JPS5985403A - タ−ビンバイパス弁暖機装置 - Google Patents

タ−ビンバイパス弁暖機装置

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JPS5985403A
JPS5985403A JP19561582A JP19561582A JPS5985403A JP S5985403 A JPS5985403 A JP S5985403A JP 19561582 A JP19561582 A JP 19561582A JP 19561582 A JP19561582 A JP 19561582A JP S5985403 A JPS5985403 A JP S5985403A
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JP
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steam
temperature
valve
temperature difference
turbine bypass
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Hiroyuki Asano
浅野 裕幸
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Toshiba Corp
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    • 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)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、蒸気タービンプラントにおけるタービンバイ
パス弁暖機装置1tK関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、蒸気タービンプラントにおいては、タービン起
動時における蒸気発生器の安定性と過熱防止を確保する
ため、蒸気発生器ではタービン起動時でも必要最低限の
蒸気を発生させておき、タービン起動に必要以外の蒸気
をバイバヌさせて復水器に回収させ、或はタービンの緊
急停止時に蒸気発生器で発生した蒸気をバイバヌさせて
復水器に送給する等のために、タービンバイパスitt
設けることが行なわれている。
すなわち、第1図は上記タービンバイパス装置を設けた
タービンプラントの系統図であって、原子炉の如き蒸気
発生器1で発生した蒸気は、主蒸気隔離弁2、主蒸気止
め弁3、および蒸気加減弁4を経て高圧タービン5に供
給される。上記高圧タービン5に供給されそこで仕事を
行なった蒸気は、湿分分離器6で湿分を除去された後、
インターセプト弁7を経て低圧タービン8に請人して仕
事を行ない、発電機9f、HA動し、その後復水器lO
で凝縮ユ水ぜしめられる。そしてこの復水は復水ポンプ
11によって抽出され、図示しない給水加熱器等を経て
再び蒸気発生器1に還流される。
一方、主蒸気止め弁3の上流側には、タービンバイパス
弁12ヲ刊するタービンバイパス導管13の−iが接続
されており、そのタービンバイパス導管13の曲端が減
圧装置ff14および減温装[15を介して復水器lO
に連接されている。
しかして、例えば電力系統の事故等によって負荷しゃ断
が行なわれると、蒸気加減弁4が閉じられるとともに、
タービンバイパス弁12が開らがれ、蒸気発生器1から
送給された蒸気はタービンをパイパヌしタービンバイパ
ス導管13ヲ経て復水器i。
に流入され、原子炉ヌクラム等の非常停止1/lで発展
することが防止される。
このように、発電機9が負荷しゃ断したような場合、蒸
気加減弁4を急閉させるとともに、定格蒸気流轍全処理
するバイパス弁12を急開させ、これによって蒸気発生
器1での発生蒸気をしゃ断することなく復水器10に吸
収させるので、蒸気発生器1の圧力上列等を回透し、蒸
気発生器全停止させることなく、所内単独運転に移行さ
せることができる。したがって、所内単独運転状輻で系
統事故の復旧を待ち、復旧接直ちに再併入てタービン駆
動全開始することができる。
〔背景技術の問題点〕
第2図は上記タービンバイパス装置に使用されるタービ
ンバイパス弁12の縦断面図であって、弁ケーシング2
0は上流側蒸気室21および下流側蒸気室22に区割さ
れており、上記上流側蒸気室21が連結管部21 a 
?介して主蒸気管側のタービンバイパス導管に接続され
、下流側蒸気室22は連結管部22aを介して復水器側
のタービンバイパス導管に接続されている。
また、上記上流側蒸気室21と下流側蒸気室22との連
通口部には弁座23が設けられており、その弁座23に
、上流側蒸気室21内に配設嘔れた弁体24が着座し、
その連通口をしゃ断し得るようにしである。上記弁体2
4に装着された弁杆25は、下流側蒸気室22を貫通し
、弁棒ガイド26に案内されて軸線方向に摺動b」能と
され、弁ケーシング20外に設けられた弁躯励装置(図
示せず)に連結されている。
なお、図中符号27は弁士資である。
ところで、このようなバイパス弁12においては、弁が
全閉している場合には、上流1011蒸気室21は高温
高圧の蒸気で満たされており、一方下流側蒸気室22は
復水器lOに連通しているため、復水器lOの真空度に
応じたかなり低温の飽和蒸気で満たされている。
したがって、この場合上流側蒸気室21の室壁は高温蒸
気と接しているため高い温度レベルとなり、下流側蒸気
室220室壁および連結管部22aは、かなp低温の飽
和蒸気と接しており、また保温されているとはいえ周囲
はプラント室内空気温度であること、および高温側蒸気
室21の室壁からの熱伝導による影響はかなり少なくな
っていることから、温度レベルはプラント室内空気温度
より数十度高い程度の状態にある。また、弁座23が設
けられている連通口部は、上流側蒸気室21からの熱伝
導の影響によって上記両者の中間の温度レベルにある。
ところが、このような温度分布による熱応力は、定常時
にはメタル内外面温度差が低いためにかカリ低いが、数
百ミリ秒でバイパス弁12の弁体24が弁座23から急
速に離れて急開すると、主蒸気管側からの高温蒸気が短
時間のうちに下流側蒸気室22に流入し、復水器側に流
れていくため、瞬時のうちに、連通口部、下流側蒸気室
22および連通管部22aが高温蒸気と接し、熱衝撃が
加えられ、当該部にクラックが生じる可能性がある。
さらに、タービンバイパス弁の信頼性を確認するために
1毎週実施されている開閉テストにおいても、弁開時間
が数秒と長いとはいえ、前述と同様に熱応力によってタ
ービンバイパス弁の強度寿命が高い割合で消費されてし
まう等の問題点がある。
〔発明の目的〕
本発明はこのような点に銖み、タービンバイパス弁急開
時に弁ケーシング等に加わる熱衝撃を大幅に緩和し、ま
たバイパス弁開閉テスト時の高い発生熱応力による強度
寿命の低下を低減させるようにしたタービンバイパス弁
駁後装置を得ることを目的とする。
〔発明のi要〕
本発明は、タービンバイパス弁の上流側蒸気室の蒸気温
度と下流側蒸気室メタル温度との温度差を検出する温度
差検出装置と、上記下流側蒸気室に暖機蒸気を供給する
暖機蒸気供給管と、その暖機蒸気供給管に設けられ、前
記温度差検出装置からの温度差信号によって開閉調節さ
れる調節弁とを設けたことを特徴とするものであり、さ
らにタービンバイパス弁テスト時における上記タービン
バイパス弁の開度変化を上記検出装置からの温度差信号
によって変更する弁テスト制御装置とを設けたことを特
徴とするものであって、上流側蒸気室内蒸気温度と下流
側蒸気室メタル温度との温度差に応じて下流側蒸気室に
V!機蒸気を供給し、タービンバイパス弁急開時におけ
る弁ケーシング等の熱衝!@を緩和するとともに、一方
弁テスト時においてもタービンバイパス弁に高い熱応力
が加わることを防止するようにしたものである。
実施例 以下、第3図乃至第5図を参照して本発明の一実施例忙
ついて説明する。なお、第3図中第2図と同一部分には
同一符号を付し詳細な説明は省略する。
第3図において、弁ケーシング20には、上流側蒸気室
21内の蒸気温度を検出する第1の温度検出器30およ
び下流側蒸気室22のメタル温度を検出する第2の温度
検出器31がそれぞれ設けられている。
上記両温度検出器30および31で検出された温度信号
は、それぞれ温度差検出装置32に加えられ、そこで互
いに比較され温度差信号が出力される。
一方、下流側蒸気室22には、例えば蒸気加減弁4の弁
棒漏えい蒸気管と連結された暖機蒸気供給管33が接続
開口せしめられており、その暖機蒸気供給管33には調
節弁34が設けられている。ところで、上記調節弁34
はバイパス弁暖機制御装置35によってその開度制御が
行なわれるようにしてあり、そのバイパス弁暖機制御装
置1t35には、前記温度差検出装置32からの温度差
信号が加えられ、その温度差信号に対応して調節弁制御
信号が前記調節弁34に加えられる。
第4図はその作動説明図であって、上流側蒸気室21の
蒸気温度khs下流側蒸気室22のメタル温度’(HO
とする。いま、下流側蒸気室22のメタル温度が成る温
度B以下であp1上記上流側蒸気室21の蒸気温度Aと
下流側蒸気室22のメタル温度Oとの温度差が偏度Aと
Bとの差T、以下であると、前記温度差検出装置32か
ら出力される温度差信号が大であるため、前記バイパス
弁暖機制御装@35によって調節弁34が開とな9、V
機蒸気供給管33を経て暖機蒸気が下流側蒸気室22に
供給され、下流側蒸気室22のメタル温度Oが上昇する
。そこで、上記メタル温度が温度Bより高い温度りとな
り、上流側蒸気室21の蒸気温度Aとの差がT!となる
と、バイパス弁暖機制御装置35がiJS節弁閉弁閉信
号生し、Fi14節弁34は閉じられる。したがって、
下流側蒸気室メタル温度Oはその後或程度上昇した後次
第に低下し、温度Bになり前記温度走がT。
となると、再び調節弁34が開となり、下流側蒸気室メ
タル温度Cが上昇せしめられる。すなわち、前記温度差
がT1以上になると調節弁34が開らかれ、T倉になる
と閉じるように制御される。
このように、プラントの通常運転時においては、下流側
蒸気室22のメタル温度に対応して、弁座23の下流側
に暖機蒸気が送入され、弁ケーシング20の下流側蒸気
室220室壁等の温度レベルが一定以上に維持され、弁
急開時における弁座下流側の熱衝撃が緩和される。
f!だ、タービンバイパス弁制御装置(図示せず)に社
、タービンバイパス弁12の開閉テストを行なう場合に
作動してタービンバイパス弁12の開閉制御を行なう弁
テスト制御装置36が設けられている(第3図)。この
弁テスト制御装置36にはタービンバイパス弁の開閉テ
スト時にテスト要求信号aが加えられるとともに、前記
温度差検出装置1t32から温度差信号も加えられてい
る。
すなわち、暖機蒸気として蒸気加減弁の弁棒漏えい蒸気
全使用している場合、蒸気温度の低減も考えられるため
、自ずと低温蒸気室メタル温度の最上昇値にも限界があ
る。したがって、前記弁テスト制御装置36は、温度差
検出装置32がらの温度差信号の大小によって、第5図
の如くタービンバイパス弁12の開閉テスト時における
弁開度率を変更するようにしである。
第5図は、弁テスト制御装置36がら出力される弁開度
信号の変化線図であって、上流側蒸気室の蒸気温度と下
流側蒸気室のメタル温度との温度差が前記13以上の場
合には、タービンバイパス弁12の開度変化が線Mのよ
うになるような信号が出される。すなわち、タービンバ
イパス弁の弁開後微少開度工で一定時間その開度を保持
してその間暖機蒸気を流した後、タービンバイパス弁を
全開する。一方、上記温度差がT、以下の場合には、1
%lLのように、タービンバイパス弁を微少開度で一旦
保持することなく、全開させる。
したがって、バイバヌ弁テスト時においても、上流側蒸
気室の蒸気温度と下流側蒸気室のメタル湿度の温度差が
大きい場合には、タービンバイパス弁の微少開度で暖機
された後、全開されるので、弁テスト時における熱応力
も低い値になり、弁テストによる弁ケーシング等の強度
寿命消費も低減される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、通常運転時にタ
ービンバイパス弁の弁座下婚側の温度レベルが暖機蒸気
によって高められるので、タービンバイパス弁急開時の
高温蒸気によって、弁ケーシング等の熱衝撃作用が減少
せしめられ、弁ケーシングのクラック発生等を防止する
ことができる。
また、弁テクト時においても、タービンバイパス弁の上
流側および下流側の温度差が成る値以上の場合には、暖
機蒸気を流した後全開され、熱応力の発生が低下せしめ
られ、弁テスト時における強度寿命消費を低減させ、信
頼性を高めることができる等の効果會奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はタービンバイパス装置を有するタービンプラン
トの概略系統図、第2図はタービンバイパス弁の縦断面
図、第3図は本発明のタービンバイパス弁暖機装置の系
統図、第4図はその作動説明図、第5図は弁テスト制−
御装置のバイバヌ弁開度信号変化線図である。 12・・・タービンバイパス弁、20・・・弁ケーシン
グ、21・・・上流1111蒸気室、22・・・下流側
蒸気室、23・・・弁座、24・・・弁体、30・・・
第1の温度検出器、31・・・第2の温度検出器、32
・・・温度差検出装置、33・・・暖機蒸気供給管、3
4・・・調節弁、36・・・弁テスト制御装置。 出願人代理人  猪 股   清 躬11m 躬211 83回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、タービンバイパス弁の上流側蒸気室の蒸気温度と下
    流it++蒸気室蒸気室メモ色温度度差を検出する温度
    差検出装置と、上記下流側蒸気室に暖機蒸気を供給する
    暖機蒸気供給管と、その暖機蒸気管に設けられ、前記温
    度差検出装置からの温度差信号によって開閉調節される
    jot4節弁とを設けたことを特徴とする、タービンバ
    イパス弁暖機装置。 2、暖機蒸気は蒸気加減弁弁棒漏えい蒸気であることを
    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
    ス弁暖機装置。− 3、タービンバイパス弁の上流側蒸気室の蒸気温度と下
    流側蒸気室メタル温度との温度差を検出する温度差検出
    装置と、上記温度差検出装置からの温度差信号によって
    、弁テスト時におけるタービンバイパス弁の開度変化を
    変更せしめる弁テヌト制御装置とを設けたことを特徴と
    するタービンバイパス弁暖機装置。 4、温度差信号が所定値以上の場合には、タービンバイ
    パス弁が一定時間微少開度に保持された後全開されるよ
    うに、開度変化が変更されることを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載のタービンバイパス弁暖機装置。
JP19561582A 1982-11-08 1982-11-08 タ−ビンバイパス弁暖機装置 Granted JPS5985403A (ja)

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