JP2017072048A - Steam turbine plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子力発電プラントや火力発電プラントなどに用いられる蒸気タービンプラントに関するものである。 The present invention relates to a steam turbine plant used in a nuclear power plant or a thermal power plant.
例えば、原子力発電プラントは、蒸気発生器で生成された蒸気を蒸気タービンに送り、接続された発電機を駆動して発電を行うものである。一般的に、蒸気タービンは、高圧タービンと低圧タービンで構成され、高圧タービンで使用した蒸気は、湿分分離加熱器により湿分が除去されて加熱されてから低圧タービンに送られる。そして、蒸気タービンで使用された蒸気は、復水器で冷却されて復水となり、この復水は、低圧給水加熱器や高圧給水加熱器などで加熱された後に蒸気発生器に戻される。 For example, in a nuclear power plant, steam generated by a steam generator is sent to a steam turbine and a connected generator is driven to generate power. Generally, a steam turbine is composed of a high-pressure turbine and a low-pressure turbine, and the steam used in the high-pressure turbine is heated after the moisture is removed by a moisture separator heater and then sent to the low-pressure turbine. The steam used in the steam turbine is cooled by a condenser to become condensed water, and this condensed water is heated by a low-pressure feed water heater or a high-pressure feed water heater and then returned to the steam generator.
このような原子力発電プラントにて、蒸気発生器は、蒸気配管を介して蒸気タービンにおける高圧タービンに連結されており、この蒸気配管に主蒸気止め弁と蒸気加減弁が設けられている。主蒸気止め弁は、プラントの運転停止時に蒸気の供給を遮断するものであり、蒸気加減弁は、プラントの負荷変動に応じて蒸気の供給量を調節するものである。この主蒸気止め弁及び蒸気加減弁は、複数の弁からなり、蒸気発生器からの蒸気配管が複数の分岐し、分岐した各蒸気配管の中途部に主蒸気止め弁及び蒸気加減弁が設けられ、各蒸気配管が高圧タービンに連結される。そのため、複数の主蒸気止め弁及び蒸気加減弁は、高圧タービンの近傍のフロアに並列に配置されている。このような蒸気タービンプラントとしては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。 In such a nuclear power plant, the steam generator is connected to a high-pressure turbine in the steam turbine through a steam pipe, and a main steam stop valve and a steam control valve are provided in the steam pipe. The main steam stop valve shuts off the steam supply when the plant is shut down, and the steam control valve adjusts the steam supply amount in accordance with the load fluctuation of the plant. This main steam stop valve and steam control valve consist of a plurality of valves, the steam pipe from the steam generator branches into a plurality, and the main steam stop valve and steam control valve are provided in the middle of each branched steam pipe. Each steam pipe is connected to a high pressure turbine. Therefore, the plurality of main steam stop valves and steam control valves are arranged in parallel on the floor near the high pressure turbine. An example of such a steam turbine plant is described in Patent Document 1 below.
高圧タービンは、フロアに敷設された基礎上に設置され、複数の各主蒸気止め弁及び蒸気加減弁は、高圧タービンの近傍の基礎上に設置されている。そのため、基礎は、大きな設置面積が必要となり、幅や長さが大きくなり、タービン建屋が大型化してしまうという課題がある。 The high-pressure turbine is installed on a foundation laid on the floor, and the plurality of main steam stop valves and steam control valves are installed on a foundation in the vicinity of the high-pressure turbine. For this reason, the foundation requires a large installation area, increases in width and length, and there is a problem that the turbine building becomes large.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、装置の小型化及び低コスト化を図る蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a steam turbine plant that can reduce the size and cost of the apparatus.
上記の目的を達成するための本発明の蒸気タービンプラントは、高圧タービンと、前記高圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンと、前記高圧タービンに蒸気を供給する複数の蒸気供給配管と、前記複数の蒸気供給配管に設けられて鉛直方向に沿って並設される複数の開閉弁と、前記複数の開閉弁を弾性支持する複数の弾性支持部材からなる支持装置と、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a steam turbine plant of the present invention includes a high-pressure turbine, a low-pressure turbine disposed coaxially with the high-pressure turbine, a plurality of steam supply pipes for supplying steam to the high-pressure turbine, A plurality of on-off valves provided in a plurality of steam supply pipes and arranged in parallel along the vertical direction, and a support device including a plurality of elastic support members that elastically support the plurality of on-off valves. To do.
従って、複数の開閉弁を鉛直方向に沿って並設することで、開閉弁の設置面積を縮小して装置を小型化することができると共にコストを低減することができる。また、複数の開閉弁を支持装置により弾性支持することで、蒸気供給配管の熱応力を吸収して緩和することができ、装置の耐久性を向上することができる。 Therefore, by arranging a plurality of on-off valves in parallel along the vertical direction, the installation area of the on-off valves can be reduced to reduce the size of the apparatus, and the cost can be reduced. Further, by elastically supporting the plurality of on-off valves by the support device, the thermal stress of the steam supply pipe can be absorbed and alleviated, and the durability of the device can be improved.
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記複数の開閉弁は、前記高圧タービンの両側に同数ずつ配置されることを特徴としている。 In the steam turbine plant of the present invention, the plurality of on-off valves are arranged in the same number on both sides of the high-pressure turbine.
従って、複数の開閉弁を高圧タービンの両側に同数ずつ配置することで、両側の開閉弁で処理される蒸気量が同じになり、高圧タービンに対して流量バランス良く蒸気を供給することができる。 Therefore, by arranging the same number of the plurality of on-off valves on both sides of the high-pressure turbine, the amount of steam processed by the on-off valves on both sides becomes the same, and steam can be supplied to the high-pressure turbine with a good flow balance.
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記開閉弁は、外周部にフランジ部が固定され、前記複数の弾性支持部材の一端部が前記フランジ部に連結されることを特徴としている。 In the steam turbine plant of the present invention, the on-off valve is characterized in that a flange portion is fixed to an outer peripheral portion, and one end portions of the plurality of elastic support members are connected to the flange portion.
従って、開閉弁の外周部にフランジ部を固定し、各弾性支持部材の一端部をこのフランジ部に連結することで、各弾性支持部材を開閉弁に容易に連結することができ、限られたスペース内での組付性を向上することができる。 Therefore, by fixing the flange portion to the outer peripheral portion of the on-off valve and connecting one end portion of each elastic support member to this flange portion, each elastic support member can be easily connected to the on-off valve, which is limited. Assembly in the space can be improved.
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記高圧タービンと前記低圧タービンは、フロアに敷設される基礎上に設置され、前記複数の弾性支持部材の他端部が前記基礎に連結されることを特徴としている。 In the steam turbine plant of the present invention, the high-pressure turbine and the low-pressure turbine are installed on a foundation laid on a floor, and the other ends of the plurality of elastic support members are connected to the foundation. .
従って、複数の弾性支持部材の他端部を高圧タービンと低圧タービンが設置される基礎に連結することで、開閉弁を弾性支持部材により各タービンと共に基礎に支持することとなり、配管で蒸気組合せ弁の重量を支えることなく、配管への応力集中を回避することができる。 Therefore, by connecting the other ends of the plurality of elastic support members to the foundation on which the high-pressure turbine and the low-pressure turbine are installed, the on-off valve is supported on the foundation together with each turbine by the elastic support member. It is possible to avoid stress concentration on the pipe without supporting the weight of the pipe.
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記開閉弁は、ケーシング内に主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが配置されると共に前記主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが連通路により連通する蒸気組合せ弁であり、前記ケーシングにおける前記連通路の外側にくびれ部が設けられ、前記くびれ部に前記フランジ部が固定されることを特徴としている。 In the steam turbine plant of the present invention, the on-off valve is a steam combination valve in which a main steam stop valve and a steam control valve are disposed in a casing, and the main steam stop valve and the steam control valve communicate with each other through a communication path. And a constricted portion is provided outside the communication passage in the casing, and the flange portion is fixed to the constricted portion.
従って、開閉弁のくびれ部にフランジ部を固定し、各弾性支持部材の一端部をこのフランジ部に連結することで、フランジ部の固定による開閉弁の大型化を抑制することができる。 Accordingly, by fixing the flange portion to the constricted portion of the on-off valve and connecting one end portion of each elastic support member to the flange portion, it is possible to suppress the increase in size of the on-off valve due to the fixing of the flange portion.
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記複数の弾性支持部材は、油圧ダンパであり、異なる取付角度に設定されることを特徴としている。 In the steam turbine plant of the present invention, the plurality of elastic support members are hydraulic dampers, and are set at different mounting angles.
従って、弾性支持部材を油圧ダンパとすることで、蒸気供給配管の熱応力による伸縮を容易に吸収することができ、また、各弾性支持部材を異なる取付角度に設定することで、蒸気供給配管におけるいずれの伸縮方向に対しても、この伸縮を適正に吸収することができる。 Therefore, by making the elastic support member a hydraulic damper, expansion and contraction due to the thermal stress of the steam supply pipe can be easily absorbed, and by setting each elastic support member at a different mounting angle, This expansion and contraction can be properly absorbed in any expansion / contraction direction.
本発明の蒸気タービンプラントでは、前記複数の開閉弁は、弁体の中心が鉛直線上に位置し、前記蒸気供給配管は、蒸気供給源と前記開閉弁とを連結する第1蒸気供給配管と、前記開閉弁と前記高圧タービンとを連結する第2蒸気供給配管とを有し、鉛直方向の上方側に位置する上部開閉弁に連結される前記第1蒸気供給配管は、端部が鉛直方向の下方側に位置する下部開閉弁と前記高圧タービンの間を鉛直方向の上方に延出して前記上部開閉弁の下方斜め部に連結され、前記第2蒸気供給配管は、端部が前記上部開閉弁の上方斜め部に連結されることを特徴としている。 In the steam turbine plant of the present invention, the plurality of on-off valves have a valve body centered on a vertical line, and the steam supply pipe includes a first steam supply pipe connecting the steam supply source and the on-off valve; The first steam supply pipe having a second steam supply pipe connecting the on-off valve and the high-pressure turbine and connected to an upper on-off valve positioned on the upper side in the vertical direction has an end portion in the vertical direction. Between the lower on-off valve located on the lower side and the high-pressure turbine, the upper on-off valve extends in the vertical direction and is connected to the lower oblique portion of the upper on-off valve. The second steam supply pipe has an end at the upper on-off valve It is characterized by being connected to the upper oblique part of the.
従って、蒸気供給配管を開閉弁と高圧タービンに対して適正に配置することで、蒸気供給配管の屈曲部を減少して応力集中を抑制することができ、また、蒸気供給配管の配置スペースを減少して装置の小型化に寄与することができると共に、スペースを有効的に利用してメンテナンススペースを確保することができる。 Therefore, by properly arranging the steam supply pipe with respect to the on-off valve and the high-pressure turbine, the bent portion of the steam supply pipe can be reduced to suppress stress concentration, and the space for arranging the steam supply pipe can be reduced. Thus, it is possible to contribute to downsizing of the apparatus and to secure a maintenance space by effectively using the space.
また、本発明の蒸気タービンプラントは、高圧タービンと、前記高圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンと、前記高圧タービンに蒸気を供給する複数の蒸気供給配管と、前記複数の蒸気供給配管に設けられて前記高圧タービンの軸心方向における前記低圧タービンと反対側に並設される複数の開閉弁と、前記複数の開閉弁を弾性支持する複数の弾性支持部材からなる支持装置と、を有することを特徴とするものである。 The steam turbine plant of the present invention includes a high pressure turbine, a low pressure turbine disposed coaxially with the high pressure turbine, a plurality of steam supply pipes for supplying steam to the high pressure turbine, and the plurality of steam supply pipes. A plurality of on-off valves provided side by side on the opposite side of the low-pressure turbine in the axial direction of the high-pressure turbine, and a support device comprising a plurality of elastic support members that elastically support the plurality of on-off valves. It is characterized by this.
従って、複数の開閉弁を高圧タービンの軸心方向における低圧タービンと反対側に並設することで、高圧タービンの幅方向のスペースを縮小して装置を小型化することができると共にコストを低減することができる。また、複数の開閉弁を支持装置により弾性支持することで、蒸気供給配管の熱応力を吸収して緩和することができ、装置の耐久性を向上することができる。 Therefore, by arranging a plurality of on-off valves on the opposite side to the low-pressure turbine in the axial direction of the high-pressure turbine, the space in the width direction of the high-pressure turbine can be reduced, the apparatus can be downsized, and the cost can be reduced. be able to. Further, by elastically supporting the plurality of on-off valves by the support device, the thermal stress of the steam supply pipe can be absorbed and alleviated, and the durability of the device can be improved.
本発明の蒸気タービンプラントによれば、複数の開閉弁を鉛直方向に沿って並設すると共に、複数の弾性支持部材からなる支持装置により弾性支持するので、開閉弁の設置面積を縮小して装置を小型化することができると共にコストを低減することができ、また、蒸気供給配管の熱応力を吸収して緩和することができ、装置の耐久性を向上することができる。 According to the steam turbine plant of the present invention, a plurality of on-off valves are juxtaposed along the vertical direction and elastically supported by a support device comprising a plurality of elastic support members. Can be reduced, the cost can be reduced, and the thermal stress of the steam supply pipe can be absorbed and alleviated, and the durability of the apparatus can be improved.
以下に添付図面を参照して、本発明の蒸気タービンプラントの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a steam turbine plant of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.
図1は、第1実施形態の原子力発電プラントを表す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a nuclear power plant according to the first embodiment.
本実施形態の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)である。 The nuclear reactor of the present embodiment uses light water as a reactor coolant and a neutron moderator, and produces high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core, and sends this high-temperature and high-pressure water to a steam generator to generate steam by heat exchange. This is a pressurized water reactor (PWR) that generates electricity by sending this steam to a turbine generator.
本実施形態の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図1に示すように、原子炉格納容器11は、内部に加圧水型原子炉12及び蒸気発生器13が格納されており、この加圧水型原子炉12と蒸気発生器13とは配管14,15を介して連結されており、配管14に加圧器16が設けられ、配管15に一次冷却水ポンプ17が設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水(冷却材)として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器16により150〜160気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉12にて、燃料(原子燃料)として低濃縮ウランまたはMOXにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器16により所定の高圧に維持した状態で配管14を通して蒸気発生器13に送られる。この蒸気発生器13では、高温高圧の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は配管15を通して加圧水型原子炉12に戻される。
In a nuclear power plant having a pressurized water reactor according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
蒸気発生器13は、配管18を介して蒸気タービン19と連結されており、この配管18に主蒸気隔離弁20が設けられている。また、配管18は、主蒸気隔離弁20より下流側に主蒸気止め弁と蒸気加減弁からなる蒸気組合せ弁51が設けられている。蒸気タービン19は、高中圧タービン21と2台の低圧タービン22,23を有しており、同軸上に発電機24が接続されている。そして、高中圧タービン21は、高圧タービン部25と中圧タービン部26を有し、高圧タービン部25と中圧タービン部26は、その間に高圧湿分分離加熱器27が設けられている。また、高中圧タービン21(中圧タービン部26)と低圧タービン22,23とは、その間に低圧湿分分離加熱器28が設けられている。即ち、蒸気発生器13からの配管18は、高圧タービン部25の入口部に接続され、高圧タービン部25の出口部から高圧湿分分離加熱器27の入口部まで蒸気配管29が接続され、高圧湿分分離加熱器27の出口部から中圧タービン部26の入口部まで蒸気配管30が接続されている。また、中圧タービン部26の出口部から低圧湿分分離加熱器28の入口部まで蒸気配管31が接続され、低圧湿分分離加熱器28の出口部から低圧タービン22,23の各入口部まで蒸気配管32が接続されている。
The
蒸気タービン19は、低圧タービン22,23の下方に復水器33,34が設けられている。この復水器33,34は、低圧タービン22,23で使用された蒸気を冷却水により冷却して凝縮することで復水とする。この冷却水としては海水が適用され、復水器33,34は、冷却水を給排する取水管35及び排水管36が連結されている。この取水管35は、循環水ポンプ37を有し、排水管36と共に他端部が海中に配置されている。
The
そして、この復水器33,34は、配管38が接続されており、この配管38に復水ポンプ39、グランドコンデンサ40、復水脱塩装置41、復水ブースタポンプ42、低圧給水加熱器43,44,45,46が復水の流れ方向に沿って順に設けられている。ここで、第1低圧給水加熱器43と第2低圧給水加熱器44は、復水器33,34内に設けられ、復水が低圧タービン22,23で使用された蒸気により加熱される。また、第3低圧給水加熱器45と第4低圧給水加熱器46は、復水器33,34外に設けられ、第3低圧給水加熱器45では、復水が低圧タービン22,23から抽気された蒸気により加熱され、第4低圧給水加熱器46では、復水が中圧タービン部26から排気された蒸気により加熱される。
The
また、配管38は、第4低圧給水加熱器46より下流側に脱気器47、主給水ポンプ48、高圧給水加熱器49、主給水制御弁50が復水の流れ方向に沿って順に設けられている。
In the
そのため、蒸気発生器13により高温高圧の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、配管18を通して蒸気タービン19に送られ、高中圧タービン21と各低圧タービン22,23が稼働することで回転力を得て、この回転力により発電機24を駆動して発電を行う。このとき、蒸気発生器13からの蒸気は、高圧タービン部25を駆動した後、高圧湿分分離加熱器27により蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから中圧タービン部26を駆動する。また、中圧タービン部26を駆動した蒸気は、低圧湿分分離加熱器28により蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから各低圧タービン22,23を駆動する。そして、低圧タービン22,23を駆動した蒸気は、復水器33,34で海水を用いて冷却されて復水となり、復水ポンプ39により配管38を流れ、グランドコンデンサ40、復水脱塩装置41、低圧給水加熱器43,44,45,46、脱気器47、高圧給水加熱器49などを通して蒸気発生器13に戻される。
Therefore, the steam generated by performing heat exchange with the high-temperature and high-pressure primary cooling water by the
このように構成された本実施形態の蒸気タービンプラントでは、蒸気タービン19の高中圧タービンに対して、蒸気組合せ弁51などが効率良く配置されている。
In the steam turbine plant of the present embodiment configured as described above, the
図2は、第1実施形態の蒸気タービンプラントの配置を表す平面図、図3は、蒸気組合せ弁の支持構造を表す平面図、図4は、蒸気組合せ弁との支持構造を表す正面図、図5は、蒸気組合せ弁を表す断面図である。 2 is a plan view showing the arrangement of the steam turbine plant of the first embodiment, FIG. 3 is a plan view showing a support structure of the steam combination valve, and FIG. 4 is a front view showing the support structure with the steam combination valve, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a steam combination valve.
第1実施形態の蒸気タービンプラントは、図1及び図2に示すように、高中圧タービン21と、低圧タービン22,23と、発電機24と、高圧湿分分離加熱器27と、低圧湿分分離加熱器28と、配管(蒸気供給配管)18と、蒸気組合せ弁(開閉弁)51とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the steam turbine plant of the first embodiment includes a high-
タービン建屋(図示略)は、複数階から構成されており、所定の階におけるフロア61の中央部に基礎62が敷設されており、この基礎62上に高中圧タービン21と2台の低圧タービン22,23と発電機24とが軸心方向Cに沿って同軸上に設置されている。
The turbine building (not shown) is composed of a plurality of floors, and a
低圧湿分分離加熱器28は、2台の低圧湿分分離加熱器28a,28bから構成され、高中圧タービン21の幅方向(図2の上下方向)の両側に位置するようにフロア61上に配置されている。各低圧湿分分離加熱器28a,28bは、高中圧タービン21及び各低圧タービン22,23から所定間隔をあけ、軸心方向Cに対して平行に配置されている。各低圧湿分分離加熱器28a,28bは、高中圧タービン21から排気される蒸気から湿分を除去して低圧タービン22,23に送るものであり、中圧タービン部26(図1参照)の出口部から2本の蒸気配管31a,31bが延出され、先端部が各低圧湿分分離加熱器28a,28bの各入口部に接続されている。そして、低圧湿分分離加熱器28a,28bは、出口部から低圧タービン22,23の各入口部まで蒸気配管32a,32bが接続されている。また、各低圧湿分分離加熱器28a,28bは、蒸気を加熱する加熱源としての伝熱管群が設けられており、蒸気発生器13からの蒸気が循環する。
The low-pressure moisture separator /
蒸気組合せ弁51は、4個の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dから構成され、高中圧タービン21の幅方向(図2の上下方向)の両側に位置するように基礎62上に配置されている。各蒸気組合せ弁51a,51bは、上下方向(鉛直方向)に沿って並列され、高中圧タービン21から一方側(図2の上側)に所定間隔をあけ、軸心方向Cに対して平行に配置されている。各蒸気組合せ弁51c,51dは、上下方向(鉛直方向)に沿って並列され、高中圧タービン21から他方側(図2の下側)に所定間隔をあけ、軸心方向Cに対して平行に配置されている。各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、配管18に設けられており、蒸気の供給を遮断したり、蒸気の供給量を調節したりするものである。
The
図3及び図4に示すように、各蒸気組合せ弁51a,51bは、高中圧タービン21の一方側で鉛直方向に所定間隔をあけて配置されている。各蒸気組合せ弁51c,51dは、高中圧タービン21の他方側で鉛直方向に所定間隔をあけて配置されている。即ち、4個の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、高中圧タービン21の両側に同数ずつ配置され、各蒸気組合せ弁51a,51bは、弁体の中心が鉛直線A上に位置し、各蒸気組合せ弁51c,51dは、弁体の中心が鉛直線B上に位置している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
蒸気発生器(蒸気供給源)13から高中圧タービン21に蒸気を送る配管18は、下流側で4本に分岐され、各配管18の中途部にそれぞれ蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dが設けられている。また、4本に分岐された配管18は、蒸気発生器13と蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dとを連結する第1蒸気供給配管52a,52b,52c,52dと、蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dと高中圧タービン21とを連結する第2蒸気供給配管53a,53b,53c,53dとから構成されている。
The
そして、各第1蒸気供給配管52b,52dは、端部が鉛直方向の上方に延出して鉛直方向の下方側に位置する各蒸気組合せ弁(下部開閉弁)51b,51dの下部に連結されている。各第1蒸気供給配管52a,52cは、端部が鉛直方向の下方側に位置する各蒸気組合せ弁51b,51dと高中圧タービン21の間を鉛直方向の上方に延出して各蒸気組合せ弁51a,51cにおける高中圧タービン21側の下方斜め部に連結されている。また、各第2蒸気供給配管53a,53cは、基端部が各蒸気組合せ弁51a,51cにおける高中圧タービン21側の上方斜め部に連結され、先端部が高中圧タービン21の上部に連結されている。第2蒸気供給配管53b,53dは、基端部が各蒸気組合せ弁51b,51dの下部に連結され、先端部が高中圧タービン21の下部に連結されている。
And each 1st
蒸気組合せ弁51(51a,51b,51c,51d)は、主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが組み合わされた弁である。蒸気組合せ弁51は、図5に示すように、ケーシング71内に主蒸気止め弁72と蒸気加減弁73とが配置されると共に、主蒸気止め弁72と蒸気加減弁73とが連通路74により連通する弁であり、ケーシング71における連通路74の外側にくびれ部75が設けられている。主蒸気止め弁72は、プラントの運転停止時に主蒸気流を遮断するものであり、蒸気加減弁73は、プラントの負荷変化に応じて蒸気量を調節するものである。
The steam combination valve 51 (51a, 51b, 51c, 51d) is a valve in which a main steam stop valve and a steam control valve are combined. As shown in FIG. 5, the
ケーシング71は、長手方向の一端部側に蒸気入口部76が設けられ、長手方向の他端部側に蒸気出口部77が設けられ、蒸気入口部76側に主蒸気止め弁72の止め弁室78が設けられ、蒸気出口部77側に蒸気加減弁73の加減弁室79が設けられ、止め弁室78と加減弁室79が連通路74により連通されている。そして、ケーシング71は、長手方向の各端部にボンネット80,81が固定されることで、止め弁室78と加減弁室79が区画されている。
The
主蒸気止め弁72は、弁体82と弁座83と弁棒84により構成され、弁棒84がボンネット80に軸方向移動自在に支持され、先端部に弁体82が連結され、この弁体82が弁座83に着座可能となっている。そして、弁棒84は、基端部にアクチュエータ(図示略)に連結されており、このアクチュエータが駆動することで、弁棒84を介して弁体82が弁座83に対して着座、離間する。
The main
蒸気加減弁73は、弁体85と弁座86と弁棒87により構成され、弁棒87がボンネット81に軸方向移動自在に支持され、先端部に弁体85が連結され、この弁体85が弁座86に着座可能となっている。そして、弁棒87は、基端部にアクチュエータ(図示略)に連結されており、このアクチュエータが駆動することで、弁棒87を介して弁体85が弁座86に対して着座、離間する。この場合、主蒸気止め弁72の弁体82(弁棒84)と、蒸気加減弁73の弁体85(弁棒87)は、同心軸上に位置し、中心がケーシング71の径方向の中心線に一致している。
The
そのため、主蒸気止め弁72と蒸気加減弁73が開放されると、蒸気が蒸気入口部76から止め弁室78に流入し、連通路74を通って加減弁室79に流れ、蒸気出口部77から排出される。
Therefore, when the main
図3及び図4に示すように、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、支持装置91,92により基礎62に弾性支持されている。各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、外周部、つまり、くびれ部75(75a,75b,75c,75d)にフランジ部93a,93b,93c,93dが固定されている。このフランジ部93a,93b,93c,93dは、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの両側から外方に向けて水平をなすように突出している。
As shown in FIGS. 3 and 4, each
支持装置91は、各蒸気組合せ弁51a,51bを弾性支持するものであり、複数の弾性支持部材としての油圧ダンパ94,95を有している。複数の油圧ダンパ94,95は、それぞれ異なる取付角度に設定されており、油圧ダンパ94は、主に鉛直方向に沿って配置され、油圧ダンパ95は、主に水平方向に沿って配置されている。また、支持装置92は、各蒸気組合せ弁51c,51dを弾性支持するものであり、複数の弾性支持部材としての油圧ダンパ96,97を有している。複数の油圧ダンパ96,97は、それぞれ異なる取付角度に設定されており、油圧ダンパ96は、主に鉛直方向に沿って配置され、油圧ダンパ97は、主に水平方向に沿って配置されている。
The
基礎62は、高中圧タービン21側に突出する支持板101,102が固定されると共に、支持柱103,104が立設され、補強部材105,106が連結されている。各油圧ダンパ94,95は、一端部がフランジ部93a,93bに連結され、他端部が基礎62または支持板101または支持柱103などに連結されている。また、各油圧ダンパ96,97は、一端部がフランジ部93c,93dに連結され、他端部が基礎62または支持板102または支持柱104などに連結されている。
The
そのため、図1から図4に示すように、蒸気発生器13から配管18を通って送られる蒸気は、蒸気組合せ弁51(51a,51b,51c,51d)を通って高中圧タービン21の高圧タービン部25に送られ、この高圧タービン部25を駆動した後、蒸気配管29により高圧湿分分離加熱器27に送られ、ここで湿分が除去されると共に加熱される。高圧湿分分離加熱器27で処理された蒸気は、中圧タービン部26を駆動した後、蒸気配管31により低圧湿分分離加熱器28に送られ、ここで湿分が除去されると共に加熱される。低圧湿分分離加熱器28で処理された蒸気は、蒸気配管32により低圧タービン22,23に送られて駆動する。
Therefore, as shown in FIGS. 1 to 4, the steam sent from the
このとき、蒸気発生器13で生成された蒸気は、配管18により蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを通って高圧タービン部25に送られることから、配管18が加熱され、長手方向に伸長する。すると、配管18の伸びが蒸気組合せ弁51(51a,51b,51c,51d)に応力として作用する。ここで、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、支持装置91,92を構成する複数の油圧ダンパ94,95,96,97により鉛直方向や水平方向に対して弾性支持されていることから、蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dに作用する応力が各油圧ダンパ94,95,96,97により吸収されて緩和される。
At this time, the steam generated by the
このように第1実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、軸心方向Cの一端部に高圧タービン部25が設けられて他端部に中圧タービン部26が設けられる高中圧タービン21と、高中圧タービン21と同軸上に配置される低圧タービン22,23と、高中圧タービン21に蒸気を供給する複数の蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dと、各蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dに設けられて鉛直方向に沿って並設される複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dと、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを弾性支持する複数の油圧ダンパ94,95,96,97からなる支持装置91,92とを設けている。
Thus, in the steam turbine plant of the first embodiment, the high and
従って、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを鉛直方向に沿って並設することで、フロア61に対して蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを設置するための床面積を縮小することで、装置やタービン建屋を小型化することができると共に、製造コストを低減することができる。また、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを支持装置91,92により弾性支持することで、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dの熱応力を吸収して緩和することができ、装置の信頼性や耐久性を向上することができる。
Accordingly, by arranging a plurality of
第1実施形態の蒸気タービンプラントでは、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを高中圧タービン21の両側に同数ずつ配置している。従って、高中圧タービン21の両側の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dで処理される蒸気量が同じになり、高中圧タービン21に対して流量バランス良く蒸気を供給することができる。
In the steam turbine plant of the first embodiment, the same number of
第1実施形態の蒸気タービンプラントでは、蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの外周部にフランジ部93a,93b,93c,93dを固定し、複数の油圧ダンパ94,95,96,97の一端部がこのフランジ部93a,93b,93c,93dに連結している。従って、各油圧ダンパ94,95,96,97を蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dに容易に連結することができ、限られたスペース内での組付性を向上することができる。
In the steam turbine plant of the first embodiment,
第1実施形態の蒸気タービンプラントでは、高中圧タービン21と低圧タービン22,23をフロア61に敷設される基礎62上に設置し、各油圧ダンパ94,95,96,97の他端部をこの基礎62に連結している。従って、蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを各油圧ダンパ94,95,96,97により各タービン21,22,23と共に基礎62に支持することとなり、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dで蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの重量を支えることなく、配管への応力集中を回避することができる。
In the steam turbine plant of the first embodiment, the high and
第1実施形態の蒸気タービンプラントでは、ケーシング71内に主蒸気止め弁72と蒸気加減弁73とが配置されると共に主蒸気止め弁72と蒸気加減弁73とが連通路74により連通する蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dとし、ケーシング71における連通路74の外側にくびれ部75を設け、このくびれ部75にフランジ部93a,93b,93c,93dを固定している。従って、蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dのくびれ部75にフランジ部93a,93b,93c,93dを固定し、各油圧ダンパ94,95,96,97の一端部をこのフランジ部93a,93b,93c,93dに連結することで、フランジ部93a,93b,93c,93dの固定による蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの大型化を抑制することができる。
In the steam turbine plant of the first embodiment, a steam combination in which a main
第1実施形態の蒸気タービンプラントでは、複数の油圧ダンパ94,95,96,97を異なる取付角度に設定している。従って、油圧ダンパ94,95,96,97を用いることで、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dの熱応力による伸縮を容易に吸収することができ、また、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dにおけるいずれの伸縮方向に対しても、この伸縮を適正に吸収することができる。
In the steam turbine plant of the first embodiment, the plurality of
第1実施形態の蒸気タービンプラントでは、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを弁体82,85の中心を鉛直線上に位置させ、鉛直方向の上方側に位置する蒸気組合せ弁51a,51cに連結される第1蒸気供給配管52a,52cの端部を鉛直方向の下方側に位置する蒸気組合せ弁51b,51dと高中圧タービン21の間を鉛直方向の上方に延出して蒸気組合せ弁51a,51cの下方斜め部に連結し、第2蒸気供給配管53a,53cの一端部を蒸気組合せ弁51a,51cの上方斜め部に連結としている。従って、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dを蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dと高中圧タービン21に対して適正に配置することで、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dの屈曲部を減少して応力集中を抑制することができ、また、蒸気供給配管52a,52b,52c,52d,53a,53b,53c,53dの配置スペースを減少して装置の小型化に寄与することができると共に、スペースを有効的に利用してメンテナンススペースを確保することができる。
In the steam turbine plant of the first embodiment, each
[第2実施形態]
図6は、第2実施形態の蒸気タービンプラントの配置を表す平面図、図7は、高中圧タービンと組合せ弁との連結構造を表す平面図、図8は、高中圧タービンと組合せ弁との連結構造を表す正面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
6 is a plan view showing the arrangement of the steam turbine plant of the second embodiment, FIG. 7 is a plan view showing a connection structure between the high and medium pressure turbine and the combination valve, and FIG. 8 is a view showing the connection between the high and medium pressure turbine and the combination valve. It is a front view showing a connection structure. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
第2実施形態の蒸気タービンプラントは、図1及び図6に示すように、高中圧タービン21と、低圧タービン22,23と、発電機24と、高圧湿分分離加熱器27と、低圧湿分分離加熱器28と、配管(蒸気供給配管)18と、蒸気組合せ弁(開閉弁)51(51a,51b,51c,51d)とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 6, the steam turbine plant according to the second embodiment includes a high and
蒸気組合せ弁51は、4個の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dから構成され、高中圧タービン21の軸心方向Cにおける低圧タービン22,23とは反対側で、軸心方向Cに直交する水平方向、つまり、高中圧タービン21の幅方向(図2の上下方向)に沿って並列に位置するように基礎62上に配置されている。各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、高中圧タービン21の幅方向に所定間隔をあけ、軸心方向Cに対して平行に配置されている。この蒸気組合せ弁51(51a,51b,51c,51d)は、第1実施形態と同様に、主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが組み合わされた弁である。
The
図7及び図8に示すように、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、フロア61及び基礎62に形成された開口部内で、高中圧タービン21の幅方向に沿って並設され、基礎62に吊下げ支持されている。そして、各第1蒸気供給配管111a,111b,111c,111dは、端部が鉛直方向の上方に延出して各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの下部に連結されている。また、各第2蒸気供給配管112a,112b,112c,112dは、基端部が各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの上部に連結され、先端部が高中圧タービン21に連結されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、支持装置113により基礎62に弾性支持されている。各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、外周部(くびれ部)にフランジ部93a,93b,93c,93dが固定されている。このフランジ部93a,93b,93c,93dは、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dの両側から外方に向けて水平をなすように突出している。
Each
支持装置113は、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを吊下げて弾性支持するものであり、複数の弾性支持部材としての油圧ダンパ114を有している。複数の油圧ダンパ114は、鉛直方向に沿って配置されているが、第1実施形態のように、それぞれ異なる取付角度に設定してもよい。基礎62は、開口部に水平方向に沿って吊り板115が固定されている。各油圧ダンパ114は、下端部がフランジ部93a,93b,93c,93dに連結され、上端部が吊り板115に連結されている。
The
そのため、蒸気は、各第1蒸気供給配管111a,111b,111c,111dを通して各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dに導入され、各第2蒸気供給配管112a,112b,112c,112dを通って高中圧タービン21に供給される。このとき、各第1蒸気供給配管111a,111b,111c,111d,112a,112b,112c,112dが加熱され、長手方向に伸長し、蒸気組合せ弁51(51a,51b,51c,51d)に応力として作用する。ここで、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dは、支持装置113を構成する複数の油圧ダンパ114により鉛直方向や水平方向に対して弾性支持されていることから、蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dに作用する応力が各油圧ダンパ114により吸収されて緩和される。
Therefore, steam is introduced into each
このように第2実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、複数の蒸気供給配管111a,111b,111c,111d,112a,112b,112c,112dに設けられて高中圧タービン21の軸心方向における低圧タービン22,23と反対側に並設される複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dと、各蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを弾性支持する複数の油圧ダンパ114からなる支持装置113とを設けている。
As described above, in the steam turbine plant of the second embodiment, the low pressure in the axial direction of the high and
従って、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを高中圧タービン21側に幅方向に沿って並設することで、フロア61に対して蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを設置するための床面積を縮小することで、装置やタービン建屋を小型化することができると共に、製造コストを低減することができる。また、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを支持装置113により弾性支持することで、蒸気供給配管111a,111b,111c,111d,112a,112b,112c,112dの熱応力を吸収して緩和することができ、装置の信頼性や耐久性を向上することができる。
Therefore, the
なお、上述した実施形態では、蒸気組合せ弁51を4個の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dから構成したが、その数に限定されるものではない。また、第1実施形態では、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを鉛直方向に沿って並設したが、この並設方向は一直線状に限るものではなく、水平方向にずらして配置してもよい。更に、第2実施形態では、複数の蒸気組合せ弁51a,51b,51c,51dを高中圧タービン21の幅方向に並設したが、この並設方向も一直線状に限るものではなく、水平方向にずらして配置してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、弾性支持部材を油圧ダンパ94,95,96,97,114としたが、これに限定されるものではなく、空気ダンパ、金属製または樹脂製ばね、ゴム部材などを適用してもよい。
In the above-described embodiment, the elastic support member is the
また、上述した実施形態では、本発明の蒸気タービンプラントを、原子力発電プラントに適用して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、火力発電プラントなどに適用することもできる。 Moreover, although the steam turbine plant of this invention was applied and demonstrated to the nuclear power plant in embodiment mentioned above, it is not limited to this, For example, it can also apply to a thermal power plant etc.
12 加圧水型原子炉
13 蒸気発生器
18 配管(蒸気供給配管)
19 蒸気タービン
21 高中圧タービン
22,23 低圧タービン
24 発電機
25 高圧タービン部
26 中圧タービン部
27 高圧湿分分離加熱器
28,28a,28b 低圧湿分分離加熱器
29,30,31,31a,31b,32,32a,32b 蒸気配管
33,34 復水器
43 第1低圧給水加熱器
44 第2低圧給水加熱器
45 第3低圧給水加熱器
46 第4低圧給水加熱器
51,51a,51b,51c,51d 蒸気組合せ弁(開閉弁)
52a,52b,52c,52d,111a,111b,111c,111d 第1蒸気供給配管
53a,53b,53c,53d,112a,112b,112c,112d 第2蒸気供給配管
61 フロア
62 基礎
71 ケーシング
72 主蒸気止め弁
73 蒸気加減弁
74 連通路
75,75a,75b,75c,75d くびれ部
82,85 弁体
91,92,113 支持装置
93a,93b,93c,93d フランジ部
94,95,96,97,114 油圧ダンパ(弾性支持部材)
115 吊り板
C 軸心方向
12
DESCRIPTION OF
52a, 52b, 52c, 52d, 111a, 111b, 111c, 111d first
115 Suspension plate C Axial direction
Claims (8)
前記高圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンと、
前記高圧タービンに蒸気を供給する複数の蒸気供給配管と、
前記複数の蒸気供給配管に設けられて鉛直方向に沿って並設される複数の開閉弁と、
前記複数の開閉弁を弾性支持する複数の弾性支持部材からなる支持装置と、
を有することを特徴とする蒸気タービンプラント。 A high-pressure turbine,
A low pressure turbine disposed coaxially with the high pressure turbine;
A plurality of steam supply pipes for supplying steam to the high-pressure turbine;
A plurality of on-off valves provided in the plurality of steam supply pipes and juxtaposed along the vertical direction;
A support device comprising a plurality of elastic support members that elastically support the plurality of on-off valves;
A steam turbine plant characterized by comprising:
前記高圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンと、
前記高圧タービンに蒸気を供給する複数の蒸気供給配管と、
前記複数の蒸気供給配管に設けられて前記高圧タービンの軸心方向における前記低圧タービンと反対側に並設される複数の開閉弁と、
前記複数の開閉弁を弾性支持する複数の弾性支持部材からなる支持装置と、
を有することを特徴とする蒸気タービンプラント。 A high-pressure turbine,
A low pressure turbine disposed coaxially with the high pressure turbine;
A plurality of steam supply pipes for supplying steam to the high-pressure turbine;
A plurality of on-off valves provided on the opposite side of the low-pressure turbine in the axial direction of the high-pressure turbine provided in the plurality of steam supply pipes;
A support device comprising a plurality of elastic support members that elastically support the plurality of on-off valves;
A steam turbine plant characterized by comprising:
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