JPH0140241B2 - - Google Patents
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- JPH0140241B2 JPH0140241B2 JP9149183A JP9149183A JPH0140241B2 JP H0140241 B2 JPH0140241 B2 JP H0140241B2 JP 9149183 A JP9149183 A JP 9149183A JP 9149183 A JP9149183 A JP 9149183A JP H0140241 B2 JPH0140241 B2 JP H0140241B2
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（利用分野）
本発明は蒸気配管暖気制御装置に関し、特に、
ボイラの主蒸気配管のような肉厚配管を起動操作
する際、無理な応力が加わらないように暖気する
ための暖気制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Application) The present invention relates to a steam piping heating control device, and in particular,
This invention relates to a warming-up control device for warming up thick-walled piping such as the main steam piping of a boiler so as not to apply undue stress when starting up the thick-walled piping.
（背景）
従来の火力発電所は、連続運転をベースとして
いたので、起動操作の場合は十分時間をかけ、機
械に無理な応力が加わることのないような（すな
わち、機械の各部にかかる応力が完全限界値を超
えないような）運転制御が行われていた。(Background) Conventional thermal power plants were based on continuous operation, so the start-up operation took sufficient time to ensure that no undue stress was applied to the machine (i.e., stress applied to each part of the machine was Operation control was in place to ensure that the absolute limit value was not exceeded.
しかし、近年は、原子力発電所がベース負荷を
担い、火力発電所が変動負荷分を担うようになつ
たため、火力発電所は毎日起動停止を行なわなけ
ればならず、しかも、起動損失や運転員の労力の
低減をはかる上から、短時間で起動できることが
要求されるようになつて来た。 However, in recent years, nuclear power plants have taken on the base load and thermal power plants have come to take on the fluctuating load, so thermal power plants have to start and stop every day, and they have to deal with start-up losses and operator strain. In order to reduce labor, it has become necessary to be able to start up in a short time.
このため、タービンバイパス系統を設けてボイ
ラのみを先行起動し、十分な条件（圧力および温
度）の蒸気が得られるようになつたとき、タービ
ンを急速に起動する制御方式がとられるようにな
つてきた。 For this reason, a control method has been adopted in which a turbine bypass system is installed to start only the boiler in advance, and when steam with sufficient conditions (pressure and temperature) can be obtained, the turbine is started rapidly. Ta.
この場合、ボイラとタービンとを結ぶ主蒸気管
は、相当の肉厚部があり、急速に多数回起動を行
う場合には、主蒸気管についても熱応力管理及び
制御を考える必要が生じてきた。 In this case, the main steam pipe that connects the boiler and the turbine has a considerably thick wall section, and when starting up a large number of times rapidly, it has become necessary to consider thermal stress management and control for the main steam pipe as well. .
（目的）
本発明は前記の事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、一般的に蒸気配管（パイプ）の
熱応力を規定値以内に抑えながらできるだけ短時
間で暖気（ウオーミング）することのできる蒸気
配管暖気制御装置を提供することにある。(Purpose) The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is generally to warm up steam piping in as short a time as possible while suppressing thermal stress within a specified value. The object of the present invention is to provide a steam piping heating control device that can perform the following steps.
（概要）
前記の目的を達成するために、本発明は、暖気
の対象となる蒸気配管（パイプ）の蒸気流入側お
よび蒸気排出（ドレン）側にそれぞれ蒸気流量制
御弁を設け、一方の弁−例えば、蒸気供給側の弁
は、パイプの熱状態に応じた一定パターンで（時
間関数にしたがつた）開操作を行なつて、パイプ
内の圧力を徐々に上昇させると共に、他方の弁−
例えば、ドレン側の弁の開度制御により、パイプ
の熱応力が制御値内に抑えられるように流量制御
を行うようにしている点に、特徴がある。(Summary) In order to achieve the above object, the present invention provides steam flow control valves on the steam inflow side and the steam discharge (drain) side of the steam piping (pipe) that is the target of warming air, and For example, the valve on the steam supply side is opened in a fixed pattern (as a function of time) depending on the thermal state of the pipe, gradually increasing the pressure inside the pipe, and the valve on the other side -
For example, a feature is that the flow rate is controlled so that the thermal stress in the pipe is suppressed within a control value by controlling the opening degree of the valve on the drain side.
（実施例）
本発明の実施例を、ボイラの主蒸気管の暖気に
適用した場合について、以下に説明する。(Example) A case where an example of the present invention is applied to heating a main steam pipe of a boiler will be described below.
第１図は、通常の火力発電プラントのうち、本
発明に関係する部分の系統を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a system of a portion of a normal thermal power plant that is related to the present invention.
ボイラ１の過熱器２で過熱された蒸気は、ター
ビン４の起動前には、高圧タービンバイパス弁５
を通してボイラへ戻され、さらにボイラ再熱器３
で再熱された後、低圧タービンバイパス弁１４を
通り、復水器（図示せず）へ回収されている。 Steam superheated in the superheater 2 of the boiler 1 is passed through the high-pressure turbine bypass valve 5 before starting the turbine 4.
is returned to the boiler through boiler reheater 3.
After being reheated at , it passes through a low-pressure turbine bypass valve 14 and is recovered to a condenser (not shown).
一方、ボイラ出口よりタービンへ分岐する、主
蒸気管（パイプ）１６の入口には、ボイラ出口止
弁６およびボイラ出口止弁バイパス弁７が設けら
れている。これらの弁は、良く知られているよう
に、タービン側の切り離しや、主蒸気管の冷却防
止の為に使用されている。 On the other hand, a boiler outlet stop valve 6 and a boiler outlet stop valve bypass valve 7 are provided at the inlet of a main steam pipe (pipe) 16 that branches from the boiler outlet to the turbine. As is well known, these valves are used to disconnect the turbine side and prevent cooling of the main steam pipe.
また、ボイラ出口止弁バイパス弁７は、主蒸気
管のウオーミング時等のように、少量の蒸気を主
蒸気管１６に供給するために使用される。主蒸気
管１６のタービン入口近くには、主蒸気管ドレン
弁８があり、主蒸気管１６のウオーミング蒸気や
ドレンの排出に使用される。なお、１０〜１３は
蒸気配管の適所に設けられた温度計である。 Further, the boiler outlet stop valve bypass valve 7 is used to supply a small amount of steam to the main steam pipe 16, such as during warming of the main steam pipe. A main steam pipe drain valve 8 is located near the turbine inlet of the main steam pipe 16 and is used to discharge warming steam and drain from the main steam pipe 16. Note that 10 to 13 are thermometers installed at appropriate locations on the steam piping.
以下に詳述する実施例は、第１図の系統におい
て、ボイラ出口からタービン入口までの主蒸気管
１６のウオーミング制御に、本発明を適用した例
に関するものである。 The embodiment described in detail below relates to an example in which the present invention is applied to warming control of the main steam pipe 16 from the boiler outlet to the turbine inlet in the system shown in FIG.
第２図は本発明の一実施例の概略構成を示すブ
ロツク図である。図において、第１図と同一の付
号は、同一または同等部分をあらわしている。 FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention. In the figures, the same numbers as in FIG. 1 represent the same or equivalent parts.
主蒸気管１６の数ケ所の内壁と外壁に温度計１
２，１３を取付け、これらの計測値を、コンピユ
ータ５０の入出力インターフエイス１７を介して
RAM（ランダムアクセスメモリ）１９に供給し、
記憶させる。 Thermometers 1 are placed on the inner and outer walls of the main steam pipe 16 at several locations.
2 and 13, and these measured values are sent via the input/output interface 17 of the computer 50.
Supplied to RAM (random access memory) 19,
Make me remember.
コンピユータ５０のCPU（中央処理装置）１８
は、このデータを用い、ROM（リードオンリー
メモリ）２０内に予め記憶されたプログラムに基
づいて所定の演算を行ない、主蒸気管１６に発生
する熱応力を計算する。 CPU (central processing unit) 18 of computer 50
uses this data, performs a predetermined calculation based on a program stored in advance in the ROM (read only memory) 20, and calculates the thermal stress generated in the main steam pipe 16.
また、ボイラ出口蒸気温度計１０およびタービ
ン入口メタル温度計１１を設け、そのデータをコ
ンピユータ５０に転送して主蒸気管１６のウオー
ミング開始時の状態を計測・監視している。 Further, a boiler outlet steam thermometer 10 and a turbine inlet metal thermometer 11 are provided, and the data thereof is transferred to a computer 50 to measure and monitor the state of the main steam pipe 16 at the start of warming.
主蒸気管１６のウオーミングに使用される熱量
Qwは、良く知られているように、その中を流れ
ている蒸気流からの熱伝導と、前記の蒸気がドレ
ン化する時に発生される熱量との和になり、(1)式
で表わされる。 Amount of heat used for warming the main steam pipe 16
As is well known, Q w is the sum of the heat conduction from the steam flow flowing through it and the amount of heat generated when the steam turns into drain, and is expressed by equation (1). It will be done.
Qw＝CFn（Ts−Tn）＋Qcpo ……(1)
ただし、
Ｃ：伝達係数
Ｆ：管内流量
Ts：蒸気温度
Tn：管内面メタル温度
Qcpo：ドレン化熱量
なお、上記(1)式中のｎはべき定数で、実験的ま
たは経験的に求められるものである。Q w = CF n (T s - T n ) + Q cpo ...(1) However, C: Transfer coefficient F: Flow rate in the pipe T s : Steam temperature T n : Pipe inner metal temperature Q cpo : Draining heat amount Note that the above n in formula (1) is a power constant, which is determined experimentally or empirically.
ここで、第２図に示すように、ボイラ出口止弁
６より上流側の蒸気管内蒸気圧をP1、ボイラ出
口止弁６と主蒸気管ドレン弁８の間の主蒸気管１
６内の蒸気圧をP2、主蒸気管ドレン弁８の下流
側の蒸気管内圧力をP3とする。 As shown in FIG.
Let the steam pressure in the main steam pipe drain valve 8 be P2, and the pressure inside the steam pipe downstream of the main steam pipe drain valve 8 be P3 .
また、ボイラ出口止弁バイパス弁７および主蒸
気管ドレン弁８の弁開度をそれぞれK1、K2とす
る。 Further, the valve opening degrees of the boiler outlet stop valve bypass valve 7 and the main steam pipe drain valve 8 are respectively K 1 and K 2 .
この場合、蒸気管内におけるドレン化温度は管
内蒸気圧力P2によつて決まるので、ドレン化熱
量Qcpoおよび主蒸気管１６内の蒸気流量Ｆに関し
て、つぎの(2)〜(4)式の関係式が成立する。 In this case, the draining temperature in the steam pipe is determined by the steam pressure P 2 in the pipe, so the following equations (2) to (4) are established regarding the draining heat Q cpo and the steam flow rate F in the main steam pipe 16. The formula holds true.
Qcpo＝ｆ（P2） ……(2) Ｆ＝K1√1−2 ……(3) Ｆ＝K2√2−3 …… (3)および(4)式より、つぎの(5)(6)式が得られる。Q cpo = f(P 2 ) ...(2) F=K 1 √ 1 − 2 ...(3) F=K 2 √ 2 − 3 ... From equations (3) and (4), the following (5 )(6) is obtained.
P2＝K1 2P1＋K2 2P3／K1 2＋L2 2 ……(5)
F2＝K1 2K2 2／K1 2＋K2 2（P1−P3） ……(6)
(5)式において、P3は大気圧で小さい値である
ことから、管内圧P2はボイラ出口止弁バイパス
弁７の開度K1を変化させた方が大きく変化出来
ることがわかる。 P 2 =K 1 2 P 1 +K 2 2 P 3 /K 1 2 +L 2 2 ……(5) F 2 =K 1 2 K 2 2 /K 1 2 +K 2 2 (P 1 −P 3 )… (6) In equation (5), since P 3 is a small value at atmospheric pressure, the pipe pressure P 2 can be changed more by changing the opening K 1 of the boiler outlet stop valve bypass valve 7. Recognize.
したがつて、管内圧力P2の制御は、ボイラ出
口止弁バイパス弁７の開度制御によつて行なうの
が有利である。 Therefore, it is advantageous to control the pipe pressure P 2 by controlling the opening degree of the boiler outlet stop valve bypass valve 7.
管内圧力P2は、前述したように、蒸気がドレ
ン化する場合の飽和温度を規定する。すなわち、
管内圧力が高くなるとドレン温度も上昇すること
になる。したがつて、(2)式の関係より、管内圧力
P2は、主蒸気管１６に対する一つの加熱要素と
なることがわかる。一方、主蒸気管内を流れる蒸
気量に対する２つの弁開度K1、K2のきき方は同
等である。 As described above, the pipe pressure P 2 defines the saturation temperature when steam is converted to drain. That is,
When the pressure inside the pipe increases, the drain temperature also increases. Therefore, from the relationship in equation (2), the pressure inside the pipe is
It can be seen that P 2 becomes one heating element for the main steam pipe 16. On the other hand, the two valve openings K 1 and K 2 are determined in the same way with respect to the amount of steam flowing in the main steam pipe.
それ故に、本実施例では、バイパス弁７の開度
K1で圧力P2を制御し、一方、ドレン弁８の開度
K2で流量Ｆの制御をさせるようにしている。 Therefore, in this embodiment, the opening degree of the bypass valve 7 is
K 1 controls the pressure P 2 , while the opening of the drain valve 8
The flow rate F is controlled by K2 .
(1)式から分るように、流量Ｆが少ない時には、
ウオーミング効果は、第２項が主となるが、流量
Ｆが増加するにしたがつて第１項が主となる。本
発明によるパイプ熱応力の制御は、その内部に蒸
気を流した状態で行うため、本実施例では、流量
Ｆの調整によつて主蒸気管の熱応力を制御するこ
とをベースにする。 As can be seen from equation (1), when the flow rate F is small,
The warming effect is mainly caused by the second term, but as the flow rate F increases, the first term becomes dominant. Since the control of pipe thermal stress according to the present invention is performed with steam flowing inside the pipe, this embodiment is based on controlling the thermal stress of the main steam pipe by adjusting the flow rate F.
主蒸気管１６の熱応力は、良く知られているよ
うに、主蒸気管１６の出入口部や中間部の、応力
の発生し易い個所の内壁外壁に温度計１２，１３
を挿入し、この測定値より、管メタル部の温度分
布を伝熱計算により求め、メタル平均と内壁温度
差より算出することができる。 As is well known, thermal stress in the main steam pipe 16 can be measured by thermometers 12 and 13 placed on the inner and outer walls of the main steam pipe 16 at the entrance and exit portions and intermediate portions where stress is likely to occur.
is inserted, and from this measured value, the temperature distribution of the pipe metal part can be determined by heat transfer calculation, and it can be calculated from the metal average and the inner wall temperature difference.
このようにして求めた熱応力に、蒸気圧による
機械応力を加算した合計応力のうち、最大となる
個所の応力をパラメータとして、前記最大応力が
限界（許容）値を超えないように、主蒸気管ドレ
ン弁８の開度を制御する。 Of the total stress obtained by adding the mechanical stress due to steam pressure to the thermal stress obtained in this way, the stress at the maximum point is used as a parameter, and the main steam Controls the opening degree of the pipe drain valve 8.
一方、蒸気を供給する側の−すなわち、主蒸気
管１６の上流側にあるボイラ出口止弁バイパス弁
７は、予定のパターンで徐々に開制御することに
より、主蒸気管内の飽和圧力を、予定のパターン
にしたがつて徐々に上げ、飽和温度のゆつくりし
た上昇をはからせるようにする。 On the other hand, the boiler outlet stop valve bypass valve 7 on the steam supply side, i.e., on the upstream side of the main steam pipe 16, is gradually opened in a predetermined pattern to maintain the saturation pressure in the main steam pipe as planned. Gradually increase the temperature according to the pattern shown in Figure 2, so that the saturation temperature gradually increases.
このバイパス弁７の開操作は、第３図に示すよ
うな、予定の時間関数で行なうことができる。そ
して、前記時間関数の初期値Ｉ、変化率Ｒ、およ
び最終値Ｍは、それぞれ第４図〜第６図に示むよ
うに、ウオーミング開始時のボイラ出口蒸気温度
（温度計１０の出力）とタービン入口の主蒸気管
メタル温度（温度計１１の出力）との差ΔTの関
数として決定することができる。 This opening operation of the bypass valve 7 can be performed according to a scheduled time function as shown in FIG. The initial value I, rate of change R, and final value M of the time function are the boiler outlet steam temperature (output of the thermometer 10) and the turbine inlet steam temperature at the start of warming, respectively, as shown in FIGS. 4 to 6. It can be determined as a function of the difference ΔT from the main steam pipe metal temperature (output of the thermometer 11).
他方、主蒸気管ドレン弁８の開度制御は、温度
計１２，１３の計測出力に基づいて、主蒸気管の
各部の熱応力を監視しながら行なわれる。すなわ
ち、熱応力が制限値を超えるまでは多量の蒸気を
流し、熱応力が制限値を超えたときは、その開度
を絞つて蒸気流量を減らすようにしている。 On the other hand, the opening degree of the main steam pipe drain valve 8 is controlled based on the measured outputs of the thermometers 12 and 13 while monitoring the thermal stress in each part of the main steam pipe. That is, a large amount of steam is allowed to flow until the thermal stress exceeds the limit value, and when the thermal stress exceeds the limit value, the opening degree is narrowed to reduce the steam flow rate.
熱応力の変化する時定数は極めて長く、細かな
フイードバツク制御は事実上困難であるため、本
実施例では、簡単なサンプリング制御方式を採用
した。 Since the time constant of thermal stress change is extremely long and fine feedback control is practically difficult, a simple sampling control method was adopted in this embodiment.
具体的な手法としては、第７図に示すように、
(1) 熱応力が制御下限値、σLC以下の場合には、
一定量Ａだけ、一定周期（１〜２分位）τで弁
８の開操作を行ない、
(2) 熱応力がこの下限値σLCを越え、制御上限
（許容）値σUCを越えるまでは、何らの操作信号
をも出さず、弁８の開度を現在値に固定し、
(3) 熱応力が制御上限σUCを越えた時には、これ
以下になるまで、一定周期τで、一定幅ずつ前
記弁８の閉操作を行う。 As shown in Figure 7, the specific method is as follows: (1) When the thermal stress is below the control lower limit value, σ LC ,
Valve 8 is opened by a certain amount A at a certain period (about 1 to 2 minutes) τ until (2) the thermal stress exceeds this lower limit value σ LC and exceeds the control upper limit (tolerable) value σ UC . (3) When the thermal stress exceeds the control upper limit σ UC , the opening degree of the valve 8 is fixed at the current value without issuing any operation signal. The valve 8 is then closed.
なお、この場合、弁開度には下限値を定め、
一定値以下には閉まらないようにするのがよ
い。 In this case, a lower limit value is set for the valve opening degree,
It is best to avoid closing below a certain value.
前述の制御手順を、第８図および第９図のフロ
ーチヤートに示している。このフローチヤートの
各ステツプにおける処理内容はつぎおとおりであ
る。 The aforementioned control procedure is shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9. The processing contents in each step of this flowchart are as follows.
ステツプS1〜S7は、ボイラ出口止弁バイパス
弁７の弁開度制御ルーチンである。 Steps S1 to S7 are a valve opening control routine for the boiler outlet stop valve bypass valve 7.
ステツプS1……温度計１０，１１の計測値を読
込む。Step S1...The measured values of the thermometers 10 and 11 are read.
ステツプS2……温度計１０，１１の計測値の差
ΔTを演算する。Step S2...The difference ΔT between the measured values of the thermometers 10 and 11 is calculated.
ステツプS3……温度差ΔTに基づいて、ボイラ出
口止弁バイパス弁７の弁開度目標値の初期値
Ｉ、変化率Ｒ、最終値Ｍを演算（またはテーブ
ル牽引）する。Step S3...Based on the temperature difference ΔT, the initial value I, rate of change R, and final value M of the valve opening target value of the boiler outlet stop valve bypass valve 7 are calculated (or table drawn).
ステツプS4……前のステツプS3で求めた値に基
づいて、バイパス弁７の弁開度の目標値を時間
関数として演算する。Step S4...Based on the value obtained in the previous step S3, a target value of the valve opening degree of the bypass valve 7 is calculated as a time function.
ステツプS5……前のステツプS4で求めた弁開度
目標値に向けて、バイパス弁７を開制御する。Step S5...The bypass valve 7 is controlled to open toward the valve opening target value determined in the previous step S4.
ステツプS6……バイパス弁７の開度が、ステツ
プS3で求めた最終値Ｍに等しくなつたか否か
を判定する。等しくなければステツプS7へ分
岐し、等しくなつておれば、開制御動作を終了
する。Step S6...It is determined whether the opening degree of the bypass valve 7 has become equal to the final value M determined in step S3. If they are not equal, the process branches to step S7, and if they are equal, the opening control operation is ended.
ステツプS7……予定時間経過した後に、ステツ
プS4に戻り、ステツプS5、ステツプS6などの
処理をくり返し実行する。Step S7: After the scheduled time has elapsed, the process returns to step S4 and processes such as step S5 and step S6 are repeated.
つぎに、主蒸気管ドレン弁８の開度制御ルーチ
ンであるステツプS11〜S20の内容について説明
する。 Next, the contents of steps S11 to S20, which are the opening degree control routine for the main steam pipe drain valve 8, will be explained.
ステツプS11……温度計１２，１３の計測値を読
込み、主蒸気管の熱応力σの演算をする。Step S11...The measured values of the thermometers 12 and 13 are read, and the thermal stress σ of the main steam pipe is calculated.
ステツプS12……前のステツプS11で求めた熱応
力σを、その下限（許容）値σLCと比較し、熱
応力σが下限値より小さいときはステツプS13
へ進み、下限値に等しいか、これを超えている
ときは、ステツプS14へ進む。Step S12...Compare the thermal stress σ obtained in the previous step S11 with its lower limit (allowable) value σLC , and if the thermal stress σ is smaller than the lower limit, step S13
If the value is equal to or exceeds the lower limit value, the process proceeds to step S14.
ステツプS13……ドレン弁８の弁開度目標値を予
定量Ａだけ増加する。Step S13...The target value of the valve opening of the drain valve 8 is increased by the planned amount A.
ステツプS14……ステツプS11で求めた熱応力σ
を、その上限（許容）値σUCと比較し、熱応力
σが上限値より大きいときはステツプS15へ進
み、上限値に等しいか、これより小さいとき
は、ステツプS19へ進む。Step S14...Thermal stress σ obtained in step S11
is compared with its upper limit (allowable) value σ UC , and if the thermal stress σ is larger than the upper limit, the process proceeds to step S15, and if it is equal to or smaller than the upper limit, the process proceeds to step S19.
ステツプS15……ドレン弁８の弁開度目標値を予
定量Ａだけ減少する。Step S15...The target value of the valve opening of the drain valve 8 is decreased by the planned amount A.
ステツプS16……前のステツプS13またはS15で求
めたドレン弁８の弁開度目標値を、弁開度の下
限値と比較し、前者が後者より大でないとき
は、ステツプS17へ進む。反対に、前者が後者
より大であるときはステツプS18へ進む。Step S16: The target value of the valve opening of the drain valve 8 obtained in the previous step S13 or S15 is compared with the lower limit value of the valve opening, and if the former is not larger than the latter, the process proceeds to step S17. On the other hand, if the former is greater than the latter, the process advances to step S18.
ステツプS17……ドレン弁８の弁開度目標値を下
限値に設定する。Step S17...The target value of the valve opening degree of the drain valve 8 is set to the lower limit value.
ステツプS18……ドレン弁８の弁開度目標値に向
けてドレン弁８を駆動する。Step S18...The drain valve 8 is driven toward the target value of the valve opening of the drain valve 8.
ステツプS19……主蒸気管の暖気制御が終了した
かどうかの判定をする。終了しておれば、ドレ
ン弁８の開度制御を終了し、終了していなけれ
ば、ステツプS20へ進む。Step S19...It is determined whether the main steam pipe warming control has been completed. If it has been completed, the opening degree control of the drain valve 8 is completed, and if it has not been completed, the process advances to step S20.
なお、この場合の暖気制御完了条件として
は、
(1) 配管各部の内壁温度が規定値以上に上昇し
たこと、および
(2) 配管の熱応力が規定値以内に入つているこ
と、
などを目安にすることができる。 In this case, the conditions for completing the warm-up control are as follows: (1) The inner wall temperature of each part of the piping has risen above the specified value, and (2) The thermal stress of the piping has fallen within the specified value. It can be done.
ステツプS20……予定時間経過した後に、ステツ
プS11へ戻り、ステツプS12、S13などの前述の
処理をくり返し実行する。Step S20: After the scheduled time has elapsed, the process returns to step S11 and the aforementioned processes such as steps S12 and S13 are repeated.
第１０図は、本発明をワイヤードロジツク回路
によつて実施する場合のブロツク図である。図に
おいて、第１，２図と同一の符号は、同一または
同等部分をあらわしている。 FIG. 10 is a block diagram when the present invention is implemented by a wire logic circuit. In the figure, the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 represent the same or equivalent parts.
減算器３１において、ボイラ出口温度計１０お
よびタービン入口メタル温度計１１の出力の差
ΔTを演算する。このΔTに基づいて、関数発生
器３２，３３，３４により、第４図〜第６図に示
したバイパス弁７の開度目標値の初期値Ｉ、変化
率Ｒ、および最終値Ｍを求める。 A subtracter 31 calculates a difference ΔT between the outputs of the boiler outlet thermometer 10 and the turbine inlet metal thermometer 11. Based on this ΔT, the function generators 32, 33, and 34 determine the initial value I, rate of change R, and final value M of the target opening value of the bypass valve 7 shown in FIGS. 4 to 6.
前記の各値Ｉ、Ｍ、Ｒをタイマ（またはシーケ
ンス制御）３５からの時間信号ｔと共に開度目標
値演算器３６に入力し、バイパス弁７の開度目標
値を求め、これをバイパス弁７の弁開度制御装置
７１に供給する。 The above-mentioned values I, M, and R are input to the opening target value calculator 36 along with the time signal t from the timer (or sequence control) 35 to obtain the opening target value of the bypass valve 7. It is supplied to the valve opening degree control device 71 of.
これにより、バイパス弁７は、第３図に示した
ような時間関数にしたがつて、予定の割合でその
開度を増加される。 As a result, the opening degree of the bypass valve 7 is increased at a predetermined rate according to a time function as shown in FIG.
一方、熱応力演算器３７は、温度計１２および
１３の計測値を入力させ、これに基づいて主蒸気
管１６の熱応力σを演算する。得られた熱応力σ
は、減算器３８および減算器３９に供給される。 On the other hand, the thermal stress calculator 37 inputs the measured values of the thermometers 12 and 13, and calculates the thermal stress σ of the main steam pipe 16 based on the input values. The obtained thermal stress σ
is supplied to a subtractor 38 and a subtractor 39.
これら減算器３８，３９の演算動作は、タイマ
（またはシーケンス制御）３５の制御の下に、予
定の周期τ（第７図）で行なわれる。 The arithmetic operations of these subtracters 38 and 39 are performed at a predetermined period τ (FIG. 7) under the control of a timer (or sequence control) 35.
減算器３８は熱応力σから、下限値メモリ４０
の記憶値σLCを減算し、σがσLCより小さいとき、
開信号発生器４１に信号を送つて、弁８の開信号
（＋Ａ）を発生させる。 A subtracter 38 subtracts the thermal stress σ from the lower limit value memory 40.
Subtract the stored value σ LC of and when σ is less than σ LC ,
A signal is sent to the open signal generator 41 to generate an open signal (+A) for the valve 8.
一方の減算器３９は、上限値メモリ４２の記憶
値σUCを前記σから減算し、σがσUCより大きいと
き、閉信号発生器４３に信号を送つて、弁８の閉
信号（−Ａ）を発生させる。 One subtractor 39 subtracts the stored value σ UC of the upper limit value memory 42 from the above σ, and when σ is larger than σ UC , it sends a signal to the close signal generator 43 and sends a close signal (-A ) occurs.
開信号発生器４１および閉信号発生器４３の出
力信号は、開度目標値演算器４４へ供給され、そ
こでドレン弁８の開度目標値が演算される。すな
わち、直前の開度目標値に開信号（＋Ａ）、また
は閉信号（−Ａ）が加算される。 The output signals of the open signal generator 41 and the close signal generator 43 are supplied to a target opening value calculator 44, where the target opening value of the drain valve 8 is calculated. That is, the open signal (+A) or the close signal (-A) is added to the previous opening degree target value.
高値選択器４５は、開度下限値メモリ４６に記
憶されている弁８の開度下限値と、開度目標値演
算器４４の出力（開度目標値）とを比較し、大き
い方を選択、出力する。 The high value selector 45 compares the opening lower limit value of the valve 8 stored in the opening lower limit value memory 46 and the output (opening target value) of the opening target value calculator 44, and selects the larger one. ,Output.
開度制御装置８１は、前記高値選択器４５の出
力にしたがつて、ドレン弁８の開度を制御する。 The opening degree control device 81 controls the opening degree of the drain valve 8 according to the output of the high value selector 45.
前述のような制御方法により比較的少い頻度で
ドレン弁８の開度を操作し、主蒸気管１６の熱応
力を規定範囲内に納めることが可能になる。 By using the control method described above, it is possible to control the opening degree of the drain valve 8 relatively infrequently and to keep the thermal stress in the main steam pipe 16 within a specified range.
なお、前記実施例の代りに、バイパス弁７の開
度制御によつて主蒸気管１６内の蒸気流量を制御
し、ドレン弁８の開度制御によつて主蒸気管１６
内の圧力を制御するようにしてもよいことは明ら
かである。 Note that instead of the above embodiment, the steam flow rate in the main steam pipe 16 is controlled by controlling the opening degree of the bypass valve 7, and the steam flow rate in the main steam pipe 16 is controlled by controlling the opening degree of the drain valve 8.
It is clear that the pressure within the chamber may also be controlled.
また、以上では、ボイラおよびタービン系統の
主蒸気管の暖気を中心として説明したが、明らか
なように、本発明は、再熱管３の他の配管はもち
ろん、一般的な蒸気配管のウオーミング（暖気）
にも応用可能である。 In addition, although the above explanation has focused on warming up the main steam pipes of the boiler and turbine system, it is clear that the present invention is applicable not only to other piping such as the reheat pipe 3 but also to warming (warming up) of general steam piping. )
It is also applicable to
（効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、配管内でへ繰返し熱応力発生による寿命消費
を規定値以内に納めながら、一方では短時間での
ウオーミング（暖気）を可能とし、頻繁な起動停
止に耐えられる蒸気配管暖気制御装置を実現する
ことが出来る。(Effects) As is clear from the above explanation, according to the present invention, it is possible to keep the life consumption due to repeated thermal stress generation within the specified value within the piping, and on the other hand, it is possible to perform warming in a short time. , it is possible to realize a steam piping heating control device that can withstand frequent startup and shutdown.
第１図は本発明の蒸気配管暖気制御装置を実施
するのに好適な配管系統の一例を示す図、第２図
は本発明の一実施例を示すブロツク図、第３図は
ボイラ出口止弁バイパス弁の開操作曲線の一例を
示す図、第４図は第３図の開操作曲線の初期値を
求める曲線の一例を示す図、第５図は同じく最終
値を求める曲線の一例を示す図、第６図は同じく
開速度を定める曲線の一例を示す図、第７図は本
発明による弁開度制御の動作状態を示すタイムチ
ヤート、第８図および第９図は本発明をコンピユ
ータによつて実施する場合の制御動作を示すフロ
ーチヤート、第１０図は本発明をワイヤードロジ
ツクで実施する場合の概略構成を示すブロツク図
である。
１……ボイラ、４……タービン、６……ボイラ
出口止弁、７……ボイラ出口止弁バイパス弁、８
……主蒸気管ドレン弁、１０……ボイラ出口温度
計、１１……タービン入口メタル温度計、１２…
…主蒸気管内壁温度計、１３……主蒸気管外壁温
度計、３１……減算器、３２〜３４……関数発生
器、３６……開度目標値演算器、３７……熱応力
演算器、３８，３９……減算器、４０……下限値
メモリ、４１……開信号発生器、４２……上限値
メモリ、４３……閉信号発生器、４４……開度目
標値演算器、４５……高値選択器、４６……開度
下限値メモリ、５０……コンピユータ、７１，７
２……開度制御装置。
Fig. 1 is a diagram showing an example of a piping system suitable for implementing the steam piping warm-up control device of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a boiler outlet stop valve. A diagram showing an example of the opening operation curve of the bypass valve, FIG. 4 is a diagram showing an example of the curve for determining the initial value of the opening operation curve of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing an example of the curve for determining the final value of the opening operation curve of FIG. , FIG. 6 is a diagram showing an example of the curve that determines the opening speed, FIG. 7 is a time chart showing the operating state of the valve opening degree control according to the present invention, and FIGS. FIG. 10 is a flowchart showing the control operation when the present invention is implemented using wire logic. 1... Boiler, 4... Turbine, 6... Boiler outlet stop valve, 7... Boiler outlet stop valve bypass valve, 8
...Main steam pipe drain valve, 10...Boiler outlet thermometer, 11...Turbine inlet metal thermometer, 12...
...Main steam pipe inner wall thermometer, 13...Main steam pipe outer wall thermometer, 31...Subtractor, 32-34...Function generator, 36...Opening target value calculator, 37...Thermal stress calculator , 38, 39... Subtractor, 40... Lower limit value memory, 41... Open signal generator, 42... Upper limit value memory, 43... Close signal generator, 44... Opening target value calculator, 45 ...High value selector, 46...Opening degree lower limit value memory, 50...Computer, 71,7
2...Opening degree control device.
Claims (1)
気流量制御弁を有する蒸気配管の暖気制御装置で
あつて、流入蒸気および排出蒸気の温度を計測す
る温度計と、蒸気配管の適所に設けられ、その内
壁および外壁の温度を計測する温度計と、流入蒸
気および排出蒸気の温度差に基づいて、蒸気流入
側および蒸気排出側のいずれか一方の流量制御弁
の、開度目標値を時間の関数として求める手段
と、得られた時間関数にしたがつて、前記一方の
流量制御弁の開度を制御する手段と、蒸気配管の
内壁および外壁の温度に基づいて、蒸気配管の熱
応力を演算する手段と、前記演算によつて得られ
た熱応力を、その許容上限値および下限値と比較
する手段と、前記比較手段の出力に応じ、熱応力
が許容下限値以下であるときは、他方の流量制御
弁の開度を増加する手段と、前記比較手段の出力
に応じ、熱応力が許容上限値以上であるときは、
他方の流量制御弁の開度を減少する手段とを具備
したことを特徴とする蒸気配管暖気制御装置。 ２ 前記他方の流量制御弁の開度の、一回制御当
りの増加、減少量は、予め定められた一定量であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
蒸気配管暖気制御装置。 ３ 前記他方の流量制御弁の開度の制御は、予定
の周期で実行されることを特徴とする特許請求の
範囲第１または第２項記載の蒸気配管暖気制御装
置。 ４ 前記他方の流量制御弁の開度は、予定の下限
値を下まわらないように制御されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載の蒸気配管暖気制御装置。[Scope of Claims] 1. A heating control device for steam piping having steam flow rate control valves on the steam inflow side and the steam discharge side, respectively, which includes a thermometer for measuring the temperature of the inflow steam and exhaust steam, and a steam piping heating control device. Based on the temperature difference between the inflow steam and the exhaust steam and a thermometer installed at a suitable location to measure the temperature of the inner and outer walls, the opening target of the flow control valve on either the steam inflow side or the steam exhaust side is determined. means for determining the value as a function of time; means for controlling the opening degree of the one flow control valve according to the obtained time function; means for calculating thermal stress; means for comparing the thermal stress obtained by said calculation with an allowable upper limit value and a lower limit value thereof; and, according to the output of said comparing means, the thermal stress is less than or equal to the allowable lower limit value. In this case, according to the means for increasing the opening degree of the other flow control valve and the output of the comparison means, when the thermal stress is equal to or higher than the allowable upper limit value,
A steam piping warm-up control device comprising means for reducing the opening degree of the other flow rate control valve. 2. The steam piping warm-up control device according to claim 1, wherein the amount of increase or decrease in the opening degree of the other flow control valve per control is a predetermined constant amount. . 3. The steam piping warm-up control device according to claim 1 or 2, wherein the control of the opening degree of the other flow control valve is executed at a scheduled cycle. 4. The steam piping warm-up according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening degree of the other flow rate control valve is controlled so as not to fall below a predetermined lower limit value. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149183A JPS59219604A (en) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | Controller for warm air in steam piping |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149183A JPS59219604A (en) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | Controller for warm air in steam piping |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59219604A JPS59219604A (en) | 1984-12-11 |
| JPH0140241B2 true JPH0140241B2 (en) | 1989-08-28 |
Family
ID=14027880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9149183A Granted JPS59219604A (en) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | Controller for warm air in steam piping |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59219604A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0646083B2 (en) * | 1984-10-02 | 1994-06-15 | バブコツク日立株式会社 | Boiler boost controller |
| JP2003083501A (en) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Babcock Hitachi Kk | Fluidized bed boiler |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP9149183A patent/JPS59219604A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59219604A (en) | 1984-12-11 |
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