JP2013160093A - Protection device for turbine exhaust chamber and condenser, and monitoring and control device for turbine exhaust chamber and condenser - Google Patents

Protection device for turbine exhaust chamber and condenser, and monitoring and control device for turbine exhaust chamber and condenser Download PDF

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高 裕 森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a turbine exhaust chamber and a condenser from being damaged while reducing a time and cost required for recovery.SOLUTION: A protection device for a turbine exhaust chamber and a condenser includes: a condenser 107; a turbine exhaust chamber casing 106 integrally covering a steam turbine and the condenser; atmospheric air discharge plates 100a, 100b which are broken when pressure in the turbine exhaust chamber casing reaches a first predetermined value; temperature measuring means 102a, 102b for measuring temperatures in the turbine exhaust chamber casing; a setter 205 for setting a second predetermined value; a comparator 206 which outputs an external output when pressure corresponding to the measured temperature becomes equal to or more than a second predetermined value for the pressure or when the measured temperature becomes equal to or higher than a second predetermined value for temperatures based on the measured temperature and the second preset value; and a vacuum destruction valve 103 which discharges steam in the turbine exhaust chamber casing when the external output is performed.

Description

本発明は、タービン排気室及び復水器の保護装置並びにタービン排気室及び復水器の監視制御装置に関する。   The present invention relates to a protection device for a turbine exhaust chamber and a condenser, and a monitoring control device for the turbine exhaust chamber and a condenser.

蒸気タービンを有する発電プラントには、タービンの排気蒸気を冷却して凝縮するための復水器が設けられている。プラント運転中は、復水器内が負圧に保たれている。   A power plant having a steam turbine is provided with a condenser for cooling and condensing the exhaust steam of the turbine. During plant operation, the condenser is kept at a negative pressure.

タービンの排気蒸気を冷却するための海水は、循環水ポンプにより供給される。しかし、何らかの原因で循環水ポンプによる冷却水の供給が停止することがある。あるいは冷却水の流量が不足する事態として、例えば発電所内の電源が全て喪失する所内全停(ブラックアウト)事故が起こりうる。この場合には、復水器の冷却機能と凝縮機能は喪失する。   Seawater for cooling the exhaust steam of the turbine is supplied by a circulating water pump. However, the cooling water supply by the circulating water pump may stop for some reason. Alternatively, as a situation where the flow rate of the cooling water is insufficient, for example, an all-in-house (blackout) accident in which all power in the power plant is lost may occur. In this case, the condenser cooling and condensing functions are lost.

このような事故が発生すると、ボイラと蒸気タービンが緊急停止する。しかし、停止直後のボイラは残熱を有する。この残熱を逃がすために、タービンバイパス弁、各種ドレン弁等を経由して、蒸気や熱ドレン水が復水器に流入する。   When such an accident occurs, the boiler and the steam turbine are stopped urgently. However, the boiler immediately after stopping has residual heat. In order to release this residual heat, steam and hot drain water flow into the condenser via a turbine bypass valve, various drain valves and the like.

しかし、復水器の冷却機能及び凝縮機能の喪失により、蒸気が凝縮しない。このため、復水器内、及び圧力容器として復水器と一体であるタービン排気室内の圧力が蒸気圧によって徐々に上昇し、遂には負圧から正圧、即ち大気圧以上に転じる。この正圧の状態は、もともと負圧で使用することが前提で設計される復水器やタービン排気室にとって好ましくない。   However, the steam does not condense due to the loss of the condenser cooling and condensation functions. For this reason, the pressure in the condenser and the turbine exhaust chamber integrated with the condenser as a pressure vessel gradually rises due to the vapor pressure, and finally changes from negative pressure to positive pressure, that is, atmospheric pressure or higher. This positive pressure state is not preferable for a condenser or a turbine exhaust chamber that is originally designed on the assumption that the negative pressure is used.

そこで、復水器及びタービン排気室の保護装置として、大気放出板が用いられている。   Therefore, an atmospheric discharge plate is used as a protection device for the condenser and the turbine exhaust chamber.

大気放出板はタービン排気室の天井部に設置され、タービン排気室の一部を成すものである。タービン排気室の圧力が正圧になると、具体的にはゲージ圧が20kPaから40kPa程度の正圧になると、大気放出板が破断する。このようにして、復水器内の蒸気を大気中に開放するように設計されている。   The air release plate is installed on the ceiling of the turbine exhaust chamber and forms part of the turbine exhaust chamber. When the pressure in the turbine exhaust chamber becomes positive, specifically, when the gauge pressure becomes positive from about 20 kPa to 40 kPa, the atmospheric discharge plate is broken. In this way, it is designed to open the steam in the condenser to the atmosphere.

即ち、大気放出板は自らが破断することで、重要なタービン排気室及び復水器の破損を防ぐために設けられている。   That is, the atmospheric discharge plate is provided to prevent breakage of the important turbine exhaust chamber and condenser by being broken by itself.

従来の保護装置を開示した以下の特許文献1の第3頁第5欄第36〜41行には、次のような記載が存在する。   The following description exists in the third page, the fifth column, lines 36 to 41 of the following Patent Document 1 that discloses a conventional protection device.

「現用の多くの蒸気タービンは、負圧に耐える構造にしてある。このため、この従来技術の様に、冷却のために外気を蒸気タービン内に押し込んで蒸気タービン内を正圧にすると、大気放出板等が破壊されてしまうなど、予期せぬ破損を生じてしまう。」   “Many current steam turbines are structured to withstand negative pressure. Therefore, as in this prior art, when outside air is pushed into a steam turbine for cooling and the inside of the steam turbine is made positive pressure, Unexpected damage will occur, such as the release plate being destroyed. "

特公平3−4723号公報Japanese Patent Publication No. 3-4723

大気放出板が破断すると、その復旧工事には数日程度を要する。このため、発電プラント停止を余儀なくされ、例えば電力需要逼迫時においては社会に大きな影響を与える。   When the atmospheric release plate breaks, it takes several days to restore it. For this reason, the power plant is forced to stop, which has a great impact on society, for example, when power demand is tight.

また、事業用電力会社との売電契約の下で発電プラントを運用するIPP事業者(Independent Power Producer、独立系発電事業者)にとって、これは大きな経済的損失に直結する。   For IPP operators (Independent Power Producers) who operate power plants under a power sale contract with a commercial power company, this is directly connected to a large economic loss.

本発明は上記事情に鑑み、復旧に多くの時間やコストを要することなくタービン排気室及び復水器の破損を防ぐことが可能なタービン排気室及び復水器の保護装置並びにタービン排気室及び復水器の監視制御装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a protection device for a turbine exhaust chamber and a condenser, a turbine exhaust chamber and a condenser that can prevent damage to the turbine exhaust chamber and the condenser without requiring much time and cost for restoration. It is an object of the present invention to provide a monitoring control device for a water vessel.

本発明の一実施形態によるタービン排気室及び復水器の保護装置は、
蒸気タービンから排気された蒸気を冷却し凝縮する復水器と、
前記蒸気タービンと前記復水器とを一体で覆うタービン排気室ケーシングと、
前記タービン排気室ケーシングの内部の圧力が第1の所定値になると破断する大気放出板と、
前記タービン排気室ケーシングの内部の温度を計測する温度計測手段と、
第2の所定値を設定する第1の設定器と、
前記温度計測手段により計測された前記温度と、前記第1の設定器に設定された前記第2の所定値とに基づいて、前記温度に対応する圧力が圧力に関する前記第2の所定値以上になると、又は前記温度が温度に関する前記第2の所定値以上になると、外部出力がなされる出力手段と、
前記出力手段から前記出力がなされると、前記タービン排気室ケーシングの内部の蒸気を外部へ放出する放出手段と、
を備えることを特徴とする。
A turbine exhaust chamber and condenser protection device according to an embodiment of the present invention includes:
A condenser that cools and condenses the steam exhausted from the steam turbine;
A turbine exhaust chamber casing that integrally covers the steam turbine and the condenser;
An atmospheric discharge plate that breaks when the pressure inside the turbine exhaust chamber casing reaches a first predetermined value;
Temperature measuring means for measuring the temperature inside the turbine exhaust chamber casing;
A first setter for setting a second predetermined value;
Based on the temperature measured by the temperature measuring means and the second predetermined value set in the first setter, the pressure corresponding to the temperature is greater than or equal to the second predetermined value relating to pressure. Or when the temperature is equal to or higher than the second predetermined value related to temperature, an output means for making an external output;
When the output is made from the output means, discharge means for releasing the steam inside the turbine exhaust chamber casing to the outside,
It is characterized by providing.

本発明の一実施の形態によるタービン排気室及び復水器の監視制御装置は、
第1の所定値を設定する第1の設定器と、
蒸気タービンから排気された蒸気を冷却し凝縮する復水器と、前記蒸気タービンとを一体で覆うタービン排気室ケーシングの内部の計測された温度と、前記第1の設定器に設定された前記第1の所定値とに基づいて、前記温度に対応する圧力が圧力に関する前記第1の所定値以上になると、又は前記温度が温度に関する前記第1の所定値以上になると、外部出力を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする。
A turbine exhaust chamber and condenser monitoring and control device according to an embodiment of the present invention includes:
A first setter for setting a first predetermined value;
A condenser that cools and condenses steam exhausted from the steam turbine, a measured temperature inside a turbine exhaust chamber casing that integrally covers the steam turbine, and the first setter set in the first setter An output that outputs an external output when the pressure corresponding to the temperature becomes equal to or higher than the first predetermined value related to pressure, or when the temperature becomes equal to or higher than the first predetermined value related to temperature, based on the predetermined value of 1 Means,
It is characterized by providing.

本発明のタービン排気室及び復水器の保護装置並びにタービン排気室及び復水器の監視制御装置によれば、復旧に多くの時間やコストを要することなくタービン排気室及び復水器の破損を防ぐことが可能である。   According to the turbine exhaust chamber and condenser protection device and the turbine exhaust chamber and condenser monitoring and control device of the present invention, the turbine exhaust chamber and condenser can be damaged without requiring much time and cost for restoration. It is possible to prevent.

本発明の第1の実施の形態によるタービン排気室及び復水器の保護装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the protection apparatus of the turbine exhaust chamber and the condenser by the 1st Embodiment of this invention. 飽和蒸気圧力と飽和蒸気温度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between saturated steam pressure and saturated steam temperature. 同タービン排気室及び復水器の保護装置が備える監視制御装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the monitoring control apparatus with which the protection apparatus of the turbine exhaust chamber and a condenser is provided. 本発明の第2の実施の形態によるタービン排気室及び復水器の保護装置が備える監視制御装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the monitoring control apparatus with which the protection apparatus of the turbine exhaust chamber and condenser by the 2nd Embodiment of this invention is provided.

前述したように、タービン排気室の圧力が正圧になると大気放出板が破断し、復水器内の蒸気を大気中に開放することで、重要なタービン排気室及び復水器の破損を防ぐことができる。このような大気放出板は、自らが破断することで役立つものである。よって、大気放出板は最終的な保護手段として備える必要がある。しかし、大気放出板が破断する前に、タービン排気室が正圧となったことを検知し、タービン排気室内の蒸気を大気中に放出することが可能であれば、上述したような無駄な復旧工事を避けることができる。   As described above, when the pressure in the turbine exhaust chamber becomes positive, the atmospheric discharge plate breaks, and the steam in the condenser is released to the atmosphere, thereby preventing damage to the important turbine exhaust chamber and condenser. be able to. Such an air release plate is useful when it breaks itself. Therefore, it is necessary to provide the atmospheric discharge plate as a final protection means. However, if it is possible to detect that the turbine exhaust chamber has become positive pressure before the atmospheric release plate breaks and release the steam in the turbine exhaust chamber to the atmosphere, the above-described useless recovery Construction can be avoided.

ここで重要なのは、大気圧近傍の極く小さな正圧を高い精度で計測することである。   What is important here is to measure a very small positive pressure near atmospheric pressure with high accuracy.

一般に、圧力計測は圧力トランスミッタや圧力スイッチ等を使用して行われる。しかし、これらを使用して極小の正圧を精度よく計測しようとすると、「圧力トランスミッタや圧力スイッチは、タービン排気室の器内圧ではなく大気温度の飽和圧力を計測してしまう」という問題がある。以下、このような現象について説明する。   In general, pressure measurement is performed using a pressure transmitter, a pressure switch, or the like. However, when trying to accurately measure the minimum positive pressure using these, there is a problem that "the pressure transmitter and the pressure switch measure the saturation pressure of the atmospheric temperature, not the internal pressure of the turbine exhaust chamber" . Hereinafter, such a phenomenon will be described.

一般に、圧力トランスミッタを用いた圧力の計測では、計測点の実プロセス、即ち計測対象となる蒸気、水、油等を、計装配管とも呼ばれるキャピュラリチューブを通じて圧力トランスミッタに導びき、その実プロセスの圧力が計測される。   In general, in the measurement of pressure using a pressure transmitter, the actual process at the measurement point, i.e., steam, water, oil, etc., to be measured is guided to the pressure transmitter through a capillary tube, also called instrumentation piping, Pressure is measured.

このような圧力トランスミッタを用いて、大気放出板近傍の圧力を計測する場合について考える。   Consider the case of measuring the pressure in the vicinity of the atmospheric release plate using such a pressure transmitter.

タービン排気室の大気放出板近傍に、実プロセスである蒸気を取り込む、例えばバスケットチップが設置される。タービン排気室内の蒸気がバスケットチップに入り、キャピュラリチューブを介してタービン排気室外へ導出され、圧力トランスミッタに送られて圧力が計測される。   In the vicinity of the atmospheric discharge plate in the turbine exhaust chamber, for example, a basket chip that takes in steam as an actual process is installed. Steam in the turbine exhaust chamber enters the basket chip, is led out of the turbine exhaust chamber through the capillary tube, and is sent to a pressure transmitter to measure the pressure.

このとき蒸気圧は、タービン排気室外のキャピュラリチューブを取り巻く環境温度、即ち大気温度の影響を受けたものとなる。より詳細には、キャピュラリチューブ内の圧力は、大気温度の飽和圧力、あるいはその影響を受けて飽和圧力近傍の圧力となる。   At this time, the vapor pressure is affected by the environmental temperature surrounding the capillary tube outside the turbine exhaust chamber, that is, the atmospheric temperature. More specifically, the pressure in the capillary tube becomes a saturation pressure of the atmospheric temperature or a pressure near the saturation pressure under the influence thereof.

その結果、圧力トランスミッタはタービン排気室内の圧力ではなく、タービン排気室外の大気温度の飽和圧力あるいはその近傍の圧力を計測することとなる。このような不都合は、同様にタービン排気室外へキャピュラリチューブを用いて蒸気を導出して測定する圧力スイッチにおいても同様である。   As a result, the pressure transmitter measures not the pressure in the turbine exhaust chamber but the saturation pressure of the atmospheric temperature outside the turbine exhaust chamber or a pressure in the vicinity thereof. Such inconvenience is also the same in the pressure switch that uses the capillary tube to derive and measure the steam outside the turbine exhaust chamber.

この現象は、実プロセスが大気に較べてはるかに高温、高圧である場合は無視することができる。しかし、大気圧近傍の圧力や温度を有する実プロセスの計測においては無視できず、測定精度を低下させることとなる。   This phenomenon can be ignored if the actual process is much hotter and higher pressure than the atmosphere. However, it cannot be ignored in the measurement of an actual process having a pressure or temperature near atmospheric pressure, and the measurement accuracy is lowered.

このような事態を緩和するために、キャピュラリチューブの周囲に断熱材を施す等の対策も考えられる。しかし、このような対策では、圧力計測の精度を根本的に向上させることは非常に困難である。   In order to alleviate such a situation, measures such as applying a heat insulating material around the capillary tube can be considered. However, with such measures, it is very difficult to fundamentally improve the accuracy of pressure measurement.

そこで、本発明の実施の形態では、発明者らは、タービン排気室内の蒸気が飽和蒸気であることに着目し、圧力計測に替えてタービン排気室内の温度を計測することを見出した。計測した温度を蒸気の飽和圧力に変換する。得られたタービン排気室内の圧力が、所定の正圧になったことを検知する。これにより、大気放出板が破断する前に、いずれかの放出手段を作動させてタービン排気室内の蒸気を大気中に放出する点に特徴がある。   Therefore, in the embodiment of the present invention, the inventors have noticed that the steam in the turbine exhaust chamber is saturated steam, and have found that the temperature in the turbine exhaust chamber is measured instead of the pressure measurement. The measured temperature is converted into steam saturation pressure. It is detected that the pressure in the obtained turbine exhaust chamber has become a predetermined positive pressure. This is characterized in that any of the discharge means is operated to release the steam in the turbine exhaust chamber into the atmosphere before the atmospheric discharge plate is broken.

以下、本発明の実施の形態によるタービン排気室及び復水器の保護装置について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a protection device for a turbine exhaust chamber and a condenser according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)第1の実施の形態
図1に、本発明の第1の実施の形態によるタービン排気室及び復水器の保護装置の構成を示す。図1には、発電プラントにおける低圧タービンロータ104、インナーケーシング105、タービン排気室ケーシング106及び復水器107の断面構成が示されている。タービン排気室ケーシング106は、タービンと復水器107とを容器として一体で覆うように形成されている。
(1) 1st Embodiment In FIG. 1, the structure of the protection apparatus of the turbine exhaust chamber and condenser by the 1st Embodiment of this invention is shown. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a low-pressure turbine rotor 104, an inner casing 105, a turbine exhaust chamber casing 106, and a condenser 107 in a power plant. The turbine exhaust chamber casing 106 is formed so as to integrally cover the turbine and the condenser 107 as a container.

発電プラントの運転中では、タービン排気室101a、101bと復水器107の内部圧力(以下、器内圧力と称する)は、ほぼ真空に近い負圧に保たれている。図示されない中圧タービンの排気から、蒸気aがクロスオーバ管108に流入する。この蒸気aがインナケーシング105に導かれ、駆動蒸気bとして低圧タービンロータ104を駆動する。   During the operation of the power plant, the internal pressures of the turbine exhaust chambers 101a and 101b and the condenser 107 (hereinafter referred to as the internal pressure) are maintained at a negative pressure close to a vacuum. Steam a flows into the crossover pipe 108 from the exhaust of the intermediate pressure turbine (not shown). This steam a is guided to the inner casing 105 and drives the low-pressure turbine rotor 104 as driving steam b.

駆動蒸気bは、低圧タービンロータ104の段落ごとに圧力を減じていく。最終的には、排気蒸気c、dとして、それぞれタービン排気室101a、101bと復水器107とに排出される。図示されない循環水ポンプから復水器107内部に送水された冷却水により、排気蒸気c、dが凝縮されて下部のホットウエル109に溜まる。   The driving steam b decreases the pressure for each stage of the low-pressure turbine rotor 104. Finally, exhaust steam c and d is discharged to the turbine exhaust chambers 101a and 101b and the condenser 107, respectively. Exhaust steams c and d are condensed by cooling water sent from the circulating water pump (not shown) into the condenser 107 and accumulated in the lower hot well 109.

この運転状態から、何らかの事故により循環水ポンプが停止し、冷却水の供給が停止したり流量不足の状態になると、排気蒸気c、dは凝縮されなくなる。これにより、器内圧力が増加し、その値が保護トリップ値にまで上昇すると、蒸気タービンやボイラを含む発電プラントは緊急停止し、排気蒸気c、dの流入が停止する。   If the circulating water pump is stopped due to some accident from this operating state and the supply of cooling water is stopped or the flow rate is insufficient, the exhaust steam c and d are not condensed. As a result, when the internal pressure increases and the value rises to the protection trip value, the power plant including the steam turbine and the boiler is urgently stopped, and the inflow of the exhaust steam c and d is stopped.

しかし、停止直後のボイラは残熱を有する。この熱が、タービンバイパス弁110から送られてくるバイパス蒸気eや、ドレン弁111から送られてくる熱ドレン水fとなって復水器107内に流入する。これにより、器内圧力が徐々に上昇する。   However, the boiler immediately after stopping has residual heat. This heat flows into the condenser 107 as bypass steam e sent from the turbine bypass valve 110 or heat drain water f sent from the drain valve 111. Thereby, the internal pressure rises gradually.

上述したように、タービン排気室101a、101b内の蒸気は飽和蒸気である。このため、飽和蒸気圧力と飽和蒸気温度との間には、図2に示されるように、温度の上昇に伴い圧力が上昇していく関係が成立する。   As described above, the steam in the turbine exhaust chambers 101a and 101b is saturated steam. For this reason, as shown in FIG. 2, a relationship is established between the saturated steam pressure and the saturated steam temperature in which the pressure increases as the temperature increases.

大気放出板100a、100bは、器内圧力が上昇して負圧から正圧となったとき、例えば129.51kPa・abs(absは絶対圧力)に到達したときに破断する。これにより、タービン排気室ケーシング106内の飽和蒸気を大気中に開放する。尚、以下の説明では、便宜上、大気放出板100a、100bが破断するときの圧力を129.51kPa・absとする。   The atmospheric release plates 100a and 100b are broken when the internal pressure increases from negative pressure to positive pressure, for example, when 129.51 kPa · abs (abs is absolute pressure) is reached. Thereby, the saturated steam in the turbine exhaust chamber casing 106 is released to the atmosphere. In the following description, for convenience, it is assumed that the pressure when the atmospheric discharge plates 100a and 100b are broken is 129.51 kPa · abs.

このような大気放出板100a、100bの破断圧力に到達する前の段階で飽和蒸気を開放するために、第1の実施の形態において設けられた構成について詳述する。   The configuration provided in the first embodiment in order to release saturated steam at the stage before reaching the breaking pressure of the atmospheric discharge plates 100a and 100b will be described in detail.

測温抵抗体(Resistance Temperature Detector)102aが、タービン排気室ケーシング106内の大気放出板100a近傍の器内温度gを計測し、測温抵抗体102bが大気放出板100b近傍の器内温度hをそれぞれ計測する。計測した温度g、hは、それぞれケーブル112a、112bを通じて監視制御装置201に入力される。   A resistance temperature detector 102a measures the internal temperature g near the atmospheric discharge plate 100a in the turbine exhaust chamber casing 106, and the resistance temperature detector 102b determines the internal temperature h near the atmospheric discharge plate 100b. Measure each. The measured temperatures g and h are input to the monitoring control device 201 through the cables 112a and 112b, respectively.

図3に、監視制御装置201の内部に設けられた演算部回路202の構成を示す。この演算部回路202は、高値選択器203、変換器204、設定器205、比較器206、設定器207、比較器208を有する。変換器204と比較器206により、出力nを生成する出力手段を構成する。   FIG. 3 shows a configuration of the arithmetic unit circuit 202 provided in the monitoring control apparatus 201. The arithmetic unit circuit 202 includes a high value selector 203, a converter 204, a setter 205, a comparator 206, a setter 207, and a comparator 208. The converter 204 and the comparator 206 constitute output means for generating the output n.

測温抵抗体102a、102bが測定した器内温度g、hが、高値選択器203に入力される。器内温度g、hのうち、より高値である方が蒸気温度jとして出力され、変換器204に入力される。   The internal temperatures g and h measured by the resistance temperature detectors 102 a and 102 b are input to the high value selector 203. The higher one of the in-vessel temperatures g and h is output as the steam temperature j and input to the converter 204.

変換器204の内部には、図2に示された飽和蒸気圧力と飽和蒸気温度との関係を示す特性曲線が設定されている。これにより、変換器204に蒸気温度jが入力されると、この特性曲線に基づき、蒸気温度jに対応する飽和圧力kが求められて出力される。より具体的には、図2に示された特性曲線において、Y軸の蒸気温度jがX軸の飽和蒸気圧力kに変換されて出力される。   Inside the converter 204, a characteristic curve showing the relationship between the saturated steam pressure and the saturated steam temperature shown in FIG. 2 is set. Thus, when the steam temperature j is input to the converter 204, a saturation pressure k corresponding to the steam temperature j is obtained and output based on this characteristic curve. More specifically, in the characteristic curve shown in FIG. 2, the Y-axis steam temperature j is converted to the X-axis saturated steam pressure k and output.

出力された飽和蒸気圧力kは、比較器206、208にそれぞれ入力される。   The output saturated steam pressure k is input to the comparators 206 and 208, respectively.

設定器205には、所定の設定値mが設定されている。比較器206に飽和蒸気圧力kと設定値mとが入力され、両者が比較される。飽和蒸気圧力kが設定値m以下の間は、比較器106の出力nはオフ状態を維持する。飽和蒸気圧力kが設定値mより大きくなると、出力nがオンする。比較器208の動作については、後述する。   The setter 205 is set with a predetermined set value m. The saturated steam pressure k and the set value m are input to the comparator 206, and both are compared. While the saturated steam pressure k is equal to or lower than the set value m, the output n of the comparator 106 remains off. When the saturated steam pressure k becomes larger than the set value m, the output n is turned on. The operation of the comparator 208 will be described later.

ここで、設定値mとして、例えば図2に示す真空破壊弁開圧力105.09kPa・absが設定されている。この設定値mは、大気放出板100a、100bが破断するときの圧力129.51kPa・absより小さい値に設定されている。   Here, as the set value m, for example, the vacuum breaking valve opening pressure 105.09 kPa · abs shown in FIG. 2 is set. This set value m is set to a value smaller than the pressure 129.51 kPa · abs when the atmospheric discharge plates 100a and 100b break.

比較器206からの外部出力nが生成されると、図1に示された監視制御装置201からの外部出力nがなされる。この出力が、ケーブル113を通じて駆動モータ114に伝達される。駆動モータ114の駆動により、真空破壊弁103が開弁する。これにより、タービン排気室ケーシング106内の飽和蒸気が、配管115を通じて大気中に開放される。   When the external output n from the comparator 206 is generated, the external output n from the monitoring controller 201 shown in FIG. 1 is made. This output is transmitted to the drive motor 114 through the cable 113. By driving the drive motor 114, the vacuum breaker valve 103 is opened. Thereby, the saturated steam in the turbine exhaust chamber casing 106 is released to the atmosphere through the pipe 115.

ここでは、比較器206から外部出力nがなされると、タービン排気室ケーシング106内の蒸気を外部へ放出する放出手段として、真空破壊弁103が用いられている。但し、比較器の出力に応答し、タービン排気室ケーシング106内の蒸気を外部へ放出する手段として動作し得るものであれば、真空破壊弁には限定されない。   Here, when an external output n is made from the comparator 206, the vacuum breaker valve 103 is used as a discharge means for releasing the steam in the turbine exhaust chamber casing 106 to the outside. However, the vacuum break valve is not limited as long as it can operate as a means for discharging the steam in the turbine exhaust chamber casing 106 to the outside in response to the output of the comparator.

ところで、真空破壊弁103は、復水器107に必ず設けられている電動弁である。この真空破壊弁103は、プラントの長期停止時等において、復水器107内を大気状態に開放する、いわゆる真空破壊を行うためのものである。   By the way, the vacuum breaker valve 103 is an electric valve that is always provided in the condenser 107. The vacuum breaker valve 103 is for performing a so-called vacuum break that opens the condenser 107 to the atmospheric state when the plant is stopped for a long time.

この真空破壊弁103は、上述のように、復水器107の内部と外部とを連通する配管115上に設置されている。復水器107の内部の負圧状態を維持する間は、真空破壊弁103は閉止される。真空破壊を行うときは、真空破壊弁103が開弁され、大気が復水器107の内部に流入する。   As described above, the vacuum breaker valve 103 is installed on the pipe 115 that communicates the inside and the outside of the condenser 107. While maintaining the negative pressure state in the condenser 107, the vacuum breaker valve 103 is closed. When performing a vacuum break, the vacuum break valve 103 is opened and the atmosphere flows into the condenser 107.

第1の実施の形態では、これとは逆に、タービン排気室ケーシング106及び復水器107の内部圧力が所定の正圧になったとき、真空破壊弁103を開弁する。これにより、内部の蒸気を大気中に放出する。   In the first embodiment, on the contrary, when the internal pressures of the turbine exhaust chamber casing 106 and the condenser 107 reach predetermined positive pressures, the vacuum breaker valve 103 is opened. Thereby, internal vapor | steam is discharge | released in air | atmosphere.

上述したように、タービン排気室ケーシング106の内部圧力は、飽和蒸気が保持している。このため、内部温度を計測することで、図3の特性曲線を用いて内部圧力を求めることができる。   As described above, saturated steam holds the internal pressure of the turbine exhaust chamber casing 106. Therefore, by measuring the internal temperature, the internal pressure can be obtained using the characteristic curve of FIG.

内部温度の計測には、上述したように測温抵抗体の他に、例えば熱伝対(Thermocouple)を用いることができる。測温抵抗体や熱電対を用いて温度計測を行う場合には、内部圧力の測定時に必要なキャピュラリチューブが不要である。よって、大気温度の影響を受けることなく、高い精度で内部温度を測定し内部圧力を算出することが可能である。尚、第1の実施の形態では、一般に熱電対より測定精度が高いとされる測温抵抗体を用いている。   As described above, for example, a thermocouple can be used to measure the internal temperature in addition to the resistance temperature detector. When temperature measurement is performed using a resistance temperature detector or a thermocouple, there is no need for a capillary tube that is necessary for measuring the internal pressure. Therefore, it is possible to measure the internal temperature with high accuracy and calculate the internal pressure without being affected by the atmospheric temperature. In the first embodiment, a resistance temperature detector, which is generally considered to have higher measurement accuracy than a thermocouple, is used.

図2の特性曲線に示されるように、設定器205に設定値mとして予め設定された圧力105.09kPa・absに対応する飽和温度は、101℃である。これに対し、大気放出板100a、100bが破断する圧力129.51kPa・absに対応する飽和温度は、107℃である。測温抵抗体102a、102bを用いることにより、この温度差6℃を確実に分別することができる。   As shown in the characteristic curve of FIG. 2, the saturation temperature corresponding to the pressure 105.09 kPa · abs preset as the set value m in the setting device 205 is 101 ° C. On the other hand, the saturation temperature corresponding to the pressure 129.51 kPa · abs at which the atmospheric discharge plates 100a and 100b break is 107 ° C. By using the resistance temperature detectors 102a and 102b, the temperature difference of 6 ° C. can be reliably separated.

そこで、大気放出板100a、100bが破断する内部圧力に対応する内部温度107℃より、充分に低い内部温度101℃を検知したときに真空破壊弁103を開弁する。これにより、タービン排気室ケーシング106及び復水器107を保護することが可能となる。   Therefore, the vacuum breaker valve 103 is opened when the internal temperature 101 ° C., which is sufficiently lower than the internal temperature 107 ° C. corresponding to the internal pressure at which the atmospheric discharge plates 100a and 100b break, is detected. Thereby, the turbine exhaust chamber casing 106 and the condenser 107 can be protected.

ここで、タービン排気室ケーシング106及び復水器107の内部蒸気を放出する手段として、真空破壊弁103を用いている。真空破壊弁103は、上述したように、復水器107には必ず設けられている設備である。よって、新たに蒸気を放出する手段を追加して設ける必要がない。このため、コストの増加を防止することができる。   Here, the vacuum breaker valve 103 is used as means for releasing the internal steam of the turbine exhaust chamber casing 106 and the condenser 107. As described above, the vacuum breaker valve 103 is a facility that is always provided in the condenser 107. Therefore, it is not necessary to provide an additional means for releasing steam. For this reason, an increase in cost can be prevented.

さらに真空破壊弁は、非常手段としてタービン回転停止を行う場合に備えて、直流(DC)電源により駆動される電動弁として通常備えられている。   Further, the vacuum breaker valve is usually provided as an electric valve driven by a direct current (DC) power source in preparation for stopping turbine rotation as an emergency means.

即ち、所内全停事故では交流(AC)電源が喪失する。しかし、非常時においても直流(DC)電源は常に確保される。このため、直流(DC)電源により駆動可能な真空破壊弁103を用いることで、確実な保護装置とすることができる。   In other words, the alternating current (AC) power source is lost in all in-house accidents. However, a direct current (DC) power supply is always ensured even in an emergency. For this reason, by using the vacuum breaker valve 103 that can be driven by a direct current (DC) power supply, a reliable protective device can be obtained.

尚、真空破壊弁103を蒸気放出手段として使用する場合、考慮すべき点がある。それは、大気放出板100a、100bが破断した場合には、大きな面積が破断することで内部蒸気が一気に開放される。これに対し、真空破壊弁103による蒸気放出では、配管115の寸法上の制約により、一気に開放できずに時間をかけて放出することとなる。   Note that there are points to consider when the vacuum breaker valve 103 is used as a vapor discharge means. That is, when the atmospheric discharge plates 100a and 100b are ruptured, the internal vapor is released at once because the large area is ruptured. On the other hand, in the vapor discharge by the vacuum breaker valve 103, due to the size limitation of the pipe 115, it cannot be opened at a stretch and is discharged over time.

真空破壊弁103の開弁開始は、当然ながら、大気放出板100a、100bが破断する正圧より小さい正圧で行わなければならない。しかし、真空破壊弁103による蒸気放出では、内部圧力の低下に時間を要することを考慮しなければならない。   Needless to say, the opening of the vacuum breaker valve 103 must be performed at a positive pressure smaller than the positive pressure at which the atmospheric discharge plates 100a and 100b break. However, it is necessary to consider that it takes time to reduce the internal pressure in the vapor discharge by the vacuum breaker valve 103.

そこで、真空破壊弁103の開弁開始の時期は、飽和圧力が負圧から正圧に転じた直後の極く小さな正圧とすることが妥当である。このため、第1の実施の形態では、設定値mを105.09kPa・absとしている。このような設定は、測温抵抗体102a、102bを用いた高い精度による計測により可能となる。   Therefore, it is appropriate that the opening timing of the vacuum breaker valve 103 is set to a very small positive pressure immediately after the saturation pressure changes from a negative pressure to a positive pressure. For this reason, in the first embodiment, the set value m is set to 105.09 kPa · abs. Such a setting is possible by measurement with high accuracy using the resistance temperature detectors 102a and 102b.

第1の実施の形態によれば、飽和圧力が負圧から正圧に転じた直後に真空破壊弁103を開弁することで、それ以後にタービン排気室ケーシング106内に流入する残熱が大気中に逃げる。このため、開弁時より器内圧力が昇圧することが防止される。   According to the first embodiment, the vacuum break valve 103 is opened immediately after the saturation pressure changes from negative pressure to positive pressure, so that the residual heat flowing into the turbine exhaust chamber casing 106 thereafter is Run away. This prevents the internal pressure from increasing when the valve is opened.

尚、第1の実施の形態において、飽和圧力が負圧から正圧に転じた後に真空破壊弁103を開弁する構成を備えたことにより、大気放出板100a、100bを備えないことも考えられる。この場合には、大気放出板の製造コストや復旧に要するコストを削減することができる。   In the first embodiment, it is conceivable that the atmospheric discharge plates 100a and 100b are not provided by providing the configuration in which the vacuum breaker valve 103 is opened after the saturation pressure changes from negative pressure to positive pressure. . In this case, the manufacturing cost of the atmospheric release plate and the cost required for recovery can be reduced.

しかし、発電プラントの多様な事故の形態によっては、器内圧力が徐々に上昇するとは限らず、急激に上昇する可能性も否定できない。   However, depending on the various types of accidents in the power plant, the internal pressure does not necessarily increase gradually, and the possibility of a rapid increase cannot be denied.

このように、あらゆる事故の形態を考慮すると、より安全性を高めるためには、大気放出板100a、100bを設置しておくことが望ましいと考えられる。   As described above, in consideration of all types of accidents, it is considered desirable to install the atmospheric release plates 100a and 100b in order to further improve safety.

ところで、飽和圧力が負圧から正圧に転じた直後の極く小さな正圧に設定値mを設定し、真空破壊弁103を開弁することが妥当と述べた。しかし、設定値mを正圧より低い負圧の値とし、負圧の段階で真空破壊弁103を開弁することで、さらに時間的余裕を持たせることも考えられる。   By the way, it has been stated that it is appropriate to set the set value m to a very small positive pressure immediately after the saturation pressure changes from negative pressure to positive pressure and to open the vacuum breaker valve 103. However, it is also conceivable that a further time margin can be provided by setting the set value m to a negative pressure value lower than the positive pressure and opening the vacuum breaker valve 103 at the negative pressure stage.

しかし、負圧で真空破壊弁103を開弁すると、その瞬間に器内圧力は大気圧へ向けて上昇する。   However, when the vacuum breaker valve 103 is opened with a negative pressure, the internal pressure rises toward the atmospheric pressure at that moment.

このときに起こり得る現象について考察する。低圧タービンロータ104がタービン排気室ケーシング106を貫通するグランド部116a、116bには、貫通部に存在する隙間を封じるためにシール蒸気が供給されている。   Consider the phenomena that can occur at this time. Sealing steam is supplied to the ground portions 116 a and 116 b through which the low-pressure turbine rotor 104 passes through the turbine exhaust chamber casing 106 in order to seal the gaps existing in the through portions.

しかし、所内全停事故が一旦発生すると、グランド蒸気エキゾースタが停止しシール蒸気を回収する機能が喪失する。器内圧力が負圧である間は、シール蒸気が復水器107内に吸引される。このため、貫通部の隙間において漏洩は発生せず、あるいは発生したとしても軽減されている。   However, once the in-house accident has occurred, the ground steam exhauster stops and the function of collecting the seal steam is lost. While the internal pressure is negative, the seal steam is sucked into the condenser 107. For this reason, leakage does not occur in the gap between the through portions, or even if it occurs, it is reduced.

ところが、器内圧力が大気圧になると、貫通部の隙間からシール蒸気が漏れて、軸受油に蒸気、水分が混入する。あるいは、軸受油が漏れたシール蒸気に運ばれて高温物体に接触し、火災に至る可能性もある。   However, when the internal pressure becomes atmospheric pressure, the seal steam leaks from the gap between the through portions, and steam and moisture are mixed into the bearing oil. Alternatively, the bearing oil may be carried by the leaked seal steam and come into contact with a hot object, resulting in a fire.

このように、大気開放板100a、100bの破断防止も重要である。しかし、器内圧力が負圧である間は、この負圧状態を維持することも重要となる。   Thus, it is also important to prevent breakage of the air release plates 100a and 100b. However, it is also important to maintain this negative pressure state while the internal pressure is negative.

そこで、大気開放板100a、100bの破断防止、並びに器内圧力の負圧状態の維持という2点を考慮し、第1の実施の形態では以下のように構成している。   Therefore, considering the two points of preventing breakage of the air release plates 100a and 100b and maintaining the negative pressure state in the chamber, the first embodiment is configured as follows.

ボイラの保有する残熱量が比較的少なく、器内圧力を正圧以上に昇圧するだけの熱量が流入しない事故様態を想定し、真空破壊弁103は閉弁状態を維持し、極力負圧を保持しておく。   Assuming an accident situation in which the boiler has a relatively small amount of residual heat and the amount of heat sufficient to boost the internal pressure to a positive pressure or higher does not flow in, the vacuum breaker valve 103 remains closed and maintains negative pressure as much as possible. Keep it.

この状態から、器内圧力が正圧に転じた直後の小さい正圧において、真空破壊弁103を開弁して蒸気を放出する。この時の正圧として、上述したように、大気圧(101.42kPa・abs)より僅かに大きい105.09kPa・absの値を設定値mに設定している。   From this state, at a small positive pressure immediately after the internal pressure changes to a positive pressure, the vacuum breaker valve 103 is opened to release steam. As the positive pressure at this time, as described above, a value of 105.09 kPa · abs slightly larger than the atmospheric pressure (101.42 kPa · abs) is set as the set value m.

ところで、器内圧力が負圧から正圧になることは、発電プラントの運転に大きな影響を与える。そこで、この変化を運転員に通知することも保護装置として重要である。   By the way, the fact that the internal pressure changes from negative pressure to positive pressure has a great influence on the operation of the power plant. Therefore, it is also important as a protective device to notify the operator of this change.

そこで、図3に示されたように、監視制御装置201が設定器207及び比較器208を備えている。   Therefore, as shown in FIG. 3, the monitoring control apparatus 201 includes a setting device 207 and a comparator 208.

設定器207には、予め設定値pが設定されている。比較器208には、変換器204から出力された飽和圧力kと、設定器207から出力された設定値pとが与えられる。比較器208においてこの両者が比較され、飽和圧力kが設定値pより大きくなったときに、警報qが出力される。設定値pは、第1の実施の形態では、器内圧力が負圧から正圧に転じる直前の99kPa・absに設定されている。   A set value p is set in the setting device 207 in advance. The comparator 208 is given the saturation pressure k output from the converter 204 and the set value p output from the setter 207. The comparator 208 compares the two, and when the saturation pressure k becomes larger than the set value p, an alarm q is output. In the first embodiment, the set value p is set to 99 kPa · abs immediately before the internal pressure changes from negative pressure to positive pressure.

以上説明したように、第1の実施の形態によれば、器内圧力が負圧から正圧に変化し105.09kPaに到達した時点で、真空破壊弁103を開弁することにより、大気放出板100a、100bの破壊を防止し、復旧に多くの時間やコストを要することなくタービン排気室及び復水器の破損を防ぐことが可能である。   As described above, according to the first embodiment, when the internal pressure changes from a negative pressure to a positive pressure and reaches 105.09 kPa, the vacuum release valve 103 is opened to release air into the atmosphere. It is possible to prevent the plates 100a and 100b from being broken and prevent the turbine exhaust chamber and the condenser from being damaged without requiring much time and cost for restoration.

(2)第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態によるタービン排気室及び復水器の保護装置について、図面を用いて説明する。
(2) Second Embodiment A turbine exhaust chamber and condenser protection device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2の実施の形態は、監視制御装置401の構成が上記第1の実施の形態における監視制御装置201と異なる。図4に示されたように、この監視制御装置401の内部に設けられた演算部回路402は、高値選択器403、設定器405、比較器406を有する。比較器406により、外部出力nを生成する出力手段を構成する。   The second embodiment is different from the monitoring control apparatus 201 in the first embodiment in the configuration of the monitoring control apparatus 401. As shown in FIG. 4, the arithmetic unit circuit 402 provided in the monitoring control device 401 includes a high value selector 403, a setter 405, and a comparator 406. The comparator 406 constitutes output means for generating the external output n.

器内温度gと器内温度hとが高値選択器403に与えられ、より高値である方が選択されて蒸気温度jとして出力され、変換器を介さずに、比較器406に直接入力される。   The internal temperature g and the internal temperature h are supplied to the high value selector 403, and the higher value is selected and output as the steam temperature j, and directly input to the comparator 406 without going through the converter. .

設定器405には、予め設定値rとして101℃が設定されている。この設定された蒸気温度101℃は、図2において、真空破壊弁103を開弁するときの蒸気圧力105.09kPaに対応する。   In the setting device 405, 101 ° C. is set in advance as the set value r. The set steam temperature 101 ° C. corresponds to the steam pressure 105.09 kPa when the vacuum breaker valve 103 is opened in FIG.

比較器406に設定値rが入力され、蒸気温度jと設定値rとが比較される。蒸気温度jが設定値rより大きくなったとき、出力nがオンする。その後は、上記第1の実施の形態と同様に、外部出力nがなされると真空破壊弁103が開弁する。   The set value r is input to the comparator 406, and the steam temperature j and the set value r are compared. When the steam temperature j becomes larger than the set value r, the output n is turned on. Thereafter, as in the first embodiment, the vacuum breaker valve 103 is opened when an external output n is generated.

このように、第2の実施の形態では設定値rが温度の設定値として付与されている。高値選択器403から出力された蒸気温度jは、変換器によって蒸気圧力に変換されることなく比較器406に入力される。変換器を必要としないことにより、演算部回路402の回路構成が簡易化され、コストが低減される。   Thus, in the second embodiment, the set value r is given as the temperature set value. The steam temperature j output from the high value selector 403 is input to the comparator 406 without being converted into steam pressure by the converter. By not requiring a converter, the circuit configuration of the arithmetic unit circuit 402 is simplified and the cost is reduced.

但し、真空破壊弁が開弁するときの蒸気圧力を見直して改変する場合を考慮すると、上記第1の実施の形態のように、蒸気圧力を直接設定器205に設定し、比較器206において設定値mと蒸気圧力kとを比較する方が、より便宜である。   However, considering the case of revising and modifying the steam pressure when the vacuum break valve opens, the steam pressure is set directly in the setting device 205 and set in the comparator 206 as in the first embodiment. It is more convenient to compare the value m with the steam pressure k.

以上説明したように、第2の実施の形態によれば、器内圧力が負圧から正圧に変化し105.09kPaに相当するときの温度101℃に到達した時点で、真空破壊弁103を開弁することにより、大気放出板100a、100bの破壊を防止し、復旧に多くの時間やコストを要することなくタービン排気室及び復水器の破損を防ぐことが可能である。また、演算部回路402の構成が簡易化されコスト低減に寄与する。   As described above, according to the second embodiment, when the internal pressure changes from negative pressure to positive pressure and reaches a temperature of 101 ° C. corresponding to 105.09 kPa, the vacuum breaker valve 103 is turned on. By opening the valve, it is possible to prevent the atmospheric discharge plates 100a and 100b from being destroyed and prevent the turbine exhaust chamber and the condenser from being damaged without requiring much time and cost for restoration. In addition, the configuration of the arithmetic unit circuit 402 is simplified and contributes to cost reduction.

本発明の幾つかの実施の形態について説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の技術的範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の技術的範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the technical scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the technical scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、第1、第2の実施の形態では、真空破壊弁103が開弁するときの飽和圧力を109.09kPaとしている。しかしこの値は一例であって、この値には限定されない。   For example, in the first and second embodiments, the saturation pressure when the vacuum breaker valve 103 is opened is 109.09 kPa. However, this value is an example and is not limited to this value.

また、第1の実施の形態では、警報を出力するときの圧力として99kPa・absという設定値が設定されている。しかし、この値には限定されず、設定値pを所望の値に設定することができる。   In the first embodiment, a set value of 99 kPa · abs is set as the pressure for outputting an alarm. However, the value is not limited to this value, and the set value p can be set to a desired value.

また第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に警報を出力するため、蒸気温度jが所定の圧力値になると警報を出力するように構成してもよい。   In the second embodiment, an alarm is output in the same manner as in the first embodiment. Therefore, an alarm may be output when the steam temperature j reaches a predetermined pressure value.

100a、100b 大気放出板
101a、101b タービン排気室
102a、102b 測温抵抗体(RTD)
103 真空破壊弁
104 低圧タービンロータ
105 インナーケーシング
106 タービン排気室ケーシング
107 復水器
108 クロスオーバ管
109 ホットウェル
110 タービンバイパス弁
111 ドレン弁
112a、112b、113、418 ケーブル
114 駆動モータ
115 配管
201 監視制御装置
201 演算部回路
203、403 高値選択回路
204 変換器
205、207、405 設定器
206、208、406 比較器
a 蒸気
b 駆動蒸気
c、d 排気蒸気
e バイパス蒸気
f 熱ドレン水
g、h 器内温度
j 蒸気温度
k 飽和圧力
m、p、r 設定値
n 外部出力
q 警報
100a, 100b Atmospheric discharge plates 101a, 101b Turbine exhaust chambers 102a, 102b RTDs
103 Vacuum break valve 104 Low pressure turbine rotor 105 Inner casing 106 Turbine exhaust chamber casing 107 Condenser 108 Crossover pipe 109 Hot well 110 Turbine bypass valve 111 Drain valves 112a, 112b, 113, 418 Cable 114 Drive motor 115 Piping 201 Monitoring control Device 201 Arithmetic circuit 203, 403 High value selection circuit 204 Converter 205, 207, 405 Setting device 206, 208, 406 Comparator a Steam b Drive steam c, d Exhaust steam e Bypass steam f Thermal drain water g, h Inside the vessel Temperature j Steam temperature k Saturation pressure m, p, r Set value n External output q Alarm

Claims (13)

蒸気タービンから排気された蒸気を冷却し凝縮する復水器と、
前記蒸気タービンと前記復水器とを一体で覆うタービン排気室ケーシングと、
前記タービン排気室ケーシングの内部の圧力が第1の所定値になると破断する大気放出板と、
前記タービン排気室ケーシングの内部の温度を計測する温度計測手段と、
第2の所定値を設定する第1の設定器と、
前記温度計測手段により計測された前記温度と、前記第1の設定器に設定された前記第2の所定値とに基づいて、前記温度に対応する圧力が圧力に関する前記第2の所定値以上になると、又は前記温度が温度に関する前記第2の所定値以上になると、外部出力がなされる出力手段と、
前記出力手段から前記外部出力がなされると、前記タービン排気室ケーシングの内部の蒸気を外部へ放出する放出手段と、
を備えることを特徴とするタービン排気室及び復水器の保護装置。
A condenser that cools and condenses the steam exhausted from the steam turbine;
A turbine exhaust chamber casing that integrally covers the steam turbine and the condenser;
An atmospheric discharge plate that breaks when the pressure inside the turbine exhaust chamber casing reaches a first predetermined value;
Temperature measuring means for measuring the temperature inside the turbine exhaust chamber casing;
A first setter for setting a second predetermined value;
Based on the temperature measured by the temperature measuring means and the second predetermined value set in the first setter, the pressure corresponding to the temperature is greater than or equal to the second predetermined value relating to pressure. Or when the temperature is equal to or higher than the second predetermined value related to temperature, an output means for making an external output;
When the external output is made from the output means, discharge means for releasing the steam inside the turbine exhaust chamber casing to the outside,
An apparatus for protecting a turbine exhaust chamber and a condenser, comprising:
前記出力手段は、前記温度計測手段により計測された温度を与えられ、対応する圧力に変換して出力する変換器と、
前記変換器により変換された前記圧力と、前記第1の設定器に設定された圧力に関する前記第2の所定値とを比較し、前記圧力が前記第2の所定値以上になると出力する比較器とを有することを特徴とする請求項1記載のタービン排気室及び復水器の保護装置。
The output means is provided with a temperature measured by the temperature measurement means, and converts the pressure into a corresponding pressure and outputs the converter,
A comparator that compares the pressure converted by the converter with the second predetermined value relating to the pressure set in the first setting device, and outputs when the pressure is equal to or higher than the second predetermined value. The apparatus for protecting a turbine exhaust chamber and a condenser according to claim 1.
前記出力手段は、前記温度計測手段により計測された前記温度と、前記第1の設定器に設定された温度に関する前記第2の所定値とを比較し、前記温度が前記第2の所定値以上になると出力する比較器を有することを特徴とする請求項1記載のタービン排気室及び復水器の保護装置。   The output means compares the temperature measured by the temperature measuring means with the second predetermined value related to the temperature set in the first setting device, and the temperature is equal to or higher than the second predetermined value. The turbine exhaust chamber and condenser protection device according to claim 1, further comprising a comparator that outputs when 前記第1の設定器に設定された圧力に関する前記第2の所定値、又は前記第1の設定器に設定された温度に関する前記第2の所定値に対応する圧力は、前記第1の所定値より低い値であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の保護装置。   The pressure corresponding to the second predetermined value related to the pressure set in the first setter or the second predetermined value related to the temperature set in the first setter is the first predetermined value. The turbine exhaust chamber and condenser protection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the protection device is a lower value. 前記第1の設定器に設定された圧力に関する前記第2の所定値、又は前記第1の設定器に設定された温度に関する前記第2の所定値に対応する圧力は、正圧以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の保護装置。   The pressure corresponding to the second predetermined value relating to the pressure set in the first setting device or the second predetermined value relating to the temperature set in the first setting device is equal to or higher than a positive pressure. The apparatus for protecting a turbine exhaust chamber and a condenser according to any one of claims 1 to 4. 前記放出手段は、前記復水器の内部と外部とを連通する配管に設けられ、直流電源により駆動される真空破壊弁であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の保護装置。   The said discharge | release means is a vacuum breaker valve provided in the piping which connects the inside and the exterior of the said condenser, and is driven by DC power supply. Turbine exhaust chamber and condenser protection device. 第3の所定値を設定する第2の設定器と、
前記温度計測手段により計測された前記温度と、前記第2の設定器に設定された前記第3の所定値とに基づいて、前記温度に対応する圧力が圧力に関する前記第3の所定値以上になると、又は前記温度が温度に関する前記第3の所定値以上になると、警報を出力する警報手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の保護装置。
A second setter for setting a third predetermined value;
Based on the temperature measured by the temperature measuring means and the third predetermined value set in the second setter, the pressure corresponding to the temperature is greater than or equal to the third predetermined value relating to pressure. The turbine exhaust chamber according to any one of claims 1 to 6, further comprising alarm means for outputting an alarm when the temperature becomes equal to or higher than the third predetermined value related to temperature. Water device protection device.
第1の所定値を設定する第1の設定器と、
蒸気タービンから排気された蒸気を冷却し凝縮する復水器と、前記蒸気タービンとを一体で覆うタービン排気室ケーシングの内部の計測された温度と、前記第1の設定器に設定された前記第1の所定値とに基づいて、前記温度に対応する圧力が圧力に関する前記第1の所定値以上になると、又は前記温度が温度に関する前記第1の所定値以上になると、外部出力を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするタービン排気室及び復水器の監視制御装置。
A first setter for setting a first predetermined value;
A condenser that cools and condenses steam exhausted from the steam turbine, a measured temperature inside a turbine exhaust chamber casing that integrally covers the steam turbine, and the first setter set in the first setter An output that outputs an external output when the pressure corresponding to the temperature becomes equal to or higher than the first predetermined value related to pressure, or when the temperature becomes equal to or higher than the first predetermined value related to temperature, based on the predetermined value of 1 Means,
A turbine exhaust chamber and a condenser monitoring and control apparatus comprising:
前記出力手段は、前記タービン排気室ケーシングの内部の計測された前記温度を与えられ、対応する圧力に変換して出力する変換器と、
前記変換器により変換された前記圧力と、前記第1の設定器に設定された圧力に関する前記第1の所定値とを比較し、前記圧力が前記第1の所定値以上になると出力する比較器とを有することを特徴とする請求項8記載のタービン排気室及び復水器の監視制御装置。
The output means is provided with the measured temperature inside the turbine exhaust chamber casing, and converts the pressure into a corresponding pressure and outputs the converter,
A comparator that compares the pressure converted by the converter with the first predetermined value related to the pressure set in the first setter, and outputs when the pressure exceeds the first predetermined value. The turbine exhaust chamber and condenser monitoring and control device according to claim 8.
前記出力手段は、前記タービン排気室ケーシングの内部の計測された前記温度と、前記第1の設定器に設定された温度に関する前記第1の所定値とを比較し、前記温度が前記第1の所定値以上になると出力する比較器を有することを特徴とする請求項8記載のタービン排気室及び復水器の監視制御装置。   The output means compares the measured temperature inside the turbine exhaust chamber casing with the first predetermined value related to the temperature set in the first setter, and the temperature is the first value. 9. The turbine exhaust chamber and condenser monitoring and control device according to claim 8, further comprising a comparator that outputs a predetermined value or more. 前記第1の設定器に設定された圧力に関する前記第1の所定値、又は前記第1の設定器に設定された温度に関する前記第1の所定値に対応する圧力は、前記第1の所定値より低い値であることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の監視制御装置。   The first predetermined value related to the pressure set in the first setter or the pressure corresponding to the first predetermined value related to the temperature set in the first setter is the first predetermined value. The monitoring control device for a turbine exhaust chamber and a condenser according to any one of claims 8 to 10, wherein the monitoring control device has a lower value. 前記第1の設定器に設定された圧力に関する前記第1の所定値、又は前記第1の設定器に設定された温度に関する前記第1の所定値に対応する圧力は、正圧以上であることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の監視制御装置。   The pressure corresponding to the first predetermined value relating to the pressure set in the first setting device or the first predetermined value relating to the temperature set in the first setting device is equal to or higher than a positive pressure. The turbine exhaust chamber and condenser monitoring and control device according to any one of claims 8 to 11. 第2の所定値を設定する第2の設定器と、
前記温度計測手段により計測された前記温度と、前記第2の設定器に設定された前記第2の所定値とに基づいて、前記温度に対応する圧力が圧力に関する前記第2の所定値以上になると、又は前記温度が温度に関する前記第2の所定値以上になると、警報を出力する警報手段をさらに備えることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載のタービン排気室及び復水器の監視制御装置。
A second setter for setting a second predetermined value;
Based on the temperature measured by the temperature measuring means and the second predetermined value set in the second setter, the pressure corresponding to the temperature is greater than or equal to the second predetermined value relating to pressure. The turbine exhaust chamber and recovery unit according to any one of claims 8 to 12, further comprising alarm means for outputting an alarm when the temperature reaches or exceeds the second predetermined value related to temperature. Water monitor monitoring and control device.
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JP3463093B2 (en) * 1992-05-22 2003-11-05 株式会社日立製作所 Important function software processing system
JP4616847B2 (en) * 2007-02-16 2011-01-19 三菱重工業株式会社 Steam system and control system and control method thereof
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