JPS6357802A - 膨張タ−ビンの制御装置 - Google Patents

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〕 本発明は、膨張タービンの制御装置に関し、特に直列二
段に設けられ寒冷を発生させる膨張タービンの制御装置
に関するものである。

〔従来技術〕

従来、このような直列２段膨張タービンを制御するとき
には、第５図に示すように、第１膨張タービン２５の入
口温度と第２膨張タービン２６の入口圧力とを検出して
いた。そして、第１膨張タービン２５の入口温度をパラ
メータとして、第１膨張タービン２５の上流側に設けら
れたタービン入口弁２７の制御を行い、第２膨張タービ
ン２６の入口圧力を順次上昇させることにより再膨張タ
ービン２５・２６を始動させていた。又、膨張タービン
２５・２６を停止させる場合において、通常は上記入口
圧力を徐々に低下させる一方、非常時はタービン入口弁
２７を作動させるアクチュエータの空気圧を電磁弁で急
速に低下させて膨張タービン２５・２６を停止させてい
た。

しかしながら、上記従来のようにターヒニン圧力調節器
の設定をＯから上昇させることによりタービン入口弁２
７を開き膨張タービン２５・２６を始動させる場合には
、タービン始動トルクを超えロータが回転し始める時の
弁開度と、目標とする中間段圧力に設定する時の弁開度
とが異なる。このため、タービン始動時にタービンの大
口弁がハンチングし、大きな圧力変動を生じる。それ故
、膨張タービンの回転が変動し、膨張タービンの信頼性
を低下させるという問題を招来していた。加えて、上記
従来のようにタービン中間段圧力の設定値を下げて膨張
タービンを停止させる場合には、タービン中間段圧力が
フィードバックされてタービン入口弁の制御がなされて
いたので、タービン入口弁のハンチングを生じる虞れが
ある。このため、ロータのスムーズな停止が困難となり
、膨張タービンの信頼性が低下するという問題を有して
いた。

〔発明の目的〕 本発明は、上記従来の問題点を考慮して成されたもので
あって、膨張タービンの通常運転時のみならず、始動時
及び停止時においても膨張タービンを最適制御すること
により、膨張タービンの信頼性を向上させることができ
る膨張タービンの制御装置の提供を目的とするものであ
る。

〔発明の構成〕

本発明に係る膨張タービンの制御装置は、上記の目的を
達成するために、膨張タービンの上流側に、膨張タービ
ンに輸送されるガス流量を調節するタービン入口弁が設
けられた膨張タービンの制御装置において、膨張タービ
ンの始動時に上記タービン入口弁を制御する第１関数発
生器と、膨張タービンの定常運転時にタービン入口弁を
制御する圧力調節計と、膨張タービンの通常の停止時に
タービン入口弁を制御する第２関数発生器と、膨張ター
ビンの非常停止時にタービン入口弁を制御する第３関数
発生器と、上記３つの関数発生器から出力されるいずれ
かの信号か、或いは圧力調節計から出力される信号かを
、膨張タービンの運転状態に応じてタービン入口弁に出
力する信号切換器とを設け、膨張タービンの起動時にタ
ービン入口弁のハンチングを防止することができ、かつ
、膨張タービンの通常の停止時及び膨張タービンの非常
停止時にロータをスムーズに停止させることができるよ
うに構成したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて以下に
説明する。

第１図に示すように、ガス通路１の上流側から順に、膨
張タービン入口の温度を検出する温度検出器２、膨張タ
ービンに輸送されるガス流量を調節するタービン入口弁
３、第１膨張タービン４、膨張タービン間の圧力を検出
する圧力検出器５、及び第２膨張タービン６が設けられ
ている。上記温度検出器２は圧力調節計（ＰＩＣ）７と
膨張タービンの起動時に膨張タービンを制御する第１関
数喘生器（ｆ（Ｔ、Ｐ））８と接続されている。また、
上記圧力検出器５は上記圧力調節計７と第１関数発生器
８とに接続されると共に、圧力スイッチ（ＰＡ’）９と
接続されている。この圧力スイッチ９からの信号により
第１関数発生器８からの信号か、或いは圧力調節計７か
らの信号かを出力する第１信号切換器（ＳＳＩ）１０が
設けられている。

この第１信号切換器１−０からの信号か、膨張タービン
通常停止時に膨張タービンを制御する第２関数発生器（
ｆ（ｔ）１）１２からの信号か、或いは膨張タービン非
常停止時に膨張タービンを制御する第３関数発生器（ｆ
（ｔ）２）１３がらの信号かを、停止スイッチ１９或い
は非常時停止スイッチ２０からの入力信号に応じて出力
する第２信号切換器（ＳＳ２）１１が設けられている。

また、この第２信号切換器１１からの信号か、或いは前
記両膨張タービン４・６に設けられたタービン速度検出
器１７・１８からの信号によりタービン回転数を制御す
るタービン回転数調節計１５・１６からの信号かを前記
タービン入口弁３に出力し、タービン入口弁３の開度を
調整する第３信号切換器１４が設けられている。更に、
第３信号切換器１４は前記圧力調節計７、第２関数発生
器１２、第３関数発生器１３、及びタービン回転数調節
計ｌ５・１６と接続されている。

上記の構成において、膨張タービンの制御は以下のよう
に行われる。

先ず、両膨張タービン４・６の起動時には、圧力スイツ
チ９からの信号に応じ、第１信号切換器１０から第２信
号切換器１１へは第１関数発生器８からの入力信号が出
力される。この信号は、第２図に示すように、温度検出
器２により検出される温度が一定の温度に到達した場合
（図中ａ）には出力を増加させ、次に圧力検出器５によ
り検出される中間圧力が一定の圧力に到達した場合（図
中ｂ）には出力の増加を中断し、再び上記温度が一定の
温度に到達した場合（図中Ｃ）には出力を増加させるよ
うなことを繰り返す信号である。次に、両停止スイッチ
１９・２０はオフ状態であるため、第２関数発生器１２
と第３関数発生器１３との出力信号は第２信号切換器１
１から送出されず、第２信号切換器１１からタービン入
口弁３へは第３信号切換器１４を介して第１信号切換器
１０からの出力信号が送出される。

一方、所定の圧力に到達した場合には、圧力スイッチ９
からの信号に応じて、第１信号切換器１０から第２信号
切換器１１へは圧力調節計７からの信号が出力される。

次に、上記と同様に両スイッチ１９・２０がオフ状態で
あるということから、第２信号切換器１１からタービン
入口弁３へは第３信号切換器１４を介して第１信号切換
器１０からの出力信号が送出される。

ところで、停止スイッチ１９がオン操作された場合には
、第１信号切換器１０から第２信号切換器１１へ、圧力
調節計７の信号が出力された場合、或いは第１関数発生
器８の信号が出力された場合であっても、第２信号切換
器１１からは第２関数発生器１２からの信号が出力され
る。この信号は、第３図に示すように、出力の大きな状
態では早く出力を低下させ、出力の小さな状態、即ちタ
ービン入口弁３の全閉付近では徐々に出力を落とすよう
な信号である。このような信号は第３信号切換器１４を
介してタービン入口弁３に出力される。

従って、膨張タービンが停止するまでのタービン中間段
圧力をフィードバックさせることなくタービンの大口弁
３を制御しているので、膨張タービン４・６の圧力が過
大となるのを防止しうる。同様に、非常時停止スイッチ
２０がオン操作された場合にも、第１信号切換器１０か
らの信号に関わらず、第２信号切換器１１からは第３関
数発生器１３からの信号が出力される。この信号は、第
４図に示すように、上記第２関数発生器１２と同様な制
御を行う信号であるが、この信号よりは短時間で出力を
低下させるような制御がなされている。

このような信号をタービン入口弁３に出力することによ
り、膨張タービン４・６の圧力が過大となるのを防止し
うる。

尚、第３信号切換器１４からタービン入口弁３に出力さ
れる信号は、タービン回転数調節計１５・１６、第２関
数発生器１２、第３関数発生器１３、及び圧力調節計７
が各々選択されていない場合には、フィードバック信号
（ｆｍ）として各機器に入力される。これにより、上記
の各機器はタービン入口弁３の開度と同一の割合の出力
に同期させることができるので、各機器が選択された場
合に作動時間の遅れが生じるのを防止することができる
。従って、膨張タービン４・６を連続して制御すること
ができる。

また、第３信号切換器１４は、第２信号切換器１１と、
タービン回転数調節計１５・１６との信号が入力され、
条件に応じていずれかの信号が選択されタービン入口弁
３に出力される。しかし、本発明では第３信号切換器１
４とタービン回転数調節計１５・１６とは必ずしも要せ
ず、第３信号切換器１４とタービン回転数調節計１５・
１６とが無い場合であっても上記と同様なｉ制御を行う
ことができる。この場合には、上記圧力調節計７と第２
及び第３関数発生器１２・１３に出力されるフィードバ
ック信号は、第２信号切換器１１からの出力信号が送出
される。

〔発明の効果〕

本発明に係る膨張タービンの制御装置は、以上のように
、膨張タービンの始動時に上記タービン入口弁を制御す
る第１関数発生器と、膨張タービンの定常運転時にター
ビン入口弁を制御する圧力調節計と、膨張タービンの通
常の停止時にタービン入口弁を制御する第２関数発生器
と、膨張タービンの非常停止時にタービン入口弁を制御
する第３関数発生器と、上記３つの関数発生器から出力
されるいずれかの信号か、或いは圧力調節計から出力さ
れる信号かを、膨張タービンの運転状態に応じてタービ
ン入口弁に出力する信号切換器とを設けた構成である。

したがって、膨張タービンの起動時にタービン入口弁の
ハンチングを防止することができ、かつ、膨張タービン
の通常の停止時及び膨張タービンの非常停止時にロータ
をスムーズに停止させることができるので、膨張タービ
ンの通常運転時のみならず、始動時及び停止時において
も膨張タービンを最適制御することができる。

この結果、膨張タービンの信頼性を向上させることがで
きるという効果を奏しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１関数発生器における時間と出力との関係を示すグラ
フ、第３図は第２関数発生器における時間と出力との関
係を示すグラフ、第４図は第３関数発生器における時間
と出力との関係を示すグラフ、第５図は従来の膨張ター
ビンの制御装置の概略構成図である！ ３はタービン入口弁、７は圧力調節計、８は第１関数発
生器、１０は第１信号切換器（信号切換器）、１１は第
２信号切換器（信号切換器）、１２は第２関数発生器、
１３は第３関数発生器である。 特許出願人　　　　株式会社　神戸製鋼所第２図 第３図 第４図 ０　　　　　　繭 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、膨張タービンの上流側に、膨張タービンに輸送され
   るガス流量を調節するタービン入口弁が設けられた膨張
   タービンの制御装置において、膨張タービンの始動時に
   上記タービン入口弁を制御する第１関数発生器と、膨張
   タービンの定常運転時にタービン入口弁を制御する圧力
   調節計と、膨張タービンの通常の停止時にタービン入口
   弁を制御する第２関数発生器と、膨張タービンの非常停
   止時にタービン入口弁を制御する第３関数発生器と、上
   記３つの関数発生器から出力されるいずれかの信号か、
   或いは圧力調節計から出力される信号かを、膨張タービ
   ンの運転状態に応じてタービン入口弁に出力する信号切
   換器とを備えたことを特徴とする膨張タービンの制御装
   置。