JPS61116006A - 混圧タ−ビン - Google Patents

混圧タ−ビン

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JPS61116006A
JPS61116006A JP23786884A JP23786884A JPS61116006A JP S61116006 A JPS61116006 A JP S61116006A JP 23786884 A JP23786884 A JP 23786884A JP 23786884 A JP23786884 A JP 23786884A JP S61116006 A JPS61116006 A JP S61116006A
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JP
Japan
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pressure steam
mixed
opening degree
turbine
mixed pressure
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Pending
Application number
JP23786884A
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English (en)
Inventor
Akio Fukuda
福田 明生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPS61116006A publication Critical patent/JPS61116006A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/18Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbine being of multiple-inlet-pressure type
    • F01K7/20Control means specially adapted therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、タービンの途中段に混入される混圧蒸気の
量tタービン本体外部の加減弁によって外部コントロー
ルする方式の混圧タービンに関する。
〔従来の技術〕
一般に、この種の混圧タービンは、高圧蒸気を導く高圧
蒸気加減弁の開度vI4整によって速度制御され、また
途中段に混入される低圧の余剰の混圧蒸気の混入量制御
は、その蒸気ライン5中の圧力の変動に応じたタービン
本体外部の混圧蒸気加減弁の開度V@整によって独自に
行なわれておシ、これら混合タービンの速度制御系と、
混圧蒸気の混入量制御系は全く関係のない独立した制御
系として構成されている。つまフ、後者の混入量制御系
は、只単に、混圧蒸気の余剰が多いときに混圧蒸気加減
弁の開度を自動的に大きくして混入量t−増し、混圧蒸
気の余剰が少ないときは混圧蒸気加減弁の開度を自動的
に小さくして混入量を減らす。一方、前者の速度制御系
は、負荷の変動および混圧蒸気の混入量の変動などくよ
る速度変化に応じて高圧蒸気加減弁の開度を自動調整し
、タービンの速度をコントロールする。
ところが、このような一般的な制御方式にあっては、余
剰の混圧蒸気量の割合が高圧の主蒸気量に対して多い場
合に、たとえ負荷の低下のために高圧蒸気加減弁を全閉
としたとしても混圧蒸気のみで所要動力が出てしまう。
したがって、このような場合にはタービンの速度制御が
不可能となる。
そこで、従来よル、混圧蒸気量の割合が大きく、またそ
の量が大幅に変動してもタービンの速度制御が可能なも
のがある。それは、混圧蒸気量をタービン本体外の加減
弁によって外sニアノドロールするものではなく、ター
ビン自体に内蔵した混圧加減弁によって;ントロールす
るものである。このタービンでは、高圧蒸気加減弁に対
してと同様に、混圧加減弁に対して調速機、および弁動
作のための油圧増幅機等を備え、ま之タービン内の蒸気
の流れ等の関係から、混圧加減弁をタービン自体に特別
な配置構成をもって備えている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の混圧加減弁内蔵の蒸気タービンは、その混圧
加減弁の内蔵に併なう関連装置やタービン構造の複雑化
によって、タービン自体の高価格化を起たし、10,0
OOKIIE程度以下の小皺の蒸気タービンに採用した
場合には採算がとれなくなるといった問題があった。
この発明は、こうした従来の問題を解決し、混圧蒸気量
をタービン本体外部の加減弁によって外部コントロール
する形式のものにおいて、混圧蒸気量の割合の増大にも
拘らずにタービンの速度コントロールを適確に行なうこ
とができる混圧タービンを簡易かつ低価値で提供するも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明による混圧タービンは、タービンの速度制御系
と混圧蒸気の混入量制御系とをコントロール装置によっ
て関連付けし、混圧蒸気の混入量の割合が大きくなって
、前者の制御系における高圧蒸気加減弁の開度と後者の
制御系における混圧蒸気加減弁の開度との間に一定の関
係が成立したときに、コントロール装置によって混圧蒸
気加減弁の開度を自動的に小さクシ、混圧蒸気の混入量
の割合を強制的に小さく抑えるようKしたことを特徴と
する。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図において1はタービン本体であり、発電機等の被駆動
機2t−負荷としている。タービン本体1には、高圧蒸
気ライン3から高圧危急遮断弁4と高圧蒸気加減弁5t
−通して高圧蒸気が導入される。
また、タービン本体1における途中段には、タービン本
体1の外部に備えられた混圧蒸気加減弁6と混圧遮断弁
7全通して、混圧蒸気ライン8から低圧の余剰の混圧蒸
気が導入される。高圧蒸気加減弁5の開度は、タービン
本体1の出力軸に連係された調速機9と、高圧蒸気加減
弁5の作動用油圧増幅機10を有するタービンの速度制
御系によってコントロールされる。一方、混圧蒸気加減
弁6の開度は、混圧蒸気ライン8中の圧力を検出する圧
力調節計11と、この発明の特徴となるコントロール装
置12tl−有する混圧蒸気の混入量制御系によってコ
ントロールされる、 コントロール装置12は、高圧蒸気加減弁5の開度に応
じた信号を出力する開度発振器13を有する。この開度
発振器13の開度検出信号と、前記圧力調節計11の圧
力検出信号は、それぞれレシオバイヤス設定器14 +
 15を通してローシグナルセレクタ16に入力され、
それら内入力1ぎ号の内の小さい方の信号が出力される
。この出力信号はボジシlす、−17に入力され、その
信号に基づいて混圧蒸気加減弁6の開度が調整される。
次に、作動を説明する。
タービンの速度制御系と、混圧蒸気の混入量制御系は、
原則的には独立して対応する高圧蒸気加減弁5と混圧蒸
気加減弁6の開度をコントロールする。すなわち、後者
の混圧蒸気の混入量制御系は、混圧蒸気の余剰が多く混
圧蒸気ライン8の圧力が上昇したときに、混圧蒸気加減
弁6の開度を自動的に大きくして混入jjkを増し、混
圧蒸気の余剰が少なく混圧蒸気ライン8の圧力が下降し
之ときに、混圧蒸気加減弁6の開式を自動的に小さくし
て混入量を減らす。一方、前者のタービンの速度制御系
は、負荷の変動および混圧蒸気の混入量の変動などによ
る速度変化に応じて高圧蒸気加減弁5の開度を自動!4
整し、タービンを所定の速度にコントロールする。
このような原則的な点においては、コントロール装置t
12を備えない従来の場合と同様でおる。
ところが、この発明の場合罠は、コントロール装置12
のために、前者のタービンの速度制御系が後者の混合蒸
気の混入量制御系に対して積極的に拗さかける一定の関
係をもつ。
そこで、次にコントロール族[12の作用を具体例をも
って説明する。
コントロール装置12におけるレシオバイヤス14.1
5の入・出力特性を第2図(a)、Φ)に表わす。レシ
オバイヤス14に開度発振器13の検出信号、つまシ高
圧蒸気加減弁5の開度に対応する信号を入力信号として
おり、その入力信号のレベル0.2〜1,0が高圧蒸気
加減弁5の開度0%〜100%に対応する(第2 [9
(a) )。レシオバイアス14は、その入力信号のレ
ベルに応じて縦軸に表わす出力信号をローシグナルセレ
クタ16へ出力する。
その出力信号は、高圧蒸気加減弁5の開度0°−25゜
に対応する入力信号レベル0.2〜0.4の範f117
3においてレベル0.2に一定し、高圧蒸気加減弁5の
開度25°〜50’に対応する入力信号レベル0.4〜
0.6の範囲内においてレベル0.1〜1.0 ニ!J
ニアに変化し、高圧蒸気加減弁5の開度50°〜100
0に対応する入力信号レベル0.6〜1.0の範囲内に
おいては最高レベル1.0に一定する。
一方、レシオバイアス15は圧力調節計11の検出信号
、つまシ混圧蒸気ライン8中の圧力に対応する信号を入
力信号とする。この入力信号は、史に混圧蒸気加減弁6
の開度に対応する。それは、前述したように混圧蒸気の
混入量制御系が原則的に、混圧蒸気ライン8中の圧力に
応じて混圧蒸気加減弁6の開度を調整するものであるか
らである。
このため、入力信号のレベル0.2〜1.0が混圧蒸気
加減弁6の開度OX〜IQOXK対応する(第2図Φ)
)。レシオバイアス15は、その入力信号のレベルに応
じて縦軸に表わす出力信号をローシグナルセレクタ16
へ出力する。その出力信号は、混圧蒸気加減弁6の開度
0%〜100%に対応する入力信号レベル0.2〜1.
0の範囲内においてレベル0.2〜1.0にリニアに変
化する。
ローシグナルセレクタ16は、これら両レシオバイアス
14.15の出力信号を入力し、その内の低レベル側の
出力信号を遂次ボジシ璽ナー17への出力信号とする。
したがって、混圧蒸気加減弁6は、常時、両レシオバイ
アス14.15の出力信号の内の低レベル側の信号に基
づいて開度調整される。
以下、コントロール装置12による制御形態を3つのケ
ースに分けて説明する。
第1のケースは、高圧蒸気加減弁5の開度が50%以上
となって、レシオバイアス14の出力信号が最高レベル
1.0となりている状態におけるケースである。この状
態は、タービンの負荷が比軽的大きい状態である。この
ケースでは、必ずレシオバイアス15側の出力信号が低
レベルにあり、その信号が混圧蒸気加減弁6の制御信号
となる。したがって、前述した原則的な制御形態となシ
、混圧蒸気加減弁6が混圧蒸気の混入量制御系によって
、また高圧蒸気加減弁5がタービンの速度制御系によつ
てそれぞれ独自に制御される。
第2のケースは、高圧蒸気加減弁5の開度が25%〜5
0%となって、レシオバイアス14の出力信号がレベル
0.2〜1.0の範囲内にある状態におけるケースであ
る。このケースでは、両レシオバイアス14.15の出
力信号のいずれもが低レベル側にな)得る。後者のレシ
オバイアス15側の出力信号が低レベルのときは、上述
した第1のケースと同様の原則的な制御形態となる。一
方、前者のレシオバイアス14側の出力信号が低レベル
のときは、その出力信号が混圧蒸気加減弁6の制御信号
となって、混圧蒸気加減弁6の開度を小さくする方向に
はたらく。つtb、高圧蒸気加減弁5に対して混圧蒸気
加減弁6の開度が所定以上大きくなって、混圧蒸気の混
入量の割合が所定以上大きくなると、高圧蒸気加減弁5
0開度に応じて混圧蒸気加減弁6の開1tt−強制的に
小さくする。
したがって、この開度が小さくなった分、混圧蒸気の混
入量が抑えられ、必要以上の出力が混圧蒸気の丸めにで
るといったことが回避される。
第3のケースは、高圧蒸気加減弁5の開度が25%以下
となりて、レシオバイアス14の出力信号が低しベhO
,2となりている状態におけるケースでめる。この状態
は、タービンの負荷が&端に小さく、混圧蒸気を混入し
たらタービンの速度制御が不安定になる状態でめる。こ
のケースでは、必ずレシオバイアス14111iの出力
世号が低レベルにるり、その信号つまフレベル0.2の
信号が混圧蒸気加減弁6の制御旧号となる。したがりて
、混圧蒸気加減弁6が頒制的に全閉される。この結果、
高圧蒸気加減fP5の開度p4螢のみによってタービン
の速度制御が適′W71に行なわれる。
以上の3つのケースの制御形態によって、混圧蒸気加減
弁6は、高圧蒸気加減弁5の開度と関連してコントロー
ルされる。
なお、各ケースの制御形態における高圧蒸気加減弁5の
開度は、何ら上記実施例の0〜25%、25%〜50%
、50%〜100Xの一度のみに特定されず任意であり
、また両レシオバイアス14゜15の入・出力特性も何
ら上記実施例のみに特定されるものではなく、タービン
の形式、用途婢に応じて適宜設定することが可能である
また、高圧蒸気加減弁5と混圧蒸気加減弁6の開度の関
係から上述した制御機能を来す=ントロール装置12の
構成は、何ら上記構成のみに限定されずその他の回路構
成とすることも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明し九ように、この発明による混圧タービンは、
混圧蒸気の混入量をタービン本体外部の混圧蒸気加減弁
によって外部コントロールする方式の混圧タービンにお
いて、タービンの速度制御系と混圧蒸気の混入量制御系
とをコントロール装置によって関連付けし、混圧蒸気の
混入量の割合が大きくなって高圧蒸気加減弁の開度と混
圧蒸気加減弁のgif4度との間に一定の関係が成立し
たときに、コントロール装置が混圧蒸気加減弁の開度全
自動的に小さくして、混圧蒸気の混入量の割合を強制的
に小さく抑えるから、混圧蒸気の混入量の割合が大きく
なることによってタービンの速度制御が不可能となる事
態を未然に回避することができる。したがつて、比軽的
構成が簡易で安価な外部コントロール1式のものによっ
て、信頼性の高い優れた混圧タービン金提供することが
できる。
しかも、既設の外部コントロール方式の混圧タービンに
対しては、コントロール装置を付設することによってき
わめて容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の詳細な説明するためのものでありて、
第1図は制御系のブロック構成図、第2図(a)>)は
それぞれコントロール装置における両レシオバイアスの
入・出力特性を表わす図である。 5・・・・・・高圧蒸気加減弁、6・・・・・・混圧蒸
気加減弁、12・・・・・・コントロール装置。 出願人 石川島播磨重工業株式会社 (a) 蟇日層テ(至)炒枢(%)−− 2図 (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高圧蒸気用の高圧蒸気加減弁の開度調整によって速度制
    御されるタービンの途中段に、低圧の混圧蒸気がタービ
    ン本体外部の混圧蒸気加減弁を通して混入され、その混
    圧蒸気の混入量制御は、その低圧蒸気ラインの圧力の変
    動に応じた前記混圧蒸気加減弁の開度調整によって独自
    に行なわれる混圧タービンにおいて、前記タービンの速
    度制御系と、前記混圧蒸気の混入量制御系との間に、前
    記高圧蒸気加減弁の開度が所定の範囲内のときに、その
    高圧蒸気加減弁に対して前記混圧蒸気加減弁の開度が所
    定以上に大きくなると前記高圧蒸気加減弁の開度に応じ
    て前記混圧蒸気加減弁の開度を強制的に小さくし、かつ
    前記高圧蒸気加減弁の開度が前記所定の範囲以下のとき
    に、前記混圧蒸気加減弁を強制的に全閉するコントロー
    ル装置を備えたことを特徴とする混圧タービン。
JP23786884A 1984-11-12 1984-11-12 混圧タ−ビン Pending JPS61116006A (ja)

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JP23786884A JPS61116006A (ja) 1984-11-12 1984-11-12 混圧タ−ビン

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JP23786884A Pending JPS61116006A (ja) 1984-11-12 1984-11-12 混圧タ−ビン

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JP (1) JPS61116006A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63201303A (ja) * 1987-02-16 1988-08-19 Fuji Electric Co Ltd 混圧抽気タ−ビンの保護装置
JPH02241907A (ja) * 1989-03-15 1990-09-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd 混気式ターボ発電機の制御方法

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