JP7207999B2 - 蒸気弁、発電システム、及び蒸気弁の検査方法 - Google Patents

蒸気弁、発電システム、及び蒸気弁の検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、蒸気弁、発電システム、及び蒸気弁の検査方法に関する。
発電システムは、蒸気タービンと、負荷変化に応じて蒸気量を調節したり、異常時に蒸気の供給を遮断したりするための蒸気弁と、を備える。
特許文献１には、加減弁と、止め弁と、加減弁及び止め弁を収容する弁本体と、を有する蒸気弁が開示されている。
止め弁は、加減弁を囲う筒状とされており、蒸気弁の軸線方向に移動可能な構成とされている。止め弁は、弁座の内面に当接される先端部と、基端部と、先端部と基端部との間に配置され、先端部及び基端部の外側に突出する突出部と、を有する。
突出部の軸線方向の上方側（基端部側）には、第１の圧力空間が形成されている。突出部の軸線方向の下方側（先端部側）には、低圧または高圧に切り替えられる第２の圧力空間が形成されている。止め弁は、第２の圧力空間の圧力を切り替えることで、軸線方向に止め弁を移動させる。
弁本体は、加減弁及び止め弁の先端が当接される弁座を有する。
特許第６１６２３３５号公報
しかしながら、特許文献１に開示された蒸気弁では、急速閉鎖時に止め弁に作用する弁座の衝撃を緩和する機構を備えていない。このため、急速閉鎖時において、止め弁及び弁座が損傷する可能性があった。
特許文献１に開示された蒸気弁の構成の場合、第２の圧力空間内の圧力を切り替えるための切替機構が必要となる。この切替機構が弁本体から離れた位置に設けられていると、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に切り替えるまでの時間が長くなる可能性があった。
しかしながら、単純に、切替機構と弁本体とを近づけると、蒸気弁の熱の影響により、切替機構が熱変形し、切替機構の動作不良が発生する可能性があった。
特許文献１に開示された蒸気弁には、止め弁及び加減弁の動作不良（故障）を検知する機構が設けられていない。このため、止め弁及び加減弁のうち、少なくとも一方の動作不良を検知することが困難であった。
そこで、本発明は、急速閉鎖時において、止め弁及び弁座の損傷を抑制可能な蒸気弁、及び発電システムを提供することを目的とする。
本発明は、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることの可能な蒸気弁、及び発電システムを提供することを目的とする。
本発明は、止め弁及び加減弁のうち、少なくとも一方の動作不良を検知することの可能な蒸気弁の検査方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁によれば、開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、前記止め弁を収容するとともに、前記止め弁の先端が当接される弁座を有する弁本体と、を備え、前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、前記第１の圧力空間の圧力を調整する第１の給排部と、前記第２の圧力空間の圧力を調整する第２の給排部と、をさらに備え、前記第１の圧力空間、及び前記第２の圧力空間の圧力を調整することにより、前記突出部を上下方向に移動させ、前記第２の圧力空間は、外周が前記弁本体を構成する第１の側壁で囲まれており、前記第１の給排部は、前記弁本体に形成された蒸気流路と連通する前記止め弁に形成された流路であり、前記第２の給排部は、前記第１の側壁に形成され、前記第２の圧力空間と前記第２の圧力空間の外部とを連通させる複数の給排孔であり、前記複数の給排孔は、前記軸線方向に対して形成されており、前記複数の給排孔を介して、前記第１の圧力空間の圧力以上の圧力とされた高圧源、及び前記蒸気流路を流れる蒸気の圧力よりも低い圧力とされた低圧源のうち、一方の圧力源と前記第２の圧力空間とを選択的に接続する切替機構をさらに備えている。
本発明によれば、第１の圧力空間の圧力を調整する第１の給排部と、第２の圧力空間の圧力を調整する第２の給排部と、を備え、前記第１の圧力空間、及び前記第２の圧力空間の圧力を調整することで、急速閉鎖時において、止め弁の先端を弁座に対してゆっくりと当接させることが可能となるので、止め弁及び弁座の損傷を抑制できる。
第２の圧力空間と第２の圧力空間の外部とを連通させるとともに、軸線方向に対して形成された複数の給排孔を有することで、止め弁が弁座に向かう方向に移動するにつれて、第２の圧力空間が露出する給排孔の開口面積の合計を小さくすることが可能となる。
これにより、止め弁の先端が弁座に近づくにつれて、第２の圧力空間内の蒸気を抜けにくくすることが可能となる。つまり、止め弁の先端が弁座に近づくにつれて、軸線方向に移動する止め弁の先端の移動速度を小さくすることが可能となる。
これにより、急速閉鎖時において、止め弁の先端を弁座に対してゆっくりと当接させることが可能となるので、止め弁及び弁座の損傷を抑制できる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記止め弁は、前記弁本体を構成する弁座に当接される先端部と、基端部と、を有し、前記突出部は、前記先端部と前記基端部との間に設けられており、前記複数の給排孔の開口面積は、前記止め弁の前記基端部側から前記先端部側に向かうにつれて減少させてもよい。
このように、止め弁の基端部側から先端部側に向かうにつれて複数の給排孔の開口面積を減少させることで、止め弁の先端が弁座に向かうにつれて、止め弁の軸線方向への移動速度を遅くすることが可能となる。これにより、止め弁及び弁座の損傷をさらに抑制することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記複数の給排孔の開口径は、前記止め弁の前記基端部側から前記先端部側に向かうにつれて小さくなってもよい。
このように、止め弁の基端部側から先端部側に向かうにつれて、複数の給排孔の開口径を小さくすることで、止め弁の先端が弁座に向かうにつれて、止め弁の軸線方向への移動速度を遅くすることが可能となる。これにより、止め弁及び弁座の損傷をさらに抑制することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記弁本体は、前記第１の側壁のうち、前記複数の給排孔が形成された給排孔形成領域の外側に配置され、１つの貫通孔が形成された第２の側壁と、前記給排孔形成領域と前記第２の側壁との間に区画され、前記貫通孔及び前記複数の給排孔と連通する空間と、を有し、前記切替機構は、一端が前記貫通孔と接続された配管と、前記高圧源、前記低圧源、及び前記配管の他端と接続された三方弁と、前記配管に設けられた絞りと、を有してもよい。
このような構成とすることで、第１の側壁と第２の側壁との間に形成された空間と複数の給排孔とが連通するため、切替機構を構成する配管の一端と第２の測壁に形成された１つの貫通孔とを接続することで、第２の圧力空間への蒸気の供給、及び第２の圧力空間からの蒸気の排出を行うことが可能となる。
これにより、複数の給排孔のそれぞれに対して配管を分岐させて接続する必要がなくなるため、切替機構の構成を簡略化することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記弁本体は、前記蒸気流路を区画するとともに、第１の溝が形成された第１の部材と、前記第１の部材に対して着脱可能な構成とされ、前記第１の溝と対向する第２の溝が形成された第２の部材と、を有し、前記第１の側壁は、前記第１の部材及び前記第２の部材とは別体とされ、前記第１の溝と前記第２の溝に挿入されることで位置が規制されていてもよい。
このように、弁本体を構成する第１の部材、第２の部材、及び複数の給排孔が形成された第１の側壁を別体とするとともに、第１の部材及び第２の部材に対して第１の側壁を着脱可能な構成とすることで、複数の給排孔が異なる開口径や配置とされた別の第１の側壁に容易に交換することが可能となる。
これにより、例えば、蒸気以外の流体である空気を用いて、蒸気弁の試験を行う際に、空気に適した給排孔が形成された第１の側壁に容易に交換することができる。つまり、蒸気以外の流体の試験を容易に行うことができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記切替機構は、前記高圧源と接続され、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び前記低圧源と接続され、前記第１の空間の外側に配置された第２の空間を有する本体部と、前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされており、移動した位置によって前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間と前記複数の給排孔とを連通させる移動部と、前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、を有し、前記本体部は、前記離間方向が前記軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に固定されていてもよい。
このように、切替機構を構成する本体部を弁本体に固定することで、第２の圧力空間の近くに本体部を配置することが可能となる。これにより、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
また、第１の空間と第２の空間との離間方向を軸線の径方向と一致させることで、弁本体の軸線方向に発生する熱変形が本体部及び移動部に悪影響を及ぼすことを抑制可能となる。これにより、弁本体の熱変形が移動部の移動に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
したがって、弁本体の熱変形が移動部の移動に悪影響を及ぼすことを抑制した上で、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記駆動部は、前記軸線の径方向において、前記第２の空間よりも外側に配置されており、前記切替機構は、前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部を有してもよい。
このように、弁本体側に配置された移動部の端を第２の空間に向かう方向に押圧するばね部を有することで、駆動部が故障した際、低圧源と接続された第２の空間と第２の圧力空間とが接続されることになる。これにより、駆動部の故障時において、第２の圧力空間に高圧源から供給される高圧蒸気が流れることを抑制可能となるので、蒸気弁の安全性を確保することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記弁本体は、前記第２の圧力空間の外側に形成され、前記本体部の一部を前記第２の圧力空間に近接させるための凹部が形成されていてもよい。
このように、第２の圧力空間の外側に形成され、本体部を第２の圧力空間に近接させるための凹部を弁本体に形成することで、第２の圧力空間により近接させて本体部を配置することが可能となる。これにより、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態にさらに短時間で切り替えることができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記凹部と前記本体部との間には、空隙または断熱材を設けてもよい。
このように、凹部と本体部との間に、空隙または断熱材を設けることで、弁本体の熱が本体部に伝わりにくくなるので、本体部の熱変形を抑制することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記切替機構は、第１の三方弁と、第２の三方弁と、を有し、前記第１の三方弁は、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び第２の空間を有する本体部と、前記本体部内に配置され、前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされた移動部と、前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部と、をそれぞれ有し、前記本体部は、前記離間方向が軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に直接固定されており、前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記高圧源と接続され、前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記移動部の位置によって前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間または前記第２の空間と連通しており、前記第１の三方弁を構成する前記第２の空間、及び前記第２の三方弁を構成する前記第２の空間は、それぞれ前記低圧源と接続されており、前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間は、前記移動部の位置によって前記第２の圧力空間と連通されていてもよい。
このような構成とされた第１及び第２の三方弁を有することで、第１の三方弁の故障により、第１の三方弁の第１の空間が高圧源と接続されたままの状態になったとしても、第２の三方弁を用いて、第２の圧力空間を低圧状態にして止め弁を閉じることができる。
また、上記のように、第１の三方弁が故障した場合でも、第２の三方弁が機能することで、第２の圧力空間に高圧蒸気が流れ続けることを抑制可能となるので、蒸気弁の安全性を高めることができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る発電システムは、上記蒸気弁と、蒸気を生成するボイラと、前記蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記ボイラと前記蒸気タービンとを接続し、前記蒸気タービンに前記蒸気を供給する蒸気供給配管と、を備え、前記蒸気弁は、前記蒸気供給配管に設けられている。
例えば、急速閉鎖時において、止め弁及び弁座の損傷を抑制可能な蒸気弁を有することで、発電システムを安定稼働させることができる。
例えば、止め弁が弁座に向かって移動を開始するまでの時間を短くすることの可能な蒸気弁を有することで、発電システムの効率を高めることができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁の検査方法は、前記蒸気弁が前記軸線方向に移動可能で、かつ前記止め弁の内側に配置された加減弁をさらに備えており、前記加減弁を開状態とするとともに、前記止め弁を閉状態とする工程と、前記弁本体に形成された蒸気流路のうち、加減弁の下流側に位置する部分を流れる蒸気の流量を検知する工程と、前記蒸気の流量が０でない場合、前記止め弁に異常が発生したと判定する工程と、を含む。
このような工程を有することで、止め弁に異常が発生したか否かを判定することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁の検査方法は、前記蒸気弁が前記軸線方向に移動可能で、かつ前記止め弁の内側に配置された加減弁をさらに備えており、前記止め弁の開閉状態が不明な場合において、前記加減弁を開けた状態にした後、前記蒸気流路の入口に蒸気を供給する工程と、前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、及び前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力を検出する工程と、３つの前記圧力、並びに下記（１）式及び下記（２）式に基づいて、止め弁の開口面積Ａ１を推定する工程と、を含む。
Ｍ１＝Ｃ１・Ａ１・ｆ（ｐ０，ｐ１）・・・（１）
Ｍ２＝Ｃ２・ｆ（ｓｔ）・ｆ（ｐ１，ｐ２）・・・（２）
但し、Ｍ１は前記止め弁を通過した蒸気の質量流量、Ｍ２は前記加減弁を通過した蒸気の質量流量、Ｃ１は予め取得した前記止め弁の流量特性、Ｃ２は予め取得した前記加減弁の流量特性、Ａ１は止め弁の開口面積、Ｓｔは加減弁のストローク、ｐ０は前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ１は前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ２は前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力をそれぞれ示している。
このような工程により、止め弁の開口面積Ａ１を推定することで、止め弁の開口面積Ａ１に基づいて、止め弁の開閉状態を推定することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁の検査方法は、前記蒸気弁は、前記軸線方向に移動可能で、かつ前記止め弁の内側に配置された加減弁をさらに備えており、前記止め弁及び前記加減弁を急閉鎖させる工程と、前記弁本体に形成され、かつ前記止め弁と前記加減弁との間に位置する蒸気流路の圧力が前記急閉鎖の直後からどのように変化するか監視する工程と、前記蒸気流路の圧力がボイラの圧力に近づいた場合、前記止め弁に異常が発生したと判定し、前記蒸気流路の圧力が蒸気タービンの圧力に近づいた場合、前記加減弁に異常が発生したと判定する工程と、を含む。
このような工程を有することで、急閉鎖時において、止め弁及び加減弁にリークが発生しているかを推定することが可能となる。これにより、止め弁及び加減弁の異常の有無を判定することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁は、開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、前記止め弁を収容する弁本体と、を備え、前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間と、蒸気が流れる蒸気流路と、を有し、前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、前記第１の圧力空間の圧力を調整する第１の給排部と、前記第２の圧力空間の圧力を調整する第２の給排部と、をさらに備え、前記第２の圧力空間は、外周が前記弁本体を構成する第１の側壁で囲まれており、前記第２の給排部は、前記第１の側壁に形成され、前記第２の圧力空間と前記第２の圧力空間の外部とを連通させる複数の給排孔であり、前記複数の給排孔は、前記軸線方向に対して形成されており、前記複数の給排孔を介して、前記第１の圧力空間の圧力以上の圧力とされた高圧源、及び前記蒸気の圧力よりも低い圧力とされた低圧源のうち、一方の圧力源と前記第２の圧力空間とを選択的に接続する切替機構をさらに備え、前記切替機構は、前記高圧源と接続され、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び前記低圧源と接続され、前記第１の空間の外側に配置された第２の空間を有する本体部と、前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされており、移動した位置によって前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間と前記複数の給排孔とを連通させる移動部と、前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、を有し、前記本体部は、前記離間方向が前記軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に固定されている。
本発明によれば、切替機構を構成する本体部を弁本体に固定することで、第２の圧力空間の近くに本体部を配置することが可能となる。これにより、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
また、第１の空間と第２の空間との離間方向が軸線の径方向と一致させることで、弁本体の熱が移動部の移動に悪影響を及ぼすことを抑制可能となる。
したがって、弁本体の熱が移動部の移動に悪影響を及ぼすことを抑制した上で、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記駆動部は、前記軸線の径方向において、前記第２の空間よりも外側に配置されており、前記切替機構は、前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部を有してもよい。
このように、弁本体側に配置された移動部の端を第２の空間に向かう方向に押圧するばね部を有することで、駆動部が故障した際、低圧源と接続された第２の空間と第２の圧力空間とが接続されることになる。これにより、駆動部の故障時において、第２の圧力空間に高圧源から供給される高圧蒸気が流れることを抑制可能となるので、蒸気弁の安全性を確保することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記弁本体は、前記第２の圧力空間の外側に形成され、前記本体部の一部を前記第２の圧力空間に近接させるための凹部が形成されていてもよい。
このように、第２の圧力空間の外側に形成され、本体部の一部を第２の圧力空間に近接させるための凹部を弁本体に形成することで、第２の圧力空間により近接させて本体部を配置することが可能となる。これにより、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態にさらに短時間で切り替えることができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記凹部と前記本体部との間には、空隙または断熱材を設けてもよい。
このように、凹部と本体部との間に、空隙または断熱材を設けることで、弁本体の熱が本体部に伝わりにくくなるので、本体部の熱変形を抑制することができる。
また、上記本発明の一態様に係る蒸気弁において、前記切替機構に替えて、第１の三方弁と、第２の三方弁と、を有し、前記第１の三方弁は、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び第２の空間を有する本体部と、前記本体部内に配置され、前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされた移動部と、前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部と、をそれぞれ有し、前記本体部は、前記離間方向が前記軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に直接固定されており、前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記高圧源と接続され、前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記移動部の位置によって前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間または前記第２の空間と連通しており、前記第１の三方弁を構成する前記第２の空間、及び前記第２の三方弁を構成する前記第２の空間は、それぞれ前記低圧源と接続されており、前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間は、前記移動部の位置によって前記第２の圧力空間と連通されていてもよい。
このような構成とされた第１及び第２の三方弁を有することで、第１の三方弁の第１の空間が高圧源と接続された状態にあったとしても、第２の三方弁を用いて、止め弁を閉じることが可能となるので、安全性を高めることができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁の検査方法は、開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、前記止め弁の内側に配置され、前記軸線方向に移動する加減弁と、前記止め弁及び前記加減弁を収容する弁本体と、を備え、前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、前記止め弁に形成された流路を介して、前記弁本体に形成された蒸気流路と前記第１の圧力空間が連通する蒸気弁の検査方法であって、前記加減弁を開状態とするとともに、前記止め弁を閉状態とする工程と、前記蒸気流路のうち、加減弁の下流側に位置する部分を流れる蒸気の流量を検知する工程と、前記蒸気の流量が０でない場合、前記止め弁に異常が発生したと判定する工程と、を含む。
このような工程を有することで、止め弁に異常が発生したか否かを判定することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁の検査方法は、開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、前記止め弁の内側に配置され、前記軸線方向に移動する加減弁と、前記止め弁及び前記加減弁を収容する弁本体と、を備え、前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、前記止め弁に形成された流路を介して、前記弁本体に形成された蒸気流路と前記第１の圧力空間が連通する蒸気弁の検査方法であって、前記止め弁の開閉状態が不明な場合において、前記加減弁を開けた状態にした後、前記蒸気流路の入口に蒸気を供給する工程と、前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、及び前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力を検出する工程と、３つの前記圧力、並びに下記（３）式及び下記（４）式に基づいて、止め弁の開口面積Ａ１を推定する工程と、を含む。
Ｍ１＝Ｃ１・Ａ１・ｆ（ｐ０，ｐ１）・・・（３）
Ｍ２＝Ｃ２・ｆ（ｓｔ）・ｆ（ｐ１，ｐ２）・・・（４）
但し、Ｍ１は前記止め弁を通過した蒸気の質量流量、Ｍ２は前記加減弁を通過した蒸気の質量流量、Ｃ１は予め取得した前記止め弁の流量特性、Ｃ２は予め取得した前記加減弁の流量特性、Ａ１は止め弁の開口面積、Ｓｔは加減弁のストローク、ｐ０は前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ１は前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ２は前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力をそれぞれ示している。
本発明によれば、上記工程を有することで、止め弁の開口面積Ａ１に基づいて、止め弁の開閉状態を推定することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蒸気弁の検査方法は、開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、前記止め弁の内側に配置され、前記軸線方向に移動する加減弁と、前記止め弁及び前記加減弁を収容する弁本体と、を備え、前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、前記止め弁に形成された流路を介して、前記弁本体に形成された蒸気流路と前記第１の圧力空間が連通する蒸気弁の検査方法であって、前記止め弁及び前記加減弁を急閉鎖させる工程と、前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力が前記急閉鎖の直後からどのように変化するか監視する工程と、前記蒸気流路の圧力がボイラの圧力に近づいた場合、前記止め弁に異常が発生したと判定し、前記蒸気流路の圧力が蒸気タービンの圧力に近づいた場合、前記加減弁に異常が発生したと判定する工程と、を含む。
本発明によれば、このような工程を有することで、急閉鎖時において、止め弁及び加減弁のうち、どちらの弁からリークが発生しているかを推定することができる。
本発明によれば、急速閉鎖時において、止め弁及び弁座の損傷を抑制できる。
本発明によれば、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
本発明によれば、止め弁及び加減弁のうち、少なくとも一方の動作不良を検知することができる。
本発明の第１の実施形態に係る発電システムの概略構成を示す系統図である。 図１に示す蒸気弁の断面図であり、止め弁及び加減弁の両方が全開とされた状態を模式的に示す図である。 図２に示す蒸気弁のうち、領域Ａで囲まれた部分を拡大した断面図である。 図３に示す止め弁が弁座側に移動している状態を模式的に示す断面図である。 第１の側壁のうち、複数の給排孔が形成された領域を外側から視た図である。 複数の給排孔の他の例を示す図（その１）である。 複数の給排孔の他の例を示す図（その２）である。 複数の給排孔の他の例を示す図（その３）である。 本発明の第２の実施形態に係る蒸気弁の主要部を示す図であり、蒸気弁本体を断面で示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る蒸気弁の主要部を示す図であり、蒸気弁本体を断面で示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る蒸気弁の主要部を示す図であり、蒸気弁本体を断面で示す図である。 図１１に示す蒸気弁のうち、領域Ｃで囲まれた部分を拡大した図である。 本発明の第４の実施形態の第１変形例に係る蒸気弁の主要部を示す図であり、蒸気弁本体を断面で示す図である。 本発明の第４の実施形態の第２変形例に係る蒸気弁の主要部を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る発電システムの主要部を示す図であり、蒸気弁本体を断面で示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る蒸気弁の検査方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 本発明の第６の実施形態に係る発電システムの主要部を示す図であり、蒸気弁本体を断面で示す図である。 本発明の第６の実施形態に係る蒸気弁の検査方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 本発明の第７の実施形態に係る蒸気弁の検査方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 制御装置が行う判定を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る蒸気タービン１０が適用された発電システム１について説明する。
発電システム１は、蒸気タービン１０と、ボイラ１１と、第１の蒸気供給配管１２（蒸気供給配管）と、加減弁４３及び止め弁４５を含む蒸気弁１３と、第２の蒸気供給配管１６と、再熱器１８と、止め弁２１と、加減弁２２と、第３の蒸気供給配管２５と、発電機２６と、を有する。
蒸気タービン１０は、高圧蒸気タービン３１と、中圧蒸気タービン３２と、低圧蒸気タービン３３と、を有する。中圧蒸気タービン３２は、高圧蒸気タービン３１と低圧蒸気タービン３３との間に配置されている。
高圧蒸気タービン３１、中圧蒸気タービン３２、及び低圧蒸気タービン３３は、一方向に延びる回転軸３５を有する。回転軸３５は、回転軸本体と、複数の動翼（図示せず）と、が形成されている。
高圧蒸気タービン３１、中圧蒸気タービン３２、及び低圧蒸気タービン３３に供給された蒸気により、回転軸３５が回転させられることで発電される。
ボイラ１１は、第１の蒸気供給配管１２の一端と接続されている。ボイラ１１は、高圧の蒸気（以下、「高圧蒸気」という）を生成する。ボイラ１１で生成された高圧蒸気は、第１の蒸気供給配管１２内に供給される。
第１の蒸気供給配管１２は、他端が高圧蒸気タービン３１の入口と接続されている。第１の蒸気供給配管１２は、ボイラ１１が生成した高圧蒸気を高圧蒸気タービン３１に導くための配管である。
次に、図１～図５を参照して、蒸気弁１３について説明する。図２において、Ａは領域（以下、「領域Ａ」という）、Ｏは蒸気弁１３の軸線（以下、「軸線Ｏ」という）をそれぞれ示している。図１～図５において、同一構成部分には、同一符号を付す。
蒸気弁１３は、第１の蒸気供給配管１２に設けられている。蒸気弁１３は、蒸気弁本体１４と、切替機構１５と、を有する。
蒸気弁本体１４は、弁本体４１と、加減弁４３と、止め弁４５と、を有する。
弁本体４１は、弁座４８と、弁収容部材５１と、蒸気流路５２と、を有する。
弁座４８は、加減弁４３及び止め弁４５の先端が当接される内面４８ａを有する。内面４８ａは、湾曲面とされている。内面４８ａは、蒸気流路５２の一部を区画している。
弁収容部材５１は、蒸気流路５２を区画可能な状態で、弁座４８に設けられている。
弁収容部材５１は、加減弁収容空間５５と、止め弁収容空間５６（収容空間）と、貫通部５７と、板状部分５１Ａと、第１の側壁５１Ｂと、を有する。
加減弁収容空間５５は、弁収容部材５１の中央部に形成された円柱状の空間である。加減弁収容空間５５は、軸線Ｏ方向に延びている。加減弁収容空間５５は、弁収容部材５１の内周面５１ａにより径方向が区画されている。
止め弁収容空間５６は、加減弁収容空間５５の外側に配置されたリング状の空間である。止め弁収容空間５６は、蒸気流路５２の上方に配置されている。
止め弁収容空間５６は、第１の収容空間５８と、第２の収容空間５９と、を有する。第１及び第２の収容空間５８，５９は、軸線Ｏ方向に配置されている。
第１の収容空間５８は、弁本体４１に形成された内周面５８ａの上部、第１の対向面５８ｂ、及び外周面５８ｃにより区画されている。止め弁４５の基端部７５を軸線Ｏ方向に移動可能な状態で収容している。
内周面５８ａは、加減弁収容空間５５の外側に配置されている。内周面５８ａは、軸線Ｏ方向に延びるとともに、軸線Ｏの径方向に対して直交する面である。
第１の対向面５８ｂは、止め弁４５の基端面７５ａと対向する面である。第１の対向面５８ｂは、軸線Ｏに対して直交するリング状の面である。第１の対向面５８ｂは、内周面５８ａ及び外周面５８ｃと接続されている。
外周面５８ｃは、内周面５８ａの上部を囲むように、内周面５８ａの外側に配置されている。外周面５８ｃの周方向において、外周面５８ｃと内周面５８ａとの間隔は、一定の間隔とされている。
外周面５８ｃと内周面５８ａとの間隔は、軸線Ｏ方向に止め弁４５の基端部７５を移動させることが可能な大きさとされている。外周面５８ｃ及び内周面５８ａは、軸線Ｏ方向に基端部７５を案内する際のガイド面として機能する。
第１の収容空間５８を区画する弁本体４１と止め弁４５の基端部７５との間には、低圧空間５８Ａが形成されている。低圧空間５８Ａは、第１の収容空間５８の一部が低圧とされた空間である。
低圧空間５８Ａの体積は、止め弁４５が蒸気流路５２を全閉にしたときに最も大きくなり、止め弁４５の開度が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。そして、低圧空間５８Ａの体積は、止め弁４５が蒸気流路５２を全開にした状態（軸線Ｏ方向の上方側への止め弁４５の移動が完了した状態）においても最も小さくなる。
この状態において、軸線Ｏ方向に配置された第１の対向面５８ｂと基端部７５の基端面７５ａとの間に位置する低圧空間５８Ａは、第１の隙間５８Ｂとなる。
このように、軸線Ｏ方向の上方側への止め弁４５の移動が完了した状態において、第１の収容空間５８に収容された基端部７５と弁本体４１との間に第１の隙間５８Ｂを形成することで、軸線Ｏ方向において基端部７５及び突出部７３が弁本体４１と衝突することを抑制可能となる。
これにより、軸線Ｏ方向における弁本体４１と基端部７５及び突出部７３との衝突に起因する基端部７５及び突出部７３の摩耗を抑制することができる。
第２の収容空間５９は、軸線Ｏ方向において第１の収容空間５８と蒸気流路５２との間に配置されている。
第２の収容空間５９は、弁本体４１に形成された内周面５８ａの下部、第２の対向面５９ａ、底面５９ｂ、及び外周面５９ｃにより区画されている。第２の収容空間５９は、止め弁４５の突出部７３を軸線Ｏ方向に移動可能な状態で収容している。
第１及び第２の収容空間５９は、止め弁４５の基端部７５及び突出部７３を収容することで分離された空間となる。
第２の対向面５９ａは、止め弁４５の突出部７３の面７３ａと対向する面である。第２の対向面５９ａは、軸線Ｏに対して直交する面であり、リング形状とされている。
第２の対向面５９ａは、外周面５８ｃ，５９ｃと接続されている。
底面５９ｂは、止め弁４５の突出部７３の面７３ａと対向する面である。底面５９ｂは、軸線Ｏに対して直交する面であり、リング形状とされている。底面５９ｂは、外周面５９ｃと接続されている。
外周面５９ｃは、内周面５８ａの下部を囲むように、内周面５８ａの外側に配置されている。外周面５９ｃは、外周面５８ｃよりも外側に配置されている。これにより、第２の収容空間５９は、弁本体４１の径方向において、第１の収容空間５８よりも幅広形状とされている。
第２の収容空間５９を区画する弁本体４１と止め弁４５との間には、第１の圧力空間５９Ａと、第２の圧力空間５９Ｂと、が形成されている。第１及び第２の圧力空間５９Ａ，５９Ｂは、突出部７３により上下方向に分離されている。
第１の圧力空間５９Ａは、突出部７３の上側に配置されている。第２の圧力空間５９Ｂは、突出部７３の下側に配置されている。
第１の圧力空間５９Ａは、止め弁４５の基端部７５側に配置された空間である。第１の圧力空間５９Ａは、止め弁４５に形成された流路４５Ｂを介して、蒸気流路５２と連通している。流路４５Ｂは、第１の圧力空間５９Ａの圧力を調整する第１の給排部の一例である。
第１の圧力空間５９Ａは、低圧空間５８Ａの圧力よりも高圧とされている。第１の圧力空間５９Ａは、第２の収容空間５９の一部が高圧とされた空間である。
第１の圧力空間５９Ａの体積は、止め弁４５が蒸気流路５２を全閉にしたときに最も大きくなり、止め弁４５の開度が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。
そして、第１の圧力空間５９Ａの体積は、止め弁４５が蒸気流路５２を全開にした状態（軸線Ｏ方向の上方側への止め弁４５の移動が完了した状態）においても最も小さくなる（図２参照）。
この状態において、軸線Ｏ方向に配置された突出部７３の面７３ａ（基端部７５側に配置された面）と基端部７５の第２の対向面５９ａとの間に配置された第１の圧力空間５９Ａは、第２の隙間５９Ｃとなる。
このように、止め弁４５が蒸気流路５２を全開にした状態において、第２の収容空間５９に収容された止め弁４５と弁本体４１との間に第２の隙間５９Ｃを形成することで、軸線Ｏ方向の上方側において突出部７３と弁本体４１とが衝突することを抑制可能となる。
これにより、軸線Ｏ方向の上方側における弁本体４１と止め弁４５との衝突に起因する止め弁４５の摩耗を抑制することができる。
第２の圧力空間５９Ｂは、止め弁４５の基端部７５側に配置された空間である。第２の圧力空間５９Ｂは、第２の圧力空間５９Ｂの圧力を低圧または高圧に変更する圧力調整機構（図示せず）と接続されている。
第２の圧力空間５９Ｂの圧力を低圧にすると、第１の圧力空間５９Ａの圧力により止め弁４５が軸線Ｏ方向の下方側に押されるため、止め弁４５が弁座４８に向かう方向に移動する。
一方、第２の圧力空間５９Ｂの圧力を高圧にすると、第２の圧力空間５９Ｂの圧力により止め弁４５が軸線Ｏ方向の上方側に押されるため、止め弁４５が弁座４８から離れる方向に移動する。
上述した第２の圧力空間５９Ｂは、止め弁４５の開閉状態及び開度を調節するための空間である。
板状部分５１Ａは、軸線Ｏ方向に対して直交するとともに、第２の圧力空間５９Ｂに露出された底面５９ｂを有する。
第１の側壁５１Ｂは、板状部分５１Ａに対して直交している。第１の側壁５１Ｂは、第２の圧力空間５９Ｂの外周を区画する外周面５９ｃを有する。つまり、外周面５９ｃは、第２の圧力空間５９Ｂの外周を囲んでいる。第１の側壁５１Ｂには、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃが形成されている。複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃは、第２の圧力空間５９Ｂの圧力を調整する第２の給排部の一例である。
複数の給排孔６０Ａは、第１の側壁５１Ｂのうち、蒸気流路５２側に位置する部分を軸線Ｏの径方向に貫通するように形成されている。
複数の給排孔６０Ｂは、第１の側壁５１Ｂのうち、複数の給排孔６０Ａの形成位置よりも第１の収容空間５８側に位置する部分に形成されている。複数の給排孔６０Ｂは、軸線Ｏの径方向に第１の側壁５１Ｂを貫通している。複数の給排孔６０Ｂは、給排孔６０Ａと同じ形状でかつ同じ内径とされている。
複数の給排孔６０Ｃは、第１の側壁５１Ｂのうち、複数の給排孔６０Ｂの形成位置よりも第１の収容空間５８側に位置する部分に形成されている。複数の給排孔６０Ｃは、軸線Ｏの径方向に第１の側壁５１Ｂを貫通している。複数の給排孔６０Ｃは、給排孔６０Ａと同じ形状でかつ同じ内径とされている。
上記構成とされた複数の給排孔６０Ａ～６０Ｂは、軸線Ｏ方向に形成されている。複数の給排孔６０Ａ～６０Ｂは、第２の圧力空間５９Ｂ内に高圧蒸気を供給して第２の圧力空間５９Ｂの圧力を高圧状態にしたり、第２の圧力空間５９Ｂ内の高圧蒸気を抜き出すことで、第２の圧力空間５９Ｂ内の圧力を低圧状態にしたりする際に使用する孔である。
止め弁４５が蒸気流路５２を全開とする状態（図２に示す状態（第２の圧力空間５９Ｂが高圧とされた状態））において、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃは，第２の圧力空間５９Ｂと連通している。
そして、図２に示す状態から止め弁４５を弁座４８に近づく方向に移動させる（つまり、第２の圧力空間５９Ｂ内の高圧蒸気を複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃから排出させる）と、軸線Ｏ方向における第２の圧力空間５９Ｂの高さが小さくなって、複数の給排孔６０Ｃの内側が突出部７３により塞がれるため、複数の給排孔６０Ａ，６０Ｂのみが第２の圧力空間５９Ｂと連通する。
その後、図４に示す状態から止め弁４５をさらに弁座４８に近づく方向に移動させて、蒸気流路５２を全閉させる（つまり、第２の圧力空間５９Ｂ内の高圧蒸気を複数の給排孔６０Ｂ，６０Ｃから排出させる）と、軸線Ｏ方向における第２の圧力空間５９Ｂの高さがさらに小さくなり、複数の給排孔６０Ｂの内側が突出部７３により塞がれるため、複数の給排孔６０Ａのみが第２の圧力空間５９Ｂと連通する。
このように、止め弁４５が弁座４８に向かう軸線Ｏ方向に移動するにつれて、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃのうち、第２の圧力空間５９Ｂと連通する給排孔を少なくすることで、第２の圧力空間５９Ｂ内の圧力が低下する速度（言い換えれば、弁座４８に向かう止め弁の移動速度）を徐々に小さくすることが可能となる。
これにより、急速閉鎖時において、止め弁４５の先端８１Ａを弁座４８に対してゆっくりと当接させることが可能となるので、止め弁４５及び弁座４８の損傷を抑制することができる。
貫通部５７は、弁収容部材５１のうち、底面５９ｂを有する板状部分５１Ａを貫通するように形成されている。貫通部５７は、内周面５８ａに沿うように、軸線Ｏ方向に延びている。貫通部５７の形状は、平面視リング状とされている。
貫通部５７は、止め弁４５の第２の部材７２が挿入されている。第２の部材７２を構成する止め弁４５の先端６６Ａは、蒸気流路５２に配置されている。第２の部材７２は、貫通部５７を軸線Ｏ方向に移動可能な構成とされている。
蒸気流路５２は、弁座４８と弁収容部材５１との間に形成されている。蒸気流路５２は、弁座４８の内面４８ａを露出している。
蒸気流路５２は、入口５２Ａと、出口５２Ｂと、を有する。蒸気流路５２の入口５２Ａは、第１の蒸気供給配管１２の一方側を介して、ボイラ１１と接続されている。蒸気流路５２の入口５２Ａには、ボイラ１１で生成された高圧蒸気が導入される。
蒸気流路５２の出口５２Ｂは、第１の蒸気供給配管１２の他方側を介して、高圧蒸気タービン３１と接続されている。
止め弁４５が開いた状態において、高圧蒸気タービン３１には、加減弁４３により流量が調節された高圧蒸気が供給される。
加減弁４３は、蒸気の流れ方向において、止め弁４５が配置された位置よりも下流側に配置されている。
加減弁４３は、軸部６３と、加減弁本体６４と、を有する。
軸部６３は、軸線Ｏ方向に延びている。軸部６３の一端６３Ａ側は、加減弁収容空間５５内に配置されている。軸部６３の軸線は、軸線Ｏと一致している。
軸部６３は、軸線Ｏ方向に移動可能な構成とされている。
加減弁本体６４は、軸部６３の一端６３Ａに設けられている。加減弁本体６４は、蒸気流路５２の出口５２Ｂ側が開放端とされた筒状とされている。加減弁本体６４は、蒸気流路５２と対向する先端部６６を有する。
先端部６６は、リング状とされている。先端部６６は、加減弁本体６４の内周面６４ａから外周面６４ｂに向かう方向に傾斜する傾斜面６６ａを有する。先端部６６は、軸線Ｏ方向において弁座４８の内面４８ａと対向する先端６６Ａを有する。
図２に示す状態から先端６６Ａが弁座４８に近づく方向に加減弁４３が移動させられると、高圧蒸気タービン３１に供給される高圧蒸気の流量が絞られる。
そして、先端６６Ａが弁座４８の内面４８ａに当接させられると、止め弁４５が開いている状態であっても、高圧蒸気タービン３１への高圧蒸気の供給が停止される。
上記構成とされた加減弁４３は、蒸気タービン１０の負荷に応じて、高圧蒸気タービン３１に供給する高圧蒸気の流量を制御する。
止め弁４５は、加減弁４３の外側に配置されている。止め弁４５は、開弁時に軸線Ｏ方向の上方側に移動し、閉弁時に軸線Ｏ方向の下方側に移動する。止め弁４５は、加減弁４３を囲う筒状とされており、軸線Ｏ方向に延びる円柱状の中空部４５Ａが形成されている。止め弁４５には、第１の圧力空間５９Ａと蒸気流路５２とを連通させる流路４５Ｂが形成されている。
止め弁４５は、第１の部材７１と、第２の部材７２と、突出部７３と、を有する。
第１の部材７１は、内周面７１ａと、外周面７１ｂと、基端部７５と、を有する。
止め弁４５が軸線Ｏ方向に移動した際、内周面７１ａは、弁本体４１に形成された内周面５８ａに沿って軸線Ｏ方向に移動する。
止め弁４５が軸線Ｏ方向に移動した際、外周面７１ｂは、弁本体４１に形成された外周面５８ｃに沿って軸線Ｏ方向に移動する。
軸線Ｏ方向に止め弁４５が移動した際、外周面７１ｂの上部は、弁本体４１に形成された外周面５８ｃと接触した状態を維持する。
これにより、異なる圧力とされた低圧空間５８Ａと第１の圧力空間５９Ａとは、常に分離された状態を維持している。
基端部７５は、軸線Ｏ方向に止め弁４５が移動した際、第１の収容空間５８内に収容された状態で、軸線Ｏ方向に移動する部分である。
基端部７５は、内周面７１ａと、外周面７１ｂと、基端面７５ａと、を有する。
基端面７５ａは、軸線Ｏ方向において、弁本体４１に形成された第１の対向面５８ｂと対向している。
第２の部材７２は、突出部７３を介して、第１の部材７１と接続されている。第２の部材７２は、筒状とされており、突出部７３から弁座４８に向かう軸線Ｏ方向に延びている。第２の部材７２は、貫通部５７に挿入されている。
第２の部材７２は、蒸気流路５２に配置された先端部８１を有する。先端部８１は、先に説明した傾斜面６６ａとは反対側に傾斜した傾斜面８１ａと、弁座４８の内面４８ａに当接される先端８１Ａと、を有する。
先端部８１を除いた第２の部材７２の径方向の厚さは、基端部７５を除いた第１の部材７１の径方向の厚さよりも薄くなるように構成されている。
突出部７３は、第１の部材７１と第２の部材７２との間に設けられており、リング形状とされている。突出部７３は、軸線Ｏ方向に配置された第１の部材７１と第２の部材７２とを連結している。突出部７３は、第２の収容空間５９に収容されている。
突出部７３は、第１の部材７１の外周面７１ｂ及び第２の部材７２の外周面７２ａよりも径方向外側に突出している。
突出部７３は、面７３ａ，７３ｂと、外周面７３ｃと、を有する。
面７３ａは、軸線Ｏに対して直交するリング状の面である。面７３ａは、軸線Ｏ方向において第２の対向面５９ａと対向している。面７３ａは、第２の対向面５９ａとともに、第１の圧力空間５９Ａを区画している。
面７３ｂは、軸線Ｏに対して直交するリング状の面であり、面７３ａの反対側に配置されている。面７３ｂは、軸線Ｏ方向において底面５９ｂと対向している。面７３ｂは、底面５９ｂとともに、第２の圧力空間５９Ｂを区画している。外周面７３ｃは、弁本体４１に形成された外周面５９ｃと接触している。
軸線Ｏ方向に止め弁４５が移動した際、突出部７３は、第２の収容空間５９内を軸線Ｏ方向に移動する。
切替機構１５は、蒸気弁本体１４の外側に配置されている。切替機構１５は、高圧源８５と、低圧源８６と、第１の配管８８と、第２の配管８９と、三方弁９１と、第３の配管９３と、絞り９５と、を有する。
高圧源８５は、高い圧力の流体を生成する機能を有する。第１の実施形態では、一例として、高圧源８５として高圧蒸気を生成するボイラ１１を用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。
低圧源８６は、第２の圧力空間５９Ｂ内に存在する高圧蒸気を第２の圧力空間５９Ｂの外部に逃がすことで、第２の圧力空間５９Ｂを低圧にする。例えば、第２の圧力空間５９Ｂ内に存在する高圧蒸気を大気開放することで、第２の圧力空間５９Ｂの圧力を低圧にする。
第１の配管８８は、一端がボイラ１１と接続されており、他端が三方弁９１と接続されている。第１の配管８８は、ボイラ１１で生成された高圧蒸気を三方弁９１に供給する。
第２の配管８９は、一端が低圧源８６と接続されており、他端が他端が三方弁９１と接続されている。第２の配管８９は、三方弁９１を介して排出される第２の圧力空間５９Ｂ内の高圧蒸気を低圧源８６に導く。
三方弁９１は、第３の配管９３の他端と接続されている。三方弁９１は、第３の配管９３を介して、第２の圧力空間５９Ｂと接続されている。
ボイラ１１で生成された高圧蒸気を第２の圧力空間５９Ｂに供給する場合（止め弁により閉じられた蒸気流路５２を開く場合）、三方弁９１は、第１の配管８８から供給される高圧蒸気を第３の配管９３に供給する。
一方、第２の圧力空間５９Ｂを低圧にする場合（止め弁により開かれた蒸気流路５２を閉じる場合）、三方弁９１は、第３の配管９３を介して排出される第２の圧力空間５９Ｂ内の高圧蒸気を第２の配管８９に導く。
第３の配管９３は、一端側が分岐されており、複数の分岐配管９３Ａ～９３Ｃを有する。
分岐配管９３Ａは、給排孔６０Ａと同じ数設けられている。分岐配管９３Ａは、弁本体４１外側から１つの給排孔６０Ａと接続されている。分岐配管９３Ａは、給排孔６０Ａを介して、第２の圧力空間５９Ｂに高圧蒸気を供給したり、第２の圧力空間５９Ｂから高圧蒸気を排出する際に使用される。
分岐配管９３Ｂは、給排孔６０Ｂと同じ数設けられている。分岐配管９３Ｂは、弁本体４１外側から１つの給排孔６０Ｂと接続されている。分岐配管９３Ｂは、給排孔６０Ｂを介して、第２の圧力空間５９Ｂに高圧蒸気を供給したり、第２の圧力空間５９Ｂから高圧蒸気を排出する際に使用される。
分岐配管９３Ｃは、給排孔６０Ｃと同じ数設けられている。分岐配管９３Ｃは、弁本体４１外側から１つの給排孔６０Ｃと接続されている。分岐配管９３Ｃは、給排孔６０Ｃを介して、第２の圧力空間５９Ｂに高圧蒸気を供給したり、第２の圧力空間５９Ｂから高圧蒸気を排出する際に使用される。
絞り９５は、複数の分岐配管９３Ａ～９３Ｃに対してそれぞれ設けられている。
このように、各分岐配管９３Ａ～９３Ｃに対して絞り９５を設けることで、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃを介して、第２の圧力空間５９Ｂから高圧蒸気を排出する際、ゆっくりと高圧蒸気を排出することが可能となる。これにより、急速閉鎖時において、止め弁４５の先端８１Ａを弁座４８に対してさらにゆっくりと当接させることが可能となるので、止め弁４５及び弁座４８の損傷をさらに抑制することができる。
第２の蒸気供給配管１６は、一端が高圧蒸気タービン３１の出口と接続されており、他端が中圧蒸気タービン３２の入口と接続されている。第２の蒸気供給配管１６には、高圧蒸気タービン３１内で使用された蒸気が導出される。
第２の蒸気供給配管１６は、高圧蒸気タービン３１内で使用された蒸気を中圧蒸気タービン３２に供給するための配管である。
再熱器１８は、第２の蒸気供給配管１６に設けられている。再熱器１８は、高圧蒸気タービン３１から排出された蒸気を加熱することで、中圧の蒸気（以下、「中圧蒸気」という）を生成する。生成された中圧蒸気は、再熱器１８の下流側に供給される。
止め弁２１は、第２の蒸気供給配管１６のうち、再熱器１８の下流側に位置する部分に設けられている。止め弁２１は、先に説明した止め弁４５と同様な機能を有する。
加減弁２２は、第２の蒸気供給配管１６のうち、止め弁２１の下流側に位置する部分に設けられている。加減弁２２は、先に説明した加減弁４３と同様な機能を有する。
第３の蒸気供給配管２５は、一端が中圧蒸気タービン３２の出口と接続されており、他端が低圧蒸気タービン３３の入口と接続されている。第３の蒸気供給配管２５には、中圧蒸気タービン３２内で使用されることで低圧とされた蒸気（以下、「低圧蒸気」という）が導出される。
第３の蒸気供給配管２５に導出された低圧蒸気は、低圧蒸気タービン３３内に供給される。
発電機２６は、回転軸３５の一方の端部と接続されている。発電機２６は、回転軸３５を介して伝えられる蒸気タービン１０の回転駆動力により駆動される。
第１の実施形態の蒸気弁１３によれば、第２の圧力空間５９Ｂと蒸気弁本体１４の外部とを連通させるとともに、軸線Ｏ方向に対して形成された複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃを有することで、止め弁４５が弁座４８に向かう方向に移動するにつれて、第２の圧力空間５９Ｂが露出する給排孔６０Ａ～６０Ｃの開口面積の合計を小さくして、止め弁４５の先端８１Ａが弁座４８に近づくにつれて、第２の圧力空間５９Ｂ内の高圧蒸気を抜けにくくすることが可能となる。
つまり、止め弁４５の先端８１Ａが弁座４８に近づくにつれて、軸線Ｏ方向に移動する止め弁４５の先端８１Ａの移動速度を小さくすることが可能となる。これにより、急速閉鎖時において、止め弁４５の先端８１Ａを弁座４８に対してゆっくりと当接させることが可能となるので、止め弁４５及び弁座４８の損傷を抑制することができる。
また、上記蒸気弁１３を有する発電システム１によれば、止め弁４５及び弁座４８の損傷が抑制されるため、発電システム１を安定して稼働させることができる。
なお、第２の圧力空間５９Ｂに供給する蒸気は、第１の圧力空間５９Ａの圧力以上の圧力とされた蒸気を供給すればよい。
ここで、図６～図８を参照して、複数の給排孔の他の例について説明する。図６～図８において、図５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。また、図７において、図６に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図６において、第１の側壁５１Ｂには、軸線Ｏ方向に給排孔１０１Ａ～１０１Ｅが形成されるとともに、給排孔１０１Ａ～１０１Ｅからなる給排孔群１０１Ｆが第１の側壁５１Ｂの周方向に間隔を空けて配置されている。
給排孔１０１Ａは、図２に示す止め弁４５の先端部８１側に形成されている。給排孔１０１Ａ～１０１Ｄは、止め弁４５の先端部８１から基端部７５（図２参照）に向かう方向に対して、給排孔１０１Ａ、給排孔１０１Ｂ、給排孔１０１Ｃ、給排孔１０１Ｄの順で形成されている。
先に説明した図５では、軸線Ｏ方向に３つの給排孔（給排孔６０Ａ～６０Ｃ）を形成し、第１の側壁５１Ｂの周方向に間隔を空けて３つの給排孔を形成した場合を例に挙げて説明したが、図６のように、軸線Ｏ方向に多くの数の給排孔１０１Ａ～１０１Ｅを形成することで、急閉鎖時において、止め弁４５の先端８１Ａを弁座４８に対してさらにゆっくりと当接させることができる。
図７に示す複数の給排孔１０１Ａ～１０１Ｅは、給排孔１０１Ｅから給排孔１０１Ａに向かうにつれて、給排孔の数が少なくなること以外は、図６に示す複数の給排孔１０１Ａ～１０１Ｅと同様に構成されている。
このように、給排孔１０１Ｅから給排孔１０１Ａに向かうにつれて、給排孔の数を少なくすることで、図２に示す止め弁４５の先端８１Ａが弁座４８の内面４８ａ（図２参照）に近づくにつれて、第２の圧力空間５９Ｂの高圧蒸気が第１の側壁５１Ｂの外側にさらに排出されにくくすることが可能となる。
これにより、図２に示す止め弁４５の先端８１Ａが弁座４８の内面４８ａ（図２参照）に近づくにつれて、止め弁４５の軸線Ｏ方向に移動する速度をさらに遅くすることが可能となるので、止め弁４５及び弁座４８の損傷をさらに抑制することができる。
図８では、第１の側壁５１Ｂに、開口径の大きさが異なる給排孔１０２Ａ～１０２Ｅが形成されている。給排孔１０２Ａは、図２に示す板状部分５１Ａに近い位置に形成されている。
給排孔１０２Ａ～１０２Ｅは、止め弁４５の先端部８１から基端部７５に向かう方向に、給排孔１０２Ａ、給排孔１０２Ｂ、給排孔１０２Ｃ、給排孔１０２Ｄ、給排孔１０２Ｅの順で形成されている。給排孔１０２Ａ～１０２Ｅは、軸線Ｏ方向に形成されている。
給排孔１０２Ａ～１０２Ｅのうち、給排孔１０２Ａの開口径が最も小さく、給排孔１０２Ｂ、給排孔１０２Ｃ、給排孔１０２Ｄ、給排孔１０２Ｅの順で開口径が大きくなる。
給排孔１０２Ａ～１０２Ｅは、給排孔１０２Ａ、給排孔１０２Ｂ、給排孔１０２Ｃ、給排孔１０２Ｄ、給排孔１０２Ｅの順で板状部分５１Ａからの距離が大きくなる位置に形成されている。
このような構成とされた給排孔１０２Ａ～１０２Ｅは、図７に示す給排孔１０１Ａ～１０１Ｅと同様な効果を得ることが可能である。
なお、第１の実施形態では、一例として、第１の給排部として流路４５Ｂ、第２の給排部として複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃを用いた場合を例に挙げて説明したが、第１及び第２の給排孔は、これらに限定されない。
また、第１の実施形態の蒸気弁１３は、一例であり、第１の圧力空間５９Ａの圧力を調整する第１の給排部と、第２の圧力空間５９Ｂの圧力を調整する第２の給排部と、を備え、第１の圧力空間５９Ａ、及び第２の圧力空間５９Ｂの圧力を調整することにより、突出部７３を上下方向に移動させることが可能な蒸気弁であればよい。
（第２の実施形態）
図９を参照して、本発明の第２の実施形態に係る蒸気弁１１０について説明する。図９において、図２～図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図９において、Ｂは第１の側壁５１Ｂのうち、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃが形成された給排孔形成領域（以下、「給排孔形成領域Ｂ」という）を示している。
蒸気弁１１０は、蒸気弁本体１１１と、切替機構１１２と、を有する。
蒸気弁本体１１１は、第１の実施形態の蒸気弁本体１４を構成する弁本体４１に替えて、弁本体１１３を有すること以外は、蒸気弁本体１４と同様に構成されている。
弁本体１１３は、第１の実施形態で説明した弁本体４１の構成に、さらに１つの貫通孔１１５Ａが形成された第２の側壁１１５、及び空間１１６を有すること以外は、弁本体４１と同様に構成されている。
第２の側壁１１５は、給排孔形成領域Ｂの外側に配置されている。第２の側壁１１５は、第１の側壁５１Ｂから径方向外側に離間している。
貫通孔１１５Ａは、第２の側壁１１５を軸線Ｏの径方向に貫通している。貫通孔１１５Ａは、１つのみ形成されている。貫通孔１１５Ａは、空間１１６と連通している。貫通孔１１５Ａは、空間１１６を介して、第２の圧力空間５９Ｂと連通している。
空間１１６は、給排孔形成領域Ｂと第２の側壁１１５との間に区画されている。空間１１６は、貫通孔１１５Ａ及び複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃと連通している。空間１１６の圧力状態は、第２の圧力空間５９Ｂと同じ圧力状態とされている。
切替機構１１２は、第１の実施形態で説明した切替機構１５を構成する第３の配管９３に替えて、第３の配管１１９を有すること以外は、切替機構１５と同様に構成されている。
第３の配管１１９は、一端が貫通孔１１５Ａの外側と接続されており、他端が三方弁９１と接続されている。第３の配管１１９には、絞り９５が設けられている。
上記構成とされた蒸気弁１１０において、ボイラ１１から供給される高圧蒸気は、空間１１６を介して、第２の圧力空間５９Ｂに供給される。第２の圧力空間５９Ｂを低圧にする場合には、空間１１６を介して、第２の圧力空間５９Ｂに存在する高圧蒸気を弁本体１１３の外部に排出する。
第２の実施形態の蒸気弁１１０によれば、第１の側壁５１Ｂのうち、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃが形成された給排孔形成領域Ｂの外側に配置され、１つの貫通孔１１５Ａが形成された第２の側壁１１５、及び給排孔形成領域Ｂと第２の側壁１１５との間に区画され、貫通孔１１５Ａ及び複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃと連通する空間１１６を有する弁本体１１３と、一端が貫通孔１１５Ａと接続された第３の配管１１９を含む切替機構１１２と、を有することで、複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃのそれぞれに対して配管を分岐させて接続する必要がなくなるため、切替機構１１２の構成を簡略化することができる。
また、上記構成とされた第２の実施形態の蒸気弁１１０は、第１の実施形態の蒸気弁１３と同様な効果を得ることができる。
なお、第２の実施形態は、図６～図８のように、多くの給排孔１０１Ａ～１０１Ｅが形成されている場合や、給排孔１０２Ａ～１０２Ｅの内径が異なる場合に有効である。
（第３の実施形態）
図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る蒸気弁１２０について説明する。図１０において、図２～図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
蒸気弁１２０は、第１の実施形態の蒸気弁１３を構成する蒸気弁本体１４に替えて、蒸気弁本体１２１を有すること以外は、蒸気弁１３と同様に構成されている。
蒸気弁本体１２１は、蒸気弁本体１４を構成する弁本体４１に替えて、弁本体１２３を有すること以外は、蒸気弁本体１４と同様に構成されている。
弁本体１２３は、第１の部材１２５と、第２の部材１２６と、第１の側壁５１Ｂと、を有しており、これら３つの部材が着脱可能な構成とされているなこと以外は、弁本体４１と同様な構成とされている。
第１の部材１２５は、弁座４８及び板状部分５１Ａを有するとともに、蒸気流路５２を区画している。
板状部分５１Ａは、軸線Ｏ方向において第２の部材１２６と対向している。板状部分５１Ａのうち、第２の部材１２６と対向する部分には、第１の溝５１ＡＢが形成されている。
第１の溝５１ＡＢは、第１の側壁５１Ｂの軸線Ｏ方向の上方側に位置する端部が挿入される溝である。
第２の部材１２６は、第１の部材１２５に対して着脱可能な構成とされている。第２の部材１２６は、加減弁収容空間５５及び第１の収容空間５８を区画するとともに、第１の溝５１ＡＢと対向する第２の溝１２６Ａを有する。
第２の溝１２６Ａは、第１の側壁５１Ｂの軸線Ｏ方向の下方側に位置する端部が挿入される溝である。
第１の側壁５１Ｂは、軸線Ｏ方向の端部が第１及び第２の溝５１ＡＢ，１２６Ａに挿入されることで、位置が規制されている。
第１の側壁５１Ｂは、第１の部材１２５から第２の部材１２６を取り外すことで、第１の部材１２５から取り外すことができる。
第３の実施形態の蒸気弁１２０によれば、弁本体１２３を構成する第１の部材１２５及び第２の部材１２６と複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃが形成された第１の側壁５１Ｂとを別体とするとともに、第１の部材１２５及び第２の部材１２６に対して第１の側壁５１Ｂを着脱可能な構成とすることで、複数の給排孔が異なる開口径や配置とされた別の第１の側壁に容易に交換することが可能となる。
これにより、例えば、蒸気以外の流体である空気を用いて、蒸気弁１２０の試験を行う際に、空気に適した給排孔が形成された第１の側壁に容易に交換することができる。つまり、蒸気以外の流体の試験を容易に行うことができる。
なお、第３の実施形態の蒸気弁１２０において、図９に示す貫通孔１１５Ａが形成された第２の側壁１１５を適用してもよい。この場合、第１の部材１２５及び第２の部材１２６に、第２の側壁１１５を挿入可能な溝を形成するとよい。
（第４の実施形態）
図１１及び図１２を参照して、本発明の第４の実施形態に係る蒸気弁１３０について説明する。図１１において、Ｃは領域（以下、「領域Ｃ」という）を示している。図１１において、図２～図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図１２において、Ｄは第１の空間１４１Ａと第２の空間１４１Ｂとが離間する方向（以下、「離間方向Ｄ」という）を示している。図１２において、図１１に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
蒸気弁１３０は、蒸気弁本体１３１と、切替機構１３２と、を有する。
蒸気弁本体１３１は、第１の実施形態で説明した蒸気弁本体１４を構成する弁本体４１に替えて、弁本体１３３を有すること以外は、蒸気弁本体１４と同様に構成されている。
弁本体１３３は、弁本体４１を構成する第１の側壁５１Ｂに替えて、第１の側壁１３５を有すること以外は、弁本体４１と同様に構成されている。
第１の側壁１３５は、軸線Ｏの径方向における第１の側壁５１Ｂの厚さよりも厚く、外面１３５ａが軸線Ｏ径方向内側に窪んでいないこと以外は、第１の側壁５１Ｂと同様に構成されている。
切替機構１３２は、第１の実施形態で説明した切替機構１５を構成する三方弁９１に替えて、三方弁１３８を有すること以外は、切替機構１５と同様に構成されている。
三方弁１３８は、弁本体１３３の外側に配置されており、本体部１４１と、移動部１４３と、ばね部１４４と、駆動部１４６と、を有する。
本体部１４１は、第１の空間１４１Ａと、第２の空間１４１Ｂと、移動部挿入孔１４１Ｃと、供給孔１４１Ｄと、排出孔１４１Ｅと、孔１４１Ｆと、挿入孔１４１Ｇと、を有する。
第１の空間１４１Ａは、第１の配管８８と接続された供給孔１４１Ｄと連通している。第１の空間１４１Ａは、供給孔１４１Ｄを介して、高圧蒸気が供給される空間である。
第２の空間１４１Ｂは、第１の空間１４１Ａから離間方向Ｄに離間して配置されている。第２の空間１４１Ｂは、第２の配管８９と接続された排出孔１４１Ｅと連通している。第２の空間１４１Ｂは、第２の配管８９を介して、低圧源８６と接続されている。これにより、第２の空間１４１Ｂは、低圧とされている。
移動部挿入孔１４１Ｃは、第１の空間１４１Ａと第２の空間１４１Ｂとの間に形成されている。移動部挿入孔１４１Ｃは、離間方向Ｄにおいて、第１の空間１４１Ａと第２の空間１４１Ｂとを連通させている。
移動部挿入孔１４１Ｃには、離間方向Ｄに移動部１４３を移動させることが可能な状態で、移動部１４３の一部を収容している。
供給孔１４１Ｄは、離間方向Ｄに対して直交する方向に延びて形成されている。供給孔１４１Ｄは、本体部１４１の外部と第１の空間１４１Ａとを連通させている。
排出孔１４１Ｅは、離間方向Ｄに対して直交する方向に延びて形成されている。排出孔１４１Ｅは、本体部１４１の外部と第２の空間１４１Ｂとを連通させている。
孔１４１Ｆは、移動部挿入孔１４１Ｃの中間位置に到達するように、離間方向Ｄに対して直交する方向に延びて形成されている。孔１４１Ｆは、移動部挿入孔１４１Ｃと本体部１４１とを連通させている。
挿入孔１４１Ｇは、第２の空間１４１Ｂを介して、移動部挿入孔１４１Ｃと対向するように形成されている。挿入孔１４１Ｇは、第２の空間１４１Ｂと本体部１４１の外部とを連通させている。
上記構成とされた本体部１４１は、第１の空間１４１Ａが弁本体１３３側に配置され、かつ離間方向Ｄが軸線Ｏの径方向と一致するように、第１の側壁１３５の外面１３５ａに固定されている。
移動部１４３は、第１の栓体１５１と、連結軸１５２，１５４と、第２の栓体１５３と、を有する。
第１の栓体１５１は、第１の空間１４１Ａに配置されている。第１の栓体１５１の外形は、第１の空間１４１Ａから第２の空間１４１Ｂに向かうにつれて外径が小さくなる形状とされている。
第１の栓体１５１は、第２の空間１４１Ｂに向かう方向に移動して、一部が移動部挿入孔１４１Ｃに挿入された状態で本体部１４１に当接されることで、第１の空間１４１Ａに供給された高圧蒸気の第２の圧力空間５９Ｂへの供給を遮断するとともに、第２の圧力空間５９Ｂに存在する高圧蒸気を外部に排出させる。
一方、第１の栓体１５１は、本体部１４１から離間した状態において、移動部挿入孔１４１Ｃに高圧蒸気を供給する。
連結軸１５２は、一部が移動部挿入孔１４１Ｃに収容された状態で離間方向Ｄに延びている。連結軸１５２は、一方の端が第１の栓体１５１の先端と接続されており、他方の端が第２の栓体１５３の先端と接続されている。
第２の栓体１５３は、第２の空間１４１Ｂに配置されている。第２の栓体１５３の外形は、第２の空間１４１Ｂから第１の空間１４１Ａに向かうにつれて外径が小さくなる形状とされている。
第２の栓体１５３は、第１の空間１４１Ａに向かう方向に移動して、一部が移動部挿入孔１４１Ｃに挿入された状態で本体部１４１に当接されることで、第２の圧力空間５９Ｂに存在する高圧蒸気の外部への排出を遮断した状態で、第２の圧力空間５９Ｂに高圧蒸気を供給する。
一方、第２の栓体１５３は、本体部１４１から離間した状態において、第２の圧力空間５９Ｂに存在する高圧蒸気を外部に排出させる。
連結軸１５４は、離間方向Ｄに延びており、離間方向Ｄに移動可能な状態で挿入孔１４１Ｇに挿入されている。連結軸１５４は、一方の端が第２の栓体の後端と接続されており、他方の端が駆動部１４６と接続されている。
ばね部１４４は、離間方向Ｄに弾性力を付与可能な状態で、第１の空間１４１Ａに配置されている。
ばね部１４４は、一方の端が第１の空間１４１Ａを区画する本体部１４１の内壁と接続されており、他方の端が駆動部１４６と接続されている。
ばね部１４４は、第１の空間１４１Ａから第２の空間１４１Ｂに向かう方向に、第１の栓体１５１に対して常に弾性力を付与（押圧）する。
このような構成とされたばね部１４４を有することで、駆動部１４６が故障した際、低圧源８６と接続された第２の空間１４１Ｂと第２の圧力空間５９Ｂとが接続されることになる。これにより、駆動部１４６の故障時において、第２の圧力空間５９Ｂに高圧源８５から供給される高圧蒸気が流れることを抑制可能となるので、蒸気弁１３０の安全性を確保することができる。
駆動部１４６は、離間方向Ｄに移動部１４３を移動させる。駆動部１４６は、孔１４１Ｆ及び第３の配管９３を介して、第１の空間１４１Ａ及び第２の空間１４１Ｂのうち、一方の空間と第２の圧力空間５９Ｂとを連通させる。駆動部１４６としては、例えば、ソレノイドを用いることが可能である。
第４の実施形態に係る蒸気弁１３０によれば、切替機構１３２を構成する本体部１４１を第１の側壁１３５（弁本体１３３の一部）の外面１３５ａに固定することで、第２の圧力空間５９Ｂの近くに本体部１４１を配置することが可能となる。これにより、第２の圧力空間５９Ｂを高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
また、第１の空間１４１Ａと第２の空間１４１Ｂとの離間方向Ｄを軸線Ｏの径方向と一致させることで、弁本体１３３の軸線Ｏ方向に発生する熱変形が本体部１４１及び移動部１４３に悪影響を及ぼすことを抑制することが可能となる。これにより、弁本体１３３の熱変形が移動部１４３の移動に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
したがって、る蒸気弁１３０によれば、弁本体１３３の熱変形が移動部１４３の移動に悪影響を及ぼすことを抑制した上で、第２の圧力空間を高圧状態から低圧状態に短時間で切り替えることができる。
次に、図１３を参照して、第４の実施形態の第１変形例に係る蒸気弁１５０について説明する。図１３において、図３及び図１２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
蒸気弁１５０は、第１の実施形態の蒸気弁１３を構成する切替機構１５に替えて、第４の実施形態で説明した切替機構１３２を有するとともに、さらに断熱材１６１を有すること以外は、蒸気弁１３と同様に構成されている。
切替機構１３２を構成する本体部１４１は、第１の空間１４１Ａが弁本体４１側に配置され、かつ離間方向Ｄが軸線Ｏの径方向と一致するように、第１の側壁５１Ｂの外面５１Ｂａに固定されている。外面５１Ｂａは、弁本体４１に形成された凹部４１ＡＢの底面を構成している。凹部４１ＡＢは、本体部１４１を第２の圧力空間５９Ｂに近接させるための凹部である。
断熱材１６１は、本体部１４１のうち、凹部４１ＡＢ内に収容された部分の外周を囲むように配置されている。
第４の実施形態の第１変形例に係る蒸気弁１５０によれば、第２の圧力空間５９Ｂの外側に形成され、本体部１４１を第２の圧力空間５９Ｂに近接させるための凹部４１ＡＢを弁本体１３３に形成することで、第２の圧力空間５９Ｂにより近接させて本体部１４１を配置することが可能となる。これにより、第２の圧力空間５９Ｂを高圧状態から低圧状態にさらに短時間で切り替えることができる。
また、本体部１４１のうち、凹部４１ＡＢ内に収容された部分の外周を囲む断熱材１６１を有することで、弁本体１３３の熱が本体部１４１に伝わりにくくすることが可能となる。これにより、弁本体１３３の熱が本体部１４１及び移動部１４３に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
なお、第４の実施形態の第１変形例では、断熱材１６１を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、断熱材１６１に替えて空隙（図示せず）を設けてもよい。この場合も、断熱材１６１を設けた場合と同様な効果を得ることができる。
次に、図１４を参照して、第４の実施形態の第２変形例に係る蒸気弁１６４について説明する。図１４において、図１２及び図１３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
蒸気弁１６４は、第４の実施形態の蒸気弁１３０を構成する切替機構１３２に替えて、切替機構１６５を有すること以外は、蒸気弁１３０と同様に構成されている。
切替機構１６５は、切替機構１３２を構成する三方弁１３８及び第２の配管８９に替えて、第１の三方弁１６６、第２の三方弁１６７、第２の配管１６８を有するとともに、さらに接続配管１６９を有すること以外は、切替機構１３２と同様に構成されている。
第１及び第２の三方弁１６６，１６７は、先に説明した三方弁１３８と同様な構成とされている。第１及び第２の三方弁１６６，１６７を構成する本体部１４１は、第１の空間１４１Ａと第２の空間１４１Ｂとの離間方向Ｄが軸線Ｏの径方向と一致させた状態で、第１の側壁１３５の外面１３５ａに固定されている。
第１及び第２の三方弁１６６，１６７を構成する駆動部１４６は、例えば、同じ信号で制御することが可能である。
第１の三方弁１６６を構成する第１の空間１４１Ａは、第１の配管８８と接続されており、第１の配管８８を介して、高圧源８５と接続されている。
第２の配管１６８は、一端側が２つに分岐されている。分岐された一方は、第１の三方弁１６６を構成する第２の空間１４１Ｂと接続されている。分岐された他方は、第２の三方弁１６７を構成する第２の空間１４１Ｂと接続されている。
第２の配管１６８の他端は、低圧源８６と接続されている。
接続配管１６９は、一端が第１の三方弁１６６を構成する孔１４１Ｆと接続され、他端が第２の三方弁１６７を構成する供給孔１４１Ｄと接続されている。
孔１４１Ｆは、第３の配管９３の他端と接続されている。
第４の実施形態の第２変形例に係る蒸気弁１６４によれば、上述した第１及び第２の三方弁１６６，１６７を含む切替機構１６５を有することで、第１の三方弁１６６の故障により、第１の三方弁１６６の第１の空間１４１Ａが高圧源８５と接続されたままの状態にあったとしても、第２の三方弁１６７を用いて、第２の圧力空間５９Ｂを低圧状態にして止め弁を閉じることができる。
また、上記のように、第１の三方弁１６６が故障した場合でも、第２の三方弁１６７が機能することで、第２の圧力空間５９Ｂに高圧蒸気が流れ続けることを抑制可能となるので、蒸気弁１６４の安全性を高めることができる。
（第５の実施形態）
図１５を参照して、第５の実施形態の発電システム１７５について説明する。図１５において、図１～図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
発電システム１７５は、第１の実施形態の発電システム１を構成する蒸気弁１３に替えて蒸気弁１７６を有するとともに、さらに制御装置１７８を有すること以外は、発電システム１と同様に構成されている。
蒸気弁１７６は、蒸気弁１３を構成する切替機構１５、及び複数の給排孔６０Ａ～６０Ｃを構成要素から除くとともに、流量センサ１８１を有すること以外は、蒸気弁１３と同様に構成されている。
流量センサ１８１は、止め弁４５の下流側に位置する弁座４８の内側に設けられている。流量センサ１８１は、止め弁４５の下流側を流れる高圧蒸気の流量を検知する。流量センサ１８１は、制御装置１７８と電気的に接続されている。流量センサ１８１は、検知した流量に関する情報を制御装置１７８に送信する。
制御装置１７８は、流量センサ１８１が高圧蒸気の流量を検知した場合、止め弁４５に異常があると判定し、流量センサ１８１が高圧蒸気の流量を検知しない場合（つまり、流量が０の場合）、止め弁４５に異常がないと判定する。
次に、図１６を参照して、第５の実施形態の蒸気弁の検査方法について説明する。
図１６に示す処理が開始されると、Ｓ１では、加減弁４３を開き、止め弁４５を閉じる。この段階では、止め弁４５が正常に動作したか否かは分からない。
次いで、Ｓ２では、高圧源８５から蒸気流路５２の入口５２Ａに高圧蒸気を供給して、流量センサ１８１を用いて、止め弁４５の下流側を流れる高圧蒸気の流量を検知する。
このとき、止め弁４５が閉じている場合（止め弁４５に異常がない場合）には、止め弁４５の下流側には高圧蒸気が流れないため、流量センサ１８１が高圧蒸気の流量を検知することはない。この場合、高圧蒸気の流量は、０となる。
一方、止め弁４５が閉じていない場合（止め弁４５に異常がある場合）には、止め弁４５と弁座４８との間を高圧蒸気が通過する。そして、止め弁４５の下流側に配置された加減弁４３が開いているため、流量センサ１８１が高圧蒸気の流量を検知する。
次いで、Ｓ３では、流量センサ１８１が検知した流量に基づいて、制御装置１７８により、止め弁４５に異常があるか否かを判定する。
具体的には、検知した流量が０の場合、止め弁４５に異常がないと判定し、検知した流量が０以外の場合、止め弁４５に異常があると判定する。
Ｓ３での判定処理が完了すると、図１６に示す処理は、完了する。
第５の実施形態の蒸気弁の検査方法によれば、上述したＳ１～Ｓ３の工程を有することで、止め弁４５に異常が発生したか否かを判定することができる。
（第６の実施形態）
図１７を参照して、第６の実施形態の発電システム１８５について説明する。図１７において、図１５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
発電システム１８５は、第５の実施形態の発電システム１７５を構成する蒸気弁１７６を構成する流量センサ１８１に替えて、圧力センサ１９１～１９３を有するとともに、制御装置１７８に替えて制御装置１８８を有すること以外は、発電システム１７５と同様に構成されている。
圧力センサ１９１は、止め弁４５の上流側に位置する弁座４８に設けられている。圧力センサ１９１は、止め弁４５の上流側に位置する蒸気流路５２の圧力（以下、「圧力ｐ０」という）を検知する。
圧力センサ１９２は、加減弁４３の下流側に位置する弁座４８に設けられている。圧力センサ１９２は、加減弁４３の下流側に位置する蒸気流路５２の圧力（以下、「圧力ｐ１」という）を検知する。
圧力センサ１９３は、止め弁４５と加減弁４３との間に配置されている。圧力センサ１９３は、止め弁４５と加減弁４３との間に位置する蒸気流路５２の圧力（以下、「圧力ｐ２」という）を検知する。
圧力センサ１９１～１９３は、制御装置１８８と電気的に接続されている。圧力センサ１９１～１９３は、検知した圧力ｐ０～ｐ２に関する情報を制御装置１８８に送信する。
制御装置１８８は、記憶部１８８Ａと、判定部１８８Ｂと、を有する。
記憶部１８８Ａは、判定部Ｂと電気的に接続されている。記憶部１８８Ａには、止め弁４５の開口面積（以下、「開口面積Ａ１」という）を推定する際に使用する下記（５）式及び（６）式が格納されている。
Ｍ１＝Ｃ１・Ａ１・ｆ（ｐ０，ｐ１）・・・（５）
Ｍ２＝Ｃ２・ｆ（ｓｔ）・ｆ（ｐ１，ｐ２）・・・（６）
上記（５）式及び（６）式において、Ｍ１は止め弁４５を通過した高圧蒸気（蒸気）の質量流量、Ｍ２は加減弁４３を通過した高圧蒸気（蒸気）の質量流量、Ｃ１は予め取得した止め弁４５の流量特性、Ｃ２は予め取得した加減弁４３の流量特性、Ａ１は止め弁４５の開口面積、Ｓｔは加減弁４３のストローク、ｐ０は止め弁４５の上流側に位置する蒸気流路５２の圧力、ｐ１は止め弁４５と加減弁４３との間に位置する蒸気流路５２の圧力、ｐ２は加減弁４３の下流側に位置する蒸気流路５２の圧力をそれぞれ示している。
判定部Ｂは、Ｍ１＝Ｍ２（つまり、Ｃ１・Ａ１・ｆ（ｐ０，ｐ１）＝Ｃ２・ｆ（ｓｔ）・ｆ（ｐ１，ｐ２））とし、加減弁４３を僅かに開けた状態において圧力センサ１９１～１９３が検知する圧力ｐ０～ｐ２に関する情報と、予め取得した情報（具体的には、流量特性Ｃ１，Ｃ２、及び加減弁のストロークＳｔ）と、に基づいて、止め弁４５の開口面積Ａ１を推定する。
このように、止め弁４５の開口面積Ａ１を推定することで、止め弁４５の開閉状態を推定することができる。
なお、「加減弁４３を僅かに開けた状態」とは、蒸気が通過することの可能な程度の開度のことをいう。
次に、図１８を参照して、第６の実施形態の蒸気弁の検査方法について説明する。
図１８に示す処理が開始されると、Ｓ４では、止め弁４５の開閉状態が不明な場合において、加減弁４３を僅かに開けた状態にした後、蒸気流路５２の入口５２Ａに高圧蒸気（蒸気）を供給する。
このとき、止め弁４５が閉じている場合、止め弁４５の下流側に高圧蒸気は流れないが、止め弁４５が開いている場合には、止め弁４５の下流側に高圧蒸気が流れる。そして、加減弁４３が僅かに開いているため、加減弁４３の下流側に高圧の蒸気が流れる。
次いで、Ｓ５では、圧力センサ１９１～１９３を用いて、圧力ｐ０～ｐ２を検出し、圧力ｐ０～ｐ２に関する情報が制御装置１８８に送信される。
次いで、Ｓ６では、上記（５）式のＭ１と上記（６）式のＭ２とが等しいものとして、圧力ｐ０～ｐ２に関する情報と、予め取得した情報（具体的には、流量特性Ｃ１，Ｃ２，加減弁４３のストロークＳｔ）と、に基づいて、止め弁４５の開口面積Ａ１を推定する。
このように、開閉状態が不明な止め弁４５の開口面積Ａ１を推定することで、止め弁４５の開閉状態を推定することができる。
Ｓ６の処理が終了すると、図１８に示す処理は終了する。
第６の実施形態の蒸気弁の検査方法によれば、上記（５）式のＭ１と上記（６）式のＭ２とが等しいものとして、圧力ｐ０～ｐ２に関する情報と、予め取得した情報（具体的には、流量特性Ｃ１，Ｃ２，加減弁４３のストロークＳｔ）と、に基づいて、止め弁４５の開口面積Ａ１を推定することで、止め弁４５の開閉状態を推定することができる。
（第７の実施形態）
図１７、図１９、及び図２０を参照して、図１７に示す発電システム１８５を用いた第７の実施形態の蒸気弁の検査方法について説明する。
図１９に示す処理が開始されると、Ｓ７では、止め弁４５及び加減弁４３を急閉鎖させる。
次いで、Ｓ８では、圧力ｐ１～ｐ２を検出するとともに、圧力ｐ１の推移を監視する。急閉鎖させた直後では、止め弁４５及び加減弁４３の着座順等の影響により、圧力ｐ１の値が変化する。
次いで、Ｓ９では、判定部１８８Ｂにより、止め弁４５及び加減弁４３に異常があるか否かの判定が行われる。
具体的には、圧力ｐ１がボイラ圧に近づく方向に変化した場合には、止め弁４５でリークが発生していると推測されるので、止め弁４５に異常が発生したと判定する（図２０参照）。
一方、圧力ｐ１がタービン圧に近づく方向に変化した場合には、加減弁４３でリークが発生していると推測されるので、加減弁４３に異常が発生したと判定する（図２０参照）。
これら以外の場合には、止め弁４５及び加減弁４３に異常が無いと判定する。
第７の実施形態の蒸気弁の検査方法によれば、上述した工程を有することで、急閉鎖時において、止め弁４５及び加減弁４３にリークが発生しているかを推定することが可能となる。これにより、止め弁４５及び加減弁４３の異常の有無を判定することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１，１７５，１８５…発電システム
１０…蒸気タービン
１１…ボイラ
１２…第１の蒸気供給配管
１３，１１０，１２０，１３０，１５０，１６４，１７６…蒸気弁
１４，１１１，１２１，１３１…蒸気弁本体
１５，１１２，１３２，１６５…切替機構
１６…第２の蒸気供給配管
１８…再熱器
２１，４５…止め弁
２２…加減弁
２５…第３の蒸気供給配管
２６…発電機
３１…高圧蒸気タービン
３２…中圧蒸気タービン
３３…低圧蒸気タービン
３５…回転軸
４１，１１３，１２３，１３３…弁本体
４１ＡＢ…凹部
４３…加減弁
４５Ａ…中空部
４５Ｂ…流路
４８…弁座
４８ａ…内面
５１…弁収容部材
５１ａ，５８ａ，６４ａ，７１ａ…内周面
５１Ａ…板状部分
５１ＡＢ…第１の溝
５１Ｂ，１３５…第１の側壁
５１Ｂａ，１３５ａ…外面
５２…蒸気流路
５２Ａ…入口
５２Ｂ…出口
５５…加減弁収容空間
５６…止め弁収容空間
５７…貫通部
５８…第１の収容空間
５８Ａ…低圧空間
５８Ｂ…第１の隙間
５８ｂ…第１の対向面
５８ｃ，５９ｃ，６４ｂ，７１ｂ，７２ａ，７３ｃ…外周面
５９…第２の収容空間
５９ａ…第２の対向面
５９Ａ…第１の圧力空間
５９ｂ…底面
５９Ｂ…第２の圧力空間
５９Ｃ…第２の隙間
６０Ａ～６０Ｃ，１０１Ａ～１０１Ｅ，１０２Ａ～１０２Ｅ…給排孔
６３…軸部
６３Ａ…一端
６４…加減弁本体
６６，８１…先端部
６６ａ，８１ａ…傾斜面
６６Ａ，８１Ａ…先端
７１…第１の部材
７２，１２６…第２の部材
７３…突出部
７３ａ，７３ｂ…面
７５…基端部
７５ａ…基端面
８１…先端部
８５…高圧源
８６…低圧源
８８…第１の配管
８９，１６８…第２の配管
９１，１３８…三方弁
９３，１１９…第３の配管
９３Ａ～９３Ｃ…分岐配管
９５…絞り
１０１Ｆ…給排孔群
１１５…第２の側壁
１１５Ａ…貫通孔
１１６…空間
１２５…第１の部材
１２６Ａ…第２の溝
１４１…本体部
１４１Ａ…第１の空間
１４１Ｂ…第２の空間
１４１Ｃ…移動部挿入孔
１４１Ｄ…供給孔
１４１Ｅ…排出孔
１４１Ｆ…孔
１４１Ｇ…挿入孔
１４３…移動部
１４４…ばね部
１４６…駆動部
１５１…第１の栓体
１５２，１５４…連結軸
１５３…第２の栓体
１６１…断熱材
１６６…第１の三方弁
１６７…第２の三方弁
１６９…接続配管
１７８，１８８…制御装置
１８１…流量センサ
１８８Ａ…記憶部
１８８Ｂ…判定部
１９１～１９３…圧力センサ
Ａ，Ｃ…領域
Ｂ…給排孔形成領域
Ｄ…離間方向
ｐ０～ｐ２…圧力
Ｏ…軸線

Claims (22)

  1. 開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、
    前記止め弁を収容するとともに、前記止め弁の先端が当接される弁座を有する弁本体と、
    を備え、
    前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、
    前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、
    前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、
    前記第１の圧力空間の圧力を調整する第１の給排部と、
    前記第２の圧力空間の圧力を調整する第２の給排部と、
    をさらに備え、
    前記第１の圧力空間、及び前記第２の圧力空間の圧力を調整することにより、前記突出部を上下方向に移動させ、
    前記第２の圧力空間は、外周が前記弁本体を構成する第１の側壁で囲まれており、
    前記第１の給排部は、前記弁本体に形成された蒸気流路と連通する前記止め弁に形成された流路であり、
    前記第２の給排部は、前記第１の側壁に形成され、前記第２の圧力空間と前記第２の圧力空間の外部とを連通させる複数の給排孔であり、
    前記複数の給排孔は、前記軸線方向に対して形成されており、
    前記複数の給排孔を介して、前記第１の圧力空間の圧力以上の圧力とされた高圧源、及び前記蒸気流路を流れる蒸気の圧力よりも低い圧力とされた低圧源のうち、一方の圧力源と前記第２の圧力空間とを選択的に接続する切替機構をさらに備える蒸気弁。
  2. 前記止め弁は、前記弁本体を構成する弁座に当接される先端部と、基端部と、を有し、 前記突出部は、前記先端部と前記基端部との間に設けられており、
    前記複数の給排孔の開口面積は、前記止め弁の前記基端部側から前記先端部側に向かうにつれて減少させる請求項１記載の蒸気弁。
  3. 前記複数の給排孔の開口径は、前記止め弁の前記基端部側から前記先端部側に向かうにつれて小さくなる請求項２記載の蒸気弁。
  4. 前記弁本体は、前記第１の側壁のうち、前記複数の給排孔が形成された給排孔形成領域の外側に配置され、１つの貫通孔が形成された第２の側壁と、前記給排孔形成領域と前記第２の側壁との間に区画され、前記貫通孔及び前記複数の給排孔と連通する空間と、を有し、
    前記切替機構は、一端が前記貫通孔と接続された配管と、
    前記高圧源、前記低圧源、及び前記配管の他端と接続された三方弁と、
    前記配管に設けられた絞りと、
    を有する請求項１から３のうち、いずれか一項記載の蒸気弁。
  5. 前記弁本体は、前記蒸気流路を区画するとともに、第１の溝が形成された第１の部材と、
    前記第１の部材に対して着脱可能な構成とされ、前記第１の溝と対向する第２の溝が形成された第２の部材と、を有し、
    前記第１の側壁は、前記第１の部材及び前記第２の部材とは別体とされ、前記第１の溝と前記第２の溝に挿入されることで位置が規制される請求項１から４のうち、いずれか一項記載の蒸気弁。
  6. 前記切替機構は、前記高圧源と接続され、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び前記低圧源と接続され、前記第１の空間の外側に配置された第２の空間を有する本体部と、
    前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされており、移動した位置によって前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間と前記複数の給排孔とを連通させる移動部と、
    前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、 を有し、
    前記本体部は、前記離間方向が前記軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に固定されている請求項１から５のうち、いずれか一項記載の蒸気弁。
  7. 前記駆動部は、前記軸線の径方向において、前記第２の空間よりも外側に配置されており、
    前記切替機構は、前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部を有する請求項６記載の蒸気弁。
  8. 前記弁本体は、前記第２の圧力空間の外側に形成され、前記本体部の一部を前記第２の圧力空間に近接させるための凹部が形成されている請求項６または７記載の蒸気弁。
  9. 前記凹部と前記本体部との間には、空隙または断熱材を設ける請求項８記載の蒸気弁。
  10. 前記切替機構は、第１の三方弁と、第２の三方弁と、を有し、
    前記第１の三方弁は、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び第２の空間を有する本体部と、
    前記本体部内に配置され、前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされた移動部と、
    前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、 前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部と、
    をそれぞれ有し、
    前記本体部は、前記離間方向が軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に直接固定されており、
    前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記高圧源と接続され、
    前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記移動部の位置によって前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間または前記第２の空間と連通しており、
    前記第１の三方弁を構成する前記第２の空間、及び前記第２の三方弁を構成する前記第２の空間は、それぞれ前記低圧源と接続されており、
    前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間は、前記移動部の位置によって前記第２の圧力空間と連通されている請求項１から５のうち、いずれか一項記載の蒸気弁。
  11. 請求項１から１０のうち、いずれか一項記載の蒸気弁と、
    蒸気を生成するボイラと、
    前記蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
    前記ボイラと前記蒸気タービンとを接続し、前記蒸気タービンに前記蒸気を供給する蒸気供給配管と、
    を備え、
    前記蒸気弁は、前記蒸気供給配管に設けられている発電システム。
  12. 請求項１から１０のうち、いずれか一項記載の蒸気弁の検査方法であって、
    前記蒸気弁は、前記軸線方向に移動可能で、かつ前記止め弁の内側に配置された加減弁をさらに備えており、
    前記加減弁を開状態とするとともに、前記止め弁を閉状態とする工程と、
    前記弁本体に形成された蒸気流路のうち、加減弁の下流側に位置する部分を流れる蒸気の流量を検知する工程と、
    前記蒸気の流量が０でない場合、前記止め弁に異常が発生したと判定する工程と、
    を含む蒸気弁の検査方法。
  13. 請求項１から１０のうち、いずれか一項記載の蒸気弁の検査方法であって、
    前記蒸気弁は、前記軸線方向に移動可能で、かつ前記止め弁の内側に配置された加減弁をさらに備えており、
    前記止め弁の開閉状態が不明な場合において、前記加減弁を開けた状態にした後、前記弁本体に形成された蒸気流路の入口に蒸気を供給する工程と、
    前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、及び前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力を検出する工程と、
    ３つの前記圧力、並びに下記（１）式及び下記（２）式に基づいて、止め弁の開口面積Ａ１を推定する工程と、
    を含む蒸気弁の検査方法。
    Ｍ１＝Ｃ１・Ａ１・ｆ（ｐ０，ｐ１）・・・（１）
    Ｍ２＝Ｃ２・ｆ（ｓｔ）・ｆ（ｐ１，ｐ２）・・・（２）
    但し、Ｍ１は前記止め弁を通過した蒸気の質量流量、Ｍ２は前記加減弁を通過した蒸気の質量流量、Ｃ１は予め取得した前記止め弁の流量特性、Ｃ２は予め取得した前記加減弁の流量特性、Ａ１は止め弁の開口面積、Ｓｔは加減弁のストローク、ｐ０は前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ１は前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ２は前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力をそれぞれ示している。
  14. 請求項１から１０のうち、いずれか一項記載の蒸気弁の検査方法であって、
    前記蒸気弁は、前記軸線方向に移動可能で、かつ前記止め弁の内側に配置された加減弁をさらに備えており、
    前記止め弁及び前記加減弁を急閉鎖させる工程と、
    前記弁本体に形成され、かつ前記止め弁と前記加減弁との間に位置する蒸気流路の圧力が前記急閉鎖の直後からどのように変化するか監視する工程と、
    前記蒸気流路の圧力がボイラの圧力に近づいた場合、前記止め弁に異常が発生したと判定し、前記蒸気流路の圧力が蒸気タービンの圧力に近づいた場合、前記加減弁に異常が発生したと判定する工程と、
    を含む蒸気弁の検査方法。
  15. 開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、
    前記止め弁を収容する弁本体と、
    を備え、
    前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、
    前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間と、蒸気が流れる蒸気流路と、を有し、 前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、
    前記第１の圧力空間の圧力を調整する第１の給排部と、
    前記第２の圧力空間の圧力を調整する第２の給排部と、
    をさらに備え、
    前記第２の圧力空間は、外周が前記弁本体を構成する第１の側壁で囲まれており、
    前記第２の給排部は、前記第１の側壁に形成され、前記第２の圧力空間と前記第２の圧力空間の外部とを連通させる複数の給排孔であり、
    前記複数の給排孔は、前記軸線方向に対して形成されており、
    前記複数の給排孔を介して、前記第１の圧力空間の圧力以上の圧力とされた高圧源、及び前記蒸気の圧力よりも低い圧力とされた低圧源のうち、一方の圧力源と前記第２の圧力空間とを選択的に接続する切替機構をさらに備え、
    前記切替機構は、前記高圧源と接続され、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び前記低圧源と接続され、前記第１の空間の外側に配置された第２の空間を有する本体部と、
    前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされており、移動した位置によって前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間と前記複数の給排孔とを連通させる移動部と、
    前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、 を有し、
    前記本体部は、前記離間方向が前記軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に固定されている蒸気弁。
  16. 前記駆動部は、前記軸線の径方向において、前記第２の空間よりも外側に配置されており、
    前記切替機構は、前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部を有する請求項１５記載の蒸気弁。
  17. 前記弁本体は、前記第２の圧力空間の外側に形成され、前記本体部の一部を前記第２の圧力空間に近接させるための凹部が形成されている請求項１５または１６記載の蒸気弁。
  18. 前記凹部と前記本体部との間には、空隙または断熱材を設ける請求項１７記載の蒸気弁。
  19. 前記切替機構に替えて、第１の三方弁と、第２の三方弁と、を有し、
    前記第１の三方弁は、前記弁本体側に配置された第１の空間、及び第２の空間を有する本体部と、
    前記本体部内に配置され、前記第１の空間と前記第２の空間との離間方向に移動可能な構成とされた移動部と、
    前記第２の空間から前記第１の空間に向かう方向に前記移動部を移動させる駆動部と、 前記弁本体側に配置された前記移動部の端を前記第２の空間に向かう方向に押圧するばね部と、
    をそれぞれ有し、
    前記本体部は、前記離間方向が前記軸線の径方向と一致するように、前記弁本体に直接固定されており、
    前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記高圧源と接続され、
    前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間は、前記移動部の位置によって前記第１の三方弁を構成する前記第１の空間または前記第２の空間と連通しており、
    前記第１の三方弁を構成する前記第２の空間、及び前記第２の三方弁を構成する前記第２の空間は、それぞれ前記低圧源と接続されており、
    前記第２の三方弁を構成する前記第１の空間及び前記第２の空間のうち、一方の空間は、前記移動部の位置によって前記第２の圧力空間と連通されている請求項１５記載の蒸気弁。
  20. 開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、
    前記止め弁の内側に配置され、前記軸線方向に移動する加減弁と、
    前記止め弁及び前記加減弁を収容する弁本体と、
    を備え、
    前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、
    前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、
    前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、
    前記止め弁に形成された流路を介して、前記弁本体に形成された蒸気流路と前記第１の圧力空間が連通する蒸気弁の検査方法であって、
    前記加減弁を開状態とするとともに、前記止め弁を閉状態とする工程と、
    前記蒸気流路のうち、加減弁の下流側に位置する部分を流れる蒸気の流量を検知する工程と、
    前記蒸気の流量が０でない場合、前記止め弁に異常が発生したと判定する工程と、
    を含む蒸気弁の検査方法。
  21. 開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、
    前記止め弁の内側に配置され、前記軸線方向に移動する加減弁と、
    前記止め弁及び前記加減弁を収容する弁本体と、
    を備え、
    前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、
    前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、
    前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、
    前記止め弁に形成された流路を介して、前記弁本体に形成された蒸気流路と前記第１の圧力空間が連通する蒸気弁の検査方法であって、
    前記止め弁の開閉状態が不明な場合において、前記加減弁を開けた状態にした後、前記蒸気流路の入口に蒸気を供給する工程と、
    前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、及び前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力を検出する工程と、
    ３つの前記圧力、並びに下記（３）式及び下記（４）式に基づいて、止め弁の開口面積Ａ１を推定する工程と、
    を含む蒸気弁の検査方法。
    Ｍ１＝Ｃ１・Ａ１・ｆ（ｐ０，ｐ１）・・・（３）
    Ｍ２＝Ｃ２・ｆ（ｓｔ）・ｆ（ｐ１，ｐ２）・・・（４）
    但し、Ｍ１は前記止め弁を通過した蒸気の質量流量、Ｍ２は前記加減弁を通過した蒸気の質量流量、Ｃ１は予め取得した前記止め弁の流量特性、Ｃ２は予め取得した前記加減弁の流量特性、Ａ１は止め弁の開口面積、Ｓｔは加減弁のストローク、ｐ０は前記止め弁の上流側に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ１は前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力、ｐ２は前記加減弁の下流側に位置する前記蒸気流路の圧力をそれぞれ示している。
  22. 開弁時に軸線方向の上方側に移動し、閉弁時に前記軸線方向の下方側に移動する筒状の止め弁と、
    前記止め弁の内側に配置され、前記軸線方向に移動する加減弁と、
    前記止め弁及び前記加減弁を収容する弁本体と、
    を備え、
    前記止め弁は、前記軸線方向に直交する径方向の外側に突出するリング状の突出部を有し、
    前記弁本体は、前記突出部を収容する収容空間を有し、
    前記収容空間は、前記突出部により該突出部の上側の第１の圧力空間と、該突出部より下側の第２の圧力空間とに分離され、
    前記止め弁に形成された流路を介して、前記弁本体に形成された蒸気流路と前記第１の圧力空間が連通する蒸気弁の検査方法であって、
    前記止め弁及び前記加減弁を急閉鎖させる工程と、
    前記止め弁と前記加減弁との間に位置する前記蒸気流路の圧力が前記急閉鎖の直後からどのように変化するか監視する工程と、
    前記蒸気流路の圧力がボイラの圧力に近づいた場合、前記止め弁に異常が発生したと判定し、前記蒸気流路の圧力が蒸気タービンの圧力に近づいた場合、前記加減弁に異常が発生したと判定する工程と、
    を含む蒸気弁の検査方法。
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