JPS60175708A - 混圧蒸気タ−ビンの制御装置 - Google Patents

混圧蒸気タ−ビンの制御装置

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JPS60175708A
JPS60175708A JP3329484A JP3329484A JPS60175708A JP S60175708 A JPS60175708 A JP S60175708A JP 3329484 A JP3329484 A JP 3329484A JP 3329484 A JP3329484 A JP 3329484A JP S60175708 A JPS60175708 A JP S60175708A
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JP
Japan
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pressure
low
steam
steam generator
control valve
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JP3329484A
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English (en)
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Masanao Kawate
川手 正直
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • 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
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/20Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
    • F01D17/22Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
    • F01D17/24Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical electrical

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば、地熱タービンのような蒸気発生量の
変化する混圧蒸気タービンの制御装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、混圧発電プラントは、第1図に示されるように
、高圧側蒸気発生器1の高圧蒸気な萬圧側す−ド官2の
高圧側制御弁3を通して混圧タービン4の高圧1l14
aに供給して、これを駆動し、他方、低圧1i11t+
=気発生器5の低圧蒸気を低圧リード管6の低圧1jl
11割御弁7を通して上記混圧タービン4の低圧側4b
へ供給し、仕事を了えた蒸気を復水器8へ流出するよう
になっている。
又一方、既に提案されている混圧蒸気タービンの制御装
置は、第3図に示されるように、主調速機10に位置−
油圧変換装置11を接続して設け、この位置−油圧変換
装[11の高圧変換部11aを高圧制#[1,2に接続
し、上記位置−油圧変換装置11の低圧変換部11bを
低圧制御弁13に接続して構成したものである。
従って、上述した混圧蒸気タービンの制御装置は、上記
主調速機10の速度−負荷説定装置10aによって、予
め、タービンの出力を設定し、この出力信号は、速度リ
レーと呼ばれる増巾器10bを経て、高圧側と低圧側と
の二つの出力侶号曇こ区分される。
そして、この尚圧倒と低圧側の信号とも、上記位置−前
圧変侯装[11の高圧変換部lea及び低圧変換部11
bを紗て上記高圧制御弁12と低圧制御弁13に伝達さ
れ、この両ffII制御弁12 、13の開閉動作によ
って流入蒸気量が制御され、上記混圧タービン4の出力
が決定されるようζこなっている。
又一方、上記両制御升12 、13の開度−流量特性は
、第2図に示されるようになる。特に、この特性巌図を
得るために、上記位置−油圧変換装置11の尚圧変換部
11aと低圧変換部11bとには、カム機構がそれぞれ
設けられており、これによって、上記両制御弁12 、
13の線形化(直線化)を図り、上記位置−油圧変換器
11の高圧変換部11aと低圧変換部11bとにより、
各流量特性が決定されている。
又一方、第1図に示されるように、混圧発電プラントに
おける混圧タービン4は、その低圧側4bのエンタルピ
ーを一定にした場合に、 但し、pn==混圧段圧力、Gstg=排気量となる基
本的な関係が成立する。
このように上述した関係は、混圧タービン4の高圧1j
ll14a及び低圧側4bの圧力、つまり、蒸気発生量
が一定という条件において満足するものである。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上述した混圧蒸気タービンの制御装置は
、例えば、地熱タービンのような#気発生量が変化する
ものに適用した場合、エネルギーを有効利用することは
困難であり、その有効な運転手段が望まれている。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、蒸気発生器から発生される蒸気量を、最大限に発電さ
せるために、扁圧側蒸気発生器後の圧力にて高圧制御弁
と低圧制御弁とを同一方向に開閉させ、タービン出力を
最大限に増加させると共に、上記両制御升の開動作後に
、低圧1lll蒸気発生器後の蒸気圧力が設定値以下の
圧力に低下したときに、上記低圧側制御外を閉弁してエ
ネルギーを有効利用し得るようにしたことを目的とする
混圧蒸気タービンの制御装置を提供するものである。
〔発明のg安〕
本発明は、混圧蒸気タービンにおいて、高圧側蒸気発生
器に第1圧力調整装置を接続し、この第1圧力調整装置
に主a14速機を連動するようにして設け、低圧側蒸気
発生器に第2圧力調整装置に接続し、この第2圧力調整
装置に補正制御装置を連動するようにして設け、この補
正制御装置に位置−油圧変換装置を連結し、この位置−
油圧変換装置の高圧変換部を高圧制御弁に接続し、上記
位置(5) 一油圧変換装置の低圧変換部を低圧制御弁をこ接続し、
上記高圧制御弁及び低圧制御弁とを同一方向に開閉させ
、上記低圧側蒸気発生器の圧力が設定値以下になったと
き、上記第2圧力−整装置で検出して上記低圧制御弁を
閉弁して制御するように構成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を地熱タービンに適用した図示の一実施例
について説明する。
なお、本発明は、上述した具体例と同一構成部材には、
同じ符号を付して説明する。
第4図において、符号14は、混圧蒸気タービン4こお
ける高圧蒸気発生器1に高圧リードパイプ1aを介して
接続した第1圧力調整装置#であって、この第1圧力調
整装置14は、上記高圧リードパイプ1aからの蒸気圧
を検出する圧力検出’fd514 a 1その制御部1
4b1伝達リレ一部14c及び圧力設定部14dとより
構成されている。又、上記第1圧力調整装置14には、
主祠速機10がリンク機構を介して、これを遅動するよ
うにして設けられており、(6) この主調速機10は、速度−負荷設定装置10a及び速
度り−と呼ばれる増巾器10b及びパイロット弁10c
とで構成されている。さら瘉こ、混圧蒸気タービンにお
ける低圧蒸気発生器5には、低圧リードパイプ5aを介
して第2圧力調整装jl15が接続されており、この第
2圧力調整装[15は、上記低圧リードパイプ5aから
の蒸気圧を検出する圧力検出部15 a sその制#部
15b1伝達リレー都14c及び圧力設定11i15d
とより構成されている。さらに又、上記第2圧力調整装
置15には、補正制御装置16がリンク機構で連動する
ようにして設けられており、この補正制御装置16は、
リレ一部16 a 、パイロット弁と増巾器とを備えた
圧力波:JI部16b及び一対のレバー機構による伝達
部16cとより構成されている。
一方、上記補正制御装[16には、上記主rA運機10
がリンク機構を介して運動するようにして設けられてお
り、上記補正制御装置16の伝達部16cには、位置−
油圧変換装置11が連結されている。又、この位置−油
圧変換装置i11は、高圧変換部11aと低圧変換部1
1bとで構成されている。さらに、上記高圧変換部11
aには制御弁としての高圧制御弁12が接続されており
、上記低圧変換部11bには、制御弁としての低圧制御
弁13が接続されている。
以下、本発明の作用について説明する。
従って、今、混圧蒸気タービンにおける上記高圧側蒸気
発生器1から高圧リードパイプ1aを通して上記第1圧
力調整装置14の圧力検出部14aζこ供給された蒸気
圧は、こ\で圧力を検出すると共に、上記圧力設定部1
4dにより、予め設定された設定圧力と比較演算され、
しかる後、上記制御部14bヘレバーを介して伝達され
、さらに、リンク機構を介して上記主調速機10へ伝達
される。
一方、上記低圧側蒸気発生器5から低圧リードパイプ5
aを通して上記第2圧力調整装置15の圧力検出部15
aに供給された蒸気は、こ\で圧力を検出すると共に、
上記圧力設定部15dにより、予め設定された設定圧力
と比較演算され、しかる後、上記制御部15bヘレバー
を介して伝達され、さらに、リンク機構を介して、上記
補正制御装置16fこ伝達される。
今、仮に、タービンの所要出力設定後、上記高圧側蒸気
発生器1の圧力が増加した場合、第4図の示矢方向に動
作する。即ち、上記第1圧力調整装flt14の圧力検
出部14aは、高圧リードバイブ1aからの蒸気圧力を
検出し、これを、上記圧力設定部14dと比較演算し、
これによって、圧力上昇分の差がレバ一部14cの動作
となり、リンク機構を介して上記主調速機10を作動す
る。
しかして、上記主調速機10のパイロット弁10bに伝
達されると、このパイロット弁10cの開度により決定
される油圧によって、この主調速機lO0増巾器10b
の作動量を決めると共に、これを上記補正制御装置16
の圧力演算部16bに伝達し、これを上側(第4図にお
いて)へ作動する。この圧力演算部16bは、増巾器の
機能を有しており、この動作は、上記伝達部16cを介
して、上記位置−油圧変換装[11の高圧変換部11a
及び低圧変換部11bへ伝達される。
特に、上記伝達部16cは、二本の出力レバーを備えて
おり、上記位置−油圧変換装置11の高圧変換部11a
と低圧変換部11bとを前記第1圧力調整装[14から
の制御信号に対して同一方向へ動作するよ禮と構成され
ている。
又、上述した位置−油圧変換装置11の動作は、上記主
調速機10の増巾器10bの上方向の動作に対し、上記
補正制御装置16の圧力演算部16bを上方向に動かし
、さらに、上記位置−油圧変換装置11の高圧変換部1
1a及び低圧変換部11bを介して、上記高圧制御弁1
2及び低圧制御弁13を開弁方向に作動して、蒸気発生
量の増加分の発電出力を得るようになっている。
一方、上記高圧側蒸気発生器1の蒸気量が増加すると、
上記高圧制御弁12と上記低圧制御弁13とは、共に同
一方向に開弁作動するけれども、上記低圧側蒸気発生器
5の蒸気量が一定量であったときには、上記低圧制御弁
13の開動作により、蒸気圧力は低下する(低圧制御弁
13が蒸気発生量以上の開度となった場合)。この蒸気
圧力の低下量が多い場合には、蒸気ドレンによるタービ
ンの羽根、ノズル等に損傷を与えるおそれがある。
そこで、これを防止するために、低圧側蒸気圧力が設定
値(規定値)の約10%以下になったとき(ζ、上記低
圧制御弁13を閉弁し始め、約20チ蒸気圧力にて全閉
させるような機能を有する第2圧力aM!整装置15が
設置されている。
これは、仮壷こ、低圧蒸気圧力が、上記設定値の約10
%以Fとなったときには、上記第2圧力調整装置15の
圧力設定部15 d #こよって設定された値と比較演
算され、制御部15bを介して、リンク機構により、上
記補正制御装置16に伝達され、この動作は第4図の点
線で示す矢印方向に作動して上記補正制御1lti、t
16のリレ一部16aを左方へ動かす。
この動きによって、上記補正制御装[16の一方の伝達
部16cのみが作動し、位置−油圧変換装置11の低圧
変換部11bを下側へ作動するので、これに連動する低
圧制御弁13は閉側に作用し、混圧段落より流入される
蒸気量は減少し、上記低圧側蒸気発生器5の圧力は復帰
されるようになっている。
なお、高圧側蒸気発生器10発生蒸気量の減少時、上述
した低圧側蒸気発生器5の場合と逆の作動が行われる。
又一方、第5図に示される本発明の他の実施例は、電気
油圧式調速機システムに適用したものであって、この電
気油圧式調速機システムは、上述した具体例を電気−油
圧手段によって制御し得るようにしたものである。
即ち、第5図に示される本発明の他の実施例は、電気油
圧式調速機システムに適用したものであって、この′−
電気油圧式調速機システム上述した具体例を電気油圧手
段によって制御し得るようにしたものである。
つまり、第4図における第1圧力調整装置14゜第2圧
力調整装置15から高圧及び低圧制御弁12゜13のア
クチュエータまでを電気式機器の制御装置としたもので
あり、それは、第5図の高圧側圧力検出器22a、低圧
側圧力検出器22bから高圧側復調器32a及び低圧側
復調器32bである。
それらの信号の伝達は、第5図に示されるように、高圧
側及び低圧側蒸気発生器後の各圧力λ1゜λ、が高圧側
及び低圧側の各圧力検出器22a、22bにより検出さ
れ、各復調器23a、23bをへて各圧力設定器24a
 、 24bの設定値と比較され、圧力調整制御部の主
要部を構成する各調定率部25a、25bに伝えられる
。そして、そこで、それぞれの変位量が決定された後、
各特性値26a 、 26b 、各サーボ弁29a、2
9b1各シリンダー30a 、 30b 1各位置検出
器31a 、31b 、及び各復調器32a 、 32
bを介して、各制御弁33a、33bの流f%性が決ま
り、これによって弁が開閉されることになる。
なお、上記位置検出器31a、31b及び復調器32a
32bは制御弁サーボのマイナールプのフィードバック
である。
〔発明の効果〕
以上述べたよう壷こ本発明によれば、高圧側蒸気発生器
1に第1圧力調整装置14を接続し、この第1圧力調整
装置14に主調速機10を連動するようにして設け、低
圧側蒸気発生器5に第2圧力調整装置15を接続し、こ
の第2圧力調整装置15に補正制御装置16を連動する
よう暑こして設け、この補正制御装[161こ上記主調
速f!110へ連動する位置−油圧変換装置11を連結
し、この位置−油圧変換装置11i11の高圧変換部1
1&を高圧制御弁12に接続し、上記位置−油圧変換装
置11の低圧変換部11bを低圧制御弁13に接続し、
上記高圧制御弁12及び低圧制御弁13とを同一方向に
開閉させ、上記低圧側蒸気発生器5の圧力が設定値以下
になったとき、上記第2圧力調整装置15で検出して上
記低圧制御弁13を閉弁するようになっているので、蒸
気発生量が大きく変化する混圧蒸気タービンの運転制御
を円滑に、しかも有効適切lこ行うことができるばかり
でなく、蒸気圧力の低下量が多い場合、蒸気ドレンlこ
よる羽穂やノズルの損傷を防止できると共に、構成も簡
素であるから、組立調整及び保守点検も容易である等の
優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、混圧発電プラントの線図、第2図は、混圧蒸
気タービンに使用される制御弁の開度−流量との関係を
示すグラフ、第3図は、既に提案されている混圧蒸気タ
ービンの制御装置の線図、第4図は、本発明による混圧
蒸気タービンの制御装置の線図、第5図は、本発明の他
の実施例を示す図である。 1・・・高圧側蒸気発生器、4・・・混圧蒸気タービン
、5・・・低圧1ttu蒸気発生器、10・・・主調速
機、11・・・位置−油圧変換装置、12・・・^圧制
御弁、13・・・低圧制御弁、14・・・第1圧力調整
装置、15・・・第2圧力調整装置、16・・・補正制
御装置。 出願人代理人 猪 股 清 (15) 序] 泪 レ ン 第2図 禦】3#弁のw4灰(υ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 混圧蒸気タービンにおいて、高圧側蒸気発生器4こ第1
    圧力調整装置を接続し、この第1圧力調整装置に主調速
    機を連動するようにして設け、低圧側蒸気発生器に第2
    圧力調整装置を接続し、この第2圧力調整装置に補正制
    御装置を運動するようにして設け、この補正制御装置に
    上記主調速機へ連動する位置−油圧変換装置を連結し、
    この位置−油圧変換装置の高圧変換部を高圧制御弁に接
    続し、上記位置−油圧変換装置の低圧変換部を低圧制御
    弁に接続し、上記高圧制御弁及び低圧制御弁とを同一方
    向に開閉させ、上記低圧側蒸気発生器の圧力が設定圧以
    下になったとき、上記第2圧力調整装置で検出して上記
    低圧制御弁を閉弁するようにしたことを特徴とする混圧
    蒸気タービンの制御装置。
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