JPS5844205A - 蒸気タ−ビン - Google Patents

蒸気タ−ビン

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Publication number
JPS5844205A
JPS5844205A JP14262581A JP14262581A JPS5844205A JP S5844205 A JPS5844205 A JP S5844205A JP 14262581 A JP14262581 A JP 14262581A JP 14262581 A JP14262581 A JP 14262581A JP S5844205 A JPS5844205 A JP S5844205A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam turbine
steam
turbine
valve
warm
Prior art date
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Pending
Application number
JP14262581A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomio Kubota
窪田 富雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14262581A priority Critical patent/JPS5844205A/ja
Publication of JPS5844205A publication Critical patent/JPS5844205A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
    • F01D19/02Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

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】 本発明社蒸、気タービンに係り、41にコンバインドサ
イクル発電プラントに用いられる蒸気タービンに@する
一般にコ/・櫂イyvpサイクル発電プラントは、通常
の火力発電lツ/トに比、べて起動時間・が短かいとい
う利点を有している。・ この−:1ンI4イ/Vpサイクル発電lツ/トは、例
えば謔1図に示すように形成されている。
図示例は、排熱回収式1輪形コンバインrサイクル発電
グランドで′h)、空気圧縮ill、ガスターrノ34
発電機番および蒸気タービンSt共通1に1軸により連
結して形成されている。
10発電デツントO這転は次Qようにして行なわれてい
る。
先ず、大気9が空気圧縮@IKよ〉圧縮され、fEll
I空気1G トl、Cfx fi −vy 8 o**
* 2内に送給される。こomf14*・2内において
圧縮空気10のもとで燃料Uが燥mされ、秦鋳fス12
となってfXターeysKia供される。燃焼!スnは
ガスタービン3を回転させ友後排ガス13となって排熱
回収ゲイラ6内に流入し、熱交換器公的t−流れる復水
18と熱交換され、低温排ガス14となって排出される
一方、復水器7から復水ポンf8によって送給されて来
る復水18は、前記熱交換l!28を流通する間に加熱
されて高圧蒸気迅および低圧蒸気16となって蒸気ター
ビンs内に流入する。各蒸気15.16は蒸気ター♂ン
FIt回転駆動させた後、排蒸気17となって復水器7
に送給され、そこで復水せしめられる。
しかして、コンバインドサイクル発電グランドにおいて
は、発電機4はガスタービン3と蒸気タービン6とによ
り回転駆動され、発電する。
とζろが従来の蒸気タービン社プラント起動時において
熱応力が大きいため、定常運転に達するまでに割と長時
間を有するので、グラフト起動完了までに長時間を必要
とさせ、コンバインドサイクルを形成した利点管半減さ
せていた。
これは次の理由によ〕生じている。蒸気タービンは第2
図に釆すような熱応カ特性即ち、横軸の温度変化幅と縦
軸の温度変化率との関係を有している。この特性中、#
線上の数値は蒸気タービンの運転の信頼性を示しておシ
、起動時の初期温度TO℃から定常運転時の定常運転温
度Tet:までの温度上昇が短時間に実現すればするほ
ど温度費化率が大きくなることとな夛、信頼性が低下し
、タービンロータの寿命を危険にすることとなる。従っ
て、タービンロータの寿命を長く保つには信頼性を通常
99.9’lK保っよ5JCして蒸気タービンの運転上
行なわなければならない。そのためには館2図の特性曲
線によれば温ff化率が小さくなシ、定常這転温JlT
@忙上昇するまでに長時間を有することとなる。
この蒸気タービンが定常−転忙達するまでの時間を短縮
する罠は、蒸気タービンの起動時罠生じる熱応力を低減
させなければならない。
従来、この熱応力を低減させる九め罠、第1 K、 V
−ル蒸気VCxha−fig”tyPat蒸気タービン
起動前から暖機して温度変化率管下げる方法、 第2に、蒸気り□−ピンの起動後、定格負荷に達する壕
での途中に保持時間tt&け、温[変化率を下げる方法
、               ゛・・とが提案され
て゛いる。
しかしながら、前記第1の方法の場合には、コンバイン
ドサイクル発電グランドで社ガスタービンー動時【はま
だ排熱回収ゲイラ6からは蒸気タービンのロータグラノ
ド部をシールするに必要な蒸気が発生されていないえめ
、十分に蒸気タービンを暖機することができなかった。
前記第2の方法O場合に社、中間負荷帯で、発電グラン
゛トを一定運転状態で保持することによル蒸気タービシ
t**するものであるから2発電プラントが定格負荷運
転に至る壕でKtj無駄な時間を費やすこととなふ。 
   ′  、・従来の蒸気゛漣−ビンを用いた発電プ
ラントの起動運転状lIt第3図によ〉説・明する。
同図1−の回転数−化およびb@の負荷蜜化罠示すよう
【、発電プラントa起動(原点)よシ蒸気タービンの回
転数が100 %に達するまでtDMtC2o嘩および
40噂の点でそれぞれ5分および45分間の保持時間を
設け、更に回転数が100’lGK達した後負荷が10
0俤に適するまでの間に10%および切優の点でそれぞ
れ5分およびm分間の保持時間を設けてhる。従って、
起動完了までの全行程160分間のうち75分間という
45−強の時間が暖機に費やされることとなる。
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものでめり、コン
バインドサイクル発電グランドにおいて起動時にガスタ
ービンが自励起動し、排熱回収ゲイラから発生した蒸気
が蒸気タービンを駆動するまでの時間遅れの間に、良好
かつ効率よく暖機される蒸気タービンを提供することを
目的とする。
この目的は、コンバインドサイクル発電グランドの蒸気
タービンに、最終段から排出される排気を第1段に還流
せしめる循*1路を設ける七ともに、この循mast−
開閉制御する暖機弁金膜けることによシ達成される。
以下、本発明を第4〜6図Vこ示す実施例につぃて説明
する。
本実施例の蒸気タービン5は、第4図に示すように形成
されている。
この蒸気タービン5は、蒸気タービン軸頭と、ケーシン
グおと、蒸気タービン軸2DK取付けられた第1段羽根
器から最終段別1!26に至る多数の羽根とを有してい
る。この蒸気タービン軸頷は発電機40発電磯軸重9と
一軸的に連結されている。また、ケーシング29には高
圧蒸気15【蒸気タービン5内に導びく高圧蒸気加減弁
4と、低圧蒸気16t−導入する低圧蒸気加減弁nとが
設けられてお夛、更に、最終段羽根謳とケーシング9と
で形成される最終段から排出される排気を第1段羽根器
とケーシング四とで形成される第1段に還流せしめる循
jJfIL路となる循m1isが設けられている。そし
て、この循1Ii125には流路を開閉する暖機弁スが
設けられている。
そして、暖機弁スは、第5図に示す論理回路によって、
蒸気タービン5が空転している場合だけ開弁されるよう
く形成されている。
次に本実施例の作用を説明する。
コンバインドサイクル発電グランドの起動時には先ずガ
スタービン3が自励起動する。この際ガスタービン3と
発電機軸19t−介して一軸的に結合されている蒸気タ
ービン5の軸20および羽根が回転させられる。しかし
、排熱回収がイラ6が排ガス13によ〜り各蒸気15.
16を発生するまでKは、同がイラ6の大きな熱容量の
ために時間遅れが生じる。
この時間遅れの間は、蒸気タービン50浸食に有害な水
の流入を防止するために、高圧加減弁4および低圧加減
弁nは全閉とされている。そして、暖機弁チャンネルセ
レクタ四は「自動」とされているから、第5図の論理回
路に示すように開弁信号Iが暖機弁作動機構31に送ら
れるので、暖機弁24は開状態にされている。
この状態において、蒸気タービン5においては、通過流
体がないtまでタービン羽根が空転する。
この空転時に生じるかき回し損失により、第1段羽根器
から最終段別lI21!Kjiる壕でに序々に温度が上
昇して行き、蒸気タービン5内に@度分布が生じる。そ
して、最終段から排出される高温排気が循環室5内およ
び暖機弁24内を通って第1段に循環される。この高排
気の循環によ〕、蒸気タービン50軸方向の温度分布が
均一になるとともにその各段の温度の上昇速度も早くさ
れる。
これにより、蒸気ターCン5の暖機が蒸気の流入に先立
って十分に行なわれることとなる。
その後、最終段から排出される排気温度即ち最終段出口
温度が100〜150℃よシ高くなった場合若しくは、
排熱回収Iイラ6よシ十分な各蒸気15.16が得られ
るようになって全閉状態にあった各加減弁21.22が
開かれると開珍信号冨が暖機弁作動機構31に送られて
(第5図参照)暖機弁Uが閉じられる。なお、蒸気巧、
16が蒸気タービン5内に送給されたIIK暖機弁ut
閉じるのは、流入蒸気が蒸気タービン51?4イ・ダス
して復水・Iへ流入するのt線断するためである。
このようにして、各加減弁21.4が開かれて蒸気ター
ビン5内に蒸気15.16が流入しても、蒸気ターーン
1)の暖機が十分に行なわれているから、ケーシングお
および羽根に生じる熱応力は暖機しない場合よプ著しく
低い。従って、発電グランドの起動完了までに要する時
間が短かくなる。
本実施例による起動状llを第6図によシ説明する。
本実施例による場合、蒸気タービン5tその空転時に暖
機するものであるから、同図C4Iの回転数変化に示す
ように途中に回転数を一定値に保持する必要がない。そ
して、ガスタービン3の定常出力は、コンパインドナイ
クル発電プラントにおいてはグランドの全出力0601
Gとされているので、同図dsO点dlの負荷変化が6
0−に達すると排熱回収がイラ6から十分な蒸気ts、
tsが発生され、各蒸気加減弁21.22が開かられる
。従って、起動開始から点d1に達する盲での1時間(
約顧分)が本実施例による蒸気タービ/の暖機の時間と
なる。
この暖機時間は従来例に比べて極めて短時間である。
蒸気タービン5の暖機O上限温度は100〜150℃と
されるが、その上限温Wl紘最終段羽lN260強度や
、復水器ごの制限温度によって決定される。
尚、、本実施例は第5図に示すように、蒸気タービン5
0回転数4零と1、暖機弁チャンネルセレクタ29ヲ「
テスト」の位置にすると、開弁信号調が発せられて暖機
弁24の開閉試験を行なうことができる。
このように本発明の蒸気タービンは、循環流路および暖
機弁を設けて構成したから、発電fう/トの起動時に蒸
気ターピ/を十分に暖機することができ、蒸気タービン
の熱応力を低下させることができるので、発電グランド
の起動を早期に完了することができ、蒸気タービンの信
頼性を高くすることができ、また構造が簡単で保守管理
が容易であシ、また発電グランド全体の発電効率を高く
することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はコンバインドサイクル発電グランドの系統図、
第2図は蒸気タービンの熱応力特性図、第3図は従来の
蒸気タービンを用いた発電lラン蒸気タービンの実施例
を示し、第4図は縦断側面図、第5図は暖機弁の開閉制
御を行なう論理回路、第6図は第3図同様の線図である
。 3・・・がスタービン、4・・・発電横、5・・・蒸気
タービン、24・・・暖機弁、b・・・循環室(循環流
路)。 出願人代理人  猪  股   清 第1図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 !、 コンバインドサイクル発電プラントのガスタービ
    ンおよび発電機と共通軸によシ連結されている蒸気ター
    Cンであって、排熱回収−イラから送給されて来る高圧
    蒸気と低圧蒸気とによ〉回転される蒸気ターryKTh
    %/hて、この蒸気タービンの最終段落から排出される
    排気を第1段NKRI&せしめる循lIl流路を設ける
    とともに。 この循環流路tllI1m1g制御する暖機弁を設けた
    こと10黴とする蒸気ターCノ。 2、暖機弁は、コンバインドサイクル発電プラントの起
    動時に蒸気タービyが空転している期間申開弁されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蒸気タービ
    ン。
JP14262581A 1981-09-10 1981-09-10 蒸気タ−ビン Pending JPS5844205A (ja)

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JP14262581A JPS5844205A (ja) 1981-09-10 1981-09-10 蒸気タ−ビン

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JP14262581A JPS5844205A (ja) 1981-09-10 1981-09-10 蒸気タ−ビン

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JPS5844205A true JPS5844205A (ja) 1983-03-15

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ID=15319687

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JP14262581A Pending JPS5844205A (ja) 1981-09-10 1981-09-10 蒸気タ−ビン

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60501025A (ja) * 1983-04-08 1985-07-04 ソ−ラ− タ−ビンズ インコ−ポレ−テツド 蒸気発生器及びそれを用いた複合サイクル式発電プラント

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60501025A (ja) * 1983-04-08 1985-07-04 ソ−ラ− タ−ビンズ インコ−ポレ−テツド 蒸気発生器及びそれを用いた複合サイクル式発電プラント
JPH0474601B2 (ja) * 1983-04-08 1992-11-26

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