JP2010281321A - クラッチ式蒸気タービン低圧セクション及びそのための方法 - Google Patents

クラッチ式蒸気タービン低圧セクション及びそのための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】蒸気タービン低圧セクションをクラッチ式にする。
【解決手段】 システム(100)は、第1の軸(175)を有する第1の低圧蒸気タービン(120)と、第2の軸(185)を有する第2の低圧蒸気タービン(130)と、第1の軸と第2の軸を結合・分離するクラッチ(140)と、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに作動流体を送給する導管(160)と、導管(160)内に配置されかつ開位置及び第2の低圧蒸気タービンへの作動流体の流れを阻止する閉位置を有する弁(150)と、クラッチ及び弁を作動させる制御装置(145)とを備えており、制御装置(145)は第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに応答して第2の軸(185)を第1の軸(175)から分離すると共に弁(150)を閉鎖して所定の低部分負荷を達成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、蒸気タービン低圧セクションをクラッチ式にする解決方法に関する。具体的には、本発明は、クラッチ−弁機構を使用して蒸気タービン発電システムの低圧セクションを係合及び非係合にすることに関する。
蒸気タービン発電システムは、特定の負荷条件を考慮して設計されかつ建設される。多くの場合に、これらのシステムは、その顧客のピーク又はピーク近くの負荷に対処すべく建設されており、このようなピーク負荷は、周囲温度が高い(例えば、27℃以上の)場合の午後の時間帯に発生する可能性がある。しかしながら、より低い需要の時間の間には、これらのシステムは、オフピーク負荷で運転しなければならない。例えば、蒸気タービン発電システムは、顧客がごく僅かしか電力を必要としない夜間の時間帯(例えば、現地時間で午後9時以降)の間にはその定格出力の50%以下までその出力が低下する可能性がある。そのようなレベルまで蒸気タービン発電システムの出力を低下させることは、とりわけ蒸気タービンの構成要素に対して機械的損傷を引き起こして、より頻繁な部品交換及び費用の増加を発生させるおそれがある。
特公平09−041906号公報
蒸気タービン低圧セクションをクラッチ式にする解決方法を開示する。1つの実施形態では、本システムは、第1の軸を有する第1の低圧蒸気タービンと、第2の軸を有する第2の低圧蒸気タービンと、第1の軸と第2の軸を結合及び分離するクラッチと、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに作動流体を送給する導管と、導管内に配置されかつ開位置及び第2の低圧蒸気タービンへの作動流体の流れを阻止する閉位置を有する弁と、クラッチ及び弁を作動させる制御装置とを含み、制御装置は、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに応答して、第2の軸を第1の軸から分離すると共に弁を閉鎖して所定の低部分負荷を達成する。
本発明の第1の態様は、蒸気タービンシステムを提供し、本蒸気タービンシステムは、第1の軸を有する第1の低圧蒸気タービンと、第2の軸を有する第2の低圧蒸気タービンと、第1の軸と第2の軸を結合及び分離するクラッチと、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに作動流体を送給する導管と、導管内に配置されかつ開位置及び第2の低圧蒸気タービンへの作動流体の流れを阻止する閉位置を有する弁と、クラッチ及び弁を作動させる制御装置とを含み、制御装置は、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに応答して、第2の軸を第1の軸から分離すると共に弁を閉鎖して所定の低部分負荷を達成する。
本発明の第2の態様は、複合サイクル発電プラントシステムを提供し、本複合サイクル発電プラントシステムは、第1の発電機に作動可能に連結されたガスタービンと、ガスタービンに作動可能に連結された蒸気タービンセクションと、蒸気タービンセクションに作動可能に連結された蒸気タービンシステムとを含み、蒸気タービンシステムは、第1の軸を有する第1の低圧蒸気タービンと、第2の軸を有する第2の低圧蒸気タービンと、第1の軸と第2の軸を結合及び分離するクラッチと、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに作動流体を送給する導管と、導管内に配置されかつ開位置及び第2の低圧蒸気タービンへの作動流体の流れを阻止する閉位置を有する弁と、クラッチ及び弁を作動させる制御装置とを含み、制御装置は、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに応答して、第2の軸を第1の軸から分離すると共に弁を閉鎖して所定の低部分負荷を達成する。
本発明の第3の態様は、蒸気タービンシステムを運転する方法を提供し、本方法は、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンに応答して、クラッチを使用して該第2の低圧蒸気タービンを該第1の低圧蒸気タービンから分離して所定の低部分負荷を達成するステップを含む。
本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができるであろう。図面を通して、同様の部材には同様の符号を付した。
本発明の実施形態によるクラッチ式蒸気タービン低圧セクションを備えた蒸気タービンシステムを示す概略ブロック図。 本発明の実施形態による複合サイクル発電プラントシステムの一部分を示す概略ブロック図。 本発明の実施形態によるクラッチ式蒸気タービン低圧セクションの性能特性を示す蒸気タービン排気損失曲線を示す図。
図面は正確な縮尺でないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様のみを示すことを意図しており、従って本発明の技術的範囲を限定するものとして考えるべきではない。図面では、同じ参照符号付けが、図面間で同様の要素を表している。
上述のように、本発明の態様は、クラッチ式蒸気タービン低圧セクションを提供する。本明細書で使用する場合に、特に断らない限り、「組(セット)」という用語は、1以上(すなわち、少なくとも1つ)を意味しており、また「上述の(解決)方法」という表現は、上述の現在公知の又は今後開発の(解決)方法を意味している。
蒸気タービン発電システムの技術分野では公知であるように、「定格出力」及び「定格質量流量」という用語は、それぞれ特定の所定の条件下での1以上の装置の全出力及び全質量流量を意味している。一般的に、蒸気タービンシステムの定格出力/質量流量は、特定の条件のセットについて設計されており、これらの設計条件は、100%定格出力/質量流量水準として設定される。設計条件以外の条件で運転した場合、蒸気タービンシステムの出力及び質量流量は、100%定格出力/質量流量水準から逸脱する可能性がある。100%定格出力/質量流量水準以下の運転条件は、幾つか区分に分けることができる。「低部分負荷」として知られる1つのそのような区分は、蒸気タービンをその定格出力/質量流量の約25%で又はそれ以下で運転することに特徴がある。低部分負荷は、蒸気タービンをその定格出力/質量流量の100%以下で運転することに特徴がある「部分負荷」として知られる広い範囲の区分の異なるサブセットである。本明細書で使用する場合に、「低部分負荷」というのは、蒸気タービンシステムの定格出力/質量流量の約5〜25%とすることができる負荷の範囲を意味している。低部分負荷状態は、複数の蒸気タービン状態に応じて、定格出力/質量流量の異なるパーセンテージで発生させることができる。例えば、これらの状態には、低圧タービンジオメトリ(例えば、最終段バケット長さ)、運転条件(例えば、復水器圧力、温度など)、運転計画/履歴(例えば、低部分負荷の計画期間、これ迄の低部分負荷の周波数/期間)、及び保守整備計画を含むことができる。
蒸気タービンシステムをその低部分負荷で運転することは、第1の低圧蒸気タービン及び第2の低圧蒸気タービンのいずれか又は両方に対する機械的損傷の加速を引き起こす可能性がある。具体的には、低圧蒸気タービンを低部分負荷で運転することにより、ウィンデージ過熱、空気力学的流れ剥離、流れ不安定性などのような厄介な状態が生じるおそれがある。これらの厄介な状態は、低圧セクションバケット、軸、ロータ、シールなどに対する機械的損傷の加速を引き起こす可能性がある。それらが引き起こすこれらの厄介な状態及び機械的損傷は、費用のかかる蒸気タービン保守整備、運転停止、壊滅的損傷、蒸気タービン信頼性及び有用性の低下などをもたらすおそれがある。
蒸気タービンシステムを低部分負荷で運転する1つの代替方法は、システムを完全に運転停止することであるが、この方法は、様々なその他の問題を引き起こす可能性がある。例えば、蒸気タービン発電システムを運転停止させる毎に、蒸気タービン発電システムは、計画通りには再始動させることができず、付加的な保守整備費用及び/又は発電機会の喪失を生じることになる可能性がある。さらにその上に、蒸気タービン発電システムを運転停止しかつ再始動させるサイクルは、ボイラ、熱回収蒸気発生器(HRSG)、導管/パイプなどのようなプラント構成要素、並びに軸、最終段バケット、ロータなどのようなシステム構成要素上に摩耗を生じさせる。上述の望ましくない結果を回避するために、クラッチ式蒸気タービン低圧セクションを開示する。
これ迄、クラッチ式蒸気タービンセクションが使用されてきたが、それらは、各個々の蒸気タービンの排気損失を減少させることによって蒸気タービン発電システムの効率を向上させることを狙いとするものであった。これら従来のクラッチ式蒸気タービンセクションは、蒸気タービンシステムがその定格出力の約50%で運転している(部分負荷で運転している)時に1つの低圧蒸気タービンをシステムから非係合にする(離脱させる)ことによって効率を高めようとするものであった。この方法は、排気損失の減少及びアニュラス速度の増加をもたらすが、低部分負荷で蒸気タービンシステムを運転することに関連する問題に対処するものではない。具体的には、従来の方法は、低部分負荷での運転に起因して蒸気タービン構成要素上に生じる機械的損失を減少させようとするものではない。さらに、この従来の方法は、低部分負荷の時間の間に蒸気タービンシステムの運転停止及びその後の再始動の必要性を減少させようとするものでもない。
図面に移ると、図1は、本発明の1つの実施形態による蒸気タービンシステム100の概略ブロック図を示している。矢印は、蒸気タービンシステム100の構成要素間での作動流体の流れを表すものとして示している。「作動流体」という用語は、本明細書で説明する機能を実行することができる上述の流体を意味することができる。
蒸気タービンシステム100は、第1の軸175を有する第1の低圧蒸気タービン120と共に、第2の軸185を有する第2の低圧蒸気タービン130を含むことができる。蒸気タービンシステム100はまた、第1の軸175と第2の軸185を結合及び分離するクラッチ140を含むことができる。クラッチ140は、蒸気タービンシステム100の運転時における第1の軸175と第2の軸185間の機械的連動装置として機能することができる。この連動装置は、第1の軸175と第2の軸185がほぼ同一の回転速度で回転するのを可能にすることができる。しかしながら、特定の運転状態下では、クラッチ140は、第2の軸185を第1の軸175から離脱させることによって第2の低圧蒸気タービン130を第1の低圧蒸気タービン120から分離することができる。蒸気タービンシステム100はさらに、第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130に作動流体(参照符号を省略している)を送給する導管160を含むことができる。導管160は、例えばその一部が金属、複合材又はポリマーで製造されたダクト又はパイプとすることができる。また、蒸気タービンシステム100は、導管160内に設置された弁150を含むことができる。弁150は、開位置及び閉位置を有することができ、閉位置では、第2の低圧蒸気タービン130への作動流体の流れを阻止することができる。弁150は、例えば二方向弁とすることができる。流体力学の技術分野では公知であるように、二方向弁は、通路を通る作動流体の流れの一部分を阻止するか又はその流れの一部分が通過するのを可能にするかのいずれかとなる。弁150は、主として閉位置(完全閉塞)又は開位置(閉塞なし)のいずれかで機能することができるが、弁150はまた、部分的開位置(部分的閉塞)で機能することもできる。弁150は、例えばゲート弁、バタフライ弁、グローブ弁などとすることができる。
蒸気タービンシステム100はさらに、クラッチ140及び弁150を作動させる制御装置145を含むことができる。制御装置145は、該制御装置145がクラッチ140及び/又は弁150を作動させることができるように、該クラッチ140及び弁150に対して機械的に及び/又は電気的に連結することができる。制御装置145は、第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130に応答して、第2の軸185を第1の軸175から分離するようにクラッチ140に命令しかつ/或いは閉鎖するように弁150に命令して所定の低部分負荷を達成することができる。制御装置145は、弁150を作動させかつクラッチ140を係合させる/離脱させることができるコンピュータ制御式、機械式又は電気−機械式装置とすることができる。1つの実施形態では、制御装置145は、弁150及び/又はクラッチ140に作動命令を与えることができるコンピュータ制御式の装置とすることができる。その場合には、制御装置145は、蒸気タービンシステム100の負荷を監視し(流量、温度、圧力及び作動流体パラメータを監視することにより)、かつ弁150及び/又はクラッチ140に作動命令を与えることができる。例えば、制御装置145は、特定の運転状態(例えば、低部分負荷)下で作動命令を送信して弁150を閉鎖させかつクラッチ140を離脱させることができる。この実施形態では、弁150及びクラッチ140は各々、制御装置145から作動命令(電気信号)を受けかつ機械的動き(例えば、弁の閉鎖、軸の分離)を行なうことができる電気−機械式構成要素を含むことができる。別の実施形態では、制御装置145は、オペレータが使用することができる機械式装置とすることができる。その場合には、オペレータは、制御装置145を物理的に操作することができ(例えば、レバーを引くことによって)、この制御装置145により、弁150及び/又はクラッチ140を作動させることができる。例えば、制御装置145のレバーは、弁150及びクラッチ140と機械的にリンク結合させて、該レバーを引くことにより、該弁150及び/又はクラッチ140を完全に作動させる(例えば、第1及び第2の低圧蒸気タービン120、130間の導管160を封鎖すること及び/又は第2の軸185を離脱させることによって)ようにすることができる。別の実施形態では、制御装置145は、蒸気ター.ビンシステム100が低部分負荷で運転しているということを示すパラメータを電気的に監視し(例えば、センサで)かつ弁150及び/又はクラッチ140を機械的に作動させることができる電気−機械式装置とすることができる。本明細書における幾つかの実施形態で説明しているが、制御装置145は、上述の従来型の手段により弁150及び/又はクラッチ140を作動させることができる。
いずれにしても、制御装置145が第2の軸185を第1の軸175から分離しかつ弁150を閉鎖する(作動流体の流れを阻止する)と、第2の低圧蒸気タービン130は、効果的に「オフライン」の形を取る。これにより、作動流体のほぼ全てが第1の低圧蒸気タービン120を通って流れて、該第1の低圧蒸気タービン120の効率を高める(図3に関して図示しかつ説明する)ことが可能になる。このことはさらに、第2の低圧蒸気タービン130及び第1の低圧蒸気タービン120の両方に対する機械的損傷の低減を可能にする。さらに、第1の低圧蒸気タービン120は、低負荷状態時であっても運転し続けることができる。このことにより、運転停止及び再始動がない状態で連続して蒸気タービンシステム100を運転することが可能になる付加的利点を得ることができる。
さらに図1に示すのは、蒸気タービンセクション110であり、この蒸気タービンセクション110は、第1の軸175によって第1の低圧蒸気タービン120に結合され、また導管160により第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130に作動可能に連結される。蒸気タービンセクション110は、例えば中圧蒸気タービン又は高圧蒸気タービンとすることができ、或いは高圧及び中圧セクションの両方を含むことができる。いずれにしても、蒸気タービンセクション110は、第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130の1つ又は両方に作動流体(蒸気排気)を供給することができる。図1にさらに示しているのは、第1の低圧蒸気タービン120及び蒸気タービンセクション110に結合された発電機210である。1つの実施形態では、発電機210は、第1の軸175によって第1の低圧蒸気タービン120に結合することができる。発電機210は、機械的エネルギー(第1の軸175の回転)を電気的エネルギーに変換することができる上述の標準的な発電機とすることができる。発電機210及び蒸気タービンセクション110は、第1の軸175によって第1の低圧蒸気タービン120に結合されたものとして図示しているが、発電機210及び蒸気タービンセクション110は、クラッチ140が係合している時には第2の軸185に結合することができることを理解されたい。しかしながら、低部分負荷状態では、第2の低圧蒸気タービン130は、発電機210に対して機械的エネルギーを供給しない。
図1はさらに、第1の低圧蒸気タービン120に作動可能に連結された第1の復水器170と、第2の低圧蒸気タービン130に作動可能に連結された第2の復水器180とを示している。第1の復水器170及び第2の復水器180は、それぞれ第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130から流出した作動流体を冷却する従来型の復水器とすることができる。
図2は、本発明の実施形態による複合サイクル発電プラントシステム200の一部分を示している。図2には、図1の蒸気タービンシステム100に関して図示しかつ説明した多くの構成要素が含まれている。しかしながら、複合サイクル発電プラントシステム200は付加的に、ガスタービン300、第1の発電機310及び熱交換器400(破線ボックス「A」内に示す付加的アイテム)を含むことができる。ガスタービン300は、第1の発電機310に作動可能に連結することができる。ガスタービン300は、タービン(構成要素は図示せず)を通る燃焼ガスの流れにより機械的エネルギーを発生させる従来型のガスタービンとすることができる。第1の発電機310は、ガスタービン300の機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換することができる従来型の発電機とすることができる。第1の発電機310は、第3の軸275によりガスタービン300に結合することができる。図2にさらに示すのは、ガスタービン300及び蒸気タービンセクション110に作動可能に連結された熱交換器400である。熱交換器400はガスタービン300及び蒸気タービンセクション110に作動可能に連結されたものとして示しているが、熱交換器400はさらに、導管160、第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130の1以上に作動可能に連結することができることを理解されたい。
熱交換器400は、本明細書で説明するもののような従来型の導管(参照符号を省略している)を介して蒸気タービンセクション110、第1の低圧蒸気タービン及び/又は第2の低圧蒸気タービン130に蒸気を供給することができる。熱交換器400は、従来型の複合サイクル発電所内で使用されるもののような従来型の熱回収蒸気発生器(HRSG)とすることができる。発電の技術分野では公知であるように、熱回収蒸気発生器は、給水と組合せてガスタービン300からの高温排気を使用して蒸気を発生させることができる。この蒸気は次に、導管(例えば、導管160)により蒸気タービンセクション110、第1の低圧蒸気タービン120及び/又は第2の低圧蒸気タービン130に流れることができる。
本明細書では、蒸気タービンシステム100及び複合サイクル発電プラントシステム200は、2つの低圧蒸気タービン(第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130)を含むものとして図示しかつ説明しているが、付加的な低圧蒸気タービンも同様に含むことができることを理解されたい。例えば、原子力プラント又は火力発電プラントでは、軸185又は付加的な軸(図示せず)により第3の低圧蒸気タービンを第2の低圧蒸気タービン130に結合することができる。第3の低圧蒸気タービンが、第2の低圧蒸気タービン130と軸185を共用する場合には、第2の低圧蒸気タービン130及び第3の低圧蒸気タービンの両方は、第1の低圧蒸気タービン120とは「オフライン」の形を取ることができる。付加的な軸を使用する場合には、第3の低圧蒸気タービンは、第2の低圧蒸気タービン130とは「オフライン」の形を取ることができる。その場合には、第2のクラッチ及び第2の弁は、それぞれ第3の低圧蒸気タービンを第2の低圧蒸気タービン130に結合しかつそれらを作動的に連結することができる。制御装置145は、クラッチ140及び弁150と同様に第2のクラッチ及び第2の弁を制御することができる。しかしながら、第2の制御装置は、第2のクラッチ及び第2の弁を制御するように使用することができる。この第2の制御装置は、第1の制御装置とほぼ同様に機能することができ、かつ本明細書で説明した制御装置の上述の形態を取ることができる。
複合サイクル発電プラントシステム200では、蒸気タービンセクション110及び第1の低圧蒸気タービン120ではないガスタービン300を異なる軸(第2の軸275)上に図示しているが、これらの構成要素は全て、同一の軸(第1の軸175)上に設置することができることをさらに理解されたい。このような構成は、「単軸」システムとして当技術分野では公知である。これと対照的に、図2は、複合サイクル発電プラントシステム200を「多軸」システムとして図示している。本明細書で説明したクラッチ式蒸気タービンセクションは、単軸システム又は多軸システムのいずれかで使用することができる。単軸構成では、ガスタービン400、蒸気タービンセクション110及び第1の低圧蒸気タービン120は全て、第1の軸175に作動可能に連結することができる。その場合には、発電機210は、第1の軸175に作動可能に結合されたただ1つの発電機とすることができる。いずれにしても、第1の軸175上における発電機210、蒸気タービンセクション110及び第1の低圧蒸気タービン120の位置は、相互置換えすることができる。例えば、1つの実施形態では、発電機210は、第1の軸上でガスタービン300と蒸気タービンセクション110との間に設置することができる。
図2は、単一のガスタービン300及び単一の熱交換器400を備えた複合サイクル発電プラントシステム200を示しているが、付加的なガスタービン、熱交換器及び発電機を用いることができることを理解されたい。例えば、仮想線ボックスA内に示す付加的構成要素の組は、例えば蒸気タービンセクション110に作動可能に連結することができる。その場合には、蒸気タービンセクション110は、複数の熱交換器から蒸気投入を受けて、蒸気タービンセクション110を通るより多くの質量流量を生じさせることができる。従って、蒸気タービンセクション110は、増加した質量流量を処理するのに充分なほど大きなものでなくてはならない。このことはまた、第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130が、増加した質量流量のそのそれぞれの割り当てを処理するのに充分なほど大きなものでなくてはならないことを意味している。しかしながら、第1の低圧蒸気タービン120及び第2の低圧蒸気タービン130が、増加した質量流量を処理するのに充分なほど大きなものである場合には、低部分負荷の時間の間にさらにより大きな機械的損傷が発生する可能性がある。例えば、複数のガスタービンを使用する複合サイクル発電プラントシステム200の運転時において、電力の需要の低下により、オペレータはガスタービンの1以上を運転停止させる可能性がある。この運転停止により、複合サイクル発電プラントシステム200を低部分負荷で作動させた場合には、第1の低圧蒸気タービン120及び/又は第2の低圧蒸気タービン130の構成要素に対して機械的損傷を生じさせるおそれがある。そのような場合には、クラッチ式蒸気タービンセクションは、蒸気タービンシステム100におけるよりも複合サイクル発電プラントシステム200の構成要素内部での機械的損傷を低減する上でさらにより大きな助けをもたらすことができる。
図3に移ると、蒸気タービンシステム100に対する機械的損傷の低減を示す蒸気タービン排気損失曲線を示している。この排気曲線は、蒸気タービン発電システムの技術分野ではよく知られており、蒸気タービンシステムが最も効率的である熱力学的最適ポイント(最小乾燥排気損失を特徴とする)を示している。ポイント「A」は、第2の軸185(第2の低圧蒸気タービン130)を第1の軸175(第1の低圧蒸気タービン120)から分離する前での低部分負荷における蒸気タービンシステム100の性能を示している。図示するように、蒸気タービンシステム100は、ポイントAにおいて、その熱力学的最適値での運転からかけ離れている。しかしながら、本明細書で説明するように、クラッチ式蒸気タービンセクションは、第1の低圧蒸気タービン120を通る作動流体の質量流量を増加させることによって蒸気タービンシステム100の構成要素に対する機械的損傷を低減することができる。ポイント「B」は、第2の軸185を第1の軸175から分離した後での蒸気タービンシステム100を示している。蒸気タービンシステム100は、ポイントA及びポイントBの両方においては依然として低部分負荷で運転しているが、その構成要素に対する機械的損傷は、第2の低圧蒸気タービン130が「オフライン」の形を取るようにする(第2の軸185及び第1の軸175を分離する)ことによって低減することができる。
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
100 蒸気タービンシステム
110 蒸気タービンセクション
120 第1の低圧蒸気タービン
130 第2の低圧蒸気タービン
140 クラッチ
145 制御装置
150 弁
160 導管
170 第1の復水器
175 第1の軸
180 第2の復水器
185 第2の軸
200 複合サイクル発電プラントシステム
210 発電機
300 ガスタービン
310 第1の発電機
400 熱交換器

Claims (10)

  1. 蒸気タービンシステム(100)であって、当該蒸気タービンシステムが、
    第1の軸(175)を有する第1の低圧蒸気タービン(120)と、
    第2の軸(185)を有する第2の低圧蒸気タービン(130)と、
    前記第1の軸(175)と第2の軸(185)を結合及び分離するクラッチ(140)と、
    前記第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に作動流体を送給する導管(160)と、
    前記導管(160)内に配置されかつ開位置及び前記第2の低圧蒸気タービン(130)への作動流体の流れを阻止する閉位置を有する弁(150)と、
    前記クラッチ(140)及び弁(150)を作動させる制御装置(145)と
    を備えており、前記制御装置(145)が、前記第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に応答して、前記クラッチ(140)により前記第2の軸(185)を前記第1の軸(175)から分離すると共に前記弁(150)を閉鎖して、所定の低部分負荷を達成する、蒸気タービンシステム(100)。
  2. 前記第1の軸(175)によって前記第1の低圧蒸気タービン(120)に結合された蒸気タービンセクション(110)をさらに含む、請求項1記載の蒸気タービンシステム(100)。
  3. 前記第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に結合された発電機(210)をさらに含む、請求項2記載の蒸気タービンシステム(100)。
  4. 前記制御装置(145)が電気機械装置を含む、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の蒸気タービンシステム(100)。
  5. 複合サイクル発電プラントシステム(200)であって、当該複合サイクル発電プラントシステムが、
    第1の発電機(310)に作動可能に連結されたガスタービン(300)と、
    前記ガスタービン(300)に作動可能に連結された熱交換器(400)と、
    前記熱交換器(400)に作動可能に連結された蒸気タービンセクション(110)と、
    前記蒸気タービンセクション(110)に作動可能に連結された蒸気タービンシステム(100)と
    を備えており、前記蒸気タービンシステム(100)が、
    第1の軸(175)を有する第1の低圧蒸気タービン(120)と、
    第2の軸(185)を有する第2の低圧蒸気タービン(130)と、
    前記第1の軸(175)と第2の軸(185)を結合及び分離するクラッチ(140)と、
    前記第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に作動流体を送給する導管(160)と、
    前記導管(160)内に配置されかつ開位置及び前記第2の低圧蒸気タービン(130)への作動流体の流れを阻止する閉位置を有する弁(150)と、
    前記クラッチ(140)及び弁(150)を作動させる制御装置(145)と
    を備えていて、前記制御装置(145)が、前記第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に応答して、前記クラッチ(140)により前記第2の軸(185)を前記第1の軸(175)から分離すると共に前記弁(150)を閉鎖して、所定の低部分負荷を達成する、複合サイクル発電プラントシステム(200)。
  6. 前記蒸気タービンシステム(100)に作動可能に連結された第2の発電機(210)をさらに含む、請求項5記載の複合サイクル発電プラントシステム(200)。
  7. 前記制御装置(145)が電気機械式装置を含む、請求項5記載の複合サイクル発電プラントシステム(200)。
  8. 蒸気タービンシステム(100)を運転する方法であって、
    第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に応答して、クラッチ(140)を使用して該第2の低圧蒸気タービン(130)を該第1の低圧蒸気タービン(120)から分離して所定の低部分負荷を達成するステップを
    含む方法。
  9. 前記第1の低圧蒸気タービン(120)が、第1の軸(175)を含み、また前記第2の低圧蒸気タービン(130)が、第2の軸(185)を含み、前記第1の軸(175)と第2の軸(185)が、クラッチ(140)により結合及び分離することができる、請求項8記載の方法。
  10. 前記第1の低圧蒸気タービン(120)及び第2の低圧蒸気タービン(130)に応答して、弁(150)を使用して該第2の低圧蒸気タービン(130)への作動流体の流れを阻止して所定の低部分負荷を達成するステップをさらに含む、請求項8記載の方法。
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