JP2004278338A - 蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】タービンロータのターニング装置からの離脱後、再度、ターニング装置に嵌合することなく、プレウォーミングすることができる蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法を提供することを目的とする。
【解決手段】補助蒸気発生器６から供給され、高圧タービン２に流入した補助蒸気すなわち予熱蒸気の一部は、中圧タービン３に流入する。中圧タービン３に流入した補助蒸気によって、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱し、その回転数は、常時、回転数検知センサ部１０の信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１の開度を調整することで制御される。プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、ターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高く設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することはない。
【選択図】 図１
【解決手段】補助蒸気発生器６から供給され、高圧タービン２に流入した補助蒸気すなわち予熱蒸気の一部は、中圧タービン３に流入する。中圧タービン３に流入した補助蒸気によって、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱し、その回転数は、常時、回転数検知センサ部１０の信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１の開度を調整することで制御される。プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、ターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高く設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することはない。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンの冷機起動の際に、プレウォーミング中の回転数を従来のターニング回転数より高く保持することによって、より迅速に効率的に蒸気タービン全体をウォーミングする蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンを起動する場合、起動停止から再起動するまでの時間が長いほどタービンロータの温度と流入蒸気温度との間に大きな温度差を生じ、それに起因して大きな熱応力が発生する。
【０００３】
このような起動を繰り返し行うとタービンロータの寿命を短くするため、通常運転に入る前に蒸気タービンのプレウォーミングを行い、熱応力の発生を軽減している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
従来の蒸気タービンでは、高圧ケーシング内に蒸気を送入し、高圧ケーシング内を許容できる限りの高い圧力で数時間保持することによって、プレウォーミングが行われていた。このプレウォーミングの方法では、起動前に回転部と静止部の両方を予熱できることから、冷機起動における過大なタービンロータとケーシングの伸び差の発生やケーシングの異常変形に起因する回転部と静止部との接触を抑制することができる。
【０００５】
図８に、高中圧対向流型の蒸気タービンを備える蒸気タービンプラント２００の一例を示し、従来の蒸気タービンプラント２００における蒸気タービンのプレウォーミングの概要を説明する。
【０００６】
従来の蒸気タービンプラント２００では、プレウォーミング用の補助蒸気は、補助蒸気発生器２０１より高圧排気管２０２を通って高圧タービン２０３に供給される。高圧タービン２０３に供給された補助蒸気は、高圧タービン２０３内を流れ、高圧タービン２０３を予熱し、高中圧中間グランドシール部２０６に流入する。高中圧中間グランドシール部２０６を通過した補助蒸気の一部は、蒸気逃し管２０７を通って復水器へ流入し、残りの補助蒸気は、中圧タービン２０９内を流れ、中圧タービン２０９内を予熱した後、低圧タービンに流入する。
【０００７】
なお、高圧排気管２０２には、高圧タービン２０３内に設置された圧力検出器２０５によって検出される圧力信号に基づいて、弁の開度が制御される調整弁２０４が設けられている。高圧タービン２０３に供給される補助蒸気の流量は、高圧タービン２０３内の圧力をほぼ一定に保つように、この調整弁２０４によって調整されている。また、蒸気逃し管２０７には、オンオフ弁２０８が設けられ、オンオフ弁２０８は、ウォーミング中は常時開かれ、通常運転中は常時閉じられている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−８１６０９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の蒸気タービンプラント２００における高中圧対向流型の蒸気タービンのプレウォーミングにおいて、高圧タービン２０３に補助蒸気発生器２０１より供給され、高中圧中間グランドシール部２０６を通過した補助蒸気の一部は、蒸気逃し管２０７を通って復水器へ導かれるが、残りの補助蒸気は、中圧タービン２０９内へ流入する。
【００１０】
残りの補助蒸気が中圧タービン２０９へ流入することによって、タービンロータ２１０へ回転力が加えられ、タービンロータ２１０がターニング装置から離脱して、ターニング回転数を超えて無制御で回転することがあった。また、タービンロータ２１０は、ターニング装置から離脱後、タービンロータ２１０の回転数が低下することによって、再び、ターニング装置に嵌合することがあった。
【００１１】
このように、プレウォーミング中にタービンロータ２１０がターニング装置と離脱後、再度、嵌合することによって、ターニング装置を破損してしまうという問題があった。そして、このようなタービンロータ２１０のターニング装置との離脱、嵌合の繰り返しは、蒸気タービンおよび発電機として信頼性および安全性の面からも問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、プレウォーミング時において、タービンロータのターニング装置からの離脱後、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合することなく、プレウォーミングを行うことができ、蒸気タービンおよび発電機の信頼性および安全性の向上を図ることができる蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の蒸気タービンプラントは、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンと前記中圧タービンとの間に設けられたグランドシール部と、前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントであって、前記高圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する供給蒸気流量調整手段と、前記タービンロータの回転数に基づいて、前記グランドシール部から前記中圧タービンに流出する前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する流出蒸気流量調整手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
この蒸気タービンプラントによれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量およびタービンロータの回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００１５】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、流出蒸気流量調整手段によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００１６】
また、本発明の蒸気タービンプラントは、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントであって、前記高圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する高圧タービン供給蒸気流量調整手段と、前記タービンロータの回転数に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する中圧タービン供給蒸気流量調整手段とを具備することを特徴とする。
【００１７】
この蒸気タービンプラントによれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量と中圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量をそれぞれ独立して調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００１８】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、中圧タービン供給蒸気流量調整手段によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００１９】
本発明の蒸気タービンのプレウォーミング方法は、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミング方法であって、前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給工程と、前記高圧タービン内の圧力を検知する圧力検知工程と、前記圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する供給蒸気流量調整工程と、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給された前記予熱用蒸気を前記中圧タービンに流出させる予熱用蒸気流出工程と、前記タービンロータの回転数を検知する回転数検知工程と、前記回転数検知工程における検知結果に基づいて、前記予熱用蒸気流出工程において前記中圧タービンに流出させる前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する流出蒸気流量調整工程とを具備することを特徴とする。
【００２０】
この蒸気タービンのプレウォーミング方法によれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量およびタービンロータの回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００２１】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、流出蒸気流量調整工程によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００２２】
また、本発明の蒸気タービンのプレウォーミング方法は、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミング方法であって、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに前記予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給工程と、前記高圧タービン内の圧力を検知する高圧タービン圧力検知工程と、前記高圧タービン圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する高圧タービン供給蒸気流量調整工程と、前記タービンロータの回転数を検知する回転数検知工程と、前記回転数検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する中圧タービン供給蒸気流量調整工程とを具備することを特徴とする。
【００２３】
この蒸気タービンのプレウォーミング方法によれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量と中圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量をそれぞれ独立して調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００２４】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、中圧タービン供給蒸気流量調整工程によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１の概要を図１を参照して説明する。図１には、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１の構成を示す。
【００２７】
第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１は、高中圧対向流型の蒸気タービンを備え、高中圧対向流型の蒸気タービンは、高圧タービン２、中圧タービン３、高中圧中間グランドシール部４、タービンロータ５で主に構成されている。また、蒸気タービンプラント１には、補助蒸気発生器６、圧力検知センサ部７、高圧タービン補助蒸気調整弁８、回転数検知センサ部１０、補助蒸気逃し調整弁１１、再熱器１３、主蒸気発生器１８などが主に備えられている。
【００２８】
補助蒸気発生器６および主蒸気発生器１８は、蒸気を発生するもので、例えば、ボイラなどで構成されている。なお、補助蒸気発生器６は、蒸気タービンのプレウォーミング時に用いられる予熱用蒸気として機能する補助蒸気を供給するものである。
【００２９】
圧力検知部は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知センサ部７と、その圧力検知センサ部７からの検知信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８を制御する調整弁制御部７ａとで構成されている。圧力検知センサ部７は、高圧タービン２内の圧力を検知することができる任意の位置に設置されている。
【００３０】
また、高圧タービンケーシングの内面で、高中圧中間グランドシール部４に近い部分には、温度検知部１６が設けられている。この温度検知部１６は、例えば、熱電対などで構成される。温度検知部１６で検知された温度情報に基づいて、プレウォーミング終了を判定するもので、通常、温度検知部１６で検知された温度が約１８０℃を越えた時点でプレウォーミングを終了する。
【００３１】
高圧タービン補助蒸気調整弁８は、圧力検知部の調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、高圧排気管１２から高圧タービン２に流れる補助蒸気の流量を調整するものである。なお、高圧排気管１２は、高圧タービン補助蒸気調整弁８と高圧タービン２との間で分岐され、再熱蒸気管１２ａとなり、この再熱蒸気管１２ａは、ボイラなどで構成される再熱器１３に接続されている。また、再熱蒸気管１２ａには、蒸気弁１４、逆止弁１７が設けられている。
【００３２】
回転数検知部は、タービンロータ５の回転数を検知する回転数検知センサ部１０と、その回転数検知センサ部１０からの検知信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１を制御する調整弁制御部１０ａとで構成されている。回転数検知センサ部１０は、タービンロータ５の回転数を検知することができるように、例えば、タービンロータ５の側面に対向して設置される。
【００３３】
補助蒸気逃し調整弁１１は、回転数検知部の調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整することにより、高中圧中間グランドシール部４と中圧タービン３との間の蒸気流路に連通する蒸気逃し管１５を通って復水器（図示しない）へ導かれる補助蒸気の流量を調整し、中圧タービン３へ流入する補助蒸気の流量を制御して、タービンロータ５の回転数を調整するものである。
【００３４】
次に、蒸気タービンのプレウォーミング時における動作について、図１および２を参照して説明する。図２には、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１における蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す。図２に示されたプレウォーミングのタイムチャートには、横軸に時間、縦軸に高圧タービン２内の圧力、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度、高圧タービンケーシング内面の温度、タービンロータ５の回転数および補助蒸気逃し調整弁１１の開度を示す。
【００３５】
ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられ、所定の回転数（例えば、３〜５ｒｐｍなど）でタービンロータ５を回転させるターニング状態からプレウォーミングを行う場合、まず、高圧タービン補助蒸気調整弁８を開き、その弁開度をプレウォーミング開始から時間に対して所定の割合で増加させる（図２の時間ｔ０）。なお、この時、補助蒸気逃し調整弁１１は、所定の弁開度で開かれている。また、高圧排気管１２に設けられた蒸気弁１４および定格運転を行う際に主蒸気発生器１８からの蒸気を高圧タービン２に供給する主蒸気管１９に設けられた主蒸気弁２０は閉じられている。
【００３６】
補助蒸気発生器６から供給され、高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２内を予熱しながら、通常の運転時の主蒸気の流れと逆に、高圧タービン２の下流側から上流側に向かって流れ、高中圧中間グランドシール部４に流入する。そして、高中圧中間グランドシール部４を通過した補助蒸気の一部は、蒸気逃し管１５に流入し、補助蒸気逃し調整弁１１を通って復水器（図示しない）へ流入する。一方、残りの補助蒸気は、中圧タービン３に流入する。
【００３７】
中圧タービン３に流入した補助蒸気は、通常の運転時の主蒸気の流れと同様に、中圧タービン３内を上流側から下流側に向かって流れ、中圧タービン３を予熱する。その際、中圧タービン３は、補助蒸気の流れによって回転力が与えられるが、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合しているため、その回転力は、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部によって吸収される。中圧タービン３内を通過した補助蒸気は、配管を通って低圧タービン（図示しない）に供給される。
【００３８】
高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、時間に対して所定の割合で増加されるので、補助蒸気発生器６から高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量は増加する。補助蒸気の流量が増加すると、高圧タービン２内の圧力、高圧タービンケーシングの内面の温度が増加する。この高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知部の調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、高圧タービン２内の圧力が所定の圧力（例えば、スラスト軸受にかかる許容推力に基づく許容圧力など）を超えないように、また、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を増減させるために調整される。
【００３９】
タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられているため、回転数は一定に保たれている。ここで、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度の増加に伴って、高圧タービン２内の圧力が増加し、高中圧中間グランドシール部４を通過して蒸気逃し管１５または中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加する。その際、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加し、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部にはさらに回転力が加わる。
【００４０】
そして、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度がさらに増加して、中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加すると、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。この回転力の増加によって、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部における回転力が規定量を超え、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）から離脱する（図２の時間ｔ１）。これによって、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）による回転力の制御から開放される。
【００４１】
ターニング装置（図示しない）から離脱したタービンロータ５の回転数は、時間に対して増加する。この際、補助蒸気逃し調整弁１１の開度も、所定の割合で時間に対して増加され、蒸気逃し管１５を通って復水器（図示しない）へ導かれる補助蒸気の流量が増加される。この補助蒸気逃し調整弁１１の開度は、回転数検知部の調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて調整され、タービンロータ５の回転数がプレウォーミングの定格値になるまで増加される（図２の時間ｔ１〜ｔ２）。
【００４２】
また、タービンロータ５の回転数が定格値に達したとき（図２の時間ｔ２）には、高圧タービン補助蒸気調整弁８および補助蒸気逃し調整弁１１の開度を増加するのを停止し、そのときの開度を維持する。なお、タービンロータ５の回転数が定格値に維持されるように、常時、回転数検知センサ部１０の制御信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１の開度は微調整されている。なお、本発明におけるプレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合することはない。
【００４３】
タービンロータ５の回転数が定格値に達した（図２の時間ｔ２）後は、高圧タービン２内の圧力、タービンロータ５の回転数は、時間に対してほぼ一定値を維持する。一方、高圧タービンケーシングの内面の温度は、プレウォーミング開始から時間に対して増加する。そして、高圧タービンケーシングの内面の温度が、所定の温度（例えば、１８０℃など）に達したときに、プレウォーミングを終了する（図２の時間ｔ３）。
【００４４】
プレウォーミング終了後、高圧タービン補助蒸気調整弁８、補助蒸気逃し調整弁１１は閉じられる。一方、主蒸気弁２０および蒸気弁１４は開かれ、高圧タービン２に、主蒸気管１９を介して主蒸気発生器１８で発生した主蒸気が供給される。
【００４５】
高圧タービン２に、供給された主蒸気によって高圧タービン２が駆動され、高圧タービン２で仕事をした主蒸気は、高圧タービン２の下流側に接続された再熱蒸気管１２ａから逆止弁１７を通って再熱器１３に流入する。再熱器１３に流入した主蒸気は、再熱器１３によって加熱された後、中圧タービン３に流入する。
【００４６】
中圧タービン３に流入した主蒸気は、中圧タービン３を駆動した後、低圧タービン（図示しない）に流入し、低圧タービン（図示しない）を駆動し、復水器（図示しない）に流れる。
【００４７】
第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１では、圧力検知センサ部７からの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を制御することで、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を調整することができる。また、高圧タービン補助蒸気調整弁８による補助蒸気の流量の調整と共に、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１の開度を制御することで、タービンロータ５の回転数を調整することができる。したがって、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量およびタービンロータ５の回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００４８】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱され、プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されている。これによって、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することがないため、再嵌合によるターニング装置の破損などを防ぐことができる。また、タービンロータ５の回転数の定格値を、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０の概要を図３を参照して説明する。図３には、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０の構成を示す。なお、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５０】
第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０で備えられる蒸気タービンは、高圧タービン２と中圧タービン３とが同一ケーシング内に設置され、高圧タービン２と中圧タービン３とが抽気加減弁３１を備える抽気管３２によって連通された高中圧一体型の蒸気タービンである。
【００５１】
この高中圧一体型の蒸気タービンは、高圧タービン２、中圧タービン３、高中圧中間グランドシール部４、タービンロータ５で主に構成されている。また、蒸気タービンプラント３０には、補助蒸気発生器６、圧力検知センサ部７、高圧タービン補助蒸気調整弁８、回転数検知センサ部１０、主蒸気発生器１８、抽気加減弁３１、抽気管３２などが主に備えられている。
【００５２】
回転数検知部は、タービンロータ５の回転数を検知する回転数検知センサ部１０と、その回転数検知センサ部１０からの検知信号に基づいて、抽気加減弁３１を制御する加減弁制御部１０ｂとで構成されている。回転数検知センサ部１０は、タービンロータ５の回転数を検知することができるように、例えば、タービンロータ５の側面に対向して設置される。
【００５３】
抽気加減弁３１は、回転数検知部の加減弁制御部１０ｂからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、抽気管３２を通って高圧タービン２から中圧タービン３に流れる補助蒸気の流量を調整し、タービンロータ５の回転数を調整するものである。
【００５４】
また、高圧タービンケーシングの内面で、主蒸気管１９が接続された側に、温度検知部１６が設けられている。なお、温度検知部１６は、例えば、高中圧中間グランドシール部４に近い部分に設けられてもよい。
なお、高圧抽気管３２ａは、高圧タービン補助蒸気調整弁８と高圧タービン２との間で分岐され、その分岐された高圧抽気管３２ｂには、蒸気弁１４、逆止弁１７が設けられ、図示しない給水加熱器などに接続されている。
【００５５】
次に、蒸気タービンのプレウォーミング時における動作について、図３および４を参照して説明する。図４には、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０における蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す。図３に示されたプレウォーミングのタイムチャートには、横軸に時間、縦軸に高圧タービン２内の圧力、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度、高圧タービンケーシング内面の温度、タービンロータ５の回転数および抽気加減弁３１の開度を示す。
【００５６】
ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられ、所定の回転数（例えば、３〜５ｒｐｍなど）でタービンロータ５を回転させるターニング状態からプレウォーミングを行う場合、まず、高圧タービン補助蒸気調整弁８を開き、その弁開度をプレウォーミング開始から時間に対して所定の割合で増加させる（図４の時間ｔ０）。なお、この時、抽気加減弁３１は、所定の弁開度で開かれている。また、高圧抽気管３２ａに設けられた蒸気弁１４および定格運転を行う際に主蒸気発生器１８からの蒸気を高圧タービン２に供給する主蒸気管１９に設けられた主蒸気弁２０は閉じられている。
【００５７】
補助蒸気発生器６から供給され、高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２内に広がり、高圧タービン２を予熱する。高圧タービン２に流入した補助蒸気の一部は、抽気管３２を通って中圧タービン３に流入する。一方、残りの補助蒸気は、高中圧中間グランドシール部４を通って、中圧タービン３に流入する。
【００５８】
中圧タービン３に流入した補助蒸気は、通常の運転時の主蒸気の流れと同様に、中圧タービン３内を上流側から下流側に向かって流れ、中圧タービン３を予熱する。その際、中圧タービン３は、補助蒸気の流れによって回転力が与えられるが、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合しているため、その回転力は、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部によって吸収される。中圧タービン３内を通過した補助蒸気は、配管を通って低圧タービン（図示しない）に供給される。
【００５９】
高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、時間に対して所定の割合で増加されるので、補助蒸気発生器６から高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量は増加する。補助蒸気の流量が増加すると、高圧タービン２内の圧力、高圧タービンケーシングの内面の温度が増加する。この高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知センサ部７からの情報に基づいた調整弁制御部７ａの制御信号に基づいて、高圧タービン２内の圧力が所定の圧力（例えば、スラスト軸受にかかる許容推力に基づく許容圧力など）を超えないように、また、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を増減させるために調整される。
【００６０】
タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられているため、回転数は一定に保たれている。ここで、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度の増加に伴って、高圧タービン２内の圧力が増加し、抽気管３２および高中圧中間グランドシール部４を通過して中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加する。その際、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加し、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部にはさらに負荷が加わる。
【００６１】
そして、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度がさらに増加して、中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加すると、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。この回転力の増加によって、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部における負荷が許容量を超え、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）から離脱する（図４の時間ｔ１）。これによって、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）による回転力の制御から開放される。
【００６２】
ターニング装置（図示しない）から離脱したタービンロータ５の回転数は、時間に対して増加する。この際、抽気加減弁３１の開度も、所定の割合で時間に対して増加され、中圧タービン３へ導かれる補助蒸気の流量が増加される。この抽気加減弁３１の開度は、回転数検知部の加減弁制御部１０ｂからの制御信号に基づいて調整され、タービンロータ５の回転数がプレウォーミングの定格値になるまで増加される（図４の時間ｔ１〜ｔ２）。
【００６３】
また、タービンロータ５の回転数が定格値に達したとき（図４の時間ｔ２）には、高圧タービン補助蒸気調整弁８および抽気加減弁３１の開度を増加するのを停止し、そのときの開度を維持する。また、タービンロータ５の回転数が定格値に維持されるように、常時、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた加減弁制御部１０ｂからの制御信号に基づいて、抽気加減弁３１の開度は調整されている。なお、本発明におけるプレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合することはない。
【００６４】
タービンロータ５の回転数が定格値に達した（図４の時間ｔ２）後は、高圧タービン２内の圧力、タービンロータ５の回転数は、時間に対してほぼ一定値を維持する。一方、高圧タービンケーシングの内面の温度は、プレウォーミング開始から時間に対して増加する。そして、高圧タービンケーシングの内面の温度が、所定の温度（例えば、１８０℃など）に達したときに、プレウォーミングを終了する（図４の時間ｔ３）。
【００６５】
プレウォーミング終了後、高圧タービン補助蒸気調整弁８、抽気加減弁３１は閉じられる。一方、主蒸気弁２０および蒸気弁１４は開かれ、高圧タービン２に、主蒸気管１９を介して主蒸気発生器１８で発生した主蒸気が供給され、定常運転が開始される。
【００６６】
第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０では、圧力検知センサ部７からの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を制御することで高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を調整することができる。また、高圧タービン補助蒸気調整弁８による補助蒸気の流量の調整と共に、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、抽気加減弁３１の開度を制御することで、タービンロータ５の回転数を調整することができる。したがって、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量およびタービンロータ５の回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００６７】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱され、プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されている。これによって、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することがないため、再嵌合によるターニング装置の破損などを防ぐことができる。また、タービンロータ５の回転数の定格値を、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００６８】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０の概要を図５を参照して説明する。図５には、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０の構成を示す。なお、第１および第２の実施の形態の蒸気タービンプラントと同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００６９】
蒸気タービンプラント４０に備えられる蒸気タービンは、高圧タービン２と中圧タービン３とがそれぞれ単体で連結された蒸気タービンである。
【００７０】
その蒸気タービンは、高圧タービン２、中圧タービン３、タービンロータ５で主に構成されている。また、蒸気タービンプラント４０には、補助蒸気発生器６、圧力検知センサ部７α、７β、高圧タービン補助蒸気調整弁８、中圧タービン補助蒸気調整弁４１、回転数検知センサ部１０、再熱器１３、主蒸気発生器１８などが主に備えられている。
【００７１】
圧力検知部は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知センサ部７αと、その圧力検知センサ部７αからの検知信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８を制御する調整弁制御部７ａとで構成されている。一方、中圧タービン３には、内部の圧力を検知する圧力検知センサ部７βが設けられ、その圧力検知センサ部７βからの検知信号は、中圧タービン補助蒸気調整弁４１を制御する調整弁制御部１０ａに出力される。なお、圧力検知センサ部７α、７βの設置位置は、高圧タービン２および中圧タービン３内の圧力を検知することができる位置ならば任意の場所でよい。また、蒸気タービンプラント４０は、圧力検知センサ部７βを具備せずに構成することもできる。
【００７２】
また、高圧タービンケーシングの内面で、主蒸気管１９ａが接続された側に、温度検知部１６が設けられている。
【００７３】
回転数検知部は、タービンロータ５の回転数を検知する回転数検知センサ部１０と、その回転数検知センサ部１０からの検知信号に基づいて、中圧タービン補助蒸気調整弁４１を制御する調整弁制御部１０ａとで構成されている。回転数検知センサ部１０は、タービンロータ５の回転数を検知することができるように、例えば、タービンロータ５の側面に対向して設置される。
【００７４】
高圧タービン補助蒸気調整弁８は、圧力検知センサ部７αからの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、高圧排気管１２から高圧タービン２に流れる補助蒸気の流量を調整するものである。なお、高圧排気管１２は、高圧タービン補助蒸気調整弁８と高圧タービン２との間で分岐され、再熱蒸気管１２ａとなり、その分岐された再熱蒸気管１２ａは、ボイラなどで構成される再熱器１３に接続されている。また、再熱蒸気管１２ａには、蒸気弁１４、逆止弁１７が設けられている。
【００７５】
また、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は、回転数検知センサ部１０および圧力検知センサ部７βからの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、補助蒸気管４２から中圧タービン３に流れる補助蒸気の流量を調整し、タービンロータ５の回転数を調整するものである。ここで、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は、回転数検知センサ部１０および圧力検知センサ部７βからの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、弁開度が調整されているが、通常は回転数検知センサ部１０からの信号に基づいて制御される。なお、圧力検知センサ部７βからの信号に基づいて、中圧タービン補助蒸気調整弁４１が制御される場合は、例えば、中圧タービン３内の圧力が所定の圧力を超えた場合などである。
【００７６】
次に、蒸気タービンのプレウォーミング時における動作について、図５および６を参照して説明する。図６には、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０における蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す。図６に示されたプレウォーミングのタイムチャートには、横軸に時間、縦軸に高圧タービン２内の圧力、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度、高圧タービンケーシング内面の温度、タービンロータ５の回転数、中圧タービン３内の圧力および中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度を示す。なお、高圧タービン２と中圧タービン３は、それぞれ別個に補助蒸気が供給され、それぞれが独立してプレウォーミングされるため、図６の横軸の時間ｔ２とｔ３は、必ずしも一致しない。
【００７７】
ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられ、所定の回転数（例えば、３〜５ｒｐｍなど）でタービンロータ５を回転させるターニング状態からプレウォーミングを行う場合、まず、高圧タービン補助蒸気調整弁８および中圧タービン補助蒸気調整弁４１を開き、その弁開度をプレウォーミング開始から時間に対して所定の割合で増加させる（図２の時間ｔ０）。なお、この時、中圧タービン３から低圧タービン（図示しない）への管路は開放されている。また、高圧排気管１２に設けられた蒸気弁１４および定格運転を行う際に、主蒸気発生器１８からの蒸気を高圧タービン２に供給する主蒸気管１９ａに設けられた主蒸気弁２０ａは閉じられている。さらに、再熱器１３からの蒸気を中圧タービン３に供給する主蒸気管１９ｂに設けられた主蒸気弁２０ｂも閉じられている。
【００７８】
補助蒸気発生器６から高圧排気管１２を通って高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２内に広がり、高圧タービン２を予熱する。高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２のグランドシール部（図示しない）から外部に流出する程度であるため、高圧タービン２内の圧力は、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度の増加に伴って急激に増加する。そして、高圧タービン２内の圧力が所定の圧力に達したとき（図６の時間ｔ２）には、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を増加するのを停止し、そのときの開度を維持する。なお、高圧タービン２内の圧力は、圧力検知センサ部７αによって、常時監視されており、圧力の変化を生じた場合には、その都度、圧力検知センサ部７αからの情報に基づいた調整弁制御部７ａから高圧タービン補助蒸気調整弁８に制御信号が送られ、所定の圧力を維持するように、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度が調整される。
【００７９】
一方、補助蒸気発生器６から補助蒸気管４２を通って中圧タービン３に流入した補助蒸気は、中圧タービン３内を通常の運転時の主蒸気の流れと同様に、上流側から下流側に向かって流れ、中圧タービン３を予熱する。その際、中圧タービン３は、補助蒸気の流れによって回転力が与えられるが、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合しているため、その回転力は、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部によって吸収される。中圧タービン３内を通過した補助蒸気は、配管を通って低圧タービン（図示しない）に供給される。
【００８０】
タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられているため、回転数は一定に保たれている。ここで、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度は、時間に対して所定の割合で増加されるので、中圧タービン３に供給される補助蒸気の流量は増加し、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。そのため、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部にはさらに負荷が加わる。
【００８１】
そして、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度がさらに増加して、中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加すると、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。この回転力の増加によって、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部における回転力が規定量を超え、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）から離脱する（図６の時間ｔ１）。これによって、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）による回転力の制御から開放される。
【００８２】
ターニング装置（図示しない）から離脱したタービンロータ５の回転数は、時間に対して増加する。中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度は、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて調整され、タービンロータ５の回転数がプレウォーミングの定格値になるまで増加される（図６の時間ｔ１〜ｔ３）。なお、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は、中圧タービン３内の圧力を検知する圧力検知センサ部７βの信号に基づいて、中圧タービン３内の圧力が所定の圧力を超えないように調整する役割も有している。
【００８３】
また、タービンロータ５の回転数が定格値に達したとき（図６の時間ｔ３）には、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度の増加を停止し、そのときの開度を維持する。また、調整弁制御部１０ａは、タービンロータ５の回転数が定格値に維持されるように、常時、回転数検知センサ部１０の信号に基づいて、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度を調整する。なお、本発明におけるプレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合することはない。
【００８４】
タービンロータ５の回転数が定格値に達した（図６の時間ｔ３）後は、中圧タービン３内の圧力、タービンロータ５の回転数は、時間に対してほぼ一定値を維持する。一方、高圧タービンケーシングの内面の温度は、プレウォーミング開始から時間に対して増加する。そして、高圧タービンケーシングの内面の温度が、所定の温度（例えば、１８０℃など）に達したときに、プレウォーミングを終了する（図６の時間ｔ４）。
【００８５】
プレウォーミング終了後、高圧タービン補助蒸気調整弁８、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は閉じられる。一方、主蒸気弁２０ａ、２０ｂおよび蒸気弁１４は開かれ、高圧タービン２に、主蒸気管１９ａを介して主蒸気発生器１８で発生した主蒸気が供給される。
【００８６】
高圧タービン２に、供給された主蒸気によって高圧タービン２が駆動され、高圧タービン２で仕事をした主蒸気は、高圧タービン２の下流側に接続された再熱蒸気管１２ａから逆止弁１７を通って再熱器１３に流入する。再熱器１３に流入した主蒸気は、再熱器１３によって加熱された後、中圧タービン３に流入する。
中圧タービン３に流入した主蒸気は、中圧タービン３を駆動した後、低圧タービン（図示しない）に流入し、低圧タービン（図示しない）を駆動し、復水器（図示しない）に流れる。
【００８７】
第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０では、圧力検知センサ部７αからの信号に基づいて調整弁制御部７ａが、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を制御することで、高圧タービン２内の圧力を調整し、所定の圧力を超えないようにすることができる。また、回転数検知センサ部１０の信号に基づいて調整弁制御部１０ａが、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度を調整することで、タービンロータ５の回転数を制御することができる。このように、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０では、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量と中圧タービン３に供給される補助蒸気の流量をそれぞれ独立して調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００８８】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱され、プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されている。これによって、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することがないため、再嵌合によるターニング装置の破損などを防ぐことができる。また、タービンロータ５の回転数の定格値をタービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００８９】
ここで、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０を、図７に示すように、複流型の高圧タービン２と複流型の中圧タービン３とがそれぞれ単体で連結された蒸気タービンに備えることもできる。なお、複流型の高圧タービン２および複流型の中圧タービン３において、各高圧タービン２間および各中圧タービン３間には、グランドシール部４３が設けられている。
【００９０】
また、高圧タービン２と中圧タービン３の双方が複流型に限らず、どちらか一方が、例えば、単体型などの他のタービン形態であってもよい。
複流型の高圧タービン２と複流型の中圧タービン３とがそれぞれ単体で連結された蒸気タービンに備える蒸気タービンプラントにおいても、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０における効果と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法によれば、プレウォーミング時において、タービンロータのターニング装置からの離脱後、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合することなく、プレウォーミングを行うことができ、蒸気タービンおよび発電機の信頼性および安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成図。
【図２】第１の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成図。
【図４】第２の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成図。
【図６】第３の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成の他の一例を示す蒸気タービンプラントの構成図。
【図８】従来の蒸気タービンプラントの構成図。
【符号の説明】
１…蒸気タービンプラント
２…高圧タービン
３…中圧タービン
４…高中圧中間グランドシール部
５…タービンロータ
６…補助蒸気発生器
７…圧力検知センサ部
７ａ…調整弁制御部
８…高圧タービン補助蒸気調整弁
１０…回転数検知センサ部
１０ａ…調整弁制御部
１１…補助蒸気逃し調整弁
１２…高圧排気管
１２ａ…再熱蒸気管
１３…再熱器
１４…蒸気弁
１５…蒸気逃し管
１６…温度検知部
１７…逆止弁
１８…主蒸気発生器
１９…主蒸気管
２０…主蒸気弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンの冷機起動の際に、プレウォーミング中の回転数を従来のターニング回転数より高く保持することによって、より迅速に効率的に蒸気タービン全体をウォーミングする蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンを起動する場合、起動停止から再起動するまでの時間が長いほどタービンロータの温度と流入蒸気温度との間に大きな温度差を生じ、それに起因して大きな熱応力が発生する。
【０００３】
このような起動を繰り返し行うとタービンロータの寿命を短くするため、通常運転に入る前に蒸気タービンのプレウォーミングを行い、熱応力の発生を軽減している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
従来の蒸気タービンでは、高圧ケーシング内に蒸気を送入し、高圧ケーシング内を許容できる限りの高い圧力で数時間保持することによって、プレウォーミングが行われていた。このプレウォーミングの方法では、起動前に回転部と静止部の両方を予熱できることから、冷機起動における過大なタービンロータとケーシングの伸び差の発生やケーシングの異常変形に起因する回転部と静止部との接触を抑制することができる。
【０００５】
図８に、高中圧対向流型の蒸気タービンを備える蒸気タービンプラント２００の一例を示し、従来の蒸気タービンプラント２００における蒸気タービンのプレウォーミングの概要を説明する。
【０００６】
従来の蒸気タービンプラント２００では、プレウォーミング用の補助蒸気は、補助蒸気発生器２０１より高圧排気管２０２を通って高圧タービン２０３に供給される。高圧タービン２０３に供給された補助蒸気は、高圧タービン２０３内を流れ、高圧タービン２０３を予熱し、高中圧中間グランドシール部２０６に流入する。高中圧中間グランドシール部２０６を通過した補助蒸気の一部は、蒸気逃し管２０７を通って復水器へ流入し、残りの補助蒸気は、中圧タービン２０９内を流れ、中圧タービン２０９内を予熱した後、低圧タービンに流入する。
【０００７】
なお、高圧排気管２０２には、高圧タービン２０３内に設置された圧力検出器２０５によって検出される圧力信号に基づいて、弁の開度が制御される調整弁２０４が設けられている。高圧タービン２０３に供給される補助蒸気の流量は、高圧タービン２０３内の圧力をほぼ一定に保つように、この調整弁２０４によって調整されている。また、蒸気逃し管２０７には、オンオフ弁２０８が設けられ、オンオフ弁２０８は、ウォーミング中は常時開かれ、通常運転中は常時閉じられている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−８１６０９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の蒸気タービンプラント２００における高中圧対向流型の蒸気タービンのプレウォーミングにおいて、高圧タービン２０３に補助蒸気発生器２０１より供給され、高中圧中間グランドシール部２０６を通過した補助蒸気の一部は、蒸気逃し管２０７を通って復水器へ導かれるが、残りの補助蒸気は、中圧タービン２０９内へ流入する。
【００１０】
残りの補助蒸気が中圧タービン２０９へ流入することによって、タービンロータ２１０へ回転力が加えられ、タービンロータ２１０がターニング装置から離脱して、ターニング回転数を超えて無制御で回転することがあった。また、タービンロータ２１０は、ターニング装置から離脱後、タービンロータ２１０の回転数が低下することによって、再び、ターニング装置に嵌合することがあった。
【００１１】
このように、プレウォーミング中にタービンロータ２１０がターニング装置と離脱後、再度、嵌合することによって、ターニング装置を破損してしまうという問題があった。そして、このようなタービンロータ２１０のターニング装置との離脱、嵌合の繰り返しは、蒸気タービンおよび発電機として信頼性および安全性の面からも問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、プレウォーミング時において、タービンロータのターニング装置からの離脱後、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合することなく、プレウォーミングを行うことができ、蒸気タービンおよび発電機の信頼性および安全性の向上を図ることができる蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の蒸気タービンプラントは、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンと前記中圧タービンとの間に設けられたグランドシール部と、前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントであって、前記高圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する供給蒸気流量調整手段と、前記タービンロータの回転数に基づいて、前記グランドシール部から前記中圧タービンに流出する前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する流出蒸気流量調整手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
この蒸気タービンプラントによれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量およびタービンロータの回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００１５】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、流出蒸気流量調整手段によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００１６】
また、本発明の蒸気タービンプラントは、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントであって、前記高圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する高圧タービン供給蒸気流量調整手段と、前記タービンロータの回転数に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する中圧タービン供給蒸気流量調整手段とを具備することを特徴とする。
【００１７】
この蒸気タービンプラントによれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量と中圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量をそれぞれ独立して調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００１８】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、中圧タービン供給蒸気流量調整手段によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００１９】
本発明の蒸気タービンのプレウォーミング方法は、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミング方法であって、前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給工程と、前記高圧タービン内の圧力を検知する圧力検知工程と、前記圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する供給蒸気流量調整工程と、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給された前記予熱用蒸気を前記中圧タービンに流出させる予熱用蒸気流出工程と、前記タービンロータの回転数を検知する回転数検知工程と、前記回転数検知工程における検知結果に基づいて、前記予熱用蒸気流出工程において前記中圧タービンに流出させる前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する流出蒸気流量調整工程とを具備することを特徴とする。
【００２０】
この蒸気タービンのプレウォーミング方法によれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量およびタービンロータの回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００２１】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、流出蒸気流量調整工程によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００２２】
また、本発明の蒸気タービンのプレウォーミング方法は、高圧タービンと、前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段とを備える蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミング方法であって、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに前記予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給工程と、前記高圧タービン内の圧力を検知する高圧タービン圧力検知工程と、前記高圧タービン圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する高圧タービン供給蒸気流量調整工程と、前記タービンロータの回転数を検知する回転数検知工程と、前記回転数検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する中圧タービン供給蒸気流量調整工程とを具備することを特徴とする。
【００２３】
この蒸気タービンのプレウォーミング方法によれば、高圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量と中圧タービンに供給される予熱用蒸気の流量をそれぞれ独立して調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００２４】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、中圧タービン供給蒸気流量調整工程によって、ターニング装置から離脱したタービンロータの回転数を所定の値に設定することができるので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合するのを防ぐことができる。ここで、ターニング装置から離脱後のタービンロータの回転数は、例えば、３０〜１００ｒｐｍなどの所定の値に設定される。このように、タービンロータの回転数を、タービンロータがターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１の概要を図１を参照して説明する。図１には、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１の構成を示す。
【００２７】
第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１は、高中圧対向流型の蒸気タービンを備え、高中圧対向流型の蒸気タービンは、高圧タービン２、中圧タービン３、高中圧中間グランドシール部４、タービンロータ５で主に構成されている。また、蒸気タービンプラント１には、補助蒸気発生器６、圧力検知センサ部７、高圧タービン補助蒸気調整弁８、回転数検知センサ部１０、補助蒸気逃し調整弁１１、再熱器１３、主蒸気発生器１８などが主に備えられている。
【００２８】
補助蒸気発生器６および主蒸気発生器１８は、蒸気を発生するもので、例えば、ボイラなどで構成されている。なお、補助蒸気発生器６は、蒸気タービンのプレウォーミング時に用いられる予熱用蒸気として機能する補助蒸気を供給するものである。
【００２９】
圧力検知部は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知センサ部７と、その圧力検知センサ部７からの検知信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８を制御する調整弁制御部７ａとで構成されている。圧力検知センサ部７は、高圧タービン２内の圧力を検知することができる任意の位置に設置されている。
【００３０】
また、高圧タービンケーシングの内面で、高中圧中間グランドシール部４に近い部分には、温度検知部１６が設けられている。この温度検知部１６は、例えば、熱電対などで構成される。温度検知部１６で検知された温度情報に基づいて、プレウォーミング終了を判定するもので、通常、温度検知部１６で検知された温度が約１８０℃を越えた時点でプレウォーミングを終了する。
【００３１】
高圧タービン補助蒸気調整弁８は、圧力検知部の調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、高圧排気管１２から高圧タービン２に流れる補助蒸気の流量を調整するものである。なお、高圧排気管１２は、高圧タービン補助蒸気調整弁８と高圧タービン２との間で分岐され、再熱蒸気管１２ａとなり、この再熱蒸気管１２ａは、ボイラなどで構成される再熱器１３に接続されている。また、再熱蒸気管１２ａには、蒸気弁１４、逆止弁１７が設けられている。
【００３２】
回転数検知部は、タービンロータ５の回転数を検知する回転数検知センサ部１０と、その回転数検知センサ部１０からの検知信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１を制御する調整弁制御部１０ａとで構成されている。回転数検知センサ部１０は、タービンロータ５の回転数を検知することができるように、例えば、タービンロータ５の側面に対向して設置される。
【００３３】
補助蒸気逃し調整弁１１は、回転数検知部の調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整することにより、高中圧中間グランドシール部４と中圧タービン３との間の蒸気流路に連通する蒸気逃し管１５を通って復水器（図示しない）へ導かれる補助蒸気の流量を調整し、中圧タービン３へ流入する補助蒸気の流量を制御して、タービンロータ５の回転数を調整するものである。
【００３４】
次に、蒸気タービンのプレウォーミング時における動作について、図１および２を参照して説明する。図２には、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１における蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す。図２に示されたプレウォーミングのタイムチャートには、横軸に時間、縦軸に高圧タービン２内の圧力、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度、高圧タービンケーシング内面の温度、タービンロータ５の回転数および補助蒸気逃し調整弁１１の開度を示す。
【００３５】
ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられ、所定の回転数（例えば、３〜５ｒｐｍなど）でタービンロータ５を回転させるターニング状態からプレウォーミングを行う場合、まず、高圧タービン補助蒸気調整弁８を開き、その弁開度をプレウォーミング開始から時間に対して所定の割合で増加させる（図２の時間ｔ０）。なお、この時、補助蒸気逃し調整弁１１は、所定の弁開度で開かれている。また、高圧排気管１２に設けられた蒸気弁１４および定格運転を行う際に主蒸気発生器１８からの蒸気を高圧タービン２に供給する主蒸気管１９に設けられた主蒸気弁２０は閉じられている。
【００３６】
補助蒸気発生器６から供給され、高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２内を予熱しながら、通常の運転時の主蒸気の流れと逆に、高圧タービン２の下流側から上流側に向かって流れ、高中圧中間グランドシール部４に流入する。そして、高中圧中間グランドシール部４を通過した補助蒸気の一部は、蒸気逃し管１５に流入し、補助蒸気逃し調整弁１１を通って復水器（図示しない）へ流入する。一方、残りの補助蒸気は、中圧タービン３に流入する。
【００３７】
中圧タービン３に流入した補助蒸気は、通常の運転時の主蒸気の流れと同様に、中圧タービン３内を上流側から下流側に向かって流れ、中圧タービン３を予熱する。その際、中圧タービン３は、補助蒸気の流れによって回転力が与えられるが、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合しているため、その回転力は、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部によって吸収される。中圧タービン３内を通過した補助蒸気は、配管を通って低圧タービン（図示しない）に供給される。
【００３８】
高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、時間に対して所定の割合で増加されるので、補助蒸気発生器６から高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量は増加する。補助蒸気の流量が増加すると、高圧タービン２内の圧力、高圧タービンケーシングの内面の温度が増加する。この高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知部の調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、高圧タービン２内の圧力が所定の圧力（例えば、スラスト軸受にかかる許容推力に基づく許容圧力など）を超えないように、また、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を増減させるために調整される。
【００３９】
タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられているため、回転数は一定に保たれている。ここで、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度の増加に伴って、高圧タービン２内の圧力が増加し、高中圧中間グランドシール部４を通過して蒸気逃し管１５または中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加する。その際、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加し、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部にはさらに回転力が加わる。
【００４０】
そして、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度がさらに増加して、中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加すると、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。この回転力の増加によって、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部における回転力が規定量を超え、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）から離脱する（図２の時間ｔ１）。これによって、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）による回転力の制御から開放される。
【００４１】
ターニング装置（図示しない）から離脱したタービンロータ５の回転数は、時間に対して増加する。この際、補助蒸気逃し調整弁１１の開度も、所定の割合で時間に対して増加され、蒸気逃し管１５を通って復水器（図示しない）へ導かれる補助蒸気の流量が増加される。この補助蒸気逃し調整弁１１の開度は、回転数検知部の調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて調整され、タービンロータ５の回転数がプレウォーミングの定格値になるまで増加される（図２の時間ｔ１〜ｔ２）。
【００４２】
また、タービンロータ５の回転数が定格値に達したとき（図２の時間ｔ２）には、高圧タービン補助蒸気調整弁８および補助蒸気逃し調整弁１１の開度を増加するのを停止し、そのときの開度を維持する。なお、タービンロータ５の回転数が定格値に維持されるように、常時、回転数検知センサ部１０の制御信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１の開度は微調整されている。なお、本発明におけるプレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合することはない。
【００４３】
タービンロータ５の回転数が定格値に達した（図２の時間ｔ２）後は、高圧タービン２内の圧力、タービンロータ５の回転数は、時間に対してほぼ一定値を維持する。一方、高圧タービンケーシングの内面の温度は、プレウォーミング開始から時間に対して増加する。そして、高圧タービンケーシングの内面の温度が、所定の温度（例えば、１８０℃など）に達したときに、プレウォーミングを終了する（図２の時間ｔ３）。
【００４４】
プレウォーミング終了後、高圧タービン補助蒸気調整弁８、補助蒸気逃し調整弁１１は閉じられる。一方、主蒸気弁２０および蒸気弁１４は開かれ、高圧タービン２に、主蒸気管１９を介して主蒸気発生器１８で発生した主蒸気が供給される。
【００４５】
高圧タービン２に、供給された主蒸気によって高圧タービン２が駆動され、高圧タービン２で仕事をした主蒸気は、高圧タービン２の下流側に接続された再熱蒸気管１２ａから逆止弁１７を通って再熱器１３に流入する。再熱器１３に流入した主蒸気は、再熱器１３によって加熱された後、中圧タービン３に流入する。
【００４６】
中圧タービン３に流入した主蒸気は、中圧タービン３を駆動した後、低圧タービン（図示しない）に流入し、低圧タービン（図示しない）を駆動し、復水器（図示しない）に流れる。
【００４７】
第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１では、圧力検知センサ部７からの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を制御することで、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を調整することができる。また、高圧タービン補助蒸気調整弁８による補助蒸気の流量の調整と共に、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、補助蒸気逃し調整弁１１の開度を制御することで、タービンロータ５の回転数を調整することができる。したがって、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量およびタービンロータ５の回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００４８】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱され、プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されている。これによって、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することがないため、再嵌合によるターニング装置の破損などを防ぐことができる。また、タービンロータ５の回転数の定格値を、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０の概要を図３を参照して説明する。図３には、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０の構成を示す。なお、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５０】
第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０で備えられる蒸気タービンは、高圧タービン２と中圧タービン３とが同一ケーシング内に設置され、高圧タービン２と中圧タービン３とが抽気加減弁３１を備える抽気管３２によって連通された高中圧一体型の蒸気タービンである。
【００５１】
この高中圧一体型の蒸気タービンは、高圧タービン２、中圧タービン３、高中圧中間グランドシール部４、タービンロータ５で主に構成されている。また、蒸気タービンプラント３０には、補助蒸気発生器６、圧力検知センサ部７、高圧タービン補助蒸気調整弁８、回転数検知センサ部１０、主蒸気発生器１８、抽気加減弁３１、抽気管３２などが主に備えられている。
【００５２】
回転数検知部は、タービンロータ５の回転数を検知する回転数検知センサ部１０と、その回転数検知センサ部１０からの検知信号に基づいて、抽気加減弁３１を制御する加減弁制御部１０ｂとで構成されている。回転数検知センサ部１０は、タービンロータ５の回転数を検知することができるように、例えば、タービンロータ５の側面に対向して設置される。
【００５３】
抽気加減弁３１は、回転数検知部の加減弁制御部１０ｂからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、抽気管３２を通って高圧タービン２から中圧タービン３に流れる補助蒸気の流量を調整し、タービンロータ５の回転数を調整するものである。
【００５４】
また、高圧タービンケーシングの内面で、主蒸気管１９が接続された側に、温度検知部１６が設けられている。なお、温度検知部１６は、例えば、高中圧中間グランドシール部４に近い部分に設けられてもよい。
なお、高圧抽気管３２ａは、高圧タービン補助蒸気調整弁８と高圧タービン２との間で分岐され、その分岐された高圧抽気管３２ｂには、蒸気弁１４、逆止弁１７が設けられ、図示しない給水加熱器などに接続されている。
【００５５】
次に、蒸気タービンのプレウォーミング時における動作について、図３および４を参照して説明する。図４には、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０における蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す。図３に示されたプレウォーミングのタイムチャートには、横軸に時間、縦軸に高圧タービン２内の圧力、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度、高圧タービンケーシング内面の温度、タービンロータ５の回転数および抽気加減弁３１の開度を示す。
【００５６】
ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられ、所定の回転数（例えば、３〜５ｒｐｍなど）でタービンロータ５を回転させるターニング状態からプレウォーミングを行う場合、まず、高圧タービン補助蒸気調整弁８を開き、その弁開度をプレウォーミング開始から時間に対して所定の割合で増加させる（図４の時間ｔ０）。なお、この時、抽気加減弁３１は、所定の弁開度で開かれている。また、高圧抽気管３２ａに設けられた蒸気弁１４および定格運転を行う際に主蒸気発生器１８からの蒸気を高圧タービン２に供給する主蒸気管１９に設けられた主蒸気弁２０は閉じられている。
【００５７】
補助蒸気発生器６から供給され、高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２内に広がり、高圧タービン２を予熱する。高圧タービン２に流入した補助蒸気の一部は、抽気管３２を通って中圧タービン３に流入する。一方、残りの補助蒸気は、高中圧中間グランドシール部４を通って、中圧タービン３に流入する。
【００５８】
中圧タービン３に流入した補助蒸気は、通常の運転時の主蒸気の流れと同様に、中圧タービン３内を上流側から下流側に向かって流れ、中圧タービン３を予熱する。その際、中圧タービン３は、補助蒸気の流れによって回転力が与えられるが、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合しているため、その回転力は、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部によって吸収される。中圧タービン３内を通過した補助蒸気は、配管を通って低圧タービン（図示しない）に供給される。
【００５９】
高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、時間に対して所定の割合で増加されるので、補助蒸気発生器６から高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量は増加する。補助蒸気の流量が増加すると、高圧タービン２内の圧力、高圧タービンケーシングの内面の温度が増加する。この高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知センサ部７からの情報に基づいた調整弁制御部７ａの制御信号に基づいて、高圧タービン２内の圧力が所定の圧力（例えば、スラスト軸受にかかる許容推力に基づく許容圧力など）を超えないように、また、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を増減させるために調整される。
【００６０】
タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられているため、回転数は一定に保たれている。ここで、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度の増加に伴って、高圧タービン２内の圧力が増加し、抽気管３２および高中圧中間グランドシール部４を通過して中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加する。その際、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加し、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部にはさらに負荷が加わる。
【００６１】
そして、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度がさらに増加して、中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加すると、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。この回転力の増加によって、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部における負荷が許容量を超え、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）から離脱する（図４の時間ｔ１）。これによって、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）による回転力の制御から開放される。
【００６２】
ターニング装置（図示しない）から離脱したタービンロータ５の回転数は、時間に対して増加する。この際、抽気加減弁３１の開度も、所定の割合で時間に対して増加され、中圧タービン３へ導かれる補助蒸気の流量が増加される。この抽気加減弁３１の開度は、回転数検知部の加減弁制御部１０ｂからの制御信号に基づいて調整され、タービンロータ５の回転数がプレウォーミングの定格値になるまで増加される（図４の時間ｔ１〜ｔ２）。
【００６３】
また、タービンロータ５の回転数が定格値に達したとき（図４の時間ｔ２）には、高圧タービン補助蒸気調整弁８および抽気加減弁３１の開度を増加するのを停止し、そのときの開度を維持する。また、タービンロータ５の回転数が定格値に維持されるように、常時、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた加減弁制御部１０ｂからの制御信号に基づいて、抽気加減弁３１の開度は調整されている。なお、本発明におけるプレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合することはない。
【００６４】
タービンロータ５の回転数が定格値に達した（図４の時間ｔ２）後は、高圧タービン２内の圧力、タービンロータ５の回転数は、時間に対してほぼ一定値を維持する。一方、高圧タービンケーシングの内面の温度は、プレウォーミング開始から時間に対して増加する。そして、高圧タービンケーシングの内面の温度が、所定の温度（例えば、１８０℃など）に達したときに、プレウォーミングを終了する（図４の時間ｔ３）。
【００６５】
プレウォーミング終了後、高圧タービン補助蒸気調整弁８、抽気加減弁３１は閉じられる。一方、主蒸気弁２０および蒸気弁１４は開かれ、高圧タービン２に、主蒸気管１９を介して主蒸気発生器１８で発生した主蒸気が供給され、定常運転が開始される。
【００６６】
第２の実施の形態の蒸気タービンプラント３０では、圧力検知センサ部７からの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を制御することで高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量を調整することができる。また、高圧タービン補助蒸気調整弁８による補助蒸気の流量の調整と共に、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、抽気加減弁３１の開度を制御することで、タービンロータ５の回転数を調整することができる。したがって、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量およびタービンロータ５の回転数の双方を調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００６７】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱され、プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されている。これによって、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することがないため、再嵌合によるターニング装置の破損などを防ぐことができる。また、タービンロータ５の回転数の定格値を、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００６８】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０の概要を図５を参照して説明する。図５には、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０の構成を示す。なお、第１および第２の実施の形態の蒸気タービンプラントと同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００６９】
蒸気タービンプラント４０に備えられる蒸気タービンは、高圧タービン２と中圧タービン３とがそれぞれ単体で連結された蒸気タービンである。
【００７０】
その蒸気タービンは、高圧タービン２、中圧タービン３、タービンロータ５で主に構成されている。また、蒸気タービンプラント４０には、補助蒸気発生器６、圧力検知センサ部７α、７β、高圧タービン補助蒸気調整弁８、中圧タービン補助蒸気調整弁４１、回転数検知センサ部１０、再熱器１３、主蒸気発生器１８などが主に備えられている。
【００７１】
圧力検知部は、高圧タービン２内の圧力を検知する圧力検知センサ部７αと、その圧力検知センサ部７αからの検知信号に基づいて、高圧タービン補助蒸気調整弁８を制御する調整弁制御部７ａとで構成されている。一方、中圧タービン３には、内部の圧力を検知する圧力検知センサ部７βが設けられ、その圧力検知センサ部７βからの検知信号は、中圧タービン補助蒸気調整弁４１を制御する調整弁制御部１０ａに出力される。なお、圧力検知センサ部７α、７βの設置位置は、高圧タービン２および中圧タービン３内の圧力を検知することができる位置ならば任意の場所でよい。また、蒸気タービンプラント４０は、圧力検知センサ部７βを具備せずに構成することもできる。
【００７２】
また、高圧タービンケーシングの内面で、主蒸気管１９ａが接続された側に、温度検知部１６が設けられている。
【００７３】
回転数検知部は、タービンロータ５の回転数を検知する回転数検知センサ部１０と、その回転数検知センサ部１０からの検知信号に基づいて、中圧タービン補助蒸気調整弁４１を制御する調整弁制御部１０ａとで構成されている。回転数検知センサ部１０は、タービンロータ５の回転数を検知することができるように、例えば、タービンロータ５の側面に対向して設置される。
【００７４】
高圧タービン補助蒸気調整弁８は、圧力検知センサ部７αからの情報に基づいた調整弁制御部７ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、高圧排気管１２から高圧タービン２に流れる補助蒸気の流量を調整するものである。なお、高圧排気管１２は、高圧タービン補助蒸気調整弁８と高圧タービン２との間で分岐され、再熱蒸気管１２ａとなり、その分岐された再熱蒸気管１２ａは、ボイラなどで構成される再熱器１３に接続されている。また、再熱蒸気管１２ａには、蒸気弁１４、逆止弁１７が設けられている。
【００７５】
また、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は、回転数検知センサ部１０および圧力検知センサ部７βからの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、弁開度を調整し、補助蒸気管４２から中圧タービン３に流れる補助蒸気の流量を調整し、タービンロータ５の回転数を調整するものである。ここで、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は、回転数検知センサ部１０および圧力検知センサ部７βからの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて、弁開度が調整されているが、通常は回転数検知センサ部１０からの信号に基づいて制御される。なお、圧力検知センサ部７βからの信号に基づいて、中圧タービン補助蒸気調整弁４１が制御される場合は、例えば、中圧タービン３内の圧力が所定の圧力を超えた場合などである。
【００７６】
次に、蒸気タービンのプレウォーミング時における動作について、図５および６を参照して説明する。図６には、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０における蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す。図６に示されたプレウォーミングのタイムチャートには、横軸に時間、縦軸に高圧タービン２内の圧力、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度、高圧タービンケーシング内面の温度、タービンロータ５の回転数、中圧タービン３内の圧力および中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度を示す。なお、高圧タービン２と中圧タービン３は、それぞれ別個に補助蒸気が供給され、それぞれが独立してプレウォーミングされるため、図６の横軸の時間ｔ２とｔ３は、必ずしも一致しない。
【００７７】
ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられ、所定の回転数（例えば、３〜５ｒｐｍなど）でタービンロータ５を回転させるターニング状態からプレウォーミングを行う場合、まず、高圧タービン補助蒸気調整弁８および中圧タービン補助蒸気調整弁４１を開き、その弁開度をプレウォーミング開始から時間に対して所定の割合で増加させる（図２の時間ｔ０）。なお、この時、中圧タービン３から低圧タービン（図示しない）への管路は開放されている。また、高圧排気管１２に設けられた蒸気弁１４および定格運転を行う際に、主蒸気発生器１８からの蒸気を高圧タービン２に供給する主蒸気管１９ａに設けられた主蒸気弁２０ａは閉じられている。さらに、再熱器１３からの蒸気を中圧タービン３に供給する主蒸気管１９ｂに設けられた主蒸気弁２０ｂも閉じられている。
【００７８】
補助蒸気発生器６から高圧排気管１２を通って高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２内に広がり、高圧タービン２を予熱する。高圧タービン２に流入した補助蒸気は、高圧タービン２のグランドシール部（図示しない）から外部に流出する程度であるため、高圧タービン２内の圧力は、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度の増加に伴って急激に増加する。そして、高圧タービン２内の圧力が所定の圧力に達したとき（図６の時間ｔ２）には、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を増加するのを停止し、そのときの開度を維持する。なお、高圧タービン２内の圧力は、圧力検知センサ部７αによって、常時監視されており、圧力の変化を生じた場合には、その都度、圧力検知センサ部７αからの情報に基づいた調整弁制御部７ａから高圧タービン補助蒸気調整弁８に制御信号が送られ、所定の圧力を維持するように、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度が調整される。
【００７９】
一方、補助蒸気発生器６から補助蒸気管４２を通って中圧タービン３に流入した補助蒸気は、中圧タービン３内を通常の運転時の主蒸気の流れと同様に、上流側から下流側に向かって流れ、中圧タービン３を予熱する。その際、中圧タービン３は、補助蒸気の流れによって回転力が与えられるが、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合しているため、その回転力は、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部によって吸収される。中圧タービン３内を通過した補助蒸気は、配管を通って低圧タービン（図示しない）に供給される。
【００８０】
タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）によって回転力が与えられているため、回転数は一定に保たれている。ここで、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度は、時間に対して所定の割合で増加されるので、中圧タービン３に供給される補助蒸気の流量は増加し、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。そのため、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部にはさらに負荷が加わる。
【００８１】
そして、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度がさらに増加して、中圧タービン３に流入する補助蒸気の流量が増加すると、補助蒸気の流れによって中圧タービン３に与えられる回転力はさらに増加する。この回転力の増加によって、ターニング装置（図示しない）とタービンロータ５との嵌合部における回転力が規定量を超え、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）から離脱する（図６の時間ｔ１）。これによって、タービンロータ５は、ターニング装置（図示しない）による回転力の制御から開放される。
【００８２】
ターニング装置（図示しない）から離脱したタービンロータ５の回転数は、時間に対して増加する。中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度は、回転数検知センサ部１０からの情報に基づいた調整弁制御部１０ａからの制御信号に基づいて調整され、タービンロータ５の回転数がプレウォーミングの定格値になるまで増加される（図６の時間ｔ１〜ｔ３）。なお、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は、中圧タービン３内の圧力を検知する圧力検知センサ部７βの信号に基づいて、中圧タービン３内の圧力が所定の圧力を超えないように調整する役割も有している。
【００８３】
また、タービンロータ５の回転数が定格値に達したとき（図６の時間ｔ３）には、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度の増加を停止し、そのときの開度を維持する。また、調整弁制御部１０ａは、タービンロータ５の回転数が定格値に維持されるように、常時、回転数検知センサ部１０の信号に基づいて、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度を調整する。なお、本発明におけるプレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されているので、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置（図示しない）に嵌合することはない。
【００８４】
タービンロータ５の回転数が定格値に達した（図６の時間ｔ３）後は、中圧タービン３内の圧力、タービンロータ５の回転数は、時間に対してほぼ一定値を維持する。一方、高圧タービンケーシングの内面の温度は、プレウォーミング開始から時間に対して増加する。そして、高圧タービンケーシングの内面の温度が、所定の温度（例えば、１８０℃など）に達したときに、プレウォーミングを終了する（図６の時間ｔ４）。
【００８５】
プレウォーミング終了後、高圧タービン補助蒸気調整弁８、中圧タービン補助蒸気調整弁４１は閉じられる。一方、主蒸気弁２０ａ、２０ｂおよび蒸気弁１４は開かれ、高圧タービン２に、主蒸気管１９ａを介して主蒸気発生器１８で発生した主蒸気が供給される。
【００８６】
高圧タービン２に、供給された主蒸気によって高圧タービン２が駆動され、高圧タービン２で仕事をした主蒸気は、高圧タービン２の下流側に接続された再熱蒸気管１２ａから逆止弁１７を通って再熱器１３に流入する。再熱器１３に流入した主蒸気は、再熱器１３によって加熱された後、中圧タービン３に流入する。
中圧タービン３に流入した主蒸気は、中圧タービン３を駆動した後、低圧タービン（図示しない）に流入し、低圧タービン（図示しない）を駆動し、復水器（図示しない）に流れる。
【００８７】
第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０では、圧力検知センサ部７αからの信号に基づいて調整弁制御部７ａが、高圧タービン補助蒸気調整弁８の開度を制御することで、高圧タービン２内の圧力を調整し、所定の圧力を超えないようにすることができる。また、回転数検知センサ部１０の信号に基づいて調整弁制御部１０ａが、中圧タービン補助蒸気調整弁４１の開度を調整することで、タービンロータ５の回転数を制御することができる。このように、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０では、高圧タービン２に供給される補助蒸気の流量と中圧タービン３に供給される補助蒸気の流量をそれぞれ独立して調整しながら、プレウォーミングを行うことができる。
【００８８】
さらに、プレウォーミングの比較的初期段階で、タービンロータ５は、ターニング装置から離脱され、プレウォーミングにおけるタービンロータ５の回転数の定格値は、タービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍなど）に設定されている。これによって、プレウォーミング中に、再度、タービンロータ５がターニング装置に嵌合することがないため、再嵌合によるターニング装置の破損などを防ぐことができる。また、タービンロータ５の回転数の定格値をタービンロータ５がターニング装置から離脱する回転数よりも十分に高い回転数に設定することで、蒸気タービン全体を迅速かつ均一にプレウォーミングすることができる。
【００８９】
ここで、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０を、図７に示すように、複流型の高圧タービン２と複流型の中圧タービン３とがそれぞれ単体で連結された蒸気タービンに備えることもできる。なお、複流型の高圧タービン２および複流型の中圧タービン３において、各高圧タービン２間および各中圧タービン３間には、グランドシール部４３が設けられている。
【００９０】
また、高圧タービン２と中圧タービン３の双方が複流型に限らず、どちらか一方が、例えば、単体型などの他のタービン形態であってもよい。
複流型の高圧タービン２と複流型の中圧タービン３とがそれぞれ単体で連結された蒸気タービンに備える蒸気タービンプラントにおいても、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント４０における効果と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の蒸気タービンプラントおよび蒸気タービンのプレウォーミング方法によれば、プレウォーミング時において、タービンロータのターニング装置からの離脱後、再度、タービンロータがターニング装置に嵌合することなく、プレウォーミングを行うことができ、蒸気タービンおよび発電機の信頼性および安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成図。
【図２】第１の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成図。
【図４】第２の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成図。
【図６】第３の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミングのタイムチャートを示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の蒸気タービンプラントの構成の他の一例を示す蒸気タービンプラントの構成図。
【図８】従来の蒸気タービンプラントの構成図。
【符号の説明】
１…蒸気タービンプラント
２…高圧タービン
３…中圧タービン
４…高中圧中間グランドシール部
５…タービンロータ
６…補助蒸気発生器
７…圧力検知センサ部
７ａ…調整弁制御部
８…高圧タービン補助蒸気調整弁
１０…回転数検知センサ部
１０ａ…調整弁制御部
１１…補助蒸気逃し調整弁
１２…高圧排気管
１２ａ…再熱蒸気管
１３…再熱器
１４…蒸気弁
１５…蒸気逃し管
１６…温度検知部
１７…逆止弁
１８…主蒸気発生器
１９…主蒸気管
２０…主蒸気弁
Claims (8)
- 高圧タービンと、
前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、
前記高圧タービンと前記中圧タービンとの間に設けられたグランドシール部と、
前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段と
を備える蒸気タービンプラントであって、
前記高圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する供給蒸気流量調整手段と、
前記タービンロータの回転数に基づいて、前記グランドシール部から前記中圧タービンに流出する前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する流出蒸気流量調整手段と
を具備することを特徴とする蒸気タービンプラント。 - 前記流出蒸気流量調整手段が、前記グランドシール部と前記中圧タービンとの間の前記予熱用蒸気の流路に連通して接続され、前記予熱用蒸気の一部を前記流路から排出する排出配管に設置された逃し調整弁で構成されることを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンプラント。
- 前記高圧タービンと前記中圧タービンとを連通する抽気配管をさらに設けるとともに、前記流出蒸気流量調整手段が、前記抽気配管に備えられた抽気加減弁で構成されることを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンプラント。
- 高圧タービンと、
前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、
前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段と
を備える蒸気タービンプラントであって、
前記高圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する高圧タービン供給蒸気流量調整手段と、
前記タービンロータの回転数に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する中圧タービン供給蒸気流量調整手段と
を具備することを特徴とする蒸気タービンプラント。 - 前記中圧タービン供給蒸気流量調整手段が、さらに前記中圧タービン内の圧力に基づいて、前記補助蒸気供給手段から前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整することを特徴とする請求項４記載の蒸気タービンプラント。
- 高圧タービンと、
前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、
前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段と
を備える蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミング方法であって、
前記高圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給工程と、
前記高圧タービン内の圧力を検知する圧力検知工程と、
前記圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する供給蒸気流量調整工程と、
前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給された前記予熱用蒸気を前記中圧タービンに流出させる予熱用蒸気流出工程と、
前記タービンロータの回転数を検知する回転数検知工程と、
前記回転数検知工程における検知結果に基づいて、前記予熱用蒸気流出工程において前記中圧タービンに流出させる前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する流出蒸気流量調整工程と
を具備することを特徴とする蒸気タービンのプレウォーミング方法。 - 高圧タービンと、
前記高圧タービンとタービンロータを介して軸直結された中圧タービンと、
前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給手段と
を備える蒸気タービンプラントにおける蒸気タービンのプレウォーミング方法であって、
前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに前記予熱用蒸気を供給する補助蒸気供給工程と、
前記高圧タービン内の圧力を検知する高圧タービン圧力検知工程と、
前記高圧タービン圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記高圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整する高圧タービン供給蒸気流量調整工程と、
前記タービンロータの回転数を検知する回転数検知工程と、
前記回転数検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整し、前記タービンロータの回転数を所定の値に設定する中圧タービン供給蒸気流量調整工程と
を具備することを特徴とする蒸気タービンのプレウォーミング方法。 - 前記蒸気タービンのプレウォーミング方法が、さらに前記中圧タービン内の圧力を検知する中圧タービン圧力検知工程を具備し、前記中圧タービン圧力検知工程における検知結果に基づいて、前記補助蒸気供給工程において前記中圧タービンに供給される前記予熱用蒸気の流量を調整することを特徴とする請求項７記載の蒸気タービンのプレウォーミング方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337253A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンを制御するためのシステム及び方法 |
| JP2011038514A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービン及び始動のためのシステム |
| KR101692164B1 (ko) | 2015-08-24 | 2017-01-02 | 두산중공업 주식회사 | 증기터빈 |
| JP2019127906A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気タービンの暖機方法および蒸気タービン |
| JP2023554687A (ja) * | 2021-01-07 | 2023-12-28 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 化石燃料発電システムの起動時間を改善するシステム及び方法 |
-
2003
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337253A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンを制御するためのシステム及び方法 |
| JP2011038514A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービン及び始動のためのシステム |
| KR101692164B1 (ko) | 2015-08-24 | 2017-01-02 | 두산중공업 주식회사 | 증기터빈 |
| EP3153675A1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-04-12 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Steam turbine system |
| US9803504B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. | Steam turbine |
| JP2019127906A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気タービンの暖機方法および蒸気タービン |
| JP2023554687A (ja) * | 2021-01-07 | 2023-12-28 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 化石燃料発電システムの起動時間を改善するシステム及び方法 |
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