JP2023173330A - 蒸気弁装置およびそれを備えた発電プラント - Google Patents

Abstract

【課題】全閉状態の止め弁の弁体に対して、弁体を閉める方向に力が作用する場合であっても、止め弁を容易に全開状態にする。【解決手段】本実施形態の蒸気弁装置が備える止め弁部において、親弁体は、弁棒に摺動可能に設けられ、全閉状態であるときに弁座部に接触する。子弁体は、弁棒に固定されており、全閉状態であるときに親弁体に接触する。止め弁部は、親弁体が全閉状態であるときに子弁体が開き始め、子弁体が全開状態になったときに親弁体が開き始めるように構成されている。弁棒は、連通路を含む。連通路は、親弁体が全閉状態であるときに子弁体が開けられた際に、弁箱内部空間において弁座部よりも弁箱出口の側に位置する空間と、弁箱内部空間において弁座部よりも弁箱入口の側に位置する空間との間を連通させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、蒸気弁装置およびそれを備えた発電プラントに関する。

図６は、関連技術にかかる蒸気タービン発電プラント１００を模式的に示す図である。

蒸気タービン発電プラント１００は、コンバインドサイクル発電システムの一部であって、図６に示すように、排熱回収ボイラ１１０と蒸気タービン１４０とを備え、排熱回収ボイラ１１０で生成された蒸気が作動媒体として蒸気タービン１４０に供給されるように構成されている。

ここでは、排熱回収ボイラ１１０は、過熱器１１１（蒸気発生器）と再熱器１１２とを含み、ガスタービン（図示省略）から排出された排ガスの熱を用いて、過熱器１１１および再熱器１１２が加熱を行うように構成されている。また、蒸気タービン１４０は、高圧タービン１４１と中圧タービン１４２と低圧タービン１４３とを含む。

図６に示すように、蒸気タービン発電プラント１００においては、過熱器１１１で加熱された蒸気が主蒸気管Ｐ１０を介して高圧タービン１４１に作動媒体として導入され、高圧タービン１４１において仕事を行う。主蒸気管Ｐ１０には、蒸気弁装置Ｖ１０が設置されている。蒸気弁装置Ｖ１０は、蒸気加減弁部Ｖ１０２と主蒸気止め弁部Ｖ１０１とを含む。主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、主に、高圧タービン１４１に作動媒体として導入する蒸気の流れを非常時に止める止め弁部として機能する。蒸気加減弁部Ｖ１０２は、主に、高圧タービン１４１に作動媒体として導入する蒸気の流量を調整する加減弁部として機能する。蒸気弁装置Ｖ１０は、例えば、蒸気加減弁部Ｖ１０２と主蒸気止め弁部Ｖ１０１とを組み合わせた組み合わせ弁である。

高圧タービン１４１から排出された蒸気は、逆止弁Ｖ１１が設置された低温再熱蒸気管Ｐ１１を経由して、再熱器１１２に供給され、再熱器１１２において再度加熱される。

再熱器１１２で加熱された蒸気は、高温再熱蒸気管Ｐ１２を介して、中圧タービン１４２に作動媒体として導入され、中圧タービン１４２において仕事を行う。高温再熱蒸気管Ｐ１２には、蒸気弁装置Ｖ１２が設置されている。蒸気弁装置Ｖ１２は、インターセプト弁部Ｖ１２２（再熱蒸気加減弁）と再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１とを含む。再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１は、主に、中圧タービン１４２に作動媒体として導入する蒸気の流れを非常時に止める止め弁部として機能する。インターセプト弁部Ｖ１２２は、主に、中圧タービン１４２に作動媒体として導入する蒸気の流量を調整する加減弁部として機能する。蒸気弁装置Ｖ１２は、インターセプト弁部Ｖ１２２と再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１とを組み合わせた組み合わせ弁である。

中圧タービン１４２から排出された蒸気は、クロスオーバ管Ｐ１３を介して、低圧タービン１４３に作動媒体として導入され、低圧タービン１４３において仕事を行う。そして、低圧タービン１４３から排出された蒸気は、復水器１５０で凝縮される。復水器１５０で凝縮された水（復水）は、給水ポンプ１５１において昇圧される。給水ポンプ１５１で昇圧された水（給水）は、過熱器１１１に戻される。

蒸気タービン発電プラント１００では、高圧タービン１４１と中圧タービン１４２と低圧タービン１４３との間においてタービンロータが連結されており、蒸気の仕事によってタービンロータが回転する。そして、そのタービンロータの回転によって発電機（図示省略）が駆動し、発電が行われる。

上記の蒸気タービン発電プラント１００では、蒸気タービン１４０の起動前に、排熱回収ボイラ１１０を単独で運転できるように、高圧タービンバイパス管ＢＰ１および低圧タービンバイパス管ＢＰ２が更に設けられている。

高圧タービンバイパス管ＢＰ１は、主蒸気管Ｐ１０において蒸気弁装置Ｖ１０よりも上流側に位置する部分に一端が接続され、低温再熱蒸気管Ｐ１１において逆止弁Ｖ１１よりも下流側に位置する部分に他端が接続されている。高圧タービンバイパス管ＢＰ１には、高圧タービンバイパス弁ＢＶ１が設置されている。高圧タービンバイパス弁ＢＶ１は、例えば、蒸気タービン１４０の起動時に、過熱器１１１から高圧タービン１４１へ供給される蒸気（主蒸気）の圧力を制御するために用いられる。

低圧タービンバイパス管ＢＰ２は、高温再熱蒸気管Ｐ１２において蒸気弁装置Ｖ１２よりも上流側に位置する部分に一端が接続され、他端が復水器１５０に接続されている。低圧タービンバイパス管ＢＰ２には、低圧タービンバイパス弁ＢＶ２が設置されている。低圧タービンバイパス弁ＢＶ２は、例えば、蒸気タービン１４０の起動時に、再熱器１１２から中圧タービン１４２へ供給される蒸気（再熱蒸気）の圧力を制御するために用いられる。

蒸気タービン１４０の起動前に排熱回収ボイラ１１０を単独で運転させる際には、タービンバイパス運転が実行される。タービンバイパス運転では、主蒸気止め弁部Ｖ１０１および再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１が全閉状態にされる。これにより、タービンバイパス運転において、排熱回収ボイラ１１０で生じた蒸気は、蒸気タービン１４０に導入されずに蒸気タービン１４０を迂回し、高圧タービンバイパス管ＢＰ１および低圧タービンバイパス管ＢＰ２を流れて循環する。

上記のタービンバイパス運転が実行されているときには、主蒸気止め弁部Ｖ１０１の弁体には、主蒸気管Ｐ１０の蒸気圧力が作用する。また、再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１の弁体には、高温再熱蒸気管Ｐ１２の蒸気圧力が作用する。

タービンバイパス運転の実施後に蒸気タービン１４０の起動を行う際には、主蒸気止め弁部Ｖ１０１および再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１を全閉状態から全開状態にするタービンリセット作動が行われる。このとき、タービンバイパス運転の際に主蒸気止め弁部Ｖ１０１の弁体および再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１の弁体に圧力が作用しているために、タービンリセット作動を的確に行うことが困難な場合がある。

タービンリセット作動を的確に行うために、さまざまな技術が提案されている。例えば、主蒸気止め弁部Ｖ１０１および再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１等の止め弁の弁体として親弁と子弁とを弁棒に設け、子弁を開けたときに蒸気が流れる貫通孔を親弁に形成することが提案されている。この場合、親弁よりも先に子弁を開けることで、親弁を閉める方向に作用する力が低減するため、親弁を容易に開けることができる。

実開昭６０－１９５９０６号公報 特開２０２０－１０６１２０号公報 特開２０１７－２０７１７４号公報 特開２００６－３２９０７３号公報 特開２００９－０４１５８８号公報 特開平６－１７３６１１号公報 特開昭５７－１２２１０４号公報

しかしながら、上記のように、子弁を開けたときに蒸気が流れる貫通孔を親弁に形成したときには、その貫通孔を閉じるために子弁の口径を大きくする必要がある。このため、例えば、蒸気タービン１４０の起動時に蒸気の圧力が変動したときには、子弁を閉める方向に作用する力が、子弁を開ける方向に作用する力よりも著しく大きくなる場合がある。つまり、両者の力がアンバランスになる。その結果、子弁を開けることが容易でなく、それに伴って親弁も開けることも困難になる場合がある。

上記のような事情により、全閉状態の止め弁の弁体に対して、弁体を閉める方向に力が作用する場合には、止め弁を全開状態にすることが容易でない場合がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、全閉状態の止め弁の弁体に対して、弁体を閉める方向に力が作用する場合であっても、止め弁を容易に全開状態にすることができる蒸気弁装置およびそれを備えた発電プラントを提供することである。

実施形態の蒸気弁装置は、止め弁部を備える蒸気弁装置であって、弁箱と弁座部とを有する。弁箱は、蒸気が弁箱入口から弁箱内部空間を介して弁箱出口に流れるように構成されている。弁座部は、弁箱内部空間に設けられている。止め弁部は、弁棒と親弁体と子弁体とを有する。親弁体は、弁箱内部空間において弁棒に摺動可能に設けられ、全閉状態であるときに弁座部に接触する。子弁体は、弁箱内部空間において弁棒に固定されており、全閉状態であるときに親弁体に接触する。止め弁部は、親弁体が全閉状態であるときに子弁体が開き始め、子弁体が全開状態になったときに親弁体が開き始めるように構成されている。弁棒は、連通路を含む。連通路は、親弁体が全閉状態であるときに子弁体が開けられた際に、弁箱内部空間において弁座部よりも弁箱出口の側に位置する空間と、弁箱内部空間において弁座部よりも弁箱入口の側に位置する空間との間を連通させるために設けられている。

図１は、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０を模式的に示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である（親弁体５２，子弁体５３、主弁体７２、および、副弁体７３の全てが全閉状態）。 図３Ａは、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である（子弁体５３：全開状態、親弁体５２，主弁体７２，副弁体７３：全閉状態）。 図３Ｂは、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である（親弁体５２，子弁体５３：全開状態、主弁体７２，副弁体７３：全閉状態）。 図３Ｃは、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である（親弁体５２，子弁体５３，副弁体７３：全開状態、主弁体７２：全閉状態）。 図３Ｄは、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である（親弁体５２，子弁体５３，主弁体７２，副弁体７３：全開状態）。 図４Ａは、第２実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０を模式的に示す断面図である。 図４Ｂは、第２実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である。 図５Ａは、第３実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０を模式的に示す断面図である。 図５Ｂは、第３実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である。 図６は、関連技術にかかる蒸気タービン発電プラント１００を模式的に示す図である。

＜第１実施形態＞
［Ａ］蒸気弁装置Ｖ１０の構成
図１は、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である。

図２は、図１中の領域Ａについて拡大して図示している。図１および図２において、縦方向は、鉛直方向ｚであり、横方向は、第１水平方向ｘであり、紙面に直交する方向は、第１水平方向ｘおよび鉛直方向ｚに直交する第２水平方向ｙである。図１および図２においては、鉛直方向ｚと第１水平方向ｘとで規定される鉛直面（ｘｚ面）の断面について示している。

図１および図２に示すように、本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０は、弁箱３０を備え、主蒸気止め弁部Ｖ１０１と蒸気加減弁部Ｖ１０２とが弁箱３０に一体的に組み合わせた「組み合わせ弁」であって、蒸気タービン発電プラント１００（図６参照）に設けられている。図示を省略しているが、蒸気タービン発電プラント１００（図６参照）において、インターセプト弁部Ｖ１２２（再熱蒸気加減弁）と再熱蒸気止め弁部Ｖ１２１とを含む蒸気弁装置Ｖ１２も、蒸気弁装置Ｖ１０と同様に構成されている。

蒸気弁装置Ｖ１０を構成する各部について順次説明する。

［Ａ－１］弁箱３０
弁箱３０は、弁箱本体部３１と弁蓋３２とを有する。

［Ａ－１－１］弁箱本体部３１
弁箱本体部３１は、弁箱内部空間ＳＰ３０（蒸気室）が内部に設けられている。弁箱本体部３１は、蒸気が弁箱入口Ｋ３０１から弁箱内部空間ＳＰ３０を介して弁箱出口Ｋ３０２に流れるように構成されている。

ここでは、弁箱入口Ｋ３０１は、弁箱本体部３１において、第１水平方向ｘの一端側に設けられている。弁箱出口Ｋ３０２は、弁箱本体部３１において、第１水平方向ｘの他端側に設けられている。また、弁箱本体部３１は、鉛直方向ｚの上端に開口Ｋ３０３が設けられている。

［Ａ－１－２］弁蓋３２
弁蓋３２は、弁箱本体部３１の開口Ｋ３０３を塞ぐように、弁箱本体部３１において鉛直方向ｚの上端に設置されている。弁蓋３２は、ボルトＢ３０で弁箱本体部３１に固定されている。

弁蓋３２は、弁蓋貫通孔Ｋ３２の内周面に傾斜面Ｓ３２がバックシートとして形成されている。弁蓋３２の傾斜面Ｓ３２は、上側ＵＳから下側ＤＳへ向かって径が大きくなるように軸方向ＬＤに対して傾斜している。

［Ａ－１－３］弁座部４０
弁箱内部空間ＳＰ３０には、弁座部４０が設けられている。弁座部４０は、弁箱内部空間ＳＰ３０において、下側ＤＳに位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１と、上側ＵＳに位置する第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２との間に介在するように設けられている。

弁座部４０は、例えば、弁箱本体部３１と一体で形成されている。この他に、弁座部４０は、溶接等によって弁箱３０に接合されていてもよく、ボルト等の取付部材（図示省略）を用いて弁箱３０に取り付けられていてもよい。

弁座部４０は、弁孔Ｆ４０を含み、上側ＵＳに位置する第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２から、下側ＤＳに位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１へ、弁孔Ｆ４０を介して、蒸気が通過するように構成されている。弁孔Ｆ４０は、水平面（ｘｙ面）に沿った断面が円形状の孔であって、孔の中心軸線ＣＬに沿った軸方向ＬＤが鉛直方向ｚと平行である。弁孔Ｆ４０の断面は、軸方向ＬＤにおいて上側ＵＳから下側ＤＳへ向かうに伴って狭くなる部分を含むように構成されている。

［Ａ－１－４］ストレーナ３３
弁箱内部空間ＳＰ３０には、ストレーナ３３が設けられている。ストレーナ３３は、弁箱内部空間ＳＰ３０のうち上側ＵＳに位置する第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２の内部において、弁蓋３２と弁座部４０との間に挟まれるように設置されている。

ストレーナ３３は、例えば、円筒形状であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。ストレーナ３３は、蒸気に混入した異物を捕捉するための孔が複数形成されている。

［Ａ－１－５］ガイド片３４
また、弁箱３０には、ガイド片３４が設けられている。ガイド片３４は、管状体であって、弁箱３０を構成する弁箱本体部３１において弁箱内部空間ＳＰ３０よりも下側ＤＳに位置する部分に形成された弁箱貫通孔Ｋ３１を貫通するように設置されている。

ここでは、ガイド片３４の内周面には、傾斜面Ｓ３４がバックシートとして形成されている。ガイド片３４の傾斜面Ｓ３４は、上側ＵＳから下側ＤＳへ向かって径が大きくなるように軸方向ＬＤに対して傾斜している。

［Ａ－１－６］弁蓋ガイド部３５
更に、弁箱３０には、弁蓋ガイド部３５（チャンバー）が設けられている。弁蓋ガイド部３５は、管状体であって、弁蓋３２の下側ＤＳに設けられている。

［Ａ－２］主蒸気止め弁部Ｖ１０１
主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、弁棒５１（止め弁弁棒）と親弁体５２（止め弁親弁体）と子弁体５３（止め弁子弁体）とを含み、蒸気の流れを止めるために、弁箱内部空間ＳＰ３０に設けられている。

主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、弁棒５１の操作によって、親弁体５２と子弁体５３とのそれぞれが開閉動作を行うように構成されている。

ここでは、主蒸気止め弁部Ｖ１０１においては、親弁体５２が全閉状態を保持したまま弁棒５１の操作によって子弁体５３が開き始め、子弁体５３が全開状態になったときに親弁体５２が開き始めて全開状態になる。主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、親弁体５２が全閉状態であると共に子弁体５３が全閉状態であるときに、主蒸気止め弁部Ｖ１０１が全閉状態になる。そして、親弁体５２が全開状態であると共に子弁体５３が全開状態であるときに、主蒸気止め弁部Ｖ１０１が全開状態になる。主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、親弁体５２が全開状態であるときの開度が、子弁体５３が全開状態であるときの開度よりも大きくなるように構成されている。

主蒸気止め弁部Ｖ１０１を構成する各部について順次説明する。

［Ａ－２－１］弁棒５１
主蒸気止め弁部Ｖ１０１において、弁棒５１は、例えば、円柱状の棒状体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。弁棒５１は、弁座部４０の弁孔Ｆ４０を貫通する部分を含むように、軸方向ＬＤのうち下側ＤＳへ親弁体５２から延在している。

弁棒５１は、弁箱本体部３１に取り付けられたガイド片３４を貫通しており、弁棒５１が軸方向ＬＤに沿って移動するようにガイド片３４が案内している。

弁棒５１は、下側ＤＳの端部が、弁箱３０の外部において止め弁駆動装置５０（油筒）に連結されており、止め弁駆動装置５０によって軸方向ＬＤに沿って移動する。止め弁駆動装置５０は、制御装置（図示省略）から出力される信号に応じて、弁棒５１を上側ＵＳと下側ＤＳとに移動することで、主蒸気止め弁部Ｖ１０１の開閉動作を行う。

本実施形態では、弁棒５１には、連通路Ｆ５１（弁棒連通路）が形成されている。連通路Ｆ５１は、連通路入口部Ｆ５１１と連通路本体Ｆ５１２と連通路出口部Ｆ５１３とを有する（図２参照）。

連通路入口部Ｆ５１１は、弁棒５１において半径方向に貫通する流路である。連通路本体Ｆ５１２は、弁棒５１において軸方向ＬＤに沿った流路であって、連通路入口部Ｆ５１１に連通するように構成されている。連通路出口部Ｆ５１３は、弁棒５１において半径方向に貫通する流路であって、連通路入口部Ｆ５１１および連通路本体Ｆ５１２よりも下側ＤＳに形成されており、連通路本体Ｆ５１２に連通するように構成されている。各部は複数でもよい。

弁棒５１は、傾斜面Ｓ５１ａと傾斜面Ｓ５１ｂとがバックシートとして外周面に形成されている。弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ａは、上側ＵＳから下側ＤＳへ向かって径が大きくなるように軸方向ＬＤに対して傾斜している。弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ｂは、上側ＵＳから下側ＤＳへ向かって径が大きくなるように軸方向ＬＤに対して傾斜している。傾斜面Ｓ５１ｂは、傾斜面Ｓ５１ａよりも上側ＵＳに位置している。傾斜面Ｓ５１ｂにおいて下側ＤＳに位置する部分の径は、傾斜面Ｓ５１ａにおいて上側ＵＳに位置する部分の径と同じである。

［Ａ－２－２］親弁体５２
親弁体５２は、例えば、中央部分が下側ＤＳへ突き出た部分を含む円板体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。

親弁体５２は、弁棒５１が挿入される挿入孔Ｋ５２を含み、弁棒５１が軸方向ＬＤに移動したときに、第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２において軸方向ＬＤに沿って移動するように構成されている。

具体的には、親弁体５２は、弁棒５１が最も下側ＤＳまで移動し、親弁体５２が弁座部４０に接触することで、全閉状態になる。これに対して、親弁体５２は、弁棒５１が最も上側ＵＳまで移動し、親弁体５２が弁座部４０から最も離れることで、全開状態になる。

親弁体５２は、弁棒５１に固定されておらず、軸方向ＬＤにおいて摺動可能に弁棒５１に連結されている。換言すると、親弁体５２が全閉状態を保持したまま、弁棒５１が軸方向ＬＤにおいて移動可能なように、親弁体５２と弁棒５１との間が連結されている。

親弁体５２は、挿入孔Ｋ５２の内周面に傾斜面Ｓ５２がバックシートとして形成されている。親弁体５２の傾斜面Ｓ５２は、上側ＵＳから下側ＤＳへ向かって径が大きくなるように軸方向ＬＤに対して傾斜している。

［Ａ－２－３］子弁体５３
子弁体５３は、弁棒５１において親弁体５２が設けられた部分よりも上側ＵＳに位置する先端部分に固定されている。ここでは、子弁体５３は、例えば、内周面に雌ネジが形成された円筒部を含むキャップであって、弁棒５１において雄ネジが形成された先端部分に取り付けられている。子弁体５３は、親弁体５２よりも小さい。

子弁体５３は、親弁体５２に接触することによって全閉状態になるように構成されている。ここでは、親弁体５２において上側ＵＳの面が子弁体５３の弁座として機能する。

具体的には、弁棒５１が上側ＵＳへ移動し、子弁体５３が親弁体５２から離れて、子弁体５３が開いたときには、第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１と第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２との間が、連通路Ｆ５１を介して、連通する。第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１と第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２との間の連通は、連通路Ｆ５１の他に、親弁体５２において弁棒５１が挿入された挿入孔Ｋ５２の内周面と、その挿入孔Ｋ５２に挿入された弁棒５１の外周面との間に介在する隙間を経由する。

弁棒５１が下側ＤＳへ移動し、子弁体５３が親弁体５２に接触して子弁体５３が全閉状態になったときには、連通路Ｆ５１が閉じて、第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１と第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２との間の連通が解除される。

［Ａ－３］蒸気加減弁部Ｖ１０２
蒸気加減弁部Ｖ１０２は、弁棒７１（加減弁弁棒）と主弁体７２（加減弁主弁体）と副弁体７３（加減弁副弁体）とを含み、蒸気の流量を調整するために設けられている。

蒸気加減弁部Ｖ１０２では、弁棒７１の操作によって、主弁体７２と副弁体７３とのそれぞれが開閉動作を行うように構成されている。

ここでは、蒸気加減弁部Ｖ１０２においては、主弁体７２が全閉状態を保持したまま弁棒７１の操作によって副弁体７３が開き始め、副弁体７３が全開状態になったときに主弁体７２が開き始めて全開状態になる。蒸気加減弁部Ｖ１０２では、主弁体７２が全閉状態であると共に副弁体７３が全閉状態であるときに、蒸気加減弁部Ｖ１０２が全閉状態になる。そして、主弁体７２が全開状態であると共に副弁体７３が全開状態であるときに、蒸気加減弁部Ｖ１０２が全開状態になる。蒸気加減弁部Ｖ１０２では、主弁体７２が全開状態であるときの開度が、副弁体７３が全開状態であるときの開度よりも大きくなるように構成されている。

蒸気加減弁部Ｖ１０２を構成する各部について順次説明する。

［Ａ－３－１］弁棒７１
蒸気加減弁部Ｖ１０２において、弁棒７１は、例えば、円柱状の棒状体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。弁棒７１は、軸方向ＬＤのうち下側ＤＳに対して反対側に位置する上側ＵＳへ延在している。

弁棒７１は、弁蓋３２に形成された弁蓋貫通孔Ｋ３２に挿入されており、上側ＵＳの端部が弁箱３０の外部において加減弁駆動装置７０（油筒）に連結されている。弁棒７１は、加減弁駆動装置７０によって、軸方向ＬＤに沿って移動する。加減弁駆動装置７０は、制御装置（図示省略）から出力される信号に応じて、弁棒７１を上側ＵＳと下側ＤＳとに移動することで、蒸気加減弁部Ｖ１０２の開閉動作を行う。

弁棒７１は、傾斜面Ｓ７１が外周面にバックシートとして形成されている。弁棒７１の傾斜面Ｓ７１は、上側ＵＳから下側ＤＳへ向かって径が大きくなるように軸方向ＬＤに対して傾斜している。

［Ａ－３－２］主弁体７２
主弁体７２は、弁箱内部空間ＳＰ３０において副弁体７３を介して弁棒７１に連結されている。

主弁体７２は、弁棒７１が軸方向ＬＤに移動したときに、第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２において軸方向ＬＤに沿って移動するように構成されている。具体的には、主弁体７２は、弁棒７１が最も下側ＤＳまで移動して、主弁体７２が弁座部４０に接触することで、全閉状態になる。主弁体７２が全閉状態になるときには、弁座部４０において親弁体５２が接触する第１接触部位Ａ１よりも外周側に位置する第２接触部位Ａ２に主弁体７２が接触する。これに対して、主弁体７２は、弁棒７１が最も上側ＵＳまで移動し、主弁体７２が弁座部４０から最も離れることで、全開状態になる。

主弁体７２は、弁棒７１に固定されておらず、軸方向ＬＤにおいて摺動可能に弁棒７１に連結されている。換言すると、主弁体７２が全閉状態を保持したまま、弁棒７１が軸方向ＬＤにおいて移動可能なように、主弁体７２と弁棒７１との間が連結されている。

本実施形態では、主弁体７２は、主弁基体部７２０と主弁円筒部７２１と主弁ガイド部７２２とを有する（図２参照）。主弁体７２において、主弁基体部７２０、主弁円筒部７２１、および、主弁ガイド部７２２は、例えば、一体で形成されている。

［Ａ－３－２－１］主弁基体部７２０
主弁基体部７２０は、円板状であって、親弁体５２よりも上側ＵＳに位置しており、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。

主弁基体部７２０は、副弁体７３が全閉状態であるときに副弁体７３が接触するように構成されている。これと共に、主弁基体部７２０は、主弁連通路Ｆ７２０が形成されている。主弁連通路Ｆ７２０は、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられており、副弁体７３が開けられたときに蒸気が流れる。

［Ａ－３－２－２］主弁円筒部７２１
主弁円筒部７２１は、円筒形状であって、主弁基体部７２０よりも下側ＤＳに位置しており、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。主弁円筒部７２１は、主弁体７２が全閉状態になるときに、弁座部４０の第２接触部位Ａ２に接触する先端部分を含む。

また、主弁円筒部７２１は、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１を内部に含む（図２参照）。第１の主弁内部空間ＳＰ７２１は、主弁連通路Ｆ７２０に連通しており、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を構成する親弁体５２および子弁体５３が、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１において軸方向ＬＤに移動する。

［Ａ－３－２－３］主弁ガイド部７２２
主弁ガイド部７２２は、円筒形状であって、主弁基体部７２０よりも上側ＵＳに位置しており、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。

主弁ガイド部７２２は、弁蓋３２の下側ＤＳに設けられた弁蓋ガイド部３５の内部において摺動するように設置されており、主弁体７２が軸方向ＬＤに沿って移動するように弁蓋ガイド部３５が案内している。

また、主弁ガイド部７２２は、第２の主弁内部空間ＳＰ７２２を内部に含む（図２参照）。第２の主弁内部空間ＳＰ７２２は、主弁連通路Ｆ７２０に連通しており、弁棒７１および副弁体７３を収容している。

［Ａ－３－３］副弁体７３
副弁体７３は、弁棒７１において下側ＤＳに位置する先端部分に設けられている。副弁体７３は、例えば、半球形状であって、弁棒７１と一体に形成されている。

副弁体７３は、主弁基体部７２０の上面に設置された副弁体キャップ部７４の内部において、軸方向ＬＤに沿って移動可能なように収容されている。

［Ａ－３－４］副弁体キャップ部７４
副弁体キャップ部７４は、例えば、ボルト（図示省略）を用いて主弁基体部７２０の上面に固定されている。

副弁体キャップ部７４は、副弁体キャップ貫通孔Ｋ７４および副弁体キャップ蒸気孔Ｆ７４が形成されている（図２参照）。副弁体キャップ貫通孔Ｋ７４は、副弁体キャップ部７４において軸方向ＬＤに貫通した孔であって、弁棒７１が貫通している。副弁体キャップ蒸気孔Ｆ７４は、副弁体キャップ部７４において半径方向に貫通した孔である。

副弁体７３は、主弁体７２の主弁基体部７２０に接触することによって全閉状態になる。ここでは、主弁基体部７２０において上側ＵＳの面が副弁体７３の弁座として機能する。

具体的には、弁棒７１が上側ＵＳへ移動し、副弁体７３が主弁体７２の主弁基体部７２０から離れて、副弁体７３が開いたときには、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と第２の主弁内部空間ＳＰ７２２との間が副弁体キャップ蒸気孔Ｆ７４および主弁連通路Ｆ７２０を介して連通する。

これに対して、弁棒７１が下側ＤＳへ移動し、副弁体７３が主弁体７２の主弁基体部７２０に接触して副弁体７３が全閉状態になったときには、主弁連通路Ｆ７２０が閉じて、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と第２の主弁内部空間ＳＰ７２２との間との間の連通が解除される。

［Ｂ］蒸気弁装置Ｖ１０の動作
本実施形態において、タービンバイパス運転の実施後に蒸気タービン１４０（図６参照）を起動するときの蒸気弁装置Ｖ１０の動作について、図２と共に図３Ａから図３Ｄを用いて説明する。

図３Ａから図３Ｄは、第１実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である。

図３Ａから図３Ｄは、図２と同様に、図１中の領域Ａについて拡大して図示している。

本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０では、まず、主蒸気止め弁部Ｖ１０１および蒸気加減弁部Ｖ１０２の両者が全閉状態である状態（図２参照）から、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を構成する子弁体５３を全開状態にする（図３Ａ参照）。そして、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を構成する親弁体５２を全開状態にする（図３Ｂ参照）。つぎに、蒸気加減弁部Ｖ１０２において、副弁体７３を全開状態にした後に、主弁体７２を全開状態にする（図３Ｃ，図３Ｄ参照）。

各動作の詳細について順次説明する。

［Ｂ－１］親弁体５２，子弁体５３、主弁体７２、および、副弁体７３の全てが全閉状態
図２では、主蒸気止め弁部Ｖ１０１において親弁体５２および子弁体５３が全閉状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において主弁体７２および副弁体７３が全閉状態である場合を示している。

具体的には、図２に示すように、主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、親弁体５２が弁座部４０に接触することで全閉状態になっており、子弁体５３が親弁体５２に接触することで全閉状態になっている。このとき、弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ａとガイド片３４の傾斜面Ｓ３４との間が離間していると共に、弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ｂと親弁体５２の傾斜面Ｓ５２との間が離間している。

図２に示すように、蒸気加減弁部Ｖ１０２では、主弁体７２が弁座部４０に接触することで全閉状態になっており、副弁体７３が主弁体７２に接触することで全閉状態になっている。このとき、副弁体７３と副弁体キャップ部７４との間が離間していると共に、弁棒７１の傾斜面Ｓ７１と弁蓋３２の傾斜面Ｓ３２との間が離間している。

［Ｂ－２］子弁体５３が全開状態で、親弁体５２と主弁体７２と副弁体７３とが全閉状態
図３Ａでは、主蒸気止め弁部Ｖ１０１において親弁体５２が全閉状態であって子弁体５３が全開状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において主弁体７２および副弁体７３が全閉状態である場合を示している。つまり、子弁体５３を全開状態にする開弁信号が止め弁駆動装置５０（図１参照）に送信された場合の状態を示している。

具体的には、図３Ａに示すように、主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、弁棒５１が上側ＵＳへ移動することで、親弁体５２が全閉状態を保持したまま、子弁体５３が親弁体５２から離間して、全開状態になる。このとき、弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ａとガイド片３４の傾斜面Ｓ３４との間は接近する。そして、弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ｂと親弁体５２の傾斜面Ｓ５２との両者は、傾斜角が互いに同じであるため、両者の間が密着した状態になる。

これにより、第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１と第１の主弁内部空間ＳＰ７２１（第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２の一部に相当）との間が連通路Ｆ５１を介して連通する。その結果、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１に滞留している高圧の蒸気が、連通路Ｆ５１を介して、第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１へ排出される。このため、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１との圧力が同じになる。

［Ｂ－３］親弁体５２と子弁体５３とが全開状態で、主弁体７２と副弁体７３とが全閉状態
図３Ｂでは、主蒸気止め弁部Ｖ１０１において親弁体５２および子弁体５３が全開状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において主弁体７２および副弁体７３が全閉状態である場合を示している。つまり、親弁体５２を全開状態にする開弁信号が止め弁駆動装置５０（図１参照）に送信された場合の状態を示している。

具体的には、図３Ｂに示すように、主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、弁棒５１が上側ＵＳへ更に移動することで、子弁体５３が全開状態を保持したまま、親弁体５２が弁座部４０から離間することで全開状態になる。このとき、弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ｂと親弁体５２の傾斜面Ｓ５２との間が密着した状態を保持している。そして、弁棒５１の傾斜面Ｓ５１ａとガイド片３４の傾斜面Ｓ３４との両者は、傾斜角が互いに同じであるため、両者の間が密着した状態になる。

上記したように、親弁体５２が全閉状態であるときに子弁体５３が全開状態になったときには、親弁体５２よりも上流側に位置する第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と、親弁体５２よりも下流側に位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１との圧力が同じになる。このため、親弁体５２を閉める方向に作用する力が低減するため、親弁体５２を全閉状態から全開状態へ容易に開けることができる。

［Ｂ－４］親弁体５２と子弁体５３と副弁体７３とが全開状態で、主弁体７２が全閉状態
図３Ｃでは、主蒸気止め弁部Ｖ１０１において親弁体５２および子弁体５３が全開状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において主弁体７２が全閉状態であって副弁体７３が全開状態である場合を示している。つまり、副弁体７３を全開状態にする流量制御信号が加減弁駆動装置７０（図１参照）に送信された場合の状態を示している。

具体的には、図３Ｃに示すように、蒸気加減弁部Ｖ１０２では、弁棒７１が上側ＵＳへ移動することで、主弁体７２が全閉状態を保持したまま、副弁体７３が主弁体７２から離間して、全開状態になる。このとき、副弁体７３は、副弁体キャップ部７４の内部において上側ＵＳに移動する。そして、副弁体７３のうち弁棒７１の外周面よりも半径方向に突き出た部分の上面が、副弁体キャップ部７４に接触する。また、これと共に、弁棒７１の傾斜面Ｓ７１と弁蓋３２の傾斜面Ｓ３２との間が接近する。

これにより、弁蓋ガイド部３５および主弁ガイド部７２２の内部に位置する第２の主弁内部空間ＳＰ７２２と、主弁円筒部７２１の内部に位置する第１の主弁内部空間ＳＰ７２１との間が、主弁連通路Ｆ７２０を介して連通する。その結果、第２の主弁内部空間ＳＰ７２２に滞留している高圧の蒸気が、主弁連通路Ｆ７２０を介して、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１へ排出される。このため、第２の主弁内部空間ＳＰ７２２と第１の主弁内部空間ＳＰ７２１との圧力が同じになる。

［Ｂ－５］親弁体５２，子弁体５３、主弁体７２、および、副弁体７３の全てが全開状態
図３Ｄでは、主蒸気止め弁部Ｖ１０１において親弁体５２および子弁体５３が全開状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において主弁体７２および副弁体７３が全開状態である場合を示している。つまり、主弁体７２を全開状態にする流量制御信号が加減弁駆動装置７０（図１参照）に送信された場合の状態を示している。

具体的には、図３Ｄに示すように、蒸気加減弁部Ｖ１０２では、弁棒７１が上側ＵＳへ更に移動することで、副弁体７３が全開状態を保持したまま、主弁体７２が弁座部４０から離間することで全開状態になる。このとき、副弁体７３と副弁体キャップ部７４との間は、密着した状態を保持する。そして、弁棒７１の傾斜面Ｓ７１と弁蓋３２の傾斜面Ｓ３２との両者は、傾斜角が互いに同じであるため、両者の間が密着した状態になる。

上記したように、主弁体７２が全閉状態であるときに副弁体７３が全開状態になったときには、第２の主弁内部空間ＳＰ７２２と第１の主弁内部空間ＳＰ７２１との圧力が同じになる。このため、主弁体７２を閉める方向に作用する力が低減するため、主弁体７２を全閉状態から全開状態へ容易に開けることができる。

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０において、主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、親弁体５２が全閉状態であるときに子弁体５３が開き始め、子弁体５３が全開状態になったときに親弁体５２が開き始めるように構成されている。子弁体５３が全開状態になったときには、連通路Ｆ５１の遮断が解除される。これにより、弁箱内部空間ＳＰ３０において弁座部４０よりも弁箱出口Ｋ３０２の側（下側ＤＳ）に位置する空間と、弁箱内部空間ＳＰ３０において弁座部４０よりも弁箱入口Ｋ３０１の側（上側ＵＳ）に位置する空間（図３Ａでは、第１の主弁内部空間ＳＰ７２１）との間が連通する。

上記の連通路Ｆ５１と同様な機能を有する連通路を親弁体５２に形成した場合、その親弁体５２に形成された連通路の開放と遮断とを行うためには、子弁体５３の口径が大きくなる。しかしながら、本実施形態では、連通路Ｆ５１は、弁棒５１に形成されている。このため、本実施形態では、子弁体５３の口径を弁棒５１の径に近づけることができるので、子弁体５３の口径を小さくすることができる。その結果、子弁体５３を閉める方向へ作用する力を低減可能であるので、子弁体５３を容易に全開状態にすることができる。

そして、子弁体５３を全開状態にした後には、親弁体５２を閉める方向に作用する力を低減することができるので、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を容易に全閉状態から全開状態にすることができる。つまり、本実施形態では、タービンバイパス運転を行った場合のように、全閉状態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１において弁体（親弁体５２および子弁体５３）を閉める方向へ力が作用する場合であっても、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を全閉状態から全開状態にするタービンリセット作動を的確に実行することができる。

［Ｆ］変形例
上記した実施形態は、一例であって、適宜、変形例を採用可能である。

上記実施形態では、蒸気弁装置Ｖ１０は、主蒸気止め弁部Ｖ１０１と蒸気加減弁部Ｖ１０２とが一体的に組み合わせた「組み合わせ弁」である場合について説明したが、これに限らない。蒸気加減弁部Ｖ１０２が主蒸気止め弁部Ｖ１０１とは別体で設けられていてもよい。

＜第２実施形態＞
［Ａ］蒸気弁装置Ｖ１０の構成
図４Ａは、第２実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０を模式的に示す断面図である。図４Ｂは、第２実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である。

図４Ｂは、図４Ａ中の領域Ａについて拡大して図示している。図４Ａおよび図４Ｂにおいては、図１および図２と同様に、鉛直面（ｘｚ面）の断面について示している。

図４Ａでは、図１と同様に、主蒸気止め弁部Ｖ１０１が全閉状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２が全閉状態である場合を示している。これに対して、図４Ｂでは、図３Ｄと同様に、主蒸気止め弁部Ｖ１０１が全開状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２が全開状態である場合を示している。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、蒸気弁装置Ｖ１０は、主蒸気止め弁部Ｖ１０１と蒸気加減弁部Ｖ１０２とが一体的に組み合わせた「組み合わせ弁」である。しかし、本実施形態では、主蒸気止め弁部Ｖ１０１の一部が、第１実施形態の場合（図１、図３Ｄ参照）と異なる。この点、および、関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態と同様である。このため、重複する事項については、適宜、説明を省略する。

本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、弁棒５１ｂと弁体５２ｂ（止め弁弁体）とを含み、弁棒５１ｂの操作によって、弁体５２ｂが開閉動作を行うように構成されている。

［Ａ－１］弁棒５１ｂ
主蒸気止め弁部Ｖ１０１において、弁棒５１ｂは、例えば、円柱状の棒状体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。弁棒５１ｂは、弁座部４０の弁孔Ｆ４０を貫通する部分を含むように、弁体５２ｂから下側ＤＳへ延在している。

弁棒５１ｂには、連通路Ｆ５１ｂ（弁棒連通路）が形成されている。連通路Ｆ５１ｂは、弁箱内部空間ＳＰ３０において弁座部４０よりも弁箱出口Ｋ３０２の側（下側ＤＳ）に位置する空間と、弁箱内部空間ＳＰ３０において弁座部４０よりも弁箱入口Ｋ３０１の側（上側ＵＳ）に位置する空間との間を連通させるように構成されている。

ここでは、連通路Ｆ５１ｂは、連通路本体Ｆ５１２ｂと連通路出口部Ｆ５１３ｂとを有する（図４Ｂ参照）。連通路本体Ｆ５１２ｂは、弁棒５１において軸方向ＬＤに沿った流路であって、上端が弁棒５１ｂの外部に連通するように構成されている。連通路出口部Ｆ５１３ｂは、弁棒５１において半径方向に貫通する流路であって、連通路本体Ｆ５１２ｂよりも下側ＤＳに形成されており、連通路本体Ｆ５１２ｂに連通するように構成されている。

本実施形態では、連通路Ｆ５１ｂは、連通路Ｆ５１ｂを閉じるための閉止プラグ５５が着脱自在に設けられている（図４Ａ参照）。具体的には、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５１ｂを構成する連通路本体Ｆ５１２ｂの上端部に取り付けられる。例えば、連通路本体Ｆ５１２ｂの上端部に設けられた雌ネジ部に、閉止プラグ５５に設けられた雄ネジ部が挿入されることで、閉止プラグ５５が連通路Ｆ５１ｂに取り付けられる。

閉止プラグ５５は、蒸気タービン発電プラント１００の建設時に水圧試験を実行する際には、漏洩が生ずることを防止するために、連通路Ｆ５１ｂに取り付けられる。これに対して、水圧試験を実行する場合以外は、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５１ｂから取り除かれる。

［Ａ－２］弁体５２ｂ
弁体５２ｂは、例えば、中央部分が下側ＤＳへ突き出た部分を含む円板体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。

弁体５２ｂは、挿入孔Ｋ５２（図４Ｂ参照）に弁棒５１ｂが挿入されることで弁棒５１ｂに固定されている。弁体５２ｂは、ナット５４を用いて、弁棒５１ｂに固定されている。

弁体５２ｂは、弁棒５１ｂが軸方向ＬＤに移動したときに、第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２において軸方向ＬＤに沿って移動する。具体的には、弁体５２ｂは、弁棒５１ｂが最も下側ＤＳまで移動し、弁体５２ｂが弁座部４０に接触することで、全閉状態になる。これに対して、弁体５２ｂは、弁棒５１ｂが最も上側ＵＳまで移動し、弁体５２ｂが弁座部４０から最も離れることで、全開状態になる。

［Ｂ］蒸気弁装置Ｖ１０の動作
本実施形態において、タービンバイパス運転の実施後に蒸気タービン１４０（図６参照）を起動するときの蒸気弁装置Ｖ１０の動作について説明する。

本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０では、まず、主蒸気止め弁部Ｖ１０１および蒸気加減弁部Ｖ１０２の両者が全閉状態である状態（図４Ａ参照）から、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を全開状態にする。このとき、主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、弁棒５１が上側ＵＳへ移動することで、弁体５２ｂが弁座部４０から離間して全開状態になる。

蒸気タービン１４０（図６参照）を起動する際には、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５１ｂから取り除かれた状態である。これにより、本実施形態では、弁体５２ｂよりも上流側に位置する第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と、弁体５２ｂよりも下流側に位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１との圧力が同じになる。このため、弁体５２ｂを閉める方向に作用する力が低減するため、弁体５２ｂを容易に開けることができる。

そして、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を全開状態にした後には、第１実施形態の場合と同様に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において、副弁体７３を全開状態にした後に、主弁体７２を全開状態にする（図４Ｂ参照）。

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０において、主蒸気止め弁部Ｖ１０１の弁棒５１ｂには、連通路Ｆ５１ｂが形成され、連通路Ｆ５１ｂには、閉止プラグ５５が着脱自在に設けられている。上記したように、蒸気タービン１４０（図６参照）を起動する際には、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５１ｂから取り除かれるため、弁体５２ｂよりも上流側に位置する第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と、弁体５２ｂよりも下流側に位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１との圧力が同じになる。その結果、弁体５２ｂを閉める方向に作用する力が低減し、弁体５２ｂを容易に開けることができる。つまり、本実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、タービンリセット作動を的確に実行することができる。

第１実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１では子弁体５３を開ける動作によって上記効果を得ているが、本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、閉止プラグ５５を取り除くことで上記効果を得ている。このため、本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、第１実施形態よりも簡便な構成で上記効果を得ることができるので、第１実施形態よりも安価である。

また、本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、弁体５２ｂが弁棒５１ｂに固定されているため、弁体５２ｂと弁棒５１ｂとの間からリークが生じにくい。

＜第３実施形態＞
［Ａ］蒸気弁装置Ｖ１０の構成
図５Ａは、第３実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０を模式的に示す断面図である。図５Ｂは、第３実施形態に係る蒸気弁装置Ｖ１０の一部を拡大して示す断面図である。

図５Ｂは、図５Ａ中の領域Ａについて拡大して図示している。図５Ａおよび図５Ｂにおいては、図４Ａおよび図４Ｂと同様に、鉛直面（ｘｚ面）の断面について示している。

図５Ａでは、図４Ａと同様に、主蒸気止め弁部Ｖ１０１が全閉状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２が全閉状態である場合を示している。これに対して、図５Ｂでは、図４Ｂと同様に、主蒸気止め弁部Ｖ１０１が全開状態であると共に、蒸気加減弁部Ｖ１０２が全開状態である場合を示している。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、蒸気弁装置Ｖ１０は、主蒸気止め弁部Ｖ１０１と蒸気加減弁部Ｖ１０２とが一体的に組み合わせた「組み合わせ弁」である。しかし、本実施形態では、主蒸気止め弁部Ｖ１０１の一部が、第２実施形態の場合（図４Ａ、図４Ｂ参照）と異なる。この点、および、関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態と同様である。このため、重複する事項については、適宜、説明を省略する。

本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、弁棒５１ｃと弁体５２ｃ（止め弁弁体）とを含み、弁棒５１ｃの操作によって、弁体５２ｃが開閉動作を行うように構成されている。

［Ａ－１］弁棒５１ｃ
主蒸気止め弁部Ｖ１０１において、弁棒５１ｃは、例えば、円柱状の棒状体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。弁棒５１ｃは、弁座部４０の弁孔Ｆ４０を貫通する部分を含むように、弁体５２ｃから下側ＤＳへ延在している。

［Ａ－２］弁体５２ｃ
弁体５２ｃは、例えば、中央部分が下側ＤＳへ突き出た部分を含む円板体であって、弁座部４０の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。

弁体５２ｃは、挿入孔Ｋ５２（図５Ｂ参照）に弁棒５１ｃが挿入されることで弁棒５１ｃに固定されている。弁体５２ｃは、ナット５４を用いて、弁棒５１ｃに固定されている。

弁体５２ｃは、弁棒５１ｃが軸方向ＬＤに移動したときに、第２の弁箱内部空間部ＳＰ３２において軸方向ＬＤに沿って移動する。具体的には、弁体５２ｃは、弁棒５１ｃが最も下側ＤＳまで移動し、弁体５２ｃが弁座部４０に接触することで、全閉状態になる。これに対して、弁体５２ｃは、弁棒５１ｃが最も上側ＵＳまで移動し、弁体５２ｃが弁座部４０から最も離れることで、全開状態になる。

弁体５２ｃには、連通路Ｆ５２ｃ（弁体連通路）が形成されている。連通路Ｆ５２ｃは、弁体５２ｃにおいて軸方向ＬＤに沿った流路である。連通路Ｆ５２ｃは、弁箱内部空間ＳＰ３０において弁座部４０よりも弁箱出口Ｋ３０２の側（下側ＤＳ）に位置する空間と、弁箱内部空間ＳＰ３０において弁座部４０よりも弁箱入口Ｋ３０１の側（上側ＵＳ）に位置する空間との間を連通させるように構成されている。

本実施形態では、連通路Ｆ５２ｃは、連通路Ｆ５２ｃを閉じるための閉止プラグ５５が着脱自在に設けられている（図５Ａ参照）。具体的には、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５２ｃの上端部に取り付けられる。例えば、連通路Ｆ５２ｃの上端部に設けられた雌ネジ部に、閉止プラグ５５に設けられた雄ネジ部が挿入されることで、閉止プラグ５５が連通路Ｆ５２ｃに取り付けられる。

閉止プラグ５５は、蒸気タービン発電プラント１００の建設時に水圧試験を実行する際には、漏洩が生ずることを防止するために、連通路Ｆ５２ｃに取り付けられる。これに対して、水圧試験を実行する場合以外は、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５２ｃから取り除かれる。

［Ｂ］蒸気弁装置Ｖ１０の動作
本実施形態において、タービンバイパス運転の実施後に蒸気タービン１４０（図６参照）を起動するときの蒸気弁装置Ｖ１０の動作について説明する。

本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０では、まず、主蒸気止め弁部Ｖ１０１および蒸気加減弁部Ｖ１０２の両者が全閉状態である状態（図５Ａ参照）から、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を全開状態にする。このとき、主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、弁棒５１ｃが上側ＵＳへ移動することで、弁体５２ｃが弁座部４０から離間して全開状態になる。

蒸気タービン１４０（図６参照）を起動する際には、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５２ｃから取り除かれた状態である。これにより、本実施形態では、弁体５２ｃよりも上流側に位置する第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と、弁体５２ｃよりも下流側に位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１との圧力が同じになる。このため、弁体５２ｃを閉める方向に作用する力が低減するため、弁体５２ｃを容易に開けることができる。

そして、主蒸気止め弁部Ｖ１０１を全開状態にした後には、第１実施形態の場合と同様に、蒸気加減弁部Ｖ１０２において、副弁体７３を全開状態にした後に、主弁体７２を全開状態にする（図５Ｂ参照）。

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の蒸気弁装置Ｖ１０において、主蒸気止め弁部Ｖ１０１の弁体５２ｃには、連通路Ｆ５２ｃが形成され、連通路Ｆ５２ｃには、閉止プラグ５５が着脱自在に設けられている。上記したように、蒸気タービン１４０（図６参照）を起動する際には、閉止プラグ５５は、連通路Ｆ５２ｃから取り除かれるため、弁体５２ｃよりも上流側に位置する第１の主弁内部空間ＳＰ７２１と、弁体５２ｃよりも下流側に位置する第１の弁箱内部空間部ＳＰ３１との圧力が同じになる。その結果、本実施形態では、弁体５２ｃを閉める方向に作用する力が低減し、弁体５２ｃを容易に開けることができる。つまり、本実施形態では、第２実施形態の場合と同様に、タービンリセット作動を的確に実行することができる。

本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、第２実施形態の場合と同様に、閉止プラグ５５を取り除くことで上記効果を得ている。このため、本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１は、第２実施形態の場合と同様に、簡便な構成で上記効果を得ることができるので、第１実施形態よりも安価である。

また、本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、第２実施形態の場合と同様に、弁体５２ｃが弁棒５１ｃに固定されているため、弁体５２ｃと弁棒５１ｃとの間からリークが生じにくい。

この他に、本実施形態の主蒸気止め弁部Ｖ１０１では、弁棒５１ｃでなく、弁体５２ｃに連通路Ｆ５２ｃを形成している。このため、連通路Ｆ５２ｃの形成を容易に行うことができる。

＜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。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。

３０：弁箱、３１：弁箱本体部、３２：弁蓋、３３：ストレーナ、３４：ガイド片、３５：弁蓋ガイド部、４０：弁座部、５０：止め弁駆動装置、５１：弁棒、５１ｂ：弁棒、５１ｃ：弁棒、５２：親弁体、５２ｂ：弁体、５２ｃ：弁体、５３：子弁体、５４：ナット、５５：閉止プラグ、７０：加減弁駆動装置、７１：弁棒、７２：主弁体、７３：副弁体、７４：副弁体キャップ部、１００：蒸気タービン発電プラント、１１０：排熱回収ボイラ、１１１：過熱器、１１２：再熱器、１４０：蒸気タービン、１４１：高圧タービン、１４２：中圧タービン、１４３：低圧タービン、１５０：復水器、１５１：給水ポンプ、７２０：主弁基体部、７２１：主弁円筒部、７２２：主弁ガイド部、Ａ１：第１接触部位、Ａ２：第２接触部位、Ｂ３０：ボルト、ＢＰ１：高圧タービンバイパス管、ＢＰ２：低圧タービンバイパス管、ＢＶ１：高圧タービンバイパス弁、ＢＶ２：低圧タービンバイパス弁、ＣＬ：中心軸線、ＤＳ：下側、Ｆ４０：弁孔、Ｆ５１：連通路、Ｆ５１１：連通路入口部、Ｆ５１２：連通路本体、Ｆ５１２ｂ：連通路本体、Ｆ５１３：連通路出口部、Ｆ５１３ｂ：連通路出口部、Ｆ５１ｂ：連通路、Ｆ５２ｃ：連通路、Ｆ７２０：主弁連通路、Ｆ７４：副弁体キャップ蒸気孔、Ｋ３０１：弁箱入口、Ｋ３０２：弁箱出口、Ｋ３０３：開口、Ｋ３１：弁箱貫通孔、Ｋ３２：弁蓋貫通孔、Ｋ５２：挿入孔、Ｋ７４：副弁体キャップ貫通孔、ＬＤ：軸方向、Ｐ１０：主蒸気管、Ｐ１１：低温再熱蒸気管、Ｐ１２：高温再熱蒸気管、Ｐ１３：クロスオーバ管、Ｓ３２：傾斜面、Ｓ３４：傾斜面、Ｓ５１ａ：傾斜面、Ｓ５１ｂ：傾斜面、Ｓ５２：傾斜面、Ｓ７１：傾斜面、ＳＰ３０：弁箱内部空間、ＳＰ３１：第１の弁箱内部空間部、ＳＰ３２：第２の弁箱内部空間部、ＳＰ７２１：第１の主弁内部空間、ＳＰ７２２：第２の主弁内部空間、ＵＳ：上側、Ｖ１０：蒸気弁装置、Ｖ１０１：主蒸気止め弁部、Ｖ１０２：蒸気加減弁部、Ｖ１１：逆止弁、Ｖ１２：蒸気弁装置、Ｖ１２１：再熱蒸気止め弁部、Ｖ１２２：インターセプト弁部

Claims (5)

1. 止め弁部
   を備える
   蒸気弁装置であって、
   蒸気が弁箱入口から弁箱内部空間を介して弁箱出口に流れるように構成されている弁箱と、
   前記弁箱内部空間に設けられている弁座部と
   を有し、
   前記止め弁部は、
   弁棒と、
   前記弁箱内部空間において前記弁棒に摺動可能に設けられ、全閉状態であるときに前記弁座部に接触する親弁体と、
   前記弁箱内部空間において前記弁棒に固定されており、全閉状態であるときに前記親弁体に接触する子弁体と
   を有し、前記親弁体が全閉状態であるときに前記子弁体が開き始め、前記子弁体が全開状態になったときに前記親弁体が開き始めるように構成されており、
   前記弁棒は、
   前記親弁体が全閉状態であるときに前記子弁体が開けられた際に、前記弁箱内部空間において前記弁座部よりも前記弁箱出口の側に位置する空間と、前記弁箱内部空間において前記弁座部よりも前記弁箱入口の側に位置する空間との間を連通させるための連通路
   を含む、
   蒸気弁装置。
2. 前記止め弁部よりも上流側に設けられた加減弁部
   を更に備える、
   請求項１に記載の蒸気弁装置。
3. 止め弁部と、
   前記止め弁部よりも上流側に設けられた加減弁部と
   を備える
   蒸気弁装置であって、
   蒸気が弁箱入口から弁箱内部空間を介して弁箱出口に流れるように構成されている弁箱と、
   前記弁箱内部空間に設けられている弁座部と
   を有し、
   前記止め弁部は、
   弁棒と、
   前記弁箱内部空間において前記弁棒に固定され、全閉状態であるときに前記弁座部に接触する弁体と
   を有し、
   前記弁棒は、
   前記止め弁部が全閉状態であるときに、前記弁箱内部空間において前記弁座部よりも前記弁箱出口の側に位置する空間と、前記弁箱内部空間において前記弁座部よりも前記弁箱入口の側に位置する空間との間を連通させるための連通路
   を含み、
   前記連通路は、前記連通路を閉じるための閉止プラグが着脱自在に設けられている、
   蒸気弁装置。
4. 止め弁部と、
   前記止め弁部よりも上流側に設けられた加減弁部と
   を備える
   蒸気弁装置であって、
   蒸気が弁箱入口から弁箱内部空間を介して弁箱出口に流れるように構成されている弁箱と、
   前記弁箱内部空間に設けられている弁座部と
   を有し、
   前記止め弁部は、
   弁棒と、
   前記弁箱内部空間において前記弁棒に固定され、全閉状態であるときに前記弁座部に接触する弁体と
   を有し、
   前記弁体は、
   前記止め弁部が全閉状態であるときに、前記弁箱内部空間において前記弁座部よりも前記弁箱出口の側に位置する空間と、前記弁箱内部空間において前記弁座部よりも前記弁箱入口の側に位置する空間との間を連通させるための連通路
   を含み、
   前記連通路は、前記連通路を閉じるための閉止プラグが着脱自在に設けられている、
   蒸気弁装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の蒸気弁装置を備える
   発電プラント。

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