JP2013217219A - 蒸気弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蒸気タービン内への蒸気の流れを制御する蒸気弁1において、弁体5,10と、内部に弁体5が当接する弁座18,22とが設けられた弁ケース6,11と、弁ケース6,11の少なくとも一部を覆うジャケット28,29と、ジャケット28,29の内部と蒸気弁の上流側の蒸気通路17から分岐される加熱用蒸気配管と、を有し、蒸気が加熱用蒸気配管を介してジャケットに流入することで弁ケース6,11の少なくとも一部が加熱される蒸気弁を提供する。
【選択図】図2
Description
これら蒸気タービン用の蒸気弁は、内部に蒸気流路が設けられた弁ケースと、弁ケース内に設けられた弁座に当接して蒸気流路を開閉する弁体とからなる構成が一般的である。
即ち、本発明の蒸気弁は、蒸気タービン内への蒸気の流れを制御する蒸気弁において、弁体と、内部に前記弁体が当接する弁座が設けられた弁ケースと、前記弁ケースの外部に設けられた熱源と、を有し、前記熱源により、前記弁ケースの少なくとも一部が加熱されることを特徴とする。
上記構成によれば、弁ケースと弁ケースの外周面に流入される蒸気との熱伝達率が高められ、より弁ケースが温まり易くなる。
上記構成によれば、接触面積が広くなるため、蒸気の熱がより伝わり易くなる。
上記構成によれば、より簡素な構成で弁ケースを加熱することができる。
上記構成によれば、大きな電源を使用することなく加熱することができる。
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態の蒸気弁装置1が適用される発電システム80について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る蒸気弁装置1を備えた蒸気タービンを含む発電システム80の概略系統図である。
本発明の各実施形態に係る蒸気弁装置1,1B,1C,1Dは、例えば上述したような蒸気タービン81の主蒸気止め弁2、及び蒸気加減弁3によって構成されている。
蒸気タービン81の急速起動時においては、止め弁33を開状態とすることによって、第一加熱用蒸気配管30及び第二加熱用蒸気配管31を介して第一ジャケット28及び第二ジャケット29に熱源として蒸気が流入する。これにより、第一ジャケット28によって覆われている主蒸気止め弁2の弁ケース6、及び第二ジャケット29によって覆われている蒸気加減弁3の弁ケース11の少なくとも一部が加熱される。
そして、蒸気タービン81が定常状態となったことが確認されたら、止め弁33を閉状態として、蒸気を止めてロスを低減する。
また、熱源として別途電源や燃料を用意する必要がないため、より低い運営コストで弁ケース6,11を加熱することができる。
また、下流側の蒸気加減弁3の弁ケース11のみを加熱する場合は、熱源としての蒸気は連絡通路4からバイパスさせてもよい。
また、上記実施形態においては、ジャケット28,29を加熱した蒸気は廃棄されたが、この蒸気を再度他の部位の加熱に利用する構成としてもよい。
以下、本発明に係る蒸気弁装置の第二実施形態を図面に基づいて説明する。
図5(a)、及び図5(b)は、本実施形態に係る蒸気弁装置1Bの一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。また、以下の説明においては、主蒸気止め弁2を用いて構成を説明するが、蒸気加減弁3に関しても同様の構成が適用されている。
以下、本発明に係る蒸気弁装置の第三実施形態を図面に基づいて説明する。
図6は、本実施形態に係る蒸気弁装置1Cの一例を示す概略構成図である。図6に示すように、第三実施形態による蒸気弁装置1Cでは、第二実施形態のジャケット28、及びパイプ37を廃し、弁ケース6の表面上を迂回するように蛇行する加熱用蒸気配管30を設けた構成である。また、以下の説明においては、主蒸気止め弁2を用いて構成を説明するが、蒸気加減弁3に関しても同様の構成が適用されている。
蒸気配管蛇行部38は、第一加熱用蒸気配管30、及び第二加熱用蒸気配管31と同径のパイプにより形成されており、弁ケース6の外周面をなぞる様に、複数個所で曲げられている。
また、蒸気配管蛇行部38を構成するパイプが弁ケース6の外周面に肉盛溶接により溶着(固着)されていることによって、接触面積が広くなるため、蒸気の熱がより伝わり易くなる。
以下、本発明に係る蒸気弁装置の第四実施形態を図面に基づいて説明する。
図8に示すように、本実施形態の蒸気弁装置1Dの弁ケース加熱装置27Dは、第一実施形態のジャケット28,29及び加熱用蒸気配管30,31に代わって、加熱装置としてヒートポンプ式加熱機構40(以下、ヒートポンプと称す)が設けられている。また、以下の説明においては、主蒸気止め弁2を用いて構成を説明するが、蒸気加減弁3に関しても同様の構成が適用することができる。
なお、加熱装置としては、ヒートパイプに限ることはなく、パネルヒータ、リボンヒータ、コイルの誘導加熱、高周波加熱など、様々な加熱装置を採用することができる。
また、上記実施形態では、上蓋9を加熱する構成としたが、弁ケース6を加熱する構成、または、上蓋9及び弁ケース6の両方を加熱する構成とすることもできる。
2 主蒸気止め弁
3 蒸気加減弁
5 弁体
6 弁ケース
9 上蓋
10 弁体
11 弁ケース
14 上蓋
17 第一主流蒸気通路(蒸気通路)
18 弁座
22 弁座
24 第二主流蒸気通路
27 弁ケース加熱装置
28 第一ジャケット
29 第二ジャケット
30 第一加熱用蒸気配管
31 第二加熱用蒸気配管
34 突条(凹凸)
40 ヒートポンプ式加熱装置(加熱装置)
Claims (8)
- 蒸気タービン内への蒸気の流れを制御する蒸気弁において、
弁体と、
内部に前記弁体が当接する弁座が設けられた弁ケースと、
前記弁ケースの外部に設けられた熱源と、を有し、
前記熱源により、前記弁ケースの少なくとも一部が加熱されることを特徴とする蒸気弁。 - 前記弁ケースの少なくとも一部を覆うジャケットと、
前記ジャケットの内部と前記蒸気弁の上流側の蒸気通路から分岐される加熱用蒸気配管と、を更に備え、
前記熱源は、前記蒸気弁の上流側の蒸気配管を流れる蒸気であり、蒸気が前記加熱用蒸気配管を介して前記ジャケットに流入することを特徴とする請求項1に記載の蒸気弁。 - 前記弁ケースの外周面であって、前記ジャケットに覆われる外周面には、凹凸が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の蒸気弁。
- 前記蒸気弁の上流側の蒸気通路から分岐される加熱用蒸気配管を備え、
前記加熱用蒸気配管は前記弁ケースの表面に沿って迂回しており、
前記熱源は、前記蒸気弁の上流側の蒸気配管を流れる蒸気であり、蒸気が前記加熱用蒸気配管を介して前記弁ケースを加熱することを特徴とする請求項1に記載の蒸気弁。 - 前記加熱用蒸気配管は、前記弁ケースの外周面に肉盛溶接により固着されていることを特徴とする請求項4に記載の蒸気弁。
- 前記熱源は、加熱装置であることを特徴とする請求項1に記載の蒸気弁。
- 前記加熱装置は、ヒートポンプ式加熱機構であることを特徴とする請求項6に記載の蒸気弁。
- 前記蒸気弁は、
蒸気タービン内への蒸気の流れを遮断する止め弁と蒸気の流量を前記蒸気タービンの負荷に応じて制御する加減弁のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の蒸気弁。
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