蒸気加減弁開度制御装置および蒸気タービン起動制御システム
【課題】 蒸気タービン起動後の弁切替時に蒸気タービンの実回転数の規定回転数を超えた上昇を防止する。
【解決手段】 蒸気タービンの回転数が規定回転数に達した後の弁切替時に蒸気加減弁の弁開度を全開から絞り方向に制御する制御装置であって、前記蒸気タービン実回転数を検出しこれを電気信号として出力する実回転数検出手段と、前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数信号を発生させる目標回転数信号発生手段と、前記蒸気加減弁への弁開度減指令信号の入力を受けて前記実回転数信号と前記目標回転数信号との偏差を発生させてこれを偏差信号として出力する偏差発生手段と、前記出力された偏差信号が所定の条件を具備する場合に前記弁開度減指令信号を前記蒸気加減弁の開度制御を行う調速装置に対して出力するスイッチ手段とを備えてなる蒸気加減弁開度制御装置、および当該制御装置が組み込まれたタービン起動制御システム。
【解決手段】 蒸気タービンの回転数が規定回転数に達した後の弁切替時に蒸気加減弁の弁開度を全開から絞り方向に制御する制御装置であって、前記蒸気タービン実回転数を検出しこれを電気信号として出力する実回転数検出手段と、前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数信号を発生させる目標回転数信号発生手段と、前記蒸気加減弁への弁開度減指令信号の入力を受けて前記実回転数信号と前記目標回転数信号との偏差を発生させてこれを偏差信号として出力する偏差発生手段と、前記出力された偏差信号が所定の条件を具備する場合に前記弁開度減指令信号を前記蒸気加減弁の開度制御を行う調速装置に対して出力するスイッチ手段とを備えてなる蒸気加減弁開度制御装置、および当該制御装置が組み込まれたタービン起動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン起動後の弁切替時に蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇するのを防止し、蒸気加減弁の開度を制御するのに適した蒸気加減弁開度制御装置、および該蒸気加減弁開度制御装置が組み込まれた蒸気タービン起動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所などの蒸気タービンを有する発電プラントでは、蒸気発生器で発生した所定の圧力を有する蒸気は、主蒸気止め弁（以下、ＭＳＶ弁ということがある。）とその後流に直列に配置された蒸気加減弁（以下、ＧＯＶ弁ということがある。）とを備える主蒸気管を通してタービンに送気され、タービンおよび当該タービンの軸に直結された発電機を駆動して発電するように構成されている。
【０００３】
図５は、火力発電所における一般的な蒸気タービン（以下、単にタービンという。）の起動制御システムの一例を示す図である。この図に示すタービンの起動制御システム２は、タービン２５に通じる主蒸気管２２に設けられたＭＳＶ弁２３およびＧＯＶ弁２４と、タービン起動制御装置１０と、ＭＳＶ弁２３の駆動および開度制御を行う主蒸気止め弁制御装置１２と、ＧＯＶ弁２４の駆動および開度制御を行う調速装置１５と、当該調速装置１５に付属する回転検出器２７とから構成されている。なお、ＧＯＶ弁２４は、タービン２５の周辺に複数台設置され、これらは順次開度制御されるように構成されているため、図４では、複数台のうちの1台のみを示している。
【０００４】
タービン起動制御装置１０は、不図示の自動昇速装置（ＤＡＣＡ制御装置）および自動弁切替装置などを含んでいる。このタービン起動制御装置１０からは、主蒸気止め弁制御装置１２および調速装置１５に対して弁開度制御指令信号１１、１３がそれぞれ出力される。ここで、弁開度制御指令信号１１、１３は、ＭＳＶ弁２３およびＧＯＶ弁２４の開度を増方向または減方向に制御するための指令信号である。本明細書では、特に弁開度制御指令信号１３について、ＧＯＶ弁の開度を減方向に駆動させる指令信号を「弁開度減指令信号１３」と呼ぶこととしている。なお、図５では、各弁の開度検出器および弁開度フィードバック信号を図示していないが、通常弁開度の計測に使用されるすべり抵抗器や差動トランスなどが設けられ、開度検出器からタービン起動制御装置１０に弁開度フィードバック信号が出力されているものとする。
【０００５】
調速装置１５は、主ガバナおよび負荷制限器など（いずれも不図示）を備える機械油圧式ガバナであり、タービン起動時や負荷の急変時に前記弁開度制御指令信号１３によってＧＯＶ弁２４の開度を増減させるように制御するとともに、タービンの定常運転状態では負荷に応じてＧＯＶ弁２４の開度を制御することによってタービン２５への蒸気流入量を自動的に制御してタービン２５の回転数を負荷の変動に係らず一定の範囲内に維持する装置である。
【０００６】
タービン２５を起動する場合、タービン２５がターニング運転状態であり、ＧＯＶ弁２４全開、ＭＳＶ弁２３全閉などの所定の条件が具備され起動準備が完了したところで、タービン起動制御装置１０からＭＳＶ弁２３の制御装置１２に対して弁開度制御指令信号１１が出力される。この弁開度制御指令信号１１の入力を受けて、主蒸気止め弁制御装置１２はＭＳＶ弁２３を開き、これによってタービン２５への蒸気発生器（不図示）からの蒸気の送気が開始され、タービン２５内では、当該蒸気が全周噴射され、各部材を加温していく。また、主蒸気止め弁制御装置１２は、ＭＳＶ弁２３の開度を制御し、規定回転数に達するまでタービン２５を一定の昇速率で回転駆動させる。
【０００７】
タービン２５の回転数が規定回転数に達した後に、ＭＳＶ弁２３の開度制御による絞り調速（全周噴射）からＧＯＶ弁２４の開度制御によるノズル締め切り調速（部分噴射）に切り替える弁切替が行われる。この弁切替においては、タービン起動制御装置１０からＧＯＶ弁２４の調速装置１５に対して弁開度減指令信号１３が出力され、当該指令信号１３の入力を受けてＧＯＶ弁２４は無負荷規定位置までその開度が絞り込まれる。その後、タービン起動制御装置１０から主蒸気止め弁制御装置１２に対してＭＳＶ弁を全開とするように弁開度制御指令信号１１が発信され、当該指令信号１１の入力を受けてＭＳＶ弁２３の開度が全開となったところで、それ以降調速装置１５によるＧＯＶ弁２４の開度制御による部分噴射が開始される。通常、この段階でタービン発電機２６は電力系統に併入され、送電が開始される。
【特許文献１】特開平５−２８８００５号公報
【特許文献２】特開平８−２６６０９５号公報
【特許文献３】特開平５−１９５７１３号公報
【特許文献４】特開平５−１９５７０８号公報
【特許文献５】特開平６−８１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このような従来の弁切替の制御では、弁開度減指令信号が停止される無負荷規定位置は調速装置の位置検出によって機械的に規定されるものであることから、タービンの規定回転数（通常、定格回転数）に相当するＧＯＶ弁の開度と実際の開度との間に微妙なずれが生じ、その結果蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇することがあった。例えば、２極の発電機に直結されたタービンの場合、規定回転数である定格回転数３６００ｒｐｍに対して、実際の蒸気タービンの回転数は３６３０〜３６４０ｒｐｍに達し、回転数が３０〜４０ｒｐｍだけ上昇していた（図７参照）。このように流入する蒸気量が増加しタービン回転数が上昇することで、タービン内の蒸気流入部周辺などの一部の部材に過大な応力がかかる危険性があった。
【０００９】
そこで、本発明は、タービン起動後の弁切換時に蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇しないように蒸気加減弁の弁開度を制御して蒸気タービンへの蒸気の流入量を抑えることができる蒸気加減弁開度制御装置、ならびに当該制御装置を組み込んだ蒸気タービン起動制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の蒸気加減弁開度制御装置は、蒸気タービンの回転数が規定回転数に達した後の弁切替時に蒸気加減弁の弁開度を全開から絞り方向に制御する制御装置であって、前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数信号を発生させる目標回転数信号発生手段と、前記蒸気加減弁への弁開度減指令信号および蒸気タービンの実回転数信号の入力を受けて当該実回転数信号と前記目標回転数信号との偏差を発生させてこれを偏差信号として出力する偏差発生手段と、前記出力された偏差信号が所定の条件を具備する場合に前記弁開度減指令信号を前記蒸気加減弁の開度制御を行う調速装置に対して出力するスイッチ手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
前記目標回転数信号発生手段は、これに直接前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数を適宜設定することで、その設定値に相当する電気信号を目標回転数信号として発生させ、または当該目標回転数信号発生手段に入力されたタービンの実回転数（例えば規定回転数）信号を弁開度減指令信号が入力された時点で一定に保持しておき、この保持された実回転数から予め適宜設定された低減させるべき回転数を減算することで目標回転数信号として発生させる機能を備えたものなどとすることができる。
【００１２】
前記減算器は、このように設定された目標回転数と実回転数との偏差を発生させ、これを偏差信号として出力する。この偏差信号が０となるまで前記弁開度減指令信号を直接前記調速装置に出力することも可能であるが、本発明においては、前記スイッチ手段を設け、これに含まれる条件設定判定手段で前記偏差信号を受け、当該手段に予め設定された所定の条件に対する偏差信号の具備不備を判定することによって当該手段から前記調速装置に前記弁開度減指令信号の出力または停止を行うように構成している。
【００１３】
前記条件は、前記実回転数と前記目標回転数との差の範囲内で適宜設定可能な回転数以上とすることができる。すなわち、前記スイッチ手段は、前記減算器から出力される偏差信号が設定された条件を具備する間は弁開度減指令信号を前記調速装置に対して出力し、前記条件を満たさなくなったところで、弁開度減指令信号の出力を停止するようにする。
【００１４】
前記調速装置には電気油圧式、デジタル電気油圧式、機械油圧式などが含まれるが、このうち、本発明の蒸気加減弁開度制御装置における調速装置は機械油圧式であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の蒸気タービン回転数制御装置は、蒸気タービン起動後の主蒸気止め弁から蒸気加減弁に開度制御を切り替える弁切替時における蒸気タービンの回転数を制御する回転数制御装置であって、前記蒸気加減弁の弁開度減指令信号および前記主蒸気止め弁の弁開度全開指令信号を発生する弁開度指令信号発生手段と、前記蒸気加減弁開度制御装置と、前記弁開度全開指令信号の入力を受けて前記主蒸気止め弁の弁開度を全開に制御する主蒸気止め弁の制御装置とを備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の蒸気加減弁開度制御装置および当該装置を組み込んだ蒸気タービン回転数制御装置によれば、蒸気タービンの実回転数と目標回転数との偏差が規定回転数以下の所定の回転数値となるまでＧＯＶ弁の開度減信号をＧＯＶ弁制御装置に対して出力することが可能となるので、従来のように弁切換時に蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇することがなく、その結果蒸気タービン内の蒸気流入部周辺などの一部の部材の急加熱による過大な応力の発生などの弊害を未然に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１および図２を参照して本発明の蒸気加減弁開度制御装置について説明するが、本発明はこれらの図に示す実施形態に限定されない。なお、これらの図に示す実施形態の蒸気加減弁開度制御装置の入出力信号および内部の信号は、いずれもアナログでもデジタルでもよいが、以下ではアナログ信号の場合について説明する。また、これらの各図では、同一または共通の各部については同一の符号を用い、以下では重複した説明は省略している。
【００１８】
図１は、蒸気加減弁開度制御装置の一実施形態を示す構成図である。この図において、蒸気加減弁開度制御装置１９は、目標回転数信号発生手段３０、ＡＮＤ条件スイッチング回路３５、減算器３７、条件設定判定手段３９およびＡＮＤ条件スイッチング回路４１を備えており、条件設定判定手段３９とＡＮＤ条件スイッチング回路４１とは、スイッチ手段３８を構成している。この蒸気加減弁開度制御装置１９には、弁開度減指令信号１８およびタービン実回転数信号１７が入力される。弁開度減指令信号１８は、当該制御装置１９内の２つのＡＮＤ条件スイッチング回路３５、４１にそれぞれ供給されている。
【００１９】
目標回転数信号発生手段３０は、これに直接目標回転数を設定することができ、当該設定値に対応する一定信号を出力するよう機能するものである。このような機能を備えた公知の機器または機器の組み合わせをこの手段として用いることができる。
【００２０】
前記目標回転数としては、タービンの規定回転数よりも相対的に小さい値が適宜設定される。例えば、タービンに２極の発電機が直結されている場合、規定回転数（定格回転数）３６００ｒｐｍよりも低い回転数として、約３５５０〜３５９０ｒｐｍ程度を設定するのがよい。この目標回転数は、ＧＯＶ弁の仕様、蒸気流量の変動、タービンの形式などによっては前記数値範囲を超えて設定することができる。
【００２１】
また、スイッチ手段３８に含まれる条件設定判定手段３９は、ＡＮＤ条件スイッチング回路３５から出力された偏差信号３８の大きさが当該手段３９に設定された条件を具備する間は入力信号（弁開度減指令信号）をそのまま出力し、条件不備となった場合に当該信号の出力を停止するように機能するものである。出力される弁開度減指令信号は、必要に応じて適宜増幅することができる。このような機能を備えた公知の機器または機器の組み合わせをこの手段として用いることができる。
【００２２】
前記条件は、前記規定回転数と前記目標回転数との差の範囲内の所定の回転数以上と設定することができる。この所定の回転数としては、ＧＯＶ弁２４の開度を絞り方向に制御する間のタービン２５の回転数の変動などを考慮して、前記差の範囲内で予め適宜設定でき、約５〜２０ｒｐｍに設定するのが好ましい。
【００２３】
本実施形態では、目標回転数信号発生手段３０から出力された目標回転数信号は弁開度減指令信号１８の入力を条件として、ＡＮＤ条件スイッチング回路３５から減算器３７に出力される。一方、タービン実回転数信号１７は、減算器３７に入力される。減算器３７では、これら２つの信号間の偏差（タービン実回転数と目標回転数との差に相当）が求められ、これが偏差信号として条件設定判定手段３９に出力される。条件設定判定手段３９では、この偏差信号が前記条件を具備するか否かが判定され、具備する間、出力信号がＡＮＤ条件スイッチング回路４１に出力され、不備の場合には前記信号は出力されない。ＡＮＤ条件スイッチング回路４１では、弁開度減指令信号１８ａおよび前記条件具備の場合の出力信号４０の２つの信号の入力を条件として、弁開度減指令信号１４が出力される。
【００２４】
図２は、本発明の蒸気加減弁開度制御装置の実施形態の別の例を示す構成図である。この図に示す実施形態では、
（１）タービン実回転数信号１７は、信号ホールド回路３１、減算器３２および低減回転数信号発生手段３３から構成される目標回転数発生手段３０に入力され、信号ホールド回路３１にて一定に保持された状態で出力され、また低減回転数信号発生手段３３からの出力信号が減算される点、および
（２）タービン実回転数信号１７は、前記信号ホールド回路３１に入力されるとともに、その前流において分岐され（分岐されたタービン実回転数信号に符号１７ａを付している）、減算器３７に入力される点が、図１に示す実施形態と相違しており、それ以外については本質的に変わることころはない。
【００２５】
タービン実回転数信号１７が信号ホールド回路３１に入力されると、当該信号は一定に保持された状態で減算器３２に出力される。低減回転数信号発生手段３３では、この一定に保持された実回転数信号に対して低減すべき回転数を適宜設定可能とされ、当該回転数に相当する一定信号が減算器３２に出力される。この低減させるべき回転数は、通常、約１０〜５０ｒｐｍ、好ましくは１０〜３０ｒｐｍの間で適宜設定される。この低減回転数信号発生手段３３としては、前記のような機能を果たすものであれば、公知の機器または機器の組み合わせをこの手段として用いることができる。減算器３２では、タービン実回転数信号１７から低減回転数信号発生手段３３からの出力信号が減算され、その結果が目標回転数信号３４としてＡＮＤ条件スイッチング回路３５に出力される。
【００２６】
ＡＮＤ条件スイッチング回路３５では、これに目標回転数信号３４とともに弁開度減指令信号１８が入力されると、これらの2つの信号の入力を条件として弁開度減指令信号３６がそのまま減算器３７に出力される。一方、タービン実回転数信号１７は、目標回転数信号発生手段３０において分岐され、減算器３７に入力される。減算器３７では、タービン回転数信号１７から目標回転数信号が減算され、その結果が偏差信号として条件設定判定手段３９に出力される。条件設定判定手段３９では、図１に示した実施形態と同様に、入力された偏差信号が予め設定された条件を具備するか否かが判定され、この条件を具備している間、ＡＮＤ条件スイッチング回路４１に対して条件具備信号４０を出力する。この条件具備信号４０の入力を受けたＡＮＤ条件スイッチング回路４１では、当該信号４０と弁開度減指令信号１８ａとがいずれも入力されたことを条件として、弁開度減指令信号１８ａをそのまま、または必要に応じて増幅して出力する（符号１４）。
【００２７】
このように、本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９は、タービンの実回転数について所望の偏差を発生させ、当該偏差がタービンの規定回転数よりも低い所定の条件を具備する間は、弁開度減指令信号１４を出力し、前記条件を不備しなくなった場合に弁開度減指令信号の出力を停止するようにしている。このような構成の蒸気加減弁開度制御装置１９を調速装置の前流に設けることで、弁切換時にタービン回転数がその規定回転数以上に上昇する現象を防止することができる。
【００２８】
次に、図３を参照して、前記の蒸気加減弁開度制御装置１９を組み込んだ本発明のタービン起動制御システムの実施形態について説明する。この図に示すタービン起動制御システム１は、説明を簡便にするために、蒸気加減弁開度制御装置１９を組み込み、当該装置１９にタービン制御装置１０からの弁開度減指令信号１８および回転数検出器２７からのタービン実回転数信号１７が入力されるようにした以外は、その基本構成は図５に示す制御システムと同様としている。この弁開度減指令信号１８は、タービンの弁切替時にのみタービン制御装置１０から発せられ、弁切替が完了し、タービン２５が定常運転に移行した後は、タービン制御装置１０内部でこの信号１８の出力が停止され、調速装置に対して直接制御信号１３が発せられるようになっている。なお、この図に示す蒸気加減弁開度制御装置１９としては、図１または図２に示した本発明の実施形態などが好適に使用できるので、その構成などについての重複した説明は省略する。
【００２９】
本発明の蒸気タービン起動制御システム１は、主蒸気管２２に設置された主蒸気止め弁２３は、これを駆動して弁開度を制御する制御装置１２を備えている。また、主蒸気管２２において主蒸気止め弁２３の後流に直列に設置された蒸気加減弁２４は、当該本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９および調速装置１５を備えている。本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９および調速装置１５には、蒸気タービン２５の回転軸に設けられた回転数検出器２７から実回転数信号が信号線１６、１７によってそれぞれ入力されるようになっている。ＭＳＶ弁２３の制御部１２および蒸気加減弁開度制御装置１９の上位には、タービン起動制御装置１０が設置され、当該タービン起動制御装置１０によって前記２つの弁の開度制御が行われる。なお、本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９は、タービン起動制御装置１０内に内蔵されていてもよい。
【００３０】
回転数検出器２７としては、公知の装置、例えば、速度発電機やパルス式回転計などが好適に使用できる。また、機械油圧式ガバナに付属するガバナインペラーを用いることもできる。このガバナインペラーを回転数検出器として用いる場合、必要であれば、油圧を圧電変換器により電気信号に変換して、この電気信号をタービン実回転数信号とすることもできる。
【００３１】
所定のタービン起動準備が完了した後、ターニング運転状態とされたタービン２５に蒸気の送気が開始される。このタービン起動時には、タービン起動制御装置１０から弁開度を全開にする弁開度制御指令信号１８が調速装置１５に対して出力され、この調速装置１５によってＧＯＶ弁２４の開度は全開とされる。その一方、ＭＳＶ弁２３に対しては、起動時全閉状態から所定の起動スケジュールに従い弁開度制御指令信号１１が別途発せられ、徐々に主蒸気止め弁２３の開度を増加していく。
【００３２】
タービンが規定回転数（定格回転数）に達した後、弁開度制御を主蒸気止め弁２３から蒸気加減弁２４に切替える弁切替が行われる。この弁切替によって、タービン２５内では蒸気は全周噴射から部分噴射に切り替えられる。弁切替時には、まずタービン起動制御装置１０から本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９に対して弁開度減指令信号１８が発せられる。
【００３３】
本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９では、この弁開度減指令信号１８の入力を受けてタービンの目標回転数と実回転数の偏差を発生させ、この偏差が予め設定した条件を具備する間は、この弁開度減指令信号１４を調速装置１５に対して出力する。調速装置１５では、蒸気加減弁開度制御装置１９から出力された弁開度減指令信号１４の入力を受けてＧＯＶ弁２４を絞る方向に駆動させ、その開度を絞っていく。蒸気加減弁開度制御装置１９において前記回転数の条件を具備しなくなった場合には、弁開度減指令信号１４の出力は停止される。
【００３４】
タービン起動制御装置１０から弁開度減指令信号１３が出力され、タービン２５の実回転数が下がり始めた後、所定のタイミングでタービン起動制御装置１０はＭＳＶ弁２３の制御部に対してＭＳＶ弁２３を全開とする弁開度指令信号１１を出力する。ＭＳＶ弁２３の制御装置１２では、この弁開度指令信号１１の入力を受けてＭＳＶ弁２３の開度を全開とするようにＭＳＶ弁２３を駆動させる。
【００３５】
これらの弁開度の制御により、弁切替時にタービン２５の実回転数は、前記回転数の条件設定によって規定回転数である定格回転数よりも僅かに低い回転数で駆動されることとなる。
【００３６】
以上説明したように、本発明の蒸気加減弁開度制御装置、およびこれを組み込んだ本発明のタービン起動制御システムによれば、従来の調速装置のようにＧＯＶ弁の開度をその無負荷規定位置まで機械的に絞る方式と比べてタービンの規定回転数を超える回転数上昇といった問題が生じず、その結果、タービン内部の一部の部材の局所的な加熱による過大な応力の発生といった弊害が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の蒸気加減弁開度制御装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の蒸気加減弁開度制御装置の別の実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明のタービン起動制御システムの一実施形態を示す図である。
【図４】本発明のタービン起動制御システムを稼動した場合の弁切替時におけるＭＳＶ弁およびＧＯＶ弁の開度およびタービン回転数の関係を示す図である。
【図５】従来のタービン起動制御システムの一例を示す図である。
【図６】従来の弁切替時におけるＭＳＶ弁およびＧＯＶ弁の開度およびタービン回転数の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 本発明のタービン起動制御システム
２ 従来のタービン起動制御システム
１０ タービン起動制御装置
１１ 主蒸気止め弁開度制御指令信号
１２ 主蒸気止め弁開度制御装置
１３ ガバナランバック信号
１４ 弁開度減指令信号
１５ 調速装置（ガバナ）
１８、１８ａ 弁開度制御指令信号
１９ 蒸気加減弁開度制御装置
２２ 主蒸気管
２３ 主蒸気止め弁
２４ 蒸気加減弁
２５ 蒸気タービン
２６ 発電機
２７ 回転数検出器
３０ 目標回転数信号発生手段
３１ ホールド回路
３２ 減算器
３３ 定数発生手段
３４ 目標回転数信号
３５ ＡＮＤ条件スイッチング回路
３６ 目標回転数信号
３７ 減算器
３８ 偏差信号
３９ 条件設定判定回路
４１ ＡＮＤ条件スイッチング回路
４２ スイッチ手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン起動後の弁切替時に蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇するのを防止し、蒸気加減弁の開度を制御するのに適した蒸気加減弁開度制御装置、および該蒸気加減弁開度制御装置が組み込まれた蒸気タービン起動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所などの蒸気タービンを有する発電プラントでは、蒸気発生器で発生した所定の圧力を有する蒸気は、主蒸気止め弁（以下、ＭＳＶ弁ということがある。）とその後流に直列に配置された蒸気加減弁（以下、ＧＯＶ弁ということがある。）とを備える主蒸気管を通してタービンに送気され、タービンおよび当該タービンの軸に直結された発電機を駆動して発電するように構成されている。
【０００３】
図５は、火力発電所における一般的な蒸気タービン（以下、単にタービンという。）の起動制御システムの一例を示す図である。この図に示すタービンの起動制御システム２は、タービン２５に通じる主蒸気管２２に設けられたＭＳＶ弁２３およびＧＯＶ弁２４と、タービン起動制御装置１０と、ＭＳＶ弁２３の駆動および開度制御を行う主蒸気止め弁制御装置１２と、ＧＯＶ弁２４の駆動および開度制御を行う調速装置１５と、当該調速装置１５に付属する回転検出器２７とから構成されている。なお、ＧＯＶ弁２４は、タービン２５の周辺に複数台設置され、これらは順次開度制御されるように構成されているため、図４では、複数台のうちの1台のみを示している。
【０００４】
タービン起動制御装置１０は、不図示の自動昇速装置（ＤＡＣＡ制御装置）および自動弁切替装置などを含んでいる。このタービン起動制御装置１０からは、主蒸気止め弁制御装置１２および調速装置１５に対して弁開度制御指令信号１１、１３がそれぞれ出力される。ここで、弁開度制御指令信号１１、１３は、ＭＳＶ弁２３およびＧＯＶ弁２４の開度を増方向または減方向に制御するための指令信号である。本明細書では、特に弁開度制御指令信号１３について、ＧＯＶ弁の開度を減方向に駆動させる指令信号を「弁開度減指令信号１３」と呼ぶこととしている。なお、図５では、各弁の開度検出器および弁開度フィードバック信号を図示していないが、通常弁開度の計測に使用されるすべり抵抗器や差動トランスなどが設けられ、開度検出器からタービン起動制御装置１０に弁開度フィードバック信号が出力されているものとする。
【０００５】
調速装置１５は、主ガバナおよび負荷制限器など（いずれも不図示）を備える機械油圧式ガバナであり、タービン起動時や負荷の急変時に前記弁開度制御指令信号１３によってＧＯＶ弁２４の開度を増減させるように制御するとともに、タービンの定常運転状態では負荷に応じてＧＯＶ弁２４の開度を制御することによってタービン２５への蒸気流入量を自動的に制御してタービン２５の回転数を負荷の変動に係らず一定の範囲内に維持する装置である。
【０００６】
タービン２５を起動する場合、タービン２５がターニング運転状態であり、ＧＯＶ弁２４全開、ＭＳＶ弁２３全閉などの所定の条件が具備され起動準備が完了したところで、タービン起動制御装置１０からＭＳＶ弁２３の制御装置１２に対して弁開度制御指令信号１１が出力される。この弁開度制御指令信号１１の入力を受けて、主蒸気止め弁制御装置１２はＭＳＶ弁２３を開き、これによってタービン２５への蒸気発生器（不図示）からの蒸気の送気が開始され、タービン２５内では、当該蒸気が全周噴射され、各部材を加温していく。また、主蒸気止め弁制御装置１２は、ＭＳＶ弁２３の開度を制御し、規定回転数に達するまでタービン２５を一定の昇速率で回転駆動させる。
【０００７】
タービン２５の回転数が規定回転数に達した後に、ＭＳＶ弁２３の開度制御による絞り調速（全周噴射）からＧＯＶ弁２４の開度制御によるノズル締め切り調速（部分噴射）に切り替える弁切替が行われる。この弁切替においては、タービン起動制御装置１０からＧＯＶ弁２４の調速装置１５に対して弁開度減指令信号１３が出力され、当該指令信号１３の入力を受けてＧＯＶ弁２４は無負荷規定位置までその開度が絞り込まれる。その後、タービン起動制御装置１０から主蒸気止め弁制御装置１２に対してＭＳＶ弁を全開とするように弁開度制御指令信号１１が発信され、当該指令信号１１の入力を受けてＭＳＶ弁２３の開度が全開となったところで、それ以降調速装置１５によるＧＯＶ弁２４の開度制御による部分噴射が開始される。通常、この段階でタービン発電機２６は電力系統に併入され、送電が開始される。
【特許文献１】特開平５−２８８００５号公報
【特許文献２】特開平８−２６６０９５号公報
【特許文献３】特開平５−１９５７１３号公報
【特許文献４】特開平５−１９５７０８号公報
【特許文献５】特開平６−８１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このような従来の弁切替の制御では、弁開度減指令信号が停止される無負荷規定位置は調速装置の位置検出によって機械的に規定されるものであることから、タービンの規定回転数（通常、定格回転数）に相当するＧＯＶ弁の開度と実際の開度との間に微妙なずれが生じ、その結果蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇することがあった。例えば、２極の発電機に直結されたタービンの場合、規定回転数である定格回転数３６００ｒｐｍに対して、実際の蒸気タービンの回転数は３６３０〜３６４０ｒｐｍに達し、回転数が３０〜４０ｒｐｍだけ上昇していた（図７参照）。このように流入する蒸気量が増加しタービン回転数が上昇することで、タービン内の蒸気流入部周辺などの一部の部材に過大な応力がかかる危険性があった。
【０００９】
そこで、本発明は、タービン起動後の弁切換時に蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇しないように蒸気加減弁の弁開度を制御して蒸気タービンへの蒸気の流入量を抑えることができる蒸気加減弁開度制御装置、ならびに当該制御装置を組み込んだ蒸気タービン起動制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の蒸気加減弁開度制御装置は、蒸気タービンの回転数が規定回転数に達した後の弁切替時に蒸気加減弁の弁開度を全開から絞り方向に制御する制御装置であって、前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数信号を発生させる目標回転数信号発生手段と、前記蒸気加減弁への弁開度減指令信号および蒸気タービンの実回転数信号の入力を受けて当該実回転数信号と前記目標回転数信号との偏差を発生させてこれを偏差信号として出力する偏差発生手段と、前記出力された偏差信号が所定の条件を具備する場合に前記弁開度減指令信号を前記蒸気加減弁の開度制御を行う調速装置に対して出力するスイッチ手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１１】
前記目標回転数信号発生手段は、これに直接前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数を適宜設定することで、その設定値に相当する電気信号を目標回転数信号として発生させ、または当該目標回転数信号発生手段に入力されたタービンの実回転数（例えば規定回転数）信号を弁開度減指令信号が入力された時点で一定に保持しておき、この保持された実回転数から予め適宜設定された低減させるべき回転数を減算することで目標回転数信号として発生させる機能を備えたものなどとすることができる。
【００１２】
前記減算器は、このように設定された目標回転数と実回転数との偏差を発生させ、これを偏差信号として出力する。この偏差信号が０となるまで前記弁開度減指令信号を直接前記調速装置に出力することも可能であるが、本発明においては、前記スイッチ手段を設け、これに含まれる条件設定判定手段で前記偏差信号を受け、当該手段に予め設定された所定の条件に対する偏差信号の具備不備を判定することによって当該手段から前記調速装置に前記弁開度減指令信号の出力または停止を行うように構成している。
【００１３】
前記条件は、前記実回転数と前記目標回転数との差の範囲内で適宜設定可能な回転数以上とすることができる。すなわち、前記スイッチ手段は、前記減算器から出力される偏差信号が設定された条件を具備する間は弁開度減指令信号を前記調速装置に対して出力し、前記条件を満たさなくなったところで、弁開度減指令信号の出力を停止するようにする。
【００１４】
前記調速装置には電気油圧式、デジタル電気油圧式、機械油圧式などが含まれるが、このうち、本発明の蒸気加減弁開度制御装置における調速装置は機械油圧式であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の蒸気タービン回転数制御装置は、蒸気タービン起動後の主蒸気止め弁から蒸気加減弁に開度制御を切り替える弁切替時における蒸気タービンの回転数を制御する回転数制御装置であって、前記蒸気加減弁の弁開度減指令信号および前記主蒸気止め弁の弁開度全開指令信号を発生する弁開度指令信号発生手段と、前記蒸気加減弁開度制御装置と、前記弁開度全開指令信号の入力を受けて前記主蒸気止め弁の弁開度を全開に制御する主蒸気止め弁の制御装置とを備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の蒸気加減弁開度制御装置および当該装置を組み込んだ蒸気タービン回転数制御装置によれば、蒸気タービンの実回転数と目標回転数との偏差が規定回転数以下の所定の回転数値となるまでＧＯＶ弁の開度減信号をＧＯＶ弁制御装置に対して出力することが可能となるので、従来のように弁切換時に蒸気タービンの実回転数が規定回転数を超えて上昇することがなく、その結果蒸気タービン内の蒸気流入部周辺などの一部の部材の急加熱による過大な応力の発生などの弊害を未然に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１および図２を参照して本発明の蒸気加減弁開度制御装置について説明するが、本発明はこれらの図に示す実施形態に限定されない。なお、これらの図に示す実施形態の蒸気加減弁開度制御装置の入出力信号および内部の信号は、いずれもアナログでもデジタルでもよいが、以下ではアナログ信号の場合について説明する。また、これらの各図では、同一または共通の各部については同一の符号を用い、以下では重複した説明は省略している。
【００１８】
図１は、蒸気加減弁開度制御装置の一実施形態を示す構成図である。この図において、蒸気加減弁開度制御装置１９は、目標回転数信号発生手段３０、ＡＮＤ条件スイッチング回路３５、減算器３７、条件設定判定手段３９およびＡＮＤ条件スイッチング回路４１を備えており、条件設定判定手段３９とＡＮＤ条件スイッチング回路４１とは、スイッチ手段３８を構成している。この蒸気加減弁開度制御装置１９には、弁開度減指令信号１８およびタービン実回転数信号１７が入力される。弁開度減指令信号１８は、当該制御装置１９内の２つのＡＮＤ条件スイッチング回路３５、４１にそれぞれ供給されている。
【００１９】
目標回転数信号発生手段３０は、これに直接目標回転数を設定することができ、当該設定値に対応する一定信号を出力するよう機能するものである。このような機能を備えた公知の機器または機器の組み合わせをこの手段として用いることができる。
【００２０】
前記目標回転数としては、タービンの規定回転数よりも相対的に小さい値が適宜設定される。例えば、タービンに２極の発電機が直結されている場合、規定回転数（定格回転数）３６００ｒｐｍよりも低い回転数として、約３５５０〜３５９０ｒｐｍ程度を設定するのがよい。この目標回転数は、ＧＯＶ弁の仕様、蒸気流量の変動、タービンの形式などによっては前記数値範囲を超えて設定することができる。
【００２１】
また、スイッチ手段３８に含まれる条件設定判定手段３９は、ＡＮＤ条件スイッチング回路３５から出力された偏差信号３８の大きさが当該手段３９に設定された条件を具備する間は入力信号（弁開度減指令信号）をそのまま出力し、条件不備となった場合に当該信号の出力を停止するように機能するものである。出力される弁開度減指令信号は、必要に応じて適宜増幅することができる。このような機能を備えた公知の機器または機器の組み合わせをこの手段として用いることができる。
【００２２】
前記条件は、前記規定回転数と前記目標回転数との差の範囲内の所定の回転数以上と設定することができる。この所定の回転数としては、ＧＯＶ弁２４の開度を絞り方向に制御する間のタービン２５の回転数の変動などを考慮して、前記差の範囲内で予め適宜設定でき、約５〜２０ｒｐｍに設定するのが好ましい。
【００２３】
本実施形態では、目標回転数信号発生手段３０から出力された目標回転数信号は弁開度減指令信号１８の入力を条件として、ＡＮＤ条件スイッチング回路３５から減算器３７に出力される。一方、タービン実回転数信号１７は、減算器３７に入力される。減算器３７では、これら２つの信号間の偏差（タービン実回転数と目標回転数との差に相当）が求められ、これが偏差信号として条件設定判定手段３９に出力される。条件設定判定手段３９では、この偏差信号が前記条件を具備するか否かが判定され、具備する間、出力信号がＡＮＤ条件スイッチング回路４１に出力され、不備の場合には前記信号は出力されない。ＡＮＤ条件スイッチング回路４１では、弁開度減指令信号１８ａおよび前記条件具備の場合の出力信号４０の２つの信号の入力を条件として、弁開度減指令信号１４が出力される。
【００２４】
図２は、本発明の蒸気加減弁開度制御装置の実施形態の別の例を示す構成図である。この図に示す実施形態では、
（１）タービン実回転数信号１７は、信号ホールド回路３１、減算器３２および低減回転数信号発生手段３３から構成される目標回転数発生手段３０に入力され、信号ホールド回路３１にて一定に保持された状態で出力され、また低減回転数信号発生手段３３からの出力信号が減算される点、および
（２）タービン実回転数信号１７は、前記信号ホールド回路３１に入力されるとともに、その前流において分岐され（分岐されたタービン実回転数信号に符号１７ａを付している）、減算器３７に入力される点が、図１に示す実施形態と相違しており、それ以外については本質的に変わることころはない。
【００２５】
タービン実回転数信号１７が信号ホールド回路３１に入力されると、当該信号は一定に保持された状態で減算器３２に出力される。低減回転数信号発生手段３３では、この一定に保持された実回転数信号に対して低減すべき回転数を適宜設定可能とされ、当該回転数に相当する一定信号が減算器３２に出力される。この低減させるべき回転数は、通常、約１０〜５０ｒｐｍ、好ましくは１０〜３０ｒｐｍの間で適宜設定される。この低減回転数信号発生手段３３としては、前記のような機能を果たすものであれば、公知の機器または機器の組み合わせをこの手段として用いることができる。減算器３２では、タービン実回転数信号１７から低減回転数信号発生手段３３からの出力信号が減算され、その結果が目標回転数信号３４としてＡＮＤ条件スイッチング回路３５に出力される。
【００２６】
ＡＮＤ条件スイッチング回路３５では、これに目標回転数信号３４とともに弁開度減指令信号１８が入力されると、これらの2つの信号の入力を条件として弁開度減指令信号３６がそのまま減算器３７に出力される。一方、タービン実回転数信号１７は、目標回転数信号発生手段３０において分岐され、減算器３７に入力される。減算器３７では、タービン回転数信号１７から目標回転数信号が減算され、その結果が偏差信号として条件設定判定手段３９に出力される。条件設定判定手段３９では、図１に示した実施形態と同様に、入力された偏差信号が予め設定された条件を具備するか否かが判定され、この条件を具備している間、ＡＮＤ条件スイッチング回路４１に対して条件具備信号４０を出力する。この条件具備信号４０の入力を受けたＡＮＤ条件スイッチング回路４１では、当該信号４０と弁開度減指令信号１８ａとがいずれも入力されたことを条件として、弁開度減指令信号１８ａをそのまま、または必要に応じて増幅して出力する（符号１４）。
【００２７】
このように、本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９は、タービンの実回転数について所望の偏差を発生させ、当該偏差がタービンの規定回転数よりも低い所定の条件を具備する間は、弁開度減指令信号１４を出力し、前記条件を不備しなくなった場合に弁開度減指令信号の出力を停止するようにしている。このような構成の蒸気加減弁開度制御装置１９を調速装置の前流に設けることで、弁切換時にタービン回転数がその規定回転数以上に上昇する現象を防止することができる。
【００２８】
次に、図３を参照して、前記の蒸気加減弁開度制御装置１９を組み込んだ本発明のタービン起動制御システムの実施形態について説明する。この図に示すタービン起動制御システム１は、説明を簡便にするために、蒸気加減弁開度制御装置１９を組み込み、当該装置１９にタービン制御装置１０からの弁開度減指令信号１８および回転数検出器２７からのタービン実回転数信号１７が入力されるようにした以外は、その基本構成は図５に示す制御システムと同様としている。この弁開度減指令信号１８は、タービンの弁切替時にのみタービン制御装置１０から発せられ、弁切替が完了し、タービン２５が定常運転に移行した後は、タービン制御装置１０内部でこの信号１８の出力が停止され、調速装置に対して直接制御信号１３が発せられるようになっている。なお、この図に示す蒸気加減弁開度制御装置１９としては、図１または図２に示した本発明の実施形態などが好適に使用できるので、その構成などについての重複した説明は省略する。
【００２９】
本発明の蒸気タービン起動制御システム１は、主蒸気管２２に設置された主蒸気止め弁２３は、これを駆動して弁開度を制御する制御装置１２を備えている。また、主蒸気管２２において主蒸気止め弁２３の後流に直列に設置された蒸気加減弁２４は、当該本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９および調速装置１５を備えている。本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９および調速装置１５には、蒸気タービン２５の回転軸に設けられた回転数検出器２７から実回転数信号が信号線１６、１７によってそれぞれ入力されるようになっている。ＭＳＶ弁２３の制御部１２および蒸気加減弁開度制御装置１９の上位には、タービン起動制御装置１０が設置され、当該タービン起動制御装置１０によって前記２つの弁の開度制御が行われる。なお、本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９は、タービン起動制御装置１０内に内蔵されていてもよい。
【００３０】
回転数検出器２７としては、公知の装置、例えば、速度発電機やパルス式回転計などが好適に使用できる。また、機械油圧式ガバナに付属するガバナインペラーを用いることもできる。このガバナインペラーを回転数検出器として用いる場合、必要であれば、油圧を圧電変換器により電気信号に変換して、この電気信号をタービン実回転数信号とすることもできる。
【００３１】
所定のタービン起動準備が完了した後、ターニング運転状態とされたタービン２５に蒸気の送気が開始される。このタービン起動時には、タービン起動制御装置１０から弁開度を全開にする弁開度制御指令信号１８が調速装置１５に対して出力され、この調速装置１５によってＧＯＶ弁２４の開度は全開とされる。その一方、ＭＳＶ弁２３に対しては、起動時全閉状態から所定の起動スケジュールに従い弁開度制御指令信号１１が別途発せられ、徐々に主蒸気止め弁２３の開度を増加していく。
【００３２】
タービンが規定回転数（定格回転数）に達した後、弁開度制御を主蒸気止め弁２３から蒸気加減弁２４に切替える弁切替が行われる。この弁切替によって、タービン２５内では蒸気は全周噴射から部分噴射に切り替えられる。弁切替時には、まずタービン起動制御装置１０から本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９に対して弁開度減指令信号１８が発せられる。
【００３３】
本発明の蒸気加減弁開度制御装置１９では、この弁開度減指令信号１８の入力を受けてタービンの目標回転数と実回転数の偏差を発生させ、この偏差が予め設定した条件を具備する間は、この弁開度減指令信号１４を調速装置１５に対して出力する。調速装置１５では、蒸気加減弁開度制御装置１９から出力された弁開度減指令信号１４の入力を受けてＧＯＶ弁２４を絞る方向に駆動させ、その開度を絞っていく。蒸気加減弁開度制御装置１９において前記回転数の条件を具備しなくなった場合には、弁開度減指令信号１４の出力は停止される。
【００３４】
タービン起動制御装置１０から弁開度減指令信号１３が出力され、タービン２５の実回転数が下がり始めた後、所定のタイミングでタービン起動制御装置１０はＭＳＶ弁２３の制御部に対してＭＳＶ弁２３を全開とする弁開度指令信号１１を出力する。ＭＳＶ弁２３の制御装置１２では、この弁開度指令信号１１の入力を受けてＭＳＶ弁２３の開度を全開とするようにＭＳＶ弁２３を駆動させる。
【００３５】
これらの弁開度の制御により、弁切替時にタービン２５の実回転数は、前記回転数の条件設定によって規定回転数である定格回転数よりも僅かに低い回転数で駆動されることとなる。
【００３６】
以上説明したように、本発明の蒸気加減弁開度制御装置、およびこれを組み込んだ本発明のタービン起動制御システムによれば、従来の調速装置のようにＧＯＶ弁の開度をその無負荷規定位置まで機械的に絞る方式と比べてタービンの規定回転数を超える回転数上昇といった問題が生じず、その結果、タービン内部の一部の部材の局所的な加熱による過大な応力の発生といった弊害が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の蒸気加減弁開度制御装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の蒸気加減弁開度制御装置の別の実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明のタービン起動制御システムの一実施形態を示す図である。
【図４】本発明のタービン起動制御システムを稼動した場合の弁切替時におけるＭＳＶ弁およびＧＯＶ弁の開度およびタービン回転数の関係を示す図である。
【図５】従来のタービン起動制御システムの一例を示す図である。
【図６】従来の弁切替時におけるＭＳＶ弁およびＧＯＶ弁の開度およびタービン回転数の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 本発明のタービン起動制御システム
２ 従来のタービン起動制御システム
１０ タービン起動制御装置
１１ 主蒸気止め弁開度制御指令信号
１２ 主蒸気止め弁開度制御装置
１３ ガバナランバック信号
１４ 弁開度減指令信号
１５ 調速装置（ガバナ）
１８、１８ａ 弁開度制御指令信号
１９ 蒸気加減弁開度制御装置
２２ 主蒸気管
２３ 主蒸気止め弁
２４ 蒸気加減弁
２５ 蒸気タービン
２６ 発電機
２７ 回転数検出器
３０ 目標回転数信号発生手段
３１ ホールド回路
３２ 減算器
３３ 定数発生手段
３４ 目標回転数信号
３５ ＡＮＤ条件スイッチング回路
３６ 目標回転数信号
３７ 減算器
３８ 偏差信号
３９ 条件設定判定回路
４１ ＡＮＤ条件スイッチング回路
４２ スイッチ手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの回転数が規定回転数に達した後の弁切替時に蒸気加減弁の弁開度を全開から絞り方向に制御する制御装置であって、前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数信号を発生させる目標回転数信号発生手段と、前記蒸気加減弁への弁開度減指令信号および蒸気タービンの実回転数信号の入力を受けて当該実回転数信号と前記目標回転数信号との偏差を発生させてこれを偏差信号として出力する偏差発生手段と、前記出力された偏差信号が所定の条件を具備する場合に前記弁開度減指令信号を前記蒸気加減弁の開度制御を行う調速装置に対して出力するスイッチ手段とを備えてなることを特徴とする蒸気加減弁開度制御装置。
【請求項２】
前記目標回転数信号発生手段は、これに前記実回転数信号および前記弁開度減指令信号が入力され、前記弁開度減指令信号が入力された時点での前記実回転数信号を一定に保持しておき、この保持された実回転数信号から予め適宜設定された低減回転数信号を減算して目標回転数信号として出力するものである請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記条件は、前記規定回転数と前記目標回転数との差の範囲内で適宜設定可能な回転数以上とされる請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記調速装置は、機械油圧式ガバナである請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
蒸気タービン起動後の主蒸気止め弁から蒸気加減弁に開度制御を切り替える弁切替時における蒸気タービンの回転数を制御する起動制御システムであって、前記蒸気加減弁の弁開度減指令信号および前記主蒸気止め弁の弁開度全開指令信号を発生する弁開度指令信号発生手段と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸気加減弁開度制御装置と、前記弁開度全開指令信号の入力を受けて前記主蒸気止め弁の弁開度を全開に制御する主蒸気止め弁の制御装置とを備えてなることを特徴とする蒸気タービン起動制御システム。
【請求項１】
蒸気タービンの回転数が規定回転数に達した後の弁切替時に蒸気加減弁の弁開度を全開から絞り方向に制御する制御装置であって、前記規定回転数よりも相対的に小さい目標回転数信号を発生させる目標回転数信号発生手段と、前記蒸気加減弁への弁開度減指令信号および蒸気タービンの実回転数信号の入力を受けて当該実回転数信号と前記目標回転数信号との偏差を発生させてこれを偏差信号として出力する偏差発生手段と、前記出力された偏差信号が所定の条件を具備する場合に前記弁開度減指令信号を前記蒸気加減弁の開度制御を行う調速装置に対して出力するスイッチ手段とを備えてなることを特徴とする蒸気加減弁開度制御装置。
【請求項２】
前記目標回転数信号発生手段は、これに前記実回転数信号および前記弁開度減指令信号が入力され、前記弁開度減指令信号が入力された時点での前記実回転数信号を一定に保持しておき、この保持された実回転数信号から予め適宜設定された低減回転数信号を減算して目標回転数信号として出力するものである請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記条件は、前記規定回転数と前記目標回転数との差の範囲内で適宜設定可能な回転数以上とされる請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記調速装置は、機械油圧式ガバナである請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
蒸気タービン起動後の主蒸気止め弁から蒸気加減弁に開度制御を切り替える弁切替時における蒸気タービンの回転数を制御する起動制御システムであって、前記蒸気加減弁の弁開度減指令信号および前記主蒸気止め弁の弁開度全開指令信号を発生する弁開度指令信号発生手段と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸気加減弁開度制御装置と、前記弁開度全開指令信号の入力を受けて前記主蒸気止め弁の弁開度を全開に制御する主蒸気止め弁の制御装置とを備えてなることを特徴とする蒸気タービン起動制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４７１０４（Ｐ２００９−４７１０４Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１５１２９（Ｐ２００７−２１５１２９）
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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