JPS61190205A - 給水ポンプ駆動用タ−ビン制御装置 - Google Patents

給水ポンプ駆動用タ−ビン制御装置

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JPS61190205A
JPS61190205A JP3045685A JP3045685A JPS61190205A JP S61190205 A JPS61190205 A JP S61190205A JP 3045685 A JP3045685 A JP 3045685A JP 3045685 A JP3045685 A JP 3045685A JP S61190205 A JPS61190205 A JP S61190205A
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turbine
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pump
circuit
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真人 水野
河合 巧
真太郎 辻
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Hokkaido Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
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Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
Hokkaido Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力発電所の蒸気原動機プラント等に用いら
れる給水ポンプを駆動するタービンを制御する装置に関
するものである。
〔発明の背景〕
この種の給水ポンプ駆動タービンの制御技術としては、
特開昭58−133505号が公知である。
上記の公知技術は、発電プラント等の給水ポンプ制御を
システムヘッダ圧力と給水ポンプ系統(RFP)出口圧
力との差圧で給水開始点相当回転数を求め、これに応じ
て給水ポンプ駆動用タービンの昇速制御する構成とし、
給水開始点和尚回転数まで昇速完了した時点で、給水目
標回転数を給水制御装置からの給水指令に切換、安定、
円滑な給水制御に移行するものである。この公知技術に
よると、給水ポンプ駆動用タービン昇速完了後、給水目
標回転数を給水制御装置の給水指令に切換えた際、円滑
な給水制御への移行が行なえるが、切換以降における給
水制御装置手動状態でのプラント負荷変動によるシステ
ムヘッダ圧力および給水流量の変動、特に低流量域での
プラント運転に対する給水ポンプ駆動用タービン(以後
RFP−Tと略す)の回転数追従制御は、運転員の手動
操作、あるいは計算機、給水制御装置などの上位制御装
置に頼らねばならず、安定した制御が困難である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上位制御装置である給水制御装置が手
動状態であっても、プラント負荷変動による給水系のシ
ステムヘッドの変化お゛よび給水流量の変動に対し、B
FP−’I’の回転数を自動追従適キで、安定した給水
作動を行わせ得るBFP−T制御装置を提供するにある
。
〔発明の概要〕
次に、本発明の基本的な原理について略述する。
本発明の装置は、給水ポンプの駆動制御装置に、差圧/
給水側補正回路を付加し、給水制御装置が手動制御され
ているときにプラントの負荷が変動した場合、システム
ヘッダ圧力とRFP出口圧力の偏差および給水流量の変
動を検出して、RFP   。
−T目標回転数を可変設定することにより該BFP−T
回転数追従制御を行う。
上述の原理に基づいて前記の目的(給水制御装置の手動
制御時におけるBFP−Tの自動追従)を達成するため
、本発明のタービン制御装置は、蒸気原動機プラントの
給水ポンプを駆動するタービンの回転数を制御する装置
において、システムヘッダ圧力を検出する手段および給
水ポンプ出口圧力を検出する手段を設けるとともに上記
双方の圧力の偏差を算出する自動演算器を設け、給水の
流量を検出する手段を設け1.プ為つ、前記の圧力偏差
に基づいて給水ポンプ駆動タービンを制御する回路と、
給水ポンプ流量に基づいて給水ポンプ駆動タービンを制
御する回路とを設けるとともに、上記双方の制御回路を
切り替える回路を設けたととを特徴とする。
〔発明の実施例〕
第2図は本発明の一実施例において、給水システムヘッ
ダ圧力の検出手段と給水ポンプ出口圧力の検出手段を設
けた状態を説明する為の、給水ポンプ回シの配管系統図
である。
本例の給水ポンプ回シは、2系列のタービン駆動給水ポ
ンプ系列RFP−TI、RFP−T2を備え、それぞれ
蒸気タービン1によって駆動される給水ポンプ2、逆止
弁50、止弁6oを備えるとともに圧力検出器22を設
けである。
BFP−Mはモータ駆動の給水ポンプ系列で、モータ4
0によって駆動される給水ポンプ2/1逆止弁70、止
弁80を備えている。
上記の合計3系列を接続する給水ポンプシステムヘッダ
Hに、システムヘッダ圧力検出器21をによシボイラ給
水を行ない、規定負荷に到達後RFP−TIを起動して
給水負荷をBFP−T側に移行させ、その後2台目のB
PP−T2を起動し、2台のBFPにて給水負荷(給水
量)をとる。
第1図は本発明の一実施例における制御ブ四ツク図であ
って、本図の右下方に示した21.22は第2図につい
て説明したシステムヘッダ圧力検出器、給水ポンプ出口
圧力検出器である。
蒸気タービン1は、給水ポンプ2を直結し、とれを駆動
するものであり、その軸端には歯車5が設けられている
。蒸気は高圧加減弁3及び低圧加減弁4を通って蒸気タ
ービン1に流入しタービンを回転させ、直結のポンプを
駆動させる。タービンの回転数は速度検出器6,7によ
りパルス列として検出され、速度信号変換8,9で演算
信号に変換される。真値選択10では2つの速度信号の
うち真値とされる値を選択する。真値選択では、′2信
号の差が許容値以内であれば、高値を真値とし、差が許
容値以上であれば変化率の小さい方を一値午する処理を
行う。乙のような選択器は公知である。
蒸気タービン1起動時には、昇速率設定回路20によジ
タービン昇速率を設定し、BFP出ロ出力圧力32ステ
ムヘッダ圧力31との偏差検出回路25(以下、差圧あ
るいは差圧検出回路と略す。)にて、差圧が設定された
許容値になるまでタービンを昇速し、タービン回転数制
御を給水制御へ移行する。
タービン回転数制御が給水制御へ移行すると、給水制御
装置11からの給水指令26によるタービン回転数制御
となり、給水指令26は信号変換12によ如タービン速
度信号に変換される。変換特性は給水信号とタービン回
転数の間の非線形特性を補正する非線形関数を含むもの
である。偏差演算13では速度信号と真値選択10から
の速度真値を比較を比較して速度偏差を求める。速度偏
差信号は、PI演算14で演算され、その結果、加婢弁
開度位置変換28によりタービン駆動蒸気加減弁位置指
令Xを得る。
タービン駆動蒸気加減弁位置指令Xは、増幅器16でパ
ワー増幅され、さらに電気油圧変換器17で油圧変換さ
れ、油圧サーボ18を駆動する。
油圧サーボ18の位置に対応し、リンク機構19により
高圧加減弁3および低圧加減弁4が開閉される。
本実施例の装置は、本第1図の左端部に示した補正回路
15を設けている。この補正回路15の詳細な構成につ
いては第3図を参照して後述する。
本第1図において、上記の補正回路15、及び該補正回
路15に入力される2種類の信号(破線23、実線24
)以外の構成部分は従来技術における制御装置と類似の
構成である。従来技術においては、蒸気タービン1は、
タービン昇速後、給水制御装置11からの給水指令26
によるタービン回転数制御に移行するが、給水制御領域
での給水制御装置11が手動操作されている状態におい
]び給水流量が変動する。このため、特に、給水開始点
付近、給水終了点付近、及び低流量域においては安定し
た運転が困難であった。
本実施例において設置した前記の補正回路15は、前記
のシステムヘッダ圧力の変動および給水流量の変動に着
目し、給水制御装置11の手動状態においても、プラン
ト負荷変動にかかわらず、差圧(システムヘッダ圧力と
BFP出口圧力の偏差)あるいは、給水流量を任意の値
で一定とするように構成したものであって、その詳細な
構成を第3図に示す。
本第3図に示したヘッダ圧力31とポンプ出口圧力32
とは、それぞれ第1図の圧力検出器21゜22から発せ
られた信号出力である。これら双方の信号に基づいて差
圧ΔPを算出する。
本第3図に示した11は第1図に示した給水制御装置1
1で、補正回路15に対して手動操作指令信号23、給
水流量Qを表わす信号23、給水: この補正回路15
に11、PI演算要素103゜104、および差圧/給
水制御切替回路105を設けてあって、差圧補正および
給水補正両機能を満足するものである。
この補正回路15は、給水制御装置11手動時のみ使用
され、切替スイッチ203は0−1とし給水指令に補正
量を加算したものを回転数指令とする。
差圧補正はRFP−T起動完了後、給水を開始するまで
の間、プラント負荷上昇(および降下)によるシステム
ヘッダ圧力の変動に対し差圧ΔPを一定とするよう給水
制御装置11からの給水指令26を補正するものでLj
)、RFP−T起動完了時でのΔPを差圧設定器101
にセットし、ΔPが変動しΔP、 となった場合、(Δ
P−Δpt )の偏差をPI演算器103で演算するこ
とで補正量ΔSを給水指令に加算してタービン回転数制
御を行なう。差圧補正制御では切替スイッチ200゜2
02は0−1,201ではO−2の状態とする。
給水流量補正は、BFP−Tによシ給水運転の際、給水
流量24Qの値を給水流量設定器102にセットし、プ
ラント負荷変動により給水流量がQ、と変化した場合、
(Q−Qi )の偏差をPI演算器201にて演算する
ことで補正量ΔQを給水指令に加算しタービン回転数制
御を行なう。給水補正制御では、切替スイッチ201は
O−1゜200.202では0−2の状態とする。
差圧/給水側設定器は手動操作23によシ設定値可変機
能を有するものとし、特に差圧/給水補正機能の切替は
、給水出始め点・終了点付近、および低流量域での円滑
表制御の目的よシ、差圧ΔPおよび給水流量Qをパラメ
ータとする差圧/給水補正切替回路105を付加し、切
替スイッチ200.201,202を操作することで、
BFP−T−EHG装置単独で自動的に行なえるものと
している。差圧補正領域から給水補正領域への切替は、
給水開始点を目標とし差圧設定器101の設定を徐々に
Oに近づけ、予め設定していた一定量以上の給水が出た
時点で給水補正領域へ移行させる。給水補正領域から差
圧補正領域への切替は、給水設定器102の設定を徐々
に0(又はマイナス)に近づけ、差圧が予め設定した一
定量を越えた時点で差圧補正領域に移行する。
以上の切替論理は差圧/給水補正切替回路にて構成して
いる。
また、差圧/給水補正回路切替時のタービン回転数急変
を防止する為に、切替スイッチ200゜201によシ互
いの補正量をPI演算器にタイパツク(初期値としてト
ラッキングさせる)させ、バンプレス(ショックのない
)な切替を行なえる構成としている。
第4図は本実施例の制御装置による運転状態を示す図表
で、横軸に時間を、縦軸に給水量、給水圧力、及びター
ビン回転を、それぞれ示している。
本実施例は、差圧/給水補正回路、差圧/給水補正切替
回路を付加することによって、給水制御装置手動時での
プラント負荷変動に対しても、差圧あるいは給水流量を
一定とするようタービン回、) 転数追従制御を行えるようにしたものである。
伺、差圧/給水補正量は、差圧変動量(ΔP−ΔP1 
)あるいは(Q−Q、  )の偏差のPI演算によシ行
なっていることから、差圧/給水変動の変化量に応じた
補正量を給水指令に加算することが出来、応答性のよい
タービン回転数追従制御を可能としている。
本発明によれば、給水制御装置手動状態におけるプラン
ト負荷変動に対して本、差圧/給水側補正回路、および
差圧/給水補正切替回路を設置することにより、差圧、
給水流量を一定とするタービン回転数追従制御が可能と
なシ、特にシステムヘッダ圧力が常に変化する変圧プラ
ントでの給水出始め・終了点および低流量域運転での円
滑な制御を可能とした。
また、RFP−T制御装置単独での差圧/給水制御機能
が確立しているため、計算機、給水制御装置などのイン
ターフェイスをシステム全体表し単純化がはかれる。さ
らにRFP−T起動と給水開始とを独立な操作として取
り扱えることとなり、・停止操作を高信頼度で実現する
ことが可能とな構成部分を第5図に示すように構成し、
かつ、本実施例の第1図、第3図に示した補正回路15
を備えていない公知例が有る。との公知例の装置は変圧
プラントに適用するように構成されたものである。変圧
プラントでは負荷変化に伴ってシステムヘッダ圧力が変
化するため、ポンプ運転範囲がBFP−Tの定格回転数
の50〜100%にわたって変化するので、この公知例
は給水ポンプ2の出口に調節弁500とバイパス弁50
1とを設置し、これらの弁の開閉制御とタービンの回転
数制御とを組み合わせて総合的なRFP−T制御を行な
うものである。
上記の公知技術(第5図)に比して本実施例は調節弁5
00及びバイパス弁501を設ける必要が無いので設備
コストが安価であシ、ソの上、給水ポンプ2の吐出側に
おいて絞シ損失を生じないので高い効率を維持すること
ができる。
〔発明の効果〕
力を検出する手段および給水ポンプ出口圧力を検出する
手段を設けるとともに上記双方の圧力の偏差を算出する
自動演算器を設け、給水の流量を検出する手段を設け、
かつ、前記の圧力偏差に基づいて給水ポンプ駆動タービ
ンを制御する回路と、給水ポンプ流量に基づいて給水ポ
ンプ駆動タービンを制御する回路とを設けるとともに、
上記双方の制御回路を切り替える回路を設けることによ
シ、上位制御装置である給水制御装置が手動状態でおつ
ても、プラント負荷変動による給水系のシステムヘッド
の変化および給水流量の変動に対してBFP−Tの回転
数を自動追従させ、安定した給水作動を行わせ得るとい
う優れた実用的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のタービン制御装置の一実施例を示す制
御ブロック図、第2図は上記実施例における給水ポンプ
回りの配管系統図、第3図は上記I実施例における補正
1路の詳細な構成図、第4図は同じく作用効果を説明す
るだめの図表である。 第5図は公知技術に係る給水ポンプ回りの配管系統図で
ある。 1・・・蒸気タービン、2・・・給水ポンプ、3・・・
高圧蓋14・・・PI演算器、28・・・タービン蒸気
加減弁開度位置変換、16・・・増幅器、17・・・電
気油圧変換器、18・・・油圧サーボ、19・・・リン
ク機構、12・・・信号変換、15・・・差圧/給水補
正回路、20・・・昇速率設定回路、25・・・差圧検
出回路、23・・・手動操作信号、24・・・給水流量
(BF’PI台)、26・・・給水指令、21・・・シ
ステムヘッダ圧力検出器、22・・・BFP出ロ出力圧
力検出器1・・・システムヘッダ圧力、32・・・BF
P出口圧力、30・・・モータ駆動用給水ポンプ、40
・・・モータ、50・・・BFP出口逆止弁、60・・
・BFP出口止弁、70・・・モータ駆動給水ポンプ出
口逆止弁、80・・・モータ駆動給水ポンプ出口止弁、
lOO・・・給水制御装置自動信号、101・・・差圧
設定器、lO2・・・給水設定器、105・・・差圧/
給水補正切替回路、103゜104・・・PI演算器、
200,201,202゜203・・・切替スイッチ、
500・・・BFP出口調節弁、501・・・BF’P
出ロバイパス弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、蒸気原動機プラントの給水ポンプを駆動するタービ
    ンの回転数を制御する装置に於て、給水システムヘッダ
    圧力を検出する手段および給水ポンプ出口圧力を検出す
    る手段を設けるとともに上記双方の圧力の偏差を算出す
    る自動演算器を設け、給水の流量を検出する手段を設け
    、かつ、前記の圧力偏差に基づいて給水ポンプ駆動ター
    ビンを制御する回路と、給水ポンプ流量に基づいて給水
    ポンプ駆動タービンを制御する回路とを設けるとともに
    、上記双方の制御回路を切り替える回路を設けたことを
    特徴とする給水ポンプ駆動用タービンの制御装置。
JP60030456A 1985-02-20 1985-02-20 給水ポンプ駆動用タ−ビン制御装置 Expired - Lifetime JPH076604B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63302201A (ja) * 1987-06-03 1988-12-09 株式会社東芝 給水制御装置
JP2011085041A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Chugoku Electric Power Co Inc:The 火力発電設備、及び火力発電設備の運転方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5770302A (en) * 1980-10-20 1982-04-30 Mitsubishi Electric Corp Turnine controller for boiler feed water pump
JPS58160705A (ja) * 1982-03-19 1983-09-24 株式会社日立製作所 タ−ビン駆動給水ポンプ自動昇速装置

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