JP2004300991A - 蒸気タービン船の主タービン暖機・暖管装置と暖機・暖管方法 - Google Patents
蒸気タービン船の主タービン暖機・暖管装置と暖機・暖管方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】停泊状態から出港する場合には長時間の暖機・暖管運転を行う必要があるが、十分な暖機・暖管ができないことにより増速中に異常振動を発生させる場合がある。
【解決手段】主タービン駆動蒸気供給弁２をバイパスする暖機蒸気ライン１５を設け、この暖機蒸気ライン１５にライン１５内の蒸気圧を調整する圧力調整弁１６を設け、この暖機蒸気ライン１５で所定圧とした暖機蒸気を主蒸気ライン４から主タービン５へ供給するように構成し、この主蒸気ライン４の主タービン入口側に主蒸気ライン４から分岐した暖機蒸気入口ライン２０を設け、この暖機蒸気入口ライン２０に暖機蒸気の供給状態を検知する供給弁２３と、この供給弁２３の検知状態に応じて主タービン５へ暖機蒸気を供給又は遮断するピストン弁２４とを設け、高温の主蒸気を暖機蒸気として主蒸気ライン４と主タービン５とが常時高温となる暖機を行い、迅速な出港ができるようにする。
【選択図】 図１
【解決手段】主タービン駆動蒸気供給弁２をバイパスする暖機蒸気ライン１５を設け、この暖機蒸気ライン１５にライン１５内の蒸気圧を調整する圧力調整弁１６を設け、この暖機蒸気ライン１５で所定圧とした暖機蒸気を主蒸気ライン４から主タービン５へ供給するように構成し、この主蒸気ライン４の主タービン入口側に主蒸気ライン４から分岐した暖機蒸気入口ライン２０を設け、この暖機蒸気入口ライン２０に暖機蒸気の供給状態を検知する供給弁２３と、この供給弁２３の検知状態に応じて主タービン５へ暖機蒸気を供給又は遮断するピストン弁２４とを設け、高温の主蒸気を暖機蒸気として主蒸気ライン４と主タービン５とが常時高温となる暖機を行い、迅速な出港ができるようにする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、蒸気タービン船の停泊中に主タービンを暖機する暖機装置と暖機方法に関し、特に迅速な出港が可能なように暖機する主タービンの暖機装置と暖機方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＬＮＧ船等の蒸気タービン船は、停泊中における主タービンのケーシングやノズルの温度低下を抑えるために、圧力と温度が低い暖機蒸気を暖機ラインから供給することによって所定の温度に保たれている。このような主タービンの暖機蒸気としては、例えば、１０ｋｇ／ｃｍ２ 、２６０℃程度の蒸気が用いられており、この暖機蒸気によって主タービンのケーシングが１４０℃程度の暖機状態に保たれている。
【０００３】
このように主タービンを暖機している停泊状態から蒸気タービン船を出港させる場合、主タービンのケーシング温度が前記１４０℃程度と比較的低く保たれているとともに、主蒸気ラインには蒸気が流れていないので蒸気管温度が低下している。そのために、出航前に手動スピニングを１〜２時間行うことによって主タービンと主蒸気ラインの温度を上昇させている。
【０００４】
この種のタービンに関する従来技術として、暖機運転時のタービン速度定値制御中に発生するタービン速度の上昇とタービン車室の変形とを抑制するために、起動過程における暖機運転時に、主蒸気加減弁の開度を保持した状態からタービン流入蒸気量が変化してタービン速度が上昇した場合、主蒸気加減弁の保持開度を補正してタービン速度の上昇分を抑制するようにした蒸気タービンの制御方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３８３１１号公報（第２頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したように停泊状態で１〜２時間の手動スピニングを行おうとしても、港によっては出港時間等の関係で充分、長時間の暖機ができないことがある。また、通常運転時の蒸気が、例えば、６０ｋｇ／ｃｍ２ 、５００℃程度と高圧高温の蒸気であるため、前記暖機状態の主タービンへ急激に供給することはできない。
【０００７】
そのため、前記したような１〜２時間の短時間の手動スピニングでは、主タービンケーシングが十分に暖まらず、主タービンケーシングの内側と外側の温度差が比較的大きくて、時として、増速中に異常振動を発生させる場合がある。また、主タービンケーシングとロータとの歪み度の異なり等によっても振動を生じる場合がある。そして、このような異常振動は、タービンロータ、軸受及びケーシングの損傷を引き起こす場合がある。
【０００８】
さらに、主蒸気ラインも、温度変化による伸び縮みが大きいことによって継手部分からの蒸気漏れなどのトラブルが発生する場合がある。また、主蒸気ラインが暖められていないため、ドレンが発生し、このドレンが主タービン内に流入して出港直後の主タービンに突発的な大きな振動が生じてトリップが発生する場合がある。
【０００９】
このようなことから、出港時の増速時における主タービンの運転はオペレーターの勘に頼る所が多く、出港操船に細心の注意をはらっているのが実情である。
【００１０】
なお、前記公報記載の蒸気タービンの制御方法は暖機運転時の制御に関するものであり、本願発明のように、蒸気タービン船における停泊中の暖機運転から出港時の通常運転へと移行する時の課題を解決できるものではない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明の蒸気タービン船の主タービン暖機装置は、主タービンに主蒸気を供給する主タービン駆動蒸気供給弁と、該主タービン駆動蒸気供給弁を介して主タービンを駆動する主タービン操縦弁に主蒸気を供給する主蒸気ラインとを具備し、前記主タービン駆動蒸気供給弁をバイパスする暖機蒸気ラインを設け、該暖機蒸気ラインに該ライン内の蒸気圧を調整する圧力調整弁を設け、該暖機蒸気ラインで所定圧とした暖機蒸気を前記主蒸気ラインから主タービンへ供給するように構成し、該主蒸気ラインの主タービン入口側に該主蒸気ラインから分岐して前記主タービン操縦弁をバイパスする形で主タービンに蒸気を供給する暖機蒸気入口ラインを設け、該暖機蒸気入口ラインに暖機蒸気の供給状態を検知する供給弁と該供給弁の検知状態に応じて主タービンへ暖機蒸気を供給又は遮断する制御弁とを設けている。このように、主タービン駆動蒸気供給弁をバイパスするように設けた暖機蒸気ラインにより、主タービンへ供給する高温の主蒸気を所定圧に調整した暖機蒸気として主蒸気ラインから主タービンへ供給するので、主タービンと主蒸気ラインとを常時高温の暖機状態とでき、停泊状態から出港する場合の増速中における異常振動や主蒸気ラインからの蒸気漏れなどが生じることを削減することになり、簡単な主タービンの起動確認操作のみにより迅速な出港ができる。
【００１２】
前記蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記暖機蒸気ラインに設けた圧力調整弁の上流側に、該ライン内を流れる暖機蒸気の流量を制限するオリフィスを設ければ、このオリフィスによって暖機蒸気ライン内を流れる暖機蒸気の流量を制限できるので、圧力調整弁の作動不良によって圧力調整弁が全開したとしても、多量の暖機蒸気が主タービンへ供給されることはなく、主タービンに流れる暖機蒸気の最大流量を容易に制限することができる。
【００１３】
また、前記いずれかの蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記主蒸気ラインから供給する暖機蒸気の圧力又は温度を検出する検出器を設け、該検出器で検出した圧力又は温度に応じて前記制御弁による暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御装置を設ければ、主蒸気ラインに供給する暖機蒸気の圧力又は温度が上昇すると、その暖機蒸気の供給が遮断されるので、暖機蒸気によって主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。
【００１４】
さらに、前記いずれかの蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記主タービンにターニング装置を嵌合させ、該ターニング装置のターニング時の軸回転数を検出する検出器を設け、該軸回転数検出器で検出した回転数に応じて前記制御弁による暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御装置を設ければ、暖機蒸気によって主タービンがターニング回転数を越えて回転すると暖機蒸気の供給を遮断して、暖機蒸気により主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。また、この場合には、ターニング装置の停止時にも暖機蒸気の供給を遮断することができ、停止時に高温の暖機蒸気が主タービン内へ供給された場合に生じる不具合を防止することができる。
【００１５】
一方、本願発明の蒸気タービン船の主タービン暖機方法は、主タービンに供給する主蒸気を主タービン駆動蒸気供給弁からバイパスさせて暖機蒸気とし、該暖機蒸気を所定圧に調整して前記主タービンに主蒸気を供給する主蒸気ラインから主タービンへ供給し、該供給する暖機蒸気の供給状態を検知して、該検知した供給状態に応じて主タービンへの暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにしている。このような暖機方法によれば、主タービンへ供給する高温の主蒸気を暖機蒸気として主蒸気ラインから主タービンへ供給するので、主タービンと主蒸気ラインとを常時高温の状態に保持でき、停泊状態から出港する場合の増速中における異常振動や主蒸気ラインからの蒸気漏れなどを生じることが削減され、簡単な主タービンの起動確認操作のみにより迅速な出港ができる。
【００１６】
また、前記蒸気タービン船の主タービン暖機方法において、前記主タービンへ供給する暖機蒸気の圧力又は温度を検知し、該検知した圧力又は温度に応じて暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにすれば、主蒸気ラインから主タービンに供給する暖機蒸気の圧力又は温度が上昇していると、その暖機蒸気の供給が遮断されるので、暖機蒸気によって主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。
【００１７】
さらに、前記蒸気タービン船の主タービン暖機方法において、前記主タービンに嵌合させたターニング装置のターニング時の軸回転数を検出し、該検出した軸回転数に応じて前記暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにすれば、暖機蒸気によって主タービンがターニング時の軸回転数を越えて回転すると暖機蒸気の供給を遮断して、暖機蒸気により主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。また、この場合には、ターニング装置の停止時にも暖機蒸気の供給を遮断することができ、停止時に高温の暖機蒸気が主タービン内へ供給された場合に生じる不具合を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す暖機装置全体の系統図であリ、図２は同暖機装置の暖機蒸気ライン部分を示す系統図、図３は同暖機装置の蒸気タービン部分を示す系統図である。なお、以下の例では、２つのメインボイラ（図示略）から主蒸気が供給される例を示している。
【００１９】
図１に示すように、２つのメインボイラから主蒸気が供給される蒸気ライン１には、２つの主タービン駆動蒸気供給弁２，３が設けられており、これらの主タービン駆動蒸気供給弁２，３の開閉により、主蒸気を主蒸気ライン４から主タービン５の入口側に設けられた主タービン操縦弁６へ供給するように構成されている。この主蒸気ライン４が通常運転時に主蒸気を主タービン５へ供給するラインであり、例えば、６０ｋｇ／ｃｍ２ 、５００℃程度の主蒸気がこの主蒸気ライン４から供給されている。
【００２０】
主蒸気ライン４の主タービン５と主タービン操縦弁６との間には蒸気室７が設けられており、この蒸気室７を介して主タービン５に前記主蒸気が供給されている。また、主タービン５へ供給する主蒸気の圧力と温度を計測する検出器８と温度センサ２２とが設けられ、主タービン５にはロータ１段後の蒸気圧力とケーシング温度を検出する検出器９と温度センサ４３とが設けられている。この主タービン５の出力は、減速機１０を介してプロペラ軸１１を駆動する動力となっている。
【００２１】
この実施形態では、主タービン５である高圧タービンと、主タービン５の排気蒸気からエネルギーを回収する低圧タービン１２とが備えられた蒸気タービンを例にしているが、低圧タービン１２が無い構成であってもよい。
【００２２】
また、１３は制御装置であり、後述するように、主タービン５の入口側における暖機蒸気の圧力や温度信号、主タービン５の制御盤１４からの主タービン回転数信号に応じた制御を行うように構成されている。
【００２３】
そして、前記主タービン駆動蒸気供給弁２，３には、これらの主タービン駆動蒸気供給弁２，３をバイパスする形で暖機蒸気ライン１５が設けられている。この暖機蒸気ライン１５は、主蒸気ライン４の管径に対して１／８〜１／５程度の小径管で形成されており、管径差による減圧効果を図っている。
【００２４】
図２に示すように、暖機蒸気ライン１５には、この暖機蒸気ライン１５内の暖機蒸気の圧力を調整する圧力調整弁１６と、この圧力調整弁１６が故障した場合でも圧力調整弁１６へ流れる最大蒸気量を制限するオリフィス１７が設けられている。圧力調整弁１６は、高圧の主蒸気を暖機蒸気として使用するために適した圧力まで減圧する減圧弁が設けられている。この圧力調整弁１６によって減圧される暖機蒸気は、例えば、前記蒸気ライン１の６０ｋｇ／ｃｍ２ 、４００℃程度の主蒸気が、１５ｋｇ／ｃｍ２ 、３６０℃程度まで下げられる。
【００２５】
また、前記オリフィス１７は、圧力調整弁１６の上流側に設けられており、前記したように圧力調整弁１６が故障して全開になったとしても、このオリフィス１７により圧力調整弁１６に流れる最大流量が制限されて主タービン５側へ供給される暖機蒸気量が制限されるようになっている。
【００２６】
さらに、この暖機蒸気ライン１５には、両方の主タービン駆動蒸気供給弁２，３からの暖機蒸気がこれらの圧力調整弁１６とオリフィス１７とを通るように、それぞれの管路に開閉弁１８，１９が設けられている。図の上側の主タービン駆動蒸気供給弁２側から主蒸気を導入する場合は、開閉弁１８を開放して開閉弁１９は閉鎖する。下側の主タービン駆動蒸気供給弁３側から主蒸気を導入する場合は、開閉弁１９を開放して開閉弁１８を閉鎖する。これにより、蒸気ライン１から暖機蒸気ライン１５に流れる主蒸気は、オリフィス１７と圧力調整弁１６とを通って所定圧に減圧された暖機蒸気として主蒸気ライン４へと流れる。なお、この暖機蒸気ライン１５を流れる暖機蒸気は、図示する矢印方向に流れ、主タービン駆動蒸気供給弁２，３をバイパスして主蒸気ライン４へ流れる。図には、主タービン駆動蒸気供給弁２側の流れを矢印ｖで示している。
【００２７】
図３に示すように、前記主蒸気ライン４の主タービン入口側には、主蒸気ライン４から分岐した暖機蒸気入口ライン２０が設けられている。この暖機蒸気入口ライン２０は、主蒸気ライン４の管径に対して１／８程度の管径で形成されている。そして、前記主蒸気ライン４から主タービン５側へ供給される暖機蒸気は、この主蒸気ライン４から分岐した暖機蒸気入口ライン２０へと流れる。この暖機蒸気入口ライン２０には、主タービン５の入口側でこの暖機蒸気入口ライン２０内を流れる暖機蒸気の圧力を常に検出する圧力センサ２１が設けられている。この圧力センサ２１で計測された圧力信号（ｉ） は、制御装置１３の（ｉ） に入力されている（図１）。
【００２８】
さらに、前記主蒸気ライン４には、この主蒸気ライン４内を流れる暖機蒸気の温度を主タービン５の入口側で常に計測する温度センサ２２が設けられている。この温度センサ２２で計測された圧力信号（ｉｉ） は、制御装置１３の（ｉｉ） に入力されている。この実施形態では、暖機蒸気の圧力と温度を検出する検出器として、圧力センサ２１と温度センサ２２とが用いられている。
【００２９】
また、これらの温度センサ２２と圧力センサ２１との下流側の暖機蒸気入口ライン２０には、この暖機蒸気入口ライン２０から主タービン５の蒸気室７へ暖機蒸気を供給又は遮断する暖機蒸気供給弁２３と、暖機蒸気入口ライン２０内の暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御弁２４と、この制御弁２４と前記蒸気室７との間で最終的に暖機蒸気の供給又は遮断を行う暖機蒸気入口弁２５とが設けられている。この実施形態では、制御弁２４としてエア駆動方式のエアピストン弁（以下、符号２４を付す）が採用されており、エア供給管２６と操作弁２７とを介してエア供給源２８と連結されている。
【００３０】
前記暖機蒸気供給弁２３によって主タービン５の入口側で暖機蒸気の供給状態を検知しており、この供給弁２３の開閉状態で暖機蒸気の供給状態を検知している。この暖機蒸気供給弁２３には、全閉ポイントにリミットスイッチ２９が設けられており、このリミットスイッチ２９のＯＮ／ＯＦＦ信号（ｉｉｉ） は、前記制御装置１３に信号（ｉｉｉ） として入力されている（図１）。この信号（ｉｉｉ） に基づいて制御装置１３から回線３０を介して前記操作弁２７に信号が送られ、この操作弁２７によってピストン弁２４の開閉制御が行われる。暖機蒸気供給弁２３が開放した時にリミットスイッチ２９がＯＮになり、暖機蒸気状態が正常であれば制御装置１３に設けられた暖機開始ボタンの操作信号で操作弁２７が開となるように制御される。この場合、制御装置１３には、リミットスイッチ２９のＯＮにより暖機運転が開始されたことを示す表示器３１（ランプ等）の点灯等によって表示される（図１）。
【００３１】
また、前記制御装置１３に入力された圧力センサ２１からの信号（ｉ） が２０ｋｇ／ｃｍ２ 以上となった場合には、制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。さらに、前記制御装置１３に入力された温度センサ２２からの信号（ｉｉｉ） が温度監視部４０で監視され、この温度が４２０℃以上となった場合も、制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。このように暖機蒸気の圧力又は温度を監視して、これらが設定値以上となったら暖機蒸気を遮断して、主タービン５が所定回転数を越えるのを抑止する保護機能としての回路が設けられている。
【００３２】
前記ピストン弁２４の後流側にはオリフィス３２が設けられており、このオリフィス３２によっても上述した暖機蒸気ライン１５のオリフィス１７と同様に暖機蒸気の最大量が制限されている。このオリフィス３２の後流側にはドレン回路３３が設けられており、暖機蒸気入口ライン２０を暖管した時に、その暖機蒸気をドレン３４へ排出するように構成されている。３５はドレン弁である。また、暖機蒸気入口ライン２０の途中には、主蒸気ライン４を流れる蒸気をドレン３４へ排出するためのドレン弁３６が設けられたドレン回路３７が設けられている。これらのドレン弁３５，３６は、暖管したい配管の位置やドレンを排出したい位置に応じて開閉される。なお、上述した主タービン操縦弁６にも、ドレン弁３８を設けたドレン回路３９が設けられている。
【００３３】
また、暖機蒸気を供給する時には主タービン５にターニングモータ（図示略）を嵌合させてターニングするので、そのターニング時の軸回転数（ｉｖ）が制御盤１４（図１）で検出され、その回転数（ｉｖ） の信号も制御盤１４から制御装置１３に入力されている（図１）。このターニング時の軸回転数（ｉｖ） が所定のターニング回転数よりも増加した場合、制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。このようにターニングモータの回転数を監視して暖機蒸気の供給又は遮断をする回路も、主タービン５が所定回転数を越えるのを抑止する保護機能としての回路である。
【００３４】
さらに、前記ターニングモータが停止するようなブラックアウト時も、この制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。このように主タービン５の回転停止に対応して暖機蒸気を遮断することにより、ターニングしていない状態の主タービン５内に暖機蒸気が流入してロータを曲げたりすることを防止している。
【００３５】
なお、制御装置１３には、ターニングを開始して暖機運転を開始するスイッチ４１と、図示しない緊急遮断用スイッチが設けられている。この緊急遮断用スイッチは、主タービン５の異常時等、暖機蒸気の供給を緊急に遮断したい場合に押せば迅速に暖機蒸気を遮断できるものである。
【００３６】
以上のように構成された主タービン暖機装置４２による暖機方法を、以下に説明する。蒸気タービン船の停泊中に暖機を行う場合、ターニングモータによってターニングを行い、主タービン５の主タービン操縦弁６を全閉にして暖機状態に入る。この暖機状態に入る操作は制御装置１３によって行われ、蒸気ライン１から暖機蒸気ライン１５の圧力調整弁１６によって所定圧に減圧された暖機蒸気が主蒸気ライン４に供給される。
【００３７】
また、暖機状態に入ると、主タービン５の暖機蒸気供給弁２３を開放とし、リミットスイッチによってこの供給弁２３の開状態が制御装置１３に入力される。制御装置１３に設けられた暖機開始ボタンの操作により、制御装置１３からピストン弁２４へ開放信号が出力されてピストン弁２４が全開する。
【００３８】
一方、前記主蒸気ライン４に供給された暖機蒸気は、このように暖機蒸気供給弁２３とピストン弁２４とが開放されているので暖機蒸気入口弁２５まで供給されるが、この暖機蒸気入口弁２５は閉じられているため、ドレン弁３５を介してドレン３４へと排出される。これにより、暖機蒸気入口ライン２０の暖管が行われる。
【００３９】
この暖機蒸気入口ライン２０の暖管を所定時間行った後、暖機蒸気入口弁２５が開放し、暖機蒸気入口ライン２０に供給されている暖機蒸気が主タービン５の蒸気室７へと供給される。この蒸気室７へ供給された暖機蒸気は、所定回転数でターニングされている主タービン５内へ供給され、タービンケーシングやロータを高い温度に保つように暖機する。
【００４０】
また、このように暖機している時には、常に主タービン５の入口側で温度センサ２２と圧力センサ２１とからの信号が制御装置１３に入力されており、温度センサ２２からの信号が４２０℃以上となった時、又は、圧力センサ２１からの信号が２０ｋｇ／ｃｍ２ 以上となった時には、制御装置１３から操作弁２７に閉信号が出力されてピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。
【００４１】
また、主タービン５をターニングしている時の軸回転数も検出されてその信号が制御装置１３に入力されており、このターニングモータの回転数が所定のターニング回転数よりも増加した時も、制御装置１３から操作弁２７に閉信号が出力されてピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。さらに、前記ターニングモータが停止するようなブラックアウト時も、ブラックアウト信号が制御装置１３に入力されているため、この制御装置１３からの閉信号でピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。
【００４２】
以上のように、上述した暖機装置４２を用いた暖機方法によれば、停泊中の主タービン５の暖機に主蒸気を用いることにより、暖機蒸気として３８０℃〜４５０℃程度の温度の蒸気を供給することができるので、停泊中でも主タービン５のケーシング温度を高い所で保持することによって、ケーシングの内側と外側の温度差も小さくなり、出港時から通常運転状態への移行が短時間で行うことができる。このケーシングの温度としては、約２００℃以上の温度を保つことができるので、例えば、トライエンジンのみで主タービン５を通常の運転状態にして迅速な出港が可能となる。
【００４３】
また、この主タービン５の暖機蒸気を主蒸気ライン４から供給して暖管する途中で発生したドレンは、ドレン弁３５，３６により主蒸気ライン４から系外に排出することができるので、上述した従来の構成のように出港直後にドレンによって主タービンに突発的な大きな振動が生じてトリップが発生するのを回避することができる。さらに、主蒸気ライン４の温度も高温に保って出港時の温度変化を小さくできるので、出港時に主蒸気ライン４の温度差による伸び縮みの差によって継手部分から蒸気漏れ等のトラブルが発生するのを抑止することができる。
【００４４】
しかも、この暖機装置４２によれば、何らかの原因で主タービン５に蒸気が入りすぎた時には、その異常を主蒸気ライン４の主タービン５の入口に設けた圧力センサ２１、温度センサ２２、ターニング時の軸回転数検出センサ等によって異常が検出され、それらの異常は制御装置１３によって異常と判断されると、制御弁として設けられたピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断されるので、停泊中に安全にターニング暖機が可能となる。これらの構成が、暖機蒸気の異常時に主タービン５を保護する保護機能である。
【００４５】
したがって、以上のように構成された主タービン暖機装置４２によれば、蒸気タービン船の停泊中に主タービン５と主蒸気ライン４とを安定して常時高温に保持し、迅速な出港が可能となる。
【００４６】
なお、前記実施の形態では、暖機蒸気供給弁２３とピストン弁２４と暖機蒸気入口弁２５とを直列に設けているが、暖機蒸気供給弁２３とピストン弁２４とを１つの弁で構成してもよく、上述した機能を達成できる構成であれば構成を変更してもよい。
【００４７】
また、制御装置１３や制御盤１４を設ける位置や形態等は、上述した暖機装置４２を適用する蒸気タービン船に応じて決定すればよい。
【００４８】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４９】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００５０】
主タービンと主蒸気ラインとを常時高温の暖機状態とできるので、簡単な主タービンの起動確認操作により迅速な出港が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す暖機装置全体の系統図である。
【図２】図１に示す暖機装置の暖機蒸気ライン部分を示す系統図である。
【図３】図１に示す暖機装置の蒸気タービン部分を示す系統図である。
【符号の説明】
１…蒸気ライン
２，３…主タービン駆動蒸気供給弁
４…主蒸気ライン
５…主タービン
６…主タービン操縦弁
７…蒸気室
８，９…検出器
１０…減速機
１１…プロペラ軸
１２…低圧タービン
１３…制御装置
１４…制御盤
１５…暖機蒸気ライン
１６…圧力調整弁
１７…オリフィス
１８，１９…開閉弁
２０…暖機蒸気入口ライン
２１…圧力センサ
２２…温度センサ
２３…暖機蒸気供給弁
２４…ピストン弁（制御弁）
２５…暖機蒸気入口弁
２６…エア供給管
２７…操作弁
２８…エア供給源
２９…リミットスイッチ
３０…回線
３１…表示器
３２…オリフィス
３３…ドレン回路
３４…ドレン
３５，３６，３８…ドレン弁
３７，３９…ドレン回路
４０…温度監視部
４１…スイッチ
４２…暖機装置
４３…温度センサ
【発明の属する技術分野】
本願発明は、蒸気タービン船の停泊中に主タービンを暖機する暖機装置と暖機方法に関し、特に迅速な出港が可能なように暖機する主タービンの暖機装置と暖機方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＬＮＧ船等の蒸気タービン船は、停泊中における主タービンのケーシングやノズルの温度低下を抑えるために、圧力と温度が低い暖機蒸気を暖機ラインから供給することによって所定の温度に保たれている。このような主タービンの暖機蒸気としては、例えば、１０ｋｇ／ｃｍ２ 、２６０℃程度の蒸気が用いられており、この暖機蒸気によって主タービンのケーシングが１４０℃程度の暖機状態に保たれている。
【０００３】
このように主タービンを暖機している停泊状態から蒸気タービン船を出港させる場合、主タービンのケーシング温度が前記１４０℃程度と比較的低く保たれているとともに、主蒸気ラインには蒸気が流れていないので蒸気管温度が低下している。そのために、出航前に手動スピニングを１〜２時間行うことによって主タービンと主蒸気ラインの温度を上昇させている。
【０００４】
この種のタービンに関する従来技術として、暖機運転時のタービン速度定値制御中に発生するタービン速度の上昇とタービン車室の変形とを抑制するために、起動過程における暖機運転時に、主蒸気加減弁の開度を保持した状態からタービン流入蒸気量が変化してタービン速度が上昇した場合、主蒸気加減弁の保持開度を補正してタービン速度の上昇分を抑制するようにした蒸気タービンの制御方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２３８３１１号公報（第２頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したように停泊状態で１〜２時間の手動スピニングを行おうとしても、港によっては出港時間等の関係で充分、長時間の暖機ができないことがある。また、通常運転時の蒸気が、例えば、６０ｋｇ／ｃｍ２ 、５００℃程度と高圧高温の蒸気であるため、前記暖機状態の主タービンへ急激に供給することはできない。
【０００７】
そのため、前記したような１〜２時間の短時間の手動スピニングでは、主タービンケーシングが十分に暖まらず、主タービンケーシングの内側と外側の温度差が比較的大きくて、時として、増速中に異常振動を発生させる場合がある。また、主タービンケーシングとロータとの歪み度の異なり等によっても振動を生じる場合がある。そして、このような異常振動は、タービンロータ、軸受及びケーシングの損傷を引き起こす場合がある。
【０００８】
さらに、主蒸気ラインも、温度変化による伸び縮みが大きいことによって継手部分からの蒸気漏れなどのトラブルが発生する場合がある。また、主蒸気ラインが暖められていないため、ドレンが発生し、このドレンが主タービン内に流入して出港直後の主タービンに突発的な大きな振動が生じてトリップが発生する場合がある。
【０００９】
このようなことから、出港時の増速時における主タービンの運転はオペレーターの勘に頼る所が多く、出港操船に細心の注意をはらっているのが実情である。
【００１０】
なお、前記公報記載の蒸気タービンの制御方法は暖機運転時の制御に関するものであり、本願発明のように、蒸気タービン船における停泊中の暖機運転から出港時の通常運転へと移行する時の課題を解決できるものではない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明の蒸気タービン船の主タービン暖機装置は、主タービンに主蒸気を供給する主タービン駆動蒸気供給弁と、該主タービン駆動蒸気供給弁を介して主タービンを駆動する主タービン操縦弁に主蒸気を供給する主蒸気ラインとを具備し、前記主タービン駆動蒸気供給弁をバイパスする暖機蒸気ラインを設け、該暖機蒸気ラインに該ライン内の蒸気圧を調整する圧力調整弁を設け、該暖機蒸気ラインで所定圧とした暖機蒸気を前記主蒸気ラインから主タービンへ供給するように構成し、該主蒸気ラインの主タービン入口側に該主蒸気ラインから分岐して前記主タービン操縦弁をバイパスする形で主タービンに蒸気を供給する暖機蒸気入口ラインを設け、該暖機蒸気入口ラインに暖機蒸気の供給状態を検知する供給弁と該供給弁の検知状態に応じて主タービンへ暖機蒸気を供給又は遮断する制御弁とを設けている。このように、主タービン駆動蒸気供給弁をバイパスするように設けた暖機蒸気ラインにより、主タービンへ供給する高温の主蒸気を所定圧に調整した暖機蒸気として主蒸気ラインから主タービンへ供給するので、主タービンと主蒸気ラインとを常時高温の暖機状態とでき、停泊状態から出港する場合の増速中における異常振動や主蒸気ラインからの蒸気漏れなどが生じることを削減することになり、簡単な主タービンの起動確認操作のみにより迅速な出港ができる。
【００１２】
前記蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記暖機蒸気ラインに設けた圧力調整弁の上流側に、該ライン内を流れる暖機蒸気の流量を制限するオリフィスを設ければ、このオリフィスによって暖機蒸気ライン内を流れる暖機蒸気の流量を制限できるので、圧力調整弁の作動不良によって圧力調整弁が全開したとしても、多量の暖機蒸気が主タービンへ供給されることはなく、主タービンに流れる暖機蒸気の最大流量を容易に制限することができる。
【００１３】
また、前記いずれかの蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記主蒸気ラインから供給する暖機蒸気の圧力又は温度を検出する検出器を設け、該検出器で検出した圧力又は温度に応じて前記制御弁による暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御装置を設ければ、主蒸気ラインに供給する暖機蒸気の圧力又は温度が上昇すると、その暖機蒸気の供給が遮断されるので、暖機蒸気によって主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。
【００１４】
さらに、前記いずれかの蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記主タービンにターニング装置を嵌合させ、該ターニング装置のターニング時の軸回転数を検出する検出器を設け、該軸回転数検出器で検出した回転数に応じて前記制御弁による暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御装置を設ければ、暖機蒸気によって主タービンがターニング回転数を越えて回転すると暖機蒸気の供給を遮断して、暖機蒸気により主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。また、この場合には、ターニング装置の停止時にも暖機蒸気の供給を遮断することができ、停止時に高温の暖機蒸気が主タービン内へ供給された場合に生じる不具合を防止することができる。
【００１５】
一方、本願発明の蒸気タービン船の主タービン暖機方法は、主タービンに供給する主蒸気を主タービン駆動蒸気供給弁からバイパスさせて暖機蒸気とし、該暖機蒸気を所定圧に調整して前記主タービンに主蒸気を供給する主蒸気ラインから主タービンへ供給し、該供給する暖機蒸気の供給状態を検知して、該検知した供給状態に応じて主タービンへの暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにしている。このような暖機方法によれば、主タービンへ供給する高温の主蒸気を暖機蒸気として主蒸気ラインから主タービンへ供給するので、主タービンと主蒸気ラインとを常時高温の状態に保持でき、停泊状態から出港する場合の増速中における異常振動や主蒸気ラインからの蒸気漏れなどを生じることが削減され、簡単な主タービンの起動確認操作のみにより迅速な出港ができる。
【００１６】
また、前記蒸気タービン船の主タービン暖機方法において、前記主タービンへ供給する暖機蒸気の圧力又は温度を検知し、該検知した圧力又は温度に応じて暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにすれば、主蒸気ラインから主タービンに供給する暖機蒸気の圧力又は温度が上昇していると、その暖機蒸気の供給が遮断されるので、暖機蒸気によって主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。
【００１７】
さらに、前記蒸気タービン船の主タービン暖機方法において、前記主タービンに嵌合させたターニング装置のターニング時の軸回転数を検出し、該検出した軸回転数に応じて前記暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにすれば、暖機蒸気によって主タービンがターニング時の軸回転数を越えて回転すると暖機蒸気の供給を遮断して、暖機蒸気により主タービンの回転数が上昇するのを防止することができる。また、この場合には、ターニング装置の停止時にも暖機蒸気の供給を遮断することができ、停止時に高温の暖機蒸気が主タービン内へ供給された場合に生じる不具合を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す暖機装置全体の系統図であリ、図２は同暖機装置の暖機蒸気ライン部分を示す系統図、図３は同暖機装置の蒸気タービン部分を示す系統図である。なお、以下の例では、２つのメインボイラ（図示略）から主蒸気が供給される例を示している。
【００１９】
図１に示すように、２つのメインボイラから主蒸気が供給される蒸気ライン１には、２つの主タービン駆動蒸気供給弁２，３が設けられており、これらの主タービン駆動蒸気供給弁２，３の開閉により、主蒸気を主蒸気ライン４から主タービン５の入口側に設けられた主タービン操縦弁６へ供給するように構成されている。この主蒸気ライン４が通常運転時に主蒸気を主タービン５へ供給するラインであり、例えば、６０ｋｇ／ｃｍ２ 、５００℃程度の主蒸気がこの主蒸気ライン４から供給されている。
【００２０】
主蒸気ライン４の主タービン５と主タービン操縦弁６との間には蒸気室７が設けられており、この蒸気室７を介して主タービン５に前記主蒸気が供給されている。また、主タービン５へ供給する主蒸気の圧力と温度を計測する検出器８と温度センサ２２とが設けられ、主タービン５にはロータ１段後の蒸気圧力とケーシング温度を検出する検出器９と温度センサ４３とが設けられている。この主タービン５の出力は、減速機１０を介してプロペラ軸１１を駆動する動力となっている。
【００２１】
この実施形態では、主タービン５である高圧タービンと、主タービン５の排気蒸気からエネルギーを回収する低圧タービン１２とが備えられた蒸気タービンを例にしているが、低圧タービン１２が無い構成であってもよい。
【００２２】
また、１３は制御装置であり、後述するように、主タービン５の入口側における暖機蒸気の圧力や温度信号、主タービン５の制御盤１４からの主タービン回転数信号に応じた制御を行うように構成されている。
【００２３】
そして、前記主タービン駆動蒸気供給弁２，３には、これらの主タービン駆動蒸気供給弁２，３をバイパスする形で暖機蒸気ライン１５が設けられている。この暖機蒸気ライン１５は、主蒸気ライン４の管径に対して１／８〜１／５程度の小径管で形成されており、管径差による減圧効果を図っている。
【００２４】
図２に示すように、暖機蒸気ライン１５には、この暖機蒸気ライン１５内の暖機蒸気の圧力を調整する圧力調整弁１６と、この圧力調整弁１６が故障した場合でも圧力調整弁１６へ流れる最大蒸気量を制限するオリフィス１７が設けられている。圧力調整弁１６は、高圧の主蒸気を暖機蒸気として使用するために適した圧力まで減圧する減圧弁が設けられている。この圧力調整弁１６によって減圧される暖機蒸気は、例えば、前記蒸気ライン１の６０ｋｇ／ｃｍ２ 、４００℃程度の主蒸気が、１５ｋｇ／ｃｍ２ 、３６０℃程度まで下げられる。
【００２５】
また、前記オリフィス１７は、圧力調整弁１６の上流側に設けられており、前記したように圧力調整弁１６が故障して全開になったとしても、このオリフィス１７により圧力調整弁１６に流れる最大流量が制限されて主タービン５側へ供給される暖機蒸気量が制限されるようになっている。
【００２６】
さらに、この暖機蒸気ライン１５には、両方の主タービン駆動蒸気供給弁２，３からの暖機蒸気がこれらの圧力調整弁１６とオリフィス１７とを通るように、それぞれの管路に開閉弁１８，１９が設けられている。図の上側の主タービン駆動蒸気供給弁２側から主蒸気を導入する場合は、開閉弁１８を開放して開閉弁１９は閉鎖する。下側の主タービン駆動蒸気供給弁３側から主蒸気を導入する場合は、開閉弁１９を開放して開閉弁１８を閉鎖する。これにより、蒸気ライン１から暖機蒸気ライン１５に流れる主蒸気は、オリフィス１７と圧力調整弁１６とを通って所定圧に減圧された暖機蒸気として主蒸気ライン４へと流れる。なお、この暖機蒸気ライン１５を流れる暖機蒸気は、図示する矢印方向に流れ、主タービン駆動蒸気供給弁２，３をバイパスして主蒸気ライン４へ流れる。図には、主タービン駆動蒸気供給弁２側の流れを矢印ｖで示している。
【００２７】
図３に示すように、前記主蒸気ライン４の主タービン入口側には、主蒸気ライン４から分岐した暖機蒸気入口ライン２０が設けられている。この暖機蒸気入口ライン２０は、主蒸気ライン４の管径に対して１／８程度の管径で形成されている。そして、前記主蒸気ライン４から主タービン５側へ供給される暖機蒸気は、この主蒸気ライン４から分岐した暖機蒸気入口ライン２０へと流れる。この暖機蒸気入口ライン２０には、主タービン５の入口側でこの暖機蒸気入口ライン２０内を流れる暖機蒸気の圧力を常に検出する圧力センサ２１が設けられている。この圧力センサ２１で計測された圧力信号（ｉ） は、制御装置１３の（ｉ） に入力されている（図１）。
【００２８】
さらに、前記主蒸気ライン４には、この主蒸気ライン４内を流れる暖機蒸気の温度を主タービン５の入口側で常に計測する温度センサ２２が設けられている。この温度センサ２２で計測された圧力信号（ｉｉ） は、制御装置１３の（ｉｉ） に入力されている。この実施形態では、暖機蒸気の圧力と温度を検出する検出器として、圧力センサ２１と温度センサ２２とが用いられている。
【００２９】
また、これらの温度センサ２２と圧力センサ２１との下流側の暖機蒸気入口ライン２０には、この暖機蒸気入口ライン２０から主タービン５の蒸気室７へ暖機蒸気を供給又は遮断する暖機蒸気供給弁２３と、暖機蒸気入口ライン２０内の暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御弁２４と、この制御弁２４と前記蒸気室７との間で最終的に暖機蒸気の供給又は遮断を行う暖機蒸気入口弁２５とが設けられている。この実施形態では、制御弁２４としてエア駆動方式のエアピストン弁（以下、符号２４を付す）が採用されており、エア供給管２６と操作弁２７とを介してエア供給源２８と連結されている。
【００３０】
前記暖機蒸気供給弁２３によって主タービン５の入口側で暖機蒸気の供給状態を検知しており、この供給弁２３の開閉状態で暖機蒸気の供給状態を検知している。この暖機蒸気供給弁２３には、全閉ポイントにリミットスイッチ２９が設けられており、このリミットスイッチ２９のＯＮ／ＯＦＦ信号（ｉｉｉ） は、前記制御装置１３に信号（ｉｉｉ） として入力されている（図１）。この信号（ｉｉｉ） に基づいて制御装置１３から回線３０を介して前記操作弁２７に信号が送られ、この操作弁２７によってピストン弁２４の開閉制御が行われる。暖機蒸気供給弁２３が開放した時にリミットスイッチ２９がＯＮになり、暖機蒸気状態が正常であれば制御装置１３に設けられた暖機開始ボタンの操作信号で操作弁２７が開となるように制御される。この場合、制御装置１３には、リミットスイッチ２９のＯＮにより暖機運転が開始されたことを示す表示器３１（ランプ等）の点灯等によって表示される（図１）。
【００３１】
また、前記制御装置１３に入力された圧力センサ２１からの信号（ｉ） が２０ｋｇ／ｃｍ２ 以上となった場合には、制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。さらに、前記制御装置１３に入力された温度センサ２２からの信号（ｉｉｉ） が温度監視部４０で監視され、この温度が４２０℃以上となった場合も、制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。このように暖機蒸気の圧力又は温度を監視して、これらが設定値以上となったら暖機蒸気を遮断して、主タービン５が所定回転数を越えるのを抑止する保護機能としての回路が設けられている。
【００３２】
前記ピストン弁２４の後流側にはオリフィス３２が設けられており、このオリフィス３２によっても上述した暖機蒸気ライン１５のオリフィス１７と同様に暖機蒸気の最大量が制限されている。このオリフィス３２の後流側にはドレン回路３３が設けられており、暖機蒸気入口ライン２０を暖管した時に、その暖機蒸気をドレン３４へ排出するように構成されている。３５はドレン弁である。また、暖機蒸気入口ライン２０の途中には、主蒸気ライン４を流れる蒸気をドレン３４へ排出するためのドレン弁３６が設けられたドレン回路３７が設けられている。これらのドレン弁３５，３６は、暖管したい配管の位置やドレンを排出したい位置に応じて開閉される。なお、上述した主タービン操縦弁６にも、ドレン弁３８を設けたドレン回路３９が設けられている。
【００３３】
また、暖機蒸気を供給する時には主タービン５にターニングモータ（図示略）を嵌合させてターニングするので、そのターニング時の軸回転数（ｉｖ）が制御盤１４（図１）で検出され、その回転数（ｉｖ） の信号も制御盤１４から制御装置１３に入力されている（図１）。このターニング時の軸回転数（ｉｖ） が所定のターニング回転数よりも増加した場合、制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。このようにターニングモータの回転数を監視して暖機蒸気の供給又は遮断をする回路も、主タービン５が所定回転数を越えるのを抑止する保護機能としての回路である。
【００３４】
さらに、前記ターニングモータが停止するようなブラックアウト時も、この制御装置１３から回線３０を介して操作弁２７に閉信号が出力され、ピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。このように主タービン５の回転停止に対応して暖機蒸気を遮断することにより、ターニングしていない状態の主タービン５内に暖機蒸気が流入してロータを曲げたりすることを防止している。
【００３５】
なお、制御装置１３には、ターニングを開始して暖機運転を開始するスイッチ４１と、図示しない緊急遮断用スイッチが設けられている。この緊急遮断用スイッチは、主タービン５の異常時等、暖機蒸気の供給を緊急に遮断したい場合に押せば迅速に暖機蒸気を遮断できるものである。
【００３６】
以上のように構成された主タービン暖機装置４２による暖機方法を、以下に説明する。蒸気タービン船の停泊中に暖機を行う場合、ターニングモータによってターニングを行い、主タービン５の主タービン操縦弁６を全閉にして暖機状態に入る。この暖機状態に入る操作は制御装置１３によって行われ、蒸気ライン１から暖機蒸気ライン１５の圧力調整弁１６によって所定圧に減圧された暖機蒸気が主蒸気ライン４に供給される。
【００３７】
また、暖機状態に入ると、主タービン５の暖機蒸気供給弁２３を開放とし、リミットスイッチによってこの供給弁２３の開状態が制御装置１３に入力される。制御装置１３に設けられた暖機開始ボタンの操作により、制御装置１３からピストン弁２４へ開放信号が出力されてピストン弁２４が全開する。
【００３８】
一方、前記主蒸気ライン４に供給された暖機蒸気は、このように暖機蒸気供給弁２３とピストン弁２４とが開放されているので暖機蒸気入口弁２５まで供給されるが、この暖機蒸気入口弁２５は閉じられているため、ドレン弁３５を介してドレン３４へと排出される。これにより、暖機蒸気入口ライン２０の暖管が行われる。
【００３９】
この暖機蒸気入口ライン２０の暖管を所定時間行った後、暖機蒸気入口弁２５が開放し、暖機蒸気入口ライン２０に供給されている暖機蒸気が主タービン５の蒸気室７へと供給される。この蒸気室７へ供給された暖機蒸気は、所定回転数でターニングされている主タービン５内へ供給され、タービンケーシングやロータを高い温度に保つように暖機する。
【００４０】
また、このように暖機している時には、常に主タービン５の入口側で温度センサ２２と圧力センサ２１とからの信号が制御装置１３に入力されており、温度センサ２２からの信号が４２０℃以上となった時、又は、圧力センサ２１からの信号が２０ｋｇ／ｃｍ２ 以上となった時には、制御装置１３から操作弁２７に閉信号が出力されてピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。
【００４１】
また、主タービン５をターニングしている時の軸回転数も検出されてその信号が制御装置１３に入力されており、このターニングモータの回転数が所定のターニング回転数よりも増加した時も、制御装置１３から操作弁２７に閉信号が出力されてピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。さらに、前記ターニングモータが停止するようなブラックアウト時も、ブラックアウト信号が制御装置１３に入力されているため、この制御装置１３からの閉信号でピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断される。
【００４２】
以上のように、上述した暖機装置４２を用いた暖機方法によれば、停泊中の主タービン５の暖機に主蒸気を用いることにより、暖機蒸気として３８０℃〜４５０℃程度の温度の蒸気を供給することができるので、停泊中でも主タービン５のケーシング温度を高い所で保持することによって、ケーシングの内側と外側の温度差も小さくなり、出港時から通常運転状態への移行が短時間で行うことができる。このケーシングの温度としては、約２００℃以上の温度を保つことができるので、例えば、トライエンジンのみで主タービン５を通常の運転状態にして迅速な出港が可能となる。
【００４３】
また、この主タービン５の暖機蒸気を主蒸気ライン４から供給して暖管する途中で発生したドレンは、ドレン弁３５，３６により主蒸気ライン４から系外に排出することができるので、上述した従来の構成のように出港直後にドレンによって主タービンに突発的な大きな振動が生じてトリップが発生するのを回避することができる。さらに、主蒸気ライン４の温度も高温に保って出港時の温度変化を小さくできるので、出港時に主蒸気ライン４の温度差による伸び縮みの差によって継手部分から蒸気漏れ等のトラブルが発生するのを抑止することができる。
【００４４】
しかも、この暖機装置４２によれば、何らかの原因で主タービン５に蒸気が入りすぎた時には、その異常を主蒸気ライン４の主タービン５の入口に設けた圧力センサ２１、温度センサ２２、ターニング時の軸回転数検出センサ等によって異常が検出され、それらの異常は制御装置１３によって異常と判断されると、制御弁として設けられたピストン弁２４が閉じられて暖機蒸気の供給が遮断されるので、停泊中に安全にターニング暖機が可能となる。これらの構成が、暖機蒸気の異常時に主タービン５を保護する保護機能である。
【００４５】
したがって、以上のように構成された主タービン暖機装置４２によれば、蒸気タービン船の停泊中に主タービン５と主蒸気ライン４とを安定して常時高温に保持し、迅速な出港が可能となる。
【００４６】
なお、前記実施の形態では、暖機蒸気供給弁２３とピストン弁２４と暖機蒸気入口弁２５とを直列に設けているが、暖機蒸気供給弁２３とピストン弁２４とを１つの弁で構成してもよく、上述した機能を達成できる構成であれば構成を変更してもよい。
【００４７】
また、制御装置１３や制御盤１４を設ける位置や形態等は、上述した暖機装置４２を適用する蒸気タービン船に応じて決定すればよい。
【００４８】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４９】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００５０】
主タービンと主蒸気ラインとを常時高温の暖機状態とできるので、簡単な主タービンの起動確認操作により迅速な出港が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す暖機装置全体の系統図である。
【図２】図１に示す暖機装置の暖機蒸気ライン部分を示す系統図である。
【図３】図１に示す暖機装置の蒸気タービン部分を示す系統図である。
【符号の説明】
１…蒸気ライン
２，３…主タービン駆動蒸気供給弁
４…主蒸気ライン
５…主タービン
６…主タービン操縦弁
７…蒸気室
８，９…検出器
１０…減速機
１１…プロペラ軸
１２…低圧タービン
１３…制御装置
１４…制御盤
１５…暖機蒸気ライン
１６…圧力調整弁
１７…オリフィス
１８，１９…開閉弁
２０…暖機蒸気入口ライン
２１…圧力センサ
２２…温度センサ
２３…暖機蒸気供給弁
２４…ピストン弁（制御弁）
２５…暖機蒸気入口弁
２６…エア供給管
２７…操作弁
２８…エア供給源
２９…リミットスイッチ
３０…回線
３１…表示器
３２…オリフィス
３３…ドレン回路
３４…ドレン
３５，３６，３８…ドレン弁
３７，３９…ドレン回路
４０…温度監視部
４１…スイッチ
４２…暖機装置
４３…温度センサ
Claims (7)
- 主タービンに主蒸気を供給する主タービン駆動蒸気供給弁と、該主タービン駆動蒸気供給弁を介して主タービンを駆動する主タービン操縦弁に主蒸気を供給する主蒸気ラインとを具備し、前記主タービン駆動蒸気供給弁をバイパスする暖機蒸気ラインを設け、該暖機蒸気ラインに該ライン内の蒸気圧を調整する圧力調整弁を設け、該暖機蒸気ラインで所定圧とした暖機蒸気を前記主蒸気ラインから主タービンへ供給するように構成し、該主蒸気ラインの主タービン入口側に該主蒸気ラインから分岐して前記主タービン操縦弁をバイパスする形で主タービンに蒸気を供給する暖機蒸気入口ラインを設け、該暖機蒸気入口ラインに暖機蒸気の供給状態を検知する供給弁と該供給弁の検知状態に応じて主タービンへ暖機蒸気を供給又は遮断する制御弁とを設けた蒸気タービン船の主タービン暖機装置。
- 請求項１記載の蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記暖機蒸気ラインに設けた圧力調整弁の上流側に、該ライン内を流れる暖機蒸気の流量を制限するオリフィスを設けた蒸気タービン船の主タービン暖機装置。
- 請求項１又は請求項２記載の蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記主蒸気ラインから供給する暖機蒸気の圧力又は温度を検出する検出器を設け、該検出器で検出した圧力又は温度に応じて前記制御弁による暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御装置を設けた蒸気タービン船の主タービン暖機装置。
- 請求項１又は請求項２記載の蒸気タービン船の主タービン暖機装置において、前記主タービンにターニング装置を嵌合させ、該ターニング装置のターニング時の軸回転数を検出する検出器を設け、該軸回転数検出器で検出した回転数に応じて前記制御弁による暖機蒸気の供給又は遮断を制御する制御装置を設けた蒸気タービン船の主タービン暖機装置。
- 主タービンに供給する主蒸気を主タービン駆動蒸気供給弁からバイパスさせて暖機蒸気とし、該暖機蒸気を所定圧に調整して前記主タービンに主蒸気を供給する主蒸気ラインから主タービンへ供給し、該供給する暖機蒸気の供給状態を検知して、該検知した供給状態に応じて主タービンへの暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにした蒸気タービン船の主タービン暖機方法。
- 請求項５記載の蒸気タービン船の主タービン暖機方法において、前記主タービンへ供給する暖機蒸気の圧力又は温度を検知し、該検知した圧力又は温度に応じて暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにした蒸気タービン船の主タービン暖機方法。
- 請求項５記載の蒸気タービン船の主タービン暖機方法において、前記主タービンに嵌合させたターニング装置のターニング時の軸回転数を検出し、該検出した軸回転数に応じて前記暖機蒸気の供給又は遮断を制御するようにした蒸気タービン船の主タービン暖機方法。
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