JPH10252417A - 蒸気タービン排気室の保護装置 - Google Patents

蒸気タービン排気室の保護装置

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JPH10252417A
JPH10252417A JP6037997A JP6037997A JPH10252417A JP H10252417 A JPH10252417 A JP H10252417A JP 6037997 A JP6037997 A JP 6037997A JP 6037997 A JP6037997 A JP 6037997A JP H10252417 A JPH10252417 A JP H10252417A
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晃 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】負荷併入前に排気室に冷却水を供給し、排気室
温度上昇を確実に防止する蒸気タービン排気室の保護装
置を提供する。 【解決手段】蒸気タービン排気室の保護装置は、排気室
25にスプレ装置26を備え、動翼の回転に伴って発生
する摩擦熱により排気室温度が上昇した時スプレ装置に
供給する冷却水を制御する演算部28を備える。演算部
は、蒸気タービン20の入口側に設けた蒸気弁21の弁
リフト信号を演算する回路33と、復水器の真空度を演
算する回路35と、排気室の排気室温度信号を演算する
回路37〜40とを夫々備え、弁リフト信号を演算する
回路の出力と、真空度を演算する回路の出力との何れか
低値信号を選択する低値優先回路34と、この低値優先
回路の出力と排気室温度信号を演算する回路の出力と何
れか高値信号を選択し、排気室に冷却水を供給する調節
弁29に開弁信号を与える高値優先回路36とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン排気
室の保護装置に係り、特に起動運転時または負荷遮断運
転時にタービン羽根の回転に伴って発生する回転摩擦熱
から排気室を保護する蒸気タービン排気室の保護装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、蒸気タービンは、無負荷運転時
でもタービン羽根の回転に伴って蒸気通路部内の空気が
撹拌されており、この撹拌に伴って回転摩擦熱が発生
し、タービン構成部品を過加熱させることがある。特
に、最終段落のタービン羽根は、翼長が1m近くにも及
ぶ長翼であり、この長翼の周速の2乗に相当する回転摩
擦熱を発生させている。このため、蒸気タービンは、排
気室にスプレ装置を備え、スプレ装置から段落に冷却水
を噴霧し、その気化熱でタービン構成部品を冷却し、過
加熱状態になることを防止しており、その構成には図3
に示すものがある。なお、図3は最終段落を示してい
る。
【0003】排気室1は、ケーシング2で包囲形成され
ており、ノズル3と動翼4とを組み合せた段落5を収容
するようになっている。
【0004】ノズル3は、ダイヤフラム外輪6とダイヤ
フラム内輪7で支持される一方、動翼4はタービン軸8
に植設されている。
【0005】また、排気室1は、段落5で膨張した排気
蒸気を、排気損失を少なくして復水器(図示せず)に案
内する上部ガイド9と下部ガイド10を備えるととも
に、上部ガイド9にスプレ装置11と温度計12を、ま
た下部ガイド10に温度計12をそれぞれ備える構成に
なっている。
【0006】また、下部ガイド10は、グランド部13
を備え、このグランド部13に別置きの蒸気発生器(図
示せず)からのシール蒸気が供給され、タービン軸8の
回転中、室内の蒸気漏洩防止を図っている。
【0007】一方、スプレ装置11には、タービン軸8
の回転中に摩擦熱が発生すると、その温度を温度計1
2,12で検出して、演算する制御装置が接続されてい
る。
【0008】この制御装置は、図4に示すように、演算
部19を備えており、温度計12,12から検出した排
気室温度を比較器14で予め設定された設定器15から
の温度信号と突き合せ、偏差が出ると、その偏差信号を
掛算器16に出力し、ここで予め設定された設定器17
からの係数と掛算し、掛算信号を調節弁18に出力して
開弁させ、冷却水をスプレ装置11に供給するようにな
っている。
【0009】このようにして、従来の排気室1は、動翼
4から回転摩擦熱が発生すると、調節弁18からスプレ
装置11に冷却水を供給し、タービン構成部品を過加熱
から保護していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来、蒸気タービン
は、排気室1の出口側に復水器を接続し、段落5で膨張
仕事をした排気蒸気を復水器に案内し、ここで凝縮させ
るとともに、蒸気の持つ熱エネルギを段落5でより一層
効果的に膨張仕事をさせるために復水器を真空にさせて
いる。この場合、排気室1は、図5に示すように、復水
器の真空度VAの上昇に伴って真空に維持されている。
このとき、排気室1は、動翼4の回転摩擦熱により排気
室温度ETが上昇する。
【0011】通常、排気室1は、その排気室温度ETの
許容値を80℃に設定しており、排気室温度ETが50
〜60℃になると、図4に示す演算部19からの信号に
より調節弁18を開弁させ、冷却水をスプレ装置11か
ら噴霧させていた。
【0012】しかし、演算部19は調節弁18を開弁さ
せるとき、タイムラグが生じるために、図5に示す冷却
水CWを増加させても排気室温度ETの慣性が高く、排
気室温度ETを急速に低下させることができず、蒸気タ
ービンに駆動蒸気DSを通気させた後でなければ排気室
温度ETを低下させることができない不都合・不具合が
あった。
【0013】排気室温度の上昇は、ケーシング2を熱変
形させ、ケーシング2の熱変形に伴ってタービン軸8の
振動、アライメント偏位による軸受の摺損、グランド部
13のラビング、排気室1を復水器に接続するエクスパ
ンションの亀裂等の誘発に発展させる。
【0014】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、スプレ装置からの冷却水を排気室に噴霧す
る場合、従来の演算部からの信号のほかに蒸気タービン
の入口側に設けた蒸気弁のリフト信号を用い、これらい
ずれかの信号を選択し、負荷併入前から排気室に冷却水
を供給し、排気室温度上昇を確実に防止させる蒸気ター
ビン排気室の保護装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る蒸気タービ
ン排気室の保護装置は、上記目的を達成するために、請
求項1に記載したように、排気室にスプレ装置を備え、
動翼の回転に伴って発生する摩擦熱により上記排気室の
温度が上昇したとき、上記スプレ装置に供給される冷却
水を制御する演算部を備えた蒸気タービン排気室の保護
装置において、上記演算部は、蒸気タービンの入口側に
設けた蒸気弁の弁リフト信号を演算する回路と、復水器
の真空度を演算する回路と、上記排気室の排気室温度信
号を演算する回路とをそれぞれ備えるとともに、上記弁
リフト信号を演算する回路の出力と、上記真空度を演算
する回路の出力とのいずれか低値信号を選択する低値優
先回路と、この低値優先回路の出力と上記排気室温度信
号を演算する回路の出力といずれか高値信号を選択し、
上記排気室に冷却水を供給する調節弁に開弁信号を与え
る高値優先回路とを備えたものである。
【0016】本発明に係る蒸気タービン排気室の保護装
置は、上記目的を達成するために、請求項2に記載した
ように、弁リフト信号を演算する回路は、関数発生器で
あることを特徴とするものである。
【0017】本発明に係る蒸気タービン排気室の保護装
置は、上記目的を達成するために、請求項3に記載した
ように、真空度を演算する回路は、関数発生器であるこ
とを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蒸気タービン
排気室の保護装置の一実施形態を図面を参照して説明す
る。
【0019】図1は、本発明に係る蒸気タービン排気室
の保護装置の実施形態を示す概略系統図である。
【0020】蒸気タービン20は、その入口側に蒸気弁
21を、またその出口側に復水器22をそれぞれ備える
とともに、タービン軸23の軸端に発電機24を接続す
る構成になっており、蒸気弁21から案内された高圧・
高温の蒸気に膨張仕事をさせてタービン軸23に回転ト
ルクを与え、発電機24を駆動するようになっている。
【0021】また、蒸気タービン20は、その排気室2
5にスプレ装置26と温度計27を備え、温度計27で
検出した排気室温度信号を演算部28で弁開度信号に演
算し、その演算信号を調節弁29に与えて開弁させ、復
水ポンプ30から分岐させた復水を冷却水としてスプレ
装置26に供給するようになっている。
【0022】一方、演算部28は、蒸気弁21の弁リフ
ト検出器31から検出した弁リフト信号、排気室25の
温度計27から検出した排気温度信号、および復水器2
2の真空度検出器32から検出した真空度信号に基づい
て調節弁29の弁開度信号を演算するようになってい
る。すなわち、演算部28は、弁リフト検出器31から
検出した弁リフト信号を、関数発生器33を経て低値優
先回路34に入力するとともに、真空度検出器32から
の真空度信号を、関数発生器35を経て低値優先回路3
4に入力するようになっている。
【0023】低値優先回路34は、弁リフト信号および
真空度信号のいずれか低値信号を選択して高値優先回路
36に出力する。
【0024】また、演算部28は、温度計27から検出
した排気室温度信号を比較器37に入力し、ここで予め
設定された設定器38の設定温度信号と突き合せ、偏差
が出たとき、その偏差信号を掛算器39で設定器40か
らの係数と掛算し、掛算信号を高値優先回路36に出力
する。
【0025】高値優先回路36は、上述低値優先回路3
4の出力信号と、掛算器39の出力信号とのうち、いず
れか高値信号を選択し、選択信号に基づいて調節弁39
を開弁させるようになっている。
【0026】次に作用を説明する。
【0027】蒸気タービン20は、起動運転時、タービ
ン軸23に昇速運転を行わせるとともに、復水器22に
真空運転を行わせているため、蒸気弁21を閉弁させて
蒸気発生器からの蒸気の供給を断っている。このため、
排気室25は、動翼の回転摩擦熱によりその室温が上昇
してくる。排気室25は、その室温が上昇してくると、
温度計27により室温を検出し、その検出信号を比較器
37で設定器38の設定信号と比較させ、その偏差を掛
算器39で設定器40の係数に掛算させて高値優先回路
36に出力させる。
【0028】一方、復水器22は、真空度検出器32に
より真空度を検出し、その検出信号を関数発生器35を
介して低値優先回路34に出力する。このとき、低値優
先回路34には弁リフト検出器31からの信号が関数発
生器33を介して入力されているが、蒸気加減弁21の
弁リフト信号がゼロになっているので、その弁リフト信
号が選択される。
【0029】高値優先回路36は、上述低値優先回路3
4の出力信号と上述掛算器39の出力信号とを比較する
が、低値優先回路34の出力が高くなっているので、こ
の低値優先回路34の出力信号を選択し、この出力信号
に基づいて調節弁29を開弁させる。
【0030】調節弁29が開弁すると、復水ポンプ30
の出口からの冷却水は、図2に示すように増加し、所定
の真空度VAの下で排気室温度ETを低下させる。排気
室温度ETが許容値80℃以下に安定に維持されると、
蒸気タービン20は、調節弁29を閉弁させるととも
に、蒸気弁21を開弁させ、駆動蒸気DSを通気させ、
この駆動蒸気DSにより排気室温度ETを許容値温度以
下に維持する。
【0031】したがって、本実施形態によれば、排気室
温度信号よりも弁リフト信号や真空度信号を優先させて
調節弁29を開弁させる高値優先回路36を設け、この
高値優先回路36により冷却水をより一層早く排気室2
5に噴霧させたから、排気室25を確実に冷却すること
ができ、ケーシングの熱変形等を防止することができ
る。
【0032】
【発明の効果】以上説明のとおり、本発明に係る蒸気タ
ービン排気室の保護装置は、駆動蒸気の蒸気タービンへ
の通気に先立ち、冷却水の排気室への供給を、より確実
に行わせる演算部を備えているので、排気室の温度上昇
を許容値以下に確実に抑えることができ、蒸気タービン
に安定運転を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蒸気タービン排気室の保護装置の
実施形態を示す概略系統図。
【図2】本発明に係る蒸気タービン排気室の保護装置に
おける排気室温度、真空度、冷却水量、駆動蒸気量のそ
れぞれの変化を示すグラフ。
【図3】従来の蒸気タービン排気室の保護装置の実施形
態を示す概略断面図。
【図4】従来の蒸気タービン排気室の保護装置における
制御装置を示すブロック図。
【図5】従来の蒸気タービン排気室の保護装置における
排気室温度、真空度、冷却水量、駆動蒸気量のそれぞれ
の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1 排気室 2 ケーシング 3 ノズル 4 動翼 5 段落 6 ダイヤフラム外輪 7 ダイヤフラム内輪 8 タービン軸 9 上部ガイド 10 下部ガイド 11 スプレ装置 12 温度計 13 グランド部 14 比較器 15 設定器 16 掛算器 17 設定器 18 調節弁 19 演算部 20 蒸気タービン 21 蒸気弁 22 復水器 23 タービン軸 24 発電機 25 排気室 26 スプレ装置 27 温度計 28 演算部 29 調節弁 30 復水ポンプ 31 弁リフト検出器 32 真空度検出器 33 関数発生器 34 低値優先回路 35 関数発生器 36 高値優先回路 37 比較器 38 設定器 39 掛算器 40 設定器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気室にスプレ装置を備え、動翼の回転
    に伴って発生する摩擦熱により上記排気室の温度が上昇
    したとき上記スプレ装置に供給される冷却水を制御する
    演算部を備えた蒸気タービン排気室の保護装置におい
    て、上記演算部は、蒸気タービンの入口側に設けた蒸気
    弁の弁リフト信号を演算する回路と、復水器の真空度を
    演算する回路と、上記排気室の排気室温度信号を演算す
    る回路とをそれぞれ備えるとともに、上記弁リフト信号
    を演算する回路の出力と、上記真空度を演算する回路の
    出力とのいずれか低値信号を選択する低値優先回路と、
    この低値優先回路の出力と上記排気室温度信号を演算す
    る回路の出力といずれか高値信号を選択し、上記排気室
    に冷却水を供給する調節弁に開弁信号を与える高値優先
    回路とを備えたことを特徴とする蒸気タービン排気室の
    保護装置。
  2. 【請求項2】 弁リフト信号を演算する回路は、関数発
    生器であることを特徴とする請求項1記載の蒸気タービ
    ン排気室の保護装置。
  3. 【請求項3】 真空度を演算する回路は、関数発生器で
    あることを特徴とする請求項1記載の蒸気タービン排気
    室の保護装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028232A1 (ja) * 2007-08-28 2009-03-05 Miura Co., Ltd. 蒸気システム
CN101915131A (zh) * 2010-07-20 2010-12-15 上海电气电站设备有限公司 汽轮机低压缸喷水降温系统
CN103352735A (zh) * 2013-07-17 2013-10-16 陈庆辉 火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理方法及装置
CN108223029A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 东南大学 一种汽轮机排汽缸的温度控制系统及其控制方法
CN109681277A (zh) * 2019-01-21 2019-04-26 西安热工研究院有限公司 一种低压缸末级叶片鼓风温度控制系统及控制方法
CN110030046A (zh) * 2019-03-28 2019-07-19 华电电力科学研究院有限公司 一种用于汽轮发电机组的凝结水系统及运行方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028232A1 (ja) * 2007-08-28 2009-03-05 Miura Co., Ltd. 蒸気システム
CN101915131A (zh) * 2010-07-20 2010-12-15 上海电气电站设备有限公司 汽轮机低压缸喷水降温系统
CN103352735A (zh) * 2013-07-17 2013-10-16 陈庆辉 火电机组汽轮机凝结水过冷增效处理方法及装置
CN108223029A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 东南大学 一种汽轮机排汽缸的温度控制系统及其控制方法
CN108223029B (zh) * 2017-12-26 2020-09-15 东南大学 一种汽轮机排汽缸的温度控制系统及其控制方法
CN109681277A (zh) * 2019-01-21 2019-04-26 西安热工研究院有限公司 一种低压缸末级叶片鼓风温度控制系统及控制方法
CN110030046A (zh) * 2019-03-28 2019-07-19 华电电力科学研究院有限公司 一种用于汽轮发电机组的凝结水系统及运行方法
CN110030046B (zh) * 2019-03-28 2023-11-28 华电电力科学研究院有限公司 一种用于汽轮发电机组的凝结水系统及运行方法

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