JPS5926764B2 - タ−ビン給油温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンの軸受への給油温度制御装置に係わる
。

タービンへの給油温度は軸受潤滑面における油膜形成上
、ターニング運転時と定格速度運転時とで異なり、ター
ニング時の給油温度は定格速度時のそれよりも低（せね
ばならない。

従来、このような温度制御を行うために第１図に示す如
き構成を有する給油温度制御装置が使用されていた。

即ち、第１図において、油冷却器１の出口２からタービ
ン軸受等に油が供給されるが、該出口には該給油温度を
検出するための温度検出器３が連結されている。

しかして、給油温度を制御するために調節器４が配設さ
れ、該調節器は温度検出器３の信号と手動設定器５の信
号とを比較し、その偏差信号に応じて、電空変換器６を
介して、冷却水量調節弁７を開又は閉して油冷却器１へ
の冷却水量を匍脚するように作動する。

油冷却器１は油タンク８に装着され、該タンクから油が
送給される。

以上のような構成において、前述のようなタービンの運
転条件に応じた給油温度の制御を行なうためには、運転
員が手動設定器５の設定値を調節していた。

第２図は、第１図の従来の給油温度制御装置による場合
の、タービン回転数に対する給油温度及び冷却水量調節
弁開度の順向を示した説明図である。

ターニング時の給油温度からこれよりも高い温度の定格
速度運転時の給油温度へ、設定器５の設定値を上げると
、調節器４の出力は調節弁７を閉じる方向の信号となり
、冷却水量が減少または遮断されるので、給油温度は軸
受での発生熱により除々に上昇する。

一方、調節器４は制御偏差を皆無にするために比例士積
分の動作としているので、油タンク８内の油温度が定格
速度時の給油温度まで上がる間に、調節器４の出力は調
節弁７を全閉させる方向の限界に飽和してしまう。

即ち、リセットワインドアップしてしまう。

この結果、給油温度が規定の設定値まで上昇しても、調
節器出力が調節弁を開は始める信号まで戻るのに時間が
かかり、その間に給油温度は設定値を越えてしまう。

即ち、オーバシュートしてしまう。

給油温度の許容範囲の上限値と制御温度との差はわずか
であり、したがって、前述のオーバシュートによって許
容範囲を越えることがあるので、これを防止せねばなら
ない。

そのため、給油温度が規定の定格速度時の温度に接近し
たとき、運転員が設定値を少しづつ上げて規定値に到達
するよう監視しながら操作していた。

これは、監視個所及び操作の多い起動段階において、運
転員の負担を著しく増加させるものである。

さらに、比例十積分動作調節器には、リセットワインド
アップ作用を防止するため、従来から、以下の如き機能
を附与されたいくつかの例があるが、これらは充分でな
かった。

その一つは、調節器出力範囲に対して制限を加えて、調
節弁全閉相当値以上に振り切ることを防止するものであ
る。

しかし、この方法では、給油温度が調節器の設定値まで
上昇してから調節弁を開は始めるので、必要とする冷却
水流歇が通れる開度まで、調節弁が開（間に給油温度が
上昇してしまい、完全にオーバシュートを排除すること
はできない。

また、他の方法としては、調節器の比例帯の範囲でかつ
制御設定温度（定格速度時給油温度）よりある程度下の
温度領域において、比例動作のみ利くようにしておき、
制御設定温度に接近した温度に達したとき比例十積分動
作に入るようにしたものがある。

しかし、このような調節器を使用した場合に″！−，給
油温度が調節器の比例動作域に入ると、調節弁が油温度
に比例して開（ので、冷却水が油冷却器に通じ給油温度
の上昇速度が鈍化することとなる。

ここにおいて、比例帯は安定した制御をし得る値とせね
ばならないので、給油温度上昇の鈍化を避ける目的だけ
で、その値を小さくすることはできない。

また、タービンを定格速度に上げるに＆３給油温度があ
る許容値以上に達していることが必要なので、給油温度
上昇の鈍化はタービンを定格速度に上昇させることを遅
延させ、プラントの起動時間を引き延ばすこととなり、
好ましくない。

本発明＆Ｌ以上説明した従来の給油温度制御装置の欠点
をなくすことを目的とするものであり、タービンのター
ニング運転から定格速度まで全運転範囲にわたり自動的
にその運転状態に応じた給油温度となるよう制御し得る
装置において、タービン昇速にともない油温度が漸次上
昇して定格速度を持続するときの規定の給油温度に達し
たとき、オーバシュートな（円滑に規定油温に落着き得
るような、信頼性高い給油温度制御装置を提供すること
を目的とするものである。

本発明の給油温度制御装置によれば、タービンをターニ
ングから昇速して定格速度に上昇させたとき、その給油
温度をオーバシュートなしに最終給油温度に上昇させる
ため、その最終給油温度、即ち定格速度運転下における
規定の給油温度よりもやや低く、かつタービンを定格速
度に到達させる上で許容されるような給油温度において
、給油温度制御の偏差を一旦ゼロにし、しかる後、実際
の油温度が追従できるような割合で設定油温度を最終給
油温度まで偏差が殆ど無い制御状態を保ちながら上昇さ
せられる。

したがって、オーバシュートが起らず、全く安全で信頼
性の高い給油温度制御が可能である。

このため、多忙で緊張を要するタービン起動時の運転員
にかかる負担を軽減することができる。

以下、第３及び第４図につき、本発明のタービン給油温
度制御装置の実施例の構成及び作動を説明する。

第３図に示す給油温度制御装置は、第１図の従来の同種
装置に比べ、温度設定部が５Ａから５Ｄまでに分れてい
る点で異なっている。

第３図に示す本発明の装置の設定及び動作を、第４図を
併用して説明すれば以下のとおりである。

第１の温度設定器５Ａはターニング運転時の給油温度を
Ｔ１に制御するための設定器であり、スイッチｄは閉じ
た状態である。

タービン昇速に移ると同時に゛スイッチｄが開きスイッ
チＣが閉じ第２の温度設定器５Ｂで設定した温度Ｔ２に
切換わろ。

Ｔ２は、定格速度で運転されるときの給油温度Ｔ３より
もやや低（、かつタービンを定格速度に到達させる上で
許される給油温度に選ばれる。

実際の給油温度が上昇してＴ２に達したとき、スイッチ
Ｃが開きスイッチａ及びｂが閉じて次の設定器、即ちラ
ンプ関数信号発生器５Ｃの側に自動的に切換わる。

該ランプ関数信号発生器５Ｃは、設定温度を漸増するラ
ンプ関数出力を発生する。

この設定温度の上昇割合は、実際の給油温度が充分追従
できるように設定される。

かくすれば、実際の給油温度がＴ２に達した後、給油温
度制御は偏差が殆ど無い状態を保ちながら刻々上昇し、
最終的に定格速度でとるべき給油温度Ｔ３に落着く。

尚、信号発生器５Ｃと第３の温度設定器５Ｄとの間には
、これらの設定器の信号のうち低位の信号を選択する選
択器９が連結されている。

以上説明したような給油温度制御装置によれ＋４偏差が
殆どゼロの制御を保持しつつ最終給油温度に達するので
、その温度変化は円滑であり、従来の制御装置において
生ずるような、最終温度に達した点でのオーバシュート
は生じない。

第３図に示す本発明の給油温度制御装置の温度調節器４
、第１〜第３の温度設定器５Ａ、５Ｂ。

５Ｄ並びに信号発生器５Ｃとしては、電気式計器が使用
されることは勿論であるが、同じ原理をもって空気式計
器を使用することもできろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタービン給油温度制御装置の構成を示す
ブロック図、第２図は第１図の制御装置により制御した
場合のタービン回転数に対する給油温度及び冷却水量調
節弁開度の傾向を示す説明図、第３図は本発明のタービ
ン給油温度制御装置の構成を示すブロック図、第４図は
第３図の制御装置により制御した場合のタービン回転数
に対する給油温度及び冷却水量調節弁開度の傾向を示す
説明図である。 符号の説明 １・・・油冷却器、２・・・油出口、３・
・・温度検出器、４・・・（温度）調節器、５Ａ・・・
第１の温度設定器、５Ｂ・・・第２の温度設定器、５Ｃ
・・・信号発生器、５Ｄ・・・第３の温度設定器、Ｉ・
・・冷却水量調節弁、８・・・油タンク、９・・・信号
選択器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タービンに給油する油冷却器と、該油冷却器に流れ
   る冷却水を調節する調節弁を有するタービンの給油温度
   制御装置において、前記油冷却器の出１］油温度を検出
   し該温度に応じた信号を発生する温度検出器と、ターニ
   ング運転時及び定格速度運転時の給油温度をそれぞれ設
   定する第１及び第３の温度設定器と、定格速度運転時の
   給油温度よりやや低くかつタービンを定格速度に到達さ
   せる上で許容される給油温度を設定しターニング運転か
   ら昇速に移ると自動的に切換わる第２の温度設定器と、
   該温度設定器の設定温度に実際の給油温度が到達した時
   から設定された前記給油温度を実際の給油温度が追従で
   きる割合で漸増させる信号を発生する信号発生器と、前
   記信号発生器と前記第３の温度設定器との出力のうち低
   い値を選択する選択器と、ターニング運転時は第１の温
   度設定器の信号を、昇速時には第２の温度設定器の信号
   を、第２の温度設定器の設定温度に実際の給油温度が到
   達した後は選択器により選択された信号を検出する信号
   選択手段と、該信号選択手段により検出された信号と前
   記温度検出器の信号とを比較し、その偏差量に応じ前記
   調節弁を開閉制御する調節器とを有するタービン給油温
   度制御装置。