JPS6153523B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンバイパス弁故障時のランバツ
ク方法に関する。

第１図はタービンバイパスシステムの一例を示
すブロツク図である。

第１図において火力プラントシステムは、節炭
器１、蒸発器２、気水分離器３、ボイラ循環ポン
プ４、過熱器５及び再熱器１２の全部或は一部か
ら構成されるボイラと、タービン加減弁６、高圧
タービン７、インターセプト弁８、及び中低圧タ
ービン９とから構成されるタービンと、復水器１
０、復水ポンプ１１、低圧ヒーター１２、脱気器
１３、給水ポンプ１４、高圧ヒーター１５、等の
プラント補機により構成される。節炭器１よりの
水は蒸発器２で加熱（燃料ポンプ１６で送られて
くる燃料を燃料弁１７で調節出力し蒸発器内で燃
焼させる）させ、気水分離器３で水分を回収した
のち蒸気のみを過熱器５に送る。さらにタービン
加減弁６を介して高圧タービン７に送つて機械出
力に変換する。高圧タービン７の出力蒸気は、高
圧タービン出口逆止弁１８、再熱器１９、インタ
ーセプト弁８の各々を介して中低圧タービン９に
送られて再び機械的出力に変換されたのち復水器
１０に送られる。復水器１０の水は復水ポンプ１
１により低圧ヒーター１２に送られ、さらに給水
ポンプ１４、高圧ヒーター１５等を介して節炭器
１に戻される。以下、上述の巡路を繰返し周回す
る。このような火力プラントに加えて、主蒸気ラ
インと低温再熱蒸気ラインを結び、高圧タービン
バイパス弁２０、減温器２１、及び高圧バイパス
スプレー弁２２を有する高圧タービンバイパス系
と、高温再熱蒸気ラインと復水器を結び、低圧タ
ービンバイパス弁２３、減温器２４、低圧バイパ
ススプレー弁２５を有する低圧タービンバイパス
系とが設けられている。

この様にタービンパイパス系を有するプラント
に於いて、通常運転時、つまり起動完了後は高圧
タービンバイパス弁２０、低圧タービンバイパス
弁２３共に全閉しており、これらは系統事故等に
よる負荷しや断、或いは急減な負荷降下が生じた
場合、蒸気逃し弁としての機能を果している。

第２図は定格運転中の高圧タービン蒸気の諸特
性図である。図中、P₀は主蒸気圧力一定曲線、P₁
は定格時再熱圧力一定曲線、P₂は事故時再熱圧力
一定曲線、P₃は主蒸気温度一定曲線である。ま
た、タービン蒸気は特性αのようになる。タービ
ンの各段落で働く力は、熱落差MA′と蒸気流量に
ほぼ比例することは周知の事実である。タービン
の各段落のブレードに作用する力は、蒸気流量或
いは各段落熱落差が増せば増加するが、最大とな
るのはタービン設計流量が流れる場合である。

ところが、低圧タービンバイパス弁２３が誤つ
て定格負荷運転中に開いて閉じない場合には、再
熱圧力（高圧タービン後圧力）が低下する。低圧
タービンバイパス弁２３の容量をインターセプト
弁８とほぼ同じ容量としておくと、低圧タービン
バイパス弁２３が全開のとき、再熱圧力は定格時
の約半分のP₂特性に低下する。従つて、このとき
に高圧タービン７の状態量変化は一時的に第２図
に示す特性βのようになり、タービン各段落の熱
落差がMB′に比例し、ブレードに作用する力が許
容応力を越えて危険となる。

従来のタービンバイパスでは、この様な弁が誤
つて開く事に対しては、規定負荷以上で強制閉の
インターロツクを組むか、低圧タービンバイパス
弁の前にしや断弁を入れておく等の対策があつ
た。しかし、前者は負荷急変時の圧力急上昇によ
る蒸気逃し効果が期待出来ず、又後者は、弁が１
ケ増えるばかりでなく、蒸気逃しが必要な場合に
しや断弁が開かない可能性もある。

本発明の目的は、低圧タービンバイパス弁が誤
動作により開となつたとき高圧タービンを保護す
るようにしたタービンバイパス弁故障時のランバ
ツク方法を提供するにある。

すなわち本発明は、低圧タービンバイパス弁が
誤動作開した時に加減弁を閉じ、高圧タービンの
過負荷を防ぐようにしたものである。

第３図は正常運転中のST負荷に対する再熱蒸
気の諸特性図である。すなわち、特性は正常運
転中のST負荷に対応した再熱圧力、特性はST
負荷に対応した許容最小再熱圧力、特性は制御
上の余裕を考慮した再熱蒸気圧力設定値である。
この特性の値を越えると、加減弁閉動作を開始
する。これにより、蒸気は第２図に示すMM′Cの
特性のように変化し、熱落差′′ならびに流量
は降下してブレードに働く力は低下する。

第４図は本発明による制御ブロツク図である。

制御装置は、減算器３１、比例積分器３２、低
値選択回路３３より成る。減算器３１は第３図に
示す特性で決まる圧力設定値Psと再熱圧力実
測値Prとの偏差を求め比例積分器３２に送る。
比例積分器３２は減算器３１の出力を比例積分演
算または比例演算を行なう。この演算値と通常の
負荷制御信号Ｓ_Lのいずれか低い方を低値選択回
路（LVG）３３で選択し、これによりタービン
可減弁６をコントロールする。

なお、積分要素を加える場合は、第４図に示す
制御回路が動作を開始する前に、開度指令が全開
となる所謂リセツトワインドアツプを防止する対
策を施しておく必要がある。この方法としては、
動作開始迄は積分要素を効かせないとか、本制御
回路の出力を通常の負荷制御信号＋αに常時トラ
ツキングさせておくとかの周知の方法がある。

なお、第３図の説明において、再熱蒸気圧力を
ST負荷に対応させたが高圧タービン蒸気量に正
の相関を持つものとして主蒸気圧力加減弁開度に
対応させる事も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はタービンバイパスシステムの一例を示
すブロツク図、第２図は定格運転中の高圧タービ
ン蒸気の諸特性図、第３図は正常運転中のST負
荷に対する再熱蒸気の諸特性図、第４図は本発明
の実施絡を示す制御ブロツク図である。 ２…蒸発器、３…気水分離器、５…過熱器、６
…タービン加減弁、７…高圧タービン、９…中低
圧タービン、１０…復水器、１９…再熱器、２０
…高圧タービンバイパス弁、２２…高圧バイパス
スプレー弁、２３…低圧タービンバイパス弁、３
１…減算器、３２…比例積分器、３３…低値選択
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボイラ発生蒸気をタービンをバイパスして主
   蒸気ライン及び再熱蒸気ラインを介して復水器に
   逃がすタービンバイパス系を備えた火力プラント
   において、通常の負荷運転中に低圧タービンに設
   けられた低圧タービンバイパス弁が誤動作開した
   場合に、タービンへの蒸気量を加減する加減弁を
   絞つて高圧タービン負荷をランパツクさせること
   を特徴とするタービンバイパス弁故障時のランバ
   ツク方法。 ２ 前記加減弁は、再熱圧力の下限制限値を越え
   たことを動作開始の条件とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のタービンバイパス弁
   故障時のランバツク方法。