JPS60164606A - 配管暖機制御装置 - Google Patents
配管暖機制御装置Info
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- JPS60164606A JPS60164606A JP1970084A JP1970084A JPS60164606A JP S60164606 A JPS60164606 A JP S60164606A JP 1970084 A JP1970084 A JP 1970084A JP 1970084 A JP1970084 A JP 1970084A JP S60164606 A JPS60164606 A JP S60164606A
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- Japan
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- temperature
- steam
- piping
- valve
- metal
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D15/00—Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
- G01D15/16—Recording elements transferring recording material, e.g. ink, to the recording surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
- F22G3/00—Steam superheaters characterised by constructional features; Details of component parts thereof
- F22G3/008—Protection of superheater elements, e.g. cooling superheater tubes during starting-up periods, water tube screens
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は蒸気配管暖機制御装置に係り、特にボイラ主蒸
気配管等の肉厚配管を起動操作する際に、無理な熱応力
等を加えることなく暖機するための暖機制御装置に関す
る。
気配管等の肉厚配管を起動操作する際に、無理な熱応力
等を加えることなく暖機するための暖機制御装置に関す
る。
ｒｇ：ａ８の沓暑）
従来の火力発電所は連続運転をするのが普通であったか
ら、起動操作に充分な時間をかけ、機械に無理な熱応力
等を加えることがないように運転制御していた。
ら、起動操作に充分な時間をかけ、機械に無理な熱応力
等を加えることがないように運転制御していた。
ところが、原子力発電がペース需要電力を給゛亀し、火
力発電が需要変動分を供給するようになってからは、火
力発電機は毎日起動停止を繰返すことＫなり、しかもき
め細かい対応のために短時間で頻繁な起動停止が要求さ
れることとなった。そこで、タービンバイパス系統を設
けてボイラを先行起動しておき、圧力等が充分になった
状態でタービンに通気起動するプラントが増えてきてい
る。
力発電が需要変動分を供給するようになってからは、火
力発電機は毎日起動停止を繰返すことＫなり、しかもき
め細かい対応のために短時間で頻繁な起動停止が要求さ
れることとなった。そこで、タービンバイパス系統を設
けてボイラを先行起動しておき、圧力等が充分になった
状態でタービンに通気起動するプラントが増えてきてい
る。
この種プラントにおいてボイラからタービンに蒸気を導
く主蒸気管は肉厚である。この冷たい配管に急激に熱い
蒸気を通した場合、過大な熱応力が加わり、配管割れを
生ずる恐れがある。
く主蒸気管は肉厚である。この冷たい配管に急激に熱い
蒸気を通した場合、過大な熱応力が加わり、配管割れを
生ずる恐れがある。
この危険を避けるために、タービンバイパス付の発電所
において、主蒸気管の熱応力を監視しながら徐々に暖機
する制御装置が提案されている。
において、主蒸気管の熱応力を監視しながら徐々に暖機
する制御装置が提案されている。
との赫＃行中蕊頷笹卦よｒド耳執茶ダ筈の台儒所の内外
壁に温度計を取付け、各部の熱応力が過大にならないよ
うに蒸気供給弁および配管ドレン弁を操作する制御装置
である。この制御装＃により暖機する場合、暖機初期の
飽和領域を熱応力に対する制御のみで操作すると、配管
ドレン弁を閉じたときに熱応力が一時的に増大する不具
合がある。
壁に温度計を取付け、各部の熱応力が過大にならないよ
うに蒸気供給弁および配管ドレン弁を操作する制御装置
である。この制御装＃により暖機する場合、暖機初期の
飽和領域を熱応力に対する制御のみで操作すると、配管
ドレン弁を閉じたときに熱応力が一時的に増大する不具
合がある。
これは飽和領域において配管ドレン弁を閉じると、配管
内の蒸気圧力が高まり蒸気の飽和温度も上昇し、ドレン
化する温度も上がることにより配管が急速に加熱される
のが原因である。
内の蒸気圧力が高まり蒸気の飽和温度も上昇し、ドレン
化する温度も上がることにより配管が急速に加熱される
のが原因である。
本発明の目的は、熱応力を規定値以内に抑えながら暖機
初期の飽和領域を通過させ、通常のドレン弁制御が可能
な過熱領域に主蒸気管を迅速に到らしめる配管暖機制御
装置を提供することである。
初期の飽和領域を通過させ、通常のドレン弁制御が可能
な過熱領域に主蒸気管を迅速に到らしめる配管暖機制御
装置を提供することである。
本発明は、冷たい配管に熱い蒸気を通す場合、配管メタ
ル温度が低いほど大きな温度差の蒸気を通気するように
条件付けると共に、初期開度と保持時間とをこの温度差
の関数として設定し、熱応力を規定値以下に保ちながら
短時間で過熱領域に入らせるようにしたことを特徴とす
る。
ル温度が低いほど大きな温度差の蒸気を通気するように
条件付けると共に、初期開度と保持時間とをこの温度差
の関数として設定し、熱応力を規定値以下に保ちながら
短時間で過熱領域に入らせるようにしたことを特徴とす
る。
第１図は、火力発電プラン）において本発明に関係する
部分の系統を示す概略図である。
部分の系統を示す概略図である。
ボイラ１の過熱器２で過熱された蒸気は、タービン４を
起動する前は、高圧タービンバイパス弁５を通してボイ
ラに戻され、ボイラ再熱器３で再熱後、低圧タービンバ
イパス弁９を通り、図示しない復水器に回収でれる。ボ
イラ出口からタービンに蒸気を導く主蒸気管１３の入口
には、ボイラ出口止弁６および出口止弁バイパス弁７が
設けられている。これらの弁は、周知の如く、タービン
側の切離しや主蒸気管の冷却防止のために用いられる。
起動する前は、高圧タービンバイパス弁５を通してボイ
ラに戻され、ボイラ再熱器３で再熱後、低圧タービンバ
イパス弁９を通り、図示しない復水器に回収でれる。ボ
イラ出口からタービンに蒸気を導く主蒸気管１３の入口
には、ボイラ出口止弁６および出口止弁バイパス弁７が
設けられている。これらの弁は、周知の如く、タービン
側の切離しや主蒸気管の冷却防止のために用いられる。
また、ボイラ出口止弁バイパス弁７は、主蒸気管の暖機
時等のように、少量の蒸気を主蒸気管１３に供給するの
に使用される。主蒸気管１３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１３の暖機蒸気や
ドレンの排出に使われる。ｌＯけボイラ出口蒸気温度計
、１１はタービン入口主蒸気管メタル内壁温度針であり
、それらの計測値は本発明対象である配管暖機制御装置
１２に取込まれる。
時等のように、少量の蒸気を主蒸気管１３に供給するの
に使用される。主蒸気管１３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１３の暖機蒸気や
ドレンの排出に使われる。ｌＯけボイラ出口蒸気温度計
、１１はタービン入口主蒸気管メタル内壁温度針であり
、それらの計測値は本発明対象である配管暖機制御装置
１２に取込まれる。
第２図は本発明による配管暖機制御装置の概略構成を示
すブロック図である。図において第１図と同一符号は同
等の部分を表わしている。
すブロック図である。図において第１図と同一符号は同
等の部分を表わしている。
ボイラ出口蒸気温度計１０とタービン入口主蒸気管内壁
メタル温度計１１からの計測値は、配管暖機制御装置１
２０入出力インターフエイスｌ１０１７を介してランダ
ムアクセスメモリＲＡＭ１９に送られ記憶される。中央
処理装置ＣＰＵ１８は、このデータを用い、リードオン
リーメモリＲＯＭ２０に予め記憶されたプログラムに基
づき、６弁の開度と時間とを劃−するようになっている
。
メタル温度計１１からの計測値は、配管暖機制御装置１
２０入出力インターフエイスｌ１０１７を介してランダ
ムアクセスメモリＲＡＭ１９に送られ記憶される。中央
処理装置ＣＰＵ１８は、このデータを用い、リードオン
リーメモリＲＯＭ２０に予め記憶されたプログラムに基
づき、６弁の開度と時間とを劃−するようになっている
。
７１．８１は開度制御装置である。
本発明はボイラ出口止弁バイパス弁７を主蒸気管暖機に
使用する際のこの弁の制御に関するものである。
使用する際のこの弁の制御に関するものである。
ボイラ出口止弁バイパス弁７を開いて主蒸気管管メタル
温度Ｔｗに対して第３図のように条件付ける。
温度Ｔｗに対して第３図のように条件付ける。
すなわち、メタル温度Ｔｗが低−ときは、ボイラ出口の
蒸気温度Ｔ■をメタル温度Ｔ賛よりも大幅に高く設定す
るようにしたものである。第３図において点線は、両者
の温度が等しい場合を表わしており、実線が本発明の設
定条件を示している。
蒸気温度Ｔ■をメタル温度Ｔ賛よりも大幅に高く設定す
るようにしたものである。第３図において点線は、両者
の温度が等しい場合を表わしており、実線が本発明の設
定条件を示している。
このようにメタル温度ＴＭが低い穆温度差ΔＴを大きく
するのは、主蒸気管が冷えている場合、飽和温度まで上
昇するのに大きな熱量を奪い、蒸気温度が低下するため
である。
するのは、主蒸気管が冷えている場合、飽和温度まで上
昇するのに大きな熱量を奪い、蒸気温度が低下するため
である。
なお、通気条件として、上記の他に、ボイラ出口温度が
上昇方向にある等の事項が付加される場合もある。
上昇方向にある等の事項が付加される場合もある。
次に主蒸気管に蒸気を流す時の初期開度は、ボイラ出口
止弁バイパス弁７を開く直前のボイラ出口蒸気温度Ｔｍ
と主蒸気管メタル温度ＴＭとの差ΔＴをパラメータとし
て第４図のように決定する。
止弁バイパス弁７を開く直前のボイラ出口蒸気温度Ｔｍ
と主蒸気管メタル温度ＴＭとの差ΔＴをパラメータとし
て第４図のように決定する。
この温度差ΔＴが大きいときには、通気時の熱応−ｈ４
庄番請【＋さ暑へ番括Ｉ 釦器朋廖へ九、１、身１姑と
する。初期開度０は、ボイラ出口止弁バイパス弁７と主
蒸気管ドレン弁８について決定する。
庄番請【＋さ暑へ番括Ｉ 釦器朋廖へ九、１、身１姑と
する。初期開度０は、ボイラ出口止弁バイパス弁７と主
蒸気管ドレン弁８について決定する。
冷たい主蒸気管に熱い蒸気を通気すると、冷たいメタル
に触れた蒸気はドレン化し、内部蒸気は飽和蒸気温度ま
で冷却される。この時ドレンからメタルへの熱伝達が大
きく、メタルはこの飽和温度まで急速に加熱され、熱応
力も急速に生ずる。
に触れた蒸気はドレン化し、内部蒸気は飽和蒸気温度ま
で冷却される。この時ドレンからメタルへの熱伝達が大
きく、メタルはこの飽和温度まで急速に加熱され、熱応
力も急速に生ずる。
この飽和領域では、ドレン弁の開閉操作による熱応力の
増減方向が過熱領域とは逆になるため、制御が困難であ
る。そこでこの領域では、弁開度を一定にしたまま一定
時間保持し、飽和領域から過熱領域に移行するのを待つ
。この保持時間も温度差ΔＴをパラメータとして決定す
る。温度差ΔＴが大きい場合は長時間保持し、メタル温
度ＴＭが蒸気温度Ｔｓに近づくのを待つ。この関係を第
５図に示す。
増減方向が過熱領域とは逆になるため、制御が困難であ
る。そこでこの領域では、弁開度を一定にしたまま一定
時間保持し、飽和領域から過熱領域に移行するのを待つ
。この保持時間も温度差ΔＴをパラメータとして決定す
る。温度差ΔＴが大きい場合は長時間保持し、メタル温
度ＴＭが蒸気温度Ｔｓに近づくのを待つ。この関係を第
５図に示す。
これらの操作を行なった後、通常の配管熱応力によるド
レン弁開度制御に入れば、制御開始時にドレン弁を全閉
又は全開まで至らせる異常操作をすることがなくなシ、
種々の起動条件から過大な熱応力を生ずることなく飽和
蒸気領域を迅速に通過できる。
レン弁開度制御に入れば、制御開始時にドレン弁を全閉
又は全開まで至らせる異常操作をすることがなくなシ、
種々の起動条件から過大な熱応力を生ずることなく飽和
蒸気領域を迅速に通過できる。
次に、ボイラ出口止弁バイパス弁７の弁開度制御につい
て第６図のフローチャートにより述べる。
て第６図のフローチャートにより述べる。
ボイラ１から主蒸気管１３を通り蒸気タービン４に行く
べき蒸気は当初、ボイラ出口止弁６およびボイラ出口止
弁バイパス弁７により遮断されている。
べき蒸気は当初、ボイラ出口止弁６およびボイラ出口止
弁バイパス弁７により遮断されている。
この状、−心でＩｔｉｌｌｌｌｌｌｌを開始し、まず第
１ステツプでボイラ出口温度計１０とタービン入口主蒸
気配管内壁温度計１１との計測値を１１０１７を介して
ＲＡＭｔ９に読み込む。
１ステツプでボイラ出口温度計１０とタービン入口主蒸
気配管内壁温度計１１との計測値を１１０１７を介して
ＲＡＭｔ９に読み込む。
第２ステツプで両温度計の温度差ΔＴをめる。
その結果第３図上のどの位置かがめられる。
第３ステツプでは温度差ΔＴに基づいて、第４図で示し
た関数に従い、ボイラ出口止弁バイパス弁７の初期量度
目標値を設定する。
た関数に従い、ボイラ出口止弁バイパス弁７の初期量度
目標値を設定する。
第４ステツプでは前述の温度差ΔＴに基づめで弁を開い
ておく初期時間を第５図の如く設定する。
ておく初期時間を第５図の如く設定する。
第５ステツプでは得られた弁開塵と時間に従いボイラ出
口止弁バイパス弁７の制御を行なう。
口止弁バイパス弁７の制御を行なう。
予定時間経過後に上記ステップを繰り返していけば、過
大な熱応力を加えることなく、細かい制御ができるので
、迅速に飽和領域を通過させ、過熱領域に入らせること
が可能である。
大な熱応力を加えることなく、細かい制御ができるので
、迅速に飽和領域を通過させ、過熱領域に入らせること
が可能である。
本発明によれば、熱応力を規定値以内に抑えながら暖機
初期の飽和領域を通過させ、通常のドレン弁制御が可能
な過熱領域に主蒸気管を迅速に到らしめる配管暖機制御
装置が得られる。
初期の飽和領域を通過させ、通常のドレン弁制御が可能
な過熱領域に主蒸気管を迅速に到らしめる配管暖機制御
装置が得られる。
第１図は本発明を適用する火力発電プラントの系統を示
す概略図、第２図は本発明の配管暖機制御装置の概略構
成を示すブロック図、第３図は主蒸気管暖機開始温度条
件を決めるための特性面ｔ−めるための特性面を第６図
はフローチャートである。 １・・・ボイラ、２・・・過熱器、３・・・再熱器、４
・・・蒸気タービン、５・・・高圧タービンバイ・（ス
弁、６・・・ボイラ出口止弁、７・・・ボイラ出口止弁
バイノくス弁、８・・・主蒸気管ドレン弁、９・・・低
圧タービンバイパス弁、１０・・・ボイラ出口蒸気温度
計、１１・・・タービン入口主蒸気管メタル内壁温度計
、１２・・・配管暖機制御装置、１３・・・主蒸気管、
１７・・・入出力インターフェイスＩ１０．１８・・・
中央処理装置ＣＰＵ。 １９・・・ランダムアクセスメモリＲＡＭ、２０・・・
リードオンリーメモリＲＯＭ、７１．８１・・・開度制
御装置。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 光３図 率４図 光５図 ムｌ−ｌｓ−１’Ｍ温Ａを 皐６Ｆ
す概略図、第２図は本発明の配管暖機制御装置の概略構
成を示すブロック図、第３図は主蒸気管暖機開始温度条
件を決めるための特性面ｔ−めるための特性面を第６図
はフローチャートである。 １・・・ボイラ、２・・・過熱器、３・・・再熱器、４
・・・蒸気タービン、５・・・高圧タービンバイ・（ス
弁、６・・・ボイラ出口止弁、７・・・ボイラ出口止弁
バイノくス弁、８・・・主蒸気管ドレン弁、９・・・低
圧タービンバイパス弁、１０・・・ボイラ出口蒸気温度
計、１１・・・タービン入口主蒸気管メタル内壁温度計
、１２・・・配管暖機制御装置、１３・・・主蒸気管、
１７・・・入出力インターフェイスＩ１０．１８・・・
中央処理装置ＣＰＵ。 １９・・・ランダムアクセスメモリＲＡＭ、２０・・・
リードオンリーメモリＲＯＭ、７１．８１・・・開度制
御装置。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 光３図 率４図 光５図 ムｌ−ｌｓ−１’Ｍ温Ａを 皐６Ｆ
Claims (1)
- １、主蒸気配管の蒸気流入側にボイラ出口止弁バイパス
弁を有しボイラ出口蒸気温度計とタービン入口主蒸気管
メタル内壁温度針を備えた火力発電プラントの主蒸気配
管を前記ふたつの温度計の計測値に基づき前記バイパス
弁の開度を調節することによｐ暖機させる配管暖機制御
装置において、内壁温度が低い程温度差の大きい蒸気を
送り、温度差が大きい種弁開度を小さくシ、温度差が大
きい程長い時間をかけるように初期条件を設定する手段
を備えたことを特徴とする配管暖機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1970084A JPS60164606A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 配管暖機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1970084A JPS60164606A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 配管暖機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164606A true JPS60164606A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH0350881B2 JPH0350881B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=12006539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1970084A Granted JPS60164606A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 配管暖機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164606A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010216477A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | General Electric Co <Ge> | 熱回収蒸気発生器及び関連する蒸気ラインを予め加温するためのシステム及び方法 |
| JP2017522483A (ja) * | 2014-06-04 | 2017-08-10 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 蒸気タービンの暖機又は保温方法 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1970084A patent/JPS60164606A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010216477A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | General Electric Co <Ge> | 熱回収蒸気発生器及び関連する蒸気ラインを予め加温するためのシステム及び方法 |
| JP2017522483A (ja) * | 2014-06-04 | 2017-08-10 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 蒸気タービンの暖機又は保温方法 |
| US10100665B2 (en) | 2014-06-04 | 2018-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for heating up a steam turbine or for keeping a steam turbine hot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350881B2 (ja) | 1991-08-05 |
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