JPS5865910A - タ−ビン制御装置 - Google Patents

タ−ビン制御装置

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JPS5865910A
JPS5865910A JP16412881A JP16412881A JPS5865910A JP S5865910 A JPS5865910 A JP S5865910A JP 16412881 A JP16412881 A JP 16412881A JP 16412881 A JP16412881 A JP 16412881A JP S5865910 A JPS5865910 A JP S5865910A
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JP
Japan
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valve
turbine
opening
speed
control valve
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Pending
Application number
JP16412881A
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English (en)
Inventor
Naganobu Honda
本田 永信
Hidesumi Kuwajima
桑島 英純
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5865910A publication Critical patent/JPS5865910A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

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】 本発明はタービン制御装置に係り、特に蒸気流量を加減
弁により加減して高圧タービンに供給すると共に、再熱
蒸気流量をインターセプト弁で制御して中圧タービンに
供給し、かつ前記各弁の開閉に基づいて開閉駆動される
バイパス弁により前記各タービンに供給される蒸気をそ
れぞれバイパスするようにしたタービン制御装置に関す
る。
中圧タービンは、高圧タービンと比較すると、当然圧力
の低い蒸気で駆動できる。このため、中圧タービンの起
動は、ボイラの圧力が低い状態においても可能である。
従って、中圧タービンによる起動を行なえば、プラント
の起動時間を著しく短かぐすることができるものである
また高圧タービンは、起動時においては、いきなり高圧
蒸気を供給することを避けなければならず、このためウ
オーミング(暖機)を実施している。
高圧タービンのウオーミングを実施するためには、高圧
タービンに流入する蒸気流量を微小量に保つ必要がある
。即ち、このように蒸気流量を微小量に保つためには、
加減弁を1%以下の微小開度に維持する必要がある。し
かしながら、加減弁の開き始め点は、蒸気条件等により
変動するため弁開度を検出して微小流量をイ(Iる方式
を採用しているものの、この方式は、起動のたびに同一
の微小流量を安定して確保できないという欠点があった
。即ち、弁開度がずれて蒸気流量が少ない場合 □には
高圧タービンを充分に暖機することができず逆に、蒸気
流量が流れ過ぎた場合には、中圧タービンへの流入蒸気
を零にしても、所定のタービン速度を超えてしまうとと
がある。
一方、高圧タービンの出口圧力等を検出して流量を直接
検出する方式がある。しかしながらこの方式は真空に近
い圧力下での微小圧力の変化を求めることになることと
、定格負荷運転時にほぼ定格圧力まで上昇する場所であ
るため、圧力変動幅が犬きく圧力検出器の精度面から実
現が困難であるという欠点があった。
本発明の目的は、」二記従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、加減弁の微小開度を蒸気条件の変動
にかかわらず、確保できるタービン制御装置を提供する
にある。
本発明は、上記目的を達成するために、加減弁の微小開
度に和尚する流量を検出するのに、タービン速度を一定
に制御り一でいるインターセプト弁の開度変化を検出し
、この検出結果に基づいて加減弁の微小開度を決定する
」:うにしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第1内は、タービンバイパス系統を有する火力発電設備
の一例を示すブロック図である。図において、ボイラ1
により発生した蒸気に加減弁2により加減されて高圧タ
ービン3に流入し供給されるようになっている。高圧タ
ービン3で仕事した蒸気は再熱器4で再度加熱され、イ
ンターセプト弁5によってその蒸気流量を制御して中圧
タービン6に流入し供給するように寿っている。蒸気は
中圧タービン6、低圧ター ビン7で仕事をし復水器8
で水となる。タービンで仕事1〜だエネルギは回転トル
クに変換されて発電機9を駆動L、この発電機9により
電力を発生させる。バイパス系統としては高圧タービン
3をバイパスさせる高圧タービンバイパス弁1oと中低
圧タービン6をバイパスさせる低圧タービンバイパス弁
11が設けられている。これらバイパス弁10.1.1
は、前記加減弁2及びインターセプト弁5の開度に基づ
いて前記各タービン3.6に供給される蒸気をそれぞれ
バイパスするようになっている。タービン制御装置13
はタービン:3.6及び7の速度を速度検出器12で検
出してタービン速度を制御するため加減弁2、インター
セプト弁5を開閉するものである。
タービン起動時は、加減弁2は全閉、インターセプト弁
は開となり、インターセプト弁の開度を調節することに
よりタービン速度を制御する。この場合、高圧タービン
バイパス弁10、中低圧タービンバイパス弁11は開状
態となっている。このようなタービン起動をコールド起
動で実施する場合には、加減弁2を微開して高圧タービ
ン3にわずかな蒸気を流入させて高圧タービンを暖める
必要がある。本発明ではこの加減弁2の微開状態を確認
するためインターセプト弁5の閉じる量と対応させてい
る。第2図は上述のタービン起動時の加減弁2、インタ
ーセプト弁5の弁開度とタービン速度の関係を示すタイ
ムチャート図である。
タービン起動時は、まず、時刻t1  において、イン
ターセプト弁5を開く。タービン速度が」二昇して1.
ooo Cn、pM ]に達すると(第2図12参照)
インターセプト弁5はタービン速度を一定に保つよう制
御する(’2以降)。高圧タービン3のウオーミングは
1oooCRPffilの一定速度のときで、時刻t3
以降において、実施する。ウオーミングのだめ加減弁2
を開くと、(時刻’3 )蒸気は高圧タービン3に流入
し、そのエネルギーは回転トルクに変換され、タービン
速度は上昇する。
速度上昇とともにインターセプト弁5は速度偏差により
一定速度を得るよう徐々に閉じる、インターセプト弁5
が一定の開度Pc閉じたら加減弁の開操作を止める(待
時t4以降)。高圧タービン3が暖められてウオーミン
グが完了(時刻t5)すると、加減弁2を時刻t5以降
徐々に全閉方向に閉じる。このとき、インターセプト弁
5は速度偏差により徐・に開き、時刻t6以降”タービ
・速度を一定に維持する。
第3図はタービン制御装置の詳細を示すブロック図であ
り、第4図は本発明の制御内容を示す論理図である。第
3図において、目標速度発生部30は第2図のタービン
速度を得るよう時間の経過とともに対応する速度相当信
号を出力するものである。タービン速度は速度検出器1
2で検出され偏差検出部31で目標速度発生部30から
の信号とつき合わされ、速度偏差信号ΔNを得る。P 
1調節部32では偏差信号ΔNに対応した加減弁2、イ
ンターセプト弁5の操作量を決定する。操作量はインタ
ーセプト弁5の開度調節部36に加えられインターセプ
ト弁5を開閉する。タービン起動とともに目標速度発生
部30ではOn、 r)Mから一定上荷率で1100M
1lP:lまで増加して一定に保持する信号を発生する
。この結果速度偏差信号ΔNによりインターセプト弁5
は徐々に関し詔速し、1000〔R,PM〕に達して一
定速度に保持される。1000[RPMIに達したこと
は比較器39により検出する。第4図の論理図ミ揄井冊
において、符号50において1000 [TL T)、
M l:lに到達してからウオーミング1ポ始指舎51
がくるとアンド52を経てメ〔す53がセットさ、n−
加減弁2は開操作54.55される。即ち、第31図に
おいて接点40がオンし、開信号発生部41からの開信
号が加減弁開度設定部42に伝えられ、開度設定部42
は徐々に開く開度信号を出力する。加減弁開度調節35
は開度信号に対応して7JI減弁2を開く。一方、加減
弁2全開すると同時に接点33が開きアナログメモリ3
4にはインターセプト弁5の開度相合が記憶される。加
減弁2が開かれることにより蒸気が高圧タービン3に流
入して回転エネルギーに変換されるためタービン速匿は
」―昇しようとするが、高速偏差信号ΔNによりインタ
ーセプト弁5を閉じて、速I!を1000[[PM:]
一定に保つように制御される。このように加減弁2が開
くにつれてインターセプト弁5は閉じられるため、力旧
威弁2の流量に対応した値としてインターセプト弁5の
閉じる量を対応させることができる。インターセプト弁
5の閉じる量は、加減弁2を開き始める前の値(アナロ
グメモリ34の出力)との偏差全偏差検出部37で求め
る。この偏差が規定値以上になったことを比較器38に
より求めることで加減弁2の微小流量を決定できる。イ
ンターセプト弁5の閉量が規定値56になると第4図に
おけるアンド57をへ −てメモリ58がセットされ加
減弁2の開操作55は停接点40がオフして加減弁2は
一定開度を維持する。タービン3のメタルが暖可る時間
を経過するとウオーミング完了条件59が成立し第4図
におけるアンド60をへてメモリ61がセットされて加
減弁2は閉操作62される。即ち第3図における接点4
3がオンし、閉信号発生部44からの閉操作信号が開度
設定部42に伝えられ徐々に閉する開度信号を加減弁調
節部35に印加し、加減弁2を閉する。この間、加減弁
2が閉じだことによる速度の低下を検出し、その低下を
補償するだめPI調節部32インターセプト弁5を開す
る。
加減弁全開指令63により加減弁2が全閉すると第4図
におけるメモ’J58.61がリセットされ加減弁2の
閉操作は完了し接点43はオフする。
なお、符号64は、ノット回路である。
以上の一連の操作により高圧タービン3のウオーミング
」二必要な加減弁2の微小開度を確保し、ウオーミング
完了後は速かに加減弁2を全閉できる。
一方、本発明はコンピュータを活用しても同様に実施で
きることはいう捷でもない。第5図は、コンピュータを
使用した実施例を示すフローチャートである。第5図に
おいて、Pcv及びP rcvはそれぞれ加減弁2及び
インターセプト弁5の開度信号、ΔN1は今回サンプリ
ングの速度偏差、ΔN=、  は前回サンプリングの速
度偏差、KP及びに+はそれぞれ、比例及び積分のゲイ
ンを示す。
1だΔPは開閉操作量を示すものである。
ステップ100において、タービン回転数がtooo[
1%I”M〕に達しだか否か検出し、1000[RPM
I達しないときは、スガツプ102に移る。ステップ1
02においては、P+cv二Prcv−1−KrΔN 
+ +Kp (ΔN、−ΔN+−1)の計算をし、ステ
ップ103において、ストップとなる。
ステップ101において1.1000〔RPM〕に達す
ると、ステップ104に移り、ステップ104でウオー
ミングか否かを判定する。ステップ104でウオーミン
グでないときは、ステップ102に移る。ステップ10
4でウオーミングのときはステップ105に移り、初回
のときはステップ106に移る。ステップ105で初回
でないときは、ステップ107に移る。ステップ106
においては、P +vo ”” P rcvとしてステ
ップ107に移る。ステップ107において、ウオーミ
ング完了でなければ、ステップ108に移り、ステップ
108でPrcvがPrcvo−←αより小さいときは
ステップ102に移り、丑だステップ108で1)rc
vがP TCVO−αより太きいときはステップ109
に移り、ステップ109でP cv = P cv+Δ
Pを計算しステップ102に移る。
ステップ107において、ウオーミングが完了したとき
は、ステップ110に移り、ステップ110において、
Cv全全閉否か判定する。ステップ110において、C
V全閑のときには、ステップ102に移る。ステップ1
10において、C■全全閉ないときには、ステップ11
1に移りステップ111において、Pcv=Pcv−Δ
Pの計算をし、ステップ102に移る。
本発明は、以」−述べたように、インターセプト弁によ
るタービン速度制御時、高圧タービンのウオーミングの
ために要する微小流量に相当する加減弁の微小開度をイ
ンターセプト弁の開度変化を検出することにより求める
ようにしであるので、蒸気条件の変動、あるいは加減弁
の開き始め位置がずれても確実に加減弁の弁開度とする
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例のシステム構成を示すブ
ロック図、第2図はタービン起動曲線を示すタイムチャ
ート、第3図は本発明の一実施例の制御系統を示すブロ
ック図、第4図は制御系統の一実施例を示す論理図、第
5図は計算機を使用しだ一実施例を示すフローチャー1
・である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、蒸気流量を加減弁により加減して高圧タービンに供
    給すると共に、再熱蒸気流量をインターセプト弁で制御
    して中圧タービンに供給するようにし、かつ前記各弁の
    開閉に基づいて開閉駆動されるバイパス弁により前記高
    圧タービン及び中圧タービンに供給される蒸気をそれぞ
    れバイパスするようにしたタービン制御装置において、
    前記タービン起動時には、インターセプト弁の開閉制御
    により前記タービンの速度を制御し、かつ高圧タービン
    をウオーミングするときにおける加減弁の微少開度をイ
    ンターセプト弁の開度変化に基づいて決定するように構
    成したことを特徴とするタービン制御装置。
JP16412881A 1981-10-16 1981-10-16 タ−ビン制御装置 Pending JPS5865910A (ja)

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JPS5865910A true JPS5865910A (ja) 1983-04-19

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ID=15787276

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JP16412881A Pending JPS5865910A (ja) 1981-10-16 1981-10-16 タ−ビン制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019522752A (ja) * 2016-06-21 2019-08-15 ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGeneral Electric Technology GmbH タービン加減弁の動的相互作用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019522752A (ja) * 2016-06-21 2019-08-15 ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGeneral Electric Technology GmbH タービン加減弁の動的相互作用

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