JP3019678B2 - 抽気混圧蒸気タービン - Google Patents

抽気混圧蒸気タービン

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービンから抽気
する抽気蒸気の圧力を制御する抽気加減弁を備え、かつ
外部から混入蒸気がタービンに流入して仕事をする抽気
混圧蒸気タービンに関する。
【0002】
【従来の技術】抽気混圧蒸気タービンにおいては、ター
ビンから抽気する抽気蒸気を抽気加減弁により所定圧力
に制御してプロセス等に供給するとともに、外部からの
混入蒸気をタービンの翼段落の途中に流入してタービン
の蒸気入口から流入する蒸気とともに仕事をする。
【0003】この種の抽気混圧蒸気タービンとして図2
に示す系統のものが知られている。図2において、ター
ビン本体1はタービンの蒸気入口から流入した蒸気によ
り仕事をする翼段落を有し、この翼段落からの排出蒸気
から抽気する抽気室を備える高圧部2と、高圧部2の抽
気室からの排気蒸気が流入して仕事をする翼段落を有す
る低圧部3とを備え、高圧部2の蒸気入口には蒸気加減
弁4及び主蒸気止め弁5、また低圧部3の蒸気入口に
は、高圧部2の抽気室に連通する蒸気通路7に抽気加減
弁6が設けられている。なお、8は低圧部3の排気口に
接続する復水器、9はタービンに供給する蒸気を発生す
るボイラ、10はタービン本体1に接続する発電機であ
る。
【0004】主蒸気供給系11は、ボイラ9と主蒸気止
め弁5とに接続して設けられている。抽気供給系12
は、プロセス13とヘッダ14を介して高圧部3の抽気
室に接続し、抽気逆止め弁15を備えて設けられてい
る。なお、図2においては抽気供給系12は蒸気通路7
に接続して示されている。混入蒸気供給系17は、図示
しない混入蒸気供給源とタービンの低圧部3に接続し、
混入蒸気加減弁18,緊急遮断弁19,安全弁20及び
混入蒸気の異物を除去する蒸気ストレーナ21を備えて
設けられている。
【0005】このような構成により、抽気混圧蒸気ター
ビンを起動するときには主蒸気止め弁5を開にし、ボイ
ラ9からの蒸気を主蒸気供給系11を経てタービンに供
給する。タービンにおいては抽気加減弁6の開,混入蒸
気供給系17の緊急遮断弁19、及び混入蒸気加減弁1
8の閉状態で蒸気加減弁4を徐々に開くことにより、蒸
気は高圧部2,低圧部3を流れて仕事をし、復水器8に
流入して復水になり、タービンのロータを回転させ、定
格回転数まで上昇させる。ここで発電機を電力系統に並
列運転して負荷をとり、負荷運転を行なう。そして、負
荷運転において安定負荷になった時点で抽気混圧運転を
行なう。ここで抽気運転では、抽気加減弁6の制御によ
り高圧部3からの排気蒸気の圧力、すなわち高圧部2の
抽気室から抽気する抽気蒸気の圧力をプロセス13が要
求する所定圧力に制御して抽気供給系12を経てプロセ
ス13に供給し、一方、混圧運転では緊急遮断弁19を
開にして混入蒸気供給源からの混入蒸気を混入蒸気供給
系17を経て混入蒸気加減弁18により、混入蒸気量を
制御して低圧部3に供給して仕事をさせる。
【0006】このようにして、抽気混圧蒸気タービンは
蒸気加減弁4を通る蒸気により高圧部2の翼段落で、ま
た抽気した残りの蒸気により低圧部3の翼段落で、さら
に混入蒸気が低圧部3の混入箇所より下流の翼段落で仕
事をし、この仕事量に応じて発電機10から電力が発電
されるとともに、抽気加減弁6により所定圧力に制御さ
れた抽気蒸気がプロセス13に供給される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近時省エネルギーの点
から混入蒸気によりタービンを起動することが要求され
ている。この場合、抽気混圧蒸気タービンは抽気加減弁
の上流側に高圧部、下流側に低圧部4を有しているの
で、混入蒸気を混入蒸気供給系を経て低圧部に流入して
タービンを起動しても、高圧部には混入蒸気が流れな
い。このため高圧部ではロータの動翼は空回りをし、こ
の結果、翼部やケーシングの温度が上昇し、これらの強
度がこの温度に耐えられず、破損するなどの危険が生じ
るという問題がある。このため従来は、高圧部に流入す
る蒸気のみでしか起動できなかった。
【0008】本発明の目的は、混入蒸気を抽気加減弁よ
り下流のタービンの低圧部の翼段落に流してタービンを
起動しても、抽気加減弁より上流の高圧部の翼部やケー
シングの温度上昇を防ぐことができる抽気混圧蒸気ター
ビンを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば蒸気加減弁により流量制御された蒸
気が流入して仕事をする翼段落を有し、この翼段落から
の排気蒸気から抽気する抽気室を備える高圧部と、抽気
室の排気蒸気が抽気加減弁により流量制御されて流入し
て仕事をする低圧部と、高圧部の抽気室に接続してプロ
セスに抽気した抽気蒸気を供給する抽気供給系と、外部
からの混入蒸気をタービンに供給する抽気混圧蒸気ター
ビンにおいて、混入蒸気供給系を高圧部の抽気室に接続
し、さらに高圧部の蒸気入口から高圧部をバイパスし、
蒸気入口の蒸気圧力より低い圧力を有する低圧部の箇所
に接続し、バイパス弁を備えるバイパス管を設けるもの
とする。
【0010】上記の混入蒸気供給系と抽気供給系とは、
少なくとも高圧部の抽気室に同一管路で接続するものと
する。
【0011】
【作用】蒸気加減弁により流量が制御されて流入する蒸
気により仕事をする翼段落を有し、この翼段落からの排
出蒸気から抽気する抽気室を備える高圧部と、この高圧
部の抽気室からの排気蒸気が抽気加減弁により流量制御
されて流入する蒸気により仕事をする翼段落を有する低
圧部と、高圧部の抽気室に接続し、抽気加減弁により抽
気室からの排気蒸気から抽気される抽気蒸気の圧力が所
定圧力に制御されてプロセスに供給する抽気供給系と、
外部からの混入蒸気をタービンに供給する混入蒸気供給
系とを備える抽気混圧蒸気タービンにおいて、混入蒸気
供給系を高圧部の抽気室に接続し、さらに高圧部の蒸気
入口から高圧部をバイパスして高圧部の蒸気入口の蒸気
圧力より低い圧力を有する低圧部の箇所に接続し、バイ
パス弁を備えたバイパス管を設けることにより、タービ
ンの起動時混入蒸気を混入蒸気供給系を経て高圧部の抽
気室に流入させれば、混入蒸気は抽気加減弁により流量
制御されて低圧部に流入し、翼段落にて仕事をしてター
ビンのロータを回転し、起動することができる。一方、
バイパス管のバイパス弁を開にすることにより、高圧部
の抽気室に流入した混入蒸気が高圧部の翼段落を逆流し
て流れ、バイパス管を経て低圧部の方に流れるので、ロ
ータの動翼は高圧部で空回りせず、したがって翼部やケ
ーシングの温度上昇を防ぐことができる。
【0012】なお、上記の混入蒸気供給系と抽気供給系
とを高圧部の抽気室に接続する際、少なくともその接続
箇所には混入蒸気と抽気蒸気とが同じ管路で流れる同一
管路で接続した場合、タービンの起動時、まず混入蒸気
を同一管路を有する混入蒸気供給系を経て高圧部の抽気
室に供給することにより、前述と同様に混入蒸気でター
ビンの起動を行なう。なお、抽気運転は混入蒸気により
起動した後、混入蒸気の供給を停止して運転される負荷
運転時に行なわれ、抽気蒸気を同一管路部では混入蒸気
と逆向きに流して抽気供給系を経てプロセスに供給す
る。
【0013】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図1は本発明の実施例による抽気混圧蒸気タ
ービンの系統図である。なお、図1において図2の従来
例と同一部品には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。図1において従来例と異なるのは下記の通りであ
る。
【0014】混入蒸気供給系24は、図示しない混入蒸
気供給源とヘッダ14を介して蒸気通路7に接続して設
けられている。ここで混入蒸気供給系24には混入蒸気
止め弁25,安全弁20,蒸気ストレーナ21,モータ
止め弁27、及びヘッダ14の蒸気圧力を制御する圧力
制御弁28が設けられている。バイパス抽気供給系30
は混入蒸気止め弁25,安全弁20及び蒸気ストレーナ
21をバイパスして抽気逆止め弁15を備えて設けら
れ、さらにプロセス13とヘッダ14とに接続して抽気
供給系31が設けられている。
【0015】バイパス管32はタービンの高圧部2の蒸
気入口から高圧部2をバイパスして高圧部2の蒸気入口
の蒸気圧力より低い圧力の低圧部3の箇所に接続し、バ
イパス弁33を備えて設けられている。このような構成
により、モータ止め弁27,混入蒸気止め弁25並びに
バイパス管32のバイパス弁33を開にして混入蒸気を
圧力制御弁28によりその圧力を制御して、混入蒸気供
給系24を経て高圧部2の抽気室に供給する。この際、
抽気加減弁6を徐々に開にすれば混入蒸気は低圧部3に
流れて復水器8に流入する。そして、低圧部3に流入し
た混入蒸気により低圧部3の翼段落にて仕事をさせ、タ
ービンのロータを回転して定格回転数にし、発電機10
を電力系統に並列運転し、小負荷をとる。この際、高圧
部2の抽気室に蒸気通路7を経て流入した混入蒸気は、
高圧部2の翼段落を逆流して高圧部2の蒸気入口の方に
流れ、バイパス管32を経て低圧部3に流入するので、
高圧部2の動翼は空回りすることがなく、混入蒸気によ
り冷却されるので、高圧部2の翼部やケーシングには温
度上昇が生じない。
【0016】混入蒸気により上記のように小負荷をとっ
た後、主蒸気止め弁5を開にしてボイラ9からの蒸気を
主蒸気供給系11を経てタービンに供給する。そして、
蒸気加減弁4を徐々に開けて高圧部2にボイラ9からの
蒸気を流して、混入蒸気による運転から蒸気加減弁4を
流れる蒸気による運転に切換え、バイパス管32のバイ
パス弁33は閉にして負荷運転を行なう。なお、混入蒸
気供給系24の混入蒸気止め弁25は閉にする。そして
抽気可能な負荷運転になれば、抽気加減弁6を制御して
高圧部2からの排気蒸気、すなわち高圧部2の抽気室か
ら抽気する抽気蒸気をその圧力をプロセス13が要求す
る所定圧力に制御してバイパス抽気供給系30を経て開
状態のモータ止め弁27,ヘッダ14を経てプロセス1
3に供給する。
【0017】なお、本実施例では混入蒸気供給系24と
バイパス抽気供給系30とはヘッダ14と蒸気通路7と
の間の管路で、バイパス抽気供給系30のみ別系統にす
る他は同一系統にしているが、混入蒸気供給系と抽気供
給系とを別系統にしてそれぞれ高圧部2の抽気室に接続
しても同じ作用が得られ、混入蒸気によりタービンを起
動することができる。
【0018】なお、本実施例では抽気混圧蒸気タービン
に接続する被駆動機を発電機としたが、発電機に限定さ
れずにブロワ等であってもよい。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば前述の構成によりタービンの起動時、混入蒸気
を抽気加減弁により蒸気量を制御してタービンの低圧部
に流してロータを回転させて起動することができるとと
もに、混入蒸気が高圧部の抽気室から翼段落を逆流して
バイパス管を経て低圧部に流れるので、高圧部の動翼は
空回りしないので高圧部の翼部やケーシングの温度上昇
を防ぐことができる。
【0020】また、混入蒸気供給系を経る混入蒸気の蒸
気量の制御は抽気加減弁で行なわれるので、従来の混入
蒸気加減弁が不要になり、システムを簡素化することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による抽気混圧蒸気タービンの
系統図
【図2】従来の抽気混圧蒸気タービンの系統図
【符号の説明】
2 高圧部 3 低圧部 4 蒸気加減弁 6 抽気加減弁 12 抽気供給系 13 プロセス 17 混入蒸気供給系 24 混入蒸気供給系 30 バイパス抽気供給系 31 抽気供給系 32 バイパス管 33 バイパス弁

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸気加減弁により流量制御された蒸気が流
    入して仕事をする翼段落を有し、この翼段落からの排気
    蒸気から抽気する抽気室を備える高圧部と、抽気室の排
    気蒸気が抽気加減弁により流量制御されて流入して仕事
    をする翼段落を有する低圧部と、高圧部の抽気室に接続
    してプロセスに抽気した抽気蒸気を供給する抽気供給系
    と、外部からの混入蒸気をタービンに供給する混入蒸気
    供給系とを備える抽気混圧蒸気タービンにおいて、混入
    蒸気供給系を高圧部の抽気室に接続し、さらに高圧部の
    蒸気入口から高圧部をバイパスし、前記蒸気入口の蒸気
    圧力より低い圧力を有する低圧部の箇所に接続し、バイ
    パス弁を備えるバイパス管を設けたことを特徴とする抽
    気混圧蒸気タービン。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、混入蒸気供
    給系と抽気供給系とは、少なくとも高圧部の抽気室に同
    一管路で接続したことを特徴とする抽気混圧蒸気タービ
    ン。
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