KR20120108934A - 증기 밸브 장치 및 증기 터빈 플랜트 - Google Patents

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Abstract

실시형태에서는, 증기 밸브 장치는, 주(主)증기 정지 밸브와, 증기 가감 밸브와, 주증기 정지 밸브와 증기 가감 밸브를 접속하는 중간 유로를 갖는다. 주증기 정지 밸브 및 증기 가감 밸브는 각각, 수평 방향의 입구부와 아래 방향으로 개구된 출구부 사이에 유로를 형성하고, 유로 내에 밸브 시트가 배치된 케이싱과, 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동 가능한 밸브 소자와, 밸브 소자를 구동하는 밸브 로드를 갖는다. 밸브 로드는 상방으로 연장되어, 유로를 개방할 때에 케이싱 외측의 상방으로 빼내진다. 중간 유로는, 주증기 정지 밸브의 출구부로부터 유출한 주증기의 흐름 방향을 아래 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어 증기 가감 밸브의 출구부를 향하여 유도한다.

Description

증기 밸브 장치 및 증기 터빈 플랜트{STEAM VALVE DEVICE AND STEAM TURBINE PLANT}
본 발명의 실시형태는, 주(主)증기 정지 밸브 및 증기 가감 밸브를 구비한 증기 밸브 장치, 및 이러한 증기 밸브 장치를 구비한 증기 터빈 플랜트에 관한 것이다.
종래의 전형적인 증기 터빈 플랜트는, 보일러로부터의 증기가, 증기 밸브 장치를 통과하여 증기 터빈에 보내진다. 증기 터빈에서 일을 한 후의 증기는 복수기에 의해 물로 되돌려져, 급수 펌프에 의해 승압되어 다시 보일러에 공급된다. 이와 같이, 증기가 증기 터빈 플랜트 내에서 순환한다.
증기 밸브 장치는, 주증기 정지 밸브와, 이 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 증기 가감 밸브를 갖는다. 주증기 정지 밸브는, 증기 터빈의 비상시에, 증기 터빈에 유입하는 증기를 순시로 멈출 수 있다. 증기 가감 밸브는, 증기 터빈에 공급되는 증기 유량을 제어한다.
몇몇의 증기 밸브 장치에는, 주증기 정지 밸브와 증기 가감 밸브가 일체화되어 있다. 일체화함에 있어서는, 각종 조합이 제안되어 있고, 예를 들면 주증기 정지 밸브와 증기 가감 밸브가 중간 유로부를 통해 일체화되어, 모두 케이싱의 상방에 배치된 기름통에 의해 구동되도록 구성되어 있는 것이 알려져 있다.
상술한 증기 밸브 장치에서는, 하나의 주증기 정지 밸브 및 하나의 증기 가감 밸브가 한 쌍이 되도록 구성되어 있다. 이 때문에, 종래의 증기 터빈 플랜트에 있어서의 증기 가감 밸브는, 스로틀 제어 방식을 채용한 증기 터빈 플랜트에 적합하다. 스로틀 제어 방식에서는, 증기 가감 밸브는 증기 터빈의 부분 부하대에서 전개(全開)가 되지 않아 스로틀 손실을 수반한다.
한편, 증기 터빈 플랜트는, 단기(單機) 출력(발전 용량)의 대용량화가 진행되고 있어, 증기 밸브 장치의 각 밸브 구경(口徑)도 그것에 수반하여 대구경화하는 경향이 있다. 이러한 환경 하에서, 증기 터빈의 부분 부하대에 있어서의 효율의 향상이 요구되고 있다. 이러한 증기 터빈의 부분 부하대에 있어서의 효율을 중시한 증기 터빈 플랜트는, 노즐 제어 방식이 적합하다. 노즐 제어 방식에서는, 증기 가감 밸브의 일부가 증기 터빈의 부분 부하대에서 실질적으로 전개되어, 스로틀 손실이 적다.
노즐 제어 방식을 채택한 증기 터빈 플랜트에서는, 증기 터빈의 터빈 스테이지에 증기를 공급하는 부재인 노즐 박스가, 둘레 방향으로 복수의 섹션으로 구획된 구조의 것이 이용된다. 상술한 증기 밸브 장치를, 노즐 제어 방식을 채택한 증기 터빈 플랜트에 적용했을 경우, 증기 터빈의 노즐 박스의 둘레 방향으로 배열된 섹션 수에 대응하는 수만큼 밸브를 설치할 필요가 있다. 예를 들면, 노즐 박스가 둘레 방향으로 4개의 섹션으로 구획된 경우에는, 4쌍의 밸브, 즉, 4개의 주증기 정지 밸브 및 4개의 증기 가감 밸브가 필요하게 된다. 이 때문에, 제조 비용이 증대해버린다.
본 실시형태는 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 증기 밸브 장치의 메인터넌스의 작업성을 향상시킴과 함께 증기 밸브 장치의 밸브 개시 압력 손실 저감을 달성하고, 또한 증기 밸브 장치의 제조 비용의 저감을 달성하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증기 밸브 장치는, 주증기 정지 밸브와, 이 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 복수의 증기 가감 밸브와, 상기 주증기 정지 밸브와 상기 복수의 증기 가감 밸브 사이를 접속하는 중간 유로부를 구비하는 증기 밸브 장치로서, 상기 주증기 정지 밸브는, 수평 방향으로 개구된 제1 입구부와, 연직 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제1 출구부와, 상기 제1 입구부와 제1 출구부 사이에 형성된 제1 유로와, 상기 제1 유로 내에 배치된 제1 밸브 시트(seat)를 갖는 제1 케이싱; 상기 제1 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제1 벨브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제1 유로를 개폐하도록 구성된 제1 밸브 소자; 및 상기 제1 밸브 소자에 접속되며 상기 제1 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제1 유로를 개방할 때에 상기 제1 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제1 밸브 로드(rod)를 포함하며, 상기 증기 가감 밸브 각각은, 수평 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제2 입구부와, 연직 방향으로 개구된 제2 출구부와, 상기 제2 입구부와 제2 출구부 사이에 형성된 제2 유로와, 상기 제2 유로 내에 배치된 제2 밸브 시트를 갖는 제2 케이싱; 상기 제2 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제2 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제2 유로를 개폐하도록 구성된 제2 밸브 소자; 및 상기 제2 밸브 소자에 접속되며 상기 제2 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제2 유로를 개방할 때에 상기 제2 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제2 밸브 로드를 포함하고, 상기 중간 유로부가, 상기 제1 출구부로부터 유출한 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어 상기 제2 입구부에 유출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증기 밸브 장치는, 주증기 정지 밸브와, 이 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 상류측 증기 가감 밸브와, 이 상류측 증기 가감 밸브의 하류측에 배치된 하류측 증기 가감 밸브와, 상기 주증기 정지 밸브와 상기 상류측 증기 가감 밸브를 접속하는 1개의 중간 유로부를 구비하는 증기 밸브 장치로서, 상기 주증기 정지 밸브는, 수평 방향으로 개구된 제1 입구부와, 연직 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제1 출구부와, 상기 제1 입구부와 제1 출구부 사이에 형성된 제1 유로와, 상기 제1 유로 내에 배치된 제1 밸브 시트를 갖는 제1 케이싱; 상기 제1 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제1 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제1 유로를 개폐하도록 구성된 제1 밸브 소자; 및 상기 제1 밸브 소자에 접속되며 상기 제1 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제1 유로를 개방할 때에 상기 제1 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제1 밸브 로드를 포함하고, 상기 상류측 증기 가감 밸브는, 수평 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제2 입구부와, 연직 방향으로 개구된 제2 출구부와, 이 제2 연직 출구부보다 하류측으로 개구된 수평 출구부와, 상기 제2 입구부, 상기 제2 출구부 및 상기 수평 출구부와 연통하는 제2 유로와, 상기 제2 유로 내에 배치된 제2 밸브 시트를 갖는 제2 케이싱; 상기 제2 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제2 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제2 유로를 개폐하도록 구성된 제2 밸브 소자; 및 상기 제2 밸브 소자에 접속되며 상기 제2 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제2 유로를 개방할 때에 상기 제2 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제2 밸브 로드를 포함하며, 상기 하류측 증기 가감 밸브는, 수평 방향으로 개구되어 상기 수평 출구부에 접속된 제3 입구부와, 연직 아래 방향으로 개구된 제3 출구부와, 상기 제3 입구부와 제3 출구부 사이에 형성된 제3 유로와, 상기 제3 유로 내에 배치된 제3 밸브 시트를 갖는 제3 케이싱; 상기 제3 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제3 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제3 유로를 개폐하도록 구성된 제3 밸브 소자; 및 상기 제3 밸브 소자에 접속되며 상기 제3 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제3 유로를 개방할 때에 상기 제3 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제3 밸브 로드를 포함하고, 상기 중간 유로부가, 상기 제1 출구부로부터 유출되는 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어 상기 제2 입구부에 유출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증기 터빈 플랜트는, 보일러와, 상기 보일러에서 생성된 주증기를 도입하여 그 주증기의 에너지에 의해 구동되는 증기 터빈과, 상기 보일러와 증기 터빈 사이에 배치되어 상기 주증기의 흐름을 제어하는 적어도 1개의 증기 밸브 장치를 갖는 증기 터빈 플랜트에 있어서, 상기 증기 밸브 장치는, 주증기 정지 밸브와, 상기 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 복수의 증기 가감 밸브와, 상기 주증기 정지 밸브와 상기 복수의 증기 가감 밸브를 접속하는 중간 유로부를 포함하고, 상기 주증기 정지 밸브는, 수평 방향으로 개구된 제1 입구부와, 연직 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제1 출구부와, 상기 제1 입구부와 제1 출구부 사이에 형성된 제1 유로와, 상기 제1 유로 내에 배치된 제1 밸브 시트를 갖는 제1 케이싱; 상기 제1 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제1 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제1 유로를 개폐하도록 구성된 제1 밸브 소자; 및 상기 제1 밸브 소자에 접속되며 상기 제1 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제1 유로를 개방할 때에 상기 제1 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제1 밸브 로드를 포함하며, 상기 증기 가감 밸브 각각은, 수평 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제2 입구부와, 연직 방향으로 개구된 제2 출구부와, 상기 제2 입구부와 제2 출구부 사이에 형성된 제2 유로와, 상기 제2 유로 내에 배치된 제2 밸브 시트를 갖는 제2 케이싱; 상기 제2 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하고, 상기 제2 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제2 유로를 개폐하도록 구성된 제2 밸브 소자; 및 상기 제2 밸브 소자에 접속되며 상기 제2 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제2 위치의 유로를 개방할 때에 상기 제2 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제2 밸브 로드를 포함하고, 상기 중간 유로부가, 상기 제1 출구부로부터 유출되는 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어 상기 제2 입구부에 유출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 증기 밸브 장치의 메인터넌스의 작업성을 향상시킴과 함께 증기 밸브 장치의 밸브 개시 압력 손실을 저감시키는 것을 가능하게 하며, 또한 증기 밸브 장치의 제조 비용을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 증기 밸브 장치를 개략적으로 나타내는 상면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ에 따른 종단면도.
도 3은 도 1의 증기 밸브 장치를 갖는 증기 터빈 플랜트의 일 실시형태를 나타내는 계통도.
도 4는 도 3의 고압 증기 터빈 및 증기 밸브 장치의 부분 계통도.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 증기 밸브 장치를 개략적으로 나타내는 상면도.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 종단면도.
도 7은 도 6의 중간 유로를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 증기 밸브 장치를 개략적으로 나타내는 상면도.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선에 따른 종단면도.
이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 여기에서, 서로 동일 또는 유사한 부분에는 공통의 참보번호를 붙여, 중복 설명은 생략한다.
[제1 실시형태]
제1 실시형태에 대해서, 도 1?도 4를 이용하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 증기 밸브 장치(90)를 개략적으로 나타내는 상면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 종단면도이다.
도 3은 증기 밸브 장치(90)를 갖는 증기 터빈 플랜트를 개략적으로 나타내는 계통도이다. 도 3의 증기 밸브 장치(90)에서는, 주증기 정지 밸브(1) 등의 도시를 생략하고, 단순히 사각형의 테두리만을 나타내고 있다. 도 4는 도 3의 고압 증기 터빈(10) 및 증기 밸브 장치(90)의 부분 계통도이다.
우선, 본 실시형태의 증기 밸브 장치(90)가 배치되는 증기 터빈 플랜트의 전체 구성에 대해서 설명한다.
이 증기 터빈 플랜트는, 보일러(20)와, 고압 증기 터빈(10)과, 증기 밸브 장치(90)를 갖는다. 보일러(20)에서 생성된 주증기가 고압 증기 터빈(10)에 도입되어, 고압 증기 터빈(10)이 주증기의 에너지에 의해 구동된다. 증기 밸브 장치(90)는 보일러(20)와 고압 증기 터빈(10) 사이에 배치되어 주증기의 흐름을 제어한다. 이 증기 터빈 플랜트에서는, 보일러(20)로부터의 증기가, 증기 밸브 장치(90)를 통과한 후에 고압 증기 터빈(10)에 보내진다(도 3).
고압 증기 터빈(10)에서 일을 한 후의 증기는, 체크 밸브(7)를 경유하여 다시 보일러(20)의 재열기에 보내져 재열된다. 재열된 증기가 재열 증기 정지 밸브(3) 및 인터셉트 밸브(4)를 거쳐, 중압 증기 터빈(11)에 보내지고, 그 후 저압 증기 터빈(12)으로 보내져 일을 더 한다. 저압 증기 터빈(12)으로부터 방출된 증기는 복수기(13)에 의해 물로 되돌려져, 급수 펌프(14)에 의해 승압되어 다시 보일러(20)에 공급된다. 이와 같이, 증기는 증기 터빈 플랜트 내에서 순환한다.
도시의 예에서는, 플랜트의 운용 효율을 높이기 위해, 주증기 정지 밸브(1)의 상류측 및 보일러(20)의 재열기의 상류측을 접속하는 고압 터빈 바이패스 밸브(5)와, 보일러(20)의 재열기의 하류측 및 복수기(13)를 접속하는 저압 터빈 바이패스 밸브(6)가 설치된다. 이에 따라, 터빈의 운전에 관계없이 보일러 계통 단독의 순환 운전을 달성할 수 있다.
본 실시형태에 따른 증기 밸브 장치(90)는, 상류측의 주증기 정지 밸브(1)와, 그 하류측에 배치된 2개의 증기 가감 밸브, 즉 제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22)와, 주증기 정지 밸브(1)와 2개의 증기 가감 밸브(21, 22) 사이를 연통시키는 중간 유로(80)를 갖는다(도 1, 도 2). 주증기 정지 밸브(1), 제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22)는, 종형(수직 설치) 밸브이다. 주증기 정지 밸브(1)는, 중간 유로(80)의 하류에서 분기하여, 제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22)에 접속되어 있다. 도 2는 주증기 정지 밸브(1)와 제1 증기 가감 밸브(21)가 모두 닫힌 상태를 나타내고 있다.
본 실시형태의 고압 증기 터빈(10)의 외주에 배치되는 노즐 박스는, 상세한 도시는 생략하지만, 둘레 방향으로 구획된 2개의 섹션, 즉, 제1 섹션(15) 및 제2 섹션(16)에 의해 구성되어 있다. 제1 증기 가감 밸브(21)를 통과한 주증기는, 노즐 박스의 제1 섹션(15)에 유입되고, 제2 증기 가감 밸브(22)를 통과한 주증기는, 노즐 박스의 제2 섹션(16)에 유입된다(도 4).
주증기 정지 밸브(1)는, 제1 유로(61)를 형성하는 제1 케이싱(31)과, 이 제1 케이싱(31) 내에서 상하로 이동하도록 구성된 제1 밸브 소자(32)를 갖는다.
제1 케이싱(31)은, 수평 방향으로 개구되어 증기를 수용하는 제1 입구부(33)와, 연직 방향으로 개구되어 하방으로 증기를 배출하는 제1 출구부(34)를 갖는다. 제1 출구부(34)에는, 내측을 향하여 융기 형상을 이루는 제1 밸브 시트(35)가 형성되어 있다. 제1 밸브 소자(32)가 상승 혹은 하강했을 때에 제1 밸브 소자(32)와 제1 밸브 시트(35)가 서로 이탈 또는 접촉함으로써 제1 유로(61)를 개폐한다.
제1 케이싱(31)의 상부에는, 메인터넌스시에 개방 가능한 제1 밸브 덮개(36)가 배치되어 있다. 제1 밸브 소자(32)에는 제1 밸브 로드(37)가 장착되어 있다. 이 제1 밸브 로드(37)는, 제1 밸브 소자(32)로부터 상방으로 연장되어, 제1 케이싱(31)의 제1 밸브 덮개(36)의 부분을 관통하여, 제1 기름통(38) 내의 제1 피스톤(39)에 접속되어 있다.
제1 밸브 로드(37)는, 제1 출구부(34)의 반대측인 제1 밸브 소자(32)의 일측에 장착되어 있다. 제1 밸브 소자(32)를 제1 밸브 시트(35)로부터 이탈시킬 때, 즉, 제1 유로(61)를 개방할 때에는, 제1 밸브 로드(37)를 제1 출구부(34)와 반대측으로 이동시킨다. 제1 케이싱(31)의 내측과 제1 밸브 소자(32)의 외측에, 스트레너(40)가 배치되어 있다.
제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22)는, 서로 동일한 구성을 가지며, 주증기 정지 밸브(1)로부터의 주증기가 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22)의 각각에 유입된다. 주증기의 흐름에 대해서는 나중에 설명한다.
제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22) 각각은, 상술한 주증기 정지 밸브(1)와 동일한 배치구성을 가지며, 제2 유로(71)를 형성하는 제2 케이싱(41)과, 이 제2 케이싱(41) 내에서 상하로 이동하는 제2 밸브 소자(42)를 갖는다. 제2 유로(71)는, 주증기가 연직 하방으로 유통 가능한 유로이다.
제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 케이싱(41) 및 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 케이싱(41)은, 후술하는 제1 및 제2 하방 출구부(87, 88)와 일체로 형성되어 있다. 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22) 각각의 제2 케이싱(41)은, 수평 방향으로 개구되어 증기를 수용하는 제2 입구부(43) 및 연직 방향으로 개구되어 하방으로 증기를 배출하는 제2 출구부(44)를 갖는다.
제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 입구부(43)와, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 입구부(43)는, 중간 유로(80)를 통하여 서로 대향하고 있다(도 1). 제1 입구부(43) 등과 중간 유로(80) 사이의 연결에 대해서는 나중에 설명한다.
제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22) 각각의 제2 출구부(44)에는, 내측을 향하여 융기 형상을 이루는 제2 밸브 시트(45)가 형성된다. 제2 밸브 소자(42)가 상승 및 하강했을 때에, 제2 밸브 소자(42)와 제2 밸브 시트(45)가 서로 이탈 및 접촉함으로써 제2 유로(71)를 개폐한다.
제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22) 각각의 제2 케이싱(41)의 상부에는, 메인터넌스시에 개방 가능한 제2 밸브 덮개(46)가 배치되어 있다. 제2 밸브 소자(42)에는 제2 밸브 로드(47)가 장착되어 있다. 이 제2 밸브 로드(47)는, 제2 밸브 소자(42)로부터 상방으로 연장된다. 제2 밸브 로드(47)는 제2 케이싱(41)의 제2 밸브 덮개(46)를 관통하여, 제2 기름통(48) 내의 제2 피스톤(49)에 접속되어 있다.
각 제2 밸브 로드(47)는, 제2 출구부(44)에 대향하는 각 제2 밸브 소자(42)에 장착되어 있다. 제2 밸브 소자(42)를 제2 밸브 시트(45)로부터 이탈시킬 때, 즉, 제2 유로(71)를 개방할 때에, 제2 밸브 로드(47)는 제2 출구부(44)와 반대측으로 이동된다.
중간 유로(80)는, 상방 입구부(81)와, 연직 유로(82)와, 흐름 방향 변경부(83)와, 수평 유로(84)와, 분기부(85)와, 2개의 하방 출구부, 즉, 제1 하방 출구부(87) 및 제2 하방 출구부(88)를 갖는다(도 1, 도 2).
상방 입구부(81)는, 상방을 향하여 개구되어, 제1 출구부(34)에 접속된다. 상방 입구부(81)에는, 제1 출구부(34)로부터 유출된 주증기가 유입 가능하다.
연직 유로(82)는, 상방 입구부(81)의 하부에 접속되어, 상방 입구부(81) 내를 유통하는 주증기가, 연직 하방으로 유통 가능하게 한다.
흐름 방향 변경부(83)는, 원호각이 약 90도인 원호 형상 파이프(엘보우 파이프)로 형성되어, 상방 입구부(81) 및 연직 유로(82) 내를 유통하는 주증기가 유입 가능하게 한다. 흐름 방향 변경부(83)는, 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾼다. 수평 유로(84)는, 흐름 방향 변경부(83)의 하부에 접속되어, 흐름 방향 변경부(83) 내를 유통하는 주증기가 흘러들어가, 그 후 수평으로 흐르도록 한다.
분기부(85)는, 흐름 방향 변경부(83) 및 수평 유로(84) 내를 유통하는 주증기가 유입 가능하게 한다. 분기부(85)를 통과한 주증기는, 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 입구부(43)와, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 입구부(43)에 유입 가능하다.
본 실시형태에서는, 주증기 정지 밸브(1), 제1 증기 가감 밸브(21), 제2 증기 가감 밸브(22) 및 중간 유로(80)는 단조 또는 주조에 의해 일체로 형성될 수 있다.
계속해서, 본 실시형태의 증기 밸브 장치(90) 내의 주증기의 흐름에 대해서 설명한다.
보일러(20)로부터 공급된 주증기는, 제1 입구부(33)로부터 수평 방향으로 주증기 정지 밸브(1)의 제1 케이싱(31) 내에 유입한다. 이 후에, 주증기가 스트레너(40) 내에 유입되어, 제1 밸브 소자(32)와 제1 밸브 시트(35) 사이를 통과하고, 아래 방향으로 흘러 제1 출구부(34)를 통과한다. 이에 따라, 주증기가 주증기 정지 밸브(1)를 통과한다.
주증기 정지 밸브(1)를 통과한 주증기는, 중간 유로(80)의 상방 입구부(81)를 거쳐, 연직 유로(82) 내에 유입된다. 주증기는 연직 유로 내를 통과하여, 흐름 방향 변경부(83)에 유입된다. 이때, 주증기의 흐름 방향이 아래 방향으로부터 수평 방향으로 바뀐다. 주증기는 흐름 방향 변경부(83) 내를 통과하고 나서, 분기부(85)에 유입된다.
분기부(85)에 유입된 주증기의 흐름은 2개의 유로로 분기된다. 한쪽은, 제1 하방 출구부(87)를 흐르고, 다른쪽은 제2 하방 출구부(88)를 흐른다.
제1 하방 출구부(87)를 흐르는 주증기는, 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 입구부(43)를 거쳐서 제2 케이싱(41) 내에 유입된다. 제2 케이싱(41) 내에 유입된 증기는, 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 밸브 소자(42)와 제2 밸브 시트(45) 사이를 통과하여, 제2 출구부(44)로부터 아래 방향으로 배출된다. 이와 같이, 제1 하방 출구부(87)를 흐르는 주증기는, 제1 증기 가감 밸브(21)를 통과한다. 제1 증기 가감 밸브(21)를 통과한 주증기는, 노즐 박스의 제1 섹션(15)에 공급된다.
제2 하방 출구부(88)를 흐르는 주증기는, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 입구부(43)를 거쳐서 제2 케이싱(41) 내에 유입된다. 제2 케이싱(41) 내에 유입된 증기는, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 밸브 소자(42)와 제2 밸브 시트(45) 사이를 지나서, 제2 출구부(44)로부터 아래 방향으로 배출된다. 이와 같이, 제2 하방 출구부(88)를 흐르는 주증기는, 제2 증기 가감 밸브(22)를 통과한다. 제2 증기 가감 밸브(22)를 통과한 주증기는, 노즐 박스의 제2 섹션(16)에 공급된다.
중간 유로(80) 내부에 있어서의 유체의 분리 현상을 회피하기 위해서는, 흐름 방향 변경부(83)의 원호의 중심 반경(R)과 이 흐름 방향 변경부(83)의 내경(Di)의 비(R／Di)가 큰 것이 바람직하다. 구체적으로는, R／Di가 1 이상인 것이 바람직하고, 이상인 것이 더욱 바람직하다.
주증기 정지 밸브(1)의 제1 밸브 소자(32)는, 제1 밸브 로드(37)를 통해 제1 피스톤(39)과 연동하여 상하로 이동한다. 주증기 정지 밸브(1)가 개방 방향으로 동작할 때, 제1 밸브 로드(37)는 상류측으로 끌어올려져, 증기 유로와 간섭되지 않도록 함으로써, 제1 밸브 로드(37)에 기인한 압력 손실이 감소된다.
마찬가지로, 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22) 각각의 제2 밸브 소자(42)는, 제2 밸브 로드(47)를 통해 제2 피스톤(49)과 연동하여 상하로 이동한다. 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22) 각각이 개방 방향으로 동작할 때, 제2 밸브 로드(47)는 상류측으로 끌어올려져, 증기 유로와 간섭되지 않도록 함으로써, 제2 밸브 로드(47)에 기인한 압력 손실이 감소된다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 주증기 정지 밸브(1), 제1 증기 가감 밸브(21), 및 제2 증기 가감 밸브(22)를 각각 종형(수직 설치)으로 할 수 있다. 그 결과, 밸브 로드가 조립시에 있어서 밸브 소자의 중량에 의해 휘어지지 않는다. 따라서, 밸브 로드의 선단에 형성된 밸브 소자가 밸브 시트와 용이하게 접촉될 수 있다. 또한, 기름통 및 상부 덮개 등의 내장 부품을, 밸브의 분해시에 천장 크레인을 이용하여 연직 위치로 위로 끌어올리고, 아래로 끌어내릴 수 있게 된다. 이는, 안전하게 메인터넌스 작업을 수행하도록 돕는다.
일반적으로, 엘보우 내부의 유체에 원심력이 작용하여, 유속이 빠른 유체 중앙 부분에 작용하는 원심력은 벽면 부근의 유속이 느린 유체 부분에 작용하는 것보다 크므로, 유체 중앙 부분은 엘보우의 외주에 외측방향으로 밀리는 한편, 파이프 벽 근처의 유체는 내측방향으로 이동한다. 또한, 엘보우 횡단면 내의 벽면의 압력 분포는 균일하지 않다. 즉, 압력은 엘보우의 외주에서 높고, 그 내주에서는 낮아지기 때문에, 엘보우 내에는 2차적인 흐름이 발생된다. 이 2차적인 흐름은 2차적인 흐름의 연속적인 흐름으로서 이하에서 설명하는 유체의 분리를 발생시킨다.
(1) 엘보우의 외주를 따라서, 엘보우의 벤딩부를 향하여 압력이 점차 상승한다. 따라서, 엘보우의 벤딩부의 입구에서 분리가 일어난다.
(2) 엘보우의 내주를 따라서, 압력이 낮다. 엘보우의 단부(출구부)에서는 원심력이 감소되어, 압력이 상승사기 시작한다. 그 결과, 흐름이 엘보우의 벤딩부를 통과한 후에 박리가 일어난다.
본 실시형태의 중간 유로(80) 내의 증기의 압력 손실의 주된 것은, 엘보우 내부에 있어서의 유체의 분리에 유래하는 것이다.
상술한 바와 같이, 흐름 방향 변경부(83)의 원호의 중심 반경(R)과 중간 유로(80)의 내경(Di)의 비(R／Di)를 1 이상, 또한 바람직하게는 2 이상으로 할 때에, 중간 유로(80) 내의 유체 분리를 회피할 수 있다. 이에 따라, 중간 유로(80) 내의 압력 손실을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 증기 터빈 플랜트는, 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22)를 통과한 주증기가, 노즐 박스의 제1 및 제2 섹션(15, 16)에 유입 가능하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22)를 하나씩 순서대로 개방하는, 소위 노즐 제어 운전을 행하는 것이 가능해진다.
[제2 실시형태]
제2 실시형태에 대해서, 도 5?도 7을 이용하여 설명한다. 도 5는 본 실시형태에 따른 증기 밸브 장치(90)를 개략적으로 나타내는 상면도이다. 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 종단면도이다. 도 7은 도 6의 중간 유로(80)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
본 실시형태는, 제1 실시형태(도 1?도 4)의 변형예이다. 제1 실시형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는 동일한 참조번호를 붙여, 중복 설명을 생략한다. 또한, 본 실시형태의 증기 밸브 장치(90)는, 제1 실시형태에서 설명한 증기 터빈 플랜트(도 3, 도 4)에 이용하는 것이다.
본 실시형태에 따른 증기 밸브 장치(90)의 중간 유로(80)의 구성에 대해서 설명한다. 중간 유로(80) 이외의 구성요소들, 즉, 주증기 정지 밸브(1), 제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22)는, 제1 실시형태의 것과 동일한 구성을 갖는다.
본 실시형태에 따른 중간 유로(80)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 상방 입구부(81)와, 연직 유로(82)와, 흐름 방향 변경부(83)와, 수평 유로(84)와, 분기부(85)와, 제1 하방 출구부(87) 및 제2 하방 출구부(88)를 갖는다.
본 실시형태의 연직 유로(82)는, 상방 입구부(81)와의 연결 부위로부터 흐름 방향 변경부(83)와의 연결 부위를 항하여, 즉, 연직 유로(82)의 상부으로부터 그 하부를 향하여, 횡단면(원형의 유로 횡단면)의 폭이 커지도록 형성된다.
이 예의 연직 유로(82)는, 원추를 수평으로 절단한 가운데의 하측 부분과 같은 형상, 즉 부분 원추 형상이다. 유로의 폭이 점차 넓어짐으로써 주증기 정지 밸브(1)의 하류(후류)측의 압력 회복이 가능해진다. 이때의 유로 폭의 확대 정도, 즉, 유로 중심(C)에 대한 각도 β는, 흐름의 분리 발생을 억제하기 위해, 6도 정도로 설정되어 있다. 도 7에서는 유로 폭의 확대 정도를, 유로 중심(C)에 대하여 수평 방향 양측 각각에 각도 β만큼 외측으로 확대된 상태를, 당해 각도 β의 2배(2β)로 나타내고 있다.
흐름 방향 변경부(83)는, 부분 원추 형상의 연직 유로(82)의 하부와 소정의 곡률로 연결되어 있다. 이하, 흐름 방향 변경부(83)와 연직 유로(82)의 연결에 대해서 설명한다.
흐름 방향 변경부(83)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 변경하는, 원호각이 약 90도 정도의 원호 형상 파이프(엘보우 파이프)로 형성된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 흐름 방향 변경부(83)의 원호의 내주측의 곡률 반경을 Ri, 외주측의 곡률 반경을 Ro, 유로의 중심의 곡률 반경을 Rc로 하고 있다. 또한, 외주측에 있어서, 상방 유로부의 하단부와, 곡률 반경(Ro)의 상단부를, 미리 정해진 곡률 반경(r)으로 매끄럽게 연결하고 있다. Ro, Ri, Rc, 및 r의 중심부는 서로 상이한 위치에 있다.
중심 반경(Rc)과 입구 내경(Di)의 비(Rc／Di)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 1 이상, 또한 2 이상인 것이 바람직하다.
계속해서, 중간 유로(80)의 흐름 방향 변경부(83)로부터 하류측의 횡단면 형상에 대해서 설명한다.
하류측에서의 유로의 원형의 횡단면 형상은, 점차 편평하게 되어 수평(도 6의 깊이 방향)으로 긴 레이스트랙(racetrack) 형상이 된다.
흐름 방향 변경부(83)의 상부의 유로의 횡단면 형상, 즉, 연직 유로(82) 바로 아래의 유로의 횡단면 형상은 원형이다. 이 횡단면 형상은, 하류측을 향하여 점차 편평하게 되어, 분기부(85)와의 접속부의 형상은 수평으로 긴 타원이 된다. 유로의 횡단면 형상은, 원형에서 유로를 따라 레이스트랙 형상으로 바뀌는 과정에서, 단면적이 실질적으로 일정하게 유지되도록 변형된다.
타원형의 유로의 횡단면은, 수평 유로(84)로부터 분기부(85)를 향하여 또한 편평하게 되어, 수평으로 긴 타원형의 레이스트랙 형상이 된다. 유로의 횡단면은, 수평 방향으로 넓어지도록 변형한다. 즉, 유로의 횡단면적이 매끄럽게 확대되도록 유로의 횡단면이 변형된다. 유로 폭의 확대 정도, 즉, 유로 중심(C)에 대한 각도 α는, 흐름 분리의 발생을 억제하기 위해, 6도 정도로 설정되어 있다. 도 7에서는, 유로 폭의 확대 정도를, 유로 중심(C)에 대하여 연직 아래 방향 양측 각각에 각도 α만큼 유로를 바깥 방향으로 확대한 상태를, 당해 각도 α의 2배(2α)로 나타내고 있다.
제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22) 각각의 제2 입구부(43)는, 제2 케이싱(41)의 연직 방향 중앙부에 접속된다. 이에 따라, 제1 및 제2 하방 출구부(87, 88)로부터의 주증기는, 제2 유로(71) 내에 원활하게 유입된다.
중간 유로(80)는, 상방 입구부(81) 부근에서의 유로의 원형의 횡단면 형상이 편평하게 변형하여, 분기부(85) 부근에서 수평으로 긴 레이스트랙 형상이 되도록, 연직 방향으로부터 수평 방향으로 구부려진다. 또한, 중간 유로(80)가 더 이상 편평하지 않게 되는 부분으로부터 유로의 단면적이 점차 확대되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 중간 유로(80)가 변형되어 있음으로써, 제1 실시형태에서 설명한 엘보우 파이프(원호 형상의 파이프) 특유의 내부 흐름인 2차적인 흐름 및 유체의 분리를 억제할 수 있게 된다. 그 결과, 압력 손실의 증가를 회피할 수 있다.
[제3 실시형태]
제3 실시형태에 대해서, 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한다. 도 8은 본 실시형태의 증기 밸브 장치(90)를 개략적으로 나타내는 상면도이다. 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선에 따른 종단면이다.
본 실시형태는, 제1 실시형태(도 1?도 4)의 변형예이다. 제1 실시형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는 동일한 참조번호를 붙여, 중복 설명을 생략한다. 또한, 본 실시형태의 증기 밸브 장치(90)는, 제1 실시형태에서 설명한 증기 터빈 플랜트(도 3, 도 4)에 이용하는 것이다.
본 실시형태의 증기 밸브 장치(90)에서는, 제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22)가, 중간 유로(80)의 하류측에 준직렬적으로 배치된다. 또한, 이 증기 밸브 장치(90)의 중간 유로(80)는, 주증기 정지 밸브(1)의 제1 출구부(34)로부터 배출되는 주증기를, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 입구부(43)에만 흐르도록 구성된다. 즉, 본 실시형태의 중간 유로(80)는, 제1 실시형태에서 설명한 분기부(85)(도 1)를 갖지 않는다.
제1 증기 가감 밸브(21)의 제1 케이싱(31)에는, 제2 출구부(44)보다 하류측에, 수평으로 개구된 수평 출구부(44a)가 형성되어 있다. 이 수평 출구부(44a)는, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 입구부(43)에 연결되어 있다.
중간 유로(80)로부터 배출된 주증기의 일부는, 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 케이싱(41) 내부를 통과하여, 제2 증기 가감 밸브(22)에 유입된다. 즉, 상류측의 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 밸브 소자(42)가 닫혀 있을 때에는, 제1 증기 가감 밸브(21)에 유입된 모든 주증기가 제1 증기 가감 밸브(21)의 수평 출구부(44a)로부터 배출되고 나서 제2 증기 가감 밸브(22)에 유입된다. 이 경우에, 주증기는, 제1 및 제2 증기 가감 밸브(21, 22)를 직렬적으로 흐른다.
한편, 상류측의 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 밸브 소자(42)가 개방되어 있을 때에는, 제1 증기 가감 밸브(21)에 유입된 주증기가 2개의 흐름으로 분기된다. 하나는, 제1 증기 가감 밸브(21)의 제2 출구부(44)로부터 배출되어 노즐 박스의 제1 섹션(15)(도 4)에 유입되고, 다른 하나는, 수평 출구부(44a)로부터 배출되어 제2 증기 가감 밸브(22)에 유입된다.
제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 밸브 소자(42)가 개방되어 있을 때에는, 제2 증기 가감 밸브(22)에 유입된 주증기가, 제2 증기 가감 밸브(22)의 제2 출구부(44)로부터 배출되어 노즐 박스의 제2 섹션(16)(도 4)에 유입된다.
그 결과, 제1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능해진다. 또한, 중간 유로(80)의 형상을 간소하게 하는 것이 가능해져, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
[그 밖의 실시형태]
상술한 실시형태는, 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 특허청구범위에 기재된 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 각 구성요소의 구성은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 기술적 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들면, 제1 실시형태에서, 연직 유로(82) 및 수평 유로(84)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 상방 입구부(81)에 흐름 방향 변경부(83)의 상부를 연결시키고, 흐름 방향 변경부(83)의 하부에 분기부(85)를 연결시킨다.
또한, 제2 실시형태에서 설명한 수평 방향 유로(84)의 횡단면 형상은, 수평 방향을 장축으로 하고 증기 가감 밸브의 축방향(연직 방향)을 단축으로 한 타원 형상일 수 있다.
또한, 제2 실시형태에서 설명한 흐름 방향 변경부(83)가 제3 실시형태의 증기 밸브 장치(90)의 중간 유로(80)에 설치될 수도 있다.
노즐 박스가 4분할 되어 있는 증기 터빈에는, 제1, 제2 또는 제3 실시형태의 증기 밸브 장치(90)를 2개 이용할 수도 있다.
제1 내지 제3 실시형태에서는 1개의 주증기 정지 밸브(1)에 2개의 증기 가감 밸브(21, 22)가 접속되어 있지만, 3개 이상의 증기 가감 밸브를 1개의 주증기 정지 밸브(1)에 접속할 수도 있다.
또한, 병렬로 배열되는 제1 증기 가감 밸브(21) 및 제2 증기 가감 밸브(22) 각각에, 제3 실시형태에서 설명한 증기 가감 밸브를 설치할 수도 있다.
1 : 주증기 정지 밸브, 3 : 재열 증기 정지 밸브, 4 : 인터셉트 밸브, 5 : 고압 터빈 바이패스 밸브, 6 : 저압 터빈 바이패스 밸브, 7 : 체크 밸브, 10 : 고압 증기 터빈, 11 : 중압 증기 터빈, 12 : 저압 증기 터빈, 13 : 복수기, 14 : 급수 펌프, 15 : 제1 섹션, 16 : 제2 섹션, 20 : 보일러, 21 : 제1 증기 가감 밸브, 22 : 제2 증기 가감 밸브, 31 : 제1 케이싱, 32 : 제1 밸브 소자, 33 : 제1 입구부, 34 : 제1 출구부, 35 : 제1 밸브 시트, 36 : 제1 밸브 덮개, 37 : 제1 밸브 로드, 38 : 제1 기름통, 39 : 제1 피스톤, 40 : 스트레너, 41 : 제2 케이싱, 42 : 제2 밸브 소자, 43 : 제2 입구부, 44 : 제2 출구부, 45 : 제2 밸브 시트, 46 : 제2 밸브 덮개, 47 : 제2 밸브 로드, 48 : 제2 기름통, 49 : 제2 피스톤, 61 : 제1 유로, 71 : 제2 유로, 80 : 중간 유로, 81 : 상방 입구부, 82 : 연직 유로, 83 : 흐름 방향 변경부, 84 : 수평 유로, 85 : 분기부, 87 : 제1 하방 출구부, 88 : 제2 하방 출구부, 90 : 증기 밸브 장치

Claims (8)

  1. 주(主)증기 정지 밸브;
    상기 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 복수의 증기 가감 밸브; 및
    상기 주증기 정지 밸브와 상기 복수의 증기 가감 밸브를 접속하는 중간 유로부를 구비하는 증기 밸브 장치로서,
    상기 주증기 정지 밸브는,
    수평 방향으로 개구된 제1 입구부와, 연직 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제1 출구부와, 상기 제1 입구부와 상기 제1 출구부 사이에 형성된 제1 유로와, 상기 제1 유로 내에 배치된 제1 밸브 시트(seat)를 갖는 제1 케이싱;
    상기 제1 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제1 벨브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제1 유로를 개폐하도록 구성된 제1 밸브 소자; 및
    상기 제1 밸브 소자에 접속되며, 상기 제1 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제1 유로를 개방할 때에 상기 제1 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제1 밸브 로드(rod)를 포함하며,
    상기 증기 가감 밸브 각각은,
    수평 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제2 입구부와, 연직 방향으로 개구된 제2 출구부와, 상기 제2 입구부와 상기 제2 출구부 사이에 형성된 제2 유로와, 상기 제2 유로 내에 배치된 제2 밸브 시트를 갖는 제2 케이싱;
    상기 제2 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제2 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제2 유로를 개폐하도록 구성된 제2 밸브 소자; 및
    상기 제2 밸브 소자에 접속되며, 상기 제2 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제2 유로를 개방할 때에 상기 제2 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제2 밸브 로드를 포함하고,
    상기 중간 유로부가, 상기 제1 출구부로부터 유출한 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어, 상기 주증기를 상기 제2 입구부에 유출하도록 구성되어 있는 증기 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 출구부 및 상기 제2 출구부는 하방을 향하여 개구되고,
    상기 중간 유로부는,
    상방을 향하여 개구되어, 상기 제1 출구부와 연통하는 상방 입구부;
    상기 상방 입구부보다 하방 위치에서 수평으로 개구되어, 상기 제2 입구부들과 연통하는 복수의 하방 출구부; 및
    상기 상방 입구부 및 상기 하방 출구부들 사이에 형성되어, 상기 상방 입구부를 통해 유입한 상기 주증기를 상기 하방 출구부들에 유입 가능한 분기부를 갖고,
    상기 중간 유로부에는,
    상기 주증기가 상기 상방 입구부로부터 연직 하방으로 흐르도록 하는 연직 유로;
    상기 연직 유로에 연결되어, 상기 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸는 방향 변경 유로;
    상기 방향 변경 유로에 연결되어, 상기 방향 변경 유로로부터 유출한 상기 주증기가 상기 분기부 내로 흐르도록 하는 수평 유로; 및
    상기 주증기가 상기 분기부로부터 상기 복수의 하방 출구부에 흐르도록 하는 복수의 출구 유로가 형성되어 있는 증기 밸브 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연직 유로는, 그 유로 단면이 상측으로부터 하측으로 커지도록 형성되고,
    상기 방향 변경 유로는, 상기 주증기의 흐름 방향을을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸기 위해 미리 정해진 곡률을 가지며,
    상기 수평 유로는, 그 유로 단면이 상기 분기부를 향하여, 흐름 방향에 대하여 수직인 방향 및 수평 방향으로 넓어지도록 형성되어 있는 증기 밸브 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 방향 변경 유로는, 상기 연직 유로와 연결되는 연결부로부터 상기 수평 유로와의 연결부인 다른 접속을 향하여, 상기 방향 변경 유로의 유로 단면이 감소되지 않도록 형성되어 있는 증기 밸브 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주증기 정지 밸브, 상기 증기 가감 밸브 및 상기 중간 유로부가 단조 또는 주조에 의해 일체로 형성된 증기 밸브 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주증기 정지 밸브, 상기 증기 가감 밸브 및 상기 중간 유로부가 개별 유닛으로서 형성된 후에 서로 결합된 증기 밸브 장치.
  7. 주증기 정지 밸브;
    상기 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 상류측 증기 가감 밸브;
    상기 상류측 증기 가감 밸브의 하류측에 배치된 하류측 증기 가감 밸브; 및
    상기 주증기 정지 밸브와 상기 상류측 증기 가감 밸브를 접속하는 중간 유로부를 구비하는 증기 밸브 장치로서,
    상기 주증기 정지 밸브는,
    수평 방향으로 개구된 제1 입구부와, 연직 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제1 출구부와, 상기 제1 입구부와 상기 제1 출구부 사이에 형성된 제1 유로와, 상기 제1 유로 내에 배치된 제1 밸브 시트를 갖는 제1 케이싱;
    상기 제1 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제1 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제1 유로를 개폐하도록 구성된 제1 밸브 소자; 및
    상기 제1 밸브 소자에 접속되며, 상기 제1 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제1 유로를 개방할 때에 상기 제1 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제1 밸브 로드를 포함하고,
    상기 상류측 증기 가감 밸브는,
    수평 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제2 입구부와, 연직 방향으로 개구된 제2 출구부와, 상기 제2 연직 출구부보다 하류측으로 개구된 수평 출구부와, 상기 제2 입구부, 상기 제2 출구부 및 상기 수평 출구부와 연통하는 제2 유로와, 상기 제2 유로 내에 배치된 제2 밸브 시트를 갖는 제2 케이싱;
    상기 제2 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제2 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제2 유로를 개폐하도록 구성된 제2 밸브 소자; 및
    상기 제2 밸브 소자에 접속되며, 상기 제2 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제2 유로를 개방할 때에 상기 제2 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제2 밸브 로드를 포함하며,
    상기 하류측 증기 가감 밸브는,
    수평 방향으로 개구되어 상기 수평 출구부에 접속된 제3 입구부와, 연직 아래 방향으로 개구된 제3 출구부와, 상기 제3 입구부와 제3 출구부 사이에 형성된 제3 유로와, 상기 제3 유로 내에 배치된 제3 밸브 시트를 갖는 제3 케이싱;
    상기 제3 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제3 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제3 유로를 개폐하도록 구성된 제3 밸브 소자; 및
    상기 제3 밸브 소자에 접속되며, 상기 제3 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제3 유로를 개방할 때에 상기 제3 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제3 밸브 로드를 포함하고,
    상기 중간 유로부가, 상기 제1 출구부로부터 유출되는 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어 상기 주증기를 상기 제2 입구부에 유출하도록 구성되어 있는 증기 밸브 장치.
  8. 보일러;
    상기 보일러에서 생성된 주증기를 도입하여 상기 주증기의 에너지에 의해 구동되는 증기 터빈; 및
    상기 보일러와 증기 터빈 사이에 배치되어 상기 주증기의 흐름을 제어하는 적어도 1개의 증기 밸브 장치를 갖는 증기 터빈 플랜트로서,
    상기 증기 밸브 장치는,
    주증기 정지 밸브; 상기 주증기 정지 밸브의 하류측에 배치된 복수의 증기 가감 밸브; 및 상기 주증기 정지 밸브와 상기 복수의 증기 가감 밸브를 접속하는 중간 유로부를 포함하고,
    상기 주증기 정지 밸브는,
    수평 방향으로 개구된 제1 입구부와, 연직 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제1 출구부와, 상기 제1 입구부와 제1 출구부 사이에 형성된 제1 유로와, 상기 제1 유로 내에 배치된 제1 밸브 시트를 갖는 제1 케이싱;
    상기 제1 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제1 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제1 유로를 개폐하도록 구성된 제1 밸브 소자; 및
    상기 제1 밸브 소자에 접속되며, 상기 제1 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제1 유로를 개방할 때에 상기 제1 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제1 밸브 로드를 포함하며,
    상기 증기 가감 밸브 각각은,
    수평 방향으로 개구되어 상기 중간 유로부에 접속된 제2 입구부와, 연직 방향으로 개구된 제2 출구부와, 상기 제2 입구부와 제2 출구부 사이에 형성된 제2 유로와, 상기 제2 유로 내에 배치된 제2 밸브 시트를 갖는 제2 케이싱;
    상기 제2 케이싱 내에서 상하 방향으로 이동하여, 상기 제2 밸브 시트에 대하여 이탈 및 접촉함으로써, 상기 제2 유로를 개폐하도록 구성된 제2 밸브 소자; 및
    상기 제2 밸브 소자에 접속되며, 상기 제2 케이싱을 관통하여 상하 방향으로 슬라이딩하고, 상기 제2 위치의 유로를 개방할 때에 상기 제2 출구부와 반대측으로 이동하도록 구성된 제2 밸브 로드를 포함하고,
    상기 중간 유로부가, 상기 제1 출구부로부터 유출되는 주증기의 흐름 방향을 연직 방향으로부터 수평 방향으로 바꾸어 상기 주증기를 상기 제2 입구부에 유출하도록 구성되어 있는 증기 터빈 플랜트.
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