JPH01262306A - タービンバイパス装置 - 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） 本発明は再熱式蒸気タービンプラントに係り、特にボイ
ラあるいは再熱器から導かれる主蒸気あるいは再熱蒸気
をタービン系から独立に復水器に回収する場合に適用さ
れるタービンバイパス装置の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、再熱式蒸気タービンプラントにおけるタービン
バイパス装置は、たとえばタービン起動、停止時のボイ
ラ負荷とタービン負荷との間で不均衡が生じた場合にこ
れを緩和し、また、再熱器の冷却蒸気を確保して過熱を
防止するために一定量の主蒸気を再熱器に流すことなど
を目的として設けられている。すなわち、タービンバイ
パス装置ではボイラあるいは再熱器からの主蒸気あるい
は再熱蒸気はタービンを経ずして直接復水器に導かれ、
タービンの起動、停止中、ボイラ発生蒸気がタービン側
で必要とする蒸気量を超えている場合にはその余剰分が
タービンバイパス装置を通して復水器に回収される。

以下、このタービンバイパス装置を組込んだ＋１熱式蒸
気タービンプラントを図面を参照して説明する。

第２図において、ボイラ１で発生した主蒸気は主蒸気管
２を通って高圧タービン３に導かれ、そこで膨脹を遂げ
る。この高圧タービン３の排気は低温再熱蒸気管４を通
って再熱器５に導かれ、そこで加熱されて、高温の再熱
蒸気となり、高温再熱蒸気管６を通して中圧タービン７
に入る。この中圧タービン７内で膨脹した再熱蒸気は蒸
気管８を通って低圧タービン９に流れ、さらに膨脹を遂
げて復水器１０に排出される。この後、排気は復水器１
０内で冷却されて復水となり、復水ポンプ１１によって
抽出されて復水管１２に導かれる。

一方、タービンバイパス装置は次のように構成される。

すなわち、高圧タービン３に対するものは主蒸気管２か
ら分岐されて低温再熱蒸気管４に接続された高圧タービ
ンバイパス管１３が高圧バイパス弁１４および高圧減温
装置１５を介して、また中圧、低圧タービン７．９に対
するものは高温再熱蒸気管６から分岐されて復水器１０
に至る低圧タービンバイパス管１６が低圧バイパス弁１
７、低圧減温装置１８を介して各々設けられている。

このようなタービンバイパス装置において、タービン起
動時、再熱器５に対して高圧減温装置１５により温度調
節された主蒸気が供給され、この後再熱６５を通過した
再熱蒸気は低圧減温装置１８によって冷却され、復水器
１０に排出されるようになっている。

この間、再熱蒸気の圧力は低圧バイパス弁制御器１９に
人力される圧力発信″ＪＳｉ２０による再熱蒸気圧力に
基づいて開度要求信号が求められ、これが低圧バイパス
弁１７の駆動装置に制御信号として出力されて調節され
る。

また、低圧減温装置１８における冷却水量は流量制御器
２１に入力される再熱蒸気圧力と、温度発信器２２によ
る再熱蒸気温度と、変位発信器２３による低圧バイパス
弁開度に基づいて開度要求信号が求められ、これが制御
信号としてスプレー水管２４に設けられたスプレー水調
節弁２５の駆動装置に送られて調節される。

さらに、低圧タービンバイパス管１６の復水器１０人口
手前には圧力発信器２６が設けられており、復水器１０
に流入する再熱蒸気の圧力が設定値を超えたときに圧力
発信器２６から低圧バイパス弁制御器１９に制御信号が
発せられ、低圧バイパス弁１７の開度が絞られる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のタービンバイパス装置において、低圧
バイパス弁１７およびスプレー水調節弁２５の開度５１
節を担う低圧バイパス弁制御器１９および流量制御器２
１は多数の電気部品を組み込んだ回路基板から構成され
ているが、これらの制８器１９．２１が収容されている
周囲の環境は必らずしも良好とはいえない。このため、
回路基板上の部品の劣化が進行し、また、回路基板上に
付着した水分の影響を受けてこれらの制御器１９．２１
が正常に動作しないことがある。たとえば、誤動作によ
って本来同時に開かれるはずの低圧バイパス弁１７およ
びスプレー調節弁２５の一方だけが単独で動作した場合
、特に低圧バイパス弁１７のみが開いてスプレー水調節
弁２５が全く開かれないときには高温の再熱蒸気が全く
冷却されないまま復水器１０に流れてしまう。このため
、低圧タービンバイパス管１６が結ばれている復水器１
０の胴板が急激に加熱されて復水器１０が熱衝撃に見舞
われることがある。一方、復水器１０内に設けられた冷
却管等の内部の構造は強度的には胴板等に比べて弱いた
めに高温の再熱蒸気が流入すると、短時間のうちに破損
してしまうことになる。

したがって、本発明の目的は低圧バイパス弁が単独で開
かれて高温の再熱蒸気が復水器に流れようとする場合も
減温装置に対する冷却水の供給を図り、これにより復水
器に流れる再熱蒸気の温度を常に許容される温度以下に
保つようにしたタービンバイパス装置を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために再熱器から復水器に
至る低圧タービンバイパス管の経路に順次設けられたバ
イパス弁および減温装置を備え、復水器に流れる再熱蒸
気の圧力がバイパス弁の開度を、また再熱蒸気の温度が
減温装置に供給される冷却水の流量を各々変化させて調
節されるようになっているタービンバイパス装置におい
て、減温装置に送られる冷却水の流量を調節するスプレ
ー水調節弁を迂回して冷却水を直接減温装置に供給する
危急スプレー水管を危急スプレー水弁を介して設けたこ
とを特徴とする。

（作用） 危急スプレー水管はスプレー水調節弁が設けられるスプ
レー水管と独立して設けられ、そこに危急スプレー水弁
が介装されている。

通常、バイパス弁が開かれて再熱器から導かれる再熱蒸
気がタービンバイパス管を通って復水器に流れるときに
は、スプレー水調節弁の開放により減温装置が働いて冷
却水、の注入が開始されるが、スプレー水調節弁が動作
しないと、再熱蒸気の温度は再熱器で加熱されたままの
高い水準にある。

常時閉鎖される危急スプレー水弁はこの温度水学の再熱
蒸気の流れが減温装置の下流側にて検出されたならば開
放され、冷却水を継続して減温装置に供給する。これに
より、スプレー水調節弁の動作とは無関係に減温装置が
働いて冷却水の注入が開始される。かくして、再熱蒸気
の温度は復、水器で許容される水準まで下げられ、その
胴板に熱衝撃を加えたり、冷却管等に損傷を与えること
がなくなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

なお、第１図に示される構成中、第２図に示されている
構成と同一のものには同一の符号が付されており、これ
らについては説明を省略する。

、第１図において、符号３１はスプレー水調節弁２５の
上流側のスプレー水管２４がら取り出される冷却水をス
プレー水調節弁２５を迂回して低圧減温度装置１８に導
く危急スプレー水管を示している。この危急スプレー水
管３１の経路内には危急スプレー水弁３２が設けられ、
この危急スプレー水弁３２の駆動装置は低圧減温装置１
８の下流側に取付けられた温度発信器３３から出力され
る温度信号に基づいて危急スプレー水弁３２を開放する
制御信号を出力する危急スプレー水制御器３４と結ばれ
ている。

一方、低圧バイパス弁１７の駆動装置への制御油を供給
する油圧ユニット３５と結ばれた作動油系統３６には作
動油制御弁３７が設けられている。

この作動油制御弁３７の駆動装置は上述した温度発信器
３３から出力される温度信号が一定時間継続して出力さ
れる場合のみ制御油を油圧ユニット３５側に逃がす制御
信号を出力する作動油制御器３８と接続されている。ま
た、作動油制御器３８と低圧バイパス弁制御器１９とは
信号線を介して結ばれ、制御信号が低圧バイパス弁制御
器１９によって与えられたならば、作動油制御弁３７に
対して制御油を低圧バイパス弁１７の駆動装置側に導く
制御信号を出力するように構成される。

次に、上記のように構成したタービンバイパス装置の作
用を説明する。プラントが起動されて再熱器５で加熱さ
れた再熱蒸気が中圧タービン７に送られ、このとき、再
熱蒸気の一部は低圧バイパス弁１７を通って復水器１０
に流れるが、低圧減温装置１８を通過するときに再熱蒸
気に対してスプレー水調節弁２５により流量調節された
冷却水が注入され、復水器１０に入る再熱蒸気の温度が
許容される温度以下に下げられる。

このような過程において、たとえばスプレー水２１節弁
２５が流量制御器２１の誤動作により全く開かなかった
場合、冷却水が低圧減温装置１８に供給されないため、
再熱蒸気の温度は再熱器５で加熱されたままの高い水準
にある。この再熱蒸気の温度が低圧減温装置１８の下流
側に設けられた温度発信器３３により検出されて危急ス
プレー水制御器３４と作動油制御器３８とに温度信号と
して発信される。

この温度信号の発信により、危急スプレー水制陣器３４
側では危急スプレー水弁３２を開ｈｋする制御信号が出
力され、スプレー水管２４内を満たしている冷却水が危
急スプレー水弁３２を通って低圧減温装置１８に供給さ
れ、再熱蒸気中に注入させられる。これにより再熱蒸気
の温度は復水器１０で許容される水準まで下げられるた
め、復水器１０の胴板に熱衝撃を加えたり、あるいは冷
却管等に損傷を与えることがなくなる。

なお、このような危急スプレー水弁３２の開放状態は再
熱蒸気の温度が低下した後も継続される必要があり、危
急スプレー水制御′Ｊ５３４に組み込まれた自己保持回
路を通して行なわれる。

一方、作動油制御器３８側では次のような制御が行なわ
れる。すなわち、温度発信器３３からの温度信号が入力
されても、その信号がタイマー回路に与えられたある時
間以上継続されないときには作動油制御弁３７の駆動装
置に対して制御信号は出力されない。上記したように危
急スプレー水弁３２が開放されて冷却水が再熱蒸気と混
合されると、再熱蒸気の温度は急激に下がり、このため
温度発信器３３からの温度信号は極く短時間だけ発信さ
れることになる。通常、温度信号が間断なく送られる場
合は冷却水の注入が行なわれなかった場合であり、この
ときは復水器１０を保護するために低圧バイパス弁１７
を閉じなければならないが、上記したように冷却水が再
熱蒸気中に注入されたときには低圧バイパス弁１７はそ
のまま開放しておくことができ、起動操作、上用熱器５
の冷却蒸気が確保されるなど極めて好都合である。

そして、タイマー回路の設定時間を超えて温度信号が継
続して与えられるときは作動油側？、Ｉｌｌ器３８から
作動油制御弁３７に対して制御油を油圧ユニット３５側
に逃がす制御信号が出力され、これにより低圧バイパス
弁１７の駆動装置が逆方向に動作して低圧バイパス弁１
７は閉じられる。

なお、本発明は上記実施例に限られず次のように構成し
てもよい。すなわち、第１図に示される作動油制御弁３
７は低圧減温装置１８に対する冷却水の供給を重点に置
く場合に省略することができる。かかる構成においても
再熱蒸気中への冷却水の注入については問題なく可能で
あり、復水器１０を保護するうえで上記実施例に次いで
ａ用なやり方である。

また、上記実施例における作動油制御器３８に関してタ
イマー回路を省略し、温度信号で直ちに作動油制御弁３
７を動作させて低圧バイパス弁１７を全閉させるように
してもよい。つまり、この構成によれば上記実施例の起
動禄作上における再熱器５の冷却蒸気の確保以外の効果
について得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は減温装置に送られる冷却水
の流量を調節するスプレー水調節弁を迂回して冷却水を
直接減温装置に供給する危急スプレー水管を危急スプレ
ー水弁を介して設けているから、タービンバイパス弁が
単独で開かれて高温の再熱蒸気が復水器に流れるときに
も再熱蒸気中に冷却水を注入することが可能であり、復
水器の内部構造物等に対して再熱蒸気が悪影響を及ぼす
ことがない。したがって、本発明によれば復水器の保護
が図れるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタービンバイパス装置の一実施例
を示す構成図、第２図は従来のタービンバイパス装置を
示す構成図である。 ５・・・・・・・・・１１■熱器 ６・・・・・・・・・高湿再熱蒸気管 １０・・・・・・・・・復水器 １２・・・・・・・・・復水管 １６・・・・・・・・・低圧タービンバイパス管１７・
・・・・・・・・低圧バイパス弁１８・・・・・・・・
・低圧減温装置 ２３・・・・・・・・・スプレー水調節弁３１・・・・
・・・・・危急スプレー水管３２・・・・・・・・・危
急スプレー水弁３３・・・・・・・・・温度発信器 ３４・・・・・・・・危急スプレー水制御器３６・・・
・・・・・・作動面系統 ３７・・・・・・・・・作動油制御弁 ３８・・・・・・・・・作動浦制御器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）再熱器から復水器に至る低圧タービンバイパス管
   の経路に順次設けられたバイパス弁および減温装置を備
   え、上記復水器に流れる再熱蒸気の圧力が上記バイパス
   弁の開度を、また再熱蒸気の温度が上記減温装置に供給
   される冷却水の流量を各々変化させて調節されるように
   なっているタービンバイパス装置において、上記減温装
   置に送られる冷却水の流量を調節するスプレー水調節弁
   を迂回して冷却水を直接上記減温装置に供給する危急ス
   プレー水管を危急スプレー水弁を介して設けたことを特
   徴とするタービンバイパス装置。（２）上記バイパス弁
   の駆動装置に制御油を導く作動油系統に制御弁を有する
   請求項１記載のタービンバイパス装置。