JPS6267203A - ボイラ給水ポンプ駆動用タ−ビン - 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〕 本発明は火力発電プラントのボイラへ給水するポンプを
駆動する蒸気タービンに係り、特に、ボイラからポンプ
へ給水が逆流するのに伴うポンプおよびタービン軸の逆
回転に対して安全なボイラ給水ポンプ駆動用タービンに
関する。

〔発明の背景〕

火力発電プラントのボイラは一基に対して全負荷時の給
水量を、通常、二台の給水ポンプ並びに駆動用タービン
でまかなっている。

プラントの負荷減少時、一台の給水ポンプ並びに駆動用
タービンを停止した際のボイラ内圧給水または、プラン
ト全停時のボイラ内残圧給水は、各給水ポンプとボイラ
間に設けた逆止弁により、ボイラから給水ポンプへの逆
流を防止している。

このボイラ給水系に於いて、逆止弁の漏水および破損発
生時、ボイラ内の圧水がポンプ内へ逆流し、ポンプ軸を
逆回転方向へ回転させ、ポンプ駆動用タービンも逆回転
する。

この逆止弁動作時点は、駆動用タービンを停止し、ター
ビン軸変形防止のためターニング運転状態にあり、ター
ビン軸とターニング装置とは連絡状態にある。

タービン軸とターニング装置との連結は、正転回転で、
タービン軸及びポンプ軸がターニング装置出力回転速度
より早く回転する場合は、連結状態が解かれる機構にあ
るが、タービン軸及びポンプ軸が逆回転の場合は、連結
状態は継続し、ポンプの逆回転力がターニング装置へ伝
達される。

こうして、ターニング装置の減速機機構が増速機器及び
減速機のブレーキ作用とがあいまって、減速機及びモー
タが破損するに至る二次的破損がボイラ給水ポンプ用駆
動タービンに発生する。

本発明は、この二次的不具合からボイラ給水ポンプ駆動
用タービンを守ることにあるが、従来この種の防止法に
は、特開昭５７−５９００７号公報に記載のように、タ
ービン軸の逆回転を検知し、ターニング装置をタービン
軸から切り離す方法をとっていた。

しかし、ターニング装置は守れても、タービン軸の逆回
転に伴う他の機器の損耗については配慮されていなかっ
た。

タービン軸の逆回転に伴って障害を生じる機器に、スラ
スト軸受がある。タービン用スラスト軸受には、回転方
向が一方向であり、運転回転数がほぼ一定なためテーパ
ランド型が使用されており、テーパ方向が正回転方向と
なっているので、逆回転に対しては損耗する。

また、最近の電力事情から火力発電プラントの負荷変化
および起動、停止Ｆ、の頻度が高く、これらの状況から
、ボイラ給水ポンプ並びに駆動用タービンの起動停止の
回数増加とあいまって、逆止弁の開閉頻度も増加し、逆
止弁の損耗が急増傾向にある。

ボイラ給水ポンプ駆動用タービン上は、第４図に示すよ
うに、ボイラ２へ逆止弁３を介して給水４するためのポ
ンプ５をギヤーカップリング６等で直結する。

また、ボイラ給水ポンプ駆動用タービン上のタービン軸
７およびポンプ軸８には各マジャーナル軸受９，１０お
よびスラスト軸受１１．１２があり、さらに、タービン
軸７には、タービン上の起動時のタービン軸７およびポ
ンプ軸８の曲がり矯正、タービン上の停止時のタービン
軸７の熱変形防止のためターニング装置上１が設けられ
ている。

一般の、発電プラントでは、ボイラ２の一基に対して二
組の逆止弁３′、ポンプ５′、タービン（図は省略）で
構成されている。

この構成で、発電プラント低負荷運転によるボイラ給水
ポンプ５、駆動用タービン上の二組中−組が停止した際
、または、発電プラントを全停した際、ボイラ２内の他
の一組の運転による給水圧および残給水圧は、逆１■二
弁３によりポンプ５への逆流を防止する系統ではあるが
、往々にして、この逆止弁３の洩れおよび破損が起こる
。

この結果、ポンプ５ヘボイラ２から高圧水が流入し、ポ
ンプ軸８およびタービン軸７は、正常運転時の回転方向
Ａと反対な逆回転方向Ｂに回°わされる。この逆回転す
るタービン軸７には、軸受９゜１１の他にタービン調速
機１４を駆動する軸１５が、ギヤ１６を介して設置され
、また、タービン↓用土油ポンプ１フ等が設置されてい
る。これらの機器はすべて正常運転時の回転方向Ａでの
仕様で設定されているため、逆回転方向Ｂの回転により
、機器によって差はあるが、損耗が発生する。

一方、この逆回転方向Ｂの回転が起こるタービン上の状
況は、タービン停止直後、即ち、ターニング運転開始の
直後となり、第５図に示すように。

ターニング装置１３はタービン軸７に固着したターニン
グギヤ１８とターニング装置１３の出力部クラッチギヤ
１９とが噛合った状態である。

ターニング装置↓淡はモータ２４を動力としピニオンギ
ヤ２５ホイールギヤ２６を数段組合せにより、１／２５
０〜１１５００の高減速の装置であり、クラッチギヤ１
９はアイドルギヤ２０の軸２１を支持点としたクランク
２２に取付けられ、クラッチギヤ１９は常にアイドルギ
ヤ２０と噛合って、クランク２２の動きでターニングギ
ヤ１８と噛合い離脱する構造となっている。

また、クラッチギヤ１９は、ターニング運転中ターニン
グ回転力を伝達するアイドルギヤー２０■ とターニング負荷をもつターニングギヤー１８との間に
噛込み、力Ｃが発生し、ヨーク２３でクラ　　　　　　
１ツｆイヤ１９（７）＊ｊＥｌｌｉｌ工あヶ７７５７５
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）ｊｎ″　　　　　　１転力より大きくなると、タービ
ン軸の回転はＡ方向からＢ方向へ逆転し、ターニング装
置１３のギ　　　　　　駐ヤ１９，２０，２６．２５も
逆回転方向へ回転さ　　　　　　［せられ、更に、ター
ニング装置１３の減速機構は、　　　　　　■増速機と
なり、タービン軸７の逆回転方向Ｂの回転数が１０Ｏｒ
、ｐ、ｍの場合（経験での逆回転数１００〜１５０　ｒ
、ｐ、ｍ８度）モータ２４の軸で２５０００〜５０００
０　ｒ　、　ｐ　、　ｍに達し、モータ２４およびター
ニング装Ｗ１−ＩＳ内部が破損する。

尚、モータ２４はタービン軸７に逆回転方向Ｂの回転力
が作用した時点で定常時の電流を超え、電源ライン２７
に設置したモータ保護用リレー２８が動作する。

［発明の目的〕 本発明の目的は、ボイラ内の圧水がポンプへの逆流防止
のため設置しである逆止弁が損耗により漏洩、または、
破損した際、ポンプ吐出口から圧水が流入し、ポンプを
介して、タービン軸が逆回転方向へ回転する場合のみタ
ービン軸をロックして逆回転を防止する機能をもつボイ
ラ給水ポンプ駆動用タービンを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明によるボイラ給水ポンプ駆動用タービンは、ター
ビン軸が逆回転することより、直ちに、タービン軸を逆
回転方向のみロックするワンウェイクラッチをタービン
軸に装着することにより逆回転防１ｈが図られる。

〔発明の実施例〕

第１図、第２図に示す様に、ポンプ５とタービン旦との
間のタービン軸に内輪３５が正常回転方向Ａに対して空
転し、逆回転方向Ｂに対してロックするワンウェイクラ
ッチ１土を固Ｓ設置した構造を示す。また、外輪３４は
静止部の軸受台３２に設けたストパー３３に嵌込み外輪
３４の回転を止めである。

この構造によりタービン軸７が正常回転方向Ａに回転す
る時は、ワンウェイクラッチ旦の内輪３５とカム３６が
滑り、タービン軸７を拘束するとなく運転出来る。一方
、タービン軸７が逆回転方向Ｂに回転する時は、ワンウ
ェイクラッチ３１の内輪３５と外軸３４との間にカム３
６が噛込み、タービン軸７の回転力がストッパ３３によ
りロックされる。

ここで、ワンウェイクラッチ３１の形式は、第３図に示
すように、カム式は空転中の滑り抵抗が少なくなく、ま
た、ロック時の回転遊びがほとんど無いので、最適であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ボイラ内の圧水がポンプへ逆流しても
、ポンプ軸およびタービン軸は逆回転することなく、ワ
ンウェイクラッチでロックされ、タービン軸に連結され
るターニング装置の破損防止および他の機器の損耗防止
が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のボイラ給水ポンプ駆動用タ
ービン及び周辺系統図、第２図は第１図中クラッチの詳
ＪＩＩ１図、第３図はクラッチの横断面図、第４図は従
来のボイラ給水ポンプ駆動用タービン及び周辺系統図、
第５図は第４図中ターニング装置の詳細図である。 ２・・・ボイラ、３，３′・・・逆１１ユ弁、５，５′
・・・ポンプ、６・・・カップリング、７・・・タービ
ン軸、８・・・ポンプ軸、」・・・ターニング装置、３
１−・・クラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モータ駆動による減速機を介したターニング装置を
   備えたボイラ給水ポンプ駆動用タービンに正常な回転方
   向に対して、逆方向の回転が発生した際、タービン軸を
   ロックする手段として、前記タービン軸にワンウェイク
   ラッチを設けたことを特徴とするボイラ給水ポンプ駆動
   用タービン。