JPS61167106A - 蒸気タービン - Google Patents

蒸気タービン

Info

Publication number
JPS61167106A
JPS61167106A JP29601785A JP29601785A JPS61167106A JP S61167106 A JPS61167106 A JP S61167106A JP 29601785 A JP29601785 A JP 29601785A JP 29601785 A JP29601785 A JP 29601785A JP S61167106 A JPS61167106 A JP S61167106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
turbine
cooling
reheat
cooling steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP29601785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6215729B2 (ja
Inventor
Toshiyuki Harada
原田 稔之
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP29601785A priority Critical patent/JPS61167106A/ja
Publication of JPS61167106A publication Critical patent/JPS61167106A/ja
Publication of JPS6215729B2 publication Critical patent/JPS6215729B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F01K7/24Control or safety means specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (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】 〔発明の技術分野〕 この発明は高温蒸気を使用Jる大容量複流再熱蒸気ター
ビンにおいて、再熱タービンのロータと羽根植込部おJ
:びノズルダイセフラム内輪を冷却蒸気によって冷IJ
1’jる蒸気タービンに関する。
〔発明の技術向背■〕
高温高圧の蒸気タービンどしては高圧タービンから抽気
した蒸気を再熱器を通して加熱し、jqられた再熱蒸気
を中圧タービンや低圧タービンに導入する複流再熱蒸気
タービンが多用されている。
近年製作される蒸気タービンは人容吊化に伴って、羽根
の有効長ど1]が大きくなっているので、羽根の遠心力
が増大し、羽根植込部とロータには大きな遠心応力が作
用する。再熱タービンは高圧タービンに比べて蒸気圧力
が低く、羽根ム大径であるため、この作用は特に顕著に
現われる。また、高効率化を図るため、再熱蒸気温度を
上臂さけると、材料のπ[容応力が低1;シ、羽根植込
部、[]−タおよびノズルダイヤフラム内輪は高い応力
状態にざらされることになる。
このため、再熱タービンにおいでは、ぞの高温段落に冷
却熱気を導入して冷IJIすることが行イ1われている
第1図は従来の再熱タービンにお(Jる冷却系統を例示
するもので、高圧タービン1、再熱(中圧)タービン2
、低圧タービン3は発電機4にくし形に連結されている
。簡便のため、第1図には主蒸気系の図示を省略しであ
るが、ボイラがら過熱器を通して高圧タービン1に導入
された高圧然気は、そこで仕事を行なった後、再熱器を
通して加熱され、再熱蒸気どlノて再熱タービン2に導
入される。
そこで仕事を終えた蒸気は低圧蒸気どして低圧タービン
3に導かれ、ぞこで再び仕事を行なった後、配管5を経
て復水器に導入される。
高圧タービン1の後方段落から抽気された蒸気は配管6
、バルブ群7、流B調整用Aリフイス8および導入管9
を通り、冷却蒸気どして再熱タービン2に導入される。
配管6から分岐刀るバイパス管10ど、オリフィス8の
下流から分岐J−る配管11には夫々制御弁12.13
が介装されている。
第2図は再熱タービンの高温段落におりる蒸気の流れを
示すムので、導入管9がら導入された冷却蒸気14は、
高温のロータ15に直接触れて過大な熱応力を発生さ]
LることがないJ、う、混合室16において、再熱蒸気
17の一部17′と混合され、適当温度とされた後、[
]−タ15どノズルダイヤフラム内輪18の間を流れて
それらを冷却し、更に矢nl 9,20.21のように
流れて羽根植込部22を冷却する。この場合、冷ノ」孔
23を流過した冷却蒸気の一部は矢符21の流路を流れ
て主蒸気流路24に合流し、残りは矢符25で示すよう
に、うどリンス26を通して次の段落の冷却蒸気流路へ
送り込まれ、上記ど同様にロータ、   。
ノズルダイヘノフラム内輪お」、び羽根植込部を冷却す
る。
第3図は冷1.!1蒸気の各部圧力が負荷に応じて変化
する様子を示すもので、Polはオリフィス8を流過し
た直後の冷JJ′l蒸気1−1カを、PIlは再熱蒸気
II力を、1つ11は高圧タービン1の冷却蒸気の取出
しII Jif力を示iI。
この図から明らかなように、再熱タービンの混合室16
に流入する冷却蒸気圧力P。1ど再熱蒸気圧力PRどの
差は高負荷域では大ぎく、再熱タービンの冷却は十分に
行なわれるが、低負荷域になるにつれて画然気圧力l]
OL、PRの差は少なくなり、混合室16に流入する蒸
気量に占める再熱蒸気の割合が増加する。また変圧ター
ビンの場合、高圧タービンの冷却蒸気取出し[1のJン
タルピは、高負荷域に比べて低負荷域で増加するので、
混合室16内の温度は負荷の減少に伴って一ト譬する。
第4図は再熱蒸気温度TL11再熱タービンの高温段落
にお【)る羽根植込部の渇度丁。、おにびその許容温度
]−6の負荷ににる変化の様子を示している。
〔背景技術の間24点] 上述のJ、うに、従来の再熱タービンでは、高圧タービ
ンの冷却熱気取出し[1は常に一定段落であるため、オ
リフィス8によって冷却蒸気の流量調整を行なうど、負
荷の減少に伴ってオリフィス前後の圧力差が減少して冷
却蒸気の通過流量が低下し、その結果、冷7J1能力が
弱まって再熱タービン2の高温段落における羽根植込部
22やロータ15の渇痕T。が許容限磨]−7を越える
おぞれがある。
このように、充分な冷却が行なわれない場合には、高温
化、大著量化のため厳しい応力rM境にさらされている
羽根植込部やロータが短期間に劣化し、重大事故を17
1来する危険がある。
〔発明の目的〕
この発明は背景技術にお(プる上述の如き欠点を除去す
べくなされたもので、畠負荷から低負荷までの負荷領域
に亘って、再熱タービンの高温段落におりるロータ、羽
根植込部およびノズルダイヤフラム内輪を適切に冷却す
ることによってそれらの温度を許容限度内に保ら、しか
も出力損失を低減し得る蒸気タービンを提供することを
目的とするものである。
〔発明の1111要] この発明は、−1嘗ホの目的を達成するため、高圧ター
ビンにはη:なった段落に2個の冷却蒸気取出し口を設
け、それらの抽気蒸気流路に大々設置ノだ冷却熱気制御
弁の開度を負荷の大ぎさによって制御し、高11荷領域
では後方段落側の冷7J’l蒸気取出し[1からの抽気
蒸気を冷却蒸気どして再熱タービンに導入し、低負荷領
域では先方段落側の冷7JI蒸気取出し[1からの抽気
蒸気を冷却蒸気と(〕で川熟熱−ビンに導入するように
構成したことを主たる特徴とりるものである。
〔発明の実施例〕
以下、第5図および第6図を参照して、この発明の実施
例どぞの作用を説明する。
なお、第5図では、第1図におけると同一の構成要素に
はそれらと同じ符号を伺し、重複を避りるため、訂細な
説明は省略する。
高圧タービン1には後方段落とそれにりも上方の段落に
2個の冷却蒸気取出し++3oa、、3obが設置−J
られている。低圧側の冷却蒸気取出し口30aどバルブ
I!¥7の」ニ流側を結ぶ配管には冷却蒸気制御弁31
aど逆1に弁32が設けられ、高圧側の冷却蒸気取出し
[+ 30 bどバルブ群7の1−流側を結ぶ配管には
冷却蒸気制御弁31bが設置Jられている、。
一方、発電機4に段間した負荷検出器33には関数発生
器34a、34bが接続され、これらの関数発生器の出
力は夫々冷却蒸気制御弁31a。
31bに導かれ、それらの開度を負荷の変化に応じて制
御する。
第6図は、負荷に応じた冷却蒸気制御弁31a。
31bの開度制御の様子を例示するもので、高負荷領域
では制御弁3.1aによる制御が行なわれ、低負荷領域
では制御弁31bにJこる制御が行なわれる。
即らM点(定格負荷)から1一点までの高負荷領l或で
は関数発生器3.’laの出力に基いて、制御弁=  
7 − 31aの聞爪制御が行なわれ、高圧タービン1の低圧側
蒸気取出し口30aから抽気された冷却蒸気が第2図に
つき説明したと同様に、導入管9を通して混合室16に
導入され、再熱蒸気の一部17′ と混合された後、ロ
ータ15とノズルダイヤフラム内輪18の間を流れてそ
れらを冷却し、更に矢符19’、20.21のj;うに
羽根植込部22の表面ど冷却孔23を流れてそこを冷却
する。
この場合、高負荷領域における冷却蒸気14の圧力P1
1は第3図に示づように再熱蒸気圧力PRJ:りもかな
り高いので、混合室16へ再熱蒸気17′が過度に流入
Jることはなく、適切な冷に1が行なわれる。
負荷が第6図の1一点以下に低下すると、冷却蒸気制御
弁31aを全開(開度100%)にしICとしても、冷
却蒸気14ど再熱蒸気17′の[f力差は小さくなって
いるので、混合室16に【、1多量の再熱蒸気が流入し
、混合室から流出する蒸気温度が1胃りるl、:め、再
熱タービン2の冷IIは不−1分どなる。
そこで、この発明においては、負荷が第6図の1点以下
に低下した場合には、関数発生器34a。
3 /1. bからの信号に基いて冷131蒸気制御弁
31aは全閉し、31bが開く。これによって導入管9
には冷却蒸気取出し口30bから油気された冷却蒸気1
/Iが導入されるが、蒸気取出し口30bは30aより
も1−流段落に設りられでおり、その蒸気圧力pHbは
第3図に示すように蒸気取出し口30aからの蒸気H力
P11よりも高いので、混合室16に流入する再熱蒸気
17′の流量は抑制される。従って、混合室16から流
出する冷却蒸気の温度は適当範囲内の湿度に保たれ、再
熱タービン2の高C晶段落にお(Jるロータ15、ノズ
ルダイヤフラム18および羽根植込部22は最小負荷点
Kに至るまでの間、適正温度に冷に1される。
このように、この発明の蒸気タービンにおいては、高圧
タービンの巽なった段落から抽気された冷却蒸気を負荷
に応じた開度に調整される冷却蒸気制御弁31a、31
bにJζつて流量制御し、再熱タービンの高圧段落に導
入して再熱蒸気と混合した後、冷却流路に流すようにし
たので、可熱タービンの冷却は最小負荷点Kから最大(
定格)負荷点Mに至る全範囲に亘って適切に行なわれる
なお、第3図中の曲線P。C7は、上述のようにして開
閉制御される冷却蒸気制御弁31a。
31bの下流側におl−Jる冷却蒸気の圧力を示し、ま
た、第4図中の曲線TCCVはこの発明を適用した場合
の羽根植込部の温良変化の様子を示す。この図から明ら
かなように、この発明にJ:る場合には、羽根植込部の
温度T。cvは最小負荷点Kから最大負荷点Mに至る全
領域に亘って許容温麻王ヶ以下に保たれる。
〔発明の効宋〕
上述の」:うに、この発明にJ:れば、大容量化や高温
化に、J:つて厳lノい応力環境にさらされる再熱ター
ビンの[1−夕や羽根植込部およびノズルダイヤフラム
内輪は負荷の変動に拘らず適切な温度に冷却されるので
、月利の熱劣化は防止され、長期間に囲り、安定した運
転を継続することができる。
また、充分な冷却蒸気圧力が得られる高負荷領域では冷
却蒸気を高圧タービンの低圧段落から抽気し、それで十
分な冷I41が行なわれない揚台に限って中1E段落か
らの抽気を冷却蒸気どして利用するようにしたので、高
圧タービンの蒸気エネルギは有効に活用され。高圧ター
ビンの出力損失を低減さ1士ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の蒸気タービンにおGJる再熱タービンの
冷却系統図、第2図は従来およびこの弁明にお【)る再
熱タービン内の冷却蒸気の流れを説明する複流再熱ター
ビンの高温段落の縦断面図、第3図は負荷に月1−る各
部L[力を例示するグラーノ、第4図は負荷に対する各
部温度を例示するグラフ、第5図はこの発明の蒸気ター
ビンの実施例を示す再熱タービンの冷却系統図、第6図
はこの発明における冷却蒸気制御弁の負荷に対する開度
を例示するグラフである。 1・・・高圧タービン、2・・・再熱(中圧)タービン
、3・・・低圧タービン、4・・・発電機、7・・・バ
ルブ群、8・・・オリフィス、9・・・導入管、14・
・・冷却蒸気、15・・・ロータ、16・・・混合室、
17.17’ ・・・再熱蒸気、18・・・ノズルダイ
ヤフラム内輪、22・・・羽根植込部、23・・・冷却
孔、26・・・ラビリンス、30a、30b・・・冷却
蒸気取出し口、31a。 31b・・・冷却蒸気制御弁、32・・・逆1ト弁、3
3・・・負荷検出器、34 a 、 34 b・・・関
数発生器。 出願人代即人  佐  藤  −雄 奥や□ 四竺

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高圧タービンから抽気した冷却蒸気と再熱蒸気とを
    混合して再熱タービンの冷却流路に流すようにした蒸気
    タービンにおいて、前記高圧タービンには異なった段落
    に2個の冷却蒸気取出し口を設け、それらの抽気蒸気流
    路に夫々設けた冷却蒸気制御弁の開度を負荷の大きさに
    よって制御するよう構成したことを特徴とする蒸気ター
    ビン。 2、蒸気タービンによって駆動される発電機に負荷検出
    器を設け、この負荷検出器の出力を関数発生器に導き、
    この関数発生器からの信号に基いて、前記発電機が高負
    荷領域にあるときは後方段落側の冷却蒸気取出し口に設
    けた冷却蒸気制御弁のみを開き、前記発電機が低負荷領
    域にあるときは先方段落側の冷却蒸気取出し口に設けた
    冷却蒸気制御弁のみを開いて再熱タービンに導入される
    冷却蒸気の圧力を制御することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の蒸気タービン。
JP29601785A 1985-12-27 1985-12-27 蒸気タービン Granted JPS61167106A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29601785A JPS61167106A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 蒸気タービン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29601785A JPS61167106A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 蒸気タービン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61167106A true JPS61167106A (ja) 1986-07-28
JPS6215729B2 JPS6215729B2 (ja) 1987-04-09

Family

ID=17828037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29601785A Granted JPS61167106A (ja) 1985-12-27 1985-12-27 蒸気タービン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61167106A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013253603A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 General Electric Co <Ge> 再熱蒸気バイパスシステム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561935U (ja) * 1992-01-28 1993-08-13 ミツミ電機株式会社 スイッチ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013253603A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 General Electric Co <Ge> 再熱蒸気バイパスシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6215729B2 (ja) 1987-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6067535B2 (ja) 蒸気タービンプラントの起動方法
JPH0353443B2 (ja)
CN109638861A (zh) 一种超临界机组参与一次调频的控制方法及控制系统模型
JPS61167106A (ja) 蒸気タービン
US4007596A (en) Dual turbine power plant and method of operating such plant, especially one having an HTGR steam supply
JPS6336004A (ja) 高圧タービン起動による蒸気タービンプラントの起動方法
JPH09250306A (ja) 蒸気タービンの冷却装置
JPS62101809A (ja) 再熱系を有する一軸コンバインドプラント
JP2915885B1 (ja) ガスタービン複合発電システム
CN113006891A (zh) 一种供热与低压抽汽耦合的综合调频系统及方法
JP3518252B2 (ja) クローズド蒸気冷却ガスタービンコンバインドプラント及びガスタービンコンバインドプラント
JPS58155207A (ja) 蒸気タ−ビンの起動方法
JPS60159311A (ja) 蒸気タ−ビンの起動方法
JPH03267509A (ja) 再熱式蒸気タービンの制御方法
JPS6039850B2 (ja) タ−ビンの起動方法
JPS5847203Y2 (ja) 蒸気タ−ビンロ−タの冷却装置
JPS6189911A (ja) 蒸気タ−ビンの過速防止方法
JP5475315B2 (ja) コンバインドサイクル発電システム
JPH0486304A (ja) タービンバイパスシステムを有するクロスコンパウンド形蒸気タービンの制御装置
JPH02308907A (ja) 再熱式コンバインドサイクル発電プラント
JPS61279703A (ja) 蒸気タ−ビンの制御装置
JPS5968501A (ja) 蒸気タ−ビンロ−タの冷却方法及び冷却装置
JPH0814012A (ja) 複合プラントの制御装置
JPH0224883Y2 (ja)
JPS60198310A (ja) タ−ビンの制御装置