JPS6025683B2 - 蒸気圧力制御装置 - Google Patents
蒸気圧力制御装置Info
- Publication number
- JPS6025683B2 JPS6025683B2 JP11631078A JP11631078A JPS6025683B2 JP S6025683 B2 JPS6025683 B2 JP S6025683B2 JP 11631078 A JP11631078 A JP 11631078A JP 11631078 A JP11631078 A JP 11631078A JP S6025683 B2 JPS6025683 B2 JP S6025683B2
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- Japan
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- steam
- control device
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- control
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発電設備における蒸気発生装置(いわゆるボ
ィラ)の蒸気圧力制御装置に関する。
ィラ)の蒸気圧力制御装置に関する。
発電設備の起動あるいは停止過程における操作に、ボィ
ラの給水流量(ひいては発生電力量)を増加又は減少さ
せながら蒸気圧力を所定の目標値に制御する操作がある
。従来、この制御は、アナログ制御装置及びディジタル
電子計算機により、蒸気圧力の目標値を給水流量ないい
ま発生電力量(いわゆる負荷)の関数として作り出し、
この目標値に沿うように蒸気制御弁操作により蒸気圧力
を調節することにより行なわれていた。しかしながら、
従来の制御システムにおいては、蒸気圧力の目標値を作
り出す関数発生機能は、起動と停止の各操作に対して共
通に備えられているため、ボィラの勤特性が起動と停止
時で異なることによる変化を吸収することが難かしく、
いよいよ不具合を生じることがあった。以下、このこと
を第1図及び第2図によってより詳しく説明する。
ラの給水流量(ひいては発生電力量)を増加又は減少さ
せながら蒸気圧力を所定の目標値に制御する操作がある
。従来、この制御は、アナログ制御装置及びディジタル
電子計算機により、蒸気圧力の目標値を給水流量ないい
ま発生電力量(いわゆる負荷)の関数として作り出し、
この目標値に沿うように蒸気制御弁操作により蒸気圧力
を調節することにより行なわれていた。しかしながら、
従来の制御システムにおいては、蒸気圧力の目標値を作
り出す関数発生機能は、起動と停止の各操作に対して共
通に備えられているため、ボィラの勤特性が起動と停止
時で異なることによる変化を吸収することが難かしく、
いよいよ不具合を生じることがあった。以下、このこと
を第1図及び第2図によってより詳しく説明する。
第1図の発電設備において、1は復水器、2は給水ポン
プ、3は給水流量調節弁(以下、FWCと称す)、4は
給水流量検出器、5はボィラ、6はボィラ圧力調節弁、
7は副弁、8は加熱器、9は蒸気圧力検出器、10は蒸
気制御弁(以下、CVと称す)、11はタービン、12
は発電機である。
プ、3は給水流量調節弁(以下、FWCと称す)、4は
給水流量検出器、5はボィラ、6はボィラ圧力調節弁、
7は副弁、8は加熱器、9は蒸気圧力検出器、10は蒸
気制御弁(以下、CVと称す)、11はタービン、12
は発電機である。
ここでは、定格の蒸気圧力が246kg/のとなる超臨
界圧力の貫流型ボィラの蒸気圧力制御について説明する
。蒸気圧力の制御は、主として、FWC3による給水流
量の調節と、CVI川こよるタービンへの蒸気供給流量
調節により行なわれる。起動時には、給水ポンプ2を作
動させ、FWC3を操作することにより給水流量(以下
、FWFと称す)を増加させながらCVIOを制御して
タービン1 1入口の主蒸気圧力(以下、PMSと称す
)を所定の圧力目標値となるように上昇させる。
界圧力の貫流型ボィラの蒸気圧力制御について説明する
。蒸気圧力の制御は、主として、FWC3による給水流
量の調節と、CVI川こよるタービンへの蒸気供給流量
調節により行なわれる。起動時には、給水ポンプ2を作
動させ、FWC3を操作することにより給水流量(以下
、FWFと称す)を増加させながらCVIOを制御して
タービン1 1入口の主蒸気圧力(以下、PMSと称す
)を所定の圧力目標値となるように上昇させる。
この時のFWFに対する目標圧力(以下、PRと称す)
との関係は、第2図のように設定される。ここで、CV
IOをある開度に保持してFWFを次第に増加して行け
ば、PMSは第2図に示される曲線に近い形で定格圧力
まで上昇するが、蒸気温度によっては必ずしも目標曲線
通りにはならない。一方、停止時には、起動とは逆に、
FWFをFWC3の操作により減少させながら、PMS
を第2図の目標圧力曲線に沿って減少させるようにCV
IOを制御する。
との関係は、第2図のように設定される。ここで、CV
IOをある開度に保持してFWFを次第に増加して行け
ば、PMSは第2図に示される曲線に近い形で定格圧力
まで上昇するが、蒸気温度によっては必ずしも目標曲線
通りにはならない。一方、停止時には、起動とは逆に、
FWFをFWC3の操作により減少させながら、PMS
を第2図の目標圧力曲線に沿って減少させるようにCV
IOを制御する。
このように、停止時の蒸気圧力制御では、第2図に示し
た起動時の曲線をそのまま使用しており、実際にはFW
FをB点以下に下げ始めてもボィラの保有熱量が大きく
、発生蒸気量が多いため、PMSはすぐ下がらないが、
このときCVIOの操作による圧力制御が開始されると
、PMSを門VFに見合った値に下げようとするため、
CVIOを必要以上に開けてしまい、その結果、タービ
ン11に流入する蒸気量が増えて負荷は一時的に上昇す
る。このように、FWF,PMSを下げつつ負荷を減少
させて発電設備を停止しようとするときに、逆に負荷が
一時的にでも上昇してしまう現象を生じることは、発電
設備の補機等の操作に外乱を与えることにもなり、好ま
しくない。
た起動時の曲線をそのまま使用しており、実際にはFW
FをB点以下に下げ始めてもボィラの保有熱量が大きく
、発生蒸気量が多いため、PMSはすぐ下がらないが、
このときCVIOの操作による圧力制御が開始されると
、PMSを門VFに見合った値に下げようとするため、
CVIOを必要以上に開けてしまい、その結果、タービ
ン11に流入する蒸気量が増えて負荷は一時的に上昇す
る。このように、FWF,PMSを下げつつ負荷を減少
させて発電設備を停止しようとするときに、逆に負荷が
一時的にでも上昇してしまう現象を生じることは、発電
設備の補機等の操作に外乱を与えることにもなり、好ま
しくない。
本発明は、上記の点に鑑み、発電設備の起動、停止時に
おいて、ボィラの圧力制御を、補機等の操作に外乱を与
えることなく安定して行なえる蒸気圧力制御装置を提供
することを目的としている。
おいて、ボィラの圧力制御を、補機等の操作に外乱を与
えることなく安定して行なえる蒸気圧力制御装置を提供
することを目的としている。
以下本発明の詳細を図面により説明する。
第3図は本発明の一実施例を示す構成図で、13は前記
タービン11への蒸気6を通す蒸気管、10はCV、9
はPMS検出器、21はCVIOの駆動機構、22はこ
の駆動機構21により動作ごせられるリンク機構のカム
、23はカム22の回転角度、即ち弁開度を検出する弁
開度検出器、20はPN4S検出器9の出力である圧力
Pと弁開度検出器23の出力である弁関度0とから弁開
度を目標とする所定の値に制御するものである。
タービン11への蒸気6を通す蒸気管、10はCV、9
はPMS検出器、21はCVIOの駆動機構、22はこ
の駆動機構21により動作ごせられるリンク機構のカム
、23はカム22の回転角度、即ち弁開度を検出する弁
開度検出器、20はPN4S検出器9の出力である圧力
Pと弁開度検出器23の出力である弁関度0とから弁開
度を目標とする所定の値に制御するものである。
第4図は第3図に示した制御装置20の構成を示してお
り、第4図のA側が制御装置であり、B側が制御対象で
ある。
り、第4図のA側が制御装置であり、B側が制御対象で
ある。
24aは第1図に示した給水流量検出器4によるFWF
信号に対して、第2図に示したような起動時の目標圧力
曲線を設定しておく関数発生器、24bは停止時の目標
圧力曲線を設定しておく関数発生器、30はいずれか一
方の関数発生器の出力を選択する切換スイッチであり、
これは運転員の操作、又はプラント状態を入力して必要
な制御が起動か停止かを判断して自動的に切換動作がな
されるものである。
信号に対して、第2図に示したような起動時の目標圧力
曲線を設定しておく関数発生器、24bは停止時の目標
圧力曲線を設定しておく関数発生器、30はいずれか一
方の関数発生器の出力を選択する切換スイッチであり、
これは運転員の操作、又はプラント状態を入力して必要
な制御が起動か停止かを判断して自動的に切換動作がな
されるものである。
制御対象Bの21は第3図に示したCVの駆動機構、2
9は蒸気管13内の流体特性であり、25はこの流体特
性の1つである圧力Pと前記目標圧力PRとを比較して
偏差△Pを求める比較器、26は偏差△Pに基づいてC
Vの弁開度を算出すると共に、実際の弁関度aで算出さ
れた値を補償する制御演算回路、27は制御演算回路2
6の出力により駆動機構21を操作する制御信号出力部
である。この構成において、起動用の目標圧力曲線を設
定する関数発生器24aには、第5図の1,の目標圧力
曲線(第2図と同一である)が設定される。一方、停止
用の目標圧力曲線を設定する関数発生器24bには、第
5図12の目標圧力曲線が設定される。即ち、停止用の
目標圧力曲線12は、起動時に定格圧力に達するFWF
量(B点)よりもFWFが減少してもC点までは定格圧
力が保たれるような目標圧力曲線とし、C点を過ぎてか
らA点(起動時に圧力を立上らせる点)に向って目標圧
力を下げて行くように設定しておく。このように目標圧
力曲線を起動用と停止用とで異ならせてお仇ま、停止時
に圧力制御を開始しても、直ちに目標圧力が下って行か
ないため、従来のように無理に圧力を下げようとしてC
VIOを開操作し過ぎて負荷の変動を招くことが避けら
れる。
9は蒸気管13内の流体特性であり、25はこの流体特
性の1つである圧力Pと前記目標圧力PRとを比較して
偏差△Pを求める比較器、26は偏差△Pに基づいてC
Vの弁開度を算出すると共に、実際の弁関度aで算出さ
れた値を補償する制御演算回路、27は制御演算回路2
6の出力により駆動機構21を操作する制御信号出力部
である。この構成において、起動用の目標圧力曲線を設
定する関数発生器24aには、第5図の1,の目標圧力
曲線(第2図と同一である)が設定される。一方、停止
用の目標圧力曲線を設定する関数発生器24bには、第
5図12の目標圧力曲線が設定される。即ち、停止用の
目標圧力曲線12は、起動時に定格圧力に達するFWF
量(B点)よりもFWFが減少してもC点までは定格圧
力が保たれるような目標圧力曲線とし、C点を過ぎてか
らA点(起動時に圧力を立上らせる点)に向って目標圧
力を下げて行くように設定しておく。このように目標圧
力曲線を起動用と停止用とで異ならせてお仇ま、停止時
に圧力制御を開始しても、直ちに目標圧力が下って行か
ないため、従来のように無理に圧力を下げようとしてC
VIOを開操作し過ぎて負荷の変動を招くことが避けら
れる。
更に、実際のボィラ特性に基づいて、起動、停止にそれ
ぞれ好適なように、別々に目標圧力曲線を設定し直せる
ので、CVの操作に無駄を生ずることなく、良好な圧力
制御を容易に実現することが可能になる。
ぞれ好適なように、別々に目標圧力曲線を設定し直せる
ので、CVの操作に無駄を生ずることなく、良好な圧力
制御を容易に実現することが可能になる。
例えば、停止用の目標圧力曲線として、13に示すよう
に、C点からD点まではPRを急に下げ、D点以下では
A点に向って緩やかに下げていくようにすることもでき
る。第6図は本発明の他の実施例であり、これは第4図
に示した制御演算回路26に、起動時弁操作範囲設定用
比較器31aと、停止時弁操作範囲設定用比較器31b
と、起動、停止の状態に応じてこれらの比較器のどちら
かの出力を選択する切換スイッチ32と、弁関度8が設
定範囲内にあるときに制御演算回路26の出力を第4図
に示した出力部27に送るゲート33とを付加したもの
である。
に、C点からD点まではPRを急に下げ、D点以下では
A点に向って緩やかに下げていくようにすることもでき
る。第6図は本発明の他の実施例であり、これは第4図
に示した制御演算回路26に、起動時弁操作範囲設定用
比較器31aと、停止時弁操作範囲設定用比較器31b
と、起動、停止の状態に応じてこれらの比較器のどちら
かの出力を選択する切換スイッチ32と、弁関度8が設
定範囲内にあるときに制御演算回路26の出力を第4図
に示した出力部27に送るゲート33とを付加したもの
である。
他の構成は第4図の場合と同一であるが、図示を省略し
ている。比較器31a,31bの内部には、FWFをパ
ラメータとした関数発生器を備え、第7図に示すように
、FWFの各量に対し、起動時及び停止時の圧力制御に
必要と考えられるCV開度の上限OUと下限8,を設定
しておき、実際のCV開度aとこれらの上限、下限値を
各FWFの値に対応して比較し、弁開度aが上限値8U
より小さく下限値OLより大であれば、即ち第7図の斜
線部内にあれば制御演算回路26の出力が成立するよう
な信号をゲート33に送ることにより、操作されるCV
開度が予め定められた制限値を逸脱することを防ぐ。
ている。比較器31a,31bの内部には、FWFをパ
ラメータとした関数発生器を備え、第7図に示すように
、FWFの各量に対し、起動時及び停止時の圧力制御に
必要と考えられるCV開度の上限OUと下限8,を設定
しておき、実際のCV開度aとこれらの上限、下限値を
各FWFの値に対応して比較し、弁開度aが上限値8U
より小さく下限値OLより大であれば、即ち第7図の斜
線部内にあれば制御演算回路26の出力が成立するよう
な信号をゲート33に送ることにより、操作されるCV
開度が予め定められた制限値を逸脱することを防ぐ。
このような比較器及びゲート33を設けることにより、
プラント状態が通常時と異なる特性を示した場合に、C
V開度を予め設定された制限開度以上又は以下に操作で
きないようにブロックして発電設備が不安定な状態にお
ち入ることを未然に防ぐことができる。即ち、プラント
の外乱、例えば給水流量が減少して第1図のボィラ圧力
調節弁6が突然閉じるような現象が起こると、PMSは
急激に低下するので、CVは必要以上に開操作され、そ
の結果、ボィラの出口圧力は急増してしまい、ボィラ出
口圧力とタービン入口圧力がハンチングしてプラントを
危険な状態に追い込まれるおそれがあったが、この実施
例のように、起動と停止についてそれぞれ適正なCV開
度制限値を設定するようになせば、上記の様な過度のC
V操作による危険を防ぐ上で効果がある。以上説明した
とおり、本発明によれば、ボィラの特性にあった蒸気圧
力の目標値及びCV弁開度を起動と停止でそれぞれ専用
に設定、選択されるようにしたことにより、発電プラン
トへ与える負荷等の変動を極力少なくし、補機等の操作
に外乱を与えることなく、良好な圧力制御を実現するこ
とができる。
プラント状態が通常時と異なる特性を示した場合に、C
V開度を予め設定された制限開度以上又は以下に操作で
きないようにブロックして発電設備が不安定な状態にお
ち入ることを未然に防ぐことができる。即ち、プラント
の外乱、例えば給水流量が減少して第1図のボィラ圧力
調節弁6が突然閉じるような現象が起こると、PMSは
急激に低下するので、CVは必要以上に開操作され、そ
の結果、ボィラの出口圧力は急増してしまい、ボィラ出
口圧力とタービン入口圧力がハンチングしてプラントを
危険な状態に追い込まれるおそれがあったが、この実施
例のように、起動と停止についてそれぞれ適正なCV開
度制限値を設定するようになせば、上記の様な過度のC
V操作による危険を防ぐ上で効果がある。以上説明した
とおり、本発明によれば、ボィラの特性にあった蒸気圧
力の目標値及びCV弁開度を起動と停止でそれぞれ専用
に設定、選択されるようにしたことにより、発電プラン
トへ与える負荷等の変動を極力少なくし、補機等の操作
に外乱を与えることなく、良好な圧力制御を実現するこ
とができる。
また、実施例に示したような起動、停止対応の弁開度操
作範囲を設定することにより、ボィラ出口圧力等のハン
チングを防止し、より安定した制御が可能となる。
作範囲を設定することにより、ボィラ出口圧力等のハン
チングを防止し、より安定した制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は発電設備の蒸気圧制御系統図、第2図は発電設
備の起動時の圧力目標曲線図、第3図は本発明による蒸
気圧力制御装置の概略構成例を示す構成図、第4図は本
発明による蒸気圧力制御装置の一実施例を示すブロック
図、第5図は本発明における圧力目標曲線図、第6図は
本発明の他の実施例を示す制御演算回路のブロック図、
第7図は第6図の実施例における制御弁開度上下限設定
曲線図である。 1・・・・・・復水器、2・・・…給水ポンプ、3・・
・・・・給水流量調節弁、4・・・…給水流量検出器、
5・・・ボィラ、6…・・・ボィラ圧力調節弁、9・・
・・・・蒸気圧力検出器、10・・・・・・蒸気制御弁
、11・・・・・・タービン、12・・・・・・発電機
、13・・・・・・蒸気管、20・・・・・・制御装置
、21・・・・・・弁駆動機構、22・・・・・・カム
、23・・・・・・制御弁開度検出器、24a・・・・
・・起動用目標圧力関数発生器、24b…・・・停止用
目標圧力関数発生器、25・・・・・・比較回路、26
・・・・・・制御演算回路、27・・・・・・制御信号
出力部、30,32・・・・・・切換スイッチ、31a
・・・・・・起動時弁操作範囲設定用比較器、31b・
・・・・・停止時弁操作範囲設定用比較器、33・・…
・ゲート。 多Z図 多Z図 多3図 第4囚 弟 5 区g 多6図 多フ図
備の起動時の圧力目標曲線図、第3図は本発明による蒸
気圧力制御装置の概略構成例を示す構成図、第4図は本
発明による蒸気圧力制御装置の一実施例を示すブロック
図、第5図は本発明における圧力目標曲線図、第6図は
本発明の他の実施例を示す制御演算回路のブロック図、
第7図は第6図の実施例における制御弁開度上下限設定
曲線図である。 1・・・・・・復水器、2・・・…給水ポンプ、3・・
・・・・給水流量調節弁、4・・・…給水流量検出器、
5・・・ボィラ、6…・・・ボィラ圧力調節弁、9・・
・・・・蒸気圧力検出器、10・・・・・・蒸気制御弁
、11・・・・・・タービン、12・・・・・・発電機
、13・・・・・・蒸気管、20・・・・・・制御装置
、21・・・・・・弁駆動機構、22・・・・・・カム
、23・・・・・・制御弁開度検出器、24a・・・・
・・起動用目標圧力関数発生器、24b…・・・停止用
目標圧力関数発生器、25・・・・・・比較回路、26
・・・・・・制御演算回路、27・・・・・・制御信号
出力部、30,32・・・・・・切換スイッチ、31a
・・・・・・起動時弁操作範囲設定用比較器、31b・
・・・・・停止時弁操作範囲設定用比較器、33・・…
・ゲート。 多Z図 多Z図 多3図 第4囚 弟 5 区g 多6図 多フ図
Claims (1)
- 1 発電設備における蒸気発生装置の運転に際し、給水
流量あるいは発生電力量等のプロセス量を関数として、
制御すべき圧力目標値を作り出す手段と、操作対象とし
ての蒸気制御弁駆動の制御演算回路とを備えた蒸気圧力
制御装置において、発電設備の起動と停止用にそれぞれ
異なる目標圧力値を設定する関数発生器と、起動、停止
時におけるプロセス状態に応じて対応する関数発生器の
出力を選択する切換装置とを備えたことを特徴とする蒸
気圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11631078A JPS6025683B2 (ja) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | 蒸気圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11631078A JPS6025683B2 (ja) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | 蒸気圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5543332A JPS5543332A (en) | 1980-03-27 |
| JPS6025683B2 true JPS6025683B2 (ja) | 1985-06-19 |
Family
ID=14683828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11631078A Expired JPS6025683B2 (ja) | 1978-09-21 | 1978-09-21 | 蒸気圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025683B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050304U (ja) * | 1983-09-05 | 1985-04-09 | 新川電機株式会社 | 蒸気加熱制御装置 |
-
1978
- 1978-09-21 JP JP11631078A patent/JPS6025683B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5543332A (en) | 1980-03-27 |
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