JPS63195303A

JPS63195303A - 蒸気タ−ビン発電装置

Info

Publication number: JPS63195303A
Application number: JP2622187A
Authority: JP
Inventors: Akira Oda; 織田　亮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1988-08-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は蒸気タービンおよび発電機よりなる蒸気タービ
ン発電装置瞬間する。

（従来の技術）近年、原子力発電設備がベース負荷運用設備としてその
数を増加してきたことにより、従来の火力発電設備はミ
ドル運用およびピーク運用設備としての役割が主となっ
てきた。これにともない、ミドル運用機およびピーク運
用機は、低負荷で運用されることが多いため、火力発電
設備の特に蒸気タービンに対する低負荷運用時の熱効率
の改善の要求が強まってきている。

一方、従来の火力発電設備においては、第３図に示すよ
うに高圧タービン１．中圧タービン２および２台の低圧
タービン４，５と発電機６とを同一軸で連結し、主蒸気
Ｓを配管７で高圧タービン１に供給し、再熱器８を通し
て中圧タービン２に供給したのちに、配管９から２台の
低圧タービン４．５に送って仕事させ、発電１１６を駆
動して電力を発生させるシステムになっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし従来の蒸気タービンにおいては、低負荷運用時に
排気流量が少なくなるため、風損が増加して排気損失が
増加し、熱効率が必然的に悪化してしまうという問題が
あった。したがってこの主の火力発電設備においては、
ミドル運用機およびピーク運用機としての蒸気タービン
としては、低負荷運用時においても排気損失が増加せず
、熱効率の悪化を防ぐことが要望されてきた。

本発明の目的は、低負荷運用時においても排気損失が少
ない蒸気タービンシステムを供給することによって発電
設備の低負荷運用時の熱効率を改善する蒸気タービン発
電装置を提供するにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段および作用）本発明の蒸
気タービン発電装置は高圧タービン。

中圧タービン、主低圧タービンおよび発電機を直結した
主軸側に補助低圧タービンをクラッチを介して直結する
とともに、その補助低圧タービンに中圧タービンから主
低圧タービンに供給する蒸気の一部を開閉弁を介して供
給し、ざらに低負荷運用時に前記クラッチを切り離し前
記開閉弁を閉じるよう構成したことを特徴とするもので
ある。

本発明においては、低負荷運用時に開閉弁を閉じ、クラ
ッチを切り離して補助低圧タービンを停止させる。この
ため、主低圧タービンに流れる蒸気ｍが倍増することに
より、風損が減り、排気損失が減少覆る。したがって低
負荷運用時におけるタービンの熱効率が向上する。

（実施例）以下本発明を第１図および第２図の実施例を参照して説
明する。第１図において、本発明の蒸気タービン発電装
置は、高圧タービン１．中圧タービン２．低圧タービン
４および発電１５を直結した主軸ＰＳに対し、補助軸Ｓ
Ｓの低圧タービン７をクラッチ６を介して連結して構成
している。この蒸気タービン発電発電装置においても、
主蒸気Ｓが配管７を通して高圧タービン１に供給され、
再熱器８から中圧タービン２に導かれたのら、配管９か
ら主低圧タービン４および補助低圧タービン７に供給し
、発電機５を駆動して電力を発生させるようにしである
。

しかして、本発明においては、蒸気配管９から補助低圧
タービン７に至る配管１１の途中に開閉弁１０を設け、
この開閉弁１０をクラッチ６とともに蒸気タービン発電
装置の負荷変動経過の過程で制御するよう構成したもの
である。

次に本発明の蒸気タービン発電装置の作動について説明
する。一般に蒸気タービンにおいては、第４図の排気損
失特性線Ｌ１　に示すように排気流速■がｖｌからｖｌ
に増加すると、モの排気損失−ＷがＷｌ　からＷ２に大
巾に減少することが知られている。

いま第１図において、蒸気タービン装置の通常運転時は
、クラッチ６が噛合して補助低圧タービン７が発電機５
に連結され、・開閉弁１０が開いて蒸気が配管１１を通
して供給されており、発電機５は主軸側ＰＳと補助軸側
ＳＳの蒸気タービンで駆動されて電力を発生している。

しかして運転中に蒸気タービン装置に低負荷運用指令が
入ると、開閉弁１０が閉じられ、クラッチ６が切り離さ
れて補助低圧タービン７が停止させられる。したがって
、開閉弁１０の仝閉によって全蒸気は、主低圧タービン
４に供給されることになる。これは主低圧タービン４に
流れる蒸気の流量が第３図の従来のものに比して倍増す
ることになる。これは第４図において排気流速ｖ１　か
らｖｌに倍増したことに相当し、その排気損失Ｗ１　か
らＷ２に大巾に減少することになって熱効率が有効に改
善される。因みに６００ｍｗ蒸気タービン発電装置にお
いては、例えば２０％負荷において従来の蒸気タービン
に比べて約４％の熱効率が改善される。

また開閉弁１０を閉めるタイミングは、第５図のように
主軸側ＰＳと補助軸側ＳＳとが直結されて運転されてい
るときの排気損失特性Ｌ１　と、主軸側ＰＳだけで運転
されているときの排気損失特性Ｌ２とから定めることも
できる。

すなわち、蒸気タービン発電装置が、排気損失特性Ｌ１
　に対応する両軸側ＰＳ、８３とが直結された運転過程
から、負荷が軽減して例えば２０％負荷になると切換点
Ｈに至る。この切換点Ｈに達したら開閉弁１０を閉じて
クラッチ６を切り離して補助低圧タービン７を停止させ
る。この切換後は主低圧タービン４の主軸側ＰＳのみの
駆動となるので、排気損失特性Ｌ２に移行して運転され
ることになる。

しかし、開閉弁１０およびクラッチ６に対する動作信号
は、第５図に示す排気損失レベルが直接測定できないた
め、（排気損失レベル）ＱＣ（排気流■）ＱＣ（主蒸気
流ＵｏＣ（タービン１段落出口出力）の関係を利用し、
タービン１段シェル圧力を検出してＯＮ、　ＯＦＦ信号
とする。因みに６００８Ｗ蒸気タービンにおいては、タ
ービン１段落出口圧力が約５５ａｔ（７以下ならば、低
負荷運用時に相当し、また第５図の両特性Ｌ１．Ｌ２の
交点の切換点Ｈに相当する。したがって、この圧力５ｓ
ａｔｇ以下になったことを検出して開閉弁１０に閉じの
指令を与え、クラッチ６に切離し指令を与え、蒸気を止
めて補助低圧タービン７を停止させる。

なお第１図においては高圧タービン１と中圧タービン２
とを高中圧別体型で構成した場合を示したが、第２図に
示す他の実施例では両タービン１゜２を高中圧一体型に
構成した場合を示しである。

この他の構成および作用効果は同一であるがその説明を
省略する。

［発明の効果］以上のように本発、明においては、高圧タービン。

中圧タービン、主低圧タービンおよび発電機の直結より
なる主軸側に対し、補助低圧タービンの補助軸側をクラ
ッチを介して連結し、主軸側の中圧タービンから主低圧
タービンへ供給する蒸気の一部を開閉弁を介して補助低
圧タービンに供給し、しかも低負荷運用指令によって開
閉弁を閉じ、クラッチを切り離して補助低圧タービンを
停止させるよう構成したことにより、結果的には低負荷
運用時に主軸側の主低圧タービンに流れる蒸気量を倍増
させ、風損を減らして排気損失を減少させることになり
、発電設備としての低負荷運用時の熱効率を改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気タービン発゛電装置の一実施例を
示す概略構成図、第２図に本発明の他の実施例を示す概
略構成図、第３図は従来のタービン発電装置を示す概略
構成図、第４図は蒸気タービンの排気損失特性曲線図、
第５図は本発明の開閉弁およびクラッチの作動タイミン
グを説明するための説明図である。ＰＳ・・・主軸側ＳＳ・・・補助軸側１・・・高圧タービン２・・・中圧タービン４・・・主低圧タービン５・・・発電機６・・・クラッチ７・・・補助低圧タービン１０・・・開閉弁代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高圧タービン、中圧タービン、主低圧タービンお
よび発電機を直結した主軸側に補助低圧タービンをクラ
ッチを介して直結するとともに、その補助低圧タービン
に中圧タービンから主低圧タービンに供給する蒸気の一
部を開閉弁を介して供給し、さらに低負荷運用時に前記
クラッチを切り離し前記開閉弁を閉じるよう構成したこ
とを特徴とする蒸気タービン発電装置。
（２）クラッチおよび開閉弁に対する動作指令は、６０
０ＭＷ蒸気タービン発電機の場合タービン１段落出口の
蒸気圧力が約５５ａｔｇ以下になったことで設定するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気タービ
ン発電装置。