(57)【要約】【課題】蒸気タービン制御装置で、入口蒸気圧力の低下によるＩＰＲ制限動作により蒸気加減弁が絞り込まれて入口蒸気圧力の低下が抑制されたあと、入口蒸気圧力の低下によるＩＰＲ制限動作の繰り返しが発生するのを防ぐ。【解決手段】蒸気タービンの定格速度設定値ｃと実速度ｂの偏差から得られた速度指令値ｅと、負荷設定器２４で設定した負荷設定値ｆとを加算して負荷指令値ｆを求める。蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値ｍを求める。また、蒸気タービン入口蒸気圧力ｈが所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値ｋを求める。負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する。最低値ｎに基づいて蒸気加減弁の開度を制御する。圧力指令値が最低値であってしかも圧力指令値が低下している時に、負荷制限値を強制的に圧力指令値に追従させる。【選択図】  図１
2004245143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷制限値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【請求項２】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下から上昇に転じた時を始点として、前記負荷制限値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【請求項３】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷設定値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【請求項４】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下から上昇に転じた時を始点として、前記負荷設定値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【請求項５】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷設定値を強制的に、圧力指令値から前記速度指令値を差し引いた値に追従させる手段と、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【請求項６】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下から上昇に転じた時を始点として、前記負荷設定値を強制的に、圧力指令値から前記速度指令値を差し引いた値に追従させる手段と、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【請求項７】
蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力するステップと、
前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力するステップと、
前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力するステップと、
前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択するステップと、
前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御するステップと、
前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷制限値または負荷設定値を強制的に前記圧力指令値に追従させるステップと、
を有することを特徴とする蒸気タービン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンの制御装置および制御方法に関し、特に、蒸気供給系からの入口蒸気圧力が所定値より低下したときに蒸気加減弁を絞り込む入口蒸気圧力低下抑制制御機能を備えた蒸気タービン制御装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンの入口蒸気圧力が低下した時に蒸気加減弁を絞り込んで入口蒸気圧力の低下を抑制するものとして、例えば特許文献１に記載されているような入口蒸気圧力低下防止制御装置（ＩＰＲ）が知られている。
【０００３】
図１４は、従来の蒸気タービン制御装置の一例の構成図である。ボイラ１で発生した蒸気は、通常運転時には全開一定の主蒸気止め弁２と、通常運転時の蒸気流量を調節する蒸気加減弁３とを介して蒸気タービン４へ流入する。蒸気タービン４で仕事をしたあとの蒸気は、復水器５で復水され、再びボイラ１へ給水される。蒸気タービン４は発電機６を駆動して発電する。
【０００４】
タービンロータ７に直結した速度検出用歯車８に対向して取り付けた電磁ピックアップ９は、タービン回転速度に比例した周波数信号を蒸気タービンの実速度信号ａとして検出する。この周波数信号ａは周波数検出器１０によってパルスに比例したカウント値へ変換され、この変換された実速度信号ｂと速度設定器２１からの速度設定信号ｃとを加算器２２に導き、差し引いた値が速度偏差信号ｄとして求められる。この速度偏差信号ｄは速度調定率２３にて、速度偏差に対してどの程度の割合でタービン出力を調整するかを演算した速度指令値ｅとなる。負荷設定器２４は、所望のタービン出力を設定されて負荷設定値ｆとする。速度指令値ｅと負荷設定値ｆは加算器５２で加算されて負荷指令値ｇとなる。
【０００５】
次に、入口蒸気圧力低下防止制御装置（ＩＰＲ）７０では、蒸気タービンの入口蒸気圧力ｈが圧力検出器２６によって検出され、この入口蒸気圧力ｈと圧力設定器２７からの圧力設定信号ｉとを加算器５４に導き、差し引いた値が圧力偏差信号ｊとして求められる。この圧力偏差信号ｊを入力信号として関数発生器２８からＩＰＲ制限値（圧力指令値）ｋを出力する。この信号ｋは、入口蒸気圧力ｈが低下した時に所定の定数により、蒸気加減弁３を絞り込んで入口蒸気圧力ｈが低下しないようにするためのものである。
【０００６】
また、負荷制限器２９は、タービンの最大出力の制限値を設定するもので、設定した値は負荷制限値ｍとなる。負荷指令値ｇとＩＰＲ制限値ｋと負荷制限値ｍは低値選択器２５に入力されて、これら三つの信号ｇ、ｋ、ｍの最低値が選択されて流量指令ｎとして出力される。
【０００７】
通常のタービン出力運転は、負荷指令値ｇ＞負荷制限値ｍとなるように負荷設定器２４を設定して、負荷制限器２９により出力調整する負荷制限運転と、負荷指令値ｇ＜負荷制限値ｍとなるように負荷制限器２９を設定して、負荷設定器２４により出力調整する負荷設定運転がある。負荷設定運転はタービン速度変動を制御するが、負荷制限運転はタービン速度変動の制御は行なわない。
【０００８】
これらいずれの運転状態でも、入口蒸気圧力ｈが正常（所定値以上）の場合には、ＩＰＲ制限値ｋは負荷指令値ｇおよび負荷制限値ｍよりも大きな値になっているが、入口蒸気圧力ｈが低下するとＩＰＲ制限値ｋが絞り込み方向となって、この信号が他の二つの信号ｇ、ｍよりも小さくなることでＩＰＲ制限制御が行なわれる。
【０００９】
流量指令ｎは関数発生器５０に入力され、弁開度指令ｎが作り出される。この弁開度指令ｎにより蒸気加減弁３の弁開閉度が調節され、蒸気タービン４への流入蒸気量が加減され発電機出力が調整される。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭６２−２１２３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＩＰＲの場合、蒸気加減弁３を絞り込むと入口蒸気圧力ｈが高くなりＩＰＲ制限が増加されると再び蒸気加減弁３が開方向に働くことになり、再度入口蒸気圧力ｈが低下してＩＰＲ制限動作が働くという繰り返しが発生するため、制御困難な現象が起きており、ボイラなどに外乱を与える要因になっている。
【００１２】
そこで、本発明では、入口蒸気圧力の低下によりＩＰＲ制限動作の作用により蒸気加減弁が絞り込まれて入口蒸気圧力の低下が抑制されたあと、再度入口蒸気圧力が低下してＩＰＲ制限動作を行なうことの繰り返しが発生することを防ぐことができる蒸気タービン制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題が解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するものであって、請求項１に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷制限値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、を有する蒸気タービン制御装置である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下から上昇に転じた時を始点として、前記負荷制限値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、を有する蒸気タービン制御装置である。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷設定値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、を有する蒸気タービン制御装置である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下から上昇に転じた時を始点として、前記負荷設定値を強制的に前記圧力指令値に追従させる手段と、を有する蒸気タービン制御装置である。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷設定値を強制的に、圧力指令値から前記速度指令値を差し引いた値に追従させる手段と、を有する蒸気タービン制御装置である。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力する手段と、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力する手段と、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択する手段と、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御する手段と、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下から上昇に転じた時を始点として、前記負荷設定値を強制的に、圧力指令値から前記速度指令値を差し引いた値に追従させる手段と、を有する蒸気タービン制御装置である。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、蒸気タービンの定格速度設定値と実速度の偏差から得られた速度指令値と、負荷設定器で設定した負荷設定値とを加算して負荷指令値を求めてこれを出力するステップと、前記蒸気タービンの最大出力を制限するように設定する負荷制限値を求めてこれを出力するステップと、前記蒸気タービンの入口蒸気圧力が所定値よりも低下した時に蒸気加減弁を絞り込むことを指令するための圧力指令値を求めてこれを出力するステップと、前記負荷指令値、負荷制限値および圧力指令値のうちの最低値を選択するステップと、前記最低値に基づいて前記蒸気加減弁の開度を制御するステップと、前記圧力指令値が前記最低値であってしかも前記圧力指令値が低下している時に、前記負荷制限値または負荷設定値を強制的に前記圧力指令値に追従させるステップと、を有する蒸気タービン制御方法である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜１３を参照して詳細を説明する。これらの図面で、従来技術と共通もしくは類似の部分、または、相互に共通もしくは類似の部分には同一の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１は本発明に係る蒸気タービン制御装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。図１において、低値選択器２５は、図１４の場合と同様に、負荷指令値ｇ、ＩＰＲ制限値ｋおよび負荷制限値ｍのうち最も低い値を選択して、流量指令ｎとして出力する。この実施の形態における低値選択器２５はさらに、最も低い値としてＩＰＲ制限値ｋが選択されているときに、ＩＰＲ制限中信号ｑを出力する機能を有する。
【００２２】
ＩＰＲ制限値低下中信号発生器（トラッキング信号発生器）３０は、ＩＰＲ制限値ｋを入力し、ＩＰＲ制限値ｋが低下中と判断されたときにＩＰＲ制限値低下中信号ｒを発生する機能を有する。論理積器３１は、ＩＰＲ制限中信号ｑとＩＰＲ制限値低下中信号ｒを入力し、これらの信号ｑ、ｒがともに発生している場合に、トラッキング許可信号ｓを出力する。負荷制限器２９は、トラッキング許可信号ｓが発生したときに、通常手動操作により増減させて設定している負荷制限値ｍをＩＰＲ制限値ｋにトラッキングさせる機能を有する。
【００２３】
次に本実施の形態の作用を、図２を用いて説明する。負荷制限運転の場合で説明すると、時刻ｔ１の時点で入口蒸気圧力ｈが低下し始めると、前記ＩＰＲ制限動作の作用によりＩＰＲ制限値ｋも低下し始め、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒがＯＮとなる。このとき流量指令ｎは、低値選択器２５で、ＩＰＲ制限値ｋよりも低値である負荷制限値ｍを選択している。
【００２４】
時刻ｔ２に到達すると、ＩＰＲ制限値ｋが負荷制限値ｍより低い値となる。このとき、低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋが選択されるので、ＩＰＲ制限中信号ｑがＯＮとなり、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒとＩＰＲ制限中信号ｑがともにＯＮとなる。このため、トラッキング許可信号ｓがＯＮとなる。トラッキング許可信号ｓがＯＮで、ＩＰＲ制限値ｋに負荷制限値ｍをトラッキングし始める。
【００２５】
時刻ｔ３に到達すると、入口蒸気圧力ｈの低下が止まり、逆に上昇し始める。これによりＩＰＲ制限値ｋも上昇し始める。この時点で、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒがＯＦＦとなるのでトラッキング許可信号ｓもＯＦＦとなり、負荷制限値ｍはＩＰＲ制限値ｋの最低値のままとなる。よって、流量指令ｎは、低値選択２５がＩＰＲ制限値ｋの最低値となっている負荷制限値ｍを選択した値となっている。この値で蒸気加減弁３が制御されているので、蒸気加減弁３は絞り込んだままとなり、入口蒸気圧力ｈは所定値へ回復していく。入口蒸気圧力回復後のタービン出力制御は、負荷制限器２９の設定を任意変更することにより行なわれる。
【００２６】
本実施の形態によれば、入口蒸気圧力ｈが回復しても、流量指令ｎは、ＩＰＲ制限値ｋの最低値にトラッキングされた負荷制限器２９からの負荷制限値ｍが低値選択器２５で低値選択されるので、蒸気加減弁３を開する動作を阻止することが可能となる。これにより、再度入口蒸気圧力ｈが低下してＩＰＲ制限動作を繰り返し行なうことを防ぐことができる。
【００２７】
以上の説明で、種々の制御機能は、制御用ハードウェアを組み合わせて実現することも可能であり、また、コンピュータを用いて、ソフトウェアで実現することも可能である。以下の実施の形態でも同様である。
【００２８】
［第２の実施の形態］
図３は本発明に係る蒸気タービン制御装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第１の実施の形態（図１）のＩＰＲ制限値低下中信号発生器３０に代えてシングルショット信号発生器３２を用いる。
【００２９】
図４に、シングルショット信号発生器３２の具体的な構成例を示す。図示のように、ＩＰＲ制限値ｋの前回値を保持した記憶器４１からの出力とＩＰＲ制限値ｋの現在値とを加算器５８にて差し引いた値を比較器４２で比較する。これにより、前回値より現在値が大きくなった時に、記憶器４１に保持したＩＰＲ制限値ｋが最低値であることを判定して、シングルショット出力器４３にてシングルショット信号ｕを発生する。
【００３０】
図３に示すように，ＩＰＲ制限値最低信号のシングルショット信号ｕとＩＰＲ制限中信号ｑとの信号がともに発生している場合に、論理積器３１からトラッキング許可信号ｓをシングルショット信号として出力することで、負荷制限器２９にＩＰＲ制限値ｋをトラッキングさせる。
【００３１】
次に本実施の形態の作用を、図５を用いて説明する。負荷制限運転の場合で説明すると、時刻ｔ１の時点で入口蒸気圧力ｈが低下し始めると、前記ＩＰＲ制限動作の作用によりＩＰＲ制限値ｋも低下し始める。このとき流量指令ｎは、低値選択器２５で、ＩＰＲ制限値ｋよりも低値である負荷制限値ｍを選択している。
【００３２】
時刻ｔ２に到達すると、ＩＰＲ制限値ｋが負荷制限値ｍより低い値となる。このとき、低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋが選択されるので、ＩＰＲ制限中信号ｑがＯＮとなる。
【００３３】
時刻ｔ３に到達すると、入口蒸気圧力ｈの低下が止まり、逆に上昇し始める。これによりＩＰＲ制限値ｋも上昇し始める。この時点で、シングルショット信号発生器３２によりＩＰＲ制限値最低信号ｕがｔ３からｔ４までワンショットＯＮとなる。そして、この信号のＩＰＲ制限値最低信号ｕとの論理積であるトラッキング許可信号ｓがＯＮとなる。トラッキング許可信号ｓがＯＮでＩＰＲ制限値ｋに負荷制限値ｍをトラッキングする。
【００３４】
時刻ｔ４で、トラッキング許可信号ｓがＯＦＦとなり、負荷制限値ｍはＩＰＲ制限値ｋの最低値のままとなる。よって、流量指令ｎは、低値選択２５がＩＰＲ制限値ｋの最低値となっている負荷制限値ｍを選択した値となっている。この値で蒸気加減弁３が制御されているので、蒸気加減弁３は絞り込んだままとなり、入口蒸気圧力ｈは所定値へ回復していく。入口蒸気圧力回復後のタービン出力制御は、負荷制限器２９の設定を任意変更することにより行なわれる。
【００３５】
本実施の形態によれば、入口蒸気圧力ｈが回復しても、流量指令ｎはＩＰＲ制限値ｋの最低値にトラッキングされた負荷制限器２９からの負荷制限値ｍを低値選択器２５で低値選択するので、蒸気加減弁３を開する動作を阻止することが可能となり、再度入口蒸気圧力ｈが低下してＩＰＲ制限動作を繰り返し行なうことを防ぐことができる。
【００３６】
［第３の実施の形態］
図６は本発明に係る蒸気タービン制御装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、負荷制限器２９は図１４に示した従来技術のものと同様であるが、負荷設定器２４は、第１の実施の形態（図１）の負荷制限器２９と類似のトラッキング機能を有する。すなわち、図６に示すように、低値選択器２５は、負荷指令値ｇ、ＩＰＲ制限値ｋおよび負荷制限値ｍのうち最も低い値を選択して流量指令ｎとして出力する。
【００３７】
ＩＰＲ制限値低下中信号発生器３０は、ＩＰＲ制限値ｋが低下中と判断したときにＩＰＲ制限値低下中信号ｒを発生する機能を有する。論理積器３１は、ＩＰＲ制限中信号ｑとＩＰＲ制限値低下中信号ｒとの信号がともに発生している場合にトラッキング許可信号ｓを出力する。負荷設定器２４は、トラッキング許可信号ｓが発生したときに、通常手動操作により増減させて設定している負荷設定値ｆをＩＰＲ制限値ｋにトラッキングさせる機能を有する。
【００３８】
次に本実施の形態の作用を、図７を用いて説明する。負荷設定運転の場合で説明すると、時刻ｔ１の時点で入口蒸気圧力ｈが低下し始めると、前記ＩＰＲ制限動作の作用によりＩＰＲ制限値ｋも低下し始め、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒがＯＮとなる。このとき流量指令ｎは、低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋよりも低値である負荷設定値ｆを選択している。
【００３９】
時刻ｔ２に到達すると、ＩＰＲ制限値ｋが負荷設定値ｆより低い値となる。このとき低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋが選択されるので、ＩＰＲ制限中信号ｑがＯＮとなり、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒとＩＰＲ制限中信号ｑがともにＯＮとなる。このためトラッキング許可信号ｓがＯＮとなる。トラッキング許可信号ｓがＯＮでＩＰＲ制限値ｋに負荷設定値ｆをトラッキングし始める。
【００４０】
時刻ｔ３に到達すると、入口蒸気圧力ｈの低下が止まり、逆に上昇し始める。これによりＩＰＲ制限値ｋも上昇し始める。この時点でＩＰＲ制限値低下中信号ｒがＯＦＦとなるので、トラッキング許可信号ｓもＯＦＦとなり、負荷設定値ｆはＩＰＲ制限値ｋの最低値のままとなる。よって、流量指令ｎは、低値選択２５がＩＰＲ制限値ｋの最低値となっている負荷制限値ｍを選択した値となっている。この値で蒸気加減弁３が制御されているので、蒸気加減弁３は絞り込んだままとなり、入口蒸気圧力ｈは所定値へ回復していく。入口蒸気圧力回復後のタービン出力制御は負荷設定器２４の設定を任意変更することにより行なわれる。
【００４１】
本実施の形態によれば、入口蒸気圧力ｈが回復しても、流量指令ｎは、ＩＰＲ制限値ｋの最低値にトラッキングされた負荷設定器２４からの負荷設定値ｆを低値選択器２５で低値選択されるので、蒸気加減弁３を開する動作を阻止することが可能となり、再度入口蒸気圧力ｈが低下してＩＰＲ制限動作を繰り返し行なうことを防ぐことができる。
【００４２】
［第４の実施の形態］
図８は本発明に係る蒸気タービン制御装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第３の実施の形態（図６）のＩＰＲ制限値低下中信号発生器３０に代えてシングルショット信号発生器３２を用い、ＩＰＲ制限値最低信号ｕを出力する。このシングルショット信号発生器３２は第２の実施の形態（図３、図４）で説明したものと同様のものである。ＩＰＲ制限値最低信号のシングルショット信号ｕとＩＰＲ制限中信号ｑとの信号がともに発生している場合に、論理積器３１からトラッキング許可信号ｓをシングルショット信号で出力することで、負荷設定器２４にＩＰＲ制限値ｋをトラッキングさせる。
【００４３】
次に本実施の形態の作用を、図９を用いて説明する。負荷設定運転の場合で説明すると、時刻ｔ１の時点で入口蒸気圧力ｈが低下し始めると、前記ＩＰＲ制限動作の作用によりＩＰＲ制限値ｋも低下し始める。このとき流量指令ｎは、低値選択器２５で、ＩＰＲ制限値ｋよりも低値である負荷設定値ｆを選択している。
【００４４】
時刻ｔ２に到達すると、ＩＰＲ制限値ｋが負荷設定値ｆより低い値となる。このとき、低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋが選択されるので、ＩＰＲ制限中信号ｑがＯＮとなる。
【００４５】
時刻ｔ３に到達すると、入口蒸気圧力ｈの低下が止まり、逆に上昇し始める。これによりＩＰＲ制限値ｋも上昇し始める。この時点で、シングルショット信号発生器３２により、ＩＰＲ制限値最低信号ｕがｔ３からｔ４までワンショットＯＮとなる。そして、この信号のＩＰＲ制限値最低信号ｕとの論理積であるトラッキング許可信号ｓがＯＮとなる。トラッキング許可信号ｓがＯＮでＩＰＲ制限値ｋに負荷設定値ｆをトラッキングする。
【００４６】
時刻ｔ４で、トラッキング許可信号ｓがＯＦＦとなり、負荷設定値ｆはＩＰＲ制限値ｋの最低値のままとなる。よって、流量指令ｎは、低値選択２５がＩＰＲ制限値ｋの最低値となっている負荷制限値ｍを選択した値となっている。この値で蒸気加減弁３が制御されているので、蒸気加減弁３は絞り込んだままとなり、入口蒸気圧力ｈは所定値へ回復していく。入口蒸気圧力回復後のタービン出力制御は負荷設定器２４の設定を任意変更することにより行なわれる。
【００４７】
本実施の形態によれば、入口蒸気圧力ｈが回復しても、流量指令ｎはＩＰＲ制限値ｋの最低値にトラッキングされた負荷設定器２４からの負荷設定値ｆを低値選択器２５で低値選択されるので、蒸気加減弁３を開する動作を阻止することが可能となり、再度入口蒸気圧力ｈが低下してＩＰＲ制限動作を繰り返し行なうことを防ぐことができる。
【００４８】
［第５の実施の形態］
図１０は本発明に係る蒸気タービン制御装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、第３の実施の形態（図６）と類似しているが、トラッキング許可信号ｓがＯＮの時に、ＩＰＲ制限値ｋから速度指令値ｅを加算器５６で差し引いた値ｋ−ｅに負荷設定器２４の負荷設定値ｆをトラッキングさせる点が異なる。
【００４９】
次に本実施の形態の作用を、図１１を用いて説明する。負荷設定運転で速度指令値ｅが変動している場合で説明すると、時刻ｔ１の時点で入口蒸気圧力ｈが低下し始めると、前記ＩＰＲ制限動作の作用によりＩＰＲ制限値ｋも低下し始め、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒがＯＮとなる。このとき流量指令ｎは、低値選択器２５で、ＩＰＲ制限値ｋよりも低値である負荷指令値ｇを選択している。
【００５０】
時刻ｔ２に到達すると、ＩＰＲ制限値ｋが負荷設定値ｆより低い値となる。このとき、低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋが選択されるので、ＩＰＲ制限中信号ｑがＯＮとなり、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒとＩＰＲ制限中信号ｑがともにＯＮとなる。このためトラッキング許可信号ｓがＯＮとなる。トラッキング許可信号ｓがＯＮで、ＩＰＲ制限値ｋから速度指令値ｅを差し引いた値ｋ−ｅに負荷設定値ｆをトラッキングし始める。このとき、負荷指令値ｇ＝ｅ＋ｆはＩＰＲ制限値ｋに等しい。
【００５１】
時刻ｔ３に到達すると、入口蒸気圧力ｈの低下が止まり、逆に上昇し始める。これによりＩＰＲ制限値ｋも上昇し始める。この時点で、ＩＰＲ制限値低下中信号ｒがＯＦＦとなるのでトラッキング許可信号ｓもＯＦＦとなり、負荷設定値ｆは、値ｋ−ｅの最低値のままとなる。よって、負荷指令値ｇ＝ｅ＋ｆはＩＰＲ制限値ｋの最低値のまま維持され、流量指令ｎは、低値選択２５がＩＰＲ制限値ｋの最低値を選択した値となっている。この値で蒸気加減弁３が制御されているので、蒸気加減弁３は絞り込んだままとなり、入口蒸気圧力ｈは所定値へ回復していく。入口蒸気圧力回復後のタービン出力制御は負荷設定器２４の設定を任意変更することにより行なわれる。
【００５２】
本実施の形態によれば、ＩＰＲ制限動作中におけるタービン実速度変動によるタービン出力変動を抑制または防止して、ＩＰＲ制限動作を優先して、蒸気加減弁開度をＩＰＲ制限値ｋに維持することができる。
【００５３】
［第６の実施の形態］
図１２は本発明に係る蒸気タービン制御装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第５の実施の形態（図１０）のＩＰＲ制限値低下中信号発生器３０に代えてシングルショット信号発生器３２を用い、ＩＰＲ制限値最低信号ｕを出力する。このシングルショット信号発生器３２は、第２、第４の実施の形態（図３、図４、図８）で説明したものと同様のものである。ＩＰＲ制限値最低信号のシングルショット信号ｕとＩＰＲ制限中信号ｑとの信号がともに発生している場合に、論理積器３１からトラッキング許可信号ｓをシングルショット信号で出力する。これにより、ＩＰＲ制限値ｋから速度指令値ｅを加算器５６で差し引いた値ｋ−ｅに負荷設定器２４の負荷設定値ｆをトラッキングさせる。
【００５４】
次に本実施の形態の作用を、図１３を用いて説明する。負荷設定運転で速度指令値ｅが変動している場合で説明すると、時刻ｔ１の時点で、入口蒸気圧力ｈが低下し始めると、前記ＩＰＲ制限動作の作用によりＩＰＲ制限値ｋも低下し始める。このとき流量指令ｎは、低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋよりも低値である負荷指令値ｇを選択している。
【００５５】
時刻ｔ２に到達すると、ＩＰＲ制限値ｋが負荷指令値ｇより低い値となる。このとき低値選択器２５でＩＰＲ制限値ｋが選択されるので、ＩＰＲ制限中信号ｑがＯＮとなる。
【００５６】
時刻ｔ３に到達すると、入口蒸気圧力ｈの低下が止まり、逆に上昇し始める。これによりＩＰＲ制限値ｋも上昇し始める。この時点で、シングルショット信号発生器３２によりＩＰＲ制限値最低信号ｕがｔ３からｔ４までワンショットＯＮとなる。そして、この信号ｕとＩＰＲ制限中信号ｑとの論理積であるトラッキング許可信号ｓがＯＮとなる。トラッキング許可信号ｓがＯＮで、ＩＰＲ制限値ｋから速度指令値ｅを差し引いた値ｋ−ｅに負荷設定値ｆをトラッキングする。このとき、負荷指令値ｇ＝ｅ＋ｆはＩＰＲ制限値ｋに等しい。
【００５７】
時刻ｔ４で、トラッキング許可信号ｓがＯＦＦとなり、負荷設定値ｆはｋ−ｅの最低値のままとなる。よって、負荷指令値ｇ＝ｅ＋ｆはＩＰＲ制限値ｋの最低値のまま維持され、流量指令ｎは、流量指令ｎは、低値選択２５がＩＰＲ制限値ｋの最低値となっている負荷指令値ｇを選択した値となっている。この値で蒸気加減弁３が制御されているので蒸気加減弁３は絞り込んだままとなり、入口蒸気圧力ｈは所定値へ回復していく。入口蒸気圧力回復後のタービン出力制御は負荷設定器２４の設定を任意変更することにより行なわれる。
【００５８】
本実施の形態によれば、ＩＰＲ制限動作中におけるタービン実速度変動によるタービン出力変動を抑制して、ＩＰＲ制限動作を優先して、蒸気加減弁開度をＩＰＲ制限値ｋに維持することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、蒸気タービンに供給される主蒸気圧力の低下により一旦蒸気加減弁を絞り込むとその後入口蒸気圧力が回復しても蒸気加減弁を絞り込んだ状態に保持したままとなる。そのため、再度入口蒸気圧力が低下してＩＰＲ制限動作が働くという繰り返しが抑制され、余計な負荷変動を抑えることが可能となり、より安定したプラント運転が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気タービン制御装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】図１の構成における動作を示すタイミングチャート。
【図３】本発明に係る蒸気タービン制御装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図４】図２のシングルショット信号発生器の具体的な構成例を示すブロック図。
【図５】図３および図４の構成における動作を示すタイミングチャート。
【図６】本発明に係る蒸気タービン制御装置の第３の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図７】図６の構成における動作を示すタイミングチャート。
【図８】本発明に係る蒸気タービン制御装置の第４の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図９】図８の構成における動作を示すタイミングチャート。
【図１０】本発明に係る蒸気タービン制御装置の第５の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１１】図１０の構成における動作を示すタイミングチャート。
【図１２】本発明に係る蒸気タービン制御装置の第６の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１３】図１２の構成における動作を示すタイミングチャート。
【図１４】従来の蒸気タービン制御装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…ボイラ、２…主蒸気止め弁、３…蒸気加減弁、４…蒸気タービン、５…復水器、６…発電機、７…タービンロータ、８…速度検出用歯車、９…電磁ピックアップ、１０…周波数検出器、２１…速度設定器、２２…加算器、２３…速度調定率、２４…負荷設定器、２４…負荷設定器、２５…低値選択器、２６…圧力検出器、２７…圧力設定器、２８…関数発生器、２９…負荷制限器、３０…トラッキング信号発生器（ＩＰＲ制限値低下中信号発生器）、３１…論理積器、３２…シングルショット信号発生器、４１…記憶器、４２…比較器、４３…シングルショット出力器、５０…関数発生器、５２…加算器、５４…加算器、５６…加算器、５８…加算器、７０…入口蒸気圧力低下防止制御装置（ＩＰＲ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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