JP5762222B2

JP5762222B2 - 蒸気タービン設備

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Publication number: JP5762222B2
Application number: JP2011192775A
Authority: JP
Inventors: 英司齋藤; 誠二宇藤; 和芳平岡
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-09-05
Also published as: CN103748322A; KR20140040850A; CN103748322B; KR101588145B1; WO2013035638A1; JP2013053569A

Description

本発明は、例えば、少なくとも一つのプロペラを備えた船舶に搭載される蒸気タービン設備に関するものである。

蒸気タービン設備としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。

特開平１１−９３６１１号公報

さて、特許文献１の図２に開示されたものでは、タービンの負荷が上昇して、高圧側グランド部７から漏洩する蒸気が低圧側グランド部８において必要なシール蒸気を上回るようになったら、供給弁４が全閉にされるとともに排出弁６が全開にされ、余分な漏洩蒸気は、排出弁６を介して排出され、復水器に導かれて復水されるようになっている。そのため、特許文献１の図２に開示されたものでは、排出弁６を経て復水器に放出される排出蒸気が保有するエネルギーを無駄に捨ててしまうという問題点があった。

そこで、このような問題点を解決するものとして、特許文献１の図１に開示されたもの、すなわち、排出弁６を蒸気レシーバー圧力以下のタービン低圧段に連通するように構成し、グランドシール部において余剰となって排出弁６を経て下流に向かう排出蒸気を前記タービン低圧段落に導入することにより、排出蒸気の保有するエネルギーを無駄に捨てることなく、タービンの回転エネルギーとして回収し、タービンの出力向上（性能向上）を図るようにしたものが知られている。

しかしながら、特許文献１の図１に開示されたものでは、グランドシール蒸気レシーバー５内を所定の蒸気レシーバー圧力範囲（例えば、0.1078MPa〜0.1177MPa）に保つために、グランドシール蒸気レシーバー５内の圧力に応じて排出弁６を開閉する際、排出弁６が全開状態で、その後もグランドシール蒸気レシーバー５内の圧力が上昇傾向にあると、グランドシール蒸気レシーバー５内の圧力を所定の圧力に保つことができなくなるといった問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる蒸気タービン設備を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る蒸気タービン設備は、蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーを備えた蒸気タービン設備であって、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作する制御信号を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁、および前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁に出力する制御器と、を備えている。

本発明に係る蒸気タービン設備によれば、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気は、スピル蒸気管を介してスピル蒸気コンデンサに、あるいはグランドシール蒸気連絡管を介して蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気が、主復水器に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる。

上記蒸気タービン設備において、前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作されるとさらに好適である。

このような蒸気タービン設備によれば、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は全閉とされ、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気プラントあるいは蒸気タービンの出力（性能）をさらに向上させることができる。

上記蒸気タービン設備において、前記スピル蒸気コンデンサと前記主復水器とは、ベントラインを介して連通されているとさらに好適である。

このような蒸気タービン設備によれば、スピル蒸気コンデンサ内が、グランドシール蒸気レシーバー内よりも低い圧力で保持されることになる。
これにより、グランドシール蒸気レシーバーからスピル蒸気コンデンサへの蒸気の流れが、蒸気タービンの負荷によって変化する（流れ易くなったり流れ難くなったりする）のを防止することができる。

本発明に係る船舶は、上記いずれかの蒸気タービン設備を具備している。

本発明に係る船舶によれば、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる蒸気タービン設備を具備しているので、当該船舶の熱回収率を向上させることができ、かつ、当該船舶の信頼性を向上させることができる。

本発明に係る蒸気タービン設備の運用方法は、蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーと、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、を備えた蒸気タービン設備の運用方法であって、前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作するようにした。

本発明に係る蒸気タービン設備の運用方法によれば、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気は、スピル蒸気管を介してスピル蒸気コンデンサに、あるいはグランドシール蒸気連絡管を介して蒸気タービンの蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気が、主復水器に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができる。

上記蒸気タービン設備の運用方法において、前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作するようにするとさらに好適である。

このような蒸気タービン設備の運用方法によれば、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は全閉とされ、スピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービンの出力（性能）をさらに向上させることができる。

本発明に係る蒸気タービン設備よれば、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つことができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図である。（ａ）は補助蒸気供給弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、（ｂ）はスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁、およびグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表である。本発明の第１実施形態に係る蒸気タービン設備の概略構成図である。本発明の第２実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る蒸気タービン設備について、図１から図３を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図、図２（ａ）は補助蒸気供給弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、図２（ｂ）はスピル蒸気制御弁、またはグランドシール蒸気排出弁、およびグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁の弁開度と制御信号との関係を示す図表、図３は本実施形態に係る蒸気タービン設備の概略構成図である。

図３に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン設備１は、例えば、ＬＮＧ船等の船舶の推進用に用いられる舶用主機蒸気タービン設備である。この蒸気タービン設備１は、主機とされる蒸気タービン２と、図示しない減速機（駆動伝達手段）と、図示しないプロペラ（推進器）と、を備えている。

蒸気タービン２は、蒸気タービン設備１の主動力機として用いられる、例えば、再熱３圧式の蒸気タービンであり、高圧タービン（以下、「ＨＰタービン」という。）２１と、中圧タービン（以下、「ＩＰタービン」という。）２２と、低圧タービン（以下、「ＬＰタービン）という。」２３と、発電機用タービン（以下、「ＧＥＮタービン」という。）２４と、図示しない後進用タービン（ＡＳＴタービン）と、再熱器２５と、を備えている。

ＨＰタービン２１およびＧＥＮタービン２４には、主蒸気管３１を介して主ボイラ３２からの主蒸気がそれぞれ供給され、これによりＨＰタービン２１およびＧＥＮタービン２４が回転駆動される。
再熱器２５は、ＨＰタービン２１とＩＰタービン２２との間に配置され、ＨＰタービン２１から排気されて（低温）再熱蒸気管３３を介して導かれた蒸気を加熱する。再熱器２５にて加熱された蒸気は、（高温）再熱蒸気管３４を介してＩＰタービン２２へと供給される。

ＩＰタービン２２には、再熱器２５にて加熱された再熱蒸気が供給され、これによりＩＰタービン２２は回転駆動される。ＩＰタービン２２とＨＰタービン２１とは共通の第１軸２６に設けられている。ＩＰタービン２２の機能としては、ＬＰタービン２３の一部と考えてよいが、配置上の制限と減速機に伝える負荷分担を平等にする目的でＬＰタービン２３の側ではなく、ＨＰタービン２１と同軸上に配備してある。

ＬＰタービン２３には、ＩＰタービン２２から排気されて蒸気管３５を介して導かれた蒸気が供給され、これによりＬＰタービン２３が回転駆動される。ＬＰタービン２３およびＧＥＮタービン２４から排気されて（第一の）排気管３６を介して主復水器３７に導かれた蒸気は、主復水器３７で凝縮し、復水となる。
ＡＳＴタービンは、船舶が後進する際に用いられ、主蒸気管３１の途中から枝分かれした図示しない後進用主蒸気管を介して主ボイラ３２からの主蒸気が直接供給され、これによりＡＳＴタービンが回転駆動されるようになっている。また、ＡＳＴタービンとＬＰタービンとは共通の第２軸（図示せず）に設けられている。

減速機には、上述した第１軸２６および第２軸が入力軸として接続され、減速機の出力側には、図示しない主軸（駆動伝達手段）が接続されている。また、この主軸には、プロペラが接続され、主軸によってプロペラが回転させられる。そして、このプロペラの回転によって船舶の推進力が得られるようになっている。

なお、図３中の符号４１は、主復水器３７で凝縮した復水を主ボイラ３２に導く給水管である。給水管４１の途中には、上流側（主復水器３７の側）から下流側（主ボイラ３２の側）に向かって主復水ポンプ４２、グランドコンデンサ４３、スピル（spill）蒸気コンデンサ４４、（第一段）給水加熱器４５、デアレータ（脱気給水加熱器）４６、主給水ポンプ４７、エコノマイザ（節炭器）４８が設けられている。

グランドコンデンサ４３には、タービングランド部等からの漏洩蒸気（グランド排気）が導かれ、タービングランド部等から導かれた漏洩蒸気は、グランドコンデンサ４３の内部を通過する復水（給水）と熱交換され、復水が温められる。
スピル蒸気コンデンサ４４には、グランド（パッキン）シール蒸気レシーバー５１からスピル蒸気管５２を介してスピル蒸気が導かれ、グランドシール蒸気レシーバー５１から導かれたスピル蒸気は、スピル蒸気コンデンサ４４の内部を通過する復水と熱交換され、復水が温められる。

ここで、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が停止している時および低負荷の時には、図１に示すように、系外（外部）に存する適宜の蒸気供給源からグランドシール蒸気レシーバー５１に、補助蒸気供給管５７を介してグランドシール蒸気（補助蒸気）が供給されるようになっている。補助蒸気供給管５７の途中には、補助蒸気供給弁５８が設けられている。

給水加熱器４５には、ＬＰタービン２３の途中段から取り出された蒸気と、ＩＰタービン２２の途中段から取り出されてエアヒータ（空気予熱器）５３で熱交換された蒸気ドレンとが導かれる。給水加熱器４５に導かれた蒸気は、給水加熱器４５の内部を通過する復水と熱交換され、復水が温められる。
デアレータ４６には、ＩＰタービン２２の途中段から取り出されてエアヒータ５３に導かれる蒸気の一部が導かれ、デアレータ４６に導かれた蒸気は、デアレータ４６の内部を通過する復水の脱気を促進するとともに熱交換され、復水が温められる。

グランドコンデンサ４３、スピル蒸気コンデンサ４４、給水加熱器４５で熱交換された結果生じるドレンは、アトムス（atoms）ドレンタンク５４に導かれ、アトムスドレンタンク５４に溜まったドレンは、給水加熱器４５とデアレータ４６との間に位置する給水管４１に接続されたドレン管５５、およびドレン管５５の途中に設けられたドレンポンプ５６を介して給水加熱器４５とデアレータ４６との間に位置する給水管４１に戻され、給水管４１を流れる復水と合流する（に流入する）。

さて、図１および図３に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン設備１には、グランドシール蒸気レシーバー５１からスピル蒸気コンデンサ４４にスピル蒸気を導くスピル蒸気管５２と、グランドシール蒸気レシーバー５１から排気された蒸気を主復水器３７に導く（第二の）排気管６１とを備えている。スピル蒸気管５２および排気管６１の途中には、制御器６２（図１参照）から出力されたバルブ開閉信号（制御信号：指令信号）に応じて開閉操作されるスピル蒸気制御弁６３およびグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４がそれぞれ設けられている。
また、スピル蒸気コンデンサ４４と主復水器３７とは、ベントライン６５を介して連通されており、スピル蒸気コンデンサ４４内は、グランドシール蒸気レシーバー５１内よりも低い圧力で保持される。なお、ベントライン６５の途中には、オリフィス６６が設けられている。

グランドシール蒸気レシーバー５１には、当該グランドシール蒸気レシーバー５１内の圧力を計測し、電気信号に変換して出力する圧力センサＰＴが取り付けられている。圧力センサＰＴで計測されたデータは、制御器６２に出力され、当該制御器６２にて補助蒸気供給弁５８、スピル蒸気制御弁６３、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４をそれぞれ開閉操作するバルブ開閉信号に変換される。制御器６２から出力されたバルブ開閉信号（本実施形態では４−２０ｍＡの電気信号）は、補助蒸気供給弁５８、スピル蒸気制御弁６３、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４にそれぞれ伝達される。そして、補助蒸気供給弁５８、スピル蒸気制御弁６３、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４はそれぞれ、グランドシール蒸気レシーバー５１内を常に所定の圧力範囲（例えば、0.1078MPa〜0.1177MPa）に保つように、制御器６２から出力されたバルブ開閉信号に応じて、開閉操作される。
なお、図１中の符号３は高圧側グランド部を示し、符号４は低圧側グランド部を示している。

ここで、本実施形態において、補助蒸気供給弁５８は、図２（ａ）に示すように、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が停止している時および低負荷の時に、制御器６２から４ｍＡの電気信号が送られてきて全開（弁開度１００％）とされ、定格運転されている時（系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時）に、制御器６２から２０ｍＡの電気信号が送られてきて全閉（弁開度０％）とされる。

一方、スピル蒸気制御弁６３は、図２（ｂ）に実線で示すように、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が停止している時および低負荷の時に全閉（弁開度０％）とされ、定格運転されている時（系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時）に、制御器６２から出力されたバルブ開閉信号（本実施形態では４−２０ｍＡの電気信号）に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が定格運転されている時、スピル蒸気制御弁６３は、制御器６２から４ｍＡの電気信号が送られてきたら全閉とされ、１２−２０ｍＡの電気信号が送られてきたら全開とされる。

また、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４は、図２（ｂ）に一点鎖線で示すように、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が停止している時および低負荷の時に全閉（弁開度０％）とされ、定格運転され、かつ、スピル蒸気制御弁６３が全開となっている時に、制御器６２から出力されたバルブ開閉信号（本実施形態では４−２０ｍＡの電気信号）に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が定格運転され、かつ、スピル蒸気制御弁６３が全開となっている時、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４は、制御器６２から４−１２ｍＡの電気信号が送られてきたら全閉とされ、２０ｍＡの電気信号が送られてきたら全開とされる。

本実施形態に係る蒸気タービン設備１および蒸気タービン設備１の運用方法によれば、グランドシール蒸気レシーバー５１内の蒸気は、スピル蒸気管５２を介してスピル蒸気コンデンサ４４に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、スピル蒸気管５２の途中に設けられたスピル蒸気制御弁６３が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー５１内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管６１の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー５１内の蒸気が、主復水器３７に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー５１内を所定の圧力範囲に保つことができる。

また、本実施形態に係る蒸気タービン設備１および蒸気タービン設備１の運用方法によれば、スピル蒸気制御弁６３が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４は全閉とされ、スピル蒸気制御弁６３が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー５１内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービン２の出力（性能）をさらに向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る蒸気タービン設備１によれば、ベントライン６５によりスピル蒸気コンデンサ４４内が、グランドシール蒸気レシーバー５１内よりも低い圧力で保持されることになる。
これにより、グランドシール蒸気レシーバー５１からスピル蒸気コンデンサ４４への蒸気の流れが、蒸気タービン２の負荷によって変化する（流れ易くなったり流れ難くなったりする）のを防止することができる。

一方、本発明に係る船舶（図示せず）によれば、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー５１内を所定の圧力範囲に保つことができる蒸気タービン設備１を具備しているので、当該船舶の熱回収率を向上させることができ、かつ、当該船舶の信頼性を向上させることができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る蒸気タービン設備について、図４を参照しながら説明する。
図４は本実施形態に係る蒸気タービン設備の要部を示す図であって、グランド蒸気の系統図である。

本実施形態に係る蒸気タービン設備８１は、スピル蒸気コンデンサ４４が省略され、スピル蒸気管５２およびスピル蒸気制御弁６３の代わりに、グランドシール蒸気連絡管８２およびグランドシール蒸気排出弁８３が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図４に示すように、グランドシール蒸気連絡管８２は、グランドシール蒸気レシーバー５１からＨＰタービン２１のタービン途中段（蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段）、ＩＰタービン２２のタービン途中段（大気圧以下となるタービン低圧段）、ＬＰタービン２３のタービン途中段（大気圧以下となるタービン低圧段）にグランドシール蒸気をそれぞれ導く配管である。また、このグランドシール蒸気連絡管８２の途中には、制御器６２から出力されたバルブ開閉信号（制御信号：指令信号）に応じて開閉操作されるグランドシール蒸気排出弁８３が設けられている。

一方、グランドシール蒸気排出弁８３は、図２（ｂ）に実線で示すように、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が停止している時および低負荷の時に全閉（弁開度０％）とされ、定格運転されている時（系外からのグランドシール蒸気の供給が不要の時）に、制御器６２から出力されたバルブ開閉信号（本実施形態では４−２０ｍＡの電気信号）に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が定格運転されている時、グランドシール蒸気排出弁８３は、制御器６２から４ｍＡの電気信号が送られてきたら全閉とされ、１２−２０ｍＡの電気信号が送られてきたら全開とされる。

また、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４は、図２（ｂ）に一点鎖線で示すように、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が停止している時および低負荷の時に全閉（弁開度０％）とされ、定格運転され、かつ、グランドシール蒸気排出弁８３が全開となっている時に、制御器６２から出力されたバルブ開閉信号（本実施形態では４−２０ｍＡの電気信号）に基づいて全閉から全開の範囲で開閉される。なお、蒸気タービン２（より詳しくは、ＨＰタービン２１、ＩＰタービン２２、ＬＰタービン２３）が定格運転され、かつ、グランドシール蒸気排出弁８３が全開となっている時、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４は、制御器６２から４−１２ｍＡの電気信号が送られてきたら全閉とされ、２０ｍＡの電気信号が送られてきたら全開とされる。

本実施形態に係る蒸気タービン設備８１および蒸気タービン設備８１の運用方法によれば、グランドシール蒸気レシーバー５１内の蒸気は、グランドシール蒸気連絡管８２を介して蒸気タービン２の蒸気レシーバー圧力以下となるタービン低圧段に導かれて、保有するエネルギーが回収されることになる。
また、グランドシール蒸気連絡管８２の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁８３が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー５１内の圧力が上昇傾向にあったとしても、排気管６１の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４を開けることにより、グランドシール蒸気レシーバー５１内の蒸気が、主復水器３７に逃がされることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを回収することができ、かつ、グランドシール蒸気レシーバー５１内を所定の圧力範囲に保つことができる。

また、本実施形態に係る蒸気タービン設備８１および蒸気タービン設備８１の運用方法によれば、グランドシール蒸気排出弁８３が全開になるまで、グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４は全閉とされ、グランドシール蒸気排出弁８３が全開になり、その後もグランドシール蒸気レシーバー５１内の圧力が上昇傾向にある場合にはじめてグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁６４が開かれることになる。
これにより、排出蒸気の保有するエネルギーを最大限回収することができ、蒸気タービン２の出力（性能）をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。

１蒸気タービン設備
２蒸気タービン
３高圧側グランド部
４低圧側グランド部
３７主復水器
４４スピル蒸気コンデンサ
５１グランドシール蒸気レシーバー
５２スピル蒸気管
６１排気管
６２制御器
６３スピル蒸気制御弁
６４グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁
６５ベントライン
８１蒸気タービン設備
８２グランドシール蒸気連絡管
８３グランドシール蒸気排出弁

Claims

蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーを備えた蒸気タービン設備であって、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの大気圧以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、
前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作する制御信号を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁、および前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁に出力する制御器と、を備えていることを特徴とする蒸気タービン設備。
前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁は、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作されることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン設備。
前記スピル蒸気コンデンサと前記主復水器とは、ベントラインを介して連通されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気タービン設備。
請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備を具備していることを特徴とする船舶。
蒸気タービンの高圧側グランド部および低圧側グランド部に連通するグランドシール蒸気レシーバーと、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、熱回収用に設置されたスピル蒸気コンデンサに導くスピル蒸気管、または前記蒸気タービンの大気圧以下となるタービン低圧段に導くグランドシール蒸気連絡管と、
前記グランドシール蒸気レシーバー内の蒸気を、主復水器に導く排気管と、を備えた蒸気タービン設備の運用方法であって、
前記グランドシール蒸気レシーバー内を所定の圧力範囲に保つように、前記スピル蒸気管の途中に設けられたスピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気連絡管の途中に設けられたグランドシール蒸気排出弁、および前記排気管の途中に設けられたグランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を開閉操作するようにしたことを特徴とする蒸気タービン設備の運用方法。
前記グランドシール蒸気レシーバー圧力調整用排出弁を、前記スピル蒸気制御弁、または前記グランドシール蒸気排出弁が全開の状態で開閉操作するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の蒸気タービン設備の運用方法。