JPS6017203A - 蒸気タ−ビンの空転防止方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は蒸気タービンに係υ、特に、高圧側グランドパ
ツキン部のシール蒸気流′入に依るロータ空転現象を防
止するため、シール蒸気流量調整のだめの蒸気調整弁、
又は、オリフィス、蒸気切換弁等を１１ｍえた蒸気ター
ビンの空転防止方法に関する。

〔発明の背景〕

従来の蒸気タービンの給水ポンプタービンのグランドシ
ール蒸気系統は主タービンのグランドシール系統と同系
統で接続されており、タービン起動、停止時にはタービ
ンケーシング内が真空となり、シール蒸気圧と真空との
圧力差に依って、シール蒸気はグランド蒸気人口弁を経
て、高圧側及び低圧側グランドパツキンへ流入する。タ
ービンが運転状態に入いると、タービン段落部側より逆
方向にリーク蒸気が流出し、低圧側グランドパツキンへ
シール蒸気の１部として供給される。空転現象の原因は
高圧側グランドパツキン部からタービンケーシング内へ
のシール蒸気流入に依る蒸気力であり、従来の空転防止
手段としては下記がある。先ず、高圧側グランドパツキ
ンの途中からシール蒸気を復水器へ排出するラインを追
設し、オリフィスに依る常時排出、又は、蒸気切換弁に
依り、タービン起動、停止時のみ排出するなどの方策を
採っている。一般に、空転現象は現地運転段階になって
から判明することが多く、この段階では既に配管スペー
ス上から制約され、新たなラインの追設−難しい。又、
近年のように完全自動化を要求されるプラントでは、給
水ポンプタービンの単体隔離が要求され、蒸気切換弁の
電動弁化に依るシステム上、設置スペース上の問題、及
び経済的にも原価高となるなどの欠点がある。又、他の
対策として高圧側グランドパツキン部のラビリンス効果
を高めるだめ、パツキンリング数を増加させることも考
えられるが、タービンスパン上の制約もあり、非常に難
しい。予めパツキンリング数を増加させることも考えら
れるが、タービンスパンを増大させることになり、経済
性、運転性の面から見ても不利である。空転現象は近年
の省力化に依る完全自動化に支障を来たすこと（なり、
特に、ミドル火力プラントのように毎日起動停止、週末
起動停止回数が多い場合には、正常なターニング運転に
スムーズに入れず、運転の信頼性が損なわれる。

第１図は従来の蒸気タービンの内、給水ポンプターヒン
のタービン起動時、又は、真空保持タービン停止降速時
に於けるグランドシール蒸気系統を示す。給水ポンプタ
ービンｌのロータ２の前部には、高圧側グランドパツキ
ン３、低圧側排気端部には低圧側グランドパツキン４を
もち、これらパツキンに依って軸封構造全形成している
。タービン起動、停止時には、主タービングランド蒸気
調整器５よりのシール蒸気が、グランド蒸気人口弁６を
経て、高圧側グランドパツキン３、低圧側グランドパツ
キン４に流れ、ケーシング７内へ流入する。この時ケー
シング７内は、排気弁８を介して主タービン復水器９と
連絡されて居り、真空に保持される。シール蒸気流量は
シール蒸気圧（約Ｑ、３ａｔｇ）とケーシング内真空度
（約７００〜７６０ｗＨｇ　）との圧力差に比例して決
ま不。

高圧側グランドパツキン３は、負荷運転時には段落部側
よりパツキンリーク蒸気が流出し、低圧側グランドパツ
キン４部へのシール蒸気の１部として流入するが、低圧
側グランドパツキン４部へのシール蒸気は、常時、供給
される。

ロータ２の空転、昇速現象は、高圧側グランドパツキン
３からのシール蒸気がケーシング７内へ流入し、その蒸
気力に依るものであるが、この現象は真空度の高くなる
時期に見られる場合がある。

これは、排気弁８の閉操作に依って、ケーシング７内の
真空度を低下させることに飲り、空転回転数が低下する
ことにより確認出来る。このことから、ケーシング７内
へのシール蒸気流量ヲ減らすことが重要となり、従来の
空転防止方法としては、第１図に示すように高圧側グラ
ンド部パツキン３０ケーシング７人口側にパツキンリー
ク蒸気ラインｌＯを設け、シール蒸気の多くを復水器９
へ直接排出させている。このラインｌＯの途中には、電
動弁に依る蒸気切換弁１１ｔ−設け、起動、停止時のみ
復水器９へ排出する方法や、ラインｌＯの途中にオリフ
ィス１５を設け、常時、復水器９へ排出するなどの方法
がある。

近年のように省力化が進み、完全自動化プラントが増加
傾向にあるが、この場合、空転、昇速等の現象は絶対に
回避しなければならない。これは空転のため、正常なタ
ーニング運転に入れず、定められた次のステップに移行
出来ないシステムとなって居り、又、フリント起動より
主タービン必要負荷運転時までの起動時間との関連もあ
り、大きな問題となるからである。機器単体及びプラン
トの信頼性、安全性確保の面からも空転防止は不可決で
ある。゛ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、タービン起動時及び真空保持停止降速
時等に於ける高圧側グランドパツキン部からのシール蒸
気流入に依る蒸気力に依って起こるロータの空転、昇速
を防止し、運転の安全性、機器の信頼性を確保し、安価
で確実な空転防止方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、高圧側グランドパツキン近傍のシール
蒸気ライン途中に、シール蒸気量を減少させるための蒸
気調整弁、又はオリフィス、逆止弁等を設けることにあ
る。

第２図は本発明による一実施例を示す。第３図、第４図
は第２図の発明例の一部変形例を示しだものである。従
来の空転防止のだめのパツキンリーク蒸気ラインＪＯの
現表運転段階に於ける追設は、配管スペース確保が難し
く、作業性、経済性の面からも不利である。第２図では
、作業性、経済性を考慮し、高圧側グランドパツキン３
近傍のシール蒸気ラインの途中に蒸気調整弁１３を設置
したものである。これは手動弁であり、空転、昇速等の
回転数に応じてゾール蒸気流量を調整減少させることを
可能とし、調整后は弁開度をロック出来る装置付きとし
たものである。又、蒸気調整弁１３のシール蒸気出口側
には圧力指示計１４用検出配管を設け、シール蒸気圧の
減圧后を測定出来る様にした。蒸気ｉ１整弁１３につい
ては、グランド蒸気復水器設定圧力値（０，０２ａｔｇ
）以上の範囲で、圧力調整可能であり、蒸気シールとし
ての機能を果す。負荷運転に入っても、パツキンリーク
蒸気圧は若干上昇するが、シール蒸気圧と比べ、大きな
差は無く、特に、支障無い。蒸気調整弁１３の弁開度を
一度設定ロツクすることにより、完全自動化運転に対応
出来る・ 第３図は第２図の発明例の“Ａ”部に於ける蒸気調整弁
１３の代わりに、オリフィス１５、及び逆止弁１６を分
岐させて設置した例を示す。オリフィス１５に依って起
動、停止時のシール蒸気流量を調整減少させるものであ
り、一方の逆止弁１６は負荷運転時のパツキンリーク蒸
気圧の上昇を防止するため、オリフィス１５、逆止弁１
１−通して双方よりシール蒸気ラインへ流れるようにし
だものであり、第２図の発明例に対し、更に、信頼性の
向上を図ったものでおる。第４図の発明実施例は、第２
図の発明実施例に於ける高圧側グランドパツキン３への
シール蒸気ライン途中に設置した蒸気調整弁１３が手動
弁であるのに対し、自動化した蒸気調整弁としたもので
ある。給水ポンプタービン１のタービン前部に予め設置
されたロータ回転数検出器１７と、蒸気調整弁２０とを
電気的に連絡し、起動、停止時の低速回転数を検出し、
信号変換器１８を経て予め設定記憶させておいた制御器
１９のターニング運転可能回転数とを比較し、ターニン
グ離脱回転数までロータ２の回転数が昇速した場合には
、制御器１９からの制御信号に基づき、蒸気調整弁２０
を操作し、弁開度を絞ることに依って、自動的にシール
蒸気流量を減少させ、空転を防ぐシステムとしたもので
ある。蒸気調整弁２０への制御信号はタービン起動、停
止時のみ作動するものであり、負荷運転時には蒸気調整
弁２０は全開となる様にしたものである。

このことより、完全自動化プラントに於いて十分対応出
来るものであシ、運転の信頼性を大＋１３に向上させ、
空転現象を未然に防止出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、タービン起動時及び真空停止時速時に
於ける空転、昇速現象を防止することが出来、確実にタ
ーニング装置に依る運転に入ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給水ポンプタービンの起動、停正時に於
けるグランドシール蒸気系統図、第２図は本発明の一実
施例のグランドシール系統図、第３図は本発明の他の実
施例のグランドシール系統図、第４図は本発明のさらに
他の実施例の系統図である。 １３・・・蒸気調整弁（手動弁）、１５・・・オリフィ
ス、１６・・・逆止弁、１７・・・ロータ回転数検出器
、１８・・・信号変換器、１９・・・制御器、２０・・
・蒸気調整弁（自動弁）。 代理人　弁理士　高橋明夫 第１図 第２ｍ 第＝３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気タービンの起動時、及び、真望保持停止降速時
   に、高圧側グランドパツキン部からタービンケーシング
   内へのシール蒸気流入に依るロータ空転現象を防止する
   ため、高圧側グランドパツキン部へのシール蒸気供給ラ
   インの途中に蒸気調整弁を設置し、この蒸気調整弁に依
   り、シール蒸気流量ヲ澗整減少させることを特徴とする
   蒸気タービンの空転防止方法。 ２、特許請求の範囲第１項に於いて、前記高圧側グラン
   ドパツキン部へのシール蒸気供給ラインの途中にオリフ
   ィス、逆止弁等を併用する分岐ラインを設け、起動、９
   止時には前記オリフィスでシール蒸気＠を調整減少させ
   、負荷運転時には前記高圧側グランドパツキン部よりの
   シールラインリーク蒸気を前記オリフィス及び前記逆止
   弁を経て流出させ、リーク蒸気ラインの圧力上昇を規定
   値以下に抑えることを特徴とする蒸気タービンの空転防
   止方法。 ３、特許請求の範囲第１項に於いて、前記高圧側グラン
   ドパツキン部へのシール蒸気流入ラインの途中に設けた
   前記蒸気調整弁を手動で弁開度を調整層固定出来るよう
   にしたことを特徴とする蒸気タービンの空転防止方法。 ４、特許請求の範囲第１項に於いて、前記高圧側グラン
   ドパツキン部への前記シール蒸気供給ラインの途中に設
   けた前記蒸気調整弁は、ロータ回転数検出器、信号変換
   器及び弁開度を制御する機能を備えた制御器とを電気的
   に連絡し、これらを経て前記蒸気調整弁の開朋を操作し
   、シール蒸気流騎ヲ完全自動化に依り調整減少させるこ
   とを特徴とする蒸気タービンの空転防止方法。