JPS6198908A - 蒸気タ−ビン装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、タービンバイパスシステムを設けた火力発電
プラントに係り、特に、高圧タービン排気部の過熱防止
、極低負荷連続運転に好適な蒸気タービン装置に関する
。

〔発明の背景〕

第２図にタービンバイパス付火力発電プラントのタービ
ンバイパス系統図を示す。

タービンバイパス付火力発電プラントの起動時や低負荷
運転時のタービンバイパス運転において、再熱塞止弁１
０の入口の再熱蒸気圧力は、低圧バイパス弁７により、
ある所定の圧力に制御されている。（特開昭５８−１４
８２０３号］このため、高圧タービン２への通気蒸気が
少なく、また、高圧タービン２の排気部と復水器５を連
結する管路に設けたベンチレータ弁１３が閉状態である
と、高圧タービン２の排気部は、第３図図　　。

のｉ　−ｓ線壓のタービン膨張線に示すように、再熱蒸
気圧力が所定値に制御されていることに起因する温度上
昇ΔＴｌとタービンの高速回転に起因する風損による温
度上昇ΔＴ２により、異常過熱を生じる。

この高圧タービン２の排気部の異常過熱防止手段として
、従来、第４図に示すように、高圧タービン入口加減弁
の全閉リミットスイッチ１８により、ベンチレータ弁１
３の閉信号を出すと同時に、加減弁９を、急速に、ある
適切な開度にまで開けることにより防止していた。これ
は、第５図に示すように高圧タービン２の蒸気量が増加
するに従って、ΔＴ、とΔＴ１が減少し、最終的にはＯ
になる関係を利用したものである。

また、風損に起因するΔＴ２は、時間との関数でもあり
、加減弁９の開速度が遅いと、ΔＴ、は急激に大きくな
るため、加減弁を急速に開ける必要があった。

蒸気タービン装置では、加減弁９を急速にある適切な開
度まで開ける必要があるため、加減弁９が開き始めたあ
るプラント負荷から加減弁９が適切な開度になるまでの
プラント負荷帯まで、プラント負荷保持連続運転が出来
ない問題があった。

プラント負荷保持°の出来ないネ荷帯は、タービン起動
方式及びタービンバイパス運転時の再熱蒸気圧力との兼
ね合いがあるが、概略５％負荷から１５〜２０％負荷程
度である。

また、高圧タービン２の排気部の温度上昇を極力弁える
ために、加減弁開度信号１３にタイマーを入れ、この信
号を少し遅らせる方法がとられることもある。

さらに、ベンチレータ弁１３の閉タイミングを、加減弁
９がある開度になるまで遅らせることにより、過熱防止
、極低負荷連続運転を可能とするため、加減弁９の全閉
信号ではなく＼、開度信号を使用する方法も考えられて
いる。、この場合の問題点は、加減弁９の入口圧力によ
り、高圧タービン２ののみ込み蒸気が変化するため、適
切な高圧タービン２ののみ込み蒸気量を検知する必要が
らり、高圧タービン２の入口圧力信号と加減弁開度信号
による複雑な制御回路を組む必要が生じることにある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高圧タービン排気部と復水器を連結す
る管に設けたベンチレータ弁の開閉信号に、高圧タービ
ン排気部の過熱防止、極低負荷帯での連続運転を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

高圧タービン２の排気部の過熱防止及び極低負荷での連
続運転を可能とするには、ベンチレータ弁１３の閉タイ
ミングを遅らせて、高圧タービン２の排気部の温度上昇
が、高圧タービン２の排気部の最高使用温度以下となる
ある適切な蒸気量を高圧タービン２がのみ込んだ時、ベ
ンチレータ弁１３を全閉させれば良い。

これは、高圧タービン２の蒸気量が増加するに従って、
高圧タービン２の排気部の過熱度が減少すること、また
、ペシチレータ弁１３が開状態であれば高速回転のター
ビンに起因する風損による温度上昇が生じないことによ
る。

加減弁９より高圧タービン２に′導入される蒸気量は、
加減弁９０入口圧力と関係なく、第６図に示すように、
タービン段落圧力はタービン後続段流量に比例するため
、算出が可能でおる。

この点に着目し、発明者は高圧タービン２ののみ込み蒸
気量検知のために、高圧タービン段落圧力を測定するこ
とにより、べくチレータ弁１３の開閉信号を出す蒸気タ
ービン装置を発明した。

〔発明の実施例〕

不発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、プラント起動のタービンバイパス運転
から高圧タービン２へ通気する場合、加減弁９を開けて
高圧タービン２へ通気する。

この場合、低温再熱逆止弁１２の下流側（ボイラ１側）
の圧力は、タービンバイパス運転を行なっているため、
ある所定の圧力状態に保たれている。この圧力は、プラ
ント起動時の燃料投入計画、高圧バイパス弁６と低圧バ
イパス弁７の容ｔＫもよるが、定格プラント出力時の再
熱圧力の約２０チ程度（８〜１０ｋｇ／Ｃｍ”Ｇ程度）
である。

一方、低温再熱逆止弁１２の上流側（高圧タービン２側
）の圧力は、加減弁９を開く前の状態では、ベンチレー
タ弁１３を介して復水器５とほぼ同等の真空状態に保た
れている。

この状態で、加減弁９金開けて高圧タービン２へ蒸気を
導入口だ場合、ベンチレータ弁１３が全閉状態であると
、高圧タービン２の排気部圧力は低温再熱逆止弁１２の
下流と同一の圧力まで上昇し、本状態を継続すると、高
圧タービン２の排気部は異常過熱する。

このため、ベンチレータ弁１３の閉タイミングを遅らせ
て、高圧タービン２へ導入された蒸気をベンチレータ弁
１３を介して、復水器５へ排出することにより、高圧タ
ービン２の排気部過熱防止を図る。

この場合、プラント負荷上昇に伴ってベンチレータ弁１
３を適切なタイミングで全閉する必要があるが、このタ
イミングはベンチレータ弁１３を全閉して、連続運転を
しても高圧タービン２の排気部の温度が最高使用温度以
下となる高圧タービン２ののみ込み蒸気量によって決め
ることが出来る。

すなわち、高圧タービン２ののみ込み蒸気量は、■　高
圧タービンの高速回転に起因する風損による温度上昇Δ
Ｔｚが０である蒸気量以上■　再熱圧力に起因する温度
上昇ΔＴ１があっても最高使用温度以下となる蒸気量以
上 を満足する蒸気量による。

本発明は、高圧タービン２に流れた蒸気量を、高圧ター
ビン２０段落に取り付けた圧力センサー２０で検知する
ことにより、ベンチレータ弁１３の開閉信号に使用する
ことにある。

圧力センサー２０で検出された圧力を、演算器２１によ
りタービン段落圧力と流量の関係より蒸気量に変換し、
比較器２２により、設定器２３からの必要蒸気量と比較
して、０Ｎ−ＯＦＦの圧力による弁開閉信号２４を作り
出し、この信号２４をベンチレータ弁開閉信号２６とし
て使用する。

この場合、プラント起動時の運転状態たけでなく、負荷
遮断時の所内負荷運用を考慮して、加減弁全閉リミット
スイッチ１８から出る加減弁全閉リミットスイッチ信号
１９をＡＮＤ回路器２５を介して、組合せて利用しても
良い。

なお、図中１はボイラ、３は中圧タービン、４は低圧タ
ービン、８は主基止弁、１０は再熱塞止弁、１１はイン
ターセプト弁、１４は高圧タービン入口圧力温度ポイン
）、１５，１６．１７は高圧タービン排気圧力温度ポイ
ントである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高圧タービン排気部の過熱防止、極低
負荷連続が可能となり、装置のシンプル化を図ることが
でき、ベンチレーター弁の開閉タイミングとして信頼性
のある信号を出すことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気タービン装置の一実施例を示す図
、第２図はタービンバイパス系統図、第３図はｉ　−ｓ
線図上のタービン膨張線図、第４図は従来の蒸気タービ
ン装置の系統図、第５図は高圧タービン蒸気量と高圧タ
ービン排気部の温度上昇関係図、第６図はタービン段落
圧力とタービン後続段流量関係図である。 １・・・ボイラ、２・・・高圧タービン、３・・・中圧
タービン、４・・・低圧タービン、５・・・復水器、９
・・・加減弁、１３・・・ベンチレータ弁、１８・・・
加減弁全閉リミットスイッチ、２０・・・圧力センサー
、２１・・・演算器、率１図 奎２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高低圧タービンバイパスシステム火力発電プラント
   において、高圧タービン排気部と復水器を連結する管路
   に設けたベンチレータ弁の開閉信号として、前記高圧タ
   ービンの段落圧力信号を使用することを特徴とする蒸気
   タービン装置。