竹下 和子 (〒53 広島県広島市西区観音新町四丁目６番２２号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Hiroshima, 7338553, JP)
KOUNO, Susumu (6-22 Kan-on-shin-machi 4-chome, Nishi-ku, Hiroshima-sh, Hiroshima 53, 7338553, JP)
河野 進 (〒53 広島県広島市西区観音新町四丁目６番２２号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Hiroshima, 7338553, JP)
HIRAYAMA, Haruaki (1-1, Itozaki Minami 1-Chome, Mihara-sh, Hiroshima 93, 7290393, JP)
三菱重工業株式会社 (〒15 東京都港区港南二丁目１６番５号 Tokyo, 1088215, JP)
TAKESHITA, Kazuko (6-22 Kan-on-shin-machi 4-chome, Nishi-ku, Hiroshima-sh, Hiroshima 53, 7338553, JP)
竹下 和子 (〒53 広島県広島市西区観音新町四丁目６番２２号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Hiroshima, 7338553, JP)
KOUNO, Susumu (6-22 Kan-on-shin-machi 4-chome, Nishi-ku, Hiroshima-sh, Hiroshima 53, 7338553, JP)
河野 進 (〒53 広島県広島市西区観音新町四丁目６番２２号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Hiroshima, 7338553, JP)
| 高圧蒸気を蓄積する高圧側ヘッダと、 前記高圧側ヘッダから供給される前記高圧蒸気によって駆動されるタービンと、 前記タービンが吐出する蒸気を低圧蒸気として蓄積する低圧側ヘッダと、 前記低圧蒸気を前記低圧側ヘッダの外部に放出する放出弁と、 前記低圧蒸気の圧力が放出弁圧力設定値よりも大きいとき、前記低圧蒸気の圧力が低下するように前記放出弁の開度を制御する放出弁コントローラと、 前記高圧側ヘッダから前記タービンを迂回して前記低圧側ヘッダに蒸気を導くバイパスと、 前記バイパスの蒸気流量を制御するバイパス弁と、 前記タービンが駆動しているとき、前記低圧蒸気の圧力のプラント値を用いて前記バイパス弁の開度を制御する通常制御を行うバイパス弁コントローラと、 前記タービンがトリップしたことを示すトリップ信号に応答して、前記高圧側ヘッダから前記タービンを迂回して前記低圧側ヘッダに蒸気を供給するトリップ時制御を行うトリップ時制御部 とを具備し、 前記バイパス弁コントローラは、前記トリップ時制御の後且つ前記タービンがトリップしているとき、前記通常制御よりも前記バイパス弁の開度を大きくするトリップ後制御を行う 蒸気システム。 |
| 請求の範囲1に記載された蒸気システムであって、 前記バイパス弁コントローラは、前記放出弁の開度が所定値以下になったとき前記トリップ後制御を開始する 蒸気システム。 |
| 請求の範囲1に記載された蒸気システムであって、 前記バイパス弁コントローラは、前記前記低圧側ヘッダの蒸気圧力が前記放出弁圧力設定値に対して所定量以上低下したときに前記トリップ後制御を開始する 蒸気システム。 |
| 請求の範囲1から3のうちのいずれか1項に記載された蒸気システムであって、 前記バイパス弁コントローラは、前記低圧蒸気の圧力のプラント値が低圧側圧力設定値に近づくように前記バイパス弁を制御するための低圧側制御値を生成する低圧側バイパス弁コントローラを備える 蒸気システム。 |
| 請求の範囲4に記載された蒸気システムであって、 前記低圧側バイパス弁コントローラは、前記低圧蒸気の圧力のプラント値と前記低圧側圧力設定値との偏差に基づいて前記低圧側制御値を生成する 蒸気システム。 |
| 請求の範囲4または5に記載された蒸気システムであって、 前記低圧側圧力設定値は、前記放出弁圧力設定値よりも小さい 蒸気システム。 |
| 請求の範囲4から6のうちのいずれか1項に記載された蒸気システムであって、 前記バイパス弁コントローラは更に、前記高圧蒸気の圧力が高圧側圧力設定値に近づくように前記バイパス弁を制御するための高圧側制御値を生成する高圧側バイパス弁コントローラと、 前記通常制御において、前記低圧側制御値と前記高圧側制御値の大きい方を前記バイパス弁の開度を制御する制御値として選択する選択器 とを備える蒸気システム。 |
| 請求の範囲7に記載された蒸気システムであって、 更に、前記高圧側ヘッダに第1圧力の蒸気を供給する廃熱ボイラと、 前記第1圧力より小さい第2圧力の蒸気を供給する補助ボイラ とを具備し、 前記高圧側圧力設定値は、前記第1圧力よりも小さく前記第2圧力よりも大きい 蒸気システム。 |
| 請求の範囲4から8のうちのいずれか1項に記載された蒸気システムであって、 前記バイパス弁コントローラは、前記トリップ後制御を開始するとき、前記低圧側圧力設定値を前記通常制御におけるよりも大きいトリップ時低圧側圧力設定値に設定する 蒸気システム。 |
| 請求の範囲9に記載された蒸気システムであって、 前記トリップ時低圧側圧力設定値は、前記トリップ後制御が開始された時に前記低圧蒸気のプラント値に設定される 蒸気システム。 |
| 請求の範囲10に記載された蒸気システムであって、 前記トリップ時低圧側圧力設定値は、前記トリップ後制御が開始された後、所定の変化速度で前記通常制御における前記低圧側圧力設定値に戻される 蒸気システム。 |
| 請求の範囲9から11のうちのいずれか1項に記載された蒸気システムであって、 前記トリップ後制御は、前記低圧蒸気の圧力が前記トリップ時低圧側圧力設定値を下回った時点で開始される 蒸気システム。 |
| 請求の範囲1から8のうちのいずれか1項に記載された蒸気システムであって、 前記トリップ後制御は、前記通常制御における前記バイパス弁の開度指令値に対して徐々に増加する上乗せ値を足すことにより実行される 蒸気システム。 |
| 低圧側ヘッダに蓄積された低圧蒸気の圧力が放出弁圧力設定値よりも大きいとき、前記低圧蒸気を前記低圧側ヘッダの外部に放出する放出弁の開度を、前記低圧蒸気の圧力が低下するように制御する放出弁コントローラと、 高圧蒸気を蓄積する高圧側ヘッダから前記低圧側ヘッダに送られる蒸気から仕事を取り出すタービンが駆動しているとき、前記タービンを迂回して前記高圧側ヘッダから前記低圧側ヘッダに蒸気を導くバイパスの蒸気流量を制御するバイパス弁の開度を前記低圧蒸気の圧力のプラント値を用いて制御する通常制御を行うバイパス弁コントローラと、 前記タービンがトリップしたことを示すトリップ信号に応答して、前記高圧側ヘッダから前記タービンを迂回して前記低圧側ヘッダに蒸気を供給するトリップ時制御を行うトリップ時制御部 とを具備し、 前記バイパス弁コントローラは、前記トリップ時制御の後且つ前記タービンがトリップしているとき、前記通常制御よりも前記バイパス弁の開度を大きくするトリップ後制御を行う 蒸気システム制御システム。 |
| 低圧側ヘッダに蓄積された低圧蒸気の圧力が放出弁圧力設定値よりも大きいとき、前記低圧蒸気を前記低圧側ヘッダの外部に放出する放出弁の開度を、前記低圧蒸気の圧力が低下するように制御する放出弁制御ステップと、 高圧蒸気を蓄積する高圧側ヘッダから前記低圧側ヘッダに送られる蒸気から仕事を取り出すタービンが駆動しているとき、前記タービンを迂回して前記高圧側ヘッダから前記低圧側ヘッダに蒸気を導くバイパスの蒸気流量を制御するバイパス弁の開度を前記低圧蒸気の圧力のプラント値を用いて制御する通常制御を行うバイパス弁制御ステップと、 前記タービンがトリップしたことを示すトリップ信号に応答して、前記高圧側ヘッダから前記タービンを迂回して前記低圧側ヘッダに蒸気を供給するトリップ時制御を行うトリップ時制御ステップ とを具備し、 前記バイパス弁制御ステップは、前記トリップ時制御の後且つ前記タービンがトリップしているとき、前記通常制御よりも前記バイパス弁の開度を大きくするトリップ後制御ステップを含む 蒸気システム制御方法。 |
本発明は、蒸気システムの制御に関する この出願は、2007年2月16日に出願された日本 特許出願2007-036825号を基礎とする。その日本 許出願の開示はこの参照により、ここに取 込まれる。
メタノールプラント、アンモニア(尿素含 む)プラントなどの化学プラントにおいて、 温高圧の蒸気が用いられる。図1は、そうし 蒸気を制御する蒸気システムの一例を示す
蒸気システム2は、内部に高圧蒸気が蓄積 される高圧側ヘッダ4と、高圧蒸気よりも圧 の低い低圧蒸気が蓄積される低圧側ヘッダ6 を備える。プラントによっては、図1の低圧 側ヘッダ6に相当するものに中圧側ヘッダと う名称が与えられることもある。
高圧側ヘッダ4は、廃熱ボイラ8に接続さ る。廃熱ボイラ8は、高圧側ヘッダ4に高圧の 蒸気を供給する。廃熱ボイラ8の供給系統は 安全弁10と放出弁12とを備える。放出弁12の ントローラは、供給系統の蒸気圧力が第1の 定の圧力を超えると、通常時に全閉に設定 れている弁の開度を徐々に大きくして蒸気 系統の外部に逃がす。安全弁10は、供給系 の圧力が第1の所定の圧力よりも大きく設定 れた第2の所定の圧力を超えると蒸気の圧力 に応じて開かれ、蒸気を系統の外部に逃がす 。高圧側ヘッダ4は更に、補助ボイラ14に接続 されている。補助ボイラ14は、補助ボイラ(パ ッケージボイラ)が発生する高圧の蒸気を高 側ヘッダ4に供給する。廃熱ボイラ8が供給す る蒸気の圧力は、補助ボイラ14が供給する蒸 の圧力よりも高い。
低圧側ヘッダ6は放出弁30を備える。放出 30のコントローラ32は、低圧側ヘッダ6の蒸 の圧力が所定の放出弁制御開始圧力を超え と通常時に全閉に設定されている弁の開度 徐々に大きくして蒸気を系統の外部に逃が 。この制御は、低圧側ヘッダ6の蒸気圧力の 定値PVと、通常時の低圧側ヘッダの蒸気圧 の目標値よりも少し大きい値に設定された 出弁MVとの偏差によるPI調節計で行われる。 出弁30のコントローラ32の圧力設定値は、後 述のタービンバイパス弁23の低圧側コントロ ラ27の圧力設定値よりも大きい。
低圧側ヘッダ6は更に、安全弁28を備える 安全弁28は放出弁制御開始圧力よりも大き 設定された安全弁制御開始圧力を超えると 気の圧力に応じて開かれ、蒸気を系統の外 に逃がす。低圧側ヘッダ6は更に、他のプロ ス34に低圧蒸気を供給する。
高圧側ヘッダ4はタービン16に接続される 高圧側ヘッダ4の高圧蒸気は、タービン入口 側配管18を介してタービン16に導入される。 ービン16は高圧蒸気によって駆動され、図示 しない外部装置に力学的エネルギーを供給し 、圧力の低下した蒸気を吐出する。吐出され た蒸気の一部はタービン出口側配管20を介し 低圧側ヘッダ6に供給される。他の一部は、 図示しない復水器などに供給される。
蒸気システム2は更に、高圧側ヘッダ4と 圧側ヘッダ6とを接続するタービンバイパス イン22を備える。タービンバイパスライン22 は、内部を流れる蒸気の流量を制御するため のタービンバイパス弁23を備える。タービン イパス弁23が開かれると、高圧側ヘッダ4の 圧蒸気はタービン16を迂回し、タービンバ パスライン22を介して低圧側ヘッダ6に供給 れる。
タービンバイパス弁23は、制御部24から送 信される制御信号によってソレノイドを動作 させることにより制御される。制御部24は、 圧側コントローラ25と低圧側コントローラ27 と高位選択器26とを備える。
高圧側コントローラ25は、高圧ヘッダ4の 圧蒸気の圧力を測定して得られたプラント である高圧側圧力を入力する。高圧側コン ローラ25は、予め記憶している基準に基づ て、入力した高圧側圧力からタービンバイ ス弁23の開度を指令するための高圧側MVを生 して出力する。高圧側MVは、例えば高圧側 力と高圧側圧力設定値との偏差に基づくPI制 御によって生成される。高圧側コントローラ 25の圧力設定値は、廃熱ボイラ8の供給する蒸 気の圧力よりも小さく、補助ボイラ13の供給 る蒸気の圧力よりも大きい。
低圧側コントローラ27は、低圧ヘッダ6の 圧蒸気の圧力を測定して得られたプラント である低圧側圧力を入力する。低圧側コン ローラ27は、予め記憶している基準に基づ て、入力した低圧側圧力からタービンバイ ス弁23の開度を指令するための低圧側MVを生 して出力する。低圧側MVは、例えば低圧側 力と低圧側圧力設定値との偏差に基づくPI制 御によって生成される。
高位選択器26は、高圧側MVと低圧側MVとを 力して大きい方の値を制御用のMVとして選 してタービンバイパス弁23を制御して、制御 された量の蒸気を高圧側ヘッダ4から低圧側 ッダ6に送る。こうした制御により、高圧側 ッダ4の蒸気圧力が所定の基準よりも高くな った場合に、高圧側ヘッダ4の蒸気圧力を下 ることができる。更に、低圧側ヘッダ6の蒸 圧力が所定の基準よりも低くなった場合に 低圧側ヘッダ6の蒸気圧力を上げることがで きる。
低圧側ヘッダ6には更に、図示しない低圧 蒸気供給系統が接続されている。低圧蒸気供 給系統は、低圧側ヘッダ6に低圧蒸気を供給 る。低圧蒸気供給系統は、低圧側流入量制 SVを予め記憶している制御装置によって制御 されている。低圧側ヘッダ6の圧力がその低 側流入量制御SVを超えると、低圧蒸気供給系 統が低圧側ヘッダ6に供給する蒸気の量が減 される。
日本特許出願、特開平11-257018号公報には 蒸気タービンが故障(トリップ時)により緊 停止した場合、タービン側で使用していた 気をスムーズに高圧蒸気復水器に逃がす蒸 タービン蒸気バイパス装置に関する発明が 載されている。
日本特許出願、特開平7-229405号公報には 蒸気タービン入口に接続されタービンバイ ス弁を具えたタービンバイパスと、同ター ンバイパス弁を制御するタービンガバナと 有するコンバインドプラントにおいて、前 タービンガバナが前記タービンバイパス弁 自動制御を停止した時、その時の蒸気圧力 り所定値だけ高い圧力を設定圧力として前 タービンバイパス弁を制御することを特徴 するコンバインドプラントのタービンバイ ス制御方法が記載されている。
本願の発明者らは、上記のような蒸気シ テムにおいて、以下のような制御の不安定 発生する可能性があることを発見した。蒸 システム2の運転中に、タービン16がトリッ することがある。タービン16がトリップし 状態において、他のプロセス34で消費される 蒸気量が増加し、低圧側ヘッダ6から他のプ セス34に供給される蒸気流量F5が増加するこ がある。
タービン16がトリップすると、上記の制御 よりバイパス弁が急速に開けられ、一時的 高圧側ヘッダ4の圧力が急速に低下し、低圧 ヘッダの圧力が急速に増大する。その後、 圧側ヘッダ6の圧力は、放出弁30から蒸気が 部に放出されることによって一旦52KG(kg/cm 2 G)以下に低下してから、徐々に52KGに近づくよ うに上昇する。高圧側ヘッダ4の圧力は、制 部24がタービンバイパス弁23の開度を小さく る制御を行うことにより、徐々に107KGに近 く。
こうした状態以降のプラント状態の推移 図2A~図2Dに示されている。図2Dにおいて、時 刻t10より前においては、他のプロセス34に供 される蒸気流量F5が廃熱ボイラ8から高圧側 ッダ1に供給される蒸気流量F1よりも少ない のとする。時刻t10で蒸気流量F5が増加し始 る。
廃熱ボイラ8が高圧側ヘッダ4に供給する 気流量F1は、廃熱ボイラ8が外部システムの 熱を利用して蒸気を発生しているために、 気流量F1は外部システムの条件によって概ね 決まっていて、任意に制御することができな い。結果として、タービントリップ時に高圧 側ヘッダ4から低圧側ヘッダ6に供給される蒸 流量F3は変化せずに蒸気流量F5が増加する。
したがって時刻t10以降、低圧側ヘッダ6の 蒸気圧力が低下する傾向が発生する。放出弁 30のコントローラ32は、PV値とSV値の偏差が大 くなるため、放出弁30の開度を小さくする うなMV値を生成する。放出弁30の開度が徐々 小さくなり、低圧側ヘッダ6の蒸気圧力の低 下が抑制される。
時刻t11において、放出弁30が全閉する。 2Cに示されるように、時刻t11以降、低圧側ヘ ッダ6の蒸気圧力はコントローラ32のSV値52KGか ら低下する。蒸気圧力は時刻t12で制御部24の 圧側コントローラ27のSV値48.5KGとなり、さら に低下する。
低圧側コントローラ27は時刻t12以降、タ ビンバイパス弁23の開度を大きくするように MV値を生成して高位選択器26に送信する。し し図2Aに示されるように、この時点では高圧 側ヘッダ4の圧力は高い(107KG)。そのため、高 側コントローラ24はタービンバイパス弁23の 開度を小さくするようにMV値を生成して高位 択器26に送信する。時刻t11の後しばらくの 、高位選択器26は高圧側コントローラ24のMV を選択してタービンバイパス弁23の制御に用 いる。タービンバイパス弁23の開度は小さく り、低圧側ヘッダ6の圧力はさらに低下する 。低圧側ヘッダ6の圧力が異常低下する。こ 現象は、蒸気システム2の運転の安定性にと て好ましくない。
低圧側ヘッダ6の圧力がある程度を超えて 低下すると、低圧側コントローラ27のMV値が きくなり、高位選択器26が低圧側コントロー ラ27のMV値を制御信号として選択するように る。タービンバイパス弁23の開度は、この時 点以前は減少していたが、この時点以降は増 加に転じる。図2Dに示されるようにタービン イパスライン22の蒸気流量F3が増加し、低圧 側ヘッダ6の蒸気圧力も増加する。但し、一 は蒸気圧力が以上低下しているため、やや きいハンチングが発生する可能性がある。
蒸気流量F3が大きくなると、高圧側ヘッ 4の蒸気圧力が低下する。時刻t13において蒸 圧力が補助ボイラ13のコントローラ15のSV値1 05KGを下回ると、図2Bに示されるように、補助 ボイラ13が高圧側ヘッダ4に供給する蒸気の流 量F2が増加する。
しかし、補助ボイラ13は高圧側ヘッダ4の 力変化を埋め合わせるほどの即応性を有し いない場合がある。そのような場合、図2A 示されるように高圧側ヘッダ4の圧力が異常 下する可能性がある。さらに、高圧側ヘッ 4の圧力が正常に戻るまでに大きめのハンチ ングが発生する可能性がある。
このような不安定性は、タービントリッ 時以外にも発生する可能性がある。低圧側 ッダ6の蒸気圧力が放出弁30の開度によって 御されている状態において、他のプロセス3 4に供給される蒸気流量F5が増大すると、低圧 側ヘッダ6の蒸気圧力が低下する。このよう 場合、放出弁30を全閉しても圧力の低下が止 まらないと、タービンバイパス弁23が開けら 、その開度の制御によって低圧側ヘッダ6に 蒸気を供給する制御が実行される。こうした 場合にも、上記のタービントリップ時と類似 の不安定な挙動が発生する可能性がある。
そこで本発明の目的は、タービントリッ 時における蒸気システムの制御の安定性を 上することである。
本発明による蒸気システムは、高圧蒸気 蓄積する高圧側ヘッダと、高圧側ヘッダか 供給される高圧蒸気によって駆動されるタ ビンと、タービンが吐出する蒸気を低圧蒸 として蓄積する低圧側ヘッダと、低圧蒸気 低圧側ヘッダの外部に放出する放出弁と、 圧蒸気の圧力が放出弁圧力設定値よりも大 いとき、低圧蒸気の圧力が低下するように 出弁の開度を制御する放出弁コントローラ 、高圧側ヘッダからタービンを迂回して低 側ヘッダに蒸気を導くバイパスと、バイパ の蒸気流量を制御するバイパス弁と、ター ンが駆動しているとき、低圧蒸気の圧力の ラント値を用いてバイパス弁の開度を制御 る通常制御を行うバイパス弁コントローラ 、タービンがトリップしたことを示すトリ プ信号に応答して、高圧側ヘッダからター ンを迂回して低圧側ヘッダに蒸気を供給す トリップ時制御を行うトリップ時制御部と 備える。バイパス弁コントローラは、トリ プ時制御の後且つタービンがトリップして るとき、通常制御よりもバイパス弁(23)の開 度を大きくするトリップ後制御を行う。
本発明による蒸気システムにおいて、バ パス弁コントローラは、放出弁の開度が所 値以下になったときトリップ後制御を開始 る。
本発明による蒸気システムにおいて、バ パス弁コントローラは、低圧側ヘッダの蒸 圧力が放出弁圧力設定値に対して所定量以 低下したときにトリップ後制御を開始する
本発明による蒸気システムにおいて、バ パス弁コントローラは、低圧蒸気の圧力の ラント値が低圧側圧力設定値に近づくよう バイパス弁を制御するための低圧側制御値 生成する低圧側バイパス弁コントローラを える。
本発明による蒸気システムにおいて、低 側バイパス弁コントローラは、低圧蒸気の 力のプラント値と低圧側圧力設定値との偏 に基づいて低圧側制御値を生成する。
本発明による蒸気システムにおいて、低 側圧力設定値は、放出弁圧力設定値よりも さい。
本発明による蒸気システムにおいて、バ パス弁コントローラは更に、高圧蒸気の圧 が高圧側圧力設定値に近づくようにバイパ 弁を制御するための高圧側制御値を生成す 高圧側バイパス弁コントローラと、通常制 において、低圧側制御値と高圧側制御値の きい方をバイパス弁の開度を制御する制御 として選択する選択器とを備える。
本発明による蒸気システムは更に、高圧 ヘッダに第1圧力の蒸気を供給する廃熱ボイ ラと、第1圧力より小さい第2圧力の蒸気を供 する補助ボイラとを備える。高圧側圧力設 値は、第1圧力よりも小さく第2圧力よりも きい。
本発明による蒸気システムにおいて、バ パス弁コントローラは、トリップ後制御を 始するとき、低圧側圧力設定値を通常制御 おけるよりも大きいトリップ時低圧側圧力 定値に設定する。
本発明による蒸気システムにおいて、ト ップ時低圧側圧力設定値は、トリップ後制 を開始するとき、低圧蒸気のプラント値に 定される。
本発明による蒸気システムにおいて、ト ップ時低圧側圧力設定値は、トリップ後動 を開始するとき、所定の変化速度で通常制 における低圧側圧力設定値に戻される。
本発明による蒸気システムにおいて、ト ップ後制御は、低圧蒸気の圧力がトリップ 低圧側圧力設定値を下回った時点で開始さ る。
本発明による蒸気システムにおいて、ト ップ後制御は、通常制御におけるバイパス の開度指令値に対して徐々に増加する上乗 値を足すことにより実行される。
本発明により、タービントリップ時にお る蒸気システムの制御の安定性が向上され 。
以下、図面を参照しながら本発明を実施 るための最良の形態について説明する。本 施の形態における制御装置及び制御方法は 図1を参照して説明された蒸気システム2に いて、放出弁30のコントローラ32と制御部24 タービントリップ時の機能が追加されるこ によって実現される。以下においては、図1 参照して、コントローラ32に追加される機 に関して説明される。通常運転時における 御は既述の説明と同じであり省略する。
図3A~図3Cを参照して、タービントリップ にコントローラ32が実行する動作について説 明する。図3Aに示されるように、放出弁開度 徐々に低下し、時刻t2において全閉する。 れは図2Dの時刻t11に対応する。このとき、コ ントローラ32は放出弁30が全閉になったこと 示すトリガを生成して制御部24に送信する。 プラントの条件によっては、このトリガは放 出弁30の開度が所定値以下となったタイミン で生成されてもよい。
時刻t2において制御部24がトリガを受信す るとトリップ後制御が開始される。低圧側コ ントローラ27がマニュアル操作に設定され、 定値が通常制御におけるよりも大きいトリ プ時低圧側圧力設定値に自動的に設定され 。具体的には、制御部24は、低圧側コント ーラ27のSV値を、その時点における低圧側ヘ ダ6の蒸気圧力のプラント値(図3CのMP2)に設 する。時刻t2以後、制御部24は低圧側コント ーラ27のSV値を、時刻t5において通常制御時 SV値48.5KGに戻るまで所定の変化率で下げる
次に、上記の制御が適用される蒸気シス ムの状態のタービントリップ後の推移につ て説明する。タービン16がトリップすると 上記の制御によりバイパス弁が急速に開け れ、一時的に高圧側ヘッダ4の圧力が急速に 下し、低圧側ヘッダの圧力が急速に増大す 。その後、低圧側ヘッダ6の圧力は、放出弁 30が開けられることによって一旦52KG以下に低 下してから、徐々に52KGに近づくように上昇 る。高圧側ヘッダ4の圧力は、制御部24がタ ビンバイパス弁23の開度を小さくする制御を 行うことにより、徐々に107KGに近づく。
こうした状態以降のプラント状態の推移 図4A~図4Dに示されている。図3Dの時刻t10につ いて説明したのと同様に、時刻t1において蒸 流量F5が増加しはじめる。それに伴う蒸気 力の低下により、コントローラ32は放出弁30 開度を小さくする制御を行い、蒸気流量F4 次第に減少する。時刻t2において、放出弁30 全閉となる。
図4Cを参照して、時刻t2おいて放出弁30が 閉されるとトリガがONになり、低圧側コン ローラ27のSV値が通常制御時の48.5KGから時刻t 2における低圧側ヘッダ6の蒸気圧力(図4Cの52KG )に設定される。このSV値(トリップ時低圧側 力設定値)は所定の変化率で通常制御におけ SV値にまで低下する。
トリップ時圧力設定値は通常制御におけ SV値よりも大きいため、時刻t2以降、短時間 のうちに低圧側ヘッダ6の蒸気圧力がトリッ 時低圧側圧力設定値を下回る。この時刻が 4A~図4Dにt3で示されている。時刻t3以降、低 側コントローラ27はタービンバイパス弁23の 度を大きくするように開度指令MV値を生成 る。この制御により、制御部24は、放出弁30 閉じてから短時間のうちにタービンバイパ 弁23の開度を大きくする制御を行う。
その結果、低圧側ヘッダ6に速やかに蒸気 が供給され、図3Cに示されるように、低圧側 ッダ6の蒸気圧力の異常低下が回避される。 トリップ時低圧側圧力設定値が徐々に通常制 御時のSV値に戻されるため、ハンチングが小 く抑えられる。
時刻t3以降、高圧側ヘッダ4の蒸気圧力が 下する。時刻t4において高圧側ヘッダ4の蒸 圧力が補助ボイラ系のコントローラ15のSV値 を下回る。するとコントローラ15は補助ボイ 蒸気流量制御弁14の開度を大きくし、蒸気 量F2が増大する。この制御により、放出弁30 全閉になってから短時間のうちに補助ボイ 13の蒸気が高圧側ヘッダ4に供給される。そ 結果、図4Aに示されるように高圧側ヘッダ4 蒸気圧力の異常低下が回避される。さらに 蒸気圧力のハンチングも抑制される。その め、図4Bに示されるように、タービンバイ スライン22の蒸気流量F3が放出弁30の全閉か 短時間のうちに、滑らかに増大する。
以上に示されたように、本実施の形態に いては、放出弁30が全閉になり放出弁30によ る低圧側ヘッダ6の圧力制御が効かなくなっ ときに、タービンバイパス弁23の低圧側設定 値がより大きい圧力に設定される。そのため 、まだ低圧側ヘッダ6の蒸気圧力があまり低 していないうちに低圧側ヘッダ6に追加の蒸 が供給されて、蒸気圧力の異常低下が回避 れる。その結果、タービントリップ後の制 の安定性が向上する。
本実施の形態では、放出弁30の全閉をト ガとしてトリップ後制御が開始された。こ ような制御に代えて、放出弁30のコントロー ラ32が、低圧側ヘッダ6の蒸気圧力がコントロ ーラ32のSV値(52KG)に対して所定幅低下したタ ミングでトリガを生成するという制御によ て、同様の効果を達成することが可能であ 。
また、トリガが発生した後の制御につい 、本実施の形態とは異なる手段でタービン イパスライン22の蒸気流量F3を増加させるこ とが可能である。例えば、トリガが発生して から所定時間の間、選択器26が出力する開度 令値にランプ(ramp)状に徐々に増加する上乗 値を足す加算器を追加し、加算器の出力に ってタービンバイパス弁23を制御すること より、蒸気流量F3が増加し、本実施の形態と 同様の効果を奏することが可能である。