JP5823167B2 - Steam valve device - Google Patents
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本発明に係る実施形態は、蒸気弁装置に関する。 Embodiments according to the present invention relate to a steam valve device.
蒸気タービンなどのターボ機械を備える発電設備は、羽根車の回転数の異常上昇、羽根車と容器との伸び差、振動の増大、低圧排気室の温度高、軸受油圧の低下、ボイラや発電機の故障など種々の異常現象を検出し、事故を未然に防止することまたは事故による損傷を最小限に抑えることを目的に様々な保安装置を備える。 Power generation equipment equipped with a turbo machine such as a steam turbine has an abnormal increase in the rotational speed of the impeller, an expansion difference between the impeller and the container, an increase in vibration, a high temperature in the low-pressure exhaust chamber, a decrease in bearing hydraulic pressure, a boiler and a generator A variety of security devices are provided for the purpose of detecting various abnormal phenomena such as malfunctions and preventing accidents in advance or minimizing damage caused by accidents.
保安装置の一つに、例えば、蒸気タービンの回転数が設定回転数以上に上昇するなどの蒸気タービンの異常を適宜の計測器を適用して検出し、この検出結果に基づいて蒸気タービンへの蒸気流入を遮断するよう蒸気タービンの蒸気入口に接続する主蒸気止め弁を閉じる蒸気弁装置が知られている。 One of the safety devices detects, for example, an abnormality of the steam turbine such that the rotation speed of the steam turbine rises above a set rotation speed by applying an appropriate measuring instrument, and based on this detection result, A steam valve device is known which closes a main steam stop valve connected to a steam inlet of a steam turbine so as to block steam inflow.
図5は、従来の蒸気弁装置を示す系統図である。 FIG. 5 is a system diagram showing a conventional steam valve device.
図5に示すように、従来の蒸気弁装置101は、主蒸気止め弁としての蒸気弁103と、蒸気弁103を開閉する油圧駆動装置105と、を備える。
As shown in FIG. 5, the conventional steam valve device 101 includes a
油圧駆動装置105は、蒸気弁103を開閉する油圧シリンダ106と、油圧シリンダ106を駆動するパイロット電磁弁111と、油圧シリンダ106内の作動油を廃棄可能なダンプ弁112と、ダンプ弁112を閉鎖して油圧シリンダ106内の油圧を保つ急速作動電磁弁113と、パイロット電磁弁111に向かう作動油の流れを遮断可能な遮断弁127と、を備える。
The
蒸気弁103を開く場合、従来の蒸気弁装置101は、先ず、急速作動電磁弁113を開いてダンプ弁112および遮断弁127へ作動油を供給する。作動油が供給されたダンプ弁112は油圧シリンダ106内の油圧を保持可能な状態に閉鎖する。他方、作動油が供給された遮断弁127はパイロット電磁弁111に向かう作動油の流れを許可する状態に開放する。次いで、従来の蒸気弁装置101は、パイロット電磁弁111を開放して油圧シリンダ106を駆動し、ひいては蒸気弁103を開き、蒸気を流通する。
When opening the
他方、蒸気タービンの異常などに際して蒸気弁103を閉じる場合、従来の蒸気弁装置101は、急速作動電磁弁113を閉じてダンプ弁112および遮断弁127の作動油を遮断する。作動油が遮断されたダンプ弁112は油圧シリンダ106内の作動油を廃棄する状態に開放する。他方、作動油が遮断された遮断弁127はパイロット電磁弁111に向かう作動油の流れを遮断する状態に閉鎖する。そうすると、従来の蒸気弁装置101は、蒸気弁103を閉じ、蒸気を遮断する。
On the other hand, when the
なお、発電設備は、主蒸気止め弁の他に蒸気加減弁、中間蒸気止め弁、インターセプト弁などの蒸気弁装置を備えており、機能毎に適宜の多重化がなされる。 In addition to the main steam stop valve, the power generation facility includes steam valve devices such as a steam control valve, an intermediate steam stop valve, and an intercept valve, and is appropriately multiplexed for each function.
ところで、軽水炉発電プラントの設備稼働率改善の方策として、軽水炉発電プラントを長期間停止することなく連続的に運転を行うことが求められている。 By the way, as a measure for improving the facility operation rate of the light water reactor power plant, it is required to operate the light water reactor power plant continuously without stopping for a long time.
しかしながら、軽水炉発電プラントは、連続運転期間が長くなればなるほど故障を生じる可能性が高まる。そこで、軽水炉発電プラントは、仮にいずれかの機器に故障を生じても運転を継続しつつ故障した機器の修理、復旧が可能であるフォールトトレラントな設備であることが望ましい。なお、軽水炉発電プラントの運転中に行う修理、復旧、点検などの保全をオンラインメンテナンスと呼ぶ。 However, the light water reactor power plant is more likely to fail as the continuous operation period becomes longer. Therefore, it is desirable that the light water reactor power plant is a fault-tolerant facility capable of repairing and restoring a failed device while continuing operation even if any device fails. Maintenance such as repair, restoration, and inspection performed during operation of a light water reactor power plant is called online maintenance.
従来の蒸気弁装置の場合、油圧駆動装置、特にパイロット電磁弁や急速作動電磁弁などの電磁パイロット弁に特性不良や動作不良などの故障を生じて蒸気弁の開閉に支障を来す虞がある。この場合、軽水炉発電プラントは、故障した蒸気弁装置を修理、復旧するため、当該蒸気弁装置の作動油の供給を遮断する必要を生じる。 In the case of a conventional steam valve device, there is a risk of malfunctioning or malfunctioning of the hydraulic pilot device, especially an electromagnetic pilot valve such as a pilot solenoid valve or a quick-acting solenoid valve, which may hinder the opening and closing of the steam valve. . In this case, the light water reactor power plant needs to shut off the supply of hydraulic oil of the steam valve device in order to repair and restore the failed steam valve device.
ところが、軽水炉発電プラントは、主蒸気止め弁、蒸気加減弁などの機能毎に適宜の多重化がなされているものの、一般的に各蒸気弁装置が油圧源装置を共有するため、任意の蒸気弁装置の修理、復旧に際して、例えば主蒸気止め弁の全系統あるいは蒸気加減弁の全系統など同様の機能を有する全ての蒸気弁装置に対する作動油の供給を停止する必要があり、油圧源装置を停止して同様の機能を有する全ての蒸気弁装置を閉じ、ひいては蒸気タービンを停止する必要があって、軽水炉発電プラント全体の運転を継続することができなくなるという課題があった。 However, although light water reactor power plants are appropriately multiplexed for each function such as a main steam stop valve and a steam control valve, generally, each steam valve device shares a hydraulic power source device. When repairing or restoring the equipment, it is necessary to stop the supply of hydraulic oil to all steam valve devices that have similar functions, such as the entire system of the main steam stop valve or the entire system of the steam control valve, and the hydraulic power source device is stopped. Therefore, it is necessary to close all the steam valve devices having the same function and to stop the steam turbine, and there is a problem that the operation of the entire light water reactor power plant cannot be continued.
そこで、本発明は、油圧駆動装置の保全作業に際し、発電設備のオンラインメンテナンスが可能な蒸気弁装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a steam valve device capable of performing on-line maintenance of power generation equipment during maintenance work of a hydraulic drive device.
前記の課題を解決するため本発明に係る蒸気弁装置は、蒸気の流れを許可もしくは遮断または加減もしくは遮断する弁体を有する蒸気弁と、前記弁体を駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダを駆動する作動油の流れを許可もしくは遮断または加減もしくは遮断する第一電磁弁と、前記油圧シリンダ内の作動油を廃棄する開放状態または前記油圧シリンダ内の油圧を保持する閉鎖状態に開閉可能な放出弁と、前記放出弁を閉鎖する作動油の流れを遮断または許可する第二電磁弁と、前記第二電磁弁に向かう作動油の流れを遮断または許可する止め弁と、前記止め弁が接続する廃棄管と、を備え、前記止め弁は、前記第二電磁弁に向かう作動油の油圧源装置、前記第二電磁弁、および前記廃棄管に接続する三方切換弁であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a steam valve device according to the present invention includes a steam valve having a valve body that permits, blocks, adjusts or blocks steam flow, a hydraulic cylinder that drives the valve body, and the hydraulic cylinder. A first solenoid valve that allows, shuts, adjusts or shuts off the flow of the hydraulic oil to be driven, and a release that can be opened and closed in an open state in which the hydraulic oil in the hydraulic cylinder is discarded or in a closed state in which the hydraulic pressure in the hydraulic cylinder is maintained The stop valve is connected to a valve, a second solenoid valve that shuts off or permits a flow of hydraulic oil that closes the discharge valve, a stop valve that blocks or allows a flow of hydraulic oil toward the second solenoid valve, and comprising a waste pipe, the said check valve, to said second towards the solenoid valve the hydraulic oil pressure source apparatus, the second electromagnetic valve, and wherein the three-way valve der Rukoto to be connected to the waste pipe .
本発明によれば、油圧駆動装置の保全作業に際し、発電設備のオンラインメンテナンスが可能な蒸気弁装置を提案できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the maintenance work of a hydraulic drive device, the steam valve apparatus which can perform on-line maintenance of power generation equipment can be proposed.
以下、本発明に係る蒸気弁装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a steam valve device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本発明に係る蒸気弁装置の第1実施形態について図1から図3を参照して説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment of a steam valve device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図1は、本発明の第1実施形態に係る蒸気弁装置を備える発電設備の一例を示す系統図である。 FIG. 1 is a system diagram illustrating an example of power generation equipment including a steam valve device according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、蒸気タービン発電設備1は、例えば原子力発電プラントであり、特に改良型沸騰水型軽水炉(ABWR:Advanced Boiling Water Reactor)である。蒸気タービン発電設備1は、原子炉2と、高圧タービン3と、湿分分離加熱器5と、低圧タービン6と、復水器8と、給水ポンプ9と、を備える。
As shown in FIG. 1, the steam turbine power generation facility 1 is, for example, a nuclear power plant, and in particular, is an improved boiling water reactor (ABWR: Advanced Boiling Water Reactor). The steam turbine power generation facility 1 includes a nuclear reactor 2, a high-pressure turbine 3, a moisture separation heater 5, a low-
原子炉2は、核燃料の核分裂によって炉水を加熱し蒸気にする。原子炉2は、主蒸気止め弁11および蒸気加減弁12を順次に経て高圧タービン3に接続し、蒸気を高圧タービン3へ送る。
The nuclear reactor 2 heats the reactor water to steam by nuclear fuel fission. The nuclear reactor 2 is connected to the high-pressure turbine 3 through the main
高圧タービン3は、ターボ機械であり、原子炉2から流れ込む蒸気によって回転する。高圧タービン3は、湿分分離加熱器5に接続し、膨張仕事を終えた蒸気を湿分分離加熱器5へ送る。 The high-pressure turbine 3 is a turbo machine and is rotated by steam flowing from the nuclear reactor 2. The high-pressure turbine 3 is connected to the moisture separation heater 5, and sends the steam that has finished the expansion work to the moisture separation heater 5.
湿分分離加熱器5は、高圧タービン3を回転した蒸気の湿分を除去するとともに加熱する。湿分分離加熱器5は、中間蒸気止め弁13およびインターセプト弁15を順次に経て低圧タービン6に接続し、湿分を除去して加熱した蒸気を低圧タービン6へ送る。
The moisture separator / heater 5 removes moisture from the steam that has rotated the high-pressure turbine 3 and heats it. The moisture separation heater 5 is connected to the low-
低圧タービン6は、ターボ機械であり、高圧タービン3に回転軸を直結し、湿分分離加熱器5から流れ込む蒸気によって回転する。低圧タービン6は、復水器8に接続し、膨張仕事を終えた蒸気を復水器8へ送る。高圧タービン3および低圧タービン6の回転は発電機(図示省略)を駆動して発電を行う。
The low-
復水器8は、低圧タービン6で膨張仕事を終えた蒸気を凝縮して復水を生じる。
The
給水ポンプ9は、復水器8の生じる復水を炉水として原子炉2へ圧送する。
The feed water pump 9 pumps the condensate generated by the
主蒸気止め弁11、蒸気加減弁12、中間蒸気止め弁13およびインターセプト弁15は、蒸気弁装置である。
The main
また、蒸気タービン発電設備1は、タービン3、6の回転数の異常上昇、タービン3、6とケーシング(図示省略)との伸び差、振動の増大、低圧タービン6の排気室の温度高、タービン3、6の軸受油圧の低下、発電機の故障など種々の異常現象を検出し、事故を未然に防止することまたは事故による損傷を最小限に抑えることを目的に様々な保安装置(図示省略)を備える。保安装置は、タービン3、6や発電機の異常を検知すると異常検知信号を出力する。
Further, the steam turbine power generation facility 1 includes an abnormal increase in the rotational speed of the
なお、蒸気タービン発電設備1は、湿分分離加熱器5に代えて湿分分離器(図示省略)を備える軽水炉発電プラント、原子炉2に代えてボイラ(図示省略)を備える一軸型や多軸型コンバインドサイクル発電プラントであっても良い。 The steam turbine power generation facility 1 includes a light water reactor power plant that includes a moisture separator (not shown) instead of the moisture separator heater 5, and a single-shaft type or multi-shaft that includes a boiler (not shown) instead of the nuclear reactor 2. It may be a type combined cycle power plant.
図2は、本発明の第1実施形態に係る蒸気弁装置を示す系統図である。 FIG. 2 is a system diagram showing the steam valve device according to the first embodiment of the present invention.
図2に示すように、蒸気弁装置21は、蒸気の流れを許可もしくは遮断する弁体22を有する蒸気弁23と、蒸気弁23を開閉する油圧駆動装置25と、を備える。
As shown in FIG. 2, the steam valve device 21 includes a
蒸気弁23は、蒸気の流れる流路の一部であり高圧タービン3や低圧タービン6の入口に接続する。蒸気弁23は、弁体22の開閉を選択的に行い蒸気の流れを許可または遮断する所謂ON/OFF弁であっても良いし、弁体22の弁開度を連続的または段階的に行い蒸気の流れを加減または遮断する所謂流量調整弁であってもよい。蒸気弁23を流量調整弁に適用する場合、弁体22に先んじて蒸気の流通を開始する副弁(図示省略)を備えることができる。
The
油圧駆動装置25は、弁体22を駆動する油圧シリンダ26と、弁体22の開度を測定する差動トランス27と、油圧シリンダ26を駆動する作動油の流れを許可もしくは遮断するパイロット電磁弁31と、油圧シリンダ26内の作動油を廃棄する開放状態または油圧シリンダ26内の油圧を保持する閉鎖状態に開閉可能なダンプ弁32と、ダンプ弁32を閉鎖する作動油の流れを遮断または許可する急速作動電磁弁33と、急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断または許可する第一止め弁35と、を備える。
The
また、油圧駆動装置25は、ダンプ弁32に向かう流れから分岐する作動油によって開閉してパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断または許可する遮断弁37と、遮断弁37およびパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断または許可する第二止め弁38と、を備える。
The
さらに、油圧駆動装置25は、油圧源装置(図示省略)から遮断弁37へ作動油を導く第一供給管41と、遮断弁37からパイロット電磁弁31へ作動油を導く第一供給中継管42と、パイロット電磁弁31から油圧シリンダ26へ作動油を導く第二供給中継管43と、油圧源装置から急速作動電磁弁33へ作動油を導く第二供給管45と、急速作動電磁弁33からダンプ弁32へ作動油を導く第三供給中継管46と、第三供給中継管46から分岐して遮断弁37へ作動油を導く第四供給中継管47と、油圧駆動装置25から油圧源装置へ作動油を戻す廃棄管48と、油圧シリンダ26から廃棄管48へ作動油を戻す第一廃棄中継管49と、ダンプ弁32から廃棄管48へ作動油を戻す第二廃棄中継管51と、遮断弁37のドレンの一方から廃棄管48へ作動油を戻す第三廃棄中継管52と、パイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37のドレンの他方から廃棄管48へ作動油を戻す第四廃棄中継管53と、を備える。
Further, the
なお、図2に示すパイロット電磁弁31は油圧シリンダ26を駆動する作動油の流れを許可する状態、急速作動電磁弁33はダンプ弁32を閉鎖する作動油の流れを許可する状態、遮断弁37はパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可する状態を図示するものである。他方、第一止め弁35は急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断する状態、第二止め弁38は遮断弁37およびパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断する状態を示すものである。
The
油圧シリンダ26は、弁体22に直結する油圧ピストン55と、作動油による油圧を失うと蒸気弁23を閉じる方向へ油圧ピストン55を駆動するスプリング56と、を備える。油圧ピストン55は、油圧シリンダ26の内部を弁閉側室26aおよび弁開側室26bに仕切る。油圧ピストン55は、差動トランス27に接続する。
The
差動トランス27は、油圧ピストン55の変位を測定して蒸気弁23の開度とする。図1に記載の蒸気加減弁12となる蒸気弁装置21の場合、差動トランス27を多重化して測定の信頼度を増しても良い。
The
パイロット電磁弁31は第一電磁弁としての電磁弁である。パイロット電磁弁31は、油圧源装置から油圧ピストン55へ至る作動油の流れを許可または遮断して油圧シリンダ26を駆動する。パイロット電磁弁31は、油圧源装置から油圧ピストン55へ至る作動油の流れを許可する方向へ弁体31aを駆動するスプリング31bを備える。また、パイロット電磁弁31は、コイル(図示省略)を励磁すると、油圧源装置から油圧ピストン55へ至る作動油の流れを遮断し廃棄するとともに油圧ピストン55側の作動油を廃棄する。
The
なお、パイロット電磁弁31は、弁体31aの開閉を行い作動油の流れを許可または遮断する所謂ON/OFF弁であっても良いし、弁体31aの弁開度を連続的または段階的に行い作動油の流れを加減または遮断するよう流量調整機能を有する所謂サーボ弁であってもよい。パイロット電磁弁31にサーボ弁を適用する場合、油圧シリンダ26は弁体22を適宜の開度に開閉することが可能になり、蒸気弁23は図1に記載の蒸気加減弁12として機能する。
The
ダンプ弁32は、放出弁であり、油圧源装置からパイロット電磁弁31を経て油圧ピストン55へ至る作動油の流れを油圧ピストン55内に止めまたは油圧ピストン55外に廃棄する。ダンプ弁32は、油圧源装置から急速作動電磁弁33を経て流れ込む作動油の圧力によって弁体32aを閉じ、油圧源装置からパイロット電磁弁31を経て油圧ピストン55へ至る作動油の流れを油圧ピストン55内に止める。他方、ダンプ弁32は、油圧源装置から急速作動電磁弁33を経て流れ込む作動油の圧力を失うと弁体32aを開き、油圧源装置からパイロット電磁弁31を経て油圧ピストン55へ至る作動油の流れを油圧ピストン55外に廃棄する。
The
急速作動電磁弁33は第二電磁弁としての電磁弁である。急速作動電磁弁33は、油圧源装置からダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可または遮断してダンプ弁32および遮断弁37を開閉する。急速作動電磁弁33は、油圧源装置からダンプ弁32へ至る作動油の流れを許可する方向へ弁体33aを駆動するスプリング33bを備える。また、急速作動電磁弁33は、コイル(図示省略)を励磁すると、油圧源装置からダンプ弁32へ至る作動油の流れを遮断し廃棄するとともにダンプ弁32側の作動油を廃棄する。
The quick
急速作動電磁弁33は、タービン3、6へ蒸気を送る際、ダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可してダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開いて、パイロット電磁弁31による蒸気弁23の開閉制御を許可する。他方、急速作動電磁弁33は、コイルの励磁信号としての異常検知信号を保安装置から受け取ると、ダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを遮断してダンプ弁32を開き遮断弁37を閉じて蒸気弁23を強制的に閉じる。
When the steam is sent to the
なお、本実施形態における電磁弁は、電磁パイロット弁を含む。 Note that the electromagnetic valve in the present embodiment includes an electromagnetic pilot valve.
遮断弁37は油圧パイロット弁である。遮断弁37は、油圧源装置から急速作動電磁弁33を経て流れ込む作動油の圧力によって弁体37aを開き、油圧源装置からパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可する。他方、遮断弁37は、油圧源装置から急速作動電磁弁33を経て流れ込む作動油の圧力を失うと弁体37aを開き、油圧源装置からパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断し廃棄する。
The shut-off
第一止め弁35は第二供給管45と急速作動電磁弁33との間に介在し、第二止め弁38は第一供給管41とパイロット電磁弁31との間に介在する。
The
図3は、本発明の第1実施形態に係る蒸気弁装置におけるパイロット電磁弁と配管との接続構造を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic view showing a connection structure between a pilot solenoid valve and piping in the steam valve device according to the first embodiment of the present invention.
図3に示すように、急速作動電磁弁33は、一側面に給油口および廃油口の全てを有する所謂サブプレート取付形電磁弁を適用できる。この場合、油圧駆動装置25は、急速作動電磁弁33に接続する第二供給管45、第三供給中継管46、第三廃棄中継管52および第四廃棄中継管53それぞれの一部となる複数の油路57を有するマニホールドブロック58と、マニホールドブロック58および急速作動電磁弁33に機械的に挟まり油路を中継するとともに第一止め弁35を収容するアダプタブロック59と、を備えるよう構成することができる。
As shown in FIG. 3, a so-called sub-plate mounting type solenoid valve having all of the oil supply port and the waste oil port on one side surface can be applied to the quick
所謂サブプレート取付形電磁弁である急速作動電磁弁33は、マニホールドブロック58およびアダプタブロック59のいずれにも機械的、流体的に接続することが可能である。このことは、例えば、既設の油圧駆動装置がマニホールドブロック58に急速作動電磁弁33を直接的に接続し、第一止め弁35を備えていない場合、マニホールドブロック58と急速作動電磁弁33との間にアダプタブロック59を挟み込むことによって容易に改修を行い油圧駆動装置25を構成することを可能にする。
The quick-acting
なお、油圧パイロット弁である遮断弁37についても同様の接続構成を適用することによって既設の油圧駆動装置に第二止め弁38を設けて油圧駆動装置25を容易に構成することを可能にする。
The same connection configuration is applied to the shut-off
このような構成の蒸気弁装置21は、保安装置から異常検知信号を受け取ると、急速作動電磁弁33のコイルを励磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを遮断し、ダンプ弁32を開き遮断弁37を閉じて蒸気弁23を強制的に閉じる。
When receiving the abnormality detection signal from the safety device, the steam valve device 21 having such a configuration excites the coil of the quick-acting
ところで、蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37に動作不良や特性不良の不適合が発生した場合、蒸気弁23を閉じて不適合の生じた弁を修理または交換する必要を生じる。
By the way, the steam valve device 21 closes the
蒸気弁装置21は、主蒸気止め弁11、蒸気加減弁12、中間蒸気止め弁13およびインターセプト弁15などの機能毎に多重化されているので、任意の1系統が蒸気弁23を閉じても蒸気タービン発電設備1の運転を継続できる。そして、蒸気弁装置21は、多重化された他の蒸気弁装置21とともに油圧源装置から作動油の供給を受けるところ、第一止め弁35および第二止め弁38によって、個別に作動油の供給を遮断することが可能であり、油圧源装置の運転を継続したまま、ひいてはタービン3、6の運転を継続したままパイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37の修理、交換が可能である点で、従来の蒸気弁装置と異なる。蒸気弁装置21は、第一止め弁35および第二止め弁38によって作動油を遮断すれば、他の蒸気弁装置21に対する作動油の供給を停止することなく、ひいては蒸気タービン発電設備1を停止することなく動作不良や特性不良の不適合が発生したパイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37の修理、交換を行うことができる。
Since the steam valve device 21 is multiplexed for each function such as the main
具体的には、蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31に不適合が発生した場合、急速作動電磁弁33のコイルを励磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを遮断し、ダンプ弁32を開き遮断弁37を閉じる。そうすると、ダンプ弁32は油圧シリンダ26内の作動油を第二廃棄中継管51へ廃棄する。油圧を失った油圧シリンダ26は蒸気弁23を閉じ、廃棄管48へ流出した作動油は油圧源装置へ戻る。一方、遮断弁37はパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを第四廃棄中継管53へ廃棄する。廃棄管48へ流出した作動油は油圧源装置へ戻り、作動油の供給が絶たれたパイロット電磁弁31は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31の修理、交換が終わった後、急速作動電磁弁33のコイルを消磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開いて正常な運転が可能になる。
Specifically, when a nonconformity occurs in the
次いで、蒸気弁装置21は、急速作動電磁弁33に不適合が発生した場合、パイロット電磁弁31のコイルを励磁して油圧シリンダ26へ至る作動油の流れを遮断し、蒸気弁23を閉じる。また、蒸気弁装置21は、第一止め弁35を閉じて急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断する。作動油の供給が絶たれた急速作動電磁弁33は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21は、急速作動電磁弁33の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21は、急速作動電磁弁33の修理、交換が終わった後、第一止め弁35を開いてダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開いて正常な運転が可能になる。
Next, when a nonconformity occurs in the rapid
次いで、蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33に不適合が発生した場合、第一止め弁35を閉じて急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断し、第二止め弁38を閉じてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断して、蒸気弁23を閉じる。作動油の供給が絶たれたパイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33の修理、交換が終わった後、第一止め弁35を開いてダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開くとともに、第二止め弁38を開いてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可して正常な運転が可能になる。
Next, when a mismatch occurs in the
次いで、蒸気弁装置21は、遮断弁37に不適合が発生した場合、急速作動電磁弁33のコイルを励磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを遮断し、ダンプ弁32を開く。また、蒸気弁装置21は、第二止め弁38を閉じてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断して、蒸気弁23を閉じる。そうすると、ダンプ弁32は油圧シリンダ26内の作動油を第二廃棄中継管51へ廃棄する。油圧を失った油圧シリンダ26は蒸気弁23を閉じ、廃棄管48へ流出した作動油は油圧源装置へ戻る。作動油の供給が絶たれた遮断弁37は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21は、遮断弁37の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21は、遮断弁37の修理、交換が終わった後、急速作動電磁弁33のコイルを消磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開くとともに、第二止め弁38を開いてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可して正常な運転が可能になる。
Next, when the non-conformity occurs in the shut-off
本実施形態に係る蒸気弁装置21は、パイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37に故障が生じても油圧源装置から流れ込む作動油を遮断する事が可能であり、油圧源装置の運転を継続したまま、ひいては蒸気タービンを継続し、蒸気タービン発電設備1の運転を継続したままパイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37のオンラインメンテナンスが可能になり、特に軽水炉発電プラントでは設備稼働率を改善して長期間停止することなく連続的に運転を行うことを可能にする。
The steam valve device 21 according to the present embodiment can shut off the hydraulic fluid flowing from the hydraulic power source device even if a failure occurs in the pilot
[第2の実施形態]
本発明に係る蒸気弁装置の第2実施形態について図4を参照して説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the steam valve device according to the present invention will be described with reference to FIG.
図4は、本発明の第2実施形態に係る蒸気弁装置を示す系統図である。 FIG. 4 is a system diagram showing a steam valve device according to a second embodiment of the present invention.
なお、本実施形態において、第1実施形態と共通する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Note that in this embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and duplicate descriptions are omitted.
図4に示すように、蒸気弁装置21Aは、急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断または許可する第一止め弁61と、遮断弁37およびパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断または許可する第二止め弁62と、廃棄管48内の作動油が油圧シリンダ26、ダンプ弁32および急速作動電磁弁33へ逆流することを防ぐ逆止弁63と、を備える。
As shown in FIG. 4, the steam valve device 21 </ b> A includes a
なお、図4示す第一止め弁61は急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断する状態、第二止め弁62は遮断弁37およびパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断する状態を示すものである。
The
第一止め弁61は、三方切換弁であり、油圧源装置、急速作動電磁弁33および廃棄管48のいずれかに接続する少なくとも3つの接続口を有する。第一止め弁61は、急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを許可する他、急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断して廃棄管48へ廃棄するよう油路を切換えることができる。
The
第二止め弁62は、三方切換弁であり、油圧源装置、遮断弁37および廃棄管48のいずれかに接続する少なくとも3つの接続口を有する。第二止め弁62は、遮断弁37およびパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可する他、遮断弁37に向かう作動油の流れを遮断して廃棄管48へ廃棄するよう油路を切換えることができる。
The
なお、第一止め弁61および第二止め弁62は、二方切換弁を少なくとも2つずつ組み合わせるものでも良い。
The
蒸気弁装置21Aは、蒸気弁装置21と同様に多重化された他の蒸気弁装置21Aとともに油圧源装置から作動油の供給を受けるところ、第一止め弁61および第二止め弁62によって、個別に作動油の供給を遮断することが可能であり、油圧源装置の運転を継続したまま、ひいてはタービン3、6の運転を継続したままパイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37の修理、交換が可能である点で、従来の蒸気弁装置と異なる。蒸気弁装置21Aは、第一止め弁61および第二止め弁62によって作動油を遮断すれば、他の蒸気弁装置21Aに対する作動油の供給を停止することなく、ひいては蒸気タービン発電設備1を停止することなく動作不良や特性不良の不適合が発生したパイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37の修理、交換を行うことができる。
The
具体的には、蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31に不適合が発生した場合、急速作動電磁弁33のコイルを励磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを遮断し、ダンプ弁32を開き遮断弁37を閉じる。そうすると、ダンプ弁32は油圧シリンダ26内の作動油を第二廃棄中継管51へ廃棄する。油圧を失った油圧シリンダ26は蒸気弁23を閉じ、廃棄管48へ流出した作動油は油圧源装置へ戻る。一方、遮断弁37はパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを廃棄管48に接続する第四廃棄中継管53へ廃棄する。廃棄管48へ流出した作動油は油圧源装置へ戻り、作動油の供給が絶たれたパイロット電磁弁31は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31の修理、交換が終わった後、急速作動電磁弁33のコイルを消磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開いて正常な運転が可能になる。
Specifically, when the
次いで、蒸気弁装置21Aは、急速作動電磁弁33に不適合が発生した場合、パイロット電磁弁31のコイルを励磁して油圧シリンダ26へ至る作動油の流れを遮断し、蒸気弁23を閉じる。また、蒸気弁装置21Aは、第一止め弁61の油路を切り換えて急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断し廃棄管48へ廃棄する。作動油の供給が絶たれた急速作動電磁弁33は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21Aは、急速作動電磁弁33の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21Aは、急速作動電磁弁33の修理、交換が終わった後、第一止め弁61の油路を切り換えてダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開いて正常な運転が可能になる。
Next, when a nonconformity occurs in the rapid operation
次いで、蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33に不適合が発生した場合、第一止め弁61の油路を切り換えて急速作動電磁弁33に向かう作動油の流れを遮断し廃棄管48へ廃棄し、第二止め弁62の油路を切り換えてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断し廃棄管48へ廃棄して、蒸気弁23を閉じる。作動油の供給が絶たれたパイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31および急速作動電磁弁33の修理、交換が終わった後、第一止め弁61の油路を切り換えてダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開くとともに、第二止め弁62の油路を切り換えてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可して正常な運転が可能になる。
Next, the
次いで、蒸気弁装置21Aは、遮断弁37に不適合が発生した場合、急速作動電磁弁33のコイルを励磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを遮断し、ダンプ弁32を開く。また、蒸気弁装置21Aは、第二止め弁62の油路を切り換えてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを遮断し廃棄管48へ廃棄して、蒸気弁23を閉じる。そうすると、ダンプ弁32は油圧シリンダ26内の作動油を第二廃棄中継管51へ廃棄する。油圧を失った油圧シリンダ26は蒸気弁23を閉じ、廃棄管48へ流出した作動油は油圧源装置へ戻る。作動油の供給が絶たれた遮断弁37は単独で取り外すことが可能になる。この状態に至り、蒸気弁装置21Aは、遮断弁37の修理、交換を行うことができる。蒸気弁装置21Aは、遮断弁37の修理、交換が終わった後、急速作動電磁弁33のコイルを消磁してダンプ弁32および遮断弁37へ至る作動油の流れを許可し、ダンプ弁32を閉じ遮断弁37を開くとともに、第二止め弁62の油路を切り換えてパイロット電磁弁31に向かう作動油の流れを許可して正常な運転が可能になる。
Next, when a non-conformity occurs in the shut-off
本実施形態に係る蒸気弁装置21Aは、パイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37に故障が生じても油圧源装置から流れ込む作動油を遮断する事が可能であり、油圧源装置の運転を継続したまま、ひいては蒸気タービンを継続し、蒸気タービン発電設備1の運転を継続したままパイロット電磁弁31、急速作動電磁弁33および遮断弁37のオンラインメンテナンスが可能になり、特に軽水炉発電プラントでは設備稼働率を改善して長期間停止することなく連続的に運転を行うことを可能にする。
The
本実施形態に係る蒸気弁装置21、21Aによれば、油圧駆動装置の保全作業に際し、蒸気タービン発電設備1のオンラインメンテナンスが可能になる。
According to the
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。 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 蒸気タービン発電設備
2 原子炉
3 高圧タービン
5 湿分分離加熱器
6 低圧タービン
8 復水器
9 給水ポンプ
11 主蒸気止め弁
12 蒸気加減弁
13 中間蒸気止め弁
15 インターセプト弁
21、21A 蒸気弁装置
22 弁体
23 蒸気弁
25 油圧駆動装置
26 油圧シリンダ
26a 弁閉側室
26b 弁開側室
27 差動トランス
31 パイロット電磁弁
31a 弁体
31b スプリング
32 ダンプ弁
32a 弁体
33 急速作動電磁弁
33a 弁体
33b スプリング
35 第一止め弁
37 遮断弁
37a 弁体
38 第二止め弁
41 第一供給管
42 第一供給中継管
43 第二供給中継管
45 第二供給管
46 第三供給中継管
47 第四供給中継管
48 廃棄管
49 第一廃棄中継管
51 第二廃棄中継管
52 第三廃棄中継管
53 第四廃棄中継管
55 油圧ピストン
56 スプリング
57 油路
58 マニホールドブロック
59 アダプタブロック
61 第一止め弁
62 第二止め弁
63 逆止弁
101 蒸気弁装置
103 蒸気弁
105 油圧駆動装置
106 油圧シリンダ
111 パイロット電磁弁
112 ダンプ弁
113 急速作動電磁弁
127 遮断弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam turbine power generation equipment 2 Reactor 3 High pressure turbine 5
Claims (5)
前記弁体を駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダを駆動する作動油の流れを許可もしくは遮断または加減もしくは遮断する第一電磁弁と、
前記油圧シリンダ内の作動油を廃棄する開放状態または前記油圧シリンダ内の油圧を保持する閉鎖状態に開閉可能な放出弁と、
前記放出弁を閉鎖する作動油の流れを遮断または許可する第二電磁弁と、
前記第二電磁弁に向かう作動油の流れを遮断または許可する止め弁と、
前記止め弁が接続する廃棄管と、を備え、
前記止め弁は、前記第二電磁弁に向かう作動油の油圧源装置、前記第二電磁弁、および前記廃棄管に接続して作動油の流れの方向を切り換える三方切換弁であることを特徴とする蒸気弁装置。 A steam valve having a valve body for permitting or shutting off, or adjusting or shutting off the flow of steam;
A hydraulic cylinder for driving the valve body;
A first solenoid valve that permits or shuts off or adjusts or shuts off the flow of hydraulic oil that drives the hydraulic cylinder;
A release valve that can be opened and closed in an open state in which the hydraulic oil in the hydraulic cylinder is discarded or in a closed state in which the hydraulic pressure in the hydraulic cylinder is retained;
A second solenoid valve that shuts off or permits the flow of hydraulic oil to close the discharge valve;
A stop valve that blocks or permits the flow of hydraulic oil toward the second solenoid valve;
A waste pipe to which the stop valve is connected,
The stop valve is a hydraulic pressure source device for hydraulic oil directed to the second electromagnetic valve, the second electromagnetic valve, and a three-way switching valve that is connected to the waste pipe and switches a flow direction of the hydraulic oil. Steam valve device to do.
前記油圧パイロット弁および前記第一電磁弁に向かう作動油の流れを遮断または許可する第二止め弁と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の蒸気弁装置。 A hydraulic pilot valve that opens and closes by hydraulic oil branched from the flow toward the discharge valve, and blocks or permits the flow of hydraulic oil toward the first electromagnetic valve;
The steam valve device according to claim 1, further comprising: a second stop valve that blocks or permits the flow of hydraulic oil toward the hydraulic pilot valve and the first electromagnetic valve.
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