JPS5910712A - タ−ビンバイパス装置 - 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】 本発明は蒸気タービン起動として中圧タルビン起動を行
なう蒸気タービンに採用するに好適な蒸気タービンのタ
ービンバイパス装置に関する。

蒸気タービンの起動法には高中圧起動と中圧起動とがあ
る。高中圧起動は高圧タービンとボイラにて再熱された
蒸気を使用する中圧及び低圧タービンにり１ぼ同時に通
気する起動法で従来より採用されているものである。

これに対し中圧起動とは上記中圧及び低圧タービンの通
気が高圧タービンの通気より先行するもので、起動停止
が頻繁に行なわれる蒸気タービンの起動時間短縮の為に
用−られる最新の起動法である。中圧起動プラントにお
ｈては、ボイラ最終力ロ熱器出口配ａ及びボイラ再熱器
出口配管に設置されたバイパス管により蒸気タービンへ
の流ｔをコントロールする一端’ｋｌｆつている。中圧
起動は起動時ボイラ再熱器に通気する為、ボイラ再熱器
の過熱防止が出来て、光重プラントの起動時間が短縮さ
れるが、起動時、中低圧タービンに通気してｂる１４、
高圧タービンは４１図に示すベンチレータ弁８より復水
器９に接続されＸ全状態にて中低圧タービンと同一回転
数の状態にある。ここで〃口減弁１０を開は高圧タービ
ン２に通気する場合、低温再熱器６のチェック弁１１（
逆止却）は、高圧タービン排気圧力がチェック弁接の筒
圧タービンバイパス菅圧力以上ＶＣ１ｘらないと開かな
いので、加減弁１０開後、チェック升１１開までの間、
高圧タービンは高圧の状態下にあり、風損（Ｉｌ−発生
し温度上昇する危険があった。

従来この副圧タービン過熱の間４に対してはベンチレー
タライン７の配管弁類径を大きくすることにより、高圧
タービンの排気圧力上昇を迎えてきた、従って従来方法
では次の欠点があった。

畠圧タービンの内部圧力を低下させる為にＱま上記ベン
チレータ弁８の大容量化が必要であるが、大容量化に伴
い経済性で劣ること及びタービントリップや緊急の負荷
降下時にはベンチレータ弁８から復水器９に流入する蒸
気流量が増加する為、コンデンサの熱負荷が増大し、コ
ンデンサｌｅｔの大型化あるいはＸ空、変の低下等の間
頑が生じる可能性があった。

本発明の目的は、中圧起動時に高圧タービンの風損によ
る温度上昇を低減せしめ信頼性の高い蒸気タービンを得
ると共に、短時間で起動が可能なタービンバイパス装置
を提出するにある。

本発明は上記した目的を達成するために、中圧油動にお
ける高圧タービン排気部ＶＣ接続する配・Ｕの高圧ター
ビンに最も近い弁までのｄ槓を大きくすることにより、
力ｌ］減弁開時の高圧よ一ビン内圧上昇を抑え、高圧タ
ービン排気部の温度上拝金防止するようにしたタービン
バイパス装置である。

以下本発明の一実施例を添付図面に１って説明する。第
３図は本発明の一実施例を採用しｆｃ蒸気、タービンの
系統図である。

ボイラ１と高圧タービン２０間にあるチェック弁１１と
チェック弁バイパス却１２とは、中圧タービン１３起動
時のタービン昇速時あるｂは無負荷近傍では高圧タービ
ン２が真空状ｌ甜で回転している為高圧タービンバイパ
スライン３の高圧力により、高圧タービン２へ蒸気が逆
流しない役割を任っている。

本発明はこのチェック弁１１とチェック弁バイパス弁１
２との位置を高圧タービンの内容４０３ｍ以上のｄ績を
有する位（αまで高圧タービン２からＰｉｌしその最大
位置としてはボイラ丙熱器５人口へ設置するものである
。

本来流向によると中圧起動の高圧タービン加減弁１０開
時、高圧タービン２に接続する配管の４積が大きい為、
高圧タービン拮°気部１４の内部圧力上昇は従来レリに
比べ遅くなるため、ＡＬＥタービン排気排気温度上昇は
、本発明の結実視床として第４図に示すごとく、従来量
の第２図に比べ大巾に減少する。この原理を以下第５図
、嬉６図及び第７図によって説明する。

第５図は高圧タービンカ旧威弁１０の一時、ＪＪＰ気部
圧力が外因により拘束されない場合の圧力上昇を横軸を
時間として加減弁開速度が一定な場合にはほぼ時間に比
列して増力口することを示す図である。第６図は高圧タ
ービン排気部の圧力上昇を、高圧タービンの排気部容積
との関係により異なること金示す図である。

これらの関係は次式により示される。

Ｐ＝ＫＩ　（ｔ　−に２　（ｅ−Ｋ’−口）・・・・・
・・・・（１）Ｋ、侃Ｇ　　　　　　　　　　　　　・
・・・・・・・・（２）Ｋ！”ＶＯ・・・・・・・・・
（３） ここに ｔ＝待時 間：高圧タービン排気圧力 Ｇ：加減弁開速度 ■。＝高圧タービン排気部容積 ！＋１１式及び第（２）式より第５図の関係がわかり第
（１）式及び第（３）式より第６図の関係が導かれる。

第６図では高圧タービン排気部及びその接続ａの餐積が
小さい場合には、高圧タービン排気部の圧力上昇は短時
間となるが、逆に容積が大きい場合は圧力上昇は長時間
となる。

第７図は第５図と第６図を組合イクせた列である。

一般に蒸気タービンは各段落にて設計圧力比を有してい
るが、高圧タービン排気の圧力が上昇し設計圧力比を越
えた排出になると、仕事をせず風損が発生し、段落温度
が上昇する。風損は比重量の関数であることから、圧力
を下げ比重量を低下させることが風損の発生、即ち段落
の温度上昇を防止するのに最適な方法である。第７図に
おいて排圧上昇を防止するためには、第６図に示す圧力
応答曲線が下に凸（トラ）であることから、高圧タービ
ン排気圧力Ｐ、が、低温再熱管チェック却後圧力Ｐｏに
達するまでに、第５図で示した設計圧力比基準の高圧排
気圧力Ｐ、　ｖｃ達するだけの加減弁飲込流量か必要で
ある。本発明は高圧タービンバイパス弁の応答速度が全
開まで通常１０〜１５秒必要とへ系統の追従性の必要か
らカロ減弁開速度の高速化に限界があるために、高圧タ
ービンの排気容積を高圧タービン内容積の３＠以上に増
加し、加減弁開時の高圧タービン排気部の圧力応答時１
…全長くせしめ、高圧上外を防止し、風損の発生を避け
、高圧タービン排気部の温度上−ｙｌ、を押えるように
したものである。

＠８図、第９図、Ｉｉｇｔｏ図に本発明の変型ｌ＋ｌｌ
を示す。第８図はベンチレーター７１′−８の設置位置
をコンデンサ直前とし、高圧タービン排気部の容、漬を
高圧タービン内存撰の３培以上に大きくしたものである
。ベンチレータライン７の配を面ｄｅ大きくすると、中
圧起動待高圧タービン真空運転時のＡ突変もよくなり風
損が発生しないこと及び本発明記述の加減弁開時にも高
圧排気圧力上昇時間が長くなり風損発生防止出来ること
から大いに効果がある。

第９図は、チェック９ｐＨとベンチレータ弁８の位置は
従来通り高圧タービン１１１０にあるが、上記各弁まで
の配管径を大きくして、高圧タービン排気部としての容
積を高圧タービン内容積の３＠以上に大きくしたもので
ある。

第１０図は、第６図の配・Ｕ径を大きくするに代わシ大
高圧タービン内容積と同等以上の容積タンク金ベンチレ
ータライン上でベンチレータｆＰｇｆＪに設置ｄシたも
のである。この容積タンクは市川タービン排気端から、
低温再熱管のチェック升の＋ｌｌに設置しても同様であ
る。

本発明の効果は、中圧起動時の／ＪＩ］滅ｆＰ開時の風
損による温度上昇をおさえ、タービン全損１易する危険
を無くし信顧性を大巾に同上することが出来る。即ち制
圧タービン排気圧力上昇全改善することによりロータ熱
応力が大きくなるのを防止し寿命（ｓ費４に少なく出来
ると共に、従来の装置でロータ寿命消費の関点より要し
ていた起動時間を大巾に（威少出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示す図であり、第１図は従
来のタービンバイパス装置、第２図は高圧排気部の温度
特性図で、第３図〜第１０図は本発明の説明図であり、
第３図は本発明の一実施汐０でチェック卯位置低温再熱
菅容量で高圧タービン内容積の３培以上となる位置に設
置した系統図、第４図は本発明のタービンバイパス装置
吏用時の高圧タービン排気部感度％性を示す図、第５図
〜第７図はそれぞれ本発明期用時に高圧タービン排気温
度上昇防止全説明するための高圧タービン排気圧力特性
線図、第８図〜第１０図は本発明の変型汐りを示す図で
あり、第８〆１はベンチレータ弁の位置全高圧タービン
出口からベンチレータ弁人口までの容積が高圧タービン
内容積の３（１！ｆ以上を有するようコンデンサ入口に
接続した系統図、第９図は低温内熱ぼ及びベンチレータ
配・ばにおいて、高圧タービン排気よりチェック弁及び
ベンチレータ弁までの配管径を高圧タービン排気から６
弁までの容積が高圧タービン内容績の３培以上となるよ
う上記６弁の下流側より大きくした系統図であり、第１
０図は容積タンクを設置した系統図である。 １・・・ボイラ、２・・・高圧タービン、３・・・高圧
バイパスライン、４・・・低圧バイパスライン、５・・
・Ｉ４熱器、６・・・低温再熱管、７・・・ベンチレー
タライン、８・・・ベンチレータ弁、９・・・復小器、
１１・・・チェック弁、１２・・・チェック弁バイパス
升、１３・・・中圧タービ第１図 第２図 時間Ｌ ＄３図 ２ 第４図 呼問 茅５０ ＄６図 時間１ Ｉｆｆ間り 茅８図 ／Ｚ 第ｑ肥

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高圧タービンよりも先に中圧タービンに通気する起
   動ヲ行う発車プラントのタービンバイパス装置において
   、高圧タービン排気端に接続する配管の高圧タービン排
   気部に近い弁までの容積を高圧タービン内容積の３培以
   上に大きく形成して、高圧タービン通気時に高圧タービ
   ンの圧力上昇を調整したことを特徴とするタービンバイ
   パス装置。 ２、前記高圧タービン排気端に接続する配′Ｕの高圧タ
   ービン排気部に近い弁までの容積を大きくする手段とし
   て、低温再熱管チェック弁及び同バイパス弁を低温再熱
   管容量で高圧タービン内容積の３培以上となる位置に設
   置することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のタ
   ービンバイパス装置。 ３、前記高圧タービン排気端に接続する配管の高圧ター
   ビン排気部に近い弁までの容積として、高圧タービンと
   復水器とを接続するベンチレータ配管のベンチレータ弁
   ヲ、刷圧タービン出口からベンチレータ弁人口までの容
   積が旨圧タービン内容積の３培以上を有するようコンデ
   ンサ人口に設置することを％よとした特許請求の範囲第
   １項。Ｃ械のタービンバイパス装置。 ４、前記容積を大きくする手段として、低温再熱管のう
   ち高圧タービン排気端からチェック弁及びチェック弁バ
   イパス弁までの配・ａのみを高圧タービン出口からチェ
   ック弁人口までの容積が高圧タービン内容積の３陪以上
   の容積となる大口径ガとすること、あるいはベンチレー
   タ配′Ｕにおいて、高圧タービン排気端からベンチレー
   タ弁までの配管のみを高圧タービン内容積の３倍以上の
   容積とする大口径ａとして、各弁の上流側が下流側より
   配管径にて大きくしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のタービンバイパス装置。 ５、前記容積を大きくする手段として、低温再熱管のチ
   ェック弁及びチェック弁バイパス升より高圧タービン側
   にＡ圧タービン内容積と同等以上の容積タンクを設置す
   ること、あるいはベンチレー夕配管のベンチレータ斤よ
   シ高圧タービン側に高圧タービン内容積と同等以上の容
   積タンク全設置することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のタービンバイパス装置６