JPS63302105A - タ−ビン加減弁ウオ−ミング装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸気タービンに係わり、特に高温で使用される
火力及び原子力タービンに好適な加減弁ウオーミング装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特願昭６０−４７９０号公報に記載のよ
うに、暖機弁を全開、全開を繰り返しながら。

加減弁を温度上昇させていたか、又は手動調節で暖機弁
開度を調節していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来は運転員が加減弁内壁温度変化率を目視しながら、
暖機弁開度設定器を手動で調節するか、又は全開、全開
を繰り返していた為、加減弁内壁温度変化率を規定値内
にする事が難しく、内壁変化率制限値を越えたり、加減
弁内外壁温度差制限値を越えさせ過大な熱？＃賃を与え
ていた。

第４図は、暖機弁を全開、全開を繰り返しをして加減弁
をウオーミングした場合を示す。この場合、暖機弁が短
時間に全開、全開を行う為に暖機蒸気量の精度の良い調
節が不可となり、加減弁内壁温度変化率の制限値を何度
となく越えさせると共に、加減弁内壁温度差大の制限値
も何度となく越えさせている。

これに依り加減弁に過度な熱衝撃を与え寿命消費を早め
ていた。

又反対に、保守的に暖機弁開度を調節すれば、加減弁温
度変化率が小さすぎ、ウオーミング時間が長びく事にも
なる。

さらに、このウオーミング操作は、温度変化率を規定値
になる様に調節したとしても、この所要時間は、通常で
数時間にも及ぶ事から、運転員の大きな負担となってい
た。

本発明の目的は、上記問題点を解決する事にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、加減弁内壁温度変化率設定値と実測値との
偏差量に依り、所要の暖機弁開度操作量を演算する事と
、暖機弁制御周期を加減弁内壁温度変化の時定数とほぼ
同しくする事と、暖機蒸気と加減弁内壁温度との偏差値
で所要暖機弁開度演算ゲインを補正する事と、暖機蒸気
温度と加減弁内壁温度との差が規定値以下になれば、暖
機弁を最大開度まで開かせる事と、又加減弁内外壁温度
差が規定値を越えるか又は加減弁内外壁温度差が規定値
を越えれば暖機弁開度操作をロックする事に依り達成さ
れる。

［作用〕 加減弁内壁温度変化率設定値と実測値との偏差に依り所
要暖機弁開度操作量の演算は、現在まで加減弁内壁温度
変化をみて、これから加減弁内壁温度変化率を規定値に
沿って上昇させる為の必要な暖機蒸気量、即ち必要な暖
機弁開度を演算する。

暖機弁制御の周期は前回の制御に依って暖機弁が調節さ
れ、それに依り加減弁内壁温度が上昇し、やがて安定す
るまでの時間としている。

暖機蒸気温度と加減弁内壁温度との偏差値で暖機弁開度
制御演算のゲインを補正するのは、この偏差値が大きけ
れば大きい程、暖機弁を一定開度変化させた時の加減弁
内壁温度変化量は大きい為である。

これらに依り加減弁内壁温度を目的の変化率で自動的に
上昇させると共に、加減弁内外壁温度差を規定値内に抑
える事が可能である。

もし、何らかの異常で加減弁内壁温度変化率が規定値を
越えるか、又は、加減弁内外壁温度が規定値を越えた場
合、暖機弁開度制御をロックさせる事に依り、加減弁内
壁温度変化率及び加減弁内外壁温度差が制限値に至るの
を防ぐ事が可能である。

暖機蒸気温度と加減弁内壁温度との差が規定値以下にな
ると、暖機弁開度を最大開度まで開させる事は、この差
が小さくなると暖機弁を前述の加減弁内壁変化率制御で
行っても加減弁内壁温度変化は設定値を大きく下回わる
ので、加減弁ウオーミング操作の短縮となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

本図は、原子力用タービンに適用された場合を示すが、
原子炉よりの蒸気は、主蒸気温度検出器１を設けた主蒸
気配管を通して、主蒸気止弁２に導かれる。

主蒸気止弁２は、暖機弁４を主蒸気止弁弁体３に内蔵し
ており、暖機弁４の弁体５を最大位置まで上げると主蒸
気止弁弁体３も全開する構造となっている。

又主蒸気止弁弁棒５は、ギツプを持ったカップリング６
を持っており、ピストン７が、下限位置から開き始め点
まで上昇しないと、暖機弁４は開しない。

ピストン７にはピストン位置検出器９が取付けられてお
り、主蒸気止弁・暖機弁駆動装置８は、ピストン位置設
定器２２からの設定値に合う様調節する。従ってピスト
ン位置設定器９は、暖機弁開度設定器であると言える。

主蒸気止弁２を出た蒸気は、配管１ｏを通して加減弁１
１に導かれる。加減弁弁体１２は、加減弁開度検出器１
５が取付けられた加減弁弁捧１３を介して、加減弁駆動
装置１４に依って動かされる。又加減弁には外壁と内壁
に温度検出器１６゜１７が取り付けられている。

加減弁弁体１２近くには、溜ったドレンを排出すべく、
ドレン排出管１８と、弁開度検出器２０が取付けられた
加減弁ドレン弁１９が設けられている。

タービン加減弁ウオーミング装置２２は、主蒸気温度検
出器１からの信号と、暖機弁ピストン位置検出器９から
の信号と、加減弁開度検出器１５からの信号と、加減弁
内壁、外壁温度検出器１６゜１７からの信号と、加減弁
ドレン弁開度検出器２０からの信号とを入力し、暖機弁
ピストン開度設定器２２へは演算された所定の要求信号
と、加減弁駆動装置１４′へは全開指令信号と、加減弁
ドレン弁１９八は全開指令信号を出力する。

タービン加減弁ウオーミング装置２２の制御内容をフロ
ーで示したものを第２図に示す。

■〜Ｏはタービン加減弁ウオーミング制御フローの順番
を示している。

■加減弁ウオーミング使用ＰＢをＯＮすると、■主蒸気
止弁２２．加弁減１１及び加減弁ドレン弁１９開度と、
主蒸気温度Ｔｗと加減弁内壁温度Ｔ！と加減弁外壁温度
Ｔｏと暖機弁ピストン位置ＰｏをΔを時間毎に読み込む
。■主蒸気止弁２゜加減弁１１が全開でなければ、Ｏ主
蒸気止弁２及び加減弁１１を全開操作を行う。

主蒸気止弁２を全閉させるには、暖機弁ピストン位置を
ｌＯＯ％〜から０％にする事で達せられる。

次に■加減弁ドレン弁１９が開していなければ、Ｏ加減
弁ドレン弁１９を開させる。

これで、暖機弁４を開させると、主蒸気が加減弁１１．
加減弁ドレン弁１９を通して、よどみなく流れることに
なる。

■暖機弁ピストン７が暖機弁開き始め相当位置Ｐ＝Ｐｏ
未満であれば、○暖機弁ピストン位置設定器２２に対し
増指令を出力しＰ＝Ｐｏを設定する事で暖機弁がＰｏま
で上昇する。

これに依り■暖機弁ピストン７がＰｏに到達すると、■
加減弁内壁温度変化率＝Ｔ！′　の演算と■主蒸気温度
−加減弁内壁温度差：ΔＴｗｓの演算と［相］加減弁内
外壁温度差：ΔＴｘｏの演算を行う。

■演算された加減弁内壁温度変化率：Ｔｔ’と加減弁内
壁温度変化率設定値：　：　ＴＩｓ’の偏差が演算され
、＠比例：Ｐ、積分：■演算が行われるが、比例・積分
の演算ゲインは、既に■で演算されているΔＴＵＢで補
正される。

この補正関数は、ΔＴｗｘを横軸に、ゲインを縦軸にと
ると右下がりの曲線となっているので、主蒸気温度と加
減弁内壁温度差：八ＴＷＩが大きいと、暖機弁ピストン
７の１回当りの操作量は、前述の温度差：ΔＴｗ１が小
さい時よりも小さくてすむ事を表わす。

Ｐ、Ｉ演算された結果はＯ加算演算されて暖機弁ピスト
ン位置設定器２２に設定される。

この■〜◎の演算及び操作はΔを時間毎に繰り返し操作
され、暖機弁ピストン７の位置は増加・　する。

この様な操作によって、もしＯ加減弁内壁温度変化率：
Ｔ！′　が規定値Ｔ＋Ａ′を越えた場合は、＠ＯＰＩ加
算演算出力をロックさせる。これに依り暖機弁ピストン
位置設定器への増加指令がロックされる。

ロック後Δを時間を経て、加減弁内壁温度変化率Ｔｒ’
　　が規定値Ｔｔ＾′を下回われば、再びＰ・工演算の
出力が暖機弁ピストン位置設定器２２に出力−され、暖
機弁開度が増加する事になる。

一方、この様な操作によって、もしＯ加減弁内外壁温度
：ΔＴＩＯが規定値：ΔＴ’ｔｏ八以上にへった場合は
、＠Ｏｐｒ加算演算出力をロックさせる。

ロック後Δを時間を経て、加減弁内外壁温度差：ΔＴｒ
ｏが規定値：ΔＴＩｏ＾を下回われば、再びＰ−Ｉ演算
の出力が暖機弁ピストン位置設定器２２に出力され、暖
機弁開度が増加する事になる。

この様な操作に依って、加減弁内壁温度が上昇が規定値
：ΔＴｗ！ｓに至ると、■Ｏ暖機弁ピストン位置を暖機
弁開度１００％相当位置であるＰ＝ＰＦまで増操作する
様に暖機弁ピストン位置設定器２２に増指令を与える。

これに依って＠、■暖機弁ピストン位置がＰ　＝　Ｐ　
Ｆに至ると■加減弁ウオーミングが完了する。

第３図は、以上の加減弁ウオーミング制御過程を、時経
列的に示したものである。

る説明文の記号と対応している。

機弁開き始めまでの暖機弁ピストン増操作を表ゎ操作の
結果を表わしている。

Ｏは加減弁内壁温度変化率が規定値以上となり、暖機弁
開度をロックしている事を表わし。

Ｏは、加減弁内外壁温度差規定値以上となり暖機弁開度
をロックしている事を表わしている。

Ｏは主蒸気温度−加減弁内壁温度が規定値以下となり、
暖機弁の全開操作を表わしている。

【発明の効果〕

本発明によれば、加減弁内壁温度変化率を一定に、又加
減弁内外壁温度差を制限値内番４抑えて、自動的に加減
弁をウオーミング可能なので、手動操作と比ベウオーミ
ング時間の大巾な短縮と、加減弁の寿命延長及び３時間
以上にも及ぶウオーミング操作の大巾な省力化の効果が
ある。

これらに依り、火力プラントに於けるＡＳＳ。

ＷＳＳ等の運用に当っては、加減弁ウオーミング時間が
短縮されるので、点火がら併入までの時間の短縮に大き
く寄与し、又、原子カプラントでも制御棒引き抜きから
併入までの時間短縮及び省力化が求められており、これ
にも大きく寄与する派及効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図は同じく
フロー図、第３図は、本発明を使用した場合の暖機弁開
度変化に対する加減弁内壁温度変化と加減弁外壁温度変
化を示す説明図、第４図は、従来技術を使用した場合の
説明図である。 １・・・主蒸気温度検出器、２・・・主蒸気止弁、３・
・・主蒸気止弁弁体、９・・・暖機弁弁体、５・・・暖
機弁弁棒、６・・・カップリング、７・・・ピストン、
８・・・主蒸気止弁・暖機弁駆動装置、９・・・ピスト
ン位置検出器、１０・・・配管、１１・・・加減弁、１
２・・・加減弁弁体、１３・・・加減弁弁棒、１４・・
・加減弁駆動装置、１５・・・加減弁開度検出器、１７
・・・加減弁外壁温度検出器、１８・・・ドレン排出管
、１９・・・加減弁ドレン弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、暖機蒸気量を調節する事が可能な暖機弁と、蒸気を
   しや断する事が可能な蒸気止弁と、入口側にドレン弁を
   配し蒸気量を調節する事が可能な加減弁を持つた蒸気タ
   ービンに於いて、暖機蒸気温度と加減弁内壁温度と加減
   弁外壁温度を検出する手段と、加減弁内壁温度変化率演
   算手段と、加減弁内外壁温度差演算手段と、加減弁内壁
   温度変化率設定手段と、加減弁内壁温度変化率設定と演
   算された加減弁内壁温度変化率との偏差演算を行う手段
   と、この偏差演算出力に依り所要の暖機弁開度を演算し
   暖機弁がこの開度になる様に調節する手段を持ち、加減
   弁と蒸気止弁とを全閉、ドレン弁を閉した後、設定され
   た加減弁内壁温度変化率と、実測された加減弁内壁温度
   変化率との偏差量で、暖機弁開度を制御する事を特徴と
   したタービン加減弁ウォーミング装置。