JPH0275703A - 蒸気タービン湿度制御装置 - 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その
他の機械駆動用として利用される蒸気タービンに関する
。

（従来の技術） 蒸気タービンは車室、静翼等の静止部およびロータ、動
翼などの回転部から構成されており、蒸気エネルギーを
機械回転エネルギーに変換するため、回転部は高速で回
転する。

動翼はロータに取付けられ、ロータと一体になって回転
するため、その取付は部（翼根部）には大きな遠心応力
が加わり、苛酷な状態で運転される。

この翼根部に異常が発生すると、最悪の場合には高速回
転中に動翼が飛散する等の大事故に発展することもある
。

従って、この翼根部の設計製作には高度の技術と線心の
注意が払われている。

一方、近年の電力需要の変動に伴って、事業用火力プラ
ントの運用として、夜間停止運用（ＤＳＳ）や週末停止
運用（ＷＳＳ）等に代表されるように、蒸気タービンを
停止させる機会が増えてきている。

蒸気タービンを停止形態には、復水器真空保持停止と、
復水器真空破壊停止の２つがあり、週末停止以上の長期
停止には、関連補機を停止でき、動力を節減できる復水
器真空破壊停止が採用される。

この復水器真空破壊停止で問題となるのは、蒸気タービ
ンの腐蝕である。

即ち、復水器の真空破壊により、蒸気タービンは大気に
さらされるが、長期間大気中にさらされると湿度の変化
等により蒸気タービンの表面は結露する。

蒸気タービンの各部には鉄系材料が使用されているため
、結露した部位から錆が発生し、そのまま放置すると腐
蝕が進行する。この腐蝕は蒸気タービンに悪影響を及ぼ
すため、絶対に防止しなければならない。

特に前述の翼根部のように、苛酷な状態で運転される部
位に腐蝕が発生すると、腐蝕発生部位を起点として割れ
が発生し、そのままの状態で運転を続行すると、動翼が
飛散する等の大事故に発展する懸念がある。従って、蒸
気タービン停止中の防錆をいかに確実に、しかも効率的
に行うかは、安全運用上きわめて重要な課題であり、発
電プラント関係者にとって大きな関心事である。

こうした理由から、蒸気タービンの保管方法の一つとし
て、タービン内部に強制的に乾燥空気を注入し、乾燥状
態を保つことによって防錆する方法がとられている。

この乾燥空気注入による防錆保管方法について第２図を
参照して説明する。蒸気タービンは高圧車室１、低圧車
室２などの静止部と、高圧ロータ３、低圧ロータ４など
の回転部より構成されており、低圧車室２は復水器５に
連結されている。また、回転部が静止部を貫通するグラ
ンド部６はラビリンスバッキングなどのグランド蒸気制
御装置（図示せず）によりシールされている。

復水器５内は蒸気タービンの運転中は真空に保持されて
おり、蒸気タービン停止後に真空を破壊するため、復水
器５の壁面には真空破壊弁７が設けられている。

また、停止中の蒸気タービンに乾燥空気を注入するため
の乾燥空気発生装置８が設置されると共に、この乾燥空
気発生装置からの乾燥空気を車室に注入するため、空気
注入弁９，１０を備えた注入管１１．１２が設けられて
いる。

このよな構成の蒸気タービンにおいて、蒸気タービンが
停止すると、空気注入弁９，１０を開とし、乾燥空気発
生装置８より蒸気タービンへ乾燥空気を注入する。

（発明が解決しようとする課８） しかしながら上述した従来の方法には次のような欠点が
あった。

■　蒸気タービンの停止後、乾燥空気を注入するタイミ
ングが必ずも一定しない。

■　タービン内部の湿度が必ずしも一定に保たれない。

■　停止期間が長期にわたる場合、運転員に多大な労力
を強いることになる。

その結果、ややもすると期待通りの防錆効果が得られな
いことになり、特に昨今のように、蒸気タービンの停止
頻度が多い状況では、早急に解決しなければならない問
題となっていた。

本発明は前述のような背景に基づいて成されたもので、
有効かつ確実に蒸気タービンを防錆保管でき、しかも運
転員の労力を著しく軽減できる蒸気タービン湿度制御装
置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の蒸気タービンは、１個または２個以上の単室を
有する蒸気タービンにおいて、前記車室の代表的部位に
温度検出器を設け、当該部位の温度が規定値に達したこ
とを検出すると、当該車室内に自動的に乾燥空気を注入
するよう構成したことを特徴とするものである。

（作用） 上述のように構成した本発明の蒸気タービン湿度制御装
置によれば蒸気タービンを簡単かつ確実に防錆保管する
ことができる。

（実施例） 以下、第１図を参照して本発明の詳細な説明する。なお
、第１図では第２図におけると同一部分には同一符号を
付しである。

高圧車室１および低圧車室２には、それぞれの車室の代
表的温度と湿度を検°出する温度検出器２１．２２およ
び湿度計２３．２４を設けである。

注入管１１．１２には、空気注入弁２５．２６と湿度制
御弁２７．２８が設けられている。

空気注入弁２５．２６は温度検出器２１．２２からの信
号によって動作する切替器２９．３０により制御される
。また、湿度制御弁２７．２８は調節計２９．３０から
の信号によって動作する調節計３１．３２により制御さ
れる。

蒸気タービンでは高温、高圧の蒸気が高圧タービンから
低圧タービンへと膨張しながら仕事をするために高圧部
から低圧部へと温度勾配ができている。

従って、蒸気タービンが停止した直後においても高圧タ
ービンと低圧タービンとでは温度差があり、高圧タービ
ンより低圧タービンの方が低くなっている。そして時間
の経過とともに高圧タービン、低圧タービンとも温度が
降下していくが、タービン内部圧力（真空破壊後は高圧
タービン、低圧タービンとも大気圧力）における飽和温
度に達するのは、高圧タービンよりも低圧タービンの方
が速い。

飽和温度以下になるとタービン表面に結露が発生し、錆
発生の原因となる。従って低圧タービンの代表的部位が
規定の温度に達したら温度検出器２２からの信号に基づ
いて自動的に空気注入弁２６を開とし、低圧タービン車
室２内に乾燥空気を注入し、乾燥状態を保持する。

同様の方法により、高圧タービン車室１内にも乾燥空気
を注入する。

上記のように構成した自動注入装置により、蒸気タービ
ン停止後、乾燥空気を適切なタイミングで自動注入する
ことが可能となる。

なお、°上述のようにして乾燥空気を注入しても蒸気タ
ービンには静止部を回転部が貫通する、いわゆるグラン
ド部６があるため、−旦内部に入った空気は外部に漏洩
する。そしてタービン内部の湿度は外気、空気流量、気
圧等により左右されるため、一定に保つことが困難であ
る。

そこで、高圧タービン、低圧タービンにそれぞれの車室
内の代表的な湿度を計測するために設けた高圧タービン
湿度計２３、低圧タービン湿度計２４の出力を調節計３
１．３２に入力し、高圧車室湿度、低圧車室内温度を一
定に保つべくそれぞれ高圧車室湿度制御弁２７、低圧車
室湿度制御弁２８により各車室内湿度を自動的に管理値
以内に調節すべく注入空気量を加減する。このようにす
ることにより、停止期間に関係なく、また外的条件に左
右されることなくタービン内部の湿度を管理値以内に保
つことができる。

［発明の効果］ 上述のように、本発明装置においては、温度検出による
自動注入及び湿度検出による湿度調節により蒸気タービ
ン内部を常に乾燥状態に保ち、防錆効果を確実に高める
事がでるばかりでなく、長期間の停止時においても、運
転員の負担を著しく軽減できる。

なお、前記の説明では自動注入弁２５．２６と湿度制御
弁２７．２８とを別々に設けたが、同一の弁として開閉
及び制御することもできる。また湿度計および調節弁を
設けることなく注入系統の弁またはオリフィス等により
簡易的にタービン内部の湿度を制御するようにしても良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す系統図、第２図は従
来の乾燥空気注入装置の系統図である。 １・・・・・・・・・高圧タービン室 ２・・・・・・・・・低圧タービン車室３・・・・・・
・・・高圧ロータ ４・・・・・・・・・低圧ロータ ５・・・・・・・・・復水器 ６・・・・・・・・・グランド部 ７・・・・・・・・・復水器真空破壊弁８・・・・・・
・・・乾燥空気発生装置９・・・・・・・・・高圧ター
ビン空気注入弁１０・・・・・・・・・低圧タービン空
気注入弁２１．２２・・・温度検出器 ２３．２４・・・湿度計 ２５．２６・・・空気注入弁 ２７．２８・・・湿度制御弁 ２９．３０・・・切替器 ３１．３２・・・調節計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １個または２個以上の車室を有する蒸気タービンにおい
   て、前記車室の代表的部位に温度検出器を設け、当該部
   位の温度が規定値に達したことを検出すると、当該車室
   内に自動的に乾燥空気を注入するよう構成したことを特
   徴とする蒸気タービン湿度制御装置。