JPS5956828A - 最適負荷配分制御方法 - Google Patents

最適負荷配分制御方法

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JPS5956828A
JPS5956828A JP57166447A JP16644782A JPS5956828A JP S5956828 A JPS5956828 A JP S5956828A JP 57166447 A JP57166447 A JP 57166447A JP 16644782 A JP16644782 A JP 16644782A JP S5956828 A JPS5956828 A JP S5956828A
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JP
Japan
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amount
turbine
condensate
flow rate
steam
Prior art date
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Pending
Application number
JP57166447A
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English (en)
Inventor
沼沢 英世
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
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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】 本発明は、複数缶のボイラ及び複数基のタービンよりな
る発電設備を兼ね備えた受発電設備における最適負荷配
分制御に関する。
第1図は、本発明の対象である蒸気及び電気の供給設備
の例を示したものである。ボイラ群II〜1oで発生し
た蒸気は、一旦、高圧蒸気溜2に集められ、抽気背圧タ
ービン3.2段抽気復水タービン4等のタービン群へ供
給される。蒸気は、タービンによりプロセスで必要とす
る圧力に減圧され、一方、高圧加減弁75、中圧加減弁
82、低圧加減弁9により流量調整され、中圧蒸気消費
プロセス10.〜1oい低圧蒸気消費プロセス111〜
111.へ供給される。一方、タービンに直結した発電
機51〜51より発生した電気は主母線16に連絡した
受電設備12よりの受電電力とともに電気消費プロセス
17.〜177へ供給される。この設備において、ター
ビンの抽背気量を変動させた場合、抽気背圧タービン3
においては、高圧加減弁7によりタービンの流入蒸気量
を調整し、抽背気量の加減操作が行なわれる。2致抽気
復水タービン4の第1抽気、第2抽気蓋を変動させる場
合も、高圧加減弁7、中圧加減弁8、低圧加減弁9によ
り、復水器6への復水量の加減操作により、油気と復水
の入れ替え操作が行なわれる。タービンの流入蒸気量が
変動すれば、蒸気供給元の高圧蒸気溜2の圧力変動とな
って現われるが、これはボイラの発生蒸気量を加減し、
吸収ずべく設備が博成されている。
第2図は、2段抽気後水タービンを例にとり、タービン
の動作を説明したものである。運転員は、蒸気あるいは
電気消費プロセス側の変動にもとづき、各抽気量及び復
水量を決定し、タービン制御装置18に対して流量目標
値を設定することにより、タービン制御装置18は、目
標値と各流量検出器191〜193nより入力したフィ
ード・バック信号を比較し、偏差をなくすべく、抽気圧
力設定器201,203、ガバナ・モータ駆動装置20
、に対し、抽気圧力設定信号、ガバナ・モータ駆動信号
を所定の制御アルゴリズムにもとづき送出し、抽気量、
復水量を加減するための高圧加減弁7、中圧加減弁8、
低圧加減弁9を操作し、各タービンの負荷を振り分けて
いる。これらのタービンが複数台設置された前記の蒸気
及び電気の供給設備において、運転員の経験に頼った負
荷配分方法では、抽気量、復水量目標値決定に際しても
試行錯誤的に行なわざるを得す、即応性に欠け、収斂を
遅くシ、負荷配分の目的・効果を大巾に減じている。ま
た、消費プロセス側の微少変動に対しては、全く追従出
来ないため、負荷配分が行なわれていないのが実情であ
る。
本発明の目的は、重油ボイラ群の発生蒸気供給余力及び
タービンの抽背気景余力及び復水量余力、タービンの高
圧、中圧、低圧それぞれのセクション効率を考慮して、
効率の良いセクションに負荷全集中させるよう抽背気量
、復水量を決定することにより、タービン効率の向上、
経済性、省力化に対する効果を最大限に発揮出来る最適
負荷配分制御方式を提供するにある。
本発明は、各重油ボイラの発生蒸気供給余力、及びター
ビンの抽背気量余カ及び復水量余力を算出し、これを抽
背気量及び復水量決定時の制約条件とし、タービン効率
ではなく、タービンの高圧。
中圧、低圧セクション効率により、効率の良いセクショ
ンに負荷をかけるよう抽背気量及び復水量を決定し、操
作することにより同等のエネルギで最大の仕事を行なわ
せることが出来る。一方、消費プロセス側の微少変動に
対しても追従を良くすると同時に収斂を早くシ、最適負
荷配分の役割を十二分に満たすものである。
第3図は、第1図に示した蒸気及び電気の供給設備に対
する本発明の1実施例を示したものである。設備につい
ての説明は、前述の通りであるが、本図しこ卦いて、高
圧蒸気溜2をもっているため、ボイラ効率は一定と考え
て差し支えなく、ボイラ余力を算出するための状態量(
重油流量9発生蒸気量1重油圧力等)を検出器19Bよ
り演算装置21に入力し、ボイラ発生蒸気余力は例えば
下式により算出する。
M=M I N (Msc 、 MF )      
  (3)ただし、 M :ボイラ発生蒸気供給余力 Mso :重油圧力より求めたボイラ発生蒸気供給余力 MF二重油流量より求めたボイラ発生蒸気供給余力 80max 二重油圧力最大値(設備よりの制約値)8
Gaet  :重油圧力(現在値) F□□ :M油流量最大値(設備よりの制約値)Fl。
t :重油流量(現在値) Saet  :ボイラ発生蒸気量(現在値)(1)〜(
3)式は、ボイラ発生蒸気量を増加させる場合の余力で
あり、減少させる場合の余力は、重油圧力最大値、重油
流量最大値をそれぞれ重油圧力最小値、重油流量最小値
に置、きかえ(1)、 (2)式よりMso 、 MF
を算出し、下記(4)式により算出する。
M =MAX (Mso 、MF)        (
4)ここでi番目のボイラ発生蒸気余力eM+とすれば
ボイラ群の発生蒸気供給余力は、下式により算出出来る
MT+ITAL  :ボイラ群発生蒸気供給余力M+ 
   :j番目のボイラ発生蒸気供給余力n   =重
油ボイラ台数 なお、検出器類19Bの故障等によりボイラ発生蒸気供
給余力が算出不可の場合は、このボイラの発生蒸気供給
余力は零として、ボイラ群の発生蒸気供給余力を算出す
る。
一方、検出器類19.,19z 、19gにより検出さ
れたタービンの抽背気量、復水量余力を算出するための
状態量(主蒸気量、抽背気量、復水量等)を演算装置2
1に入力し、2段抽気復水タービンの抽背気量余力、復
水量余力は、例えば下式により算出する。
5Irn= (fsr(Sc+ttJ+5caet+S
La*t)−8ast  (6)SL−= (f!]t
、 (Sc、、、t、、) +S caet+s ta
ct) =S、、t(7)Scm = fSc(Wm*
x )  5caet        (8)ただし、 Sr□:第1抽気量余力 SL□:第2抽気量余力 Scm:復水量余力 ’B■(SC+m1n) :復水量最小時の第1抽気邦
で、例えは、下式により算出出来る。
fsL(SCrntn) :復水量最小時の第2抽気n
で例えば下式により算出出来る。
fsc(VV、、l□)二発電機出力最大値の後水量で
例えば下式により算出出来る。
Sc・・t :後水量(現在値) SL・・t;第2抽気門(現在価、) S r++et :第1抽気焔(現在値)SIICL:
タービン主蒸気量 SCm1n :復水量最小値 (第1抽気・第2抽気量より制約される。)W−8−発
1江機出力最大値 (第1抽気・第2抽気量より制約される。)W−−t 
 :発′亀機出力(現在値)αI  :補正係数 (6)〜(11)式は、タービンの抽背気景、復水量を
増加さぜる場合の抽背気量余力、復水量余力であり、抽
藷気量、復水器4を減少させる場合の余力は、復水量最
小値、発′亀機出力最大値を復水量最大値、発゛屯機出
力最小イ直に渦゛き替えることにより算出出来る。
ここで先に(1)〜(3)式で求めたボイラの発生蒸気
供給余力よりの制約を加味し、それぞれのタービンの抽
背気量余力、復水量余力を決定する。一方、検出器類1
9+ 、192.193により検出されたタービンの主
蒸気量抽背気量、復水量よりセクション流量を例えば下
式により算出する。
S H= S−、t             (12
)S+=8−0t  5rset         (
13)S L = Sい。t            
(14)たたし、 S )T :高圧セクション流量 Sl 二中圧セクション流量 SL :低圧セクション流量。
S、。t:主蒸気量(現在値) Sract:第1抽気量(現在値) St、a。t:第2抽気量(背気量)(現在値)jE)
Caet :復水量(現在値) ここで抽気背圧タービン3では、復水器6がないため低
圧セクション流量は零となる。
第4図は、セクション特性(セクション流量とセクショ
ン出力の関係)を示したものであり、加減弁は複数個の
弁より構成されており、それぞれの弁が全開となった状
態(非点運転)でセクション効率が良、くなり、高効率
運転が出来る。
蒸気あるいは電気消費プロセス側に変動が発生した場合
、及びタービン間で負荷配分する場合、演算装置621
に入力、計算したセクション流量より、セクション流量
近傍でセクション特性曲腺ヲ線形化し、線形化された一
次式の傾きに着眼し、セクション流量を減少させる方向
に傾きが最も小さい操作可能なタービン(セクション)
より、セクション流量を増加させる方向に傾きが最も大
きい操作可能なタービン(セクション)に、前記余力の
範囲内で操作量を決定し、負荷移動するに際して目標と
する抽背気流量目標値、復水流量目標値は、演算装置2
1よりタービン制御装置20に出力され、タービン制御
装置21により設定された目標価を確保すべくタービン
の抽背気量、復水量が加減される。この操作を繰り返す
ことによりタービン運転点(セクション運転点)が非点
運転を行なうことになる。なお、図中14は開閉器、1
5は変圧器、4,41,42.43は蒸気タービンであ
る。
本発明によれば、蒸気及び電気消費プロセス側の微少変
動に際しても、負荷配分を早く収斂させることが出来る
ため、最高負荷配分制御を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のブロック図、第3図は本発明の
1実施例のブロック図、第4図はセクション効率を示す
特性曲線図である。 17・・・′凝気消費プロセス、19・・・各流預検出
器、202.20.・・・抽気圧力設定器。 ’f、+  目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鬼気及び蒸気を需要先へ供給することを目的として
    設置された複数缶のボイラ及び複数基のタービンと、こ
    れを運転するだめの制御装置等の付属装置より構成され
    る発電設備と、買電電力を需要先へ供給するための受電
    設備とからなる受発電設備において、 プロセス側状態量を取り込む手段をもち、前記発電設備
    を構成ず゛る前記ボイラ群の発生蒸気供給余力及び前記
    各タービンの抽気、復水量の供給余力を計算、決定する
    手段をもち、買電電力量を重力取引量の範囲内に保ちつ
    つ、発電機出力を定格の範囲内に保ち、前記各タービン
    の抽気流量、復水量全決定するに際して、電気及び蒸気
    の前記需要先における過不足なく前記各タービン、前記
    発′醒機の能力を最大限に活用し、前記余力の範囲内に
    前記抽気流量、前記復水量を決定したことを特徴とする
    最適負荷配分制御方法。 2、特許請求の範囲第1項において、プロセス側状態量
    を取り込む手段を備え、タービンの高圧。 低圧セクションの流量表出カの関係ヲ示すセクション効
    率を考慮し、それに応じて負荷配分を行なうことを特徴
    とする最適負荷配分制御方法。
JP57166447A 1982-09-27 1982-09-27 最適負荷配分制御方法 Pending JPS5956828A (ja)

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