JP6654497B2 - 蒸気タービンプラント - Google Patents

Description

本発明は、蒸気発生器からの蒸気を蒸気タービンに供給する前にバイパスさせるタービンバイパス弁とそのウォーミング系統を備えた蒸気タービンプラントに関する。

タービンバイパス管に設けたタービンバイパス弁（以下、バイパス弁）は、蒸気タービンプラントの通常運転中（タービンを蒸気で駆動している間）は通常全閉にされる。この間、タービンバイパス管には蒸気が流通しないため、バイパス弁は熱放散により冷却される。この状態でバイパス弁を開けると、高温の蒸気がタービンバイパス管に流れ込み、冷却されていたバイパス弁が急激に加熱され、サーマルショックや熱変形等の不具合が発生し得る。それに対し、バイパス弁を暖機するためのウォーミング管が設置される場合がある。ウォーミング管はバイパス弁の直ぐ上流又はバイパス弁の本体から分岐し、バイパス弁が全閉状態でも一定流量の蒸気を導くことでバイパス弁が暖機され、前述したサーマルショックや熱変形等の熱影響による不具合を抑制する役割を果たす（特許文献１，２等参照）。

実開昭６１−１６７４０１号公報 特公平７−１０９１６４号公報

この種のウォーミング管においては、サーマルショック等の熱影響を抑制することに主眼を置き、バイパス弁と流入蒸気の温度差が極力小さくなるように多量のウォーミング蒸気量を流通させている実情がある。しかし、本願発明者等の知見により、高温の蒸気に曝されることによってバイパス弁に水蒸気酸化スケールが発生し得ることが明らかとなった。水蒸気酸化スケールが限度を超えて付着成長してしまうと、バルブスティック等のバイパス弁の動作不具合が発生する恐れがある。蒸気タービンプラントでは効率向上を目的として蒸気の高温化傾向にあり、バイパス弁の水蒸気酸化スケールの対策は重要な点である。

本発明は、バイパス弁に対する熱影響を抑制しつつ水蒸気酸化スケールの生成も抑制することができる蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る蒸気タービンプラントは、蒸気発生器と、蒸気タービンと、復水器と、前記蒸気発生器及び前記蒸気タービンを接続する主蒸気管と、前記主蒸気管から分岐し前記蒸気タービンをバイパスして前記復水器に接続するバイパス管と、前記バイパス管に設けたバイパス弁と、前記バイパス管における前記バイパス弁の上流部又は前記バイパス弁の本体から分岐して延びるウォーミング管と、前記ウォーミング管に設けたウォーミング弁と、前記ウォーミング弁を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記バイパス弁のメタル温度を、（１）前記バイパス弁に流入する流入蒸気の飽和温度以上であること、（２）前記流入蒸気との温度差が、前記バイパス弁の材料に生じる熱影響が一定以下となるように前記材料に応じて設定された許容値以下となること、及び（３）前記バイパス弁の材料に水蒸気酸化スケールが発生することが抑制されるように、前記バイパス弁の材料により定まる水蒸気酸化スケールの生成速度が速くなる温度以下であること、の３つの条件を満たす温度範囲にすることを目標として、前記ウォーミング弁を開閉する信号を出力するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、バイパス弁に対する熱影響を抑制しつつ水蒸気酸化スケールの生成も抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンプラントの模式図である。 本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンプラントの模式図である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（第１実施形態）
１．蒸気タービンプラント
図１は本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンプラントの模式図である。図１に示した蒸気タービンプラントは、蒸気発生器１、蒸気タービン２、復水器３、主蒸気管４、タービン排気室５、タービンバイパス管６（以下、バイパス管６）、タービンバイパス弁７（以下、バイパス弁７）、ウォーミング管８、ウォーミング弁９、復水管１２及びウォーミング弁制御装置１０（以下、制御装置１０）を備えている。

蒸気発生器１には、例えば燃料炊きボイラが適用できる。但し、例えば発明を原子力プラントに適用する場合には原子炉を、コンバインドサイクルに適用する場合にはガスタービンの排気熱を熱源とする再熱ボイラを、蒸気発生器１に適用することができる。また、単数の蒸気発生器１を図示しているが、複数の蒸気発生器１を含む場合もある。蒸気タービン２は、図１では単数のタービンを図示してあるが、高圧タービン及び低圧タービン、又は高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンといった複数のタービンを含む場合もある。この蒸気タービン２は主蒸気管４を介して蒸気発生器１に接続している。特に図示していないが、蒸気タービン２には負荷機器（例えば発電機）が連結されている。復水器３はタービン排気室５を介しタービン排気蒸気を受け入れるよう配置され、復水管１２を介して蒸気発生器１に接続している。

バイパス管６は、主蒸気管４から分岐して、蒸気タービン２をバイパスして復水器３に接続している。このバイパス管６の途中には、バイパス弁７が設けられている。バイパス弁７は蒸気タービンプラントの起動時や負荷降下時、或いは停止時等に開放され、バイパス管６を介して蒸気タービン２をバイパスさせて主蒸気管４の蒸気を復水器３に導き、蒸気タービン２に供給することなく蒸気を蒸気発生器１に戻す。

上記ウォーミング管８は、バイパス弁７の本体から分岐して延びている。本実施形態では、ウォーミング管８は主蒸気管４におけるバイパス管６の分岐部よりも下流側の部分に合流している。このウォーミング管８の途中には、ウォーミング弁９が設けてある。ウォーミング弁９が開くと、バイパス弁７が全閉状態でも一部の蒸気がバイパス管６及びウォーミング管８を流通する。ウォーミング管８を通過する蒸気量は、主蒸気管４におけるバイパス管６の分岐部とウォーミング管８の合流部との差圧、及びウォーミング管８の圧損（例えばウォーミング弁９の開度）で決まる。バイパス弁７の本体には、そのメタル温度を検出する温度測定器１１が設けられ、温度測定器１１で検出された信号が制御装置１０に出力される。

２．制御装置
制御装置１０は、温度測定器１１で検出されたバイパス弁温度ｔを基にウォーミング弁９を制御する。この制御装置１０は、比較演算器１００，１０１、弁開設定器１０２、弁閉設定器１０３及び弁動作選択器１０４を備えている。

・比較演算器
比較演算器１００は、温度測定器１１から出力されたバイパス弁温度ｔを入力する入力器の役割を兼ねると共に、判定プログラムとこの判定に用いる設定温度ａとを記憶した記憶領域を含んでおり、バイパス弁温度ｔと設定温度ａとの比較判定を実行し、ｔ≦ａであれば弁開設定器１０２に信号を出力する。同じように、比較演算器１０１は、バイパス弁温度ｔを入力する入力器の役割を兼ねると共に、判定プログラムとこの判定に用いる設定温度ｂ（＞ａ）とを記憶した記憶領域を含んでおり、バイパス弁温度ｔと設定温度ｂとの比較判定を実行し、ｔ≧ｂであれば弁閉設定器１０３に信号を出力する。

ここで、設定温度ａは、例えばサーマルショックや熱変形といった熱影響がバイパス弁７に発生することを回避する観点でバイパス弁７の例えば本体のメタル温度（この例ではバイパス弁温度ｔ）に対して設定された温度である。具体的には次の条件（１）及び（２）を満たす温度である。
（１）バイパス弁７に流入する流入蒸気の飽和温度以上であること。
（２）バイパス弁７に流入する流入蒸気との温度差が、バイパス弁７の材料に生じる熱影響が一定以下となるように材料に応じて設定された許容値以下となること。

条件（１）は、バイパス弁７に接触する流入蒸気がドレン化しない範囲内となる条件であり、具体的にはバイパス弁温度ｔが流入蒸気の飽和温度以上になる条件である。例えば流入蒸気の蒸気圧力が２０ＭＰａの場合、バイパス弁温度ｔが３６６℃以上のとき条件（１）が満たされる。

条件（２）は、バイパス弁７に流入する流入蒸気の温度とバイパス弁温度ｔとの差（バイパス温度ｔ＜流入蒸気の温度）が許容値内となる条件である。温度差の許容値はバイパス弁７の材料によって予め設定される値であり、例えばこれ未満であればサーマルショックや熱変形といった特定の熱影響がバイパス弁７の材料に生じない（又は許容できる範囲に止まる）という値である。バイパス弁７の材料が例えばクロム鋼（低クロム合金鋼の窒化処理材等）の場合、バイパス弁７と流入蒸気との温度差が２００℃以下のとき、バイパス弁７の材料に生じる熱影響が抑えられることが本願発明者等によって知見されている。

本実施形態において、主蒸気管４を流れる主蒸気の温度を６００℃と想定した場合、条件（１）及び（２）を満たす設定温度ａは４００℃−６００℃の範囲の値であり、バイパス弁７の水蒸気酸化スケールの発生抑止の観点で下限値を採れば４００℃に設定することができる。

一方、設定温度ｂは、バイパス弁７の材料に水蒸気酸化スケールが発生することを抑制する観点でバイパス弁７の例えば本体のメタル温度（この例ではバイパス弁温度ｔ）に対して設定された温度である。具体的には次の条件（３）を満たす温度である。
（３）バイパス弁７の材料により定まる水蒸気酸化スケールの生成速度が速くなる温度以下であること。

バイパス弁７の材料が例えばクロム鋼（低クロム合金鋼の窒化処理材等）の場合、バイパス弁温度ｔが５５０℃を超えると、水蒸気酸化スケールの生成速度が速くなることが本願発明者等により知見されている。従って、バイパス温度ｔが５５０℃以下のとき条件（３）はが満たされる。設定温度ｂは条件（３）を満たす範囲であれば良いが、ｂ＞ａであることを考慮して例えば５００℃に設定することができる。

・弁開設定器、弁閉設定器、弁動作選択器
弁開設定器１０２は、比較演算器１００から信号を入力することによってウォーミング弁９を開放する指令信号を生成し出力する機能部である。弁閉設定器１０３は、比較演算器１０１から信号を入力することによってウォーミング弁９を閉止する指令信号を生成し出力する機能部である。弁動作選択器１０４は弁開設定器１０２又は弁閉設定器１０３から出力された指令信号をウォーミング弁９に出力する出力部である。但し、蒸気タービンプラントの停止中には、このプラント全体を制御する上位制御装置１３から出力されるプラント停止信号が弁閉設定器１０３に入力される。プラント停止信号が入力されている間、弁閉設定器１０３はバイパス弁温度ｔに関わらずウォーミング弁９を閉止する指令信号を出力する。以下、プラント停止信号に応じて弁閉設定器１０３から出力される指令信号のことを、他の指令信号と区別して「強制信号」と記載する場合がある。強制信号は弁開設定器１０２からの指令信号に優先され、仮に弁開設定器１０２からの指令信号が入力されていても、弁動作選択器１０４は強制信号が入力されている場合は強制信号を選択して出力し、ウォーミング弁９を閉止する。

３．動作
蒸気タービン２を駆動させる通常運転時、図１に示した蒸気タービンプラントにおいては、蒸気発生器１で発生した蒸気は主蒸気管４を流通し、蒸気タービン２に供給される。蒸気により蒸気タービン２が駆動されると、蒸気タービン２によって負荷機器が駆動される。蒸気タービン２を駆動した蒸気はタービン排気室５を介して復水器３に導かれ、水となって復水管１２を介して蒸気発生器１に戻される。通常運転中はバイパス弁７は全閉状態とされ、主蒸気管４を流通する蒸気の一部は主蒸気管４から分岐するバイパス管６に流入し、バイパス弁７、ウォーミング管８及びウォーミング弁９を経由して再び主蒸気管４に合流する。

蒸気タービンプラントが作動している間、温度測定器１１で測定されたバイパス弁温度ｔが制御装置１０に入力され、バイパス弁温度ｔを前述した条件（１）−（３）を満たす温度範囲にすることを目標としてウォーミング弁９を開閉する信号が制御装置１０で演算され、その信号がウォーミング弁９に出力される。この制御装置１０によるウォーミング弁９の制御について説明する。

制御装置１０は、バイパス弁温度ｔが温度測定器１１から入力されると、比較演算器１００，１０１でバイパス弁温度ｔと設定温度ａ，ｂとを比較する。比較演算器１００では、バイパス弁温度ｔを設定温度ａと比較し、バイパス弁温度ｔが設定温度ａ以下である場合には弁開設定器１０２に信号が出力され、設定温度ａより高い場合には信号は出力されない。弁開設定器１０２は、比較演算器１００からの信号を入力すると、ウォーミング弁９を開放する指令信号を生成し弁動作選択器１０４に出力する。一方の比較演算器１０１では、バイパス弁温度ｔを設定温度ｂと比較し、バイパス弁温度ｔが設定温度ｂ以上である場合には弁閉設定器１０３に信号が出力され、設定温度ｂより低い場合には信号は出力されない。ａ＜ｂであるため、プラント運転中に比較演算器１００，１０１から同時に信号が出力されることはない。弁閉設定器１０３は、比較演算器１０１からの信号を入力すると、ウォーミング弁９を閉止する指令信号を生成し弁動作選択器１０４に出力する。弁動作選択器１０４は、弁開設定器１０２又は弁閉設定器１０３から入力された指令信号をウォーミング弁９の駆動信号に変換してウォーミング弁９の駆動部に出力する。

以上の制御によって、バイパス弁温度ｔが設定温度ａ以下である場合には、ウォーミング弁９が開放されてバイパス管６及びウォーミング管８に蒸気が流通し、バイパス弁７が暖機されてバイパス弁温度ｔが上昇していく。反対にバイパス弁温度ｔが設定温度ｂ以上である場合には、ウォーミング弁９が閉止されてバイパス管６及びウォーミング管８の蒸気の流通が停止し、バイパス弁７が放熱してバイパス弁温度ｔが低下していく。これによりバイパス弁温度ｔは設定温度ａ，ｂの間に維持され、上記条件（１）−（３）が満足される。

但し、バイパス弁７を暖機する必要のない蒸気タービンプラントの停止中には、例えばプラント停止操作が行われてから起動操作が行われるまでの間、上位制御装置１３からプラント停止信号が制御装置１０の弁閉設定器１０３に入力される。プラント停止信号が入力されている間、弁動作選択器１０４は弁閉設定器１０３による前述した強制信号を出力し、これによりウォーミング弁９が閉止される。

４．効果
以上のような制御装置１０のウォーミング弁９の開閉制御により、設定温度ａ及び設定温度ｂの間の温度領域にバイパス弁温度ｔを保ち、バイパス弁７のサーマルショックや熱変形等の熱影響を抑制しつつ、バイパス弁７の水蒸気酸化スケールの生成を効果的に抑制することができる。水蒸気酸化スケールの生成量（生成速度）を抑えることで、弁スティックといった弁摺動部の固着や間隙部の減少による動作不良の発生を抑制することができる。また、今後、蒸気タービンプラントの運用蒸気が更に高温高圧化した場合においても、特殊なものにバイパス弁７の材料を変更しなくても水蒸気酸化スケール発生の抑制をすることができるメリットもある。

また、一般的にはウォーミング管を復水器に接続し、バイパス弁を暖機して温度が降下した蒸気は蒸気タービンをバイパスして復水器に導かれることが多い。この場合、バイパス弁を暖機した蒸気を復水器に導くことはプラント効率の低下につながる。それに対し、本実施形態ではバイパス弁７を暖機した蒸気を主蒸気管４に戻すことにより、プラント効率の低下を抑制することができる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態に係る蒸気タービンプラントの模式図である。本実施形態に係る蒸気タービンプラントが第２実施形態の蒸気タービンプラントと相違する点は、バイパス弁温度ｔを目標温度ｃに近付けるように制御装置２０がウォーミング弁９の開度を制御する点である。その他の構成は第１実施形態と同様であり、図２中に図１と同符号を付して説明を省略する。制御装置２０について以下に説明する。

１．制御装置
図２に示した蒸気タービンプラントに備わった制御装置２０は、比較演算器２００、記憶器２０１、フィードバック制御器（ＰＩ演算部）２０２、弁動作選択器２０３及び全閉開度設定器２０４を備えている。

・記憶器
記憶器２０１は、比較演算器２００で実行する判定プログラムとこの判定に用いる目標温度ｃとを記憶した記憶領域である。本実施形態では比較演算器２００と区別して記憶器２０１を説明するが、第１実施形態のように比較演算器２００が記憶器２０１を含む構成でも良い。反対に第１実施形態において比較演算器１００，１０１とは別にプログラムや設定温度ａ，ｂを記憶した記憶器があっても良い。目標温度ｃは、設定温度ａ，ｂの間から予め選択された温度である（ａ＜ｃ＜ｂ）。

・比較演算器
比較演算器２００は、比較演算器１００，１０１と同じく温度測定器１１から出力されたバイパス弁温度ｔを入力する入力器の役割を兼ね、また、記憶器２０１から判定プログラム及び目標温度ｃを読み出し、バイパス弁温度ｔと目標温度ｃとの比較判定を実行して、バイパス弁温度ｔと目標温度ｃの大小関係及びバイパス弁温度ｔと目標温度ｃとの温度差分を演算しフィードバック制御器２０２に出力する。

・フィードバック制御器
フィードバック制御器２０２は、比較演算器２００から入力されたバイパス弁温度ｔと目標温度ｃとの温度差を小さくするようなウォーミング弁９の開度指令値を演算し、これを弁動作選択器２０３に出力する。指令値の演算はフィードバック制御器２０２に格納された制御プログラム（又はデータテーブル）に従って実行され、例えばバイパス弁温度ｔが目標温度ｃより低ければ、温度差の大きさに応じてウォーミング弁９の開度を大きくする指令値が演算され、バイパス弁温度ｔが目標温度ｃより高ければ、温度差の大きさに応じてウォーミング弁９の開度を小さくする指令値が演算される。

・全閉開度設定器
全閉開度設定器２０４は、ウォーミング弁９を全閉にする指令信号である全閉信号を弁動作選択器２０３に出力する機能部である。蒸気タービンプラントの作動中は、全閉開度設定器２０４から弁動作選択器２０３に全閉信号が常時入力されている。

・弁動作選択器
弁動作選択器２０３は、フィードバック制御器２０２から入力した指令信号をウォーミング弁９に出力する出力部である。但し、蒸気タービンプラントの停止中には、上位制御装置１３から弁動作選択器２０３にプラント停止信号が入力される。プラント停止信号が入力されている間、弁動作選択器２０３はフィードバック制御器２０２からの指令信号に優先して全閉開度設定器２０４からの全閉信号を選択し、全閉信号を出力してウォーミング弁９を閉止する。

２．動作及び効果
蒸気タービンプラントが作動している間、温度測定器１１で測定されたバイパス弁温度ｔが制御装置２０に入力され、バイパス弁温度ｔが目標温度ｃに近付くように制御装置２０によってウォーミング弁９の開度が調整される。目標温度ｃは設定温度ａ，ｂの間の値であるため、前述した条件（１）−（３）が満足される。但し、上位制御装置１３からプラント停止信号が制御装置２０の弁動作選択器２０３に入力されると、その間、弁動作選択器２０３により全閉信号が選択出力されてウォーミング弁９が閉止される。従って、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（その他）
本発明は以上の実施形態の態様に限定されず、技術的思想の範囲内で構成要素の変更、追加、削除が適宜可能であることは言うまでもない。例えばウォーミング管８を主蒸気管４に合流させる場合を例に挙げて説明したが、バイパス弁７の水蒸気酸化スケールの発生を抑制する効果を得る上では、バイパス弁出口配管（バイパス管６におけるバイパス弁７より下流側の部分）、復水器３、蒸気タービンプラントの系外（大気解放も含む）、その他バイパス弁入口配管（バイパス管６におけるバイパス弁７の入口への接続部）よりも低圧の蒸気設備にウォーミング管８を接続する構成であっても良い。また、バイパス管６は復水器３に接続させる場合を例に挙げて説明したが、蒸気タービンプラントの系外（大気解放も含む）、その他バイパス弁入口配管（バイパス管６におけるバイパス弁７の入口への接続部）よりも低圧の蒸気設備にバイパス管６を接続する構成であっても良い。

また、ウォーミング管８をバイパス弁７の本体から分岐させる場合を例に挙げて説明したが、例えばバイパス管６におけるバイパス弁７の上流側でかつバイパス弁７に蒸気温度が伝熱する範囲の領域であれば、バイパス管６からウォーミング管８を分岐させる構成でも良い。このような構成でも、ウォーミング管８に蒸気が流通すれば、その蒸気からの伝熱によりバイパス弁７を暖機することができる。

また、ウォーミング弁９の制御の基礎に温度測定器１１により測定したバイパス弁温度ｔを用いる場合を例に挙げて説明したが、バイパス弁温度ｔに関連して変動する状態量であればウォーミング弁９の制御の基礎としてバイパス弁温度ｔに代替できる。以下、そのような変形例を幾つか例示する。

・主蒸気圧力
蒸気圧力が分かれば飽和温度が分かるので、例えば主蒸気管４に圧力計を設置し、この圧力計で測定された蒸気圧力を基に蒸気温度を推定し、更にこの蒸気がバイパス管６に流入してバイパス弁７に到達するまでに蒸気温度がどの程度降下するかを、圧力計からバイパス弁７に至る配管の長さや径等を基に求めるプログラムを制御装置１０，２０で実行する構成とする。これにより、主蒸気管４を流れる蒸気の圧力を基にバイパス弁７に流入する蒸気の温度を推定し、これに基づいてバイパス弁温度ｔを演算により測定することができるので、第１及び第２実施形態のようにウォーミング弁９を制御することができる。圧力計からバイパス弁７に至るまでに蒸気温度がどの程度降下するかを蒸気圧力毎に予め実測しておき、この実測に基づいて作成したデータテーブルを用いても、同様にウォーミング弁９を制御できる。

・蒸気温度
前述した通り、バイパス管６に流入してバイパス弁７に到達するまでに蒸気温度がどの程度降下するかは配管構成等から推定できる。従って、主蒸気管４に温度計を設置し、主蒸気管４を流れる蒸気の温度を基にバイパス弁温度ｔを演算により測定し、第１及び第２実施形態のようにウォーミング弁９を制御することができる。

また、主蒸気管４を流れる蒸気の温度に限らず、バイパス管６を流れる蒸気の温度、バイパス弁７の本体内の蒸気の温度、又はウォーミング管８を流れる蒸気の温度から、バイパス弁７に流入する蒸気の温度を演算により測定することも可能である。従って、バイパス管６、バイパス弁７の本体、又はウォーミング管８の内部温度を測定する温度計を設置することにより、その測定値を基にバイパス弁温度ｔを演算により測定し、第１及び第２実施形態のようにウォーミング弁９を制御することができる。

・蒸気流量
蒸気流量の情報は蒸気温度の演算測定の精度向上に寄与し得る。従って主蒸気管４、バイパス管６又はウォーミング管８に流量計を設置して、その流量計の検出値を加味することで、バイパス弁温度ｔの演算精度を向上させることができる。

・ガスタービン排気温度
蒸気タービンプラントがコンバインドサイクルの場合、例えばガスタービンの排気温度を基に蒸気発生器１で発生する蒸気の温度を推定することができる。従って、ガスタービンの排気温度を測定する温度計を設置し、ガスタービンの排気温度を基にバイパス弁温度ｔを演算により測定することで、第１及び第２実施形態のようにウォーミング弁９を制御することができる。

・プラント負荷
蒸気タービン２で発電機を駆動する場合、この発電機による発電量から蒸気タービン２を駆動する蒸気の温度や圧力が推定できる。主蒸気管４を流れる蒸気の温度が発電量から推定できるので、バイパス弁温度ｔを演算により測定することができ、第１及び第２実施形態のようにウォーミング弁９を制御することができる。

・プラント制御信号
上位制御装置１３により蒸気タービンプラントが制御されるので、主蒸気管４を流れる蒸気の温度等のプラント状態は上位制御装置１３からプラントの各要素に出力される信号を基に推定することができる。従って、上位制御装置１３によるプラント制御信号に基づいてバイパス弁温度ｔを演算により測定することができるので、第１及び第２実施形態のようにウォーミング弁９を制御することができる。

１…蒸気発生器、２…蒸気タービン、３…復水器、４…主蒸気管、５…タービン排気室、６…バイパス管、７…バイパス弁、８…ウォーミング管、９…ウォーミング弁、１０…制御装置、１１…温度測定器、２０…制御装置

Claims (7)

1. 蒸気発生器と、
   蒸気タービンと、
   復水器と、
   前記蒸気発生器及び前記蒸気タービンを接続する主蒸気管と、
   前記主蒸気管から分岐し前記蒸気タービンをバイパスさせるバイパス管と、
   前記バイパス管に設けたバイパス弁と、
   前記バイパス管における前記バイパス弁の上流部又は前記バイパス弁の本体から分岐して延びるウォーミング管と、
   前記ウォーミング管に設けたウォーミング弁と、
   前記ウォーミング弁を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置が、前記バイパス弁のメタル温度を次の条件を満たす温度範囲にすることを目標として、前記ウォーミング弁を制御する信号を出力するように構成されていることを特徴とする蒸気タービンプラント。
   （１）前記バイパス弁に流入する流入蒸気の飽和温度以上であること
   （２）前記流入蒸気との温度差が、前記バイパス弁の材料に生じる熱影響が一定以下となるように前記材料に応じて設定された許容値以下となること
   （３）前記バイパス弁の材料に水蒸気酸化スケールが発生することが抑制されるように、前記バイパス弁の材料により定まる水蒸気酸化スケールの生成速度が速くなる温度以下であること
2. 請求項１の蒸気タービンプラントにおいて、前記ウォーミング管が前記主蒸気管に合流していることを特徴とする蒸気タービンプラント。
3. 請求項１の蒸気タービンプラントにおいて、
   前記バイパス弁のメタル温度を検出又は演算により測定する温度測定器を備え、
   前記制御装置は、前記温度測定器で測定された値が、前記条件（１）及び（２）を満たす設定温度ａ以下であれば前記ウォーミング弁を開放する信号を生成し、前記条件（３）を満たす設定温度ｂ以上であれば前記ウォーミング弁を閉止する信号を生成し、生成した信号を前記ウォーミング弁に出力することを特徴とする蒸気タービンプラント。
4. 請求項３の蒸気タービンプラントにおいて、
   前記バイパス弁の材料がクロム鋼、前記流入蒸気の飽和温度が３６６℃、前記温度差の許容値が２００℃、前記水蒸気酸化スケールの生成速度が速くなる温度が５５０℃であり、
   前記設定温度ａが４００℃、前記設定温度ｂが５００℃であることを特徴とする蒸気タービンプラント。
5. 請求項１の蒸気タービンプラントにおいて、
   前記バイパス弁のメタル温度を検出又は演算により測定する温度測定器を備え、
   前記制御装置は、前記条件（１）及び（２）を満たす設定温度ａと前記条件（３）を満たす設定温度ｂとの間の値である目標温度ｃに前記温度測定器で測定された値が近付くように前記ウォーミング弁を開閉する信号を生成し、生成した信号を前記ウォーミング弁に出力することを特徴とする蒸気タービンプラント。
6. 請求項５の蒸気タービンプラントにおいて、
   前記バイパス弁の材料がクロム鋼、前記流入蒸気の飽和温度が３６６℃、前記温度差の許容値が２００℃、前記水蒸気酸化スケールの生成速度が速くなる温度が５５０℃であり、
   前記設定温度ａが４００℃、前記設定温度ｂが５００℃であることを特徴とする蒸気タービンプラント。
7. 請求項１の蒸気タービンプラントにおいて、
   前記制御装置は、プラント停止信号が入力されると前記ウォーミング弁を閉止させることを特徴とする蒸気タービンプラント。

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