果 本発明は、上述の１５ＫｆＡ気加減弁として用いるバタ
フライ弁の二次側ｔ、復水器に対して調整弁ＶＷするＡ
イΔスラインによって接続するとともに、上記調整弁ｔ
ノリフライ弁全閉時に開放するよ５Ｋｍ、、だので、ノ
リフライ弁からの漏洩蒸気をタービンをパイオスして復
水器に導出せしめることができ、上記漏洩蒸気による起
動時および負荷しゃ断時における異常昇速、並びに負荷
しゃ断時のオーノースピードを確実に防止することがで
きて、タービンの信頼性および安全性を向上せしめるこ
とができる等の効果を奏する。

ＷＡｌｍの簡単な説明 第１図は本発明の地熱蒸気タービン制御装置の系統図、
第２図はＡり７ライ弁、調整弁等の開度およびター♂ン
回転数、負荷の変化を示す線図である。

３・・・主蒸気止め弁、４・・り譬タフライ弁、ト・・
蒸気ターＣン、７・・・復水器、８−　調整弁、９・・
・・セイＡスツイン、（資）・・・油圧ナーーモータ、
誦・・・コント四−ツ。

出願人代理人　　　猪　　股　　　　　溝築　１目 　２１ Δ 約藺

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気加減弁として用いる／９タフライ弁の二次□側
   ｔ、調整弁ｔ−有するノ譬イノダスラインによって復水
   器に接続するとともに、上記調整弁Ｙ”タフライ弁全閉
   時に開放するようにしたことＹ４＋黴とする、地熱蒸気
   タービン制御装置。 ２、調整弁は、負荷しゃ断時におけるノ９タフライ弁急
   閉信号によって急開するように構成されているととＶ＊
   ＊とする、特許請求の範囲第１項記載の地熱蒸気タービ
   ン制御装置。