JP2016125355A - Turbine cooling device - Google Patents

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修 上坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily realize quick cooling of a steam turbine.SOLUTION: A turbine cooling device includes a cooling air supply section and a control section and cools a steam turbine where a turbine rotor is stored in a turbine casing. The cooling air supply section supplies cooling air to an interior of the turbine casing. The control section controls operation of the cooling air supply section during turning operation. The control section controls the operation of the cooling air supply section so that the same supplies the cooling air with a predetermined flow rate. Then, the control section controls the operation of the cooling air supply section on the basis of at least either a result of measuring an elongation difference between the turbine rotor and the turbine casing or the result of measuring a temperature difference between an inner face and an outer face of a steam chamber positioned at an entrance of a steam passage, in the turbine casing, where steam flows therein.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、タービン冷却装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a turbine cooling device.

タービン冷却装置は、たとえば、点検等の際に、蒸気タービンを強制的に冷却するために用いられる。タービン冷却装置は、蒸気タービンの通常運転を停止した後に行うターニング運転において、タービンケーシングの内部に冷却空気を供給することによって、冷却を行う。   The turbine cooling device is used for forcibly cooling the steam turbine, for example, at the time of inspection or the like. The turbine cooling device performs cooling by supplying cooling air to the inside of the turbine casing in a turning operation performed after stopping the normal operation of the steam turbine.

タービン冷却装置は、たとえば、内部ケーシングと外部ケーシングとを含む二重構造のタービンケーシングにおいて、内部ケーシングと外部ケーシングとの間の空間、および、内部ケーシングの内部空間のそれぞれに冷却空気を供給する。ここでは、たとえば、タービンケーシングと、そのタービンケーシング内に収容されるタービンロータとの間の伸び差などの計測結果に基づいて、冷却空気の流量が調整される。   For example, in a turbine casing having a double structure including an inner casing and an outer casing, the turbine cooling device supplies cooling air to each of a space between the inner casing and the outer casing and an inner space of the inner casing. Here, for example, the flow rate of the cooling air is adjusted based on a measurement result such as a difference in elongation between the turbine casing and the turbine rotor accommodated in the turbine casing.

特開平6−117204号公報JP-A-6-117204

しかしながら、従来のタービン冷却装置においては、蒸気タービンを短時間で冷却することが困難な場合がある。このため、上記の伸び差や上記の温度差が、予め定めた範囲以外の状態になる場合がある。その結果、警報が発生する場合がある。   However, in the conventional turbine cooling device, it may be difficult to cool the steam turbine in a short time. For this reason, the elongation difference and the temperature difference may be in a state outside the predetermined range. As a result, an alarm may occur.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、蒸気タービンを短時間で冷却することを容易に実現可能な、タービン冷却装置を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a turbine cooling device that can easily realize cooling of a steam turbine in a short time.

実施形態のタービン冷却装置は、冷却空気供給部と制御部とを含み、タービンケーシングの内部にタービンロータを収容している蒸気タービンを冷却する。冷却空気供給部は、タービンケーシングの内部に冷却空気を供給する。制御部は、ターニング運転中に冷却空気供給部の動作を制御する。ここでは、制御部は、冷却空気供給部が冷却空気を予め定めた流量で供給するように冷却空気供給部の動作を制御する。その後、制御部は、タービンロータとタービンケーシングとの間の伸び差を計測した結果、および、タービンケーシングにおいて蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内周面と当該蒸気室の外周面との温度差を計測した結果の少なくとも一方に基づいて冷却空気供給部の動作を制御する。   The turbine cooling device of the embodiment includes a cooling air supply unit and a control unit, and cools a steam turbine that houses a turbine rotor inside a turbine casing. The cooling air supply unit supplies cooling air to the inside of the turbine casing. The control unit controls the operation of the cooling air supply unit during the turning operation. Here, the control unit controls the operation of the cooling air supply unit so that the cooling air supply unit supplies the cooling air at a predetermined flow rate. After that, the control unit measured the difference in elongation between the turbine rotor and the turbine casing, and the inner peripheral surface of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path through which the steam flows in the turbine casing and the outer periphery of the steam chamber. The operation of the cooling air supply unit is controlled based on at least one of the results of measuring the temperature difference with the surface.

図1は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステムを模式的に示す図である。Drawing 1 is a figure showing typically the steam turbine system concerning a 1st embodiment. 図2は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、高圧タービンを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a high-pressure turbine in the steam turbine system according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、第1の管状体を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a first tubular body in the steam turbine system according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、タービン冷却装置が蒸気タービンを冷却するときの動作の概要を示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing an outline of an operation when the turbine cooling device cools the steam turbine in the steam turbine system according to the first embodiment. 図5は、第2実施形態に係る蒸気タービンシステムを模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a steam turbine system according to the second embodiment. 図6は、第3実施形態に係る蒸気タービンシステムを模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a steam turbine system according to the third embodiment. 図7は、第3実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、高圧タービンを示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a high-pressure turbine in the steam turbine system according to the third embodiment. 図8は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステム1において、冷却空気放出管と第1の管状体とを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a cooling air discharge pipe and a first tubular body in the steam turbine system 1 according to the first embodiment.

実施形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
[A]構成
図1は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステム1を模式的に示す図である。図1においては、蒸気タービン10へ冷却媒体として供給する冷却空気の流路を実線の矢印で示しており、蒸気タービン10に作動媒体として供給する蒸気の流路の一部については、適宜、省略している。
<First Embodiment>
[A] Configuration FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a steam turbine system 1 according to the first embodiment. In FIG. 1, the flow path of the cooling air supplied as a cooling medium to the steam turbine 10 is indicated by solid arrows, and a part of the flow path of the steam supplied as the working medium to the steam turbine 10 is omitted as appropriate. doing.

図1に示すように、蒸気タービンシステム1は、蒸気タービン10とタービン冷却装置50とを有する。   As shown in FIG. 1, the steam turbine system 1 includes a steam turbine 10 and a turbine cooling device 50.

[A−1]蒸気タービン10
蒸気タービンシステム1において、蒸気タービン10は、高圧タービン11と中圧タービン12と第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とを含む。
[A-1] Steam turbine 10
In the steam turbine system 1, the steam turbine 10 includes a high pressure turbine 11, an intermediate pressure turbine 12, a first low pressure turbine 13, and a second low pressure turbine 14.

[A−1−1]高圧タービン11
蒸気タービン10のうち、高圧タービン11は、図1に示すように、蒸気導入部111a,111bと、蒸気排出部112とを有する。高圧タービン11において、蒸気導入部111a,111bは、主蒸気管F30a,F30bに接続されている。蒸気排出部112は、低温再熱蒸気管F11に接続されている。
[A-1-1] High-pressure turbine 11
Among the steam turbines 10, the high-pressure turbine 11 includes steam introduction portions 111 a and 111 b and a steam discharge portion 112 as shown in FIG. 1. In the high-pressure turbine 11, the steam introduction portions 111a and 111b are connected to main steam pipes F30a and F30b. The steam discharge part 112 is connected to the low temperature reheat steam pipe F11.

蒸気タービン10において通常の運転が行われる際には、高圧タービン11は、ボイラ(図示省略)の過熱器(図示省略)で発生した蒸気が、主蒸気止め弁20と蒸気加減弁30とを順次介して、主蒸気管F30a,F30bを流れ、蒸気導入部111a,111bに作動媒体として流入する。ここでは、蒸気が分岐部J30bにおいて分岐して主蒸気管F30a,F30bを流れ、複数の蒸気導入部111a,111bのそれぞれに流入する。そして、高圧タービン11において、その蒸気は、仕事を行った後に、蒸気排出部112から低温再熱蒸気管F11へ排出される。   When normal operation is performed in the steam turbine 10, the high-pressure turbine 11 causes the steam generated in the superheater (not shown) of the boiler (not shown) to sequentially turn the main steam stop valve 20 and the steam control valve 30. Through the main steam pipes F30a and F30b, and flows into the steam introducing portions 111a and 111b as a working medium. Here, the steam branches at the branch portion J30b, flows through the main steam pipes F30a and F30b, and flows into the plurality of steam introduction portions 111a and 111b, respectively. In the high-pressure turbine 11, the steam is discharged from the steam discharge unit 112 to the low-temperature reheat steam pipe F <b> 11 after performing work.

図2は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステム1において、高圧タービン11を示す断面図である。図2では、水平方向(x方向,y方向)のうち回転軸AXに沿った方向(x方向)と、鉛直方向(z方向)とによって規定される垂直面(xz面)の断面を示している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the high-pressure turbine 11 in the steam turbine system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 shows a cross section of a vertical plane (xz plane) defined by a direction (x direction) along the rotation axis AX in the horizontal direction (x direction, y direction) and a vertical direction (z direction). Yes.

図2に示すように、高圧タービン11は、タービンケーシング110とタービンロータ300とを有する。高圧タービン11は、多段式の軸流タービンであって、タービンケーシング110の内部において、静翼翼列401と動翼翼列402とを含むタービン段落400が回転軸AXに沿って複数並んでおり、複数のタービン段落400において蒸気が膨張し仕事を行うことによって、タービンロータ300が回転軸AXを中心にして回転する。高圧タービン11は、単流排気式であって、タービンロータ300の一端側に設けられた蒸気導入部111a,111bから、他端側に設けられた蒸気排出部112へ向かって蒸気が流れて排気されるように構成されている。   As shown in FIG. 2, the high-pressure turbine 11 includes a turbine casing 110 and a turbine rotor 300. The high-pressure turbine 11 is a multistage axial turbine, and a plurality of turbine stages 400 including a stationary blade cascade 401 and a moving blade cascade 402 are arranged along the rotation axis AX in the turbine casing 110. As the steam expands and performs work in the turbine stage 400, the turbine rotor 300 rotates about the rotation axis AX. The high-pressure turbine 11 is a single-flow exhaust type, and steam flows from the steam introduction portions 111a and 111b provided on one end side of the turbine rotor 300 toward the steam discharge portion 112 provided on the other end side. It is configured to be.

高圧タービン11のうち、タービンケーシング110は、たとえば、二重構造であって、内部ケーシング201と外部ケーシング202とを有する。   Of the high-pressure turbine 11, the turbine casing 110 has a double structure, for example, and includes an inner casing 201 and an outer casing 202.

タービンケーシング110において、内部ケーシング201は、タービンロータ300の一部を内部に収容している。これと共に、内部ケーシング201は、静翼翼列401を内周面で支持している。静翼翼列401においては、複数の静翼がタービンロータ300の周方向において間を隔てて配置されている。内部ケーシング201は、内部ケーシング上半部211と内部ケーシング下半部212とを含み、両者を組み合わせることによって構成されている。   In the turbine casing 110, the inner casing 201 accommodates a part of the turbine rotor 300 therein. At the same time, the inner casing 201 supports the stationary blade cascade 401 on the inner peripheral surface. In the stationary blade cascade 401, a plurality of stationary blades are arranged at intervals in the circumferential direction of the turbine rotor 300. The inner casing 201 includes an inner casing upper half 211 and an inner casing lower half 212, and is configured by combining the two.

タービンケーシング110において、外部ケーシング202は、内部ケーシング201を内部に収容している。外部ケーシング202は、外部ケーシング上半部221と外部ケーシング下半部222とを含み、両者を組み合わせることによって構成されている。   In the turbine casing 110, the outer casing 202 accommodates the inner casing 201 therein. The outer casing 202 includes an outer casing upper half 221 and an outer casing lower half 222, and is configured by combining both.

タービンケーシング110において、蒸気導入部111a,111bは、第1蒸気入口部201a,201bと第2蒸気入口部202a,202bとを含む。   In the turbine casing 110, the steam introduction portions 111a and 111b include first steam inlet portions 201a and 201b and second steam inlet portions 202a and 202b.

第1蒸気入口部201a,201bは、内部ケーシング201の内部と外部との間を貫通する開口であって、内部ケーシング上半部211と内部ケーシング下半部212とのそれぞれに形成されている。   The first steam inlet portions 201a and 201b are openings penetrating between the inside and the outside of the inner casing 201, and are formed in the inner casing upper half 211 and the inner casing lower half 212, respectively.

第2蒸気入口部202a,202bは、外部ケーシング202の内部と外部との間を貫通する開口であって、外部ケーシング上半部221と外部ケーシング下半部222とのそれぞれに形成されている。   The second steam inlet portions 202a and 202b are openings that penetrate between the inside and the outside of the outer casing 202, and are formed in the outer casing upper half 221 and the outer casing lower half 222, respectively.

第1蒸気入口部201a,201bと第2蒸気入口部202a,202bとのそれぞれは、タービンロータ300の径方向において同軸に並ぶように設けられており、両者の間には隙間が介在している。第1蒸気入口部201a,201bと第2蒸気入口部202a,202bとのそれぞれは、断面が円形な流路であって、互いがスリーブ500a,500bを介して接続されている。   The first steam inlet portions 201a and 201b and the second steam inlet portions 202a and 202b are provided so as to be arranged coaxially in the radial direction of the turbine rotor 300, and a gap is interposed between them. . The first steam inlet portions 201a and 201b and the second steam inlet portions 202a and 202b are flow paths having a circular cross section, and are connected to each other via sleeves 500a and 500b.

タービンケーシング110において、蒸気排出部112は、外部ケーシング202の内部と外部との間を貫通する開口である。   In the turbine casing 110, the steam discharge part 112 is an opening that penetrates between the inside and the outside of the outer casing 202.

高圧タービン11のうち、タービンロータ300は、円柱形状の棒状体(シャフト)であって、タービンロータ300に設置された動翼翼列402と共に、回転軸AXに沿った軸方向に流れる作動流体Fによって回転するように構成されている。ここでは、タービンロータ300は、回転軸AXが水平方向(x方向)に延在しており、タービンケーシング110を貫通している。タービンロータ300は、一端部と他端部とのそれぞれが軸受(図示省略)に回転可能に支持されている。タービンロータ300は、外周面において、動翼翼列402を支持している。動翼翼列402においては、複数の動翼がタービンロータ300の周方向において間を隔てて配置されている。   Among the high-pressure turbines 11, the turbine rotor 300 is a cylindrical rod-like body (shaft), and together with the moving blade cascade 402 installed in the turbine rotor 300, the working fluid F that flows in the axial direction along the rotation axis AX. It is configured to rotate. Here, in the turbine rotor 300, the rotation axis AX extends in the horizontal direction (x direction) and penetrates the turbine casing 110. The turbine rotor 300 is rotatably supported at one end and the other end by a bearing (not shown). The turbine rotor 300 supports the rotor blade cascade 402 on the outer peripheral surface. In the moving blade cascade 402, a plurality of moving blades are arranged at intervals in the circumferential direction of the turbine rotor 300.

高圧タービン11は、上記の他に、第1の管状体250aと第2の管状体250bとを有する。第1の管状体250aと第2の管状体250bとのそれぞれは、直線状の管状体であって、タービンロータ300の径方向に沿って管軸が延在するようにタービンケーシング110に設置されている。ここでは、第1の管状体250aと第2の管状体250bとのそれぞれは、外部ケーシング202に形成された貫通孔113a,113b、および、内部ケーシング201に形成された貫通孔114a,114bに挿入されている。   In addition to the above, the high-pressure turbine 11 has a first tubular body 250a and a second tubular body 250b. Each of the first tubular body 250a and the second tubular body 250b is a linear tubular body, and is installed in the turbine casing 110 so that the tube axis extends along the radial direction of the turbine rotor 300. ing. Here, each of the first tubular body 250 a and the second tubular body 250 b is inserted into the through holes 113 a and 113 b formed in the outer casing 202 and the through holes 114 a and 114 b formed in the inner casing 201. Has been.

具体的には、第1の管状体250aは、たとえば、バランスプラグ(図示省略)が取付けられるバランスプラグ取付管である。第1の管状体250aは、外部ケーシング上半部221に形成された貫通孔113aと、内部ケーシング上半部211に形成された貫通孔114aとのそれぞれに挿入されることによって支持されている。   Specifically, the first tubular body 250a is, for example, a balance plug attachment tube to which a balance plug (not shown) is attached. The first tubular body 250a is supported by being inserted into each of a through hole 113a formed in the outer casing upper half 221 and a through hole 114a formed in the inner casing upper half 211.

これに対して、第2の管状体250bは、内部に熱電対(図示省略)を収容する熱電対保護筒である。第2の管状体250bは、外部ケーシング下半部222に形成された貫通孔113bと、内部ケーシング下半部212に形成された貫通孔114bとのそれぞれに挿入されることによって支持されている。   On the other hand, the 2nd tubular body 250b is a thermocouple protection cylinder which accommodates a thermocouple (illustration omitted) inside. The second tubular body 250b is supported by being inserted into each of a through hole 113b formed in the lower half portion 222 of the outer casing and a through hole 114b formed in the lower half portion 212 of the inner casing.

図3は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステム1において、第1の管状体250aを示す図である。図3では、回転軸AXに沿った方向(x方向)を視線にしたときの様子を示している。   FIG. 3 is a diagram showing the first tubular body 250a in the steam turbine system 1 according to the first embodiment. FIG. 3 shows a state in which the direction (x direction) along the rotation axis AX is a line of sight.

図3に示すように、第1の管状体250aは、冷却空気放出口H250aが形成されている。冷却空気放出口H250aは、タービンロータ300の回転軸AX(x方向)に沿って貫通するように、第1の管状体250aに形成されている。冷却空気放出口H250aは、複数であって、第1の管状体250aの管軸(図3ではz方向)に沿って並んでいる。第2の管状体250bも、第1の管状体250aと同様に、冷却空気放出口H250b(図2参照)が形成されている。   As shown in FIG. 3, the first tubular body 250a has a cooling air discharge port H250a. The cooling air discharge port H250a is formed in the first tubular body 250a so as to penetrate along the rotation axis AX (x direction) of the turbine rotor 300. A plurality of cooling air discharge ports H250a are arranged along the tube axis (z direction in FIG. 3) of the first tubular body 250a. Similarly to the first tubular body 250a, the second tubular body 250b also has a cooling air discharge port H250b (see FIG. 2).

詳細については後述するが、蒸気タービンシステム1においてターニング運転が行われるときには、本実施形態では、高圧タービン11は、タービン冷却装置50(図1参照)から冷却空気が供給されて冷却される。ここでは、その供給された冷却空気は、蒸気導入部111a,111bを介して、内部ケーシング201の内部に流入する。そして、その流入した冷却空気は、内部ケーシング201の内部を流れた後に、蒸気排出部112から外部へ排出される。つまり、高圧タービン11のタービンケーシング110において作動媒体として蒸気が流れる蒸気流路を、冷却空気が流れる。   Although details will be described later, when the turning operation is performed in the steam turbine system 1, in the present embodiment, the high-pressure turbine 11 is cooled by being supplied with cooling air from the turbine cooling device 50 (see FIG. 1). Here, the supplied cooling air flows into the inner casing 201 through the steam inlets 111a and 111b. The inflowing cooling air flows through the inner casing 201 and is then discharged from the steam discharge unit 112 to the outside. That is, the cooling air flows through the steam flow path in which the steam flows as the working medium in the turbine casing 110 of the high-pressure turbine 11.

これと共に、本実施形態では、タービン冷却装置50から供給される冷却空気が、第1の管状体250aに形成された冷却空気放出口H250a、および、第2の管状体250bに形成された冷却空気放出口H250bを介して、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ流入する。そして、その冷却空気は、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間を流れた後に、蒸気排出部112から外部へ排出される。つまり、高圧タービン11を構成するタービンケーシング110の内部のうち蒸気流路の外部に位置する空間を、冷却空気が流れる。   At the same time, in the present embodiment, the cooling air supplied from the turbine cooling device 50 is the cooling air discharge port H250a formed in the first tubular body 250a and the cooling air formed in the second tubular body 250b. It flows into the space between the inner casing 201 and the outer casing 202 via the discharge port H250b. Then, the cooling air flows through the space between the inner casing 201 and the outer casing 202, and then is discharged from the steam discharge unit 112 to the outside. That is, the cooling air flows in a space located outside the steam flow path in the turbine casing 110 constituting the high-pressure turbine 11.

なお、高圧タービン11は、上記の他に、タービンロータ300とタービンケーシング110との間の伸び差を計測する伸び差計測部(図示省略)が設置されている。伸び差計測部は、たとえば、ポテンショメータであって、タービンケーシング110に設置されている。伸び差計測部は、たとえば、タービンロータ300のセンサーターゲットと伸び差計測部との間の間隙を検知することによって、伸び差を計測するように構成されている。伸び差計測部において計測された伸び差の結果は、実測データD10として、タービン冷却装置50へ出力される。   In addition to the above, the high-pressure turbine 11 is provided with an elongation difference measuring unit (not shown) that measures an elongation difference between the turbine rotor 300 and the turbine casing 110. The differential elongation measuring unit is, for example, a potentiometer and is installed in the turbine casing 110. The differential elongation measuring unit is configured to measure the differential elongation by detecting a gap between the sensor target of the turbine rotor 300 and the differential elongation measuring unit, for example. The result of the elongation difference measured by the elongation difference measuring unit is output to the turbine cooling device 50 as measured data D10.

また、高圧タービン11は、タービンケーシング110を構成する内部ケーシング201の内部においてタービン段落が配置された蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内周面と、その蒸気室の外周面との温度差(蒸気室内外面メタル温度差)を計測する温度差計測部(図示省略)が設置されている。温度差計測部は、たとえば、熱電対を含む温度センサであって、熱電対保護筒である第2の管状体250bに収容されている。温度差計測部(図示省略)において、熱電対は、たとえば、タービンケーシング110を構成する内部ケーシング201の内周面の温度を検知すると共に、内部ケーシング201の外周面の温度を検知することによって、上記の温度差を計測するように、複数が設置されている。温度差計測部において計測された温度差の結果は、実測データD10として、タービン冷却装置50へ出力される。   Further, the high pressure turbine 11 has a temperature between the inner peripheral surface of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path in which the turbine stage is arranged inside the inner casing 201 constituting the turbine casing 110 and the outer peripheral surface of the steam chamber. A temperature difference measuring unit (not shown) for measuring the difference (metal temperature difference between the outer surfaces of the steam chamber) is installed. The temperature difference measurement unit is, for example, a temperature sensor including a thermocouple, and is accommodated in the second tubular body 250b that is a thermocouple protection cylinder. In the temperature difference measuring unit (not shown), the thermocouple detects, for example, the temperature of the inner peripheral surface of the inner casing 201 that constitutes the turbine casing 110 and the temperature of the outer peripheral surface of the inner casing 201, A plurality are installed so as to measure the temperature difference. The result of the temperature difference measured by the temperature difference measuring unit is output to the turbine cooling device 50 as measured data D10.

[A−1−2]中圧タービン12
蒸気タービン10のうち、中圧タービン12は、図1に示すように、蒸気導入部121と蒸気排出部122a,122bとを有する。中圧タービン12において、蒸気導入部121は、高温再熱蒸気管F40に接続されており、蒸気排出部122a,122bは、クロスオーバ管F12a,F12bに接続されている。
[A-1-2] Medium pressure turbine 12
Among the steam turbines 10, the intermediate pressure turbine 12 includes a steam introduction part 121 and steam discharge parts 122 a and 122 b as shown in FIG. 1. In the intermediate pressure turbine 12, the steam introduction part 121 is connected to the high-temperature reheat steam pipe F40, and the steam discharge parts 122a and 122b are connected to the crossover pipes F12a and F12b.

蒸気タービン10において通常の運転が行われる際には、中圧タービン12は、高圧タービン11から排出された蒸気が、再熱蒸気組合せ弁40を介して、高温再熱蒸気管F40を流れ、蒸気導入部121に流入する。高圧タービン11から排出された蒸気は、ボイラ(図示省略)の再熱器(図示省略)で再び加熱された後に、中圧タービン12に作動媒体として流入する。その蒸気は、中圧タービン12において仕事を行った後に、蒸気排出部122a,122bからクロスオーバ管F12a,F12b,F12cへ排出される。   When normal operation is performed in the steam turbine 10, the steam discharged from the high pressure turbine 11 flows through the high-temperature reheat steam pipe F <b> 40 through the reheat steam combination valve 40 in the intermediate pressure turbine 12. It flows into the introduction part 121. The steam discharged from the high-pressure turbine 11 is heated again by a reheater (not shown) of a boiler (not shown) and then flows into the intermediate-pressure turbine 12 as a working medium. The steam is discharged from the steam discharge portions 122a and 122b to the crossover pipes F12a, F12b, and F12c after performing work in the intermediate pressure turbine 12.

図1から判るように、中圧タービン12は、複流排気式であって、タービンロータ(図示省略)の回転軸に沿った方向において、中央部分に設けられた蒸気導入部121から、一端側に設けられた蒸気排出部122a、および、他端側に設けられた蒸気排出部122bへ向かって蒸気が流れて排気される。   As can be seen from FIG. 1, the intermediate pressure turbine 12 is a double-flow exhaust type, and in the direction along the rotation axis of the turbine rotor (not shown), from the steam introducing portion 121 provided in the central portion, to one end side. The steam flows toward the steam discharge part 122a provided and the steam discharge part 122b provided on the other end side, and is exhausted.

図示を省略しているが、中圧タービン12は、高圧タービン11と同様に、多段式の軸流タービンであって、タービンケーシング(図示省略)の内部においては、複数のタービン段落(図示省略)が回転軸に沿って複数並んでいる。   Although not shown, the intermediate pressure turbine 12 is a multistage axial turbine similar to the high pressure turbine 11, and has a plurality of turbine stages (not shown) in the turbine casing (not shown). Are lined up along the axis of rotation.

中圧タービン12のタービンケーシングは、高圧タービン11と同様に、たとえば、二重構造であって、内部ケーシング(図示省略)と外部ケーシング(図示省略)とを有する。内部ケーシングは、タービンロータを内部に収容している。内部ケーシングは、内部ケーシング上半部(図示省略)と内部ケーシング下半部(図示省略)とを含み、両者を組み合わせることによって構成されている。外部ケーシングは、内部ケーシングを内部に収容している。外部ケーシングは、外部ケーシング上半部(図示省略)と外部ケーシング下半部(図示省略)とを含み、両者を組み合わせることによって構成されている。   The turbine casing of the intermediate pressure turbine 12 has, for example, a double structure like the high pressure turbine 11 and has an inner casing (not shown) and an outer casing (not shown). The inner casing accommodates the turbine rotor inside. The inner casing includes an upper half (not shown) of the inner casing and a lower half (not shown) of the inner casing, and is configured by combining both. The outer casing accommodates the inner casing inside. The outer casing includes an upper half (not shown) of the outer casing and a lower half (not shown) of the outer casing, and is configured by combining the two.

中圧タービン12において、蒸気導入部121は、内部ケーシング下半部および外部ケーシング下半部を貫通する開口であって、内部ケーシングの内部に蒸気を導入する流路である。蒸気排出部122a,122bは、外部ケーシング上半部の内部と外部との間を貫通する開口であって、内部ケーシングの内部から流出した蒸気を外部へ排出する流路である。   In the intermediate pressure turbine 12, the steam introduction part 121 is an opening that penetrates the lower half part of the inner casing and the lower half part of the outer casing, and is a flow path that introduces steam into the inner casing. The steam discharge portions 122a and 122b are openings that penetrate between the inside and the outside of the upper half of the outer casing, and are passages that discharge the steam that has flowed out from the inside of the inner casing to the outside.

中圧タービン12は、図1に示すように、上記の他に、複数の貫通孔123a,123b,124a,124bが設けられている。複数の貫通孔123a,123b,124a,124bは、外部ケーシング下半部を貫通するように形成されている。ここでは、複数の貫通孔123a,123b,124a,124bは、タービンロータの回転軸に沿った方向において間を隔てて並ぶように配置されている。つまり、中央部分から一端側に向かって複数の貫通孔123a,124aが並んでいると共に、中央部分から他端側に向かって複数の貫通孔123b,124bが並んでいる。   As shown in FIG. 1, the intermediate pressure turbine 12 is provided with a plurality of through holes 123a, 123b, 124a, and 124b in addition to the above. The plurality of through holes 123a, 123b, 124a, 124b are formed so as to penetrate the lower half of the outer casing. Here, the plurality of through holes 123a, 123b, 124a, and 124b are arranged so as to be spaced apart in the direction along the rotation axis of the turbine rotor. That is, a plurality of through holes 123a and 124a are arranged from the central portion toward one end side, and a plurality of through holes 123b and 124b are arranged from the central portion toward the other end side.

詳細については後述するが、蒸気タービンシステム1においてターニング運転が行われるときには、本実施形態では、中圧タービン12は、高圧タービン11と同様に、タービン冷却装置50から冷却空気が供給されて冷却される。ここでは、冷却空気は、蒸気導入部121を介して、内部ケーシングの内部に流入する。そして、その流入した冷却空気は、内部ケーシングの内部を流れた後に、蒸気排出部122a,122bから外部へ排出される。   Although details will be described later, when the turning operation is performed in the steam turbine system 1, in the present embodiment, the intermediate pressure turbine 12 is cooled by being supplied with cooling air from the turbine cooling device 50, similarly to the high pressure turbine 11. The Here, the cooling air flows into the inner casing through the steam introduction part 121. The inflowing cooling air flows through the inside of the inner casing, and is then discharged to the outside from the steam discharge portions 122a and 122b.

これと共に、本実施形態では、タービン冷却装置50から供給される冷却空気が、複数の貫通孔123a,123b,124a,124bを介して、内部ケーシングと外部ケーシングとの間の空間へ流入する。そして、その冷却空気は、内部ケーシングと外部ケーシングとの間の空間を流れた後に、蒸気排出部122a,122bから外部へ排出される。   At the same time, in the present embodiment, the cooling air supplied from the turbine cooling device 50 flows into the space between the inner casing and the outer casing through the plurality of through holes 123a, 123b, 124a, 124b. Then, after the cooling air flows through the space between the inner casing and the outer casing, the cooling air is discharged to the outside from the steam discharge portions 122a and 122b.

なお、中圧タービン12は、高圧タービン11の場合と同様に、上記の他に、タービンロータとタービンケーシングとの間の伸び差を計測する伸び差計測部(図示省略)が設置されている。また、中圧タービン12は、タービンケーシングの内部において蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内部と、その蒸気室の外部との温度差を計測する温度差計測部(図示省略)が設置されている。伸び差計測部において計測された、タービンロータ300とタービンケーシング110との伸び差の結果、および、温度差計測部において計測された蒸気室の内部と外部との温度差の結果は、実測データD10として、タービン冷却装置50へ出力される。   In addition to the above, the intermediate-pressure turbine 12 is provided with an elongation difference measuring unit (not shown) that measures an elongation difference between the turbine rotor and the turbine casing, as in the case of the high-pressure turbine 11. Further, the intermediate pressure turbine 12 is a temperature difference measuring unit (not shown) that measures the temperature difference between the inside of the steam chamber located at the inlet of the steam passage through which steam flows inside the turbine casing and the outside of the steam chamber. Is installed. The result of the difference in elongation between the turbine rotor 300 and the turbine casing 110 and the result of the temperature difference between the inside and the outside of the steam chamber measured in the temperature difference measuring unit measured in the elongation difference measuring unit are measured data D10. Is output to the turbine cooling device 50.

[A−1−3]第1低圧タービン13,第2低圧タービン14
蒸気タービン10のうち、第1低圧タービン13は、図1に示すように、蒸気導入部131と蒸気排出部132a,132bとを有する。第1低圧タービン13において、蒸気導入部131は、クロスオーバ管F12cに接続されており、蒸気排出部132a,132bは、配管部F13a,F13bに接続されている。
[A-1-3] First low-pressure turbine 13 and second low-pressure turbine 14
Among the steam turbines 10, the first low-pressure turbine 13 includes a steam introduction part 131 and steam discharge parts 132 a and 132 b as shown in FIG. 1. In the first low-pressure turbine 13, the steam introduction part 131 is connected to the crossover pipe F12c, and the steam discharge parts 132a and 132b are connected to the piping parts F13a and F13b.

第2低圧タービン14は、第1低圧タービン13と同様に、蒸気導入部141と蒸気排出部142a,142bとを有する。第2低圧タービン14において、蒸気導入部141は、クロスオーバ管F12aに接続されており、蒸気排出部142a,142bは、配管部F14a,F14bに接続されている。   Similar to the first low-pressure turbine 13, the second low-pressure turbine 14 includes a steam introduction part 141 and steam discharge parts 142 a and 142 b. In the second low-pressure turbine 14, the steam introduction part 141 is connected to the crossover pipe F12a, and the steam discharge parts 142a and 142b are connected to the piping parts F14a and F14b.

蒸気タービン10において通常の運転が行われる際には、第1低圧タービン13、および、第2低圧タービン14は、中圧タービン12から排出された蒸気が、クロスオーバ管F12a,F12b,F12cを流れ、蒸気導入部131,141に作動媒体として流入する。ここでは、クロスオーバ管F12a,F12b,F12cにおいては、中圧タービン12から排出された蒸気が、合流点J12aで合流した後に、分岐点J12bにおいて分岐して、第1低圧タービン13の蒸気導入部131と、第2低圧タービン14の蒸気導入部141とのそれぞれに流入する。その蒸気は、第1低圧タービン13、および、第2低圧タービン14において仕事を行った後に、蒸気排出部132a,132b,142a,142bから排出される。第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれにおいて排出された蒸気は、復水器60へ流入し、凝縮される。   When normal operation is performed in the steam turbine 10, the steam discharged from the intermediate pressure turbine 12 flows through the crossover pipes F12a, F12b, and F12c in the first low pressure turbine 13 and the second low pressure turbine 14. Then, it flows into the steam inlets 131 and 141 as a working medium. Here, in the crossover pipes F12a, F12b, and F12c, the steam discharged from the intermediate pressure turbine 12 joins at the joining point J12a, then branches at the branching point J12b, and the steam introducing portion of the first low-pressure turbine 13 131 and the steam introduction part 141 of the second low-pressure turbine 14 respectively. The steam is discharged from the steam discharge portions 132a, 132b, 142a, 142b after performing work in the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14. The steam discharged from each of the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14 flows into the condenser 60 and is condensed.

図1から判るように、第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれは、中圧タービン12と同様に、複流排気式であって、タービンロータ(図示省略)の回転軸に沿った方向において、中央部分に設けられた蒸気導入部131,141から、一端側に設けられた蒸気排出部132a,142a、および、他端側に設けられた蒸気排出部132b,142bへ向かって蒸気が流れて排気される。   As can be seen from FIG. 1, each of the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14 is a double-flow exhaust type, similar to the intermediate-pressure turbine 12, along the rotation axis of the turbine rotor (not shown). In the direction, steam flows from the steam inlets 131 and 141 provided in the central portion toward the steam outlets 132a and 142a provided on one end side and the steam outlets 132b and 142b provided on the other end side. It flows and is exhausted.

図示を省略しているが、第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれは、高圧タービン11、および、中圧タービン12と同様に、多段式の軸流タービンであって、タービンケーシング(図示省略)の内部においては、複数のタービン段落(図示省略)が回転軸に沿って複数並んでいる。   Although not shown, each of the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14 is a multistage axial flow turbine, like the high-pressure turbine 11 and the intermediate-pressure turbine 12, and includes a turbine casing. Inside the (not shown), a plurality of turbine stages (not shown) are arranged along the rotation axis.

詳細については後述するが、蒸気タービンシステム1においてターニング運転が行われるときには、本実施形態では、第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれは、高圧タービン11および中圧タービン12と同様に、タービン冷却装置50から冷却空気が供給されて冷却される。ここでは、冷却空気は、蒸気導入部131,141を介して、タービンケーシングの内部に流入する。そして、その流入した冷却空気は、タービンケーシングの内部を流れた後に、蒸気排出部132a,132b,142a,142bから外部へ排出される。   Although details will be described later, when the turning operation is performed in the steam turbine system 1, in the present embodiment, each of the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14 is the same as the high-pressure turbine 11 and the intermediate-pressure turbine 12. Then, cooling air is supplied from the turbine cooling device 50 to be cooled. Here, the cooling air flows into the turbine casing through the steam introduction portions 131 and 141. The inflowing cooling air flows through the inside of the turbine casing and is then discharged to the outside from the steam discharge portions 132a, 132b, 142a, 142b.

[A−2]タービン冷却装置50
蒸気タービンシステム1において、タービン冷却装置50は、図1に示すように、冷却空気供給部51と制御部52とを含み、蒸気タービン10を冷却するように構成されている。
[A-2] Turbine cooling device 50
In the steam turbine system 1, the turbine cooling device 50 includes a cooling air supply unit 51 and a control unit 52 as shown in FIG. 1, and is configured to cool the steam turbine 10.

[A−2−1]冷却空気供給部51
タービン冷却装置50のうち、冷却空気供給部51は、送風部511と冷却空気配管系統512とを有する。冷却空気供給部51は、蒸気タービンの通常運転を停止した後に行うターニング運転において、送風部511が送風した冷却空気を、冷却空気配管系統512を介して、蒸気タービン10のタービンケーシングの内部に供給することによって、蒸気タービン10を強制的に冷却する。
[A-2-1] Cooling air supply unit 51
Of the turbine cooling device 50, the cooling air supply unit 51 includes a blower 511 and a cooling air piping system 512. The cooling air supply unit 51 supplies the cooling air blown by the blower unit 511 to the inside of the turbine casing of the steam turbine 10 via the cooling air piping system 512 in the turning operation performed after stopping the normal operation of the steam turbine. By doing so, the steam turbine 10 is forcibly cooled.

本実施形態では、冷却空気供給部51は、高圧タービン11のタービンケーシング110(図2参照)の内部に冷却空気を供給する。ここでは、冷却空気供給部51は、高圧タービン11の内部ケーシング201の内部に冷却空気を供給すると共に、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ冷却空気を供給する。   In the present embodiment, the cooling air supply unit 51 supplies cooling air to the inside of the turbine casing 110 (see FIG. 2) of the high-pressure turbine 11. Here, the cooling air supply unit 51 supplies cooling air to the inside of the inner casing 201 of the high-pressure turbine 11 and also supplies cooling air to the space between the inner casing 201 and the outer casing 202.

また、冷却空気供給部51は、中圧タービン12のタービンケーシング110(図示省略)の内部に冷却空気を供給する。ここでは、冷却空気供給部51は、中圧タービン12の内部ケーシング(図示省略)の内部に冷却空気を供給すると共に、内部ケーシングと外部ケーシング(図示省略)との間の空間へ冷却空気を供給する。   The cooling air supply unit 51 supplies cooling air to the inside of the turbine casing 110 (not shown) of the intermediate pressure turbine 12. Here, the cooling air supply unit 51 supplies the cooling air to the inside of the inner casing (not shown) of the intermediate pressure turbine 12 and also supplies the cooling air to the space between the inner casing and the outer casing (not shown). To do.

さらに、冷却空気供給部51は、第1低圧タービン13のタービンケーシング(図示省略)の内部に冷却空気を供給すると共に、第2低圧タービン14のタービンケーシング(図示省略)の内部に冷却空気を供給する。   Further, the cooling air supply unit 51 supplies cooling air to the inside of the turbine casing (not shown) of the first low-pressure turbine 13 and supplies cooling air to the inside of the turbine casing (not shown) of the second low-pressure turbine 14. To do.

[A−2−1−1]送風部511
冷却空気供給部51のうち、送風部511は、たとえば、送風機(図示省略)を含む。
[A-2-1-1] Blower 511
Of the cooling air supply unit 51, the blower 511 includes, for example, a blower (not shown).

送風部511においては、送風機が送風した空気が冷却空気として冷却空気配管系統512へ送られる。   In the air blower 511, the air blown by the blower is sent to the cooling air piping system 512 as cooling air.

[A−2−1−2]冷却空気配管系統512
冷却空気供給部51のうち、冷却空気配管系統512は、複数の配管部F51,F511〜F514,F521〜F525,F13a,F13b,F14a,F14bと、複数の手動弁V51,V511〜V514,V521〜V525,V13a,V13b,V14a,V14bと、複数の自動弁M51,M511,M521〜M523とを含む。
[A-2-1-2] Cooling air piping system 512
Among the cooling air supply sections 51, the cooling air piping system 512 includes a plurality of piping sections F51, F511 to F514, F521 to F525, F13a, F13b, F14a, and F14b, and a plurality of manual valves V51, V511 to V514, V521. V525, V13a, V13b, V14a, V14b and a plurality of automatic valves M51, M511, M521-M523 are included.

冷却空気配管系統512において、複数の配管部F51,F511〜F514,F521〜F525,F13a,F13b,F14a,F14bのそれぞれは、送風部511で送風された冷却空気が流れる流路であって、配管を用いて構成されている。   In the cooling air piping system 512, each of the plurality of piping parts F51, F511 to F514, F521 to F525, F13a, F13b, F14a, and F14b is a flow path through which the cooling air blown by the blowing part 511 flows. It is comprised using.

配管部F51(第1配管部)は、一端が送風部511に連結されており、他端が主蒸気管F30aの連結点J30aに連結されている。配管部F51は、一端から他端へ向かって、複数の連結点J51a〜J51dが順次設けられている。配管部F51において、他端と、最も他端側に設けられた連結点J51dとの間には、一端から他端へ向かって、自動弁M51と手動弁V51とが順次設置されている。   One end of the piping part F51 (first piping part) is connected to the air blowing part 511, and the other end is connected to the connection point J30a of the main steam pipe F30a. The pipe part F51 is provided with a plurality of connection points J51a to J51d sequentially from one end to the other end. In the piping part F51, an automatic valve M51 and a manual valve V51 are sequentially installed from one end to the other end between the other end and the connection point J51d provided on the other end side.

配管部F511(第2配管部)は、配管部F51(第1配管部)において最も他端側に設けられた連結点J51dに、一端が接続されている。そして、配管部F511は、高圧タービン11の貫通孔113aに、他端が連結されている。配管部F511は、一端と他端との間に連結点J511が設けられている。配管部F511において、一端と連結点J511との間には、自動弁M511が設置されている。また、配管部F511において、他端と連結点J511との間には、手動弁V511が設置されている。   One end of the piping part F511 (second piping part) is connected to a connection point J51d provided on the most other end side in the piping part F51 (first piping part). And the other end of the piping part F511 is connected to the through hole 113a of the high-pressure turbine 11. The pipe portion F511 is provided with a connection point J511 between one end and the other end. In the piping part F511, the automatic valve M511 is installed between one end and the connection point J511. Moreover, in the piping part F511, the manual valve V511 is installed between the other end and the connection point J511.

配管部F512(第3配管部)は、配管部F511(第2配管部)の連結点J511に、一端が接続されている。そして、配管部F512は、高圧タービン11の貫通孔113bに、他端が連結されている。配管部F512において、一端と他端との間には、手動弁V512が設置されている。   One end of the pipe part F512 (third pipe part) is connected to a connection point J511 of the pipe part F511 (second pipe part). The other end of the pipe part F512 is connected to the through hole 113b of the high-pressure turbine 11. In the piping part F512, the manual valve V512 is installed between one end and the other end.

配管部F513(第4配管部)は、低温再熱蒸気管F11の連結点J11に、一端が連結されている。配管部F513は、一端と他端との間に連結点J513が設けられている。配管部F513において、一端と他端との間には、手動弁V513が設置されている。手動弁V513は、閉止されている。   One end of the pipe part F513 (fourth pipe part) is connected to the connection point J11 of the low-temperature reheat steam pipe F11. The pipe part F513 is provided with a connection point J513 between one end and the other end. In the piping part F513, the manual valve V513 is installed between one end and the other end. The manual valve V513 is closed.

配管部F514(第5配管部)は、配管部F513(第4配管部)の連結点J513に、一端が接続されている。そして、配管部F514は、他端が外部に開放されている。配管部F514は、一端から他端へ向かって、複数の連結点J514a〜J514dが順次設けられている。配管部F514において、一端と、最も一端側に設けられた連結点J514aとの間には、手動弁V514が設置されている。   One end of the pipe part F514 (fifth pipe part) is connected to a connection point J513 of the pipe part F513 (fourth pipe part). And the other end of the piping part F514 is open to the outside. The pipe portion F514 is provided with a plurality of connection points J514a to J514d sequentially from one end to the other end. In the piping part F514, the manual valve V514 is installed between one end and the connection point J514a provided on the most end side.

配管部F521(第6配管部)は、配管部F51(第1配管部)において他端側から2番目に設けられた連結点J51cに、一端が接続されている。そして、配管部F521は、高温再熱蒸気管F40の連結点J40に、他端が接続されている。配管部F51において、一端と他端との間には、一端から他端へ向かって、自動弁M521と手動弁V521とが順次設置されている。   One end of the piping part F521 (sixth piping part) is connected to a connection point J51c provided second from the other end side in the piping part F51 (first piping part). And the other end of the piping part F521 is connected to the connection point J40 of the high-temperature reheat steam pipe F40. In the piping part F51, between one end and the other end, an automatic valve M521 and a manual valve V521 are sequentially installed from one end to the other end.

配管部F522(第7配管部)は、配管部F51(第1配管部)において他端側から3番目に設けられた連結点J51bに、一端が接続されている。そして、配管部F522は、中圧タービン12の貫通孔124aに、他端が接続されている。配管部F522は、一端と他端との間に連結点J522が設けられている。配管部F522において、一端と連結点J522との間には、自動弁M522が設置されている。また、配管部F522において、他端と連結点J522との間には、手動弁V522が設置されている。   One end of the piping part F522 (seventh piping part) is connected to a connection point J51b provided third from the other end side in the piping part F51 (first piping part). The other end of the piping part F522 is connected to the through hole 124a of the intermediate pressure turbine 12. The pipe part F522 is provided with a connection point J522 between one end and the other end. In the piping part F522, an automatic valve M522 is installed between one end and the connection point J522. Moreover, in the piping part F522, the manual valve V522 is installed between the other end and the connection point J522.

配管部F523(第8配管部)は、配管部F51(第1配管部)において最も一端側に設けられた連結点J51aに、一端が接続されている。そして、配管部F523は、中圧タービン12の貫通孔123aに、他端が接続されている。配管部F523は、一端と他端との間に連結点J523が設けられている。配管部F523において、一端と連結点J523との間には、自動弁M523が設置されている。また、配管部F523において、他端と連結点J523との間には、手動弁V523が設置されている。   One end of the piping part F523 (eighth piping part) is connected to the connection point J51a provided on the most end side in the piping part F51 (first piping part). The other end of the piping part F523 is connected to the through hole 123a of the intermediate pressure turbine 12. The pipe part F523 is provided with a connection point J523 between one end and the other end. In the piping part F523, an automatic valve M523 is installed between one end and the connection point J523. Moreover, in the piping part F523, the manual valve V523 is installed between the other end and the connection point J523.

配管部F524(第9配管部)は、配管部F522(第7配管部)の連結点J522に、一端が接続されている。そして、配管部F524は、中圧タービン12の貫通孔124bに、他端が接続されている。配管部F524は、一端と他端との間に、手動弁V524が設置されている。   One end of the pipe part F524 (the ninth pipe part) is connected to a connection point J522 of the pipe part F522 (the seventh pipe part). The other end of the piping part F524 is connected to the through hole 124b of the intermediate pressure turbine 12. The piping part F524 is provided with a manual valve V524 between one end and the other end.

配管部F525(第10配管部)は、配管部F523(第8配管部)の連結点J523に、一端が接続されている。そして、配管部F525は、中圧タービン12の貫通孔123bに、他端が接続されている。配管部F525は、一端と他端との間に、手動弁V525が設置されている。   One end of the pipe part F525 (tenth pipe part) is connected to a connection point J523 of the pipe part F523 (eighth pipe part). The other end of the piping part F525 is connected to the through hole 123b of the intermediate pressure turbine 12. The piping part F525 is provided with a manual valve V525 between one end and the other end.

配管部F13a(第11配管部)は、第1低圧タービン13の蒸気排出部132aに一端が接続されている。そして、配管部F13aは、配管部F514(第5配管部)において最も一端側に設けられた連結点J514aに、他端が接続されている。配管部F13aは、一端と他端との間に、手動弁V13aが設置されている。   One end of the pipe part F13a (the eleventh pipe part) is connected to the steam discharge part 132a of the first low-pressure turbine 13. And piping part F13a has the other end connected to connecting point J514a provided on the most end side in piping part F514 (fifth piping part). The piping part F13a is provided with a manual valve V13a between one end and the other end.

配管部F13b(第12配管部)は、第1低圧タービン13の蒸気排出部132bに一端が接続されている。そして、配管部F13bは、配管部F514(第5配管部)において一端側から2番目に設けられた連結点J514bに、他端が接続されている。配管部F13bは、一端と他端との間に、手動弁V13bが設置されている。   One end of the pipe part F13b (the twelfth pipe part) is connected to the steam discharge part 132b of the first low-pressure turbine 13. And piping part F13b has the other end connected to connecting point J514b provided second from one end side in piping part F514 (fifth piping part). The piping part F13b is provided with a manual valve V13b between one end and the other end.

配管部F14a(第13配管部)は、第2低圧タービン14の蒸気排出部142aに一端が接続されている。そして、配管部F14aは、配管部F514(第5配管部)において一端側から3番目に設けられた連結点J514cに、他端が接続されている。配管部F14aは、一端と他端との間に、手動弁V14aが設置されている。   One end of the piping part F <b> 14 a (13th piping part) is connected to the steam discharge part 142 a of the second low-pressure turbine 14. And piping part F14a has the other end connected to connecting point J514c provided third from one end side in piping part F514 (fifth piping part). The piping part F14a is provided with a manual valve V14a between one end and the other end.

配管部F14b(第14配管部)は、第2低圧タービン14の蒸気排出部142bに一端が接続されている。そして、配管部F14bは、配管部F514(第5配管部)において最も他端側に設けられた連結点J514dに、他端が接続されている。配管部F14bは、一端と他端との間に、手動弁V14bが設置されている。   One end of the pipe part F <b> 14 b (14th pipe part) is connected to the steam discharge part 142 b of the second low-pressure turbine 14. And the other end of the pipe part F14b is connected to the connection point J514d provided on the other end side in the pipe part F514 (fifth pipe part). The piping part F14b is provided with a manual valve V14b between one end and the other end.

詳細については後述するが、冷却空気配管系統512において、配管部F51(第1冷却空気供給部)は、高圧タービン11のタービンケーシング110のうち、内部ケーシング201の内部に冷却空気を供給するときに用いられる。配管部F511,F512(第2冷却空気供給部)は、高圧タービン11のタービンケーシング110のうち、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ冷却空気を供給するときに用いられる。   Although details will be described later, in the cooling air piping system 512, the piping part F <b> 51 (first cooling air supply part) supplies cooling air to the inside of the inner casing 201 in the turbine casing 110 of the high-pressure turbine 11. Used. The piping parts F511 and F512 (second cooling air supply part) are used when cooling air is supplied to the space between the inner casing 201 and the outer casing 202 in the turbine casing 110 of the high-pressure turbine 11.

冷却空気配管系統512において、配管部F521(第1冷却空気供給部)は、中圧タービン12のタービンケーシングのうち、内部ケーシングの内部に冷却空気を供給するときに用いられる。配管部F522〜F525(第2冷却空気供給部)は、中圧タービン12のタービンケーシングのうち、内部ケーシングと外部ケーシングとの間の空間へ冷却空気を供給するときに用いられる。   In the cooling air piping system 512, the piping part F 521 (first cooling air supply part) is used when supplying cooling air to the inside of the inner casing of the turbine casing of the intermediate pressure turbine 12. The piping parts F522 to F525 (second cooling air supply part) are used when cooling air is supplied to the space between the inner casing and the outer casing among the turbine casings of the intermediate pressure turbine 12.

また、図示を省略しているが、冷却空気配管系統512において、自動弁M51,M511,M521〜M523のそれぞれは、制御部52が出力する制御信号CTL52を受信し、その制御信号CTL52に応じて、弁の開度が自動的に調整されるように構成されている。たとえば、自動弁M51,M511,M521〜M523のそれぞれは、アクチュエータを含み、そのアクチュエータが制御信号CTL52に応じて弁体と弁座との間の距離を変動させる。   Although not shown, in the cooling air piping system 512, each of the automatic valves M51, M511, M521 to M523 receives the control signal CTL52 output from the control unit 52, and according to the control signal CTL52 The opening degree of the valve is automatically adjusted. For example, each of the automatic valves M51, M511, M521 to M523 includes an actuator, and the actuator varies the distance between the valve body and the valve seat in accordance with the control signal CTL52.

[A−2−1]制御部52
タービン冷却装置50のうち、制御部52は、蒸気タービンの通常運転を停止した後に行うターニング運転において、冷却空気供給部51の動作を制御するように構成されている。制御部52は、演算器(図示省略)とメモリ装置(図示省略)とを含み、メモリ装置が記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行う。これにより、制御部52は、冷却空気供給部51の各部に制御信号CTL52を出力し、各部の動作を制御する。
[A-2-1] Control unit 52
In the turbine cooling device 50, the control unit 52 is configured to control the operation of the cooling air supply unit 51 in the turning operation performed after stopping the normal operation of the steam turbine. The control unit 52 includes an arithmetic unit (not shown) and a memory device (not shown), and the arithmetic unit performs arithmetic processing using a program stored in the memory device. Thereby, the control part 52 outputs the control signal CTL52 to each part of the cooling air supply part 51, and controls operation | movement of each part.

具体的には、制御部52は、送風部511に制御信号CTL52を出力することによって、送風部511の動作を制御する。また、制御部52は、冷却空気配管系統512の自動弁M51,M511,M521〜M523に制御信号CTL52を出力することによって、自動弁M51,M511,M521〜M523の動作を制御する。   Specifically, the control unit 52 controls the operation of the air blowing unit 511 by outputting a control signal CTL 52 to the air blowing unit 511. Further, the control unit 52 controls the operations of the automatic valves M51, M511, M521 to M523 by outputting a control signal CTL52 to the automatic valves M51, M511, M521 to M523 of the cooling air piping system 512.

上記したように、制御部52は、伸び差の結果、および、温度差の結果が実測データD10として蒸気タービン10から入力される。そして、制御部52は、その入力された実測データD10を用いて、制御信号CTL52を出力する。   As described above, the control unit 52 receives the result of the differential expansion and the result of the temperature difference from the steam turbine 10 as the actual measurement data D10. And the control part 52 outputs the control signal CTL52 using the input actual measurement data D10.

[B]動作
以下より、蒸気タービン10の通常運転を停止した後に行うターニング運転において、タービン冷却装置50が蒸気タービン10を強制的に冷却するときの動作について説明する。
[B] Operation Hereinafter, an operation when the turbine cooling device 50 forcibly cools the steam turbine 10 in the turning operation performed after stopping the normal operation of the steam turbine 10 will be described.

蒸気タービン10を強制的に冷却する強制冷却運転を行うときには、タービン冷却装置50においては、強制冷却運転を行う指令を制御部52が受け、制御信号CTL52を冷却空気供給部51に出力する。そして、その制御信号CTL52に基づいて、冷却空気供給部51が冷却空気を蒸気タービン10のタービンケーシングの内部に供給する。   When the forced cooling operation for forcibly cooling the steam turbine 10 is performed, the turbine cooling device 50 receives a command for performing the forced cooling operation, and outputs the control signal CTL 52 to the cooling air supply unit 51. Then, based on the control signal CTL 52, the cooling air supply unit 51 supplies the cooling air to the inside of the turbine casing of the steam turbine 10.

冷却空気供給部51においては、送風部511が送風した冷却空気を、冷却空気配管系統512を介して、蒸気タービン10のタービンケーシングの内部に供給する。冷却空気配管系統512においては、複数の手動弁V51,V511〜V512,V514,V521〜V525,V13a,V13b,V14a,V14bの全てが開けられた状態で、複数の自動弁M51,M511,M521〜M523の弁開度が制御信号CTL52に基づいて調整され、複数の配管部F51,F511〜F514,F521〜F525,F13a,F13b,F14a,F14bを冷却空気が流れる。なお、上記のうち、配管部F13a,F13b,F14a,F14bにおいては、第1低圧タービン13、または、第2低圧タービン14を通過した冷却空気の一部が流れる。残りの空気は、第1低圧タービン13、または、第2低圧タービン14を通過後に、復水器60に流れ、真空破壊弁V60を介して外部へ放出される。   In the cooling air supply unit 51, the cooling air blown by the blowing unit 511 is supplied to the inside of the turbine casing of the steam turbine 10 via the cooling air piping system 512. In the cooling air piping system 512, the plurality of manual valves V51, V511 to V512, V514, V521 to V525, V13a, V13b, V14a, and V14b are all opened, and the plurality of automatic valves M51, M511, M521 The valve opening of M523 is adjusted based on the control signal CTL52, and the cooling air flows through the plurality of pipe portions F51, F511 to F514, F521 to F525, F13a, F13b, F14a, and F14b. Of the above, in the piping parts F13a, F13b, F14a, and F14b, a part of the cooling air that has passed through the first low-pressure turbine 13 or the second low-pressure turbine 14 flows. The remaining air flows through the first low-pressure turbine 13 or the second low-pressure turbine 14 and then flows into the condenser 60 and is discharged to the outside through the vacuum break valve V60.

図4は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステム1において、タービン冷却装置50が蒸気タービン10を冷却するときの動作の概要を示すフロー図である。   FIG. 4 is a flowchart showing an outline of an operation when the turbine cooling device 50 cools the steam turbine 10 in the steam turbine system 1 according to the first embodiment.

[B−1]第1ステップ(ST1)
図4に示すように、蒸気タービン10を強制的に冷却する強制冷却運転を行うときには、まず、予め定めた流量で冷却空気の供給を行う。
[B-1] First step (ST1)
As shown in FIG. 4, when performing a forced cooling operation for forcibly cooling the steam turbine 10, first, cooling air is supplied at a predetermined flow rate.

本実施形態においては、予め定めた流量は、蒸気タービン10の各部が最適な状態になるように事前に数値計算を行うことによって求めた流量である。具体的には、予め定めた流量は、蒸気タービン10においてタービンロータ(図2の符号300など)とタービンケーシング(図2の符号110など)との間の伸び差、および、蒸気タービン10のタービンケーシング(図2の符号110など)の内部において蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内部と、その蒸気室の外部との温度差が所定時間において設定範囲になるように、数値計算で求められた流量である。   In the present embodiment, the predetermined flow rate is a flow rate obtained by performing numerical calculation in advance so that each part of the steam turbine 10 is in an optimal state. Specifically, the predetermined flow rate is the difference in elongation between the turbine rotor (such as reference numeral 300 in FIG. 2) and the turbine casing (such as reference numeral 110 in FIG. 2) and the turbine of the steam turbine 10. Numerical values so that the temperature difference between the inside of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path through which steam flows inside the casing (such as reference numeral 110 in FIG. 2) and the outside of the steam chamber is within a set range at a predetermined time. The flow rate obtained by calculation.

本ステップでは、冷却空気供給部51が冷却空気を予め定めた流量で蒸気タービン10に所定時間供給するように、制御部52が冷却空気供給部51の動作を制御する(図1参照)。つまり、冷却空気供給部51においては、制御部52が複数の自動弁M51,M511,M521〜M523のそれぞれの弁開度を調整することによって、蒸気タービン10の各部に、予め定めた流量の冷却空気を配分して供給する。   In this step, the control unit 52 controls the operation of the cooling air supply unit 51 so that the cooling air supply unit 51 supplies the cooling air to the steam turbine 10 at a predetermined flow rate for a predetermined time (see FIG. 1). That is, in the cooling air supply unit 51, the control unit 52 adjusts the valve opening degree of each of the plurality of automatic valves M51, M511, M521 to M523, thereby cooling each part of the steam turbine 10 with a predetermined flow rate. Distribute and supply air.

本実施形態では、タービン冷却装置50は、高圧タービン11に予め定めた流量の冷却空気を供給し、高圧タービン11を冷却する。   In the present embodiment, the turbine cooling device 50 supplies cooling air having a predetermined flow rate to the high-pressure turbine 11 to cool the high-pressure turbine 11.

この場合には、冷却空気供給部51において、送風部511が送風した冷却空気は、冷却空気配管系統512の配管部F51を流れた後に、主蒸気管F30a,F30bを介して、高圧タービン11の蒸気導入部111a,111bに流入する。冷却空気は、自動弁M51によって、予め定められた流量で蒸気導入部111a,111bに流入する(図1参照)。その蒸気導入部111a,111bに流入した冷却空気は、タービンケーシング110のうち、内部ケーシング201の内部を流れた後に、蒸気排出部112から外部へ排出される(図2参照)。すなわち、高圧タービン11のタービンケーシング110において作動媒体として蒸気が流れる蒸気流路に、予め定められた流量の冷却空気が供給される。   In this case, in the cooling air supply unit 51, the cooling air blown by the blower unit 511 flows through the main steam pipes F30a and F30b, and then flows through the pipe portion F51 of the cooling air piping system 512. It flows into the steam inlets 111a and 111b. The cooling air flows into the steam inlets 111a and 111b at a predetermined flow rate by the automatic valve M51 (see FIG. 1). The cooling air that has flowed into the steam introducing portions 111a and 111b flows through the inside of the inner casing 201 in the turbine casing 110 and then is discharged from the steam discharging portion 112 to the outside (see FIG. 2). That is, a predetermined flow rate of cooling air is supplied to a steam flow path through which steam flows as a working medium in the turbine casing 110 of the high-pressure turbine 11.

これと共に、送風部511が送風した冷却空気は、冷却空気配管系統512の複数の配管部F51,F511,F512を流れた後に、高圧タービン11に形成された貫通孔113a,113bを介して高圧タービン11の内部に流入する。冷却空気は、自動弁M511によって、予め定められた流量で貫通孔113a,113bを介して高圧タービン11の内部に流入する(図1参照)。高圧タービン11の貫通孔113a,113bは、第1の管状体250a、および、第2の管状体250bが設置されており、冷却空気は、第1の管状体250aに形成された冷却空気放出口H250a、および、第2の管状体250bに形成された冷却空気放出口H250bを介して、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ流入する(図2参照)。そして、その冷却空気は、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間を流れた後に、蒸気排出部112から外部へ排出される。つまり、高圧タービン11を構成するタービンケーシング110の内部のうち、蒸気流路の外部に位置する空間に、予め定められた流量の冷却空気が供給される。   At the same time, the cooling air blown by the blower 511 flows through the plurality of pipes F51, F511, and F512 of the cooling air pipe system 512, and then passes through the through holes 113a and 113b formed in the high-pressure turbine 11. 11 flows into the interior. The cooling air flows into the high-pressure turbine 11 through the through holes 113a and 113b at a predetermined flow rate by the automatic valve M511 (see FIG. 1). The through holes 113a and 113b of the high-pressure turbine 11 are provided with a first tubular body 250a and a second tubular body 250b, and the cooling air is a cooling air discharge port formed in the first tubular body 250a. It flows into the space between the inner casing 201 and the outer casing 202 through H250a and the cooling air discharge port H250b formed in the second tubular body 250b (see FIG. 2). Then, the cooling air flows through the space between the inner casing 201 and the outer casing 202, and then is discharged from the steam discharge unit 112 to the outside. That is, cooling air having a predetermined flow rate is supplied to a space located outside the steam flow path in the turbine casing 110 that constitutes the high-pressure turbine 11.

高圧タービン11の蒸気排出部112から排出された冷却空気は、低温再熱蒸気管F11を流れる。低温再熱蒸気管F11を流れる冷却空気は、一部が外部へ放出され、他の一部が連結点J11において配管部F513へ流れる。その配管部F513を流れる冷却空気は、連結点J513において配管部F514へ流れる。その配管部F514を流れる冷却空気は、外部へ放出される。   The cooling air discharged from the steam discharge unit 112 of the high-pressure turbine 11 flows through the low temperature reheat steam pipe F11. A part of the cooling air flowing through the low-temperature reheat steam pipe F11 is discharged to the outside, and the other part flows to the pipe part F513 at the connection point J11. The cooling air flowing through the pipe part F513 flows to the pipe part F514 at the connection point J513. The cooling air flowing through the piping part F514 is released to the outside.

上記の他に、本実施形態では、タービン冷却装置50は、中圧タービン12に予め定めた流量の冷却空気を供給し、中圧タービン12を冷却する。中圧タービン12に供給された冷却空気は、第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれに排出され、第1低圧タービン13、および、第2低圧タービン14が冷却される。   In addition to the above, in this embodiment, the turbine cooling device 50 supplies cooling air with a predetermined flow rate to the intermediate pressure turbine 12 to cool the intermediate pressure turbine 12. The cooling air supplied to the intermediate pressure turbine 12 is discharged to each of the first low pressure turbine 13 and the second low pressure turbine 14, and the first low pressure turbine 13 and the second low pressure turbine 14 are cooled.

この場合には、冷却空気供給部51において、送風部511が送風した冷却空気は、冷却空気配管系統512の複数の配管部F51,F521を流れた後に、高温再熱蒸気管F40を介して、中圧タービン12の蒸気導入部121に流入する。冷却空気は、自動弁M521によって、予め定められた流量で蒸気導入部121に流入する(図1参照)。その蒸気導入部121に流入した冷却空気は、図示を省略しているが、タービンケーシングのうち、内部ケーシングの内部を流れた後に、蒸気排出部122a,122bから外部へ排出される(図1参照)。すなわち、中圧タービン12のタービンケーシングにおいて作動媒体として蒸気が流れる蒸気流路に、予め定められた流量の冷却空気が供給される。   In this case, in the cooling air supply unit 51, the cooling air blown by the blowing unit 511 flows through the plurality of piping parts F51 and F521 of the cooling air piping system 512, and then passes through the high-temperature reheat steam pipe F40. It flows into the steam introduction part 121 of the intermediate pressure turbine 12. The cooling air flows into the steam introduction part 121 at a predetermined flow rate by the automatic valve M521 (see FIG. 1). The cooling air that has flowed into the steam introduction part 121 is not shown, but after flowing through the inside of the inner casing of the turbine casing, the cooling air is discharged to the outside from the steam discharge parts 122a and 122b (see FIG. 1). ). That is, cooling air having a predetermined flow rate is supplied to a steam flow path through which steam as a working medium flows in the turbine casing of the intermediate pressure turbine 12.

これと共に、送風部511が送風した冷却空気は、冷却空気配管系統512の複数の配管部F51,F522〜F525を流れた後に、中圧タービン12に形成された貫通孔123a,124a,123b,124bを介して中圧タービン12の内部に流入する。冷却空気は、自動弁M522,M523によって、予め定められた流量で貫通孔123a,124a,123b,124bを介して中圧タービン12の内部に流入する(図1参照)。貫通孔123a,124a,123b,124bに流入した冷却空気は、図示を省略しているが、タービンケーシングを構成する内部ケーシングと外部ケーシングとの間の空間へ流入する(図2参照)。そして、その冷却空気は、内部ケーシングと外部ケーシングとの間の空間を流れた後に、蒸気排出部122a,122bから外部へ排出される。つまり、中圧タービン12を構成するタービンケーシングの内部のうち、蒸気流路の外部に位置する空間に、予め定められた流量の冷却空気が供給される。   At the same time, the cooling air blown by the blowing section 511 flows through the plurality of piping sections F51, F522 to F525 of the cooling air piping system 512, and then the through holes 123a, 124a, 123b, 124b formed in the intermediate pressure turbine 12. Through the intermediate pressure turbine 12. The cooling air flows into the intermediate pressure turbine 12 through the through holes 123a, 124a, 123b, and 124b at a predetermined flow rate by the automatic valves M522 and M523 (see FIG. 1). Although not shown, the cooling air flowing into the through holes 123a, 124a, 123b, and 124b flows into the space between the inner casing and the outer casing that constitute the turbine casing (see FIG. 2). Then, after the cooling air flows through the space between the inner casing and the outer casing, the cooling air is discharged to the outside from the steam discharge portions 122a and 122b. That is, cooling air having a predetermined flow rate is supplied to a space located outside the steam flow path in the turbine casing constituting the intermediate pressure turbine 12.

中圧タービン12の蒸気排出部122a,122bから排出された冷却空気は、クロスオーバ管F12a,F12b,F12cを流れる。クロスオーバ管F12a,F12b,F12cを流れる冷却空気は、第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれの内部に流入する。そして、その冷却空気は、第1低圧タービン13と第2低圧タービン14とのそれぞれの内部を流れた後に、第1低圧タービン13の蒸気排出部132a,132b、および、第2低圧タービン14の蒸気排出部142a,142bから排出される。   Cooling air discharged from the steam discharge portions 122a and 122b of the intermediate pressure turbine 12 flows through the crossover tubes F12a, F12b, and F12c. The cooling air flowing through the crossover tubes F12a, F12b, F12c flows into the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14, respectively. Then, the cooling air flows through the first low-pressure turbine 13 and the second low-pressure turbine 14, and then the steam discharge portions 132 a and 132 b of the first low-pressure turbine 13 and the steam of the second low-pressure turbine 14. It is discharged from the discharge portions 142a and 142b.

第1低圧タービン13の蒸気排出部132a,132bから排出された冷却空気の一部は、配管部F13a,F13bを流れた後に、連結点J514a,J514bにおいて配管部F514に流入する。同様に、第2低圧タービン14の蒸気排出部142a,142bから排出された冷却空気の一部は、配管部F14a,F14bを流れた後に、連結点J514c,J514dにおいて配管部F514に流入する。そして、その配管部F514を流れる冷却空気は、外部へ放出される。   A part of the cooling air discharged from the steam discharge portions 132a and 132b of the first low-pressure turbine 13 flows through the piping portions F13a and F13b and then flows into the piping portion F514 at the connection points J514a and J514b. Similarly, some of the cooling air discharged from the steam discharge portions 142a and 142b of the second low-pressure turbine 14 flows through the piping portions F14a and F14b and then flows into the piping portion F514 at the connection points J514c and J514d. And the cooling air which flows through the piping part F514 is discharge | released outside.

[B−2]第2ステップ(ST2)
つぎに、図4に示すように、実測データに応じて、冷却空気の流量について調整を行う(ST2)。
[B-2] Second step (ST2)
Next, as shown in FIG. 4, the flow rate of the cooling air is adjusted according to the actual measurement data (ST2).

ここでは、蒸気タービン10においてタービンロータ(図2の符号300など)とタービンケーシング(図2の符号110など)との間の伸び差を計測した結果に基づいて、制御部52が冷却空気供給部51の動作を制御する。これと共に、蒸気タービン10のタービンケーシング(図2の符号110など)の内部において蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内部と、その蒸気室の外部との温度差を計測した結果に基づいて、制御部52が冷却空気供給部51の動作を制御する。たとえば、上記の伸び差および温度差と、流量との間を関連付けたルックアップテーブルを用いて、制御部52が冷却空気供給部51の動作を制御する。   Here, in the steam turbine 10, based on the result of measuring the difference in elongation between the turbine rotor (such as reference numeral 300 in FIG. 2) and the turbine casing (such as reference numeral 110 in FIG. 2), the control section 52 performs the cooling air supply section. The operation of 51 is controlled. At the same time, the result of measuring the temperature difference between the inside of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path through which steam flows inside the turbine casing (such as reference numeral 110 in FIG. 2) of the steam turbine 10 and the outside of the steam chamber. Based on the above, the control unit 52 controls the operation of the cooling air supply unit 51. For example, the control unit 52 controls the operation of the cooling air supply unit 51 using a look-up table that associates the above-described difference in elongation and temperature and the flow rate.

具体的には、上記の伸び差の計測結果によって、高圧タービン11のタービンロータ300が設定範囲よりも長い場合には、配管部F511を流れる冷却空気の流量が減少するように、自動弁M511の開度を調節する。つまり、タービンロータ300の温度よりもタービンケーシング110の温度が低くなった状態から、両者の温度が近付いた状態になるように、冷却空気の流量を調整する。   Specifically, when the turbine rotor 300 of the high-pressure turbine 11 is longer than the set range based on the measurement result of the difference in elongation, the automatic valve M511 is controlled so that the flow rate of the cooling air flowing through the pipe portion F511 decreases. Adjust the opening. That is, the flow rate of the cooling air is adjusted so that the temperature of the turbine casing 110 becomes lower than the temperature of the turbine rotor 300 and the temperature of both approaches.

上記の伸び差の結果によって、高圧タービン11のタービンロータ300が設定範囲よりも短い場合には、配管部F51を流れる冷却空気の流量が減少するように、自動弁M51の開度を調節する。つまり、タービンケーシング110の温度よりもタービンロータ300の温度が低くなった状態から、両者の温度が近付いた状態になるように、冷却空気の流量を調整する。   When the turbine rotor 300 of the high-pressure turbine 11 is shorter than the set range according to the result of the difference in elongation, the opening degree of the automatic valve M51 is adjusted so that the flow rate of the cooling air flowing through the pipe portion F51 is reduced. That is, the flow rate of the cooling air is adjusted so that the temperature of the turbine rotor 300 becomes lower than the temperature of the turbine casing 110 and the temperature of both approaches.

さらに、上記の温度差の結果によって、内周面の温度が外周面の温度よりも低い場合には、配管部F51を流れる冷却空気の流量が減少するように、自動弁M51の開度を調節する。つまり、タービンケーシング110の温度よりもタービンロータ300の温度が低くなった状態から、両者の温度が近付いた状態になるように、冷却空気の流量を調整する。   Furthermore, the opening degree of the automatic valve M51 is adjusted so that the flow rate of the cooling air flowing through the piping part F51 is reduced when the temperature of the inner peripheral surface is lower than the temperature of the outer peripheral surface, as a result of the temperature difference. To do. That is, the flow rate of the cooling air is adjusted so that the temperature of the turbine rotor 300 becomes lower than the temperature of the turbine casing 110 and the temperature of both approaches.

中圧タービン12の場合についても、高圧タービン11の場合と同様に、冷却空気の流量を調整する。   Also in the case of the intermediate pressure turbine 12, the flow rate of the cooling air is adjusted in the same manner as in the case of the high pressure turbine 11.

[C]まとめ(作用,効果など)
以上のように、本実施形態では、タービン冷却装置50は、冷却空気供給部51と、ターニング運転中に冷却空気供給部51の動作を制御する制御部52とを備える。制御部52は、第1ステップ(ST1)において、冷却空気供給部51が冷却空気を予め定めた流量で供給するように冷却空気供給部51の動作を制御する。このため、本実施形態では、第1ステップ(ST1)において、蒸気タービン10の各部が最適な状態に近づくように冷却される。
[C] Summary (action, effect, etc.)
As described above, in the present embodiment, the turbine cooling device 50 includes the cooling air supply unit 51 and the control unit 52 that controls the operation of the cooling air supply unit 51 during the turning operation. In the first step (ST1), the control unit 52 controls the operation of the cooling air supply unit 51 so that the cooling air supply unit 51 supplies the cooling air at a predetermined flow rate. For this reason, in this embodiment, in the first step (ST1), each part of the steam turbine 10 is cooled so as to approach an optimum state.

その後、本実施形態では、制御部52は、第2ステップ(ST2)において、タービンロータ(図2の符号300など)とタービンケーシング(図2の符号110など)との間の伸び差を計測した結果、および、タービンケーシング(図2の符号110など)において蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内周面と当該蒸気室の外周面との温度差を計測した結果に基づいて冷却空気供給部51の動作を制御する。このため、本実施形態では、第1ステップにおいて、上記の伸び差、および、上記の温度差が、予め定めた範囲にないときに、第2ステップにおいて、上記の伸び差、および、上記の温度差を、予め定めた範囲にすることができる。   Thereafter, in the present embodiment, in the second step (ST2), the control unit 52 measures an elongation difference between the turbine rotor (reference numeral 300 in FIG. 2) and the turbine casing (reference numeral 110 in FIG. 2). Based on the result and the result of measuring the temperature difference between the inner peripheral surface of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path through which steam flows in the turbine casing (such as reference numeral 110 in FIG. 2) and the outer peripheral surface of the steam chamber. The operation of the cooling air supply unit 51 is controlled. For this reason, in the present embodiment, in the first step, when the difference in elongation and the temperature difference are not within a predetermined range, in the second step, the difference in elongation and the temperature described above. The difference can be in a predetermined range.

したがって、本実施形態においては、蒸気タービン10を短時間に冷却することが可能であって、上記の伸び差や上記の温度差が予め定めた範囲内にある状態にすることができる。上記の伸び差や上記の温度差が所定範囲外になったときには警報が発生するが、本実施形態では、その警報の発生を防止することができる。   Therefore, in the present embodiment, the steam turbine 10 can be cooled in a short time, and the above-described difference in elongation and the above-described temperature difference can be in a predetermined range. An alarm is generated when the above-described difference in elongation or the above-described temperature difference is outside a predetermined range, but in this embodiment, the generation of the alarm can be prevented.

また、本実施形態のタービン冷却装置50は、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間において、冷却空気がタービンロータ300の回転軸AXに沿って流れるように構成されている。具体的には、上述したように、タービンロータ300の径方向に沿って延在する第1の管状体250a、および、第2の管状体250bを有する。第1の管状体250a、および、第2の管状体250bは、タービンロータ300の回転軸AXに沿うように貫通する冷却空気放出口H250a,H250bを含み、冷却空気が、当該冷却空気放出口H250a,H250bから、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ流れる(図2参照)。このため、本実施形態は、内部ケーシング201の内部と外部との間の温度差を緩和できるので、内部ケーシング201の熱応力の問題を解消することができると共に、蒸気タービン10の冷却を効率的に行うことが可能である。   Further, the turbine cooling device 50 of the present embodiment is configured such that cooling air flows along the rotation axis AX of the turbine rotor 300 in the space between the inner casing 201 and the outer casing 202. Specifically, as described above, the first tubular body 250a and the second tubular body 250b extending along the radial direction of the turbine rotor 300 are provided. The first tubular body 250a and the second tubular body 250b include cooling air discharge ports H250a and H250b penetrating along the rotation axis AX of the turbine rotor 300, and the cooling air is supplied to the cooling air discharge port H250a. , H250b flows into the space between the inner casing 201 and the outer casing 202 (see FIG. 2). For this reason, since this embodiment can relieve the temperature difference between the inside and the outside of the inner casing 201, the problem of the thermal stress of the inner casing 201 can be solved and the steam turbine 10 can be efficiently cooled. Can be done.

この他に、本実施形態では、第1の管状体250aは、たとえば、バランスプラグ(図示省略)が取付けられるバランスプラグ取付管である。また、第2の管状体250bは、たとえば、内部に熱電対(図示省略)を収容する熱電対保護筒である。第1の管状体250aは、冷却空気放出口H250aが形成されており、第2の管状体250bは、冷却空気放出口H250bが形成されている。このため、本実施形態では、容易な加工によって、冷却空気の供給を実現することができる。   In addition, in this embodiment, the 1st tubular body 250a is a balance plug attachment pipe to which a balance plug (illustration omitted) is attached, for example. The second tubular body 250b is, for example, a thermocouple protection cylinder that houses a thermocouple (not shown) therein. The first tubular body 250a is formed with a cooling air discharge port H250a, and the second tubular body 250b is formed with a cooling air discharge port H250b. For this reason, in this embodiment, supply of cooling air is realizable by easy process.

[D]変形例
上記の実施形態では、第2ステップ(ST2)において、タービンロータ(図2の符号300など)とタービンケーシング(図2の符号110など)との間の伸び差を計測した結果、および、タービンケーシング(図2の符号110など)において蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内周面と当該蒸気室の外周面との温度差を計測した結果の両者に基づいて、冷却空気供給部51の動作が制御される場合について説明したが、これに限らない。上記の伸び差と上記の温度差との少なくとも一方に応じて、冷却空気供給部51の動作を制御するように構成されていてもよい。
[D] Modified Example In the above embodiment, in the second step (ST2), the result of measuring the difference in elongation between the turbine rotor (reference numeral 300 in FIG. 2) and the turbine casing (reference numeral 110 in FIG. 2). And the result of measuring the temperature difference between the inner peripheral surface of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path through which steam flows in the turbine casing (reference numeral 110 in FIG. 2, etc.) and the outer peripheral surface of the steam chamber. The case where the operation of the cooling air supply unit 51 is controlled has been described, but the present invention is not limited to this. The operation of the cooling air supply unit 51 may be controlled according to at least one of the difference in elongation and the difference in temperature.

上記の実施形態の高圧タービン11においては、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間を流れた冷却空気が、内部ケーシング201の内部を流れる冷却空気に合流せずに、高圧タービン11から排気される場合ついて説明しているが、これに限らない。内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間を流れた冷却空気が、内部ケーシング201の内部を流れる冷却空気に合流した後に、高圧タービン11から排気されるように高圧タービン11が構成されていてもよい。   In the high pressure turbine 11 of the above embodiment, the cooling air that flows through the space between the inner casing 201 and the outer casing 202 does not merge with the cooling air that flows inside the inner casing 201, and is exhausted from the high pressure turbine 11. However, the present invention is not limited to this. The high pressure turbine 11 is configured such that the cooling air that flows through the space between the inner casing 201 and the outer casing 202 joins the cooling air that flows through the inner casing 201 and then is exhausted from the high pressure turbine 11. Also good.

上記の実施形態では、タービンケーシング110の内部においてタービン段落が配置された蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内周面と、その蒸気室の外主面との温度差に基づいて、冷却空気供給部51の動作が制御される場合について説明したが、これに限らない。上半ケーシングと下半ケーシングとの温度差に基づいて、冷却空気供給部51の動作が制御するように構成されていてもよい。   In the above embodiment, cooling is performed based on the temperature difference between the inner peripheral surface of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path in which the turbine stage is disposed inside the turbine casing 110 and the outer main surface of the steam chamber. Although the case where operation | movement of the air supply part 51 was controlled was demonstrated, it is not restricted to this. The operation of the cooling air supply unit 51 may be controlled based on the temperature difference between the upper half casing and the lower half casing.

上記の本実施形態では、第1の管状体250aがバランスプラグ取付管であって、第2の管状体250bが熱電対保護筒である場合について説明したが、これに限らない。第1の管状体250aをバランスプラグ取付管として利用しなくてもよい。同様に、第2の管状体250bを熱電対保護筒として利用しなくてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the first tubular body 250a is a balance plug attachment tube and the second tubular body 250b is a thermocouple protection cylinder has been described, but the present invention is not limited thereto. The first tubular body 250a may not be used as a balance plug attachment tube. Similarly, the second tubular body 250b may not be used as a thermocouple protection cylinder.

<第2実施形態>
[A]構成
図5は、第2実施形態に係る蒸気タービンシステム1を模式的に示す図である。図5においては、図1と同様に、蒸気タービン10へ冷却媒体として供給する冷却空気の流路を実線の矢印で示している。
Second Embodiment
[A] Configuration FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a steam turbine system 1 according to the second embodiment. In FIG. 5, the flow path of the cooling air supplied as a cooling medium to the steam turbine 10 is indicated by solid arrows as in FIG.

図5に示すように、本実施形態の冷却空気供給部51において、冷却空気配管系統512は、第1実施形態(図1参照)の場合と異なり、一部の手動弁V51,V511,V512,V521,V522,V523,V524,V525が設置されていない。そして、自動弁M51,M511,M512,M521〜M525の数が、第1実施形態(図1参照)の場合よりも増えている。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第1実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において上記の実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。   As shown in FIG. 5, in the cooling air supply part 51 of this embodiment, the cooling air piping system 512 differs from the case of 1st Embodiment (refer FIG. 1), and some manual valves V51, V511, V512. V521, V522, V523, V524, and V525 are not installed. And the number of the automatic valves M51, M511, M512, M521 to M525 is larger than in the case of the first embodiment (see FIG. 1). This embodiment is the same as the case of the first embodiment except for the above points and related points. For this reason, in the present embodiment, the description overlapping with the case of the above embodiment is omitted as appropriate.

本実施形態では、蒸気タービン10において冷却空気が供給される複数の供給口のそれぞれに連結された各配管部F51,F511,F512,F521〜F525に、自動弁M51,M511,M512,M521〜M525が設置されている。   In the present embodiment, the automatic valves M51, M511, M512, M521 to M525 are connected to the pipe portions F51, F511, F512, F521 to F525 connected to the plurality of supply ports to which the cooling air is supplied in the steam turbine 10, respectively. Is installed.

具体的には、自動弁M51は、配管部F51(第1配管部)において、他端(主蒸気管F30a側)と、最も他端側に設けられた連結点J51dとの間に設置されている。   Specifically, the automatic valve M51 is installed between the other end (the main steam pipe F30a side) and the connection point J51d provided on the other end side in the pipe part F51 (first pipe part). Yes.

自動弁M511は、配管部F511(第2配管部)において、他端(高圧タービン11の貫通孔113a側)と連結点J511との間に設置されている。   The automatic valve M511 is installed between the other end (the through hole 113a side of the high-pressure turbine 11) and the connection point J511 in the pipe part F511 (second pipe part).

自動弁M512は、配管部F512(第3配管部)において、一端と他端(高圧タービン11の貫通孔113b側)と間に設置されている。   The automatic valve M512 is installed between one end and the other end (the through hole 113b side of the high-pressure turbine 11) in the pipe part F512 (third pipe part).

自動弁M521は、配管部F521(第6配管部)において、一端と他端との間に設置されている。   The automatic valve M521 is installed between one end and the other end in the piping part F521 (sixth piping part).

自動弁M522は、配管部F522(第7配管部)において、他端(中圧タービン12の貫通孔124a側)と連結点J522との間に設置されている。   The automatic valve M522 is installed between the other end (the through-hole 124a side of the intermediate pressure turbine 12) and the connection point J522 in the pipe part F522 (seventh pipe part).

自動弁M523は、配管部F523(第8配管部)において、他端(中圧タービン12の貫通孔123a側)と連結点J523との間に設置されている。   The automatic valve M523 is installed between the other end (the through-hole 123a side of the intermediate pressure turbine 12) and the connection point J523 in the pipe part F523 (eighth pipe part).

自動弁M524は、配管部F524(第8配管部)において、一端と他端(中圧タービン12の貫通孔123b側)との間に設置されている。   The automatic valve M524 is installed between one end and the other end (on the through-hole 123b side of the intermediate pressure turbine 12) in the piping portion F524 (eighth piping portion).

自動弁M525は、配管部F525(第9配管部)において、一端と他端(中圧タービン12の貫通孔124b側)との間に設置されている。   The automatic valve M525 is installed between one end and the other end (the through-hole 124b side of the intermediate pressure turbine 12) in the pipe part F525 (the ninth pipe part).

[B]動作
本実施形態において、蒸気タービン10を強制的に冷却する強制冷却運転を行うときには、第1実施形態の場合(図4参照)と同様に、まず、第1ステップ(ST1)において、予め定めた流量で冷却空気の供給を行う。つぎに、第2ステップ(ST2)において、実測データに応じて、冷却空気の流量について調整を行う(ST2)。
[B] Operation In this embodiment, when performing the forced cooling operation for forcibly cooling the steam turbine 10, first, in the first step (ST1), as in the case of the first embodiment (see FIG. 4), Cooling air is supplied at a predetermined flow rate. Next, in the second step (ST2), the flow rate of the cooling air is adjusted according to the actually measured data (ST2).

第2ステップ(ST2)において、上述した伸び差の結果によって、高圧タービン11のタービンロータ300が設定範囲よりも長い場合には、第1実施形態の場合と同様に、配管部F511を流れる冷却空気の流量が減少するように、自動弁M511,M512の開度を調節する。   In the second step (ST2), when the turbine rotor 300 of the high-pressure turbine 11 is longer than the set range due to the above-described difference in elongation, the cooling air flowing through the pipe portion F511 is the same as in the first embodiment. The opening degree of the automatic valves M511 and M512 is adjusted so that the flow rate of

これに対して、上記の伸び差の結果によって、高圧タービン11のタービンロータ300が設定範囲よりも短い場合には、配管部F51を流れる冷却空気の流量が減少するように、自動弁M51の開度を調節する。   On the other hand, when the turbine rotor 300 of the high-pressure turbine 11 is shorter than the set range due to the difference in elongation described above, the automatic valve M51 is opened so that the flow rate of the cooling air flowing through the pipe portion F51 decreases. Adjust the degree.

さらに、上述した温度差の結果によって、内周面の温度が外周面の温度よりも低い場合には、配管部F51を流れる冷却空気の流量が減少するように、自動弁M51の開度を調節する。   Furthermore, the opening degree of the automatic valve M51 is adjusted so that the flow rate of the cooling air flowing through the piping part F51 is reduced when the temperature of the inner peripheral surface is lower than the temperature of the outer peripheral surface, as a result of the temperature difference described above. To do.

中圧タービン12の場合についても、高圧タービン11の場合と同様に、冷却空気の流量を調整する。   Also in the case of the intermediate pressure turbine 12, the flow rate of the cooling air is adjusted in the same manner as in the case of the high pressure turbine 11.

[C]まとめ(作用,効果など)
本実施形態では、第1実施形態の場合と異なり、一部の手動弁V51,V511,V512,V521,V522,V523,V524,V525(図1参照)を設置せずに、その設置しなかった手動弁の機能を兼用するように、自動弁M51,M511,M512,M521,M522,M523,M524,M525を設置している。このため、装置の簡略化を容易に実現することができる。
[C] Summary (action, effect, etc.)
In this embodiment, unlike the case of the first embodiment, some manual valves V51, V511, V512, V521, V522, V523, V524, and V525 (see FIG. 1) were not installed and not installed. Automatic valves M51, M511, M512, M521, M522, M523, M524, and M525 are provided so as to function as manual valves. For this reason, simplification of the apparatus can be easily realized.

本実施形態では、上述したように、蒸気タービン10において冷却空気が供給される複数の供給口のそれぞれに連結された各配管部F51,F511,F512,F521〜F525に、自動弁M51,M511,M512,M521〜M525が設置されている。このため、本実施形態では、冷却を更に効率よく行うことができる。   In the present embodiment, as described above, the automatic valves M51, M511 are connected to the pipe portions F51, F511, F512, F521 to F525 connected to the plurality of supply ports to which the cooling air is supplied in the steam turbine 10, respectively. M512, M521 to M525 are installed. For this reason, in this embodiment, cooling can be performed more efficiently.

<第3実施形態>
[A]構成
図6は、第3実施形態に係る蒸気タービンシステム1を模式的に示す図である。図6においては、図1と同様に、蒸気タービン10へ冷却媒体として供給する冷却空気の流路を実線の矢印で示している。
<Third Embodiment>
[A] Configuration FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a steam turbine system 1 according to the third embodiment. In FIG. 6, similarly to FIG. 1, the flow path of the cooling air supplied as a cooling medium to the steam turbine 10 is indicated by solid arrows.

図7は、第3実施形態に係る蒸気タービンシステム1において、高圧タービン11を示す断面図である。図7では、図2と同様に、水平方向(x方向,y方向)のうち回転軸AXに沿った方向(x方向)と、鉛直方向(z方向)とによって規定される垂直面(xz面)の断面を示している。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing the high-pressure turbine 11 in the steam turbine system 1 according to the third embodiment. In FIG. 7, as in FIG. 2, a vertical plane (xz plane) defined by a direction (x direction) along the rotation axis AX in the horizontal direction (x direction, y direction) and a vertical direction (z direction). ) Is shown.

図6に示すように、本実施形態の高圧タービン11においては、貫通孔113bが設けられていない(図1参照)。そして、配管部F512および手動弁V512が設けられていない(図1参照)。また、図7に示すように、第2の管状体250bが設けられていない(図2参照)。本実施形態では、冷却空気供給部51は、第1実施形態(図2参照)の場合と異なり、冷却空気放出管600が設けられている。本実施形態は、上記の点、及び、関連する点を除き、第1実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において上記の実施形態の場合と重複する個所については、適宜、記載を省略する。   As shown in FIG. 6, in the high-pressure turbine 11 of the present embodiment, the through hole 113b is not provided (see FIG. 1). And the piping part F512 and the manual valve V512 are not provided (refer FIG. 1). Further, as shown in FIG. 7, the second tubular body 250b is not provided (see FIG. 2). In the present embodiment, the cooling air supply unit 51 is provided with a cooling air discharge pipe 600 unlike the case of the first embodiment (see FIG. 2). This embodiment is the same as the case of the first embodiment except for the above points and related points. For this reason, in the present embodiment, the description overlapping with the case of the above embodiment is omitted as appropriate.

本実施形態において、冷却空気放出管600は、図7に示すように、高圧タービン11においてタービンケーシング110の内部に設置されている。   In the present embodiment, the cooling air discharge pipe 600 is installed inside the turbine casing 110 in the high-pressure turbine 11 as shown in FIG.

図8は、第1実施形態に係る蒸気タービンシステム1において、冷却空気放出管600と第1の管状体250aとを示す図である。図8では、図3と同様に、回転軸AXに沿った方向(x方向)を視線にしたときの様子を示している。   FIG. 8 is a diagram showing the cooling air discharge pipe 600 and the first tubular body 250a in the steam turbine system 1 according to the first embodiment. FIG. 8 shows a state when the direction (x direction) along the rotation axis AX is taken as a line of sight, as in FIG.

図8に示すように、冷却空気放出管600は、タービンケーシング110の内部において、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間に設けられている。ここでは、冷却空気放出管600は、リング形状であって、内部ケーシング201の外周面を囲うように設置されている。   As shown in FIG. 8, the cooling air discharge pipe 600 is provided between the inner casing 201 and the outer casing 202 inside the turbine casing 110. Here, the cooling air discharge pipe 600 has a ring shape and is installed so as to surround the outer peripheral surface of the inner casing 201.

冷却空気放出管600は、図8に示すように、冷却空気が放出される冷却空気放出口H600が複数形成されている。複数の冷却空気放出口H600は、内部ケーシング201の外周面の周囲において等しい間隔で並ぶように形成されている。   As shown in FIG. 8, the cooling air discharge pipe 600 has a plurality of cooling air discharge ports H600 from which cooling air is discharged. The plurality of cooling air discharge ports H <b> 600 are formed so as to be arranged at equal intervals around the outer peripheral surface of the inner casing 201.

冷却空気放出管600は、上部において、第1の管状体250aの下端部に連結されており、第1の管状体250aを流れる冷却空気が、複数の冷却空気放出口H600から放出される。その複数の冷却空気放出口のそれぞれから放出された冷却空気は、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ流れる。   The cooling air discharge pipe 600 is connected to the lower end portion of the first tubular body 250a at the upper part, and the cooling air flowing through the first tubular body 250a is discharged from the plurality of cooling air discharge ports H600. The cooling air discharged from each of the plurality of cooling air discharge ports flows into the space between the inner casing 201 and the outer casing 202.

[B]まとめ(作用,効果など)
以上のように、本実施形態においては、冷却空気放出管600が設置されている。冷却空気放出管600は、複数の冷却空気放出口H600が、内部ケーシング201の外周面の周囲において等しい間隔で並ぶように形成されている。このため、本実施形態では、内部ケーシング201と外部ケーシング202との間の空間へ冷却空気を均等に供給することができる。
[B] Summary (action, effect, etc.)
As described above, the cooling air discharge pipe 600 is installed in the present embodiment. The cooling air discharge pipe 600 is formed such that a plurality of cooling air discharge ports H600 are arranged at equal intervals around the outer peripheral surface of the inner casing 201. For this reason, in this embodiment, cooling air can be uniformly supplied to the space between the inner casing 201 and the outer casing 202.

したがって、本実施形態においては、蒸気タービン10を短時間に冷却することが可能である。   Therefore, in the present embodiment, the steam turbine 10 can be cooled in a short time.

特に、本実施形態は、高圧タービン11においては、貫通孔113bを設けることができずに、第2の管状体250bを設置することが困難な場合に、好適である。   In particular, the present embodiment is suitable when the high-pressure turbine 11 cannot provide the through hole 113b and it is difficult to install the second tubular body 250b.

<その他>
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の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。これら実施形態やその変形は、発明の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。
<Others>
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the 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 scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…蒸気タービンシステム、10…蒸気タービン、11…高圧タービン、12…中圧タービン、13…第1低圧タービン、14…第2低圧タービン、20…主蒸気止め弁、30…蒸気加減弁、40…再熱蒸気組合せ弁、50…タービン冷却装置、51…冷却空気供給部、52…制御部、110…タービンケーシング、201…内部ケーシング、202…外部ケーシング、211…内部ケーシング上半部、212…内部ケーシング下半部、221…外部ケーシング上半部、222…外部ケーシング下半部、250a…第1の管状体、250b…第2の管状体、300…タービンロータ、500a,500b…スリーブ、511…送風部、512…冷却空気配管系統、600…冷却空気放出管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steam turbine system, 10 ... Steam turbine, 11 ... High pressure turbine, 12 ... Medium pressure turbine, 13 ... 1st low pressure turbine, 14 ... 2nd low pressure turbine, 20 ... Main steam stop valve, 30 ... Steam control valve, 40 ... reheat steam combination valve, 50 ... turbine cooling device, 51 ... cooling air supply unit, 52 ... control unit, 110 ... turbine casing, 201 ... inner casing, 202 ... outer casing, 211 ... upper half of inner casing, 212 ... Inner casing lower half, 221 ... outer casing upper half, 222 ... outer casing lower half, 250a ... first tubular body, 250b ... second tubular body, 300 ... turbine rotor, 500a, 500b ... sleeve, 511 ... Blower part, 512 ... Cooling air piping system, 600 ... Cooling air discharge pipe

Claims (6)

タービンケーシングの内部にタービンロータを収容している蒸気タービンを冷却するタービン冷却装置であって、
前記タービンケーシングの内部に冷却空気を供給する冷却空気供給部と、
ターニング運転中に前記冷却空気供給部の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記冷却空気供給部が前記冷却空気を予め定めた流量で供給するように前記冷却空気供給部の動作を制御した後に、前記タービンロータと前記タービンケーシングとの間の伸び差を計測した結果、および、前記タービンケーシングにおいて蒸気が流れる蒸気流路の入口に位置する蒸気室の内周面と当該蒸気室の外周面との温度差を計測した結果の少なくとも一方に基づいて前記冷却空気供給部の動作を制御することを特徴とする、
タービン冷却装置。
A turbine cooling device for cooling a steam turbine that houses a turbine rotor inside a turbine casing,
A cooling air supply unit for supplying cooling air into the turbine casing;
A control unit for controlling the operation of the cooling air supply unit during the turning operation,
The control unit controls an operation of the cooling air supply unit so that the cooling air supply unit supplies the cooling air at a predetermined flow rate, and then determines an elongation difference between the turbine rotor and the turbine casing. The cooling is based on at least one of the measurement result and the result of measuring the temperature difference between the inner peripheral surface of the steam chamber located at the inlet of the steam flow path through which steam flows in the turbine casing and the outer peripheral surface of the steam chamber. Controlling the operation of the air supply unit,
Turbine cooling device.
前記タービンケーシングは、
前記タービンロータを内部に収容する内部ケーシングと、
前記内部ケーシングを内部に収容する外部ケーシングと
を有し、
前記冷却空気供給部は、
前記内部ケーシングの内部に前記冷却空気を供給する第1冷却空気供給部と、
前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間の空間に前記冷却空気を供給する第2冷却空気供給部と
を有し、
前記制御部は、前記第1冷却空気供給部および前記第2冷却空気供給部が前記冷却空気を予め定めた流量で供給するように前記第1冷却空気供給部および前記第2冷却空気供給部の動作を制御した後に、前記伸び差を計測した結果と前記温度差を計測した結果との少なくとも一方に基づいて前記第1冷却空気供給部および前記第2冷却空気供給部の動作を制御する、
請求項1に記載のタービン冷却装置。
The turbine casing is
An inner casing that houses the turbine rotor;
An outer casing for accommodating the inner casing therein,
The cooling air supply unit
A first cooling air supply unit for supplying the cooling air into the inner casing;
A second cooling air supply unit that supplies the cooling air to a space between the inner casing and the outer casing;
The control unit is configured to control the first cooling air supply unit and the second cooling air supply unit so that the first cooling air supply unit and the second cooling air supply unit supply the cooling air at a predetermined flow rate. After controlling the operation, the operation of the first cooling air supply unit and the second cooling air supply unit is controlled based on at least one of the result of measuring the elongation difference and the result of measuring the temperature difference.
The turbine cooling device according to claim 1.
前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間の空間において、前記第2冷却空気供給部が供給した前記冷却空気が、前記タービンロータの回転軸に沿って流れるように構成されている、
請求項2に記載のタービン冷却装置。
In the space between the inner casing and the outer casing, the cooling air supplied by the second cooling air supply unit is configured to flow along the rotation axis of the turbine rotor.
The turbine cooling device according to claim 2.
前記タービンロータの径方向に沿って延在する管状体
を有し、
前記管状体は、前記タービンロータの回転軸に沿うように貫通する冷却空気放出口を含み、前記第2冷却空気供給部が供給した前記冷却空気が、当該冷却空気放出口から、前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間の空間へ流れる、
請求項3に記載のタービン冷却装置。
A tubular body extending along the radial direction of the turbine rotor,
The tubular body includes a cooling air discharge port penetrating along the rotation axis of the turbine rotor, and the cooling air supplied by the second cooling air supply unit is connected to the inner casing from the cooling air discharge port. Flowing into the space between the outer casing,
The turbine cooling device according to claim 3.
前記管状体は、
第1の管状体と、
第2の管状体と
を有し、
前記第1の管状体および前記第2の管状体のそれぞれは、前記冷却空気放出口が形成されている、
請求項4に記載のタービン冷却装置。
The tubular body is
A first tubular body;
A second tubular body,
Each of the first tubular body and the second tubular body is formed with the cooling air discharge port.
The turbine cooling device according to claim 4.
前記内部ケーシングの外周面を囲うように設置された冷却空気放出管
を含み、
前記冷却空気放出管は、前記冷却空気が放出される冷却空気放出口が複数形成されており、当該複数の冷却空気放出口が前記内部ケーシングの外周面の周囲において等しい間隔で並んでおり、前記第2冷却空気供給部が供給した前記冷却空気が、当該複数の冷却空気放出口のそれぞれから、前記内部ケーシングと前記外部ケーシングとの間の空間へ流れる、
請求項3に記載のタービン冷却装置。
A cooling air discharge pipe installed so as to surround the outer peripheral surface of the inner casing,
The cooling air discharge pipe has a plurality of cooling air discharge ports from which the cooling air is discharged, and the plurality of cooling air discharge ports are arranged at equal intervals around the outer peripheral surface of the inner casing, The cooling air supplied by the second cooling air supply unit flows from each of the plurality of cooling air discharge ports to a space between the inner casing and the outer casing;
The turbine cooling device according to claim 3.
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