JPH01138303A - 弁の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、火力発電プラント、原子力発電プラント等に
おける蒸気タービン制御用蒸気弁等の弁の駆動装置に係
り、特に、油圧源にて発生した圧油を、蒸気弁等の弁を
開閉および急ｍ操作する油圧シリンダに供給する給油路
の簡素化を図った弁の駆動装置に関する。

（従来の技術） 火力発電プラント、原子力発電プラント等の蒸気タービ
ンには、蒸気タービンに流入する蒸気量を増減させて蒸
気タービンの出力を制御ｌする開閉動作用蒸気弁及び蒸
気タービンを非常停止させる場合に緊急閉鎖し、蒸気を
遮断する緊急閉鎖用蒸気弁が設けられている。

その−例を第３図により説明すると、ボイラーや原子炉
等の蒸気発生装置１０１で発生した蒸気は、蒸気配管１
０２により主蒸気止め弁（ＭＳＶ）１０３及び蒸気加減
弁（ＣＶ）１０４を経て高圧蒸気タービン１０５に流入
する。高圧蒸気タービン１０５からの排出蒸気は、火力
発電プラントでは蒸気発生装置１０１（ボイラー）へ戻
されて再加熱されるが、沸騰水型原子力発電プラントで
は湿分除去装置により蒸気中の湿分を除去してから、入
口に中間止め弁（ＩＳＶ）１０６及びインターセプト弁
（ＩＶ）１０７を設けている低圧蒸気タービン１０８に
入る。低圧タービン１０８で仕事をした蒸気は、復水器
１０９にて復水に凝縮され、再び蒸気発生装置１０１に
供給される。

主蒸気止め弁１０３は、高圧蒸気タービン１０５に流入
する蒸気を緊急遮断することを主目的とし、蒸気加減弁
１０４は高圧蒸気タービン１０５に流入する蒸気量を加
減して出力をＩＩ　ｍするものである。

また、中間止め弁１０６は低圧蒸気タービン１０８に流
入する蒸気を緊急遮断し、インターセプト弁１０７は低
圧タービン１０８に流入する蒸気を加減する。これらの
主蒸気止め弁１０３、蒸気加減弁１０４、中間止め弁１
０６、インターセプト弁１０７の各蒸気弁は、油圧シリ
ンダー１１５により開閉されるようになっている゛。

次に、こうした従来の油圧シリンダー１１５による各蒸
気弁の開閉動作を、第４図を参照して説明する。

すなわち、油圧発生装＠１１１はここで発生した圧油を
ｒＩｒＵ閏動作用油圧（ＦＡＳ）として油圧シリンダ１
１５のＦＡＳ入口１１５ａに給油する開閉操作用給油管
１１２と、油圧発生装置１゛１１で発生した圧油を緊急
閉鎖用油圧（ＥＴＳ）として油圧シリンダ１１５のＥＴ
８人口１１５ｂに給油する緊急閉鎖操作用給油管１１７
との２系統を有する。

開閉操作用給油管１１２には遮断弁１１３とテスト電磁
弁１１４とが介装され、緊急閉鎖操作用給油管１１７に
は非常トリップ装置１１６と緊急閉鎖用電磁弁１１８と
が介装されている。

遮断弁１１３は油圧による切替弁であり、緊急閉鎖用電
磁弁１１８から緊急閉鎖用油圧の圧油を受けているとき
に、油圧発生装置１１１からの開閉動作用油圧の圧油を
テスト電磁弁１１４に与えるものであり、テスト電磁弁
１１４は電気信号の蒸気弁開田信号を受けて油圧シリン
ダ１１５のＦＡｓ入口１１５ａへの圧油の供給を０Ｎ−
ＯＦＦ制御するものであり、非常トリップ装置１１６は
ディスクダンプ弁１１９の下方に加圧されている緊急ｒ
Ｒｍ用油圧の圧油を外部に排出させて蒸気弁１００を急
閉させるようになっている。

そして、油圧シリンダ１１５は主蒸気止め弁１０３等各
種蒸気弁１００の弁体ｉ　ｏｏａに弁棒１００ｂを介し
て連結されたピストン１１５ｃを内蔵し、ピストン１１
５ｃを上下動させることにより弁ボート１００Ｃの開度
をＩＩＪＩＩＩして、図中破線により示す蒸気流を加減
し、あるいは遮断するようになっており、弁体１００ａ
はスプリング１００ｄにより常時下方、すなわち、閉じ
る方向に常時付勢されている。

一方、油圧シリンダ１１５内の下部には圧油の排油路１
１５ｄを開閉する常閉のディスクダンプ弁１１９が内蔵
され、このディスクダンプ弁１１９により圧油の排油路
１１５ｄが閉じられている状態において、ＦＡＳ入口１
１５ａに圧油が給油されているときにピストン１１５Ｃ
がスプリング１００ｄのばね力に抗して蒸気弁１００の
弁棒１００ｂおよび弁体１００ａを上方に持ち上げ、弁
ボート１００Ｃを開放し、蒸気を流す。

したがって、蒸気弁１００の弁ボート１００ｃを開放さ
せる場合には、緊急閉鎖用電磁弁１１８よりディスクダ
ンプ弁１１９に緊急閉鎖用油圧を加圧した状態で、遮断
弁１１３およびテスト電磁弁１１４を介して圧油を油圧
シリンダ１１５のＦＡｓ入口１１５ｂに給油させる。

また、ディスクダンプ弁１１９により排油路１１５ｄが
閉じられている状態において、ＦＡＳ入口１１５ｂへの
圧油の供給が停止すると、蒸気弁１００の弁体１００ａ
がスプリング１００ｄのばね力により徐々に押し下げら
れて降下し、弁ボート１００ｃが徐々に閉じられる。

したがって、蒸気弁１００の弁ボート１００ｃをｍじる
場合には緊急閉鎖用電磁弁１１８よりディスクダンプ弁
１１９に緊急ｗ１鎖用油圧を加圧した状態で、遮断弁１
１３およびテスト電磁弁１１４を介して油圧シリンダ１
１５のＦＡＳ入口１１５ａへ給油される圧油の供給を停
止させる。

さらに、油圧シリンダ１１５のＥＴＳ入口１１５ｂへの
圧油の供給が停止されると、ディスクダンブ弁１１９が
排出路１１５ａを開くので、油圧シリンダ１１５内の圧
油が排出路１１５ａより外部へ排出され、蒸気弁１００
の弁体１００ａがスプリング１００ｄのばね力により急
速に押し下げられて、弁ボート１００Ｃが急速に閉鎖さ
れる。

したがって、蒸気弁１００の弁ボート１００Ｃを急速に
閉鎖する場合には緊急閉鎖用電磁弁１１８から油圧シリ
ンダ１１５のＥＴＳ入口１１５ｄへ与えられる圧油の供
給を停止し、ディスクダンプ弁１１９により閉じられて
いる排油路１１５ａを開放して油圧シリンダ１１５内の
圧油を外部に排出する。このために、スプリング１００
ｄのばね力により油圧シリンダ１１５内のピストン１１
５Ｃが下方に急速に押し下げられて、ピストン１１５Ｃ
の下方の圧油が油圧シリンダ１１５より急速に排出され
、弁体１００ａが下方に急速に押し下げられて、弁ボー
ト１００Ｃが急閉する。

そして、蒸気タービン停止中で非常トリップ装置１１６
がトリップ位置に設定されたとき、すなわち緊急閉鎖用
油圧の圧油が油圧シリンダ１１５より外部へ排出された
状態では、油圧発生装置１１１で発生した開ｍ動作用油
圧の圧油は遮断弁１１３に供給されるが、遮断弁１１３
によりテスト電磁弁１１４への供給は行なわれない。こ
の状態で非常トリップ装置１１６をリセットに設定して
緊急閉鎖用油圧を確立すると、この緊急閉鎖用油圧は急
速作動電磁弁１１８を経てディスクダンプ弁１１９に加
圧されてその油圧を確立するとともに、オリフィス１２
１を経て遮断弁１１３を切換え、開閉動作用油圧の圧油
をテスト電磁弁１１４に供給する。オリフィス１２１は
ディスクダンプ弁１１９に圧油が供給されるのと遮断弁
１１３の切換え動作とに時間的な差を持たせるためのも
のであり、オリフィス１２１により遮断弁１１３の切換
えがディスクダンプ弁１１９の油圧確立より遅れる。

このために、テスト電磁弁１１４への圧油の供給はディ
スクダンプ弁１１９の下方の油圧の確立後となり、油圧
シリンダー１１５の下部の排油路１１５ａが閉塞された
後に油圧シリンダー１１５への圧油の供給が可能となる
。

したがって、蒸気タービンをυ１ｗＪするための主蒸気
止め弁１０３、蒸気加減弁１０４、中間止め弁１０６、
インターセプト弁１０７の各蒸気弁１００は、ディスク
ダンプ弁１１９の油圧確立後にテスト電磁弁１１４を経
て全開される。

また、テスト電磁弁１１４は、蒸気タービンの運転中に
蒸気弁１００の開閉動作での妥常の有無を確認するため
に設けられている。すなわち、蒸気弁が開いた状態でテ
スト電磁弁１１４を励磁すると、油圧シリンダー１１５
の油圧はテスト電磁弁１１４を経て排出され、蒸気弁１
００は開動作を行なう。蒸気弁の開閉速度は油圧シリン
ダー１１５とテスト電磁弁１１４との間に設けられたオ
リフィス１２２により決定される。

一方、蒸気タービンに緊急停止が必要になった場合は、
非常］ヘリツブ装ｆｌｆｆ１１６により緊急閉鎖用油圧
の圧油が油圧シリンダ１１５より排出される。緊急閉鎖
用油圧の圧油が排出されることによりディスクダンプ弁
１１９の油圧がなくなり、油圧シリンダー１１５内の排
油路１１５ｄをｌＷ！塞することができず、油圧シリン
ダー１１５内の油圧はディスクダンプ弁１１９を経て排
出され蒸気弁は緊急閉鎖する。

上記急速作動電磁弁１１８は蒸気タービンの緊急停止以
外に蒸気弁の緊急閉鎖が必要になった場合に蒸気弁１０
０を急速閉鎖させるために設けられている。すなわち、
緊急閉鎖用油圧の油圧確立状態においても急速作動電磁
弁１１８により油圧シリンダ１１５内の圧油を排出し、
蒸気弁を急閉させる。

なお、図中符号１２３は揚油である。

第５図は、上記した蒸気弁の駆動Ｖｔｌ１＋を有する蒸
気タービンプラントの油圧配管系統を示しており、主蒸
気止め弁１０３その他の蒸気弁１００は、通常、各々が
複数個設けられているが、図においては便宜上台々を１
台で示している。

油圧発生装！！ｔ１１１では開閉操作用給油管１１２と
、緊急閉鎖操作用給油管１１７とを介して主蒸気止め弁
１０３、蒸気加減弁１０４、中間止め弁１０６、インタ
ーセプト弁１０７の各油圧シリンダ１１５（第４図参照
）にそれぞれ連絡され、各々の蒸気弁１００の遮断弁１
１３に圧油を供給する。また、油圧発生装置！１１１で
発生した圧油の一部は、非常トリップ装［１１６に供給
されて、緊急閉鎖用油圧の圧油として個々の蒸気弁１０
０の急速作動電磁弁１１８に供給される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の弁の駆動装置では蒸気
タービンの大型化に伴って、開閉操作用給油管１１２と
緊急ｍａｌ操作用給油管１１７との２系統をそれぞれ配
管するので、これら給油管が非常に長大なものとなって
いる。また、油圧シリンダー１１５には、テスト電磁弁
１１４、急速作動電磁弁１１８、遮断弁１１３が必要で
あり、これらも大型化され、かつ複雑なものとなってい
る。

このため、油圧配管施工のための溶接作業箇所の増加に
よる工期の長期化やコストアップや、配管スペースの増
加や油圧シリンダーの大型化による蒸気タービン設ｎス
ペースの増化等の不都合が生じている。

そこで、本発明は、上述したような種々の不都合を解消
し、配管作業工期の短縮、コストダウン、設置スペース
の縮小を図った弁の駆動装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、蒸気弁等弁の開閉操作および緊急閉鎖操作を
行なう油圧シリンダを右する弁の駆動装置において、上
記油圧シリンダへの圧油の供給とこの油圧シリンダ内の
圧油の外部への排出とをｉ１１制御することにより上記
油圧シリンダによる上記蒸気弁等弁の開閉操作と緊急閉
鎖操作とを共に制御する電磁弁を有することを特徴とす
る。

（作用） 油圧シリンダによる蒸気弁等弁の開閉操作および緊急閉
鎖操作とを電磁弁により共に制御することができるので
、電磁弁は蒸気弁等弁の開閉操作用と緊急閉鎖操作用と
に各別に設ける必要がなく、１系統に簡素化することが
でき、給油管の全長の短縮を図ってコスト低減を図るこ
とができる。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本発明の７　一実施
例を説明する。

本発明において、第２図に示すように、従来と同様に、
火力発電プラント、原子力発電プラントでの蒸気タービ
ンを制御すべ（、主蒸気止め弁１、蒸気加減弁２、中間
止め弁３、インターセプト弁４の各蒸気弁は第４図で示
す従来例の各蒸気弁１０３〜１０７と同様に構成され、
第１図に示すように各蒸気弁１〜４は弁体１ａと弁棒１
ｂと弁ボート１Ｃとスプリング１ｄとを有し、各蒸気弁
１〜４の１ｍｆｆ１ｌ！作と緊急閉鎖操作を行なう油圧
シリンダー１０・・・をそれぞれ一体内に設けており、
各油圧シリンダ１０・・・も第４１ｉ２１で示す従来例
の油圧シリンダ１１５と同様に構成され、排油路１０ａ
１ＦＡＳ入口１０ｂ１ピストン１０ｃ、ＥＴＳ入口１０
（ｊおよび常閉のディスクダンプ弁１５を有する。

また、油圧シリンダ１０は給油管１３を介して油圧発生
装置１１に接続され、これら油圧シリンダ１０．１０・
・・にそれぞれ対応して複数段に分岐する給油管１３の
各分岐管１３ａの途中には電磁弁１４．１４・・・をそ
れぞれ介装し、各分岐管１３ａを集合する集合管１３ｂ
の途中には非常トリップ装置１２を介装している。

第１図は各蒸気弁１〜４のうち、例えば主蒸気止め弁１
に接続された弁の駆動装置の１系統の構成のみを説明の
便宜上水しており、油圧発生装置１１で発生した所定圧
の圧油が蒸気弁緊急閉鎖系の非常トリップ装置１２、各
電磁弁１４・・・および各油圧シリンダ１０・・・に給
油されるようになっている。

各電磁弁１４・・・は各油圧シリンダ１０・・・により
各蒸気弁１〜４の開放操作を行なう油圧シリンダ１０の
ｎ位置と、各蒸気弁１〜４の閉鎖操作を行なう油圧シリ
ンダ１０の閉位置と、各蒸気弁１〜４の緊急閉鎖操作を
行なう油圧シリンダ１０の緊急ｒｆ１ｍ位置とに圧油を
供給する一方、各油圧シリンダ１０・・・内の圧油を排
油受部１８に排油するように制御する３位置制御弁に構
成され、第１図に示すように電磁弁１４と油圧シリンダ
１０のＦＡＳ入口１０ｂとを接続する圧油の給油管には
オリフィス１６を設けている。

また、オリフィス１６は油圧シリンダー１０により主蒸
気止め弁１等の蒸気弁を開閉する開閉操作速度を決定す
るとともに、油圧シリンダー１０のＦＡＳ入口１０ｂへ
の圧油の供給をディスクダンプ弁１５への供給より遅ら
せ、ディスクダンプ弁１５により排油路１０ａが閉塞さ
れた後に油圧シリンダー１０のＦＡＳ入口１０ｂへ圧油
を供給し、もしくはこの給油を停止することにより、油
圧シリンダー１０の開閉操作が行なわれる。

すなわち、電磁弁１４を開位置に切換制御すると、非常
トリップ装置１２からの圧油が油圧シリンダ１０のＦＡ
Ｓ入口１０ｂおよびＥＴ８人口１０ｄにそれぞれ供給さ
れ、ディスクダンプ弁１５に油圧を加圧して排油路１０
ａを閉じた状態で、ピストン１０Ｃの下方に油圧を加圧
し、ピストン１０Ｃをスプリング１ｄのばね力に抗して
図中上方に持ち上げて例えば主蒸気止め弁１の弁ボート
１Ｃを開放させる。

また、電磁弁１４を開位置に切換＆ｌＪ御すると、油圧
シリンダ１０のディスクダンプ弁１５により排油路１０
ａを閏じた状態で、油圧シリンダ１０のＦＡＳ入口１０
ｂより油圧シリンダ１０内のピストン１０ｃの下方の圧
油がオリフィス１６と電磁弁１４とをそれぞれ経て排油
受部１８に排油１７として排出され、主蒸気止め弁１等
蒸気弁の弁体１ａがスプリング１ｄのばね力により図中
下方に押し下げられて弁ボート１Ｃが閉鎖される。

また、蒸気タービンの緊急停止が必要とく【つた場合に
は、非常トリップ装δ１２により油圧シリンダ１０内の
圧油が排出され、油圧シリンダー１０とディスクダンプ
弁１５との油圧がなくなることにより、油圧シリンダー
１０のそれぞれ下方の下部油圧はディスクダンプ弁１５
を経て排油１８として排出され、蒸気弁は緊急閉鎖する
。

緊急停止以外に蒸気弁の急速閉鎖が必要になった場合に
は、電磁弁１４を緊急閉鎖位置に切換制御することによ
りディスクダンプ弁１５を図中下方より加圧している圧
油をＥＴ８人口１０ｄより排出し、排油路１０ａを開い
て主蒸気止め弁１等の蒸気弁が急閉される。

また、蒸気弁での開閉動作の異常の有無を確認する場合
には、電磁弁１４の同位置切替を行なうことにより油圧
シリンダー１０内の圧油をオリフィス１６及び電磁弁１
４を経て排出させ、蒸気弁は閉鎖される。電磁弁１４を
無励磁とすることにより電磁弁１４は同位置に復帰し、
油圧シリンダ１０のＦＡＳ入口１０ｂに圧油が供給され
、蒸気弁は開放される。

したがって本実施例によれば、主蒸気止め弁１等蒸気弁
の開閉操作および緊急閉鎖操作を共に行なう油圧シリン
ダ１０への圧油の給油と、油圧シリンダ１０内の圧油を
外部に排出する排油とを１つの電磁弁により制御するの
で、蒸気弁の開閉操作用と緊急閉鎖操作用とにそれぞれ
個別に電磁弁を設ける必要がなく、しかも、各電磁弁毎
に給油管を配管する必要がないので、給油管の全長の短
縮を図ることができ、弁の駆動装置の構成が簡単化され
、コスト低減を図ることができる。

また、本発明は蒸気弁と油圧シリンダ１０の構成を殆ど
変更しないので、従来の弁の駆動装置に容易に適用する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、電磁弁により油圧シリン
ダへの圧油の供給と油圧シリンダ内の圧油の外部への排
出とを制卸することにより、油圧シリンダによる蒸気弁
等弁の開閉操作と緊急閉鎖操作とを共に制御することが
できるので、油圧シリンダによる蒸気弁等弁の開閉操作
用と緊急閉鎖操作用とに電磁弁をそれぞれ設ける必要が
なく、また、各電磁弁毎に給油管を配管する必要がない
ので、構成が簡単となり、給油管の全長の短縮を図るこ
とができ、コスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弁の駆動装置の一実施例の油圧系
統の全体構成を示す系統図、第２図は第１図の一系統を
拡大して示す構成図、第３図は一般的な蒸気タービンの
系統図、第４図はｖｎ５図で示す従来の弁の駆動装置の
一系統の構成図、第５図は従来の弁の駆動装置の全体構
成を示す系統図である。 １・・・主蒸気止め弁、２・・・蒸気加減弁、３・・・
中間止め弁、４・・・インターセプト弁、１０・・・油
圧シリンダー、１１・・・油圧発生装置、１２・・・非
常トリップ装置、１３・・・作動油圧、１４・・・電磁
弁、１５・・・油圧シリンダー、１６・・・オリフィス
、１７，１８・・・排油、１０１・・・蒸気発生装置、
１０２・・・蒸気配管、１０３・・・主蒸気止め弁、１
０４−・・蒸気加減弁、１０５・・・高圧タービン、１
０６・・・中間止め弁、１０７・・・インターセプト弁
、１６８・・・低圧タービン、１０９・・・復水器、急
速作動電磁弁、１１０゜１１１・・・油圧発生装置、１
１２・・・開閉操作用給油管、１１３・・・遮断弁、１
１４・・・テスト電磁弁、１１５・・・油圧シリンダー
、１１６−・・非常トリップ装置、１１７・・・緊急閉
鎖操作用給油管、１１８・・・急速作動電磁弁、１１９
・・・ディスクダンプ弁、１２０・・・パイロット弁、
１２１・・・オリフィス、１２２・・・オリフィス、１
２３・・・排油。 出願人代理人　　　波　多　野　　　久第　３　図 ／１７ 第　５　回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸気弁等弁の開閉操作および緊急閉鎖操作を行なう油圧
   シリンダを有する弁の駆動装置において、上記油圧シリ
   ンダへの圧油の供給とこの油圧シリンダ内の圧油の外部
   への排出とを制御することにより上記油圧シリンダによ
   る上記蒸気弁等弁の開閉操作と緊急閉鎖操作とを共に制
   御する電磁弁を有することを特徴とする弁の駆動装置。