JPS5987206A - 地熱タ−ビン制御装置 - Google Patents

地熱タ−ビン制御装置

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JPS5987206A
JPS5987206A JP19675582A JP19675582A JPS5987206A JP S5987206 A JPS5987206 A JP S5987206A JP 19675582 A JP19675582 A JP 19675582A JP 19675582 A JP19675582 A JP 19675582A JP S5987206 A JPS5987206 A JP S5987206A
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JP
Japan
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steam
wetness
control
valves
pressure
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Pending
Application number
JP19675582A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Jibiki
地曳 浩至
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19675582A priority Critical patent/JPS5987206A/ja
Publication of JPS5987206A publication Critical patent/JPS5987206A/ja
Pending 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
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/18Final actuators arranged in stator parts varying effective number of nozzles or guide conduits, e.g. sequentially operable valves for steam turbines

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はフラッシュタイプの地熱発電プラントに於ける
蒸気タービンの制御装置に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
地熱発電プラントは地熱蒸気の有する熱エネルギを用い
て蒸気タービンを駆動することにより機械エネルギに変
換して発電機を駆動し発電を行うものである。
地熱井戸より放出される地熱蒸気は、蒸気分を多量に含
む良質のものもあるが、熱水を多量に含む劣性のものも
多く、地熱蒸気の有するエネルギを有効に活用するには
後者の熱水のエネルギをいかに効率よく吸収できるかが
大きな課JI′、l:]となっている。地熱蒸気の性状
によって種々のシステムが考えられるが、従来採用され
てきた代表的な地熱発電プラントのシステムを説明する
地熱井戸1より噴出する地熱蒸気はセパレータ2に入り
、ここで熱水が分離されるとともにセパレータ2の器内
圧まで減圧されることにより、熱水よりフラッシュした
蒸気分が加えられて一次蒸気として主蒸気止め弁3.蒸
気加を賎弁4を経て蒸気タービン5の高圧段部へ流入す
る。一方セパレ−り内の熱水は、セパレータ2内のL/
ベルコントローラ6により一定以上のレベルにならない
よう(−調節弁7の弁開1度が制御jされ、セパレータ
2からフラッシャ8への排出購が制?il’!Iされる
。セパレータ2より流出する熱水は低圧のフラッシャ8
に桿かれて、ここで減圧されること(二よってフラッシ
ュし蒸気が発生ずる。ここで発生した蒸気は、2次蒸気
として低圧系の主蒸気止め弁9、蒸気加減弁10を経て
蒸気タービン5の低圧段部へ桿かれる。上記の1次蒸気
と2次蒸気とがタービンにて仕小をした後、蒸気はイ夏
水器11にてl疑縮されて復水となる。
1次蒸気系のセパレータ2と2次蒸気系のフラッシャ8
とはタービンへの流入蒸気流量と発生ずる蒸気;11と
の関係が予め既知であるので、その関係を月1いて各器
内圧が決まってぐる。更に各蒸気系統のilU’j圧設
計の観点から、許容圧力以上に圧力が」1痒しないよう
各系統に逃し弁12および13が設置されている。
次にタービンの制御方式を第2図を参照して説明する。
本実施例には特に送気油圧制御方式で速度/負荷制御を
行なう場合を示す。タービン5の速度がタービン5の軸
端に取付けられた歯車14を介して電磁ピックアップ1
5で検出され、周波数/電圧変換器50により電圧信号
に変換される。
この双換信号は速度設定信号51と加算され、その偏差
信号が速度調定率52の定数を乗じられた後、低値優先
回路53に入る。この低値優先回路53には、池に負荷
制限イ菖号54が入力し、この偏差信号と負荷制限信号
54とのいづれか低位の信号が1次側加減弁4の開度設
定ユニット55および2次側加減弁10の開度設定ユニ
ット56に並行して伝達される。各々の開度設定ユニッ
トでは所定の弁開き始め点補正、実開度フィードバラ並 り、加酸弁流量特性線化補正等を行なって仁号増^ 幅を行ない、電油変換器57.59にて油圧信号に変換
し、油筒58,60により1次側加識弁4.2次側加減
弁10を開閉することによりタービン5に流入する蒸気
[11を制御し、タービンの速度/負荷制御を行なう。
以上がタービン制御方式の概要である1゜ 次に、セパレータ2及びフラッシャ8の器内圧力Pと、
器内の平均流速Vとの関係を$3図に示す。例えば流入
する熱水の温度、流計を一定とすると、器内圧力Pと平
均流速Vとの関係は、図中に示J−曲線100のように
圧力Pに反比例した特性となる。また器内平均流速■と
流出する蒸気の湿り度Wとの関係は、セパレータやフラ
ッシャの形状によっても異なるが、一般的には第4図の
曲縁101に示すように、成る流速以上になると湿り度
が急激に増加することが判っている。
第1図に示すような蒸気系統では、圧力逃し弁12、’
13や、蒸気ライン中の他の逃し弁、ドレン弁等が(図
示せず)故障あるいは誤操作等何らかの異状で開いて蒸
気ラインの圧力が低下すると、セパレータ2やフラッシ
ャ8ではフラッシュする蒸気:1)が増加し、第3図に
示す様にセパレータ2やフラッジ−v8の正常な能力を
発揮し従、る限界流速Vaを越えてしまう可能性が生じ
てくる。こうなると蒸気湿り度Wが急激に増加すること
になり、熱水のキャリオーバーや器内熱水レベルの変動
を引き起こして、タービン菟にエロージョンや過大な励
振力が発生し損傷を与える可能性が非常に高くなってく
る。このような事態が発生すると、タービンが所定の性
能を出すことができなくなり、その信頼性を保証するこ
とも危ぶまれてくる。
〔発明の目的〕
本発明は上記問題点を解決する為になされたもので、蒸
気配管系に於て何らかの箕状で圧力が低下し、セパレー
タやフラッシャでの発生蒸気湿り度が所定の値以」二に
なった場合、タービンへの熱水のキャリオーバやクオー
タインダクションを防止し、タービン羽根および蒸気通
路部を保護できるような地熱タービン制御装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため本発明は、地熱発成プラントの
セパレータおよびフラッシャから加減弁を介して蒸気タ
ービンに蒸気を送るライン上に設けられ、蒸気湿り度演
算装置と蒸気湿り度限界関数発生器とよりなる蒸気湿り
lW計測装置と、この計測装置で測定された蒸気の湿り
度と予め設定された湿り度との41m差により加減弁制
御信号を発生する関数発生器と、この制御信号により前
記加減弁を開閉する機構とを備え、この制御信号による
弁の絞り込みlが蒸気タービンの速度設定或は負荷設定
値より低値である場合に、低値優先回路を経て加減弁に
閉信号を出すことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第5図を参照して説明する。
第5図に於て第1図および第2図と同一の部品(二は同
一の符号を付して説明を省略する。
X’l’35図に示すように、新たに蒸気湿り度計測装
74はそれぞれ蒸気湿り度演算装置71.75及び蒸気
湿り度限界関数発生器72.76とから成る。
蒸気湿り度演算装置71.75は、例えばレーザー光を
蒸気中に照射して、その散乱のし方により、蒸気の湿り
度を計測する装にハ或いは絞り熱量計等湿り蒸気を過熱
蒸気迄等エンタルピ膨張させ、過熱蒸気の温度・圧力か
ら湿り蒸気の湿l)度を算出する装置が用いられる。蒸
気湿り度限界関数発生器72.76は、それぞれの蒸気
ラインの圧力Pを計測することにより蒸気湿り+q w
の限界を算出するもので、本回路中では湿り度Wは設定
値として用いられる。この関数発生器72,76より発
生する関数は、第3図、第4図を基準に算出されたjv
j数である。すなわち圧力Pに対し第3図、第4図を基
に許容できる湿り度Wが設定値どして出力され、実際の
湿り度と湿り段設定値が加算され、その偏差が関数発生
器73.77にセ!淳かれる。この関数発生器73.7
7より弁制御設定信号を発生し、低値優先回路54a 
、 54bにて負荷制限値53及び速度制御信号値との
比較が行なわれ、加減弁の131j度設定ユニッ)55
.56にて開度信号が出力され、電油変換器57.59
を介して油筒58,60を駆動して加減弁4,10を制
御する。
例えば蒸気湿り度Wが制限湿り度以下であれば加減弁4
,10の開度は変化せず、制限湿り度を越える場合のみ
、所定の関数形態(二基づき加減弁が絞り込まれる。関
数発生装置73.77の特性は10の絞り込み信号θが
出力される。
仮りに、一定負荷運転中蒸気配管系の逃し弁あるいはド
レン弁等の故障や誤操作等によって弁が開き、フラッシ
ャの圧力が低下すると、フラッシュ+1)増加により流
速が増し湿り+iwが増えるため、第6図に示す弁開度
特性に基づき、加減弁の絞り込みhlが定められる。こ
の絞り込み量が、速度設定或は負荷制限器53での設定
値より低値である場合には、低値優先回路54a、54
bを経て、加減弁4.101’n閉イ菖号を出力する。
もしも器内圧が低下し続ければ、加減弁4・10は無電
荷位置まで絞り込まれキャリーオーバは防止される。
〔発明の効果〕
以」二説明したように本発明によれば、定常運転中セパ
レータあるいはフラッシャより流出する蒸気の湿り度が
異常に上昇した場合でも、タービン入口の加減弁を閉じ
ること(二上って、タービンへの熱水のキャリオーバや
ウオータインダクションを防止して、タービン羽根や蒸
気jAj路部のエロージョンや水滴による励振等を起こ
すことなく、タービンの信頼性を維持向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の地熱発電プラント二段フラッシュシステ
ムの概略蒸気系統図、第2図は二段フラッシュタービン
の速度・負荷側?+I(]ループを示す構成図、第3図
はフラッシャの入ロ蒸気茶件一定の場合の器内圧と器内
平均流速の関係を示す曲線図、第4図はフラッシャ器内
流速と蒸気湿り度との関係を示す曲線図、第5図は本発
明の一実1t(+1例を示す構成図、第6図は本発明に
よる関数発生器の特性を示す曲線図である。 2・・・セパレータ、    4,10・・・加減弁、
5・・・78 気タービン、   8・・・フラッシャ
、54a、54b・・・低値優先回路、 58 、60・・・加減弁開閉機構(油筒)、70.7
4・・・蒸気湿り度計測装置、71.75・・・蒸気湿
り度演算装置、72.76・・・蒸気湿り度限界関数発
生器、73.77・・・関数発生器。 (7317)代理人 弁理士 則 近 憑 佑(ほか1
名) 第1図 第3図 第4図 ci  V 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 地熱発電プラントのセパレータおよびフラッシャから加
    減弁を介し蒸気タービン(二蒸気を送るライン」二に設
    けられ、蒸気湿り度演算装置と蒸気湿り度限界関数発生
    器とよりなる蒸気湿り度計測装置と、この計測装置で測
    定された蒸気の湿り度と予め設定された湿り度との偏差
    により加減弁制御信号を発生する関数発生器と、この制
    御信号により削記加城弁を開閉する機構とを備え、この
    制御信号による弁の絞り込み量が蒸気タービンの速度よ 設定或は負荷設定値7り低値である場合に、低値優先回
    路を経て加減弁に閉信号を出すことを特徴とする地熱タ
    ービン制御装置。
JP19675582A 1982-11-11 1982-11-11 地熱タ−ビン制御装置 Pending JPS5987206A (ja)

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JP19675582A JPS5987206A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 地熱タ−ビン制御装置

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JP19675582A JPS5987206A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 地熱タ−ビン制御装置

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JPS5987206A true JPS5987206A (ja) 1984-05-19

Family

ID=16363068

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JP19675582A Pending JPS5987206A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 地熱タ−ビン制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115111008A (zh) * 2022-08-02 2022-09-27 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 一种汽轮机输出功率评估及高调门门杆脱落诊断方法

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CN115111008A (zh) * 2022-08-02 2022-09-27 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院 一种汽轮机输出功率评估及高调门门杆脱落诊断方法

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