(57)【要約】【課題】供給蒸気源の切り替え中に、蒸気ヘッダ内の蒸気圧をより安定化させる。【解決手段】本実施形態によれば、調節弁制御装置は、蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第１蒸気配管の流量を調整する第１調節弁と、前記蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第２蒸気配管の流量を調整する第２調節弁とを制御する調節弁制御装置であって、前記蒸気ヘッダ内の第１目標蒸気圧力と、測定された前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力との圧力差を小さくするように前記第１調節弁の開度の制御を行う第１制御部と、蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値以上である場合に第２調節弁の開度を減らす制御を行い、蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値よりも低下した場合に第２調節弁の開度を維持する制御を行う第２制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第１蒸気配管の流量を調節する第１調節弁と、前記蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第２蒸気配管の流量を調節する第２調節弁とを制御する調節弁制御装置であって、
前記蒸気ヘッダ内の第１目標蒸気圧力と、前記蒸気ヘッダ内の測定された蒸気圧力との偏差を小さくするように前記第１調節弁の開度の制御を行う第１制御部と、
前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値以上である場合に前記第２調節弁の開度を減らす制御を行い、前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が前記所定値よりも低下した場合に前記第２調節弁の開度を維持する制御を行う第２制御部と、
を備える、調節弁制御装置。
【請求項２】
前記第１制御部は、前記偏差が大きくなるに従い前記第１調節弁の開度の時間あたりの変化量を大きくするフィードバック制御を行い、
前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値よりも低下した場合に、前記第１目標蒸気圧力を大きくする、請求項１に記載の調節弁制御装置。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が前記所定値よりも低下した場合に、前記第１調節弁の開度を所定値上げる、請求項１又は２に記載の調節弁制御装置。
【請求項４】
前記第１制御部は、前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値よりも低下した状態が所定の時間以上の継続をした場合に前記第１調節弁の開度を所定値上げる、請求項３に記載の調節弁制御装置。
【請求項５】
前記第１制御部は、前記第１調節弁を閉状態から開状態にする場合であり、且つ前記第２調節弁が閉状態になるまでの前記第１調節弁における開度の時間あたりの変化量を、前記第２調節弁に閉状態を維持させる場合の前記第１調節弁における開度の時間あたりの変化量よりも大きくする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の調節弁制御装置。
【請求項６】
前記第１制御部は、前記第１調節弁を閉状態から開状態にする場合であり、且つ前記第２調節弁が閉状態になるまで、前記蒸気ヘッダ内に流入する総蒸気量を一定にする制御を前記第１調節弁に対して更に行う、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の調節弁制御装置。
【請求項７】
前記第２制御部は、第１目標蒸気圧力よりも圧力値の低い第２目標蒸気圧力よりも前記蒸気ヘッダ内の測定された蒸気圧力が高い場合に前記第２調節弁の開度を減らさせるフィードバック制御を行い、前記第２目標蒸気圧力よりも前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が低くなると前記第２調節弁の開度を維持する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の調節弁制御装置。  
【請求項８】
前記第１制御部は、前記第１目標蒸気圧力よりも前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が高くなると前記第１調節弁の開度を維持する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の調節弁制御装置。
【請求項９】
蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第１蒸気配管の流量を調整する第１調節弁と、前記蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第２蒸気配管の流量を調整する第２調節弁とを制御する調節弁の制御方法であって、
前記蒸気ヘッダ内の第１目標蒸気圧力と、前記蒸気ヘッダ内の測定された蒸気圧力との偏差を小さくするように前記第１調節弁の開度の制御を行う第１制御工程と、
前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値以上である場合に前記第２調節弁の開度を減らす制御を行い、前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が前記所定値よりも低下した場合に前記第２調節弁の開度を維持する制御を行う第２制御工程と、
を備える、調節弁の制御方法。
【請求項１０】
蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第１蒸気配管の流量を調整する第１調節弁と、
前記蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第２蒸気配管の流量を調整する第２調節弁と、
前記第１調節弁と前記第２調節弁とを制御する調節弁制御装置と、を備える蒸気圧調節システムであって、
前記調節弁制御装置は、
前記蒸気ヘッダ内の第１目標蒸気圧力と、前記蒸気ヘッダ内の測定された蒸気圧力との偏差を小さくするように前記第１調節弁の開度の制御を行う第１制御部と、
前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値以上である場合に前記第２調節弁の開度を減らす制御を行い、前記蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が前記所定値よりも低下した場合に前記第２調節弁の開度を維持する制御を行う第２制御部と、
を有する、蒸気圧調節システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、調節弁制御装置、調節弁の制御方法、及び蒸気圧調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントでは、二つの蒸気配管が蒸気ヘッダで合流される系統がある。この系統では、発電プラントの状況に応じて、蒸気供給源からの蒸気を供給するこれらの蒸気配管を切り替えることが行われる。例えば、火力発電プラントでは蒸気タービングランド部のシールや給水の脱気などに蒸気ヘッダから補助蒸気が供給されている。この火力プラントの起動時には、自缶蒸気配管から蒸気が供給されないので、他缶蒸気配管から供給される所内ボイラーや運転中の他ブロックからの蒸気が蒸気ヘッダから供給されている。
【０００３】
一方で、火力発電プラントの起動過程で蒸気条件が確立すると、タービン抽気配管等から蒸気が供給される自缶蒸気配管を蒸気源とするように調節弁が制御され、自缶蒸気配管に切り替えられる。逆に火力発電プラントの停止時には、自缶蒸気配管から蒸気を供給できなくなるため、蒸気源を自缶蒸気配管から他缶蒸気配管へ切り替えられる。また、トリップや負荷遮断などでタービン抽気配管からの蒸気源がなくなる時も、他缶蒸気配管へ切り替える必要がある。
【０００４】
このように、二つの蒸気配管が蒸気ヘッダで合流し、プラント運転状況によって選択された蒸気配管から、下流側に蒸気が供給される。自缶の蒸気供給源へと切り替わる条件が成立すると、それまで蒸気供給源として選択されていた他缶蒸気配管の調節弁は、アウトサービス側の調節弁として、中間開度から全閉動作をする。一方で、蒸気供給源として新たに選択された自缶蒸気配管の調節弁は、インサービス側の調節弁として、全閉から開動作をする。このとき、アウトサービス側の調節弁の閉動作にインサービス側の調節弁の開動作が追従できないと、蒸気ヘッダ内の圧力低あるいは蒸気ヘッダ内の圧力高になる。例えば蒸気ヘッダ内の圧力が低くなると必要蒸気量が足りなくなる恐れがある。また、蒸気ヘッダ内の圧力が既定値よりも高くなると、安全弁の動作にいたる場合がある。
【０００５】
このような系統の場合、従来の発電プラントではボリュームタンクや蒸気ヘッダの容量を大きくすることで蒸気配管の切り替え時の圧力変動を抑えている。一方で、ボリュームタンクを省略し、配管容量も小さいコンパクトな系統にすることはコスト面や空間的制約の面でメリットがある。
【０００６】
ところが、コンパクトな系統にしようとすると、蒸気供給源の切り替え中に、蒸気ヘッダ内の蒸気圧がより変動しやすくなり、アウトサービス側とインサービス側の弁動作の調節は不安定となってしまう。例えば蒸気源をより短時間に切り替えるために、アウトサービス側調節弁の閉レートを早め、インサービス側調節弁の開度を大きくすると、蒸気ヘッダ内の蒸気圧の変動により弁がハンチングして制御不能となってしまう恐れがある。逆にアウトサービス側の調節弁の閉レートを遅くし、インサービス側の調節弁の開度を小さくし、制御の安定性を維持させようとすると、蒸気供給源の切り替え時間が長くなってしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−２１４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、蒸気供給源の切り替え中に、蒸気ヘッダ内の蒸気圧をより安定化させることが可能な調節弁制御装置、調節弁の制御方法、及び蒸気圧調節システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態によれば、調節弁制御装置は、蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第１蒸気配管の流量を調整する第１調節弁と、前記蒸気ヘッダ内に蒸気を供給する第２蒸気配管の流量を調整する第２調節弁とを制御する調節弁制御装置であって、前記蒸気ヘッダ内の第１目標蒸気圧力と、前記蒸気ヘッダ内の測定された蒸気圧力との偏差を小さくするように前記第１調節弁の開度の制御を行う第１制御部と、蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値以上である場合に第２調節弁の開度を減らす制御を行い、蒸気ヘッダ内の蒸気圧力が所定値よりも低下した場合に第２調節弁の開度を維持する制御を行う第２制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蒸気供給源の切り替え中に、蒸気ヘッダ内の蒸気圧をより安定化ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蒸気圧調節システム系統構成を示す概略図。
【図２Ａ】第１制御部の構成を説明するブロック図。
【図２Ｂ】第２制御部の構成を説明するブロック図。
【図２Ｃ】関数発生器の出力値の一例を示す図。
【図２Ｄ】第１実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【図３Ａ】第２実施形態に係る第１制御部の構成を説明するブロック図。
【図３Ｂ】第２実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【図４Ａ】第３実施形態に係る第１制御部の構成を説明するブロック図。
【図４Ｂ】第３実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【図５Ａ】第４実施形態に係る第１制御部の構成を説明するブロック図。
【図５Ｂ】第４実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【図６Ａ】第５実施形態に係る第２制御部の構成を説明するブロック図。
【図６Ｂ】第５実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【図７Ａ】第６実施形態に係る第１制御部の構成を説明するブロック図。
【図７Ｂ】第６実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【図８Ａ】第７実施形態に係る第１制御部の構成を説明するブロック図。
【図８Ｂ】第７実施形態に係る第１調整弁と第２調整弁との開度の変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１３】
（第１実施形態実）
まず、図１を用いて蒸気圧調節システム１の全体の系統構成を説明する。図１は、蒸気圧調節システム１系統構成を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、蒸気圧調節システム１は、蒸気ヘッダ内の圧力を調節するシステムであり、第１蒸気配管２と、第１圧力センサ４と、第１前弁６と、第１調整弁８と、第２蒸気配管１０と、第２圧力センサ１２と、第２前弁１４と、第２調整弁１６と、蒸気ヘッダ１８と、第３圧力センサ２０と、下流側蒸気配管２２と、調整弁の制御装置１００とを備えて構成されている。また、調整弁の制御装置１００は、第１調整弁８と第２調整弁１６とを制御する装置であり、第１制御部１００ａと、第２制御部１００ｂとを有している。
【００１５】
第１蒸気配管２は、例えば自缶からの自缶蒸気を供給する蒸気配管である。ここで、自缶とは、例えば自ブロックに配置される蒸気タービンである。例えばこの蒸気タービンには、蒸気ヘッダ１８からタービングランド部のシール用に補助蒸気が供給される。
【００１６】
第１圧力センサ４は、第１蒸気配管２内の蒸気圧を測定し、測定値を調整弁の制御装置１００に送信する。第１前弁６は、第１蒸気配管２と蒸気ヘッダ１８との間に配置される配管内の流路を閉じたり、開いたりする。
【００１７】
第１調整弁８は、第１前弁６と蒸気ヘッダ１８との間の配管に配置されている。第１調整弁８は、配管内の蒸気流量を制御する内弁と、内弁を動かすための駆動部とを有している。この駆動部は、例えばアクチュエータである。
【００１８】
第２蒸気配管１０は、例えば他缶からの他缶蒸気を供給する蒸気配管である。ここで、他缶とは、例えば他ブロックに配置される蒸気タービンである。第２圧力センサ１２は、第１圧力センサ４と同等の構成であり、第２蒸気配管１０内の蒸気圧を測定し、測定値を調整弁の制御装置１００に送信する。第２前弁１４は、第２蒸気配管１０と蒸気ヘッダ１８との間に配置される配管内の流路を閉じたり、開いたりする。
【００１９】
第２調整弁１６は、第２前弁１４と蒸気ヘッダ１８との間の配管に配置されている。第２調整弁１６は、第１調整弁８と同等の構成であり、配管内の蒸気流量を制御する内弁と、内弁を動かすための駆動部とを有している。下流側蒸気配管２２は、蒸気ヘッダ１８から蒸気を供給する配管である。
【００２０】
蒸気ヘッダ１８は、第１蒸気配管２又は第２蒸気配管１０から供給された蒸気を集め、水と蒸気に分離して、蒸気を下流側蒸気配管２２から供給する。
【００２１】
次に、図２Ａに基づき、第１制御部１００ａの詳細な構成を説明する。図２Ａは、第１制御部１００ａの構成を説明するブロック図である。本実施形態では、第１制御部１００ａに関する構成にはａを付し、第２制御部１００ｂに関する構成にはｂを付して、区別する。
【００２２】
図２Ａに示すように、第１制御部１００ａは、蒸気ヘッダ１８の第１目標蒸気圧力ＳＶと、測定された蒸気ヘッダ内の蒸気圧力Ｐとの偏差Ｅを小さくするように第１調整弁８の開度の制御を行う。すなわち、この第１制御部１００ａは、モード切替部１０１ａと、信号発生部１０２ａと、蒸気ヘッダ圧力の受信部１０３ａと、演算器１０４ａと、ＰＩＤコントローラ１０５ａと、信号発生器１０６ａと、信号切替器１０７ａと、を備えて構成されている。
【００２３】
モード切替部１０１ａは、第１供給モードと、第２供給モードと、第１２切替モードと、第２１切替モードとを切り替える。第１供給モードは、第１蒸気配管２から供給される蒸気のみで蒸気ヘッダ１８の圧力を目標蒸気圧力に制御するモードである。第２供給モードは、第２蒸気配管１０から供給される蒸気のみで蒸気ヘッダ１８の圧力を目標蒸気圧力に制御するモードである。
【００２４】
第１２切替モードは、第１供給モードから第２供給モードに切り替える過程の制御を行う切替モードである。すなわち、第１２切替モードは、第１蒸気配管２から第２蒸気配管１０に蒸気を供給する配管を切り替えるモードである。第２１切替モードは、第２供給モードから第１供給モードに切り替える過程の制御を行う切替モードである。すなわち、第２１切替モードは、第２蒸気配管１０から第１蒸気配管２に蒸気を供給する配管を切り替えるモードである。
【００２５】
信号発生部１０２ａは、第１目標蒸気圧力ＳＶを生成し、演算器１０４ａに供給する。蒸気ヘッダ圧力の受信部１０３ａは、第３圧力センサ２０から蒸気ヘッダ１８内の圧力値Ｐを取得し、演算器１０４ａに供給する。演算器１０４ａは、第１目標蒸気圧力ＳＶと蒸気ヘッダ１８内の圧力値Ｐとの偏差Ｅ偏差Ｅと、偏差Ｅの時間積分値と、偏差Ｅの時間微分値とを演算する。
【００２６】
ＰＩＤコントローラ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０５ａは、偏差Ｅに基づき、第１調整弁８の操作量Ｒ１を演算する。ＰＩＤ制御とはフィードバック制御の一種であり、操作量である蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを第１目標蒸気圧力ＳＶに一致させるように操作量Ｒ１を出力する。本実施形態に係る操作量Ｒ１は、例えば第１調整弁８における開度の時間あたりの変化量である。操作量Ｒ１がプラスであれば第１調整弁８の開レートに対応し、操作量Ｒ１がマイナスであれば第１調整弁８の閉レートに対応する。
【００２７】
本実施形態に係るＰＩＤコントローラ１０５ａは、第１目標蒸気圧力ＳＶと蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐとの偏差Ｅが大きくなるほど、操作量Ｒ１を大きくする。すなわち、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、偏差Ｅの係数であるＰゲインにより、第１目標蒸気圧力ＳＶと蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐとの偏差Ｅが大きくなるほど、操作量Ｒ１、すなわち開レートを大きくしている。これにより、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐと第１目標蒸気圧力ＳＶとをより短時間で一致させることが可能となる。また、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、演算器１０４ａが演算する偏差Ｅと、偏差Ｅの時間積分値と、偏差Ｅの時間微分値との割合を適宜変更して制御してもよい。
【００２８】
信号発生器１０６ａは、例えば一定のアナログ信号を出力する。すなわち、この信号発生器１０６ａは、第１調整弁８を一定のレートで閉じさせる、操作量Ｒ２を出力する。
【００２９】
信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１と信号発生器１０７ａからの入力信号Ｒ２とを切り替えて第１調整弁８に出力する。信号切替器１０７ａは、入力されるデジタル信号がＯＮの時とＯＦＦの時とで出力されるアナログ信号を切り替える。より具体的には、信号切替器１０７ａは、モード切替部１０１ａの制御に従い、第１供給モード、第２１切替モードの場合に、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号である操作量Ｒ１を出力し、第１２切替モードの場合に、信号発生器１０７ａからの入力信号である操作量Ｒ２を出力する。一方で、信号切替器１０７ａは、第２供給モードの場合には、いずれの信号も出力しないか、操作量０を出力する。  
【００３０】
次に図２Ｂに基づき、第２制御部１００ｂの詳細な構成を説明する。図２Ｂは、第２制御部１００ｂの構成を説明するブロック図である。図２Ｂに示すように、第２制御部１００ｂは、第２調整弁１６の開度を減少させる制御を行う。また、第１制御部１００ａに関する構成と同等の構成には同等の番号を付して説明を省略する。すなわち、この第２制御部１００ｂは、モード切替部１０１ｂと、信号発生部１０２ｂと、蒸気ヘッダ圧力の受信部１０３ｂと、演算器１０４ｂと、ＰＩＤコントローラ１０５ｂと、信号発生部１０６ｂと、信号切替器１０７ｂと、関数発生器１０８ｂと、変化率制限回路１０９ｂとを備えて構成されている。
【００３１】
関数発生器１０８ｂは、第１目標蒸気圧力ＳＶと蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐとの偏差Ｅに基づく数値を出力する。図２Ｃは、関数発生器１０８ｂの出力値の一例を示す図である。図２Ｃに示すように、関数発生器１０８ｂは、偏差Ｅが規定値以下のときに０を出力し、偏差Ｅが規定値よりも大きいときに、一定値を出力する。
【００３２】
変化率制限回路１０９ｂは、入力されるデジタル信号がＯＮの時に、信号切替器１０７ｂから入力されているアナログ信号に変化率制限を行って出力する。すなわち、この変化率制限回路１０９ｂは、関数発生器１０８ｂの出力値に基づき、信号切替器１０７ｂの出力信号の値に制限をかける。
【００３３】
より具体的には、関数発生器１０８ｂの出力値が０である場合には、信号切替器１０７ｂの出力信号の値を０とする。信号切替器１０７ｂの出力信号が０であれば、第２調整弁１６は駆動せず、開度を維持する。一方で、関数発生器１０８ｂの出力値が一定数である場合には、信号切替器１０７ｂの出力信号の値を出力する。つまり、関数発生器１０８ｂの出力値が一定数であれば、信号発生器１０６ａが出力する操作量Ｒ２を第２調節弁１６に出力する。これにより、第２調節弁１６は閉レートＲ２で内弁を閉じる。
【００３４】
なお、制御装置１００は、例えば、プロセッサにより構成される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：  ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：  ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：  ＣＰＬＤ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：  ＦＰＧＡ）等の回路を意味する。プロセッサは、記憶部に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶部にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。また、複数の独立したプロセッサを組み合わせて制御装置１００を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００３５】
以上が第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１の構成の説明であるが、以下に図２Ｄを参照にしつつ、蒸気圧調節システム１の制御動作について説明する。
【００３６】
図２Ｄは、第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００３７】
プラント状態により、蒸気源切り替え条件が成立する前は、モード切替部１０１ａ及びモード切替部１０１ｂは、第２供給モードとして制御を行う。第２供給モードの場合、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、いずれの信号も出力しないか、操作量０を出力する。これにより、第１調整弁８は、全閉状態を維持する。一方で、第２制御部１００ｂの信号切替器１０７ｂは、ＰＩＤコントローラ１０５ｂからの入力信号Ｒ１を第２調整弁１６に出力する。これにより、蒸気ヘッダ１８の圧力は、第２調整弁１６の開度の調節制御により第１目標蒸気圧力ＳＶに制御される。
【００３８】
次に、プラント状態により、蒸気源切り替え条件が成立すると、モード切替部１０１ａ及びモード切替部１０１ｂは、第２１切替モードとして制御を行う。第２１切替モードの場合、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、図２Ｄの上図に示すように、蒸気ヘッダ１８の圧力が第１目標蒸気圧力ＳＶに近づくように、第１調整弁８の開度を増加させる制御が行われる。
【００３９】
一方で、第２１切替モードの場合、第２調整弁１６側は、全閉する制御ロジックとなる。すなわち、第２制御部１００ｂの信号切替器１０７ｂは、信号発生器１０７ｂからの入力信号Ｒ２を出力する。そして、信号切替器１０７ｂの出力信号の値は、変化率制限回路１０９ｂにより制限がかけられる。図２Ｄの中図、及び下図に示すように、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値よりも大きければ、変化率制限回路１０９ｂにより、閉レートは一定値が維持される。一方で、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以下となると、変化率制限回路１０９ｂにより閉レート、すなわち操作量が０とされ、第２調整弁１６の閉動作を一時停止する。
【００４０】
このとき、第２調整弁１６側は、上述のように、ＰＩＤコントローラ１０５ａの制御により開動作を行っているので、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐはやがて規定値よりも大きくなる。蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが再び規定値よりも大きくなると、変化率制限回路１０９ｂの制限が解かれ、第２調整弁１６の閉レートは０から再び一定値となり、閉動作を再開する。
【００４１】
なお、本実施形態に係る第１２切替モードでは、第１調整弁８と第２調整弁１６の制御ロジックが第２１切替モードの制御ロジックと逆になる。同様に、本実施形態に係る第１供給モードでは、第１調整弁８と第２調整弁１６の制御ロジックが第２供給モードの制御ロジックと逆になる。これらの場合、第１制御部１００ａにより第２調整弁１６を制御し、第２制御部１００ｂにより第１調整弁８を制御してもよい。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中に蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以下になった場合、閉動作中の第２調整弁１６の閉動作を一時停止することで、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐの低下を抑制できる。これにより、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐをより安定させた状態で、蒸気源の切り替えが可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る蒸気圧調節システム１は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値より低下すると、通常制御時よりも第１目標蒸気圧力ＳＶをより大きくする点で第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する。以下では第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する点に関して説明する。
【００４４】
図３Ａは、第２実施形態に係る第１制御部１００ａの構成を説明するブロック図である。図３Ａに示すように、比較器１０８ａと、信号切替器１０９ａと、信号発生器１１０ａと、信号発生器１１１ａと、加算器１１２ａとを更に備えることで第１実施形態に係る第１制御部１００ａと相違する。ここでは、第２１切替モードの場合の動作を説明する。
【００４５】
比較器１０８ａは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値より低下するとＯＮ信号を出力し、
蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以上であるとＯＦＦ信号を出力する。信号切替器１０９ａは、比較器１０８ａからＯＮ信号が入力されると信号発生器１１０ａからの信号を出力し、比較器１０８ａからＯＦＦ信号が入力されると信号発生器１１１ａからの信号を出力する。
【００４６】
信号発生器１１０ａは、バイアス信号を出力し、信号発生器１１１ａは、０信号を出力する。バイアス信号は定数である。加算器１１２ａは、信号発生部１０２ａの出力信号である第１目標蒸気圧力ＳＶと信号切替器１０８ａの出力信号とを加算する。
【００４７】
図３Ｂを参照にしつつ、第２１切替モードにおける第１制御部１００ａの動作を説明する。図３Ｂは、第２実施形態に係る第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、  下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００４８】
第２１切替モードに切り替わると、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、第１調整弁８は、全閉から開動作に移行する。一方で、第２調整弁１６側は、全閉する制御ロジックとなる。
【００４９】
蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以上であれば、比較器１０８ａはＯＦＦ信号を出力し、信号切替器１０８ａは、信号発生器１１０ａの０信号を出力する。これにより、加算器１１２ａは、信号発生部１０２ａの出力信号である第１目標蒸気圧力ＳＶと信号発生器１１０ａの０信号とを加算し、演算器１０４ａに出力する。この場合、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、第１目標蒸気圧力ＳＶにより、第１実施形態と同等のＰＩＤ制御を第１調整弁８に対して行う。
【００５０】
一方で、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値より小さくなれば、比較器１０８ａはＯＮ信号を出力し、信号切替器１０８ａは、信号発生器１１１ａのバイアス信号を出力する。これにより、加算器１１２ａは、信号発生部１０２ａの出力信号である第１目標蒸気圧力ＳＶと信号発生器１１１ａのバイアス信号とを加算し、演算器１０４ａに出力する。図３Ｂの下図に示すように、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、バイアス信号を加算された第１目標蒸気圧力ＳＶにより第１調整弁８のＰＩＤ制御を行う。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中に蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以下になった場合、第１目標蒸気圧力ＳＶをより大きくする。これにより、第１目標蒸気圧力ＳＶと蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐとの偏差が大きくなり、ＰＩＤコントローラ１０５ａによる弁開出力、すなわち操作量Ｒ１はより大きくなる。このため、第１調整弁８の弁開スピードがより速くなり、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以上に復帰する時間をより短くすることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る蒸気圧調節システム１は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値より低下した時間が時間Ｔを超えると、規定開度分の弁開動作を行う点で第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する。以下では第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する点に関して説明する。
【００５３】
図４Ａは、第３実施形態に係る第１制御部１００ａの構成を説明するブロック図である。図４Ａに示すように、比較器１１３ａと、タイマカウント１１４ａと下限制御回路１１５ａとを更に備えることで第１実施形態に係る第１制御部１００ａと相違する。ここでは、第２１切替モードの場合の動作を説明する。
【００５４】
比較器１１３ａは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値より低下するとＯＮ信号を出力し、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以上であるとＯＦＦ信号を出力する。タイマカウント１１４ａは、比較器１１３ａから入力されるデジタル信号、すなわちＯＮ信号が時間Ｔの間に継続して入力される毎に規定開度を出力する回路である。下限制御回路１１５ａは、タイマカウント１１４ａから規定開度が入力されると、その時の弁開度に、入力された規定開度を加算した値を弁の下限値とさせる信号をＰＩＤコントローラ１０５ａへ出力する。
【００５５】
図４Ｂを参照にしつつ、第２１切替モードにおける第１制御部１００ａの動作を説明する。図４Ｂは、第３実施形態に係る第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、  下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００５６】
第２１切替モードに切り替わると、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、第１調整弁８は、全閉から開動作に移行する。一方で、第２調整弁１６側は、全閉する制御ロジックとなる。
【００５７】
蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以上であれば、比較器１１３ａはＯＦＦ信号を出力し、タイマカウント１１４ａは、信号を出力しない。このため、下限制御回路１１５ａも信号を出力せず、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、第１目標蒸気圧力ＳＶにより、第１実施形態と同等のＰＩＤ制御を第１調整弁８に対して行う。
【００５８】
一方で、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値より小さくなれば、比較器１１３ａは、ＯＮ信号をタイマカウント１１４ａに出力し、タイマカウント１１４ａは、ＯＮ信号の入力時間が継続してＴを超えると規定開度の情報を含む信号を下限制御回路１１５ａに出力する。これにより、下限制御回路１１５ａは、その時の弁開度に、入力された規定開度を加算した値を弁の下限値とさせる信号をＰＩＤコントローラ１０５ａへ出力する。ＰＩＤコントローラ１０５ａは、その時の弁開度に、入力された規定開度を加算した値の開度となる操作量Ｒ１を第１調整弁８に出力する。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中に蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以下になった時間がＴを超えると、その時の弁開度に、入力された規定開度を加算した値を弁の下限値とするようにＰＩＤコントローラ１０５ａを制御する。これにより、その時の弁開度に規定開度を加算した値が弁の下限値となるので、加算された規定開度分の開度で第１調整弁８がステップ動作する。このため、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値以上に復帰する時間をより短くすることができる。
【００６０】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る蒸気圧調節システム１は、第１制御部１００ａは、第１調整弁８を閉状態から開状態にする場合の開度を、第１調整弁８を通常駆動させている場合の開度よりも大きくする点で第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する。以下では第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する点に関して説明する。
【００６１】
図５Ａは、第４実施形態に係る第１制御部１００ａの構成を説明するブロック図である。図５Ａに示すように、可変ゲイン回路１１６ａを更に備えることで第１実施形態に係る第１制御部１００ａと相違する。ここでは、第２１切替モードの場合の動作を説明する。
【００６２】
可変ゲイン回路１１６ａは、第２１切替モードの場合における操作量Ｒ１の比例ゲイン（Ｐゲイン）を第１供給モードの場合における操作量Ｒ１の比例ゲイン（Ｐゲイン）よりも大きくする。すなわち、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、第２１切替モードの場合における演算器１０４ａが演算する偏差Ｅの係数であるＰゲインを、第１供給モードの場合における偏差Ｅの係数であるＰゲインよりも大きくする。
【００６３】
図５Ｂを参照にしつつ、第２１切替モードにおける第１制御部１００ａの動作を説明する。図５Ｂは、第４実施形態に係る第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、  下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００６４】
第２１切替モードに切り替わると、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、第１調整弁８は、全閉から開動作に移行する。一方で、第２調整弁１６側は、全閉する制御ロジックとなる。
【００６５】
可変ゲイン回路１１６ａは、第２１切替モードと切り替え完了後の第１供給モードとでＰＩＤコントローラ１０５ａのパラメータを変える。すなわち、第２１切替モードの選択時に、第１供給モードの選択時よりも比例ゲイン（Ｐゲイン）を大きくする。
【００６６】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中には、ＰＩＤコントローラ１０５ａの比例ゲイン（Ｐゲイン）を通常の制御時よりも大きくする。これにより、第１目標蒸気圧力ＳＶと蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐとの偏差Ｅがより短時間で一致するように操作量Ｒ１が出力される。つまり弁開スピードが速くなり、切り替え時における蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐの低下を緩和することができる。
【００６７】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る蒸気圧調節システム１は、第１制御部１００ａは、蒸気ヘッダ１８内へ流入する蒸気量を所定値とするフィードフォワード制御を更に組合せる点で第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する。以下では第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する点に関して説明する。
【００６８】
図６Ａは、第４実施形態に係る第１制御部１００ａの構成を説明するブロック図である。図６Ａに示すように、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａと、フィードフォワード（ＦＦ）算出項回路１１８ａと、加算回路１１９ａとを更に備えることで第１実施形態に係る第１制御部１００ａと相違する。ここでは、第２１切替モードの場合の動作を説明する。
【００６９】
ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、第１調整弁８および第２調整弁１６を通過する蒸気量を算出し、加算する。このヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐ１と、第１調整弁８よりも上流側の圧力値Ｐ２と、第１調整弁８の開度と、蒸気ヘッダ１８の容量係数Ｃｖ値とに基づき、第１調整弁８を通過する蒸気流量を算出する。第１調整弁８よりも上流側の圧力値Ｐ２は、第１圧力センサ４により測定されている。同様に、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐ１と、第２調整弁１６よりも上流側の圧力値Ｐ３と、第２調整弁１６の開度と、蒸気ヘッダ１８の容量係数Ｃｖ値とに基づき、第２調整弁１６を通過する蒸気流量を算出する。第２調整弁１６よりも上流側の圧力値Ｐ３は、第２圧力センサ１２により測定されている。なお、Ｃｖ値とは、特定の開度で単位時間あたりに弁を通過する流体の体積のことである。このように、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、第１調整弁８および第２調整弁１６を通過する蒸気量を算出し、加算することで蒸気ヘッダ１８への総流入蒸気量を算出する。
【００７０】
フィードフォワード算出項回路１１８ａは、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａが算出した蒸気ヘッダ１８への総流入蒸気量が一定となる第１調整弁８の開度を演算して、この第１調整弁８の開度に基づく補正係数を出力する。加算回路１１９ａは、加算回路１１９ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａが出力する通常の操作量Ｒ１と、フィードフォワード算出項回路１１８ａが出力する補正係数とに基づく操作量Ｒ３を出力する。
【００７１】
図６Ｂを参照にしつつ、第２１切替モードにおける第１制御部１００ａの動作を説明する。図６Ｂは、第５実施形態に係る第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００７２】
第２１切替モードに切り替わると、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、第１調整弁８は、全閉から開動作に移行する。一方で、第２調整弁１６側は、全閉する制御ロジックとなる。
【００７３】
ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐ１を第３圧力センサ２０から時系列に取得し、第１調整弁８よりも上流側の圧力値Ｐ２を第１圧力センサ４から時系列に取得し、第２調整弁１６よりも上流側の圧力値Ｐ３を第２圧力センサ１２から時系列に取得する。同様に、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、第１調整弁８の開度と、第２調整弁１６の開度とを時系列に取得する。これにより、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａは、第１調整弁８および第２調整弁１６を通過する蒸気量を算出し、時系列に加算することで蒸気ヘッダ１８への総流入蒸気量を時系列に算出する。
【００７４】
ＦＦ算出項回路１１８ａは、ヘッダ総流入蒸気量回路１１７ａが算出した蒸気ヘッダ１８への時系列な総流入蒸気量を一定とする第１調整弁８の開度を演算し、第１調整弁８の開度に基く補正係数を時系列に出力する。加算回路１１９ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａが時系列に出力する通常の操作量Ｒ１と、ＦＦ算出項回路１１８ａが時系列に出力する補正係数とに基づく、操作量Ｒ３により第１調整弁８を制御する。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中には、ＰＩＤコントローラ１０５ａのフィードバック制御に加え、蒸気ヘッダ１８への総流入蒸気量を一定とする第１調整弁８の開度に基づくフィードフォワード制御も用いる。これにより、蒸気ヘッダ１８への総流入蒸気量の制御性がより向上し、切り替え時のヘッダ圧の低下を緩和することができる。
【００７６】
（第６実施形態）
第６実施形態に係る蒸気圧調節システム１は、第２１切替モードの場合に第２制御部１００ｂもフィードバック制御を行う点で第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する。以下では第１実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する点に関して説明する。
【００７７】
図７Ａは、第６実施形態に係る第２制御部１００ｂの構成を説明するブロック図である。図７Ａに示すように、信号発生部１１０ｂと、信号切替器１１１ｂと、比較器１１２ｂと、ホールド回路１１３ｂとを更に備えることで第１実施形態に係る第２制御部１００ｂと相違する。ここでは、第２１切替モードの場合の動作を説明する。
【００７８】
信号発生部１１０ｂは、信号発生器１０２ｂが発生するＳＶよりも値の小さいＳＶ’を発生する。信号切替器１１１ｂは、モード切替部１０１ｂの出力に基づき、信号発生器１０２ｂからの入力信号ＳＶと、信号発生部１１０ｂからの入力信号と、を切り替えて出力する。すなわち、第２供給モードの場合に、信号発生器１０２ｂからの入力信号ＳＶを出力し、第２１切替モードの場合の場合に、信号発生部１１０ｂからの入力信号ＳＶ’を出力する。
【００７９】
比較器１１２ｂは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが、規定値ＳＶ’すなわち第１目標蒸気圧力ＳＶ’よりも小さい場合にＯＮ信号を出力し、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが、規定値ＳＶ’以上の場合にＯＦＦ信号を出力する。ホールド回路１１３ｂは、ＯＮ信号が入力されると、アナログ信号を出力する回路である。ＯＦＦ信号が入力されると、ホールドは解除される。すなわち、このホールド回路１１３ｂは、比較器１１２ｂからＯＮ信号が入力されると、ＰＩＤコントローラ１０５ｂからの入力信号を維持した状態で、同一値の操作量Ｒ１ｂを出力し、ＯＦＦ信号が入力されると、ホールドを解除する。
【００８０】
図７Ｂを参照にしつつ、第２１切替モードにおける第１制御部１００ａの動作を説明する。図７Ｂは、第６実施形態に係る第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００８１】
第２１切替モードに切り替わると、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、第１調整弁８は、全閉から開動作に移行する。
【００８２】
一方で、第２調整弁１６側は、第２１切替モードに切り替わると、信号切替器１１１ｂは、モード切替部１０１ｂの出力に基づき、信号発生器１０２ｂからの入力信号ＳＶを信号発生部１１０ｂからの入力信号ＳＶ’に切り替えて出力する。入力信号ＳＶ’、すなわち、第１目標蒸気圧力ＳＶ’は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐよりも小さいので閉動作に移行する。
【００８３】
比較器１１２ｂは、入力される蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値ＳＶ’よりも小さくなると、ＯＮのデジタル信号を出力する。ホールド回路１１３ｂは、ＯＮのデジタル信号が入力されると、アナログ信号を出力する。このように、閉動作している第２調整弁１６について、第１目標蒸気圧ＳＶ’より蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが小さくなると、減算器１０４ｂよりＰＩＤコントローラ１０５ｂおよび比較器１１２ｂに入力される値は正となる。
【００８４】
これにより、ＰＩＤコントローラ１０５ｂから出力される値も正となる。つまり、ＰＩＤコントローラ１０５ｂは弁開方向に制御動作するが、ホールド回路１１３ｂは、比較器１１２ｂがＯＮ信号を出力した時の弁開度を保持させる。これにより、第２調整弁１６が弁開方向に動作することが回避される。
【００８５】
また、第１調整弁８が開動作を継続し、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値ＳＶ’以上となると、第２調整弁１６は閉動作を再開する。そして、第２調整弁１６が全閉すると第１供給モードに移行し、第１調整弁８により蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが制御される。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中にも、アウトサービス側の調節弁についてもＰＩＤ制御を用いることでヘッダ圧変動をより安定させることが可能となる。また、第１目標蒸気圧ＳＶ’より蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが小さくなると、閉動作側の第２調整弁１６の閉動作を一時停止して、弁の開度をホールドする。これにより、第２調整弁１６が開動作することが抑制され、第２調整弁１６のハンチングが回避される。
【００８７】
（第７実施形態）
第７実施形態に係る蒸気圧調節システム１は、第２１切替モードの場合に第１制御部１００ａの信号値にもホールド制御を行う点で第６実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する。以下では第６実施形態に係る蒸気圧調節システム１と相違する点に関して説明する。
【００８８】
図８Ａは、第６実施形態に係る第１制御部１００ａの構成を説明するブロック図である。図８Ａに示すように、比較器１２０ａと、ホールド回路１２１ａとを更に備えることで第６実施形態に係る第１制御部１００ａと相違する。ここでは、第２１切替モードの場合の動作を説明する。
【００８９】
比較器１２０ａは、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが、規定値ＳＶ、すなわち第１目標蒸気圧力ＳＶよりも大きい場合にＯＮ信号を出力し、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが、規定値ＳＶより小さい場合にＯＦＦ信号を出力する。ホールド回路１２１ａは、ＯＮ信号が入力されると、アナログ信号を出力する回路である。一方でＯＦＦ信号が入力されると、ホールドは解除される。すなわち、このホールド回路１２１ａは、比較器１２０ａからＯＮ信号が入力されると、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号を維持した状態で、同一値の操作量Ｒ１を出力し、ＯＦＦ信号が入力されると、ホールドを解除する。
【００９０】
図８Ｂを参照にしつつ、第２１切替モードにおける第１制御部１００ａの動作を説明する。図８Ｂは、第７実施形態に係る第１調整弁８と第２調整弁１６との開度の変化を示す図である。上図が、第１調整弁８の開度を示す図であり、中図が、第２調整弁１６の開度を示す図であり、下図が、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示す図である。点線は、第１目標蒸気圧力ＳＶと規定値とを示している。上図の縦軸は、第１調整弁８の開度を示し、中図の縦軸は、第２調整弁１６の開度を示し、下図の縦軸は、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐを示している。また、それぞれの図の横軸は時間を示し、Ｂ供給中は第２供給モードを示し、Ｂ→Ａ切替中は第２１切替モードを示し、ＢＡ供給中は第１供給モードの期間を示している。
【００９１】
第２１切替モードに切り替わると、第１制御部１００ａの信号切替器１０７ａは、ＰＩＤコントローラ１０５ａからの入力信号Ｒ１を第１調整弁８に出力する。すなわち、第１調整弁８側は、ＰＩＤコントローラ１０５ａによるＰＩＤ制御となる。これにより、第１調整弁８は、全閉から開動作に移行する。
【００９２】
比較器１２０ａは、入力される蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値ＳＶよりも大きくなると、ＯＮのデジタル信号を出力する。ホールド回路１２１ａは、ＯＮのデジタル信号が入力されると、アナログ信号を出力する。このように、開動作している第１調整弁８について、第１目標蒸気圧ＳＶより蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが大きくなると、減算器１０４ａよりＰＩＤコントローラ１０５ａおよび比較器１２０ａに入力される値は負となる。
【００９３】
これにより、ＰＩＤコントローラ１０５ａから出力される値も負となる。つまり、ＰＩＤコントローラ１０５ａは、弁閉方向に第１調整弁８を制御動作するが、ホールド回路１２１ａは、比較器１２０ａがＯＮ信号を出力した時の弁開度を保持させる。これにより、第１調整弁８が閉動作することが回避される。
【００９４】
また、第２調整弁１６が閉動作を続け、蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが規定値ＳＶより小さくなると、第１調整弁８は開動作を再開する。第２調整弁１６が全閉すると第１供給モードに移行し、第１調整弁８により蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが制御される。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、蒸気配管の切り替え中にも、アウトサービス側の調節弁についてもＰＩＤ制御を用いることでヘッダ圧変動をより安定させることが可能となる。また、第１目標蒸気圧ＳＶより蒸気ヘッダ１８の圧力値Ｐが大きくなると、開動作側の第１調整弁８の開動作を一時停止して、弁の開度をホールドする。これにより、第１調整弁８が閉動作することが抑制され、第１調整弁８のハンチングが回避される。
【００９６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、蒸気供給源の切り替え中に、蒸気ヘッダ内の蒸気圧をより安定化ができる。
【００９７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１：蒸気圧調節システム、２：第１蒸気配管、４：第１圧力センサ、８：第１調整弁、１０：第２蒸気配管１０、１２：第２圧力センサ、１６：第２調整弁、１８：蒸気ヘッダ１８、２０：第３圧力センサ２０、１００：調整弁の制御装置、１００ａ：第１制御部、１００ｂ：第２制御部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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