JPH06248978A - ラジアルタービン発電装置 - Google Patents
ラジアルタービン発電装置Info
- Publication number
- JPH06248978A JPH06248978A JP3524293A JP3524293A JPH06248978A JP H06248978 A JPH06248978 A JP H06248978A JP 3524293 A JP3524293 A JP 3524293A JP 3524293 A JP3524293 A JP 3524293A JP H06248978 A JPH06248978 A JP H06248978A
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- Japan
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- opening
- suction
- signal
- suction valve
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 タービンノズルが有する機械的ヒステリシス
に関係なく、プロセスの負荷変動に十分追従でき、吸込
圧力を正常に保つことを可能にしたラジアルタービン発
電装置を提供する。 【構成】 吸込流路１１に流量調節用の吸込弁２６を設
けるとともに、Ｉ／Ｐ変換器５からの信号により、吸込
弁２６の開度を調節させ、圧力伝送器１５による検出圧
力が高い場合には、吸込弁２６の開度を増大させ、低い
場合には、吸込弁２６の開度を減少させるとともに、制
御装置２８を設け、この制御装置２８を、圧力調節計１
６から圧力信号を受けて、これにより、吸込弁２６の開
度を割り出し、この開度が設定範囲の限界に達した場合
には、タービンノズル４の開度を調節することによっ
て、吸込弁２６の開度を元に戻させるものとしてある。
に関係なく、プロセスの負荷変動に十分追従でき、吸込
圧力を正常に保つことを可能にしたラジアルタービン発
電装置を提供する。 【構成】 吸込流路１１に流量調節用の吸込弁２６を設
けるとともに、Ｉ／Ｐ変換器５からの信号により、吸込
弁２６の開度を調節させ、圧力伝送器１５による検出圧
力が高い場合には、吸込弁２６の開度を増大させ、低い
場合には、吸込弁２６の開度を減少させるとともに、制
御装置２８を設け、この制御装置２８を、圧力調節計１
６から圧力信号を受けて、これにより、吸込弁２６の開
度を割り出し、この開度が設定範囲の限界に達した場合
には、タービンノズル４の開度を調節することによっ
て、吸込弁２６の開度を元に戻させるものとしてある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば石油化学プラン
ト，鉄鋼業及び燃料電池を用いた発電プラントの分野に
適用されるラジアルタービン発電装置に関するものであ
る。
ト，鉄鋼業及び燃料電池を用いた発電プラントの分野に
適用されるラジアルタービン発電装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、図２に示す自家用ラジアルタービ
ン発電装置が公知である。この装置は、発電機１と結合
した単段のラジアルタービン２を備え、このラジアルタ
ービン２の内部には、空圧シリンダ３によって開閉さ
れ、吸込圧力を一定に保つタービンノズル４が設けてあ
る。空圧シリンダ３には、Ｉ／Ｐ変換器（電／空変換
器）５，電磁式の三方切換弁６，ポジショナ７を設けた
計装ライン８が接続してあり、三方切換弁６はａ，ｂ，
ｃポートを有し、ａポートがＩ／Ｐ変換器５に、ｂポー
トがポジショナ７に通じ、ｃポートが大気に開口してお
り、ａ，ｂポート連通，ｂ，ｃポート連通の各状態の切
換えは制御装置９からの信号により行われる。
ン発電装置が公知である。この装置は、発電機１と結合
した単段のラジアルタービン２を備え、このラジアルタ
ービン２の内部には、空圧シリンダ３によって開閉さ
れ、吸込圧力を一定に保つタービンノズル４が設けてあ
る。空圧シリンダ３には、Ｉ／Ｐ変換器（電／空変換
器）５，電磁式の三方切換弁６，ポジショナ７を設けた
計装ライン８が接続してあり、三方切換弁６はａ，ｂ，
ｃポートを有し、ａポートがＩ／Ｐ変換器５に、ｂポー
トがポジショナ７に通じ、ｃポートが大気に開口してお
り、ａ，ｂポート連通，ｂ，ｃポート連通の各状態の切
換えは制御装置９からの信号により行われる。
【０００３】また、ラジアルタービン２の吸込側には、
遮断弁１０を設けた吸込流路１１が、排気側には、排気
流路１２が接続してあり、遮断弁１０には、三方切換弁
１３を設けた計装ライン１４が接続してある。三方切換
弁１３は、ｄ，ｅ，ｆポートを有し、ｄポートが空圧源
に、ｅポートが遮断弁１０の駆動部に通じ、ｆポートが
大気に開口しており、ｄ，ｅポート連通，ｅ，ｆポート
連通の各状態の切換えは制御装置９からの信号により行
われる。
遮断弁１０を設けた吸込流路１１が、排気側には、排気
流路１２が接続してあり、遮断弁１０には、三方切換弁
１３を設けた計装ライン１４が接続してある。三方切換
弁１３は、ｄ，ｅ，ｆポートを有し、ｄポートが空圧源
に、ｅポートが遮断弁１０の駆動部に通じ、ｆポートが
大気に開口しており、ｄ，ｅポート連通，ｅ，ｆポート
連通の各状態の切換えは制御装置９からの信号により行
われる。
【０００４】吸込流路１１には、流路内圧力検出可能に
圧力伝送器１５を設けるとともに、この圧力伝送器１５
から圧力信号を受けて、吸込流路１１内の圧力を設定値
に保たせるための電気信号をＩ／Ｐ変換器５に送る圧力
調節計１６が設けてある。そして、通常の自動運転時に
は、三方切換弁６はａ，ｂポート連通状態にあり、上述
した如く、Ｉ／Ｐ変換器５は圧力調節計１６から電気信
号を受けると、この信号を圧力信号に変換して、この圧
力信号をポジショナ７に送り、これにより空圧シリンダ
３を作動させ、タービンノズル４を開閉させている。
圧力伝送器１５を設けるとともに、この圧力伝送器１５
から圧力信号を受けて、吸込流路１１内の圧力を設定値
に保たせるための電気信号をＩ／Ｐ変換器５に送る圧力
調節計１６が設けてある。そして、通常の自動運転時に
は、三方切換弁６はａ，ｂポート連通状態にあり、上述
した如く、Ｉ／Ｐ変換器５は圧力調節計１６から電気信
号を受けると、この信号を圧力信号に変換して、この圧
力信号をポジショナ７に送り、これにより空圧シリンダ
３を作動させ、タービンノズル４を開閉させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
タービンノズル４を開閉することだけで吸込圧力を一定
に保つようになっている。一方、図３（横軸：Ｉ／Ｐ変
換器からの圧力信号（正確には、圧力信号比、即ち最大
圧力信号に対する比）（％）、縦軸：タービンノズルの
開度（％））に示すように、ラジアルタービン自体が機
械的なヒステリシスを有しているため、タービンノズル
４が開動作から閉動作へ、または閉動作から開動作へと
動作方向が変わるとき、このヒステリシスの分だけター
ビンノズル４が動作しないので、プロセス系に対する応
答がそれだけ遅れることになる。したがって、プロセス
系の負荷変動が大きい場合、或はラジアルタービンの吸
込圧力に対する制御精度が要求される場合、これに対応
して吸込圧力一定制御が十分にできないという問題があ
る。本発明は、斯る従来の問題点を課題としてなされた
もので、タービンノズルが有する機械的ヒステリシスに
関係なく、吸込圧力を正常に保つことを可能としたラジ
アルタービン発電装置を提供しようとするものである。
タービンノズル４を開閉することだけで吸込圧力を一定
に保つようになっている。一方、図３（横軸：Ｉ／Ｐ変
換器からの圧力信号（正確には、圧力信号比、即ち最大
圧力信号に対する比）（％）、縦軸：タービンノズルの
開度（％））に示すように、ラジアルタービン自体が機
械的なヒステリシスを有しているため、タービンノズル
４が開動作から閉動作へ、または閉動作から開動作へと
動作方向が変わるとき、このヒステリシスの分だけター
ビンノズル４が動作しないので、プロセス系に対する応
答がそれだけ遅れることになる。したがって、プロセス
系の負荷変動が大きい場合、或はラジアルタービンの吸
込圧力に対する制御精度が要求される場合、これに対応
して吸込圧力一定制御が十分にできないという問題があ
る。本発明は、斯る従来の問題点を課題としてなされた
もので、タービンノズルが有する機械的ヒステリシスに
関係なく、吸込圧力を正常に保つことを可能としたラジ
アルタービン発電装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、タービンノズルを備え、発電機と結合し
たラジアルタービンと、このラジアルタービンの吸込流
路に設けた流路開閉用の遮断弁と、上記吸込流路の圧力
を検出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧力信
号を受けて、この検出圧力が降下している場合に低いレ
ベルの信号を出力し、検出圧力が高い場合には高いレベ
ルの信号を出力する圧力調節計と、この圧力調節計から
の空気信号を電気信号に変換するＩ／Ｐ変換器とを備え
たラジアルタービン発電装置において、上記吸込流路に
流量調節用の吸込弁を設けるとともに、上記Ｉ／Ｐ変換
器からの信号により、上記吸込弁の開度を調節させ、上
記検出圧力が高い場合には、上記開度を増大させ、低い
場合には、上記開度を減少させるとともに、制御装置を
設け、この制御装置を、上記圧力調節計から圧力信号を
受けて、これにより、上記吸込弁の開度を割り出し、こ
の開度が設定範囲の限界に達した場合には、上記タービ
ンノズルの開度を調節することによって、上記吸込弁の
開度を元に戻させるものとした。
に、本発明は、タービンノズルを備え、発電機と結合し
たラジアルタービンと、このラジアルタービンの吸込流
路に設けた流路開閉用の遮断弁と、上記吸込流路の圧力
を検出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧力信
号を受けて、この検出圧力が降下している場合に低いレ
ベルの信号を出力し、検出圧力が高い場合には高いレベ
ルの信号を出力する圧力調節計と、この圧力調節計から
の空気信号を電気信号に変換するＩ／Ｐ変換器とを備え
たラジアルタービン発電装置において、上記吸込流路に
流量調節用の吸込弁を設けるとともに、上記Ｉ／Ｐ変換
器からの信号により、上記吸込弁の開度を調節させ、上
記検出圧力が高い場合には、上記開度を増大させ、低い
場合には、上記開度を減少させるとともに、制御装置を
設け、この制御装置を、上記圧力調節計から圧力信号を
受けて、これにより、上記吸込弁の開度を割り出し、こ
の開度が設定範囲の限界に達した場合には、上記タービ
ンノズルの開度を調節することによって、上記吸込弁の
開度を元に戻させるものとした。
【０００７】
【作用】上記発明のように構成することにより、タービ
ンノズルが有する機械的ヒステリシスに関係なく、プロ
セスの負荷変動に十分追従できるようになる。
ンノズルが有する機械的ヒステリシスに関係なく、プロ
セスの負荷変動に十分追従できるようになる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図１は、本発明に係る自家用ラジアルタービ
ン発電装置を示し、図２に示す装置と同様に発電機１と
結合した単段のラジアルタービン２を備え、このラジア
ルタービン２の内部には、空圧シリンダ３によって開閉
され、吸込圧力を一定に保つタービンノズル４が設けて
ある。空圧シリンダ３には、ピストンの両側の空間の各
々に連通するように管路２１，２２が接続してあり、こ
の管路２１，２２の他端は、空気源２３に通じる電磁式
４方切換弁２４に接続している。また、空圧シリンダ３
には、そのピストンの位置を検出する開度発振器２５が
取付けてある。
説明する。図１は、本発明に係る自家用ラジアルタービ
ン発電装置を示し、図２に示す装置と同様に発電機１と
結合した単段のラジアルタービン２を備え、このラジア
ルタービン２の内部には、空圧シリンダ３によって開閉
され、吸込圧力を一定に保つタービンノズル４が設けて
ある。空圧シリンダ３には、ピストンの両側の空間の各
々に連通するように管路２１，２２が接続してあり、こ
の管路２１，２２の他端は、空気源２３に通じる電磁式
４方切換弁２４に接続している。また、空圧シリンダ３
には、そのピストンの位置を検出する開度発振器２５が
取付けてある。
【０００９】また、ラジアルタービン２の吸込側には、
遮断弁１０，吸込弁２６を設けた吸込流路１１が、排気
側には、排気流路１２が接続してあり、遮断弁１０に
は、ｄ，ｅ，ｆポートを有する三方切換弁１３を設けた
計装ライン１４が接続してある。吸込流路１１には、流
路内圧力検出可能に圧力伝送器１５を設けるとともに、
この圧力伝送器１５から圧力信号を受けて、吸込流路１
１内の圧力を設定値に保たせるための電気信号をＩ／Ｐ
変換器５に送る圧力調節計１６が設けてある。四方切換
弁２４は、圧力伝送器１５，開度発振器２５からの圧力
信号，開度信号を受ける制御装置２８によって制御さ
れ、吸込弁２６はＩ／Ｐ変換器５によって制御されるよ
うになっている。また、三方切換弁１３は、図２に示す
装置の場合と同様に制御装置２８によって制御される。
なお、図１中アルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ同志は、互
いに連続していることを示している。
遮断弁１０，吸込弁２６を設けた吸込流路１１が、排気
側には、排気流路１２が接続してあり、遮断弁１０に
は、ｄ，ｅ，ｆポートを有する三方切換弁１３を設けた
計装ライン１４が接続してある。吸込流路１１には、流
路内圧力検出可能に圧力伝送器１５を設けるとともに、
この圧力伝送器１５から圧力信号を受けて、吸込流路１
１内の圧力を設定値に保たせるための電気信号をＩ／Ｐ
変換器５に送る圧力調節計１６が設けてある。四方切換
弁２４は、圧力伝送器１５，開度発振器２５からの圧力
信号，開度信号を受ける制御装置２８によって制御さ
れ、吸込弁２６はＩ／Ｐ変換器５によって制御されるよ
うになっている。また、三方切換弁１３は、図２に示す
装置の場合と同様に制御装置２８によって制御される。
なお、図１中アルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ同志は、互
いに連続していることを示している。
【００１０】次に、本発明に係るラジアルタービン発電
装置における容量制御について説明する。この容量制御
は、ラジアルタービン発電装置の自動運転時に行われ、
タービンの作動中に圧力調節計１６からの信号が減少し
ている場合、或は増大している場合、まず吸込弁２６を
開閉させることにより負荷変動に対応して、その後ター
ビンノズル４を開閉しつつ、吸込弁２６を元に戻すこと
が行われる。即ち、吸込圧力が降下しつつある場合、圧
力調節計１６からの出力信号のレベルが降下するので、
Ｉ／Ｐ変換器５を介して吸込弁２６を閉方向に作動させ
て、吸込圧力を上昇させると同時に、吸込弁２６の開度
に対応する圧力調節計１６からの圧力信号を制御装置２
８に入力する。
装置における容量制御について説明する。この容量制御
は、ラジアルタービン発電装置の自動運転時に行われ、
タービンの作動中に圧力調節計１６からの信号が減少し
ている場合、或は増大している場合、まず吸込弁２６を
開閉させることにより負荷変動に対応して、その後ター
ビンノズル４を開閉しつつ、吸込弁２６を元に戻すこと
が行われる。即ち、吸込圧力が降下しつつある場合、圧
力調節計１６からの出力信号のレベルが降下するので、
Ｉ／Ｐ変換器５を介して吸込弁２６を閉方向に作動させ
て、吸込圧力を上昇させると同時に、吸込弁２６の開度
に対応する圧力調節計１６からの圧力信号を制御装置２
８に入力する。
【００１１】そして、吸込弁２６の開度が、例えば８０
％に達すると、タービンノズル４の開度をタイマで間欠
的に、一定速度で徐々に小さくしてゆく。この結果、圧
力調節計１６からの出力信号のレベルは上昇してゆくの
で、吸込弁２６の開度は増大してゆく。一方、吸込圧力
が上昇しつつある場合、圧力調節計１６からの出力信号
のレベルが上昇するので、Ｉ／Ｐ変換器５を介して吸込
弁２６を開にして、吸込圧力を降下させる。そして、そ
の後にタービンノズル４の開度を徐々に増大させてゆ
く。この結果、圧力調節計１６からの出力信号のレベル
が降下してゆくので、吸込弁２６の開度は小さくなって
ゆく。
％に達すると、タービンノズル４の開度をタイマで間欠
的に、一定速度で徐々に小さくしてゆく。この結果、圧
力調節計１６からの出力信号のレベルは上昇してゆくの
で、吸込弁２６の開度は増大してゆく。一方、吸込圧力
が上昇しつつある場合、圧力調節計１６からの出力信号
のレベルが上昇するので、Ｉ／Ｐ変換器５を介して吸込
弁２６を開にして、吸込圧力を降下させる。そして、そ
の後にタービンノズル４の開度を徐々に増大させてゆ
く。この結果、圧力調節計１６からの出力信号のレベル
が降下してゆくので、吸込弁２６の開度は小さくなって
ゆく。
【００１２】なお、タービンノズル４の開度の調節は、
制御装置２８からの信号によって、四方切換弁２４のソ
レノイドｘ，ｙを励磁，消磁して、空気源２３から空圧
シリンダ３への空気流路を変えることによって、空圧シ
リンダ３を伸縮させて行う。
制御装置２８からの信号によって、四方切換弁２４のソ
レノイドｘ，ｙを励磁，消磁して、空気源２３から空圧
シリンダ３への空気流路を変えることによって、空圧シ
リンダ３を伸縮させて行う。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、タービンノズルを備え、発電機と結合したラ
ジアルタービンと、このラジアルタービンの吸込流路に
設けた流路開閉用の遮断弁と、上記吸込流路の圧力を検
出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧力信号を
受けて、この検出圧力が降下している場合に低いレベル
の信号を出力し、検出圧力が高い場合には高いレベルの
信号を出力する圧力調節計と、この圧力調節計からの空
気信号を電気信号に変換するＩ／Ｐ変換器とを備えたラ
ジアルタービン発電装置において、上記吸込流路に流量
調節用の吸込弁を設けるとともに、上記Ｉ／Ｐ変換器か
らの信号により、上記吸込弁の開度を調節させ、上記検
出圧力が高い場合には、上記開度を増大させ、低い場合
には、上記開度を減少させるとともに、制御装置を設
け、この制御装置を、上記圧力調節計から圧力信号を受
けて、これにより、上記吸込弁の開度を割り出し、この
開度が設定範囲の限界に達した場合には、上記タービン
ノズルの開度を調節することによって、上記吸込弁の開
度を元に戻させるものとしてある。
によれば、タービンノズルを備え、発電機と結合したラ
ジアルタービンと、このラジアルタービンの吸込流路に
設けた流路開閉用の遮断弁と、上記吸込流路の圧力を検
出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧力信号を
受けて、この検出圧力が降下している場合に低いレベル
の信号を出力し、検出圧力が高い場合には高いレベルの
信号を出力する圧力調節計と、この圧力調節計からの空
気信号を電気信号に変換するＩ／Ｐ変換器とを備えたラ
ジアルタービン発電装置において、上記吸込流路に流量
調節用の吸込弁を設けるとともに、上記Ｉ／Ｐ変換器か
らの信号により、上記吸込弁の開度を調節させ、上記検
出圧力が高い場合には、上記開度を増大させ、低い場合
には、上記開度を減少させるとともに、制御装置を設
け、この制御装置を、上記圧力調節計から圧力信号を受
けて、これにより、上記吸込弁の開度を割り出し、この
開度が設定範囲の限界に達した場合には、上記タービン
ノズルの開度を調節することによって、上記吸込弁の開
度を元に戻させるものとしてある。
【００１４】このため、タービンノズルが有する機械的
ヒステリシスに関係なく、プロセスの負荷変動に十分追
従でき、吸込圧力を正常に保つことが可能になるという
効果を奏する。
ヒステリシスに関係なく、プロセスの負荷変動に十分追
従でき、吸込圧力を正常に保つことが可能になるという
効果を奏する。
【図１】 本発明に係るラジアルタービン発電装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】 従来のラジアルタービン発電装置の全体構成
図である。
図である。
【図３】 タービンノズルの機械的ヒステリシスを示す
図である。
図である。
１ 発電機 ２ ラジアルタービン ４ タービンノズル ５ Ｉ／Ｐ変換器 １０ 遮断弁 １１ 吸込流路 １５ 圧力伝送器 １６ 圧力調節計 ２６ 吸込弁 ２８ 制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 タービンノズルを備え、発電機と結合し
たラジアルタービンと、このラジアルタービンの吸込流
路に設けた流路開閉用の遮断弁と、上記吸込流路の圧力
を検出する圧力伝送器と、この圧力伝送器からの圧力信
号を受けて、この検出圧力が降下している場合に低いレ
ベルの信号を出力し、検出圧力が高い場合には高いレベ
ルの信号を出力する圧力調節計と、この圧力調節計から
の空気信号を電気信号に変換するＩ／Ｐ変換器とを備え
たラジアルタービン発電装置において、上記吸込流路に
流量調節用の吸込弁を設けるとともに、上記Ｉ／Ｐ変換
器からの信号により、上記吸込弁の開度を調節させ、上
記検出圧力が高い場合には、上記開度を増大させ、低い
場合には、上記開度を減少させるとともに、制御装置を
設け、この制御装置を、上記圧力調節計から圧力信号を
受けて、これにより、上記吸込弁の開度を割り出し、こ
の開度が設定範囲の限界に達した場合には、上記タービ
ンノズルの開度を調節することによって、上記吸込弁の
開度を元に戻させるものとしたことを特徴とするラジア
ルタービン発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3524293A JPH06248978A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | ラジアルタービン発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3524293A JPH06248978A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | ラジアルタービン発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248978A true JPH06248978A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=12436376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3524293A Pending JPH06248978A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | ラジアルタービン発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06248978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179536A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-12-03 | 中国科学院工程热物理研究所 | 定膨胀比天然气向心透平膨胀发电机组 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3524293A patent/JPH06248978A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179536A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-12-03 | 中国科学院工程热物理研究所 | 定膨胀比天然气向心透平膨胀发电机组 |
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