JPS6360211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は低圧タービンバイパス系統の制御にお
いて、冷却スプレー量低減に対する復水器保護の
ための低圧タービンバイパス系統の制御方法に関
する。

〔従来技術〕

従来の低圧タービンバイパス系統の制御方法
は、低圧タービンバイパス蒸気量に対して一定率
の冷却水をスプレーして冷却を行なうものとなつ
ている。したがつて、万一この冷却水が得られな
くなつた場合には、そのことを冷却水圧力スイツ
チにより検出し、バイパス蒸気量を制御する蒸気
制御弁（低圧タービンバイパス弁）を強制的に閉
止していた。しかし、この検出方法ではポンプの
故障による冷却水断に対しては保護できたが、ス
プレー弁のステイツクやスプレーノズルのつまり
によりスプレー量が実際に流れていない場合の保
護にはならなかつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、低圧タービンバイパス系統の
異常、特に実際に冷却水が必要量供給されなくな
つた場合における適切な保護を実現できる低圧タ
ービンバイパス系統の制御方法を提供することで
ある。

〔発明の概要〕

本発明においては、実際に流れている冷却水流
量を検出し、該検出値から許容できる低圧タービ
ンバイパス系統流入蒸気量を算出し、この蒸気量
に見合うように実際の流入蒸気量を制御する。

〔発明の実施例〕

以下実施例を図面を使用し説明する。第１図は
低圧タービンバイパス系統を有するプラント系統
全体の一例を示す。ボイラ１内の加熱器２で発生
した蒸気は、通常高圧タービン４へ送られ仕事を
したのち再熱器３に戻される。しかし、タービン
起動条件不成立やタービン側故障等のタービン側
の都合で蒸気を必要としない場合には、高圧ター
ビン入口弁４０を閉じ高圧タービンバイパス弁７
を開くことにより、その蒸気は高圧タービン４を
バイパスしボイラ１の発生蒸気を再熱器３へ戻
す。この蒸気は再熱後再び中圧タービン５へ送ら
れて来る。この場合、中圧タービン側も高圧ター
ビン側と流入蒸気量が同等となるように、余剰の
再熱蒸気量を低圧タービンバイパス弁８を調節し
て制御する。バイパスされた蒸気は、減温された
のち復水器１０へダンプされる。即ち高圧タービ
ンバイパス弁７が開したりして再熱蒸気流量が増
加すると再熱蒸気圧力を検出する圧力検出器１８
の検出値が通常運転値より上昇する。この圧力の
上昇により低圧タービンバイパス弁８を開し、中
圧タービン５及び低圧タービン６に流入する蒸気
をバイパスし、復水器１０へ蒸気をダンプする。
復水器１０内の温度上昇をおさえるため、低圧バ
イパス蒸気量に比例する冷却用のスプレー水が復
水ポンプ１３によりスプレー制御弁１２を介して
蒸気減温装置９へ供給される。蒸気減温装置９で
はバイパスされた再熱蒸気とスプレー水が混合減
温され、復水器にダンプされる。復水器１０内で
は、復水器冷却水１１によつて更に冷却され復水
となる。この復水は、ボイラへ再循環される。す
なわち、この復水は、ポンプ１３により低圧加熱
器１４に与えられ、更に脱気器１５で脱気された
のち、給水ポンプ１６で高圧加熱器１７に与えら
れて、ボイラ１０に供給される。低圧タービンバ
イパス制御装置２１は、再熱蒸気圧力を検出する
圧力検出器１８の検出値の上昇により低圧タービ
ンバイパス弁（バイパス蒸気制御弁）８を開く。
このバイパス蒸気制御弁８を開いたことによつて
流れるバイパス蒸気量は、圧力検出器１９により
検出される。この検出器１９の出力によりスプレ
ー制御弁１２が制御される。

本発明では、このスプレー水が要求通り流れな
くなつた場合、バイパス蒸気制御弁８を介して流
入する高温蒸気が直接復水器１０に流入し、復水
器を損傷するのを保護する。

この保護のための制御回路例を第２図に示す。
この図において、１８は再熱蒸気圧力を検出する
圧力検出弁、１９はバイパス蒸気制御弁８の出口
圧力を検出する圧力検出器である。２０は、冷却
スプレー水流量を検出するスプレー流量検出器で
ある。２２は、高圧タービンに流入する蒸気量を
検出する流量検出器である。これら１８，１９，
２０，２２の各検出器の設置場所については、第
１図に図示されている。２３―１〜２３―３は関
数発生器である。２３―１は、高圧タービン蒸気
量を入力して再熱蒸気圧力設定値を出力するもの
で、第３図ａに示す如き関数を発生する。２３―
２は、流量検出器２０の出力であるスプレー流量
を入力してバイパス蒸気量の許容上限量（重量）
を出力するもので、第３図ｂに示す如き関数を発
生する。２３―３は、バイパス蒸気量に対するバ
イパス蒸気制御弁８の開度量を出力するもので、
第３図ｃに示す如き関数を発生する。２４―１と
２４―２は、減温器である。２５―１と２５―２
は比例積分制御器である。２６―１は係数器であ
り、圧力検出器１９の出力を入力して、スプレー
水流量設定値を出力する。２７は割算器であり、
バイパス蒸気量の許容上限値（容積）を出力す
る。つまり、２７は、関数発生器２３―２の出力
である重量で表わされた許容されるバイパス蒸気
量を容積で表わされた許容バイパス蒸気量に変換
する機能を有する。２８は低値優先回路を示し、
２５―１の出力と２３―３の出力のうち小さい方
の信号を通過させ、その信号によりバイパス蒸気
制御弁８を制御する。

続いて、この第２図の動作を説明する。第２図
において、高圧タービン蒸気量を入力した関数発
生器２３―１は、再熱蒸気圧力設定値を出力す
る。この設定値は減算器２４―１に与えられ、実
際の再熱蒸気圧力（圧力検出器１８の出力）との
差が演算される。この差信号は、比例積分制御器
２５―１に与えられて、ここで制御信号が演算さ
れる。バイパス蒸気制御弁８はこの制御信号によ
り制御される。その結果、再熱蒸気圧力が一定に
制御される。また、圧力検出器１９の出力を入力
する係数器２６―１は、バイパス蒸気量に見合う
スプレー水流量設定値を出力し、スプレー制御弁
１２を制御する。減温器２４―２では、この設定
値と実際のスプレー水流量（流量検出器２０の出
力）との差が演算され、これが比例積分制御器２
５―２に与えられる。制御器２５―２では、制御
信号を出力しスプレー制御弁１２を制御する。そ
して、このとき、関数発生器２３―２は、実際の
スプレー水流量を入力し、そのスプレー水流量で
冷却可能なバイパス蒸気量（許容バイパス蒸気
量）を出力する。割算器２７は、圧力検出器１８
の出力を利用して、それを体積流量に換算する。
この換算された許容バイパス蒸気量は、関数発生
器２３―３に与えられ、その蒸気量に見合う弁開
度制御量が低値優先回路２８に与えられる。

いま、冷却用のスプレー水が十分に蒸気減温装
置９（第１図の９）に供給されている場合には、
流量検出器２０はその流量に見合う大きい電気信
号を発生する。したがつて、関数発生器２３―２
の出力、あるいは割算器２７の出力は比較的大き
い値を出力することになる。もちろん、関数発生
器２３―３も大きい値になる。この場合、低値優
先回路２８は、比例積分制御器２５―１側の出力
信号を選択することとなり、バイパス蒸気量は再
熱蒸気圧力設定値を維持するように制御される。

ところが、スプレー制御弁１２のステイツク、
スプレーノズルのつまり、あるいはポンプ１３の
故障などによつて、スプレー水が十分に供給され
なくなつた場合には、流量検出器２０はその流量
に見合つた小さい電気信号を発生する。この結
果、許容されるバイパス蒸気量が小さくなり、関
数発生器２３―３は小さい信号（許容バイパス蒸
気量に見合つた信号）を出力する。したがつて、
低値優先回路２８は、関数発生器２３―３の出力
信号を選択することとなり、バイパス蒸気量は実
際に供給されるスプレー水流量で許容される量に
制限される。

この実施例は、遅れを含まない関数演算のみで
あり、スプレー量の確保が不十分になると直ちに
動作する利点がある。第２図における一点鎖線の
部分が保護機能を実現する部分である。

次に、本発明の他の実施例を説明する。第４図
に示すのが本発明の他の実施例である。この図に
おいて、第２図と同一の符号を付されたものは同
様の機能を有するものである。２４―３は減算器
であり、２５―３は比例積分制御器、２６―２は
係数器である。この方法は、流量制御回路によつ
てバイパス蒸気量の制限を行なつている。すなわ
ち、スプレー水流量（２０の出力）により、関数
発生器２３―２が許容されるバイパス蒸気量を出
力し、この値と実際のバイパス蒸気量（２６―２
の出力）との偏差を減算器２４―３で求め、この
値から比例積分制御器２５―３で制御信号を演算
出力する。この制御信号は低値優先回路２８に与
えられる。したがつて、２０の出力が小となり、
減算器２４―３の偏差が小となつたとき、低値優
先回路２８によつて、制御器２５―３の出力が選
択される。この結果、バイパス蒸気制御弁８が制
御され、バイパス蒸気量が許容値に制限される。
この方法は、タービンバイパス蒸気量は正確に制
限されるが、正常の運転中制御器２５―３が飽和
しないようバイパス弁８の開度でタイバツクを行
ない、イニシヤライズを必要とする。

なお、上述した例では、アナログ形式のもので
実現した例のみを挙げたが、その一部または全部
をアナログ演算形式のもので実現しても良い。こ
の場合、マイクロコンピユータなどを利用する
と、安価で信頼性の高いものが実現できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、低圧ター
ビンバイパス系統の異常に対し適切な保護を行な
うことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は低圧タービンバイパス系統を含むプラ
ント全体を示す図、第２図は本発明の一実施例を
示す図、第３図ａ〜ｃは第２図の実施例における
関数発生器の関数発生例を示す図、第４図は本発
明の他の実施例を示す図である。 ４…高圧タービン、５…中圧タービン、６…低
圧タービン、７…高圧タービンバイパス弁、８…
低圧タービンバイパス弁（バイパス蒸気制御弁）、
９…蒸気減温装置、１０…復水器、１２…スプレ
ー制御弁、１８…圧力検出器、１９…圧力検出
器、２０…流量検出器、２１…低圧タービンバイ
パス制御装置、２２…流量検出器、２３―１〜２
３―３…関数発生器、２４―１〜２４―３…減算
器、２５―１〜２５―３…比例積分制御器、２６
―１と２６―２…係数器、２７…割算器、２８…
低値優先回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中低圧蒸気タービンをバイパスする蒸気量を
   制御するためのバイパス蒸気制御弁と、該バイパ
   スされた蒸気を減温するための蒸気減温装置と、
   蒸気減温装置における冷却スプレー流量を制御す
   るためのスプレー制御弁とを備えた低圧タービン
   バイパス系統の制御方法において、前記スプレー
   流量を検出し、該検出値が減温に必要なスプレー
   流量以下となつたとき、該スプレー流量から復水
   器流入許容蒸気量を計算し、該許容量となるよう
   に前記蒸気制御弁を調節し、バイパス系統に流入
   される蒸気量を制限することを特徴とする低圧タ
   ービンバイパス系統の制御方法。