JPH0454802B2 - - Google Patents

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JPH0454802B2
JPH0454802B2 JP60237748A JP23774885A JPH0454802B2 JP H0454802 B2 JPH0454802 B2 JP H0454802B2 JP 60237748 A JP60237748 A JP 60237748A JP 23774885 A JP23774885 A JP 23774885A JP H0454802 B2 JPH0454802 B2 JP H0454802B2
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JP
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steam
line
valve
temperature
turbine
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JP60237748A
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JPS61101604A (ja
Inventor
Maatensu Aran
Monei Hotsubusu Miruton
Aasaa Maiyaazu Jerarudo
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS61101604A publication Critical patent/JPS61101604A/ja
Publication of JPH0454802B2 publication Critical patent/JPH0454802B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/04Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines with dump valves to by-pass stages

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発電機に接続された蒸気タービンを
含む蒸気発電装置に関し、特に、同蒸気タービン
の冷態起動、即ち再起動のために同蒸気タービン
への蒸気の進入を制御する装置に関するものであ
る。
蒸気タービンが短期間の間停止された場合、ロ
ータ本体のケーシングやロータ軸は運転温度に近
い温度を保持するが、これに反して、既に閉止さ
れてしまつたり、蒸気タービンから離れている配
管や流体管路は、急速に冷却する。従つて、再起
動時には、新たに進入してくる蒸気と、この蒸気
にされられる管及び/又は弁との間には大きな温
度差がある。また、冷態起動の間、高い温度及び
圧力の蒸気が、蒸気タービンに通ずる種々の構成
要素に入るが、これ等の構成要素は蒸気温度より
も低温である。温度の上述した勾配によつて熱反
力を生じ、この熱応力が、設備、特に、弁、グラ
ンドシール領域、並びに蒸気タービンのロータ及
びケーシングに損傷を与えることがある。蒸気発
生器は屡々過熱蒸気を発生するので、その過熱蒸
気が管及び弁の常温壁体に達したとき、蒸気は冷
却されて湿り蒸気の形態をとる。管、弁、及び蒸
気タービンのグランドシール領域における蒸気の
凝縮は、壁体、グランドシール、及びタービン羽
を損傷する腐食の原因となる。
本発明は、蒸気タービンを始動もしくは再起動
すべきとき、蒸気発生器から蒸気タービンへの通
路に沿う大きな温度差を防止するように、蒸気タ
ービンへの蒸気の吸入を制御するための装置を提
供する。
米国特許第4091450号明細書には、従来技術と
して、タービンの構成要素に作用する熱応力を制
限するために、蒸気発生量又は蒸気温度を制御す
ることが記載されている。この米国特許は、最適
な起動のために、蒸気タービンの負荷吸収及び入
口温度を同時に且つ着実に増加することによつ
て、蒸気タービン及び発電機ユニツトの起動を調
整することを提案している。
蒸気が乾き且つ過熱されるまで、蒸気を最初復
水器に向けて導出することにより、蒸気タービン
の軸・パツキン箱を進入蒸気の凝縮水から保護す
ることは、米国特許第3959973号明細書から既知
である。
本発明によれば、蒸気発電装置は、熱回収蒸気
発生器と、蒸気タービンと、該蒸気タービンに結
合され、同蒸気タービンに負荷を与えるときにラ
ツチされるべき発電機と、前記蒸気発生器によつ
て前記蒸気タービンに向けて発生される蒸気のた
めの吸入弁手段と、前記蒸気タービンに関連した
復水器と、前記蒸気発生器を、前記吸入弁手段に
接近した場所から、前記復水器に流体的に接続す
るためのドレン管手段と、前記吸入弁手段が閉じ
ている間、前記復水器への蒸気の通過を遮断する
閉位置を有すると共に、前記吸入弁手段が開く前
に前記場所から前記復水器への蒸気の通過を許容
する開位置を有する、前記ドレン管手段に設けら
れたドレン弁手段と、前記熱回収蒸気発生器の始
動状態に応答して、前記ドレン弁手段が前記開位
置をとるように制御すると共に、前記発電機のラ
ツチ状態に応答して、前記ドレン弁手段が前記閉
位置をとるように制御する弁制御手段と、該弁制
御手段に接続され、前記蒸気発生器からの蒸気が
最小の圧力及び温度条件を超えたいという指示に
応答して、前記ラツチ状態の前に初期状態を設定
する理論制御手段とを含んでいる。
好適には、本発明は、閉状態にある主止め弁の
前から、始動中、関連の蒸気タービンの復水器に
通ずる補助ドレン管及び弁を通して蒸気を導出す
る。かかる蒸気の導出は、主止めの弁体温度が飽
和温度を超えるまで維持され、飽和温度の時点で
補助ドレン弁は閉じられ、全蒸気は開いた主止め
弁を通ることが可能となる。
本発明は、蒸気室弁と関係する、蒸気タービン
への蒸気の吸入のためのいかなる絞り弁に対して
も、或は蒸気吸入系のいかなる止め弁(バタフラ
イ式もしくはちょうつがい式)に対しても適用可
能である。
理論制御手段は、蒸気圧力及び温度上昇の複数
の特定段階に関係して順序通りに、そしてタービ
ンのラツチング及び負荷付与に先立つて複数のダ
クトラインを選択的に通つて動作するように設け
られている。止め弁の予備加熱は配管及び弁のた
めの暖機時間を減少する。この暖機時間の減少
は、導出管を介して与えられる高温蒸気の流量を
増すことによつて達成され、また、暖機を制御す
るために監視される。
グランドシール蒸気は、その蒸気がグランドシ
ール温度と整合するまで蒸気タービンには与えら
れず、これによりグランド領域での熱応力を避け
てタービンの寿命を全体として延ばしている。
また、本発明は、復水器内に真空を確立する前
に行われるような、大気へのどんな付加滴な放出
もなしに、ボイラからの蒸気の初期流量を増加す
ることを可能とする。加うるに、蒸気の吸入及び
ボイラからの流れは、突然にではなくむしろ徐々
に行われ、従つて、タービンバイパス弁を通つて
初期流が生じたとき、衝撃を生ぜしめたりボイラ
胴を膨張させることはない。
以下、本発明を添付図面を参照して実施例につ
いて説明する。
第1図は、蒸気タービン装置のブロツク図を示
している。熱回収蒸気発生器即ちボイラBLRに
属する過熱器SHは、蒸気管STL内の蒸気を離れ
た場所から蒸気タービンTBへ供給する。タービ
ンTBはそれと組み号つた復水器CDを有してい
る。蒸気は、図面の上で上側及び下側にある止め
弁即ち絞り弁UV、LVと、上側及び下側のガバ
ナ弁CVU、GVLとを通つてタービンTBに供給
される。複数器が真空に設定された後タービンを
始動すべきとき、バイパス管BPLは、全蒸気が
絞り弁を完全に通過するのを許容するタービン
TBの全力運転まで、バイパス弁BPVを通してか
つ過熱低滅器DSを経て蒸気を復水器CDに導出す
るのを可能とする。最初に蒸気が絞り弁UV、
LVの入口INL(入口INLでの絞り弁UV又はLV
のいずれかを示す第2図参照)に達する始動時
(ライン101)、弁はまだ閉じているが、止め弁SV
の部材の前方に、入口INLの近くの出口OULか
ら後方入口INL′に止め弁をバイパスする通路
LPLが形成される。通路LPLは弁LPVを含んで
いる。この弁LPVは、同弁の壁或は配管が未だ
常温であるとき、蒸気から凝縮した複数が弁の壁
或は配管に付着するのを排除するため使用され
る。
本発明の実施例によれば、出口OULからは、
ドレン管(ドレン管手段)DLが、補助ドレン弁
DVを経て復水器に通ずるように設けられてい
る。ドレン弁DVは、ライン101(第1図)による
制御のもとに始動時にリレーを消勢することによ
つて開かれる。それ故、主止め弁SVがまだ閉じ
ており、且つ補助ドレン弁DVが開いていると
き、復水器へ向かつて下方に膨張する発生蒸気の
圧力下で流入蒸気は排気され、主止め弁SVの前
壁に沿つてそしてドレン管DLを下方に、配管を
通して熱を運ぶ。もし蒸気が最初にタービン運転
にとつて(低温過ぎるもしくは湿分が多過ぎるた
め)不適合なものであるき、かかる低質の蒸気は
上述のようにして除去され、ドレン流となつて近
くに熱を与える。過熱器SH内で、蒸気は徐々に
適当な圧力及び温度に上がる。蒸気管STLにお
ける蒸気圧力は、圧力変換器PTによつて止め弁
(第1図の絞り弁UV及びLV)の入口で検出され
て、その信号がライン1及び1′に導出される。
ライン1の信号は関数発生器FGに与えられ、こ
の関数発生器FGは、検出圧力を、ライン2上の
対応の飽和温度tsrを表す信号に変換する。関数
発生器FGは、任意の所定温度における飽和蒸気
の既知の特性表に従つてプログラム化されてい
る。従つて、関数発生器FGは圧力を表す信号を
変換してライン2上に飽和温度を表す信号を出力
する。主止め弁SV(第2図)の前端において、例
えば蒸気入口INLの近く又はドレン管DLの蒸気
出口OULの近くにおいて、温度センサTSは主止
め弁SVの近くの蒸気温度tHの指示を与え、この
指示信号はライン9上を伝送される。主止め弁
SVの弁体温度(tBD)も検出されてライン19上
に導出される。ライン1′,2,9及び19(第
1図)の信号はリレー制御論理回路RCLに入力
される。ロータ本体の温度tRTはライン19′によ
つて導出されて理論回路RCLに入力される。第
3図を参照して以後説明するリレー制御論理回路
RCLは、タービンのグランドシール弁CDVに関
係する制御器へのライン11上と、ドレン弁DV
に関係する制御器へのライン84上とに指令信号
を出力する。グランドシール弁GDVを開くとき
及びドレン弁DVを閉じるとき、指示信号の出力
に関するこれ等の2つのステツプは、第1図に示
した熱回収蒸気発生器(ボイラ)及び蒸気タービ
ンの制御装置83の制御下にある始動シーケンス
手順の一部となる。従つて、タービンに対してシ
ールを行うためにグランドシール弁GDVを開く
ことは、タービンへの蒸気の吸入前に同タービン
の復水器内を真空にすることに先立つステツプで
ある。また、ドレン弁DVが閉じてしまつた後、
蒸気は、上側の止め弁UV及び下側の止め弁LV
によつて、即ち1時間につき45360Kg
(100KPPH)以上の蒸気流量でタービンに入る
ことが許される。他方、ドレン弁が閉じた後、ボ
イラ、ポンプ弁が制御されてバイパス制御が行わ
れ、それは、ヘツダ内に十分な蒸気、代表的には
少なくと1時間につき136000Kg(300KPPH)の
流量があるときの速度までガバナ弁制御でもつて
タービンが加速されるまで行われる。自動的に発
生されるか或はオペレータによつて与えられる信
号は、ボイラ及びタービンの制御装置83によつ
て読み取られ、同制御装置83が、始動時の前述
したシーケンス手順に必要とされるような制御信
号をタービンに与える。
最初に、タービンが常温であり且つ復水器が真
空でない場合、止め弁LV、UV及びパイパス弁
BPVは閉じている。この時点で、過熱器SHから
ボイラBLR(第1図)に入る蒸気は未だ充分に加
熱されておらず、止め弁VU、LVへの蒸気管
STLの配管は低温である。最初の加熱が生じ、
これは水の凝縮となる。この早い段階では、水と
蒸気とは弁LPVの動作によつて通路LPLを介し
て排出される。次に、過熱蒸気が増加したとき弁
LPVが閉じ、そして本発明に従つて、ドレン弁
DVを開くことによつてドレン管DLを通して熱
を流し、蒸気の圧力が蒸気を復水器に向かつて下
方に膨張するのを許す。また、本発明によれば、
ドレン管DLを通る蒸気の排出は、2種類の条件
が満足されるまで維持される。
第1の種類の条件はアンド装置80の理論によ
つて第3図に代表的に示されており、ライン11
におけるその出力信号はグランドシール弁を開く
ための制御を条件付ける。1つの条件は、第1図
にブロツクGSで示されたタービンのグランドシ
ールによつて良好な封止を確実にするための充分
な圧力の増加があるということである。このよう
な条件を満足するための代表的な値は、アンド装
置80への入力ライン11′によつて示されるよ
うに、蒸気が4.9Kg/cm2−ゲージ圧(70psig)に
達するところのものである。このような値は、
(圧力変換器PTからの)ライン1′及び2′(設定
点の値)から確かめられ、論理制御回路RCLの
比較器10′によつて解読され、これによりグラ
ンドシール弁GDVを開くのを可能とする論理信
号をライン11′上に発生する。
後述するように、グランドシール弁を開く前に
満足されるべき第2の条件(アンド装置80への
ライン79によつて検査される)は、ロータ温度
と絞り温度とが熱応力を阻止するに充分に接近し
ているということである(ライン74、75、オ
ア装置82、アンド装置80へのらいん79)。
第3の条件(ライン1、関数発生器FG、ライ
ン8、9、アンド装置80へのライン111)
は、絞り温度が少なくとも177℃(350°)に達し
ているか、又は飽和温度+16.7℃(+30°F)を超
えているかということである。
これ等の3つの条件が満たされたとき、蒸気
は、ヘツダHDからグランドシール弁を通りグラ
ンド管GDLによりタービンのグランドシールGS
(第1図)に導入される。その時、グランドシー
ル弁GDVは開くことが許容される。
シールが有効であるときには、制御装置83に
よつて、複数器から空気を排気し真空にする手順
が取られる。しかし、蒸気タービン装置は、例え
ば、バイパス弁BPV(もしそれが開いているなら
ば)及び加熱低減器DSを介してバイパス管BPL
からも、また、止め弁UV,LVが開弁してガバ
ナ弁GVU、GVLによるタービンへの蒸気進入及
び流量制御を許容するようになつた後の主蒸気供
給管STLからも、未だ通常運転には入らない。
この前に、ドレン管DLによる蒸気排出の閉止を
決定する第2の種類の条件が必要である。これ等
の条件の1つは、弁及び配管の温度が、蒸気の飽
和温度を所定量、代表的には16.7℃(30°F)だけ
超えた値に達したということである。この条件
は、第3図に示されるように、絞り圧力を検出し
(ライン1)、このように検出された信号を飽和温
度に変換し(関数発生器FG及びライン2、1
2)、この飽和温度信号に16.7℃(30°F)の設定
点(ライン13)を加える(ライン12)ことに
よつて確認される。確認結果の信号はライン15
上に出る。同じことは、ライン25上に温度信号
を導出する(ライン22及び加算器24)ために
も行われ、この場合、設定点は16.7℃(30°F)で
はなく、33.3℃(60°F)である(ライン23)。
ライン15上の信号が215.6°(420°F)に達したの
を比較器17(第3図)が検出すると、ライン1
8上に1つの信号が得られ、その信号は、比較器
20によつて弁体温度tBD(ライン19)と比較さ
れる。ライン25上の信号が315.6℃(600°F)に
達したとき、ライン28上に1つの信号が得ら
れ、該信号は、比較器30によつて低部のドレン
管の温度(ライン29)と比較される。また、蒸
気温度に達したとき、ライン23上に1つの信号
が得られ、該信号は、比較器34によつて上部の
ドレン管の温度(ライン33)と比較される。
各ライン21、31及び35によつて出力され
る比較器20,30及び34の3つの条件は、ア
ンド装置81によつて一緒にされる。アンド装置
81の全入力が高いレベルであるとき、ライン8
4上のその出力も高レベルである。従つてライン
84上の論理信号は制御装置にドレン弁DVの閉
弁を指令する。論理制御回路RCLによつて読み
取られる上述の指令が出されたとき、制御装置
は、下側の弁LV及び上側の弁UVを閉弁せしめ、
続いて、ライン61′及び73′による蒸気タービ
ンの吸入弁の制御が一般に周知のように行われ
る。蒸気は、乾いた過熱状態で、絞り弁と、ガバ
ナ弁と、タービンの羽根、ケーシク及びロータと
を安全に通過し得る。グランドシールのためにラ
イン11によつて許容された初期ステツプ、及び
ドレン弁DVのためにライン84によつて許容さ
れたステツプの結果として、制御回路RCLは、
蒸気吸入、タービンの加熱、吸入期間、及びター
ビンへの負荷を許可する早い指示を与えることが
可能となり、これらの動作は、タービンのラツチ
ングの後、制御装置83によつて行われる。
第4図を参照して、曲線Aは、ボイラの始動期
間中の過熱過程において、蒸気がエネルギ即ち圧
力及び温度を得ている間の、時間の関数としての
蒸気の飽和温度を表す。曲線Bは飽和温度+16.7
℃(30°F)を表す。それ故、曲線Aは第3図のラ
イン2,21及び22上に導出されるものであ
り、他方、曲線Bは第3図のライン3及び15上
に導出されるものである。蒸気が進入すると同時
に温度を得ている蒸気タービン(ロータ、弁又は
配管)の温度は曲線Cによつて点線で示されてい
る。時刻tcにおいて曲線Cは蒸気の飽和圧力を超
えるb。このことは、乾き蒸気即ち過熱蒸気が配
管の壁や、弁の露出表面や、タービンの羽根、ロ
ータ及びケージングに接触しているということを
意味している。それ故、時刻tcまでには湿り蒸気
があり、この蒸気は、凝縮することによつて、長
い運転期間中に、ボイラからタービンへの蒸気の
供給管に沿う上述した全損傷の原因になり得る。
本発明によるドレン管は、ボイラからの供給管
STLから蒸気を導出し、それによつて弁及びタ
ービン装置への鋭敏な入口の前に急速な熱流を生
じさせる。その結果、ボイラは、タービン装置を
損傷することなく、運転圧力及び温度での蒸気の
発生を増すように付勢され得る。ゆれ故、より早
い時刻tc′において弁体の温度(曲線C′)は飽和
温度レベルと交差するであろう。時刻tc′から時
刻tcまで、第3図のリレー制御論理回路RCLは、
このような好ましい状況を監視して、曲線Bと曲
線C′との間に最小の差が存在することを確実にす
る。これは、ドレン弁DVを閉じた後、時刻tc′と
同じような早い時刻に止め弁SVを開くのを可能
とする臨界条件である。(また、前にも述べたよ
うな第1図の制御論理回路RCLは、グランドシ
ールの温度を考慮するか、またはグランドシール
に蒸気を進入させることが安全であるときにはむ
しろ蒸気温度を考慮する。)実施例において認容
される最小の差は16.7℃(30°F)であるが、本発
明は、上側及び下側の弁(ライン29及び33)
の面上での蒸気温度と飽和圧力との間の差に余裕
をもたらし、その差は代表的には33.3℃(60°F)
(ライン23)である。更に、リレー制御論理回
路RCLに関する第3図に示されるように、制御
は、グランドシールへ進入すべき蒸気に対しては
177℃(350°F)、止め弁の弁体温度に対して215.6
℃(420°F)、止め弁の前における蒸気に対しては
315.6℃(600°F)の最小蒸気温度に条件付けられ
る。
第3図を参照して要約すると、ライン1の絞り
圧力は関数発生器FGへの入力として供給され、
それによりライン2上に蒸気の飽和温度を与え
る。加算器4は、ライン2の信号に、16.7℃
(30°F)を表すライン3上に導出された信号を加
算し、それにより加算器4の他のライン5上に、
飽和温度+16.7℃(30°F)を表す信号を出力す
る。選択回路7はライン5の信号と177℃
(350°F)を表すライン6上の設定点信号との間に
介在し、それ等2つの信号のうちの大きい方がラ
イン8上に設定点として出力される。絞り温度は
ライン9上に供給され、リミツタもしくは制限器
10の入力においてライン8の設定点から差し引
かれ、それによりライン111上にライン9上の
変数例えば絞り温度が設定点[これは少なくとも
177℃(350°F)または飽和圧力+16.7℃(30°F)
のいずれか大きい方である]より小さいままかど
うかを定義する論理信号を出力する。好ましい条
件が達成されさとき、ライン111上の信号はア
ンド装置80を通され、そして全入力が正なら、
その出力は、グランドシールへの蒸気の進入を許
容するために使用される、ライン11上の信号で
ある。また、アンド装置80は、蒸気圧力の増加
が4.9Kg/cm2・ゲージ圧(70psig)に達したとい
うことがライン1′と2′との間で確かめられたと
きに比較器10′によつて出力されるライン1
1′上の前述の信号を受ける。更に、アンド装置
80は理論回路78からの論理信号をライン79
上に受け、該論理回路78はライン77によつて
セツトされかつライン76によつて時間遅延TD
の後に自動的にリセツトされる。アンド装置80
の入力における同時の理論状態は、ライン91上
に導出された絞り温度tTHと、ライン92上に導
出された蒸気タービンのロータ温度tRTとの比較
から生じる。差回路93は、遅延94の後にライ
ン95及び96上に差信号を出力する。高選択回
路97は、ロータ温度tRTが177℃(350°F)以下
で蒸気温度tTHに接近しているかどうかを設定し
て、そして低選択回路99は、蒸気温度tTHが93.3
℃(200°F)以下でロータ温度に近接しているか
どうかを設定する。これ等2つの条件(それぞれ
ライン74及び74上)のいずれかが満たされた
とき、それは、使用される蒸気がロータ温度に整
合したというこを示す。それ故、熱応力がグラン
ド領域に存在しないであろうから、グランドシー
ル蒸気を蒸気タービンに与えることができる。そ
の結果、蒸気タービンの寿命が延ばされる。それ
故、使用しうる蒸気がロータ温度と整合した(ラ
イン75又は74上で)ということをオア装置8
2が認めたとき、ライン79の論理信号は、ライ
ン11において、グランドシール弁GDVが開か
れ蒸気がグランドシール領域に入るのを可能とす
る。そうでない場合には、ライン79はグランド
シール弁が開くのを防止する。同じことは、(ラ
イン9の止め弁の弁体温度tBDのための)ライン
111の信号と、[使用しうる4.9Kg/cm2・ゲージ
弁(70psig)の最小蒸気圧力のための]ライン1
1′の信号とについても言える。それ故、使用し
うる蒸気が、蒸気温度及びロータ温度間の前述の
関係に加うるにライン111と11′によつて限
定される品質を有するまで、グランドシール蒸気
を与えることはできない。
ライン2の信号は、16.7℃(30°F)を表すライ
ン13上の信号と一緒に、ライン12によつても
う1つの加算器14にも入力される。選択回路1
7は、加算器14によつてライン15上に出力さ
れる信号と、215.6℃(429°F)を表すライン16
上の信号との間に介在する。従つて、ライン18
上に1つの信号レベルが与えられ、それはライン
19とから導出される止め弁の弁体温度を表す信
号と比較器20において比較される。同比較器の
出力におけるライン21の信号の論理は、止め弁
の弁体温度がライン18の値[この値は215.6℃
(420°F)か、飽和圧力+16.7℃(30°F)の大きい
方である]よりも小さいままであるかどうかを示
す。弁体が常温であるとき、バイパス弁BPVが
閉じていても、ドレン弁は開くであろう。
更に、ライン2の信号は33.3℃(60°F)を表す
ライン23からの信号と共に、ライン22によつ
て加算気24に入力され、それによりライン25
上に、飽和圧力+33.3℃(60°F)を表す信号を出
力する。また、選択回路27は、ライン25の信
号と、315.6℃(600°F)を表すライン26上の信
号との間に介在裁する。選択回路27から導出さ
れた値は、ライン29上で上側の止め弁UVの入
口における温度を表す信号と、比較器30によつ
て比較される。また、選択回路27からの設定点
はライン32からも導出され、そして下側の止め
弁LVの入口における蒸気の温度を表わすライン
33上に導出された信号と、比較器34によつて
比較される。それ故、比較器30の出力における
ライン31の論理信号は、蒸気温度がライン28
の値よりも小さいかどうかを示し、これに対し、
比較器34の出力におけるライン35の論理信号
は、蒸気温度がライン33の値よりも小さいかど
うかを示す。
グランドシールのためのライン11、上側の弁
体温度のためのライン21、上側の止め弁入口温
度のためのライン31、下側の止め弁入口温度の
ためのライン35の各場合において、実際の温度
(ライン9、19、29及び33のそれぞれの信
号)は全て、飽和温度+所定の余裕[それぞれ、
16.7℃(30°F)、16.7℃(30°F)、33.3℃(60°F)
及び33.3℃(60°F)]によつて限定される制限以
下にある。アンド装置81によつて表現されるこ
のような同時発生的な条件に加うるに、ライン8
4上の許可信号に従つてドレン弁DVを閉じる前
に、ライン102(第1図)によつて示されるよ
うにタービンはラツチされなければならない。
第5図はドレン弁DVを制御するリレー回路を
示す。
始動時にライン101(第1図)から最初に消
勢されるコイルCLは、ラインL1及びL2の点
A及びB間で接点C1〜C4と直列になつてお
り、ラインL1及びL2は代表的にはそれぞれ、
+125ボルト及び−125ボルトである。3点位置ス
イツチSWは、オペレータが、位置#1における
付勢、位置#2における自動付勢、そして位置
#3における非付勢を選択するのを可能とする。
図示のように位置#2にあるとすると、接点C1
〜C4は接点C5と並列になつており、この接点
C5はラツチ動作中瞬時に閉じる。接点C1は、
弁体温度tBDのための論理信号が高いときに閉じ
る。接点C2は、下側の止め弁LVの温度のため
の論理信号が高いときに閉じる。接点C3は、上
側の止め弁UVの温度のための論理信号が高いと
きに閉じる。接点C4は、蒸気タービンの発電ブ
レーカが閉じていることに対する論理信号が高い
ときに閉じる。
接点C4を閉じることは、制御装置83から制
御回路RCLにライン102によつて指令信号を
与えることによつて行われる(第1図)。接点C
1〜C4の全部のラインが閉じられると、ライン
84の電流によつてコイルCLが付勢され、この
コイルCLの付勢により機械的リンクMLKがドレ
ン弁DVを付勢し、ドレン管を閉じる。その後、
発生された発電出力の制御及び蒸気流量下で、蒸
気タービンの運転が行われる。
第6図は、リレー制御論理回路RCL内に挿入
された第5図の弁リレー回路を示し、これは、制
御装置83からのライン101及び102による
制御下に、第3図の回路の論理からのライン8
1、21、31及び35によつて条件付けられ、
そしてライン84によつてドレン弁DVを制御す
る。
熱回収蒸気発生器からの、蒸気生成中の蒸気の
初期導出下での蒸気タービンの始動について要約
すると、以下の動作シーケンスが順番に行われ
る。
最初、蒸気タービンへの進入は閉止されてい
る。ドレン弁は開き、蒸気及び配管は常温であ
る。発電プラントは始動の準備がてきている。蒸
気圧力は零である。
次に、熱回収蒸気発生器と関連した熱焼タービ
ンが始動し、蒸気が生成され始める。
初期の蒸気は排気され、そして蒸気はヘツダに
流れ始め、このヘツダは、蒸気タービンの閉じら
れた弁(止め弁及びガバナ弁)の方向に向かう蒸
気の入口になる。この時点で蒸気タービンへの蒸
気の吸入は閉じられているが、ドレン弁は開いて
いる。空気はヘツダ外に押し出され、それにより
配管と止め弁(UV及びLV)は高温蒸気の流れ
に急速にさらされる。その上、タービン内に蒸気
を進入させる前に、復水器が真空下に置かれなけ
ればならず、これはグランドシールが封止された
後にのみ可能である。後者のステツプは、グラン
ドシールに加圧蒸気を進入させるためにグランド
シール弁を開くことによつて行われる。
グランドシール弁(GDV)は、以下の条件の
とき開く。即ち、使用しうる蒸気がロータ温度に
整合し、その蒸気が最小の圧力及び温度に達した
ときである。
その後、主復水器真空ポンプが始動されて復水
器から空気を抽出し始める。復水器圧力は空気が
除去されるにつれて減じ始める。
復水器圧力が設定値だけ大気圧力以下になる
と、制御装置は、バイパス弁BPVを開いた復水
器への蒸気の流量を調節するのを可能とする。
蒸気はドレン管DL1、DL2を未だ通つて流れ
ており、それにより配管と近くの弁を加熱する。
ドレン弁(DV)は、次の条件が適えられたと
きに閉じる。即ち最小の弁体温度tBDと蒸気温度
基準が達成されたときである。
この時点で蒸気タービンはラツチされ得る。こ
のステツプは、ドレン弁DVを閉弁させ、止め弁
SVが開くのを可能とする。これにより蒸気ター
ビンの正常な始動が開始され得る。
上述の手順は蒸気タービンの止め弁及び配管を
充分に熱するに要する時間を最小にし、そして最
適な止め弁の弁体温度が始動に先立つて設定され
ているであろう。更に、グランド蒸気は、タービ
ンのグランド領域に熱応力を生じないよう安全と
なるまで供給されない。また、ボイラの蒸気流
は、「真空でない」状態下で大気への放出なしに
達成される。最後に、タービン・バイパス弁を通
る初期の流れが生じたときに起こり得るボイラ胴
の膨張が阻止される。ボイラ出口の流量は、ただ
1回だけ大きなステツプ状に増加するのではな
く、徐々に段階的に増加する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるタービン始動時用の初
期蒸気流量調節器を含む蒸気発生器/蒸気タービ
ン装置を示すブロツク回路図、第2図は、第1図
の蒸気発生器/蒸気タービン装置におけるタービ
ン蒸気進入の1つの止め弁と関連したドレン弁及
びドレン管を詳細に示す図、第3図は、臨界蒸気
レベルを監視し、タービン装置におけるグランド
シール弁とドレン弁を制御するために、第1図の
蒸気流量調節器と共に使用され得る論理回路を示
す回路図、第4図は、本発明を使用した場合の長
所を説明するための、時間に対する温度曲線を示
すグラフ、第5図は、第3図の許容状態を指令に
変換する接点回路を含む弁リレー回路を示す回路
図、第6図は、蒸気発生器/蒸気タービン制御装
置と本発明によるドレン弁との間に挿間される第
5図の弁リレー回路が第3図の論理回路に挿入さ
れた状態を示す回路図である。 BLR……ボイラ(熱回収蒸気発生器)、TB…
…蒸気タービン、CD……復水器、UV及びLV…
…上側及び下側の止め弁(吸入弁手段)、DL……
ドレン管(ドレン管手段)、DV……ドレン弁
(ドレン弁手段)、SV……主止め弁、RCL……リ
レー論理制御回路(論理制御手段)、83……ボ
イラ及びタービン制御装置(弁制御手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 熱回収蒸気発生器と、蒸気タービンと、該蒸
    気タービンに結合され、同蒸気タービンに負荷を
    与えるときにラツチされるべき発電機と、前記蒸
    気発生機によつて前記蒸気タービンに向けて発生
    される蒸気のための吸入弁手段と、前記蒸気ター
    ビンに関連した復水器と、前記蒸気発生器を、前
    記吸入弁手段に接近した場所から、前記復水器に
    流体的に接続するためのドレン管手段と、前記吸
    入弁手段が閉じている間、前記復水器への蒸気の
    通過を遮断する閉位置を有すると共に、前記吸入
    弁手段が開く前に前記場所から前記復水器への蒸
    気の通過を許容する開位置を有する、前記ドレン
    管手段に設けられたドレン弁手段と、前記熱回収
    蒸気発生器の始動状態に応答して、前記ドレン弁
    手段が前記開位置をとるように制御すると共に、
    前記発電機のラツチ状態に応答して、前記ドレン
    弁手段が前記閉位置をとるように制御する弁制御
    手段と、該弁制御手段に接続さ、前記蒸気発生器
    からの蒸気が最小の圧力及び温度条件を超えたと
    いう指示に応答して、前記ラツチ状態の前に初期
    状態を設定する理論制御手段と、を含む蒸気発電
    装置。
JP60237748A 1984-10-25 1985-10-25 蒸気発電装置 Granted JPS61101604A (ja)

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US06/664,641 US4561254A (en) 1984-10-25 1984-10-25 Initial steam flow regulator for steam turbine start-up
US664641 1984-10-25

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JPS61101604A JPS61101604A (ja) 1986-05-20
JPH0454802B2 true JPH0454802B2 (ja) 1992-09-01

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