JPH09177505A - 蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置及び制御方法 - Google Patents
蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置及び制御方法Info
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- JPH09177505A JPH09177505A JP33536695A JP33536695A JPH09177505A JP H09177505 A JPH09177505 A JP H09177505A JP 33536695 A JP33536695 A JP 33536695A JP 33536695 A JP33536695 A JP 33536695A JP H09177505 A JPH09177505 A JP H09177505A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タービンの運用状態毎の適切な温度制御を実
施することで、起動時においてはロータメタル温度と近
傍の雰囲気温度の差を小さくし、通常運転時において
は、ロータ翼植込部の材力の低下を抑制する。 【解決手段】 再熱蒸気を中圧タービンロータのクーリ
ング蒸気として供給する第１のクーリング蒸気系統６
と、高圧タービン１からの抽気蒸気を上記中圧タービン
ロータのクーリング蒸気として供給する第２のクーリン
グ蒸気系統９とを有し、両系統にそれぞれクーリング蒸
気制御弁７，１０を設けた蒸気タービンのウオーミング
並びにクーリング蒸気制御装置において、主蒸気等の高
熱源２１からの抽気蒸気を中圧タービンロータのクーリ
ング蒸気として供給する第３のクーリング蒸気系統２０
を設け、そのクーリング蒸気系統２０にクーリング蒸気
制御弁２２を設けた。
施することで、起動時においてはロータメタル温度と近
傍の雰囲気温度の差を小さくし、通常運転時において
は、ロータ翼植込部の材力の低下を抑制する。 【解決手段】 再熱蒸気を中圧タービンロータのクーリ
ング蒸気として供給する第１のクーリング蒸気系統６
と、高圧タービン１からの抽気蒸気を上記中圧タービン
ロータのクーリング蒸気として供給する第２のクーリン
グ蒸気系統９とを有し、両系統にそれぞれクーリング蒸
気制御弁７，１０を設けた蒸気タービンのウオーミング
並びにクーリング蒸気制御装置において、主蒸気等の高
熱源２１からの抽気蒸気を中圧タービンロータのクーリ
ング蒸気として供給する第３のクーリング蒸気系統２０
を設け、そのクーリング蒸気系統２０にクーリング蒸気
制御弁２２を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンのウ
オーミング並びにクーリング蒸気制御装置及びその制御
方法に関する。
オーミング並びにクーリング蒸気制御装置及びその制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の蒸気タービンにおいては蒸気条件
の高温化が著しく、ロータ、翼の植込部の高温強度面か
ら、各運用状態毎での適切なクーリングによる温度制御
が切望されている。
の高温化が著しく、ロータ、翼の植込部の高温強度面か
ら、各運用状態毎での適切なクーリングによる温度制御
が切望されている。
【０００３】特に高温化においては、ボイラの構造よ
り、再熱蒸気の高温化が先行する傾向にあり、中圧ター
ビン制御が必要である。また、ユニット停止から次にタ
ービンを起動する場合、一般的に再熱蒸気のタービン通
気時温度は、中圧ロータメタル温度よりも低く、タービ
ン起動過程初期においては、中圧タービン入口雰囲気温
度を早期に上昇させることが要望されている。
り、再熱蒸気の高温化が先行する傾向にあり、中圧ター
ビン制御が必要である。また、ユニット停止から次にタ
ービンを起動する場合、一般的に再熱蒸気のタービン通
気時温度は、中圧ロータメタル温度よりも低く、タービ
ン起動過程初期においては、中圧タービン入口雰囲気温
度を早期に上昇させることが要望されている。
【０００４】図７は、従来のクーリング蒸気系統を示す
図であり、高圧タービン１、中圧タービン２及び低圧タ
ービン３が同一軸上に連結されており、上記低圧タービ
ン３には発電機４が連結されている。上記中圧タービン
２に再熱蒸気を供給する再熱蒸気管５には、中圧タービ
ン２のロータ部に再熱蒸気を導入する第１のクーリング
蒸気ライン６が分岐導出されており、その第１のクーリ
ング蒸気ライン６には第１のクーリング蒸気制御弁７が
設けられている。
図であり、高圧タービン１、中圧タービン２及び低圧タ
ービン３が同一軸上に連結されており、上記低圧タービ
ン３には発電機４が連結されている。上記中圧タービン
２に再熱蒸気を供給する再熱蒸気管５には、中圧タービ
ン２のロータ部に再熱蒸気を導入する第１のクーリング
蒸気ライン６が分岐導出されており、その第１のクーリ
ング蒸気ライン６には第１のクーリング蒸気制御弁７が
設けられている。
【０００５】また高圧タービン１には高圧抽気管８が導
出されており、その高圧抽気管８には高圧タービンの抽
気蒸気を中圧タービン２のロータ部に導入する第２のク
ーリング蒸気ライン９が分岐導出され、その第２のクー
リング蒸気ライン９は第２のクーリング蒸気制御弁１
０、クーリング蒸気弁１１及びオリフイス１２を介し
て、前記第１のクーリング蒸気ライン６に中圧クーリン
グ蒸気制御弁７の下流側で接続されている。
出されており、その高圧抽気管８には高圧タービンの抽
気蒸気を中圧タービン２のロータ部に導入する第２のク
ーリング蒸気ライン９が分岐導出され、その第２のクー
リング蒸気ライン９は第２のクーリング蒸気制御弁１
０、クーリング蒸気弁１１及びオリフイス１２を介し
て、前記第１のクーリング蒸気ライン６に中圧クーリン
グ蒸気制御弁７の下流側で接続されている。
【０００６】一方、再熱蒸気管５、高圧抽気管８及びク
ーリング蒸気の中圧タービン入口部には、それぞれの蒸
気温度を検出する温度検出器１３，１４，１５が設けら
れている。また、発電機４には負荷検出器１６が設けら
れている。そして、上記温度検出器１３，１４，１５及
び負荷検出器１６からの検出信号はそれぞれ演算器１７
に入力され、その演算器１７からの出力信号が設定器１
８を経て発振器１９に入力され、その発信器１９からの
出力信号によって第１のクーリング蒸気制御弁７及び第
２のクーリング蒸気制御弁１０の開度が制御されるよう
にしてある。
ーリング蒸気の中圧タービン入口部には、それぞれの蒸
気温度を検出する温度検出器１３，１４，１５が設けら
れている。また、発電機４には負荷検出器１６が設けら
れている。そして、上記温度検出器１３，１４，１５及
び負荷検出器１６からの検出信号はそれぞれ演算器１７
に入力され、その演算器１７からの出力信号が設定器１
８を経て発振器１９に入力され、その発信器１９からの
出力信号によって第１のクーリング蒸気制御弁７及び第
２のクーリング蒸気制御弁１０の開度が制御されるよう
にしてある。
【０００７】しかして、中圧タービンの通気を高圧ター
ビンの通気に先行させてタービンの起動を行う中圧起動
時においては、タービンリセットの時点で、第１のクー
リング蒸気制御弁７及びクーリング蒸気弁１１を開き、
負荷がｘ％まで到達して高圧タービン１に通気される
と、温度検出器１３で検出される再熱蒸気温度Ｔ１、温
度検出器１４で検出される高圧タービン抽気温度Ｔ２か
らなる関数及び起動パターンによって決定される時間Δ
Ｔをかけて、第２のクーリング蒸気制御弁１０が開方向
に制御され、高圧タービンの抽気蒸気がクーリング蒸気
として中圧タービン２のロータ部に供給される。そし
て、その後温度検出器１５で検出されるクーリング蒸気
温度Ｔ３が設定値となるように、第１のクーリング蒸気
制御弁７及び第２のクーリング蒸気制御弁１０の開度が
制御される。
ビンの通気に先行させてタービンの起動を行う中圧起動
時においては、タービンリセットの時点で、第１のクー
リング蒸気制御弁７及びクーリング蒸気弁１１を開き、
負荷がｘ％まで到達して高圧タービン１に通気される
と、温度検出器１３で検出される再熱蒸気温度Ｔ１、温
度検出器１４で検出される高圧タービン抽気温度Ｔ２か
らなる関数及び起動パターンによって決定される時間Δ
Ｔをかけて、第２のクーリング蒸気制御弁１０が開方向
に制御され、高圧タービンの抽気蒸気がクーリング蒸気
として中圧タービン２のロータ部に供給される。そし
て、その後温度検出器１５で検出されるクーリング蒸気
温度Ｔ３が設定値となるように、第１のクーリング蒸気
制御弁７及び第２のクーリング蒸気制御弁１０の開度が
制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にター
ビンの再起動時においては、中圧ロータメタル温度が再
熱蒸気温度より高く、両者間の温度差が大きいことが多
く、ロータ熱応力発生の面からタービンヒートソーク時
を長くする必要があり、ユニット起動時間が長くなる等
の問題があり、また、各負荷運用中においても各運用状
態毎での中圧ロータメタル温度に対応したクーリングの
温度制御が必ずしも十分でない等の問題がある。
ビンの再起動時においては、中圧ロータメタル温度が再
熱蒸気温度より高く、両者間の温度差が大きいことが多
く、ロータ熱応力発生の面からタービンヒートソーク時
を長くする必要があり、ユニット起動時間が長くなる等
の問題があり、また、各負荷運用中においても各運用状
態毎での中圧ロータメタル温度に対応したクーリングの
温度制御が必ずしも十分でない等の問題がある。
【０００９】本発明はこのような点に鑑み、中圧タービ
ンのクーリング或はウオーミングによる運用状態毎の適
切な温度制御を実施することで、起動時においては、ロ
ータメタル温度と近傍の雰囲気温度の差を小さくし、熱
応力の発生を軽減でき、また通常運用時においては、各
運用毎の適切なクーリングにより、蒸気温度の高温化に
対するロータ、翼植込部の材力の低下を抑制することが
できるようにした蒸気タービンのクーリング並びにウオ
ーミング蒸気制御装置及び制御方法を得ることを目的と
する。
ンのクーリング或はウオーミングによる運用状態毎の適
切な温度制御を実施することで、起動時においては、ロ
ータメタル温度と近傍の雰囲気温度の差を小さくし、熱
応力の発生を軽減でき、また通常運用時においては、各
運用毎の適切なクーリングにより、蒸気温度の高温化に
対するロータ、翼植込部の材力の低下を抑制することが
できるようにした蒸気タービンのクーリング並びにウオ
ーミング蒸気制御装置及び制御方法を得ることを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、再熱蒸気
を中圧タービンロータのクーリング蒸気として供給する
第１のクーリング蒸気系統と、高圧タービンからの抽気
蒸気を上記中圧タービンロータのクーリング蒸気として
供給する第２のクーリング蒸気系統とを有し、両系統に
それぞれクーリング蒸気制御弁を設けた蒸気タービンの
ウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置において、
主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気を中圧タービンロータ
のクーリング蒸気として供給する第３のクーリング蒸気
系統を設け、そのクーリング蒸気系統にクーリング蒸気
制御弁を設けたことを特徴とする。
を中圧タービンロータのクーリング蒸気として供給する
第１のクーリング蒸気系統と、高圧タービンからの抽気
蒸気を上記中圧タービンロータのクーリング蒸気として
供給する第２のクーリング蒸気系統とを有し、両系統に
それぞれクーリング蒸気制御弁を設けた蒸気タービンの
ウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置において、
主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気を中圧タービンロータ
のクーリング蒸気として供給する第３のクーリング蒸気
系統を設け、そのクーリング蒸気系統にクーリング蒸気
制御弁を設けたことを特徴とする。
【００１１】第２の発明は、再熱蒸気を中圧タービンロ
ータのクーリング蒸気として供給する第１のクーリング
蒸気系統と、高圧タービンからの抽気蒸気を上記中圧タ
ービンロータのクーリング蒸気として供給する第２のク
ーリング蒸気系統を設けるとともに、主蒸気等の高熱源
からの抽気蒸気を中圧タービンロータのクーリング蒸気
として供給する第３のクーリング蒸気系統を設け、上記
再熱蒸気、高圧タービン抽気蒸気、中圧タービンロータ
に供給されるクーリング蒸気温度、主蒸気等の高熱源か
らの抽気蒸気温度及び中圧ロータメタル温度を常時検出
し、上記再熱蒸気温度が主蒸気等の高熱源からの抽気蒸
気温度より低いときには、上記第３のクーリング蒸気系
統を介して上記主蒸気等からの抽気上記をウオーミング
蒸気として中圧タービンロータ部に供給するようにした
ことを特徴とする。
ータのクーリング蒸気として供給する第１のクーリング
蒸気系統と、高圧タービンからの抽気蒸気を上記中圧タ
ービンロータのクーリング蒸気として供給する第２のク
ーリング蒸気系統を設けるとともに、主蒸気等の高熱源
からの抽気蒸気を中圧タービンロータのクーリング蒸気
として供給する第３のクーリング蒸気系統を設け、上記
再熱蒸気、高圧タービン抽気蒸気、中圧タービンロータ
に供給されるクーリング蒸気温度、主蒸気等の高熱源か
らの抽気蒸気温度及び中圧ロータメタル温度を常時検出
し、上記再熱蒸気温度が主蒸気等の高熱源からの抽気蒸
気温度より低いときには、上記第３のクーリング蒸気系
統を介して上記主蒸気等からの抽気上記をウオーミング
蒸気として中圧タービンロータ部に供給するようにした
ことを特徴とする。
【００１２】また、第３の発明は、再熱蒸気温度が高圧
抽気蒸気温度より高い場合には、高圧抽気蒸気を中圧タ
ービンロータ部にクーリング蒸気として供給するととも
に、クーリング蒸気温度が中圧ロータメタル温度設定値
より低い場合及び中圧ロータメタル温度が中圧ロータメ
タル温度設定値より低い場合には、上記中圧タービンロ
ータ部に供給される高圧抽気蒸気に対して再熱蒸気を混
合することを特徴とする。
抽気蒸気温度より高い場合には、高圧抽気蒸気を中圧タ
ービンロータ部にクーリング蒸気として供給するととも
に、クーリング蒸気温度が中圧ロータメタル温度設定値
より低い場合及び中圧ロータメタル温度が中圧ロータメ
タル温度設定値より低い場合には、上記中圧タービンロ
ータ部に供給される高圧抽気蒸気に対して再熱蒸気を混
合することを特徴とする。
【００１３】
【実施例】以下、図１乃至図６を参照して本発明の実施
の形態について説明する。なお、図中図７と同一部分に
は同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
の形態について説明する。なお、図中図７と同一部分に
は同一符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００１４】図１は本発明におけるクーリングまたはウ
オーミング蒸気系統を示す図であり、中圧タービンロー
タ部に再熱蒸気を導入する第１のクーリング蒸気ライン
６と高圧タービンの抽気蒸気を中圧タービンロータ部に
導入する第２のクーリング蒸気ライン９とは別に、さら
にボイラに接続された主蒸気系からの抽気蒸気を中圧タ
ービンロータ部に導入する第３のクーリング蒸気ライン
２０が設けられている。
オーミング蒸気系統を示す図であり、中圧タービンロー
タ部に再熱蒸気を導入する第１のクーリング蒸気ライン
６と高圧タービンの抽気蒸気を中圧タービンロータ部に
導入する第２のクーリング蒸気ライン９とは別に、さら
にボイラに接続された主蒸気系からの抽気蒸気を中圧タ
ービンロータ部に導入する第３のクーリング蒸気ライン
２０が設けられている。
【００１５】すなわち、ボイラ（図示せず）から高圧タ
ービン１に主蒸気を供給する主蒸気管２１には、上記第
３のクーリング蒸気ライン２０が分岐導出されており、
その第３のクーリング蒸気ライン２０の先端がクーリン
グ蒸気弁１１に接続されている。そして、その第３のク
ーリング蒸気ライン２０の途中には第３のクーリング蒸
気制御弁２２が設けられている。
ービン１に主蒸気を供給する主蒸気管２１には、上記第
３のクーリング蒸気ライン２０が分岐導出されており、
その第３のクーリング蒸気ライン２０の先端がクーリン
グ蒸気弁１１に接続されている。そして、その第３のク
ーリング蒸気ライン２０の途中には第３のクーリング蒸
気制御弁２２が設けられている。
【００１６】また、上記第３のクーリング蒸気ライン２
０には温度検出器２３が設けられ、さらに中圧タービン
２にはロータメタル温度を検出する温度検出器２４が設
けられており、この温度検出器２３及び２４で検出され
た主蒸気温度及びロータメタル温度も演算器１７に入力
され、その演算器１７からの出力信号が設定器１８ｃを
介して発振器１９ｃに入力され、その発振器１９ｃから
の出力信号によって第３のクーリング蒸気制御弁２２が
制御されるようにしてある。
０には温度検出器２３が設けられ、さらに中圧タービン
２にはロータメタル温度を検出する温度検出器２４が設
けられており、この温度検出器２３及び２４で検出され
た主蒸気温度及びロータメタル温度も演算器１７に入力
され、その演算器１７からの出力信号が設定器１８ｃを
介して発振器１９ｃに入力され、その発振器１９ｃから
の出力信号によって第３のクーリング蒸気制御弁２２が
制御されるようにしてある。
【００１７】しかして、本発明においては、まず前記各
温度検出器１３，１４，２３，２４並びに負荷検出器１
６からの信号により、ユニットの運用状態が把握され、
クーリング蒸気系統において必要に応じて、高圧タービ
ン抽気を中圧タービンロータ部に導入する第２のクーリ
ング蒸気ライン９、または主蒸気系からの抽気を上記中
圧タービンロータ部に導入する第３のクーリング蒸気ラ
イン２０を選択し、所定のクーリング或はウオーミング
ができるように、ロータメタル温度等をみながら各クー
リング蒸気制御弁７，１０，２２等を制御し、クーリン
グ蒸気流量、温度のコントロールが行われる。
温度検出器１３，１４，２３，２４並びに負荷検出器１
６からの信号により、ユニットの運用状態が把握され、
クーリング蒸気系統において必要に応じて、高圧タービ
ン抽気を中圧タービンロータ部に導入する第２のクーリ
ング蒸気ライン９、または主蒸気系からの抽気を上記中
圧タービンロータ部に導入する第３のクーリング蒸気ラ
イン２０を選択し、所定のクーリング或はウオーミング
ができるように、ロータメタル温度等をみながら各クー
リング蒸気制御弁７，１０，２２等を制御し、クーリン
グ蒸気流量、温度のコントロールが行われる。
【００１８】本発明の作用を図２乃至図４の制御フロー
チャートを用いて説明する。まず、図２において前記各
温度検出器１３，１４，１５，２３及び２４で検出され
た温度信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及びＴ５、並びに負
荷検出器１６からの負荷信号ＬがステップＳ１で常時検
出されている。タービン起動過程においてはステップＳ
２でタービン通気検出が行われると同時に、ステップＳ
３でウオーミング制御が開始される。
チャートを用いて説明する。まず、図２において前記各
温度検出器１３，１４，１５，２３及び２４で検出され
た温度信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及びＴ５、並びに負
荷検出器１６からの負荷信号ＬがステップＳ１で常時検
出されている。タービン起動過程においてはステップＳ
２でタービン通気検出が行われると同時に、ステップＳ
３でウオーミング制御が開始される。
【００１９】ところで、図５は、ユニット停止から次の
再起動までの時間による再熱蒸気温度Ｔ１、中圧ロータ
メタル温度Ｔ５及び主蒸気抽気温度Ｔ３の一例を示す図
であり、これから判るように、通気初期では、再熱蒸気
温度Ｔ１は中圧ロータメタル温度Ｔ５より低く、主蒸気
抽気温度Ｔ３は蒸気Ｔ５より一般に高い。このため再熱
蒸気が中圧タービン２に通気されると、中圧ロータメタ
ルが冷やされ、熱応力発生の要因となる。そこで、中圧
ロータメタルを過度に冷却することがないように主蒸気
抽気を用いたウオーミングが実施される。
再起動までの時間による再熱蒸気温度Ｔ１、中圧ロータ
メタル温度Ｔ５及び主蒸気抽気温度Ｔ３の一例を示す図
であり、これから判るように、通気初期では、再熱蒸気
温度Ｔ１は中圧ロータメタル温度Ｔ５より低く、主蒸気
抽気温度Ｔ３は蒸気Ｔ５より一般に高い。このため再熱
蒸気が中圧タービン２に通気されると、中圧ロータメタ
ルが冷やされ、熱応力発生の要因となる。そこで、中圧
ロータメタルを過度に冷却することがないように主蒸気
抽気を用いたウオーミングが実施される。
【００２０】すなわち、ウオーミング制御においては、
ステップＳ３１において再熱蒸気温度Ｔ１と主蒸気抽気
温度Ｔ４が比較され、再熱蒸気温度Ｔ１が主蒸気抽気温
度Ｔ４より低い場合には、ステップＳ３２の指令により
第３のクーリング蒸気制御弁２２が開方向に制御される
とともにクーリング蒸気弁１１が開らかれ、主蒸気抽気
が中圧タービンロータ部に供給され、当該部のウオーミ
ングが実施される。
ステップＳ３１において再熱蒸気温度Ｔ１と主蒸気抽気
温度Ｔ４が比較され、再熱蒸気温度Ｔ１が主蒸気抽気温
度Ｔ４より低い場合には、ステップＳ３２の指令により
第３のクーリング蒸気制御弁２２が開方向に制御される
とともにクーリング蒸気弁１１が開らかれ、主蒸気抽気
が中圧タービンロータ部に供給され、当該部のウオーミ
ングが実施される。
【００２１】そこで、ステップＳ３３で中圧ロータメタ
ル温度Ｔ５とその中圧ロータ部に導入される蒸気の温度
すなわちウオーミング蒸気温度Ｔ３とが比較され、その
差に応じてステップＳ３４においてクーリング蒸気制御
弁７が開度調整され主蒸気抽気に再熱蒸気が混合され、
或は第３のクーリング蒸気制御弁２２の開度調整が行わ
れ、適切なウオーミング蒸気温度、流量が制御される。
ル温度Ｔ５とその中圧ロータ部に導入される蒸気の温度
すなわちウオーミング蒸気温度Ｔ３とが比較され、その
差に応じてステップＳ３４においてクーリング蒸気制御
弁７が開度調整され主蒸気抽気に再熱蒸気が混合され、
或は第３のクーリング蒸気制御弁２２の開度調整が行わ
れ、適切なウオーミング蒸気温度、流量が制御される。
【００２２】一方、ステップＳ３５で再熱蒸気温度Ｔ１
と中圧ロータメタル温度Ｔ５の差が常時検出されてお
り、中圧ロータメタル温度Ｔ５が再熱蒸気温度Ｔ１より
まだ高い場合には第３のクーリング蒸気制御弁２２の開
度調整が行われ、また再熱蒸気温度Ｔ１が中圧ロータメ
タル温度Ｔ５より高くなると、ステップＳ３６におい
て、第１及び第３のクーリング蒸気制御弁７，２２及び
クーリング蒸気弁１１が閉止され、ウオーミングが終了
する。そして、これらの制御は起動操作（タービン通気
から初負荷）と並行して実施される。
と中圧ロータメタル温度Ｔ５の差が常時検出されてお
り、中圧ロータメタル温度Ｔ５が再熱蒸気温度Ｔ１より
まだ高い場合には第３のクーリング蒸気制御弁２２の開
度調整が行われ、また再熱蒸気温度Ｔ１が中圧ロータメ
タル温度Ｔ５より高くなると、ステップＳ３６におい
て、第１及び第３のクーリング蒸気制御弁７，２２及び
クーリング蒸気弁１１が閉止され、ウオーミングが終了
する。そして、これらの制御は起動操作（タービン通気
から初負荷）と並行して実施される。
【００２３】その後、前記負荷検出器１６で検出された
負荷信号Ｌにより初負荷が検出されると（図２、ステッ
プＳ４）、中圧ロータメタル温度の緩和を図るように、
ステップＳ５においてクーリング制御が実施される。
負荷信号Ｌにより初負荷が検出されると（図２、ステッ
プＳ４）、中圧ロータメタル温度の緩和を図るように、
ステップＳ５においてクーリング制御が実施される。
【００２４】すなわち、図４のステップＳ５１におい
て、高圧タービンからの抽気蒸気温度Ｔ２と再熱蒸気温
度Ｔ１とが比較され、高圧抽気温度Ｔ２の方が再熱蒸気
温度Ｔ１より低い場合は、ステップＳ５２において第２
のクーリング蒸気制御弁１０及びクーリング蒸気弁１１
の開制御が行われ、クーリングが実施される。そして、
ステップＳ５３において予め設定された中圧ロータメタ
ル温度設定値とクーリング蒸気温度Ｔ４とが比較され、
クーリング蒸気温度Ｔ３が低い場合には、ステップＳ５
４において第１のクーリング蒸気制御弁７も開度調整さ
れ、再熱蒸気が混合され適切なクーリング蒸気温度、流
量に制御される。一方、クーリング蒸気温度Ｔ３の方が
高い場合には、第２のクーリング蒸気制御弁１０の開度
が調節される。
て、高圧タービンからの抽気蒸気温度Ｔ２と再熱蒸気温
度Ｔ１とが比較され、高圧抽気温度Ｔ２の方が再熱蒸気
温度Ｔ１より低い場合は、ステップＳ５２において第２
のクーリング蒸気制御弁１０及びクーリング蒸気弁１１
の開制御が行われ、クーリングが実施される。そして、
ステップＳ５３において予め設定された中圧ロータメタ
ル温度設定値とクーリング蒸気温度Ｔ４とが比較され、
クーリング蒸気温度Ｔ３が低い場合には、ステップＳ５
４において第１のクーリング蒸気制御弁７も開度調整さ
れ、再熱蒸気が混合され適切なクーリング蒸気温度、流
量に制御される。一方、クーリング蒸気温度Ｔ３の方が
高い場合には、第２のクーリング蒸気制御弁１０の開度
が調節される。
【００２５】また、中圧ロータメタル温度設定値とクー
リング蒸気温度Ｔ３とが殆ど同じである場合には、ステ
ップＳ５５において中圧ロータメタル温度設定値と、温
度検出器２４で検出される中圧ロータメタル温度検出値
Ｔ５が比較され、その偏差に応じて第１及び第２のクー
リング蒸気制御弁７，１０が制御され、刻々と変わる蒸
気温度に対して適切なクーリングが実施される。
リング蒸気温度Ｔ３とが殆ど同じである場合には、ステ
ップＳ５５において中圧ロータメタル温度設定値と、温
度検出器２４で検出される中圧ロータメタル温度検出値
Ｔ５が比較され、その偏差に応じて第１及び第２のクー
リング蒸気制御弁７，１０が制御され、刻々と変わる蒸
気温度に対して適切なクーリングが実施される。
【００２６】これらの制御はステップＳ５６において継
続運用状態が検知され、起動操作（初負荷から全負荷）
ならびに負荷運用状態中実施されており、ユニット停止
指令によりこれらの制御は終了する。
続運用状態が検知され、起動操作（初負荷から全負荷）
ならびに負荷運用状態中実施されており、ユニット停止
指令によりこれらの制御は終了する。
【００２７】図６は本発明の効果の一例を示す図であ
り、起動から運用中までの時間経過を横軸に示し、縦軸
に再熱蒸気温度Ｔ１及び中圧ロータメタル温度Ｔ５を示
す。なお、図中点線Ｃは本発明を実施しない場合の中圧
ロータメタル温度の変化を示す。
り、起動から運用中までの時間経過を横軸に示し、縦軸
に再熱蒸気温度Ｔ１及び中圧ロータメタル温度Ｔ５を示
す。なお、図中点線Ｃは本発明を実施しない場合の中圧
ロータメタル温度の変化を示す。
【００２８】上記本発明を実施しない場合の中圧ロータ
メタル温度は再熱蒸気で冷却されるため、ロータ表面と
中心の温度に大きな差を生じ、熱応力が発生する。
メタル温度は再熱蒸気で冷却されるため、ロータ表面と
中心の温度に大きな差を生じ、熱応力が発生する。
【００２９】これに対し、本発明においては実線ｂに示
すようにウオーミングによる効果でロータ表面温度の変
化が少なく、ロータ表面と中心の温度の差が小さく、熱
応力は十分に緩和される。なお、図６において一点鎖線
ａで示すように再熱蒸気温度Ｔ１の上昇にしたがい、中
圧ロータメタル温度Ｔ５より高くなる時点でウオーミン
グは終了し、中圧ロータメタル温度は再熱蒸気温度にし
たがい上昇していく。
すようにウオーミングによる効果でロータ表面温度の変
化が少なく、ロータ表面と中心の温度の差が小さく、熱
応力は十分に緩和される。なお、図６において一点鎖線
ａで示すように再熱蒸気温度Ｔ１の上昇にしたがい、中
圧ロータメタル温度Ｔ５より高くなる時点でウオーミン
グは終了し、中圧ロータメタル温度は再熱蒸気温度にし
たがい上昇していく。
【００３０】また、初負荷が検知された以降は、前述の
ようにクーリングが実施され、負荷運用中予め設定され
た中圧ロータメタル温度設定値以下となるように制御さ
れ、中圧ロータメタル温度が低く制御され、ロータ及び
翼植込部の材力低下が抑制される。
ようにクーリングが実施され、負荷運用中予め設定され
た中圧ロータメタル温度設定値以下となるように制御さ
れ、中圧ロータメタル温度が低く制御され、ロータ及び
翼植込部の材力低下が抑制される。
【００３１】なお、上記実施例においては、クーリング
蒸気源として高圧タービン抽気と主蒸気抽気を使用して
いるけれども、ボイラからの抽気或は高圧タービン排気
等を使用したり、或はこれらを組み合わせて使用するこ
とができ、対象となるユニット毎における各蒸気温度と
経済性に応じて選定することができる。
蒸気源として高圧タービン抽気と主蒸気抽気を使用して
いるけれども、ボイラからの抽気或は高圧タービン排気
等を使用したり、或はこれらを組み合わせて使用するこ
とができ、対象となるユニット毎における各蒸気温度と
経済性に応じて選定することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
再熱蒸気及び高圧タービン抽気をクーリング蒸気として
中圧タービンロータ部に供給するようにしたものにおい
て、主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気をクーリング蒸気
として供給する第３のクーリング蒸気系統を設け、その
第３のクーリング蒸気系統にもクーリング蒸気制御弁を
設けたので、起動時においては、上記第３のクーリング
蒸気系統によってクーリング蒸気を中圧タービンロータ
部に供給することができ、ロータメタル温度と近傍の雰
囲気温度の差を小さくし、熱応力の発生を軽減すること
ができる。また、通常運転時においても中圧タービンロ
ータメタル温度に関連してクーリング蒸気温度を適宜調
節することによって、ロータメタル温度を適切にクーリ
ングでき、蒸気温度の高温化に対するロータ、翼植込部
の材力の低下を抑制することができる。
再熱蒸気及び高圧タービン抽気をクーリング蒸気として
中圧タービンロータ部に供給するようにしたものにおい
て、主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気をクーリング蒸気
として供給する第３のクーリング蒸気系統を設け、その
第３のクーリング蒸気系統にもクーリング蒸気制御弁を
設けたので、起動時においては、上記第３のクーリング
蒸気系統によってクーリング蒸気を中圧タービンロータ
部に供給することができ、ロータメタル温度と近傍の雰
囲気温度の差を小さくし、熱応力の発生を軽減すること
ができる。また、通常運転時においても中圧タービンロ
ータメタル温度に関連してクーリング蒸気温度を適宜調
節することによって、ロータメタル温度を適切にクーリ
ングでき、蒸気温度の高温化に対するロータ、翼植込部
の材力の低下を抑制することができる。
【図１】本発明の蒸気タービンのウオーミング並びにク
ーリング蒸気制御装置の系統図。
ーリング蒸気制御装置の系統図。
【図２】本発明におけるウオーミング及びクーリング制
御方法を示す制御フロー図。
御方法を示す制御フロー図。
【図３】本発明におけるウオーミング時の制御フロー
図。
図。
【図４】本発明におけるクーリング時の制御フロー図。
【図５】ユニット停止から再起動までの時間の再熱蒸
気、中圧ロータメタル及び主蒸気抽気の通気時の温度の
一例を示す線図。
気、中圧ロータメタル及び主蒸気抽気の通気時の温度の
一例を示す線図。
【図６】通気から起動完了に至るまでの再熱蒸気及び中
圧ロータメタル温度の変化を示す図。
圧ロータメタル温度の変化を示す図。
【図７】従来のクーリング蒸気系統図。
１ 高圧タービン ２ 中圧タービン ５ 再熱蒸気管 ６ 第１のクーリング蒸気ライン ７ 第１のクーリング蒸気制御弁 ８ 高圧抽気管 ９ 第２のクーリング蒸気ライン １０ 第２のクーリング蒸気制御弁 １１ クーリング蒸気弁 １３，１４，１５ 温度検出器 １６ 負荷検出器 １７ 演算器 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 設定器 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 発振器 ２０ 第３のクーリング蒸気ライン ２２ 第３のクーリング蒸気制御弁 ２３，２４ 温度検出器
Claims (4)
- 【請求項１】再熱蒸気を中圧タービンロータのクーリン
グ蒸気として供給する第１のクーリング蒸気系統と、高
圧タービンからの抽気蒸気を上記中圧タービンロータの
クーリング蒸気として供給する第２のクーリング蒸気系
統とを有し、両系統にそれぞれクーリング蒸気制御弁を
設けた、蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング
蒸気制御装置において、主蒸気等の高熱源からの抽気蒸
気を中圧タービンロータのクーリング蒸気として供給す
る第３のクーリング蒸気系統を設け、そのクーリング蒸
気系統にクーリング蒸気制御弁を設けたことを特徴とす
る、蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気
制御装置。 - 【請求項２】再熱蒸気を中圧タービンロータのクーリン
グ蒸気として供給する第１のクーリング蒸気系統と、高
圧タービンからの抽気蒸気を上記中圧タービンロータの
クーリング蒸気として供給する第２のクーリング蒸気系
統を設けるとともに、主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気
を中圧タービンロータのクーリング上記として供給する
第３のクーリング蒸気系統を設け、上記再熱蒸気、高圧
タービン抽気蒸気、中圧タービンロータに供給されるク
ーリング蒸気温度、主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気温
度及び中圧ロータメタル温度を常時検出し、上記再熱蒸
気温度が主蒸気等の高熱源からの抽気蒸気温度より低い
ときには、上記第３のクーリング蒸気系統を介して上記
主蒸気等からの抽気蒸気をウオーミング蒸気として中圧
タービンロータ部に供給するようにしたことを特徴とす
る、蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気
制御方法。 - 【請求項３】上記中圧タービンロータに供給されるクー
リング蒸気温度が中圧ロータメタル温度より高い場合に
は、主蒸気等からの抽気蒸気に再熱蒸気を混合すること
を特徴とする、請求項２記載の蒸気タービンのウオーミ
ング並びにクーリング蒸気制御方法。 - 【請求項４】再熱蒸気温度が高圧抽気蒸気温度より高い
場合には、高圧抽気蒸気を中圧タービンロータ部にクー
リング蒸気として供給するとともに、クーリング蒸気温
度が中圧ロータメタル温度設定値より低い場合及び中圧
ロータメタル温度が中圧ロータメタル温度設定値より低
い場合には、上記中圧タービンロータ部に供給される高
圧抽気蒸気に対して再熱蒸気を混合することを特徴とす
る、請求項２記載の蒸気タービンのウオーミング並びに
クーリング蒸気制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33536695A JPH09177505A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33536695A JPH09177505A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置及び制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09177505A true JPH09177505A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18287734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33536695A Pending JPH09177505A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 蒸気タービンのウオーミング並びにクーリング蒸気制御装置及び制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09177505A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1050666A2 (en) * | 1999-05-05 | 2000-11-08 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Steam cooling system for balance piston of a steam turbine and associated methods |
| EP1473442A2 (en) | 2003-04-30 | 2004-11-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
| US7056084B2 (en) | 2003-05-20 | 2006-06-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| JP2009501292A (ja) * | 2005-07-14 | 2009-01-15 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 蒸気タービン設備の始動方法 |
| US8113764B2 (en) | 2008-03-20 | 2012-02-14 | General Electric Company | Steam turbine and a method of determining leakage within a steam turbine |
| JP2015508472A (ja) * | 2012-01-25 | 2015-03-19 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | タービンコンポーネントの冷却プロセスの制御方法 |
| CN104612767A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-13 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 | 设定超高压缸冲转压力设定值的方法 |
| CN111852592A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-30 | 西安交通大学 | 基于火电中间再热式凝汽机组的无蒸汽运行系统及方法 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33536695A patent/JPH09177505A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1050666A2 (en) * | 1999-05-05 | 2000-11-08 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Steam cooling system for balance piston of a steam turbine and associated methods |
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| EP1473442A2 (en) | 2003-04-30 | 2004-11-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
| US7003956B2 (en) | 2003-04-30 | 2006-02-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine, steam turbine plant and method of operating a steam turbine in a steam turbine plant |
| CN100406685C (zh) * | 2003-04-30 | 2008-07-30 | 株式会社东芝 | 中压蒸汽轮机、蒸汽轮机发电厂及其运转方法 |
| US7056084B2 (en) | 2003-05-20 | 2006-06-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
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| JP4762310B2 (ja) * | 2005-07-14 | 2011-08-31 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 蒸気タービン設備の始動方法 |
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| US9422832B2 (en) | 2012-01-25 | 2016-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling a cooling process of turbine components |
| CN104612767A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-13 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 | 设定超高压缸冲转压力设定值的方法 |
| CN104612767B (zh) * | 2014-12-25 | 2016-03-16 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 | 设定超高压缸冲转压力设定值的方法 |
| CN111852592A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-30 | 西安交通大学 | 基于火电中间再热式凝汽机组的无蒸汽运行系统及方法 |
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