JPH034723B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は停止させた蒸気タービンの冷却に係
り、特に、ボイラや再熱器からの高温の蒸気にて
駆動されていた蒸気タービンを安全且つ迅速に冷
却するのに好適な蒸気タービンの冷却方法及び冷
却装置並びに蒸気タービン装置に関する。

［従来の技術］ 蒸気タービン装置は、第１図に示す様に、高圧
タービン４と中圧タービン８と低圧タービン１０
を組み合わせて構成される。そして、ボイラＡで
発生させた主蒸気を主蒸気管１、主蒸気止め弁
２、蒸気加減弁３を介して高圧タービン４の蒸気
導入部から該高圧タービン４内に導入して仕事を
させる。また、高圧タービン４の蒸気排気部から
低温再熱管５に排気された蒸気を再熱器Ｂに送
り、再熱器Ｂにて再熱された蒸気を組合せ再熱弁
７を介して中圧タービン８の再熱蒸気導入部から
該中圧タービン８内に導入して仕事をさせる。そ
して更に、中圧タービン８の蒸気排気部からクロ
スオーバ管９に排気された蒸気を低圧タービン１
０に送つて仕事をさせ低圧タービン１０から排気
された蒸気を復水器１１に回収する。尚、図中の
１２は真空ポンプであり、復水器１１内の真空度
を維持するように動作する。

上述した蒸気タービン装置を点検する場合、或
いは故障が発生したので修理する場合、蒸気ター
ビン装置を停止させ、更に高温となつた部分を冷
却しなければ分解することもできず、点検や修理
が不可能である。このため、蒸気タービン装置を
冷却する装置が必要となる。蒸気タービン装置の
うち低圧タービン１０は、中圧タービン８からの
排気蒸気がそのまま供給される関係上、高々300
℃程度になるだけである。このため、低圧タービ
ン１０は停止させた後自然放置しておくだけでも
比較的短時間で冷却が進み、特別の冷却手段は特
に必要としない。しかし、ボイラＡからの或いは
再熱器Ｂからの500℃〜600℃に昇温された主蒸気
或いは再熱蒸気が夫々供給される高圧タービン４
と中圧タービン８は、停止させたとき高温状態に
あるため、何か特別の冷却手段を講じて冷却に要
する期間を短縮させないと、長期間に渡り点検、
修理ができず、そのあいだ蒸気タービン装置の運
転が不可能となり、電力供給に支障を来すことに
なる。

そこで、短期間で高圧タービン４と中圧タービ
ン８を冷却する必要が生じる。従来の冷却方法と
して、特公昭46−2282号記載のものがある。この
従来技術では、蒸気タービンを冷却する時に、蒸
気タービンの蒸気導入部を開放してから復水器の
空気抽出器を作動させ、外気をこの蒸気導入部か
ら吸い込み吸い込んだ外気を蒸気タービン内を通
すことで、蒸気タービンを冷却している。

特開昭56−32014号公報記載の従来技術では、
蒸気タービンの蒸気排気部から外気をポンプで押
し込んで蒸気タービン内を通し蒸気導入部から排
出することで、蒸気タービンの冷却を行つてい
る。

特開昭56−162212号公報記載の従来技術では、
低圧タービンの蒸気排気部から外気をポンプにて
押し込むと、低圧タービン内の圧力が上昇して圧
力安全弁が作動してしまうため、低圧タービンと
高圧タービンとの間のクロスオーバー管にポンプ
を取付け、冷却時にポンプにて低圧タービン内の
空気を吸い込んでこの空気を高圧タービンの蒸気
排気部から押し込み、高圧タービンの冷却を行つ
ている。

［従来の技術］ 500℃〜600℃の高温状態にある高圧タービン、
中圧タービンを冷却する場合、熱応力や熱歪が発
生しないように冷却する必要がある。従つて、蒸
気タービン全体に渡つて均一に冷却しなければな
らない。大構造物である蒸気タービンを均一に冷
却するには自然冷却がよいが、自然冷却に頼つて
いたのでは、冷却までに時間がかかり、タービン
稼働率を低下させる原因となる。そこで、外気を
利用して冷却を図ることになるが、上述した従来
技術は夫々以下の様な問題を有する。

特公昭46−2282号公報記載の従来技術は、外気
を蒸気導入部から蒸気タービン内に吸い込み蒸気
排気部から排出する構成になつている。蒸気ター
ビンは、通常運転時に、高温の蒸気が蒸気導入部
から蒸気排気部方向に流れるため、蒸気排気部の
温度は蒸気導入部の温度に比べて低くなつてい
る。つまり、この従来技術の構成では、外気で先
ず高温部（蒸気導入部側）を冷却し、次に高温部
を冷却して昇温した外気にて低温部（蒸気排気部
側）を冷却することになる。このため、低温部の
冷却は高温部の冷却に比べてあまり進まずむしろ
昇温してしまう。従つて、蒸気タービン全体を均
一に冷却することができず、熱応力や熱変形が生
じることがあり、また冷却効率もあまり良くない
という問題がある。

特開昭56−320214号、特開昭56−162212号公報
記載の従来技術は、いずれも、高圧タービンの蒸
気排気部から外気を押し込むことで、高圧タービ
ンの冷却を図つている。蒸気タービンは、通常運
転時に蒸気排気部側の圧力が負圧となるようにし
高温蒸気が蒸気導入部から蒸気排気部側に流れる
様に設計するため、現用の多くの蒸気タービン
は、負圧に耐える構造にしてある。このため、こ
の従来技術の様に、冷却のために外気を蒸気ター
ビン内に押し込んで蒸気タービン内を正圧にする
と、大気放出板等が破壊されてしまうなど、予期
せぬ破損を生じてしまう。このため、この従来技
術の冷却法をそのまま既存の蒸気タービンに適用
することは困難である。

これに加え、特開昭56−162212号公報記載の従
来技術は、クロスオーバー管にポンプを設け、高
圧タービンに押し込む冷却用空気を低圧タービン
からポンプにて抽気し得ている。低圧タービン
は、ボイラや再熱器からの蒸気が直接流れ込むこ
とはないのでそれほど高温になることはないとは
いつても、300℃近くまでは昇温する。このため、
ポンプは蒸気タービン冷却時に300℃の空気を抽
気して高圧タービンに圧送することになる。つま
り、通常のポンプは使用できず、特別仕様の耐熱
ポンプを用いなくてはならないという問題があ
る。しかも、蒸気タービンを冷却するためにポン
プを取り付けようとしても、作業員は300℃のク
ロスオーバー管に触ることはできないので、クロ
スオーバー管にポンプを常設することになる。し
かし、これでは、通常運転時に蒸気がこのポンプ
を通ることになるので、蒸気タービンのエネルギ
効率を低下させてしまう。より重大な問題とし
て、冷却期間短縮を最も必要とする大容量蒸気タ
ービン装置は全て高圧及び中圧タービンを有して
おり、この従来技術に示す様にクロスオーバー管
設置のポンプにて空気を送気すると、中圧タービ
ンと高圧タービンの間に設置されている再熱器ま
で冷却対象に含まれてしまい、高圧タービンは冷
却される前に再熱器を冷却し逆流してくる高温の
空気により過熱される危険が生じるので、現実的
には適用不可である。

本発明の目的は、ボイラや再熱器からの蒸気が
導入される既設の蒸気タービンでも、均一に且つ
迅速に冷却することのできる冷却方法及び冷却装
置を提供し、併せてこの冷却装置を備える蒸気タ
ービン装置も提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的のうち、蒸気タービン冷却方法は、空
気吸込装置にて高圧或いは中圧タービンの蒸気導
入部から吸引を行つて外気を蒸気排気部からター
ビン内部に導入させ、更に、蒸気導入部から排出
された高温の外気を冷却装置にて冷却した後に空
気吸込装置に吸い込ませることで、達成される。

上記目的のうち、蒸気タービン冷却装置は、ボ
イラまたは再熱器からの蒸気を導入する蒸気ター
ビンの蒸気導入部に接続する排気路と、空気吸込
装置の作用により蒸気タービンの蒸気排気部から
吸い込まれ内部を冷却することで昇温し蒸気導入
部から該排気路中に排気された外気を冷却する空
気冷却装置とを設けることで、達成される。

上記目的のうち、蒸気タービン装置は、上記の
蒸気タービン冷却装置の他に、ボイラまたは再熱
器と蒸気導入部とを接続する蒸気導入路と前記排
気路とを切替接続する切替部を設けることで、達
成される。

［作用］ 本発明の蒸気タービン冷却方法及び蒸気タービ
ン装置は、空気吸込装置の吸込作用により蒸気タ
ービン内を負圧にし、外気を蒸気排気部から吸い
込むので、蒸気タービン内を正圧にすることによ
る不具合は発生しない。また、吸い込まれた外気
は先ず低温側の蒸気排気部側を冷却し、昇温した
外気が更に高温側の蒸気導入部側を冷却するの
で、蒸気タービン全体を均一に冷却することが可
能となる。更に、蒸気導入部から流出した高温の
外気は、冷却装置にて冷却された後に空気吸込装
置に吸い込まれるので、空気吸込装置として耐熱
仕様のものを用いる必要はない。

本発明の蒸気タービン冷却装置は、ボイラまた
は再熱器からの蒸気導入部に接続するだけで上記
の冷却方法を実行できる構成のため、つまり、通
常運転における蒸気流路中には何も設けずに蒸気
タービン装置の外側に付加する構成のため、この
冷却装置の存在が蒸気タービンの通常運転中に悪
影響を与えることはない。また、蒸気タービンか
ら排気される冷却後の高温の外気は、冷却装置に
て冷却してから空気吸込装置に吸い込まれる構成
のため、空気吸込装置を高温外気で損傷すること
がない。このため、復水器に既設の空気吸込装置
を利用することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図乃至第８図を
参照して説明する。

第２図において、主蒸気止め弁２の出口に設け
たドレン弁１５の分岐管に高圧タービン排気路１
８を接続し、また、組合せ再熱弁７の出口側に設
けたドレン弁１６の分岐管に中圧タービン排気路
１９を接続し、これらの排気路１８，１９の夫々
に止弁２２，２３を設けて連結し、排気路２０に
よつて空気吸込装置（実際には大きさ等の点で真
空ポンプとするのが好都合なので、以下、真空ポ
ンプという。）１２の吸引側に接続している。そ
して、この排気路２０の途中に冷却装置２１を介
挿している。斯かる構成の冷却装置を高圧タービ
ン４と中圧タービン８に付設することで、蒸気タ
ービン装置を構成している。

この冷却装置において、主蒸気止め弁２、組合
せ再熱弁７、ドレン弁１５，１６、ブローダウン
弁１４、真空ポンプ入口弁２６を全閉にし、一
方、冷却装置側に設けた弁２２，２３，２４，２
５と、復水器１１に設けた真空破壊弁１７と、蒸
気加減弁３と、ベンチレータ弁１３を全開にす
る。そして、真空ポンプ１２を起動すると、真空
破壊弁１７から蒸気タービン装置内に外気が吸引
される。

即ち、真空ポンプ１２の駆動により、排気路２
０，１８，１９に吸引力が作用し、真空破壊弁１
７から、第６図に示す様に、外気Ｃが復水器１１
内に吸引される。この外気Ｃは、復水器１１内か
ら低圧タービン１０を通つてクロスオーバー管９
を通り、中圧タービン８の蒸気排気部から中圧タ
ービン８内に入る。この外気は、中圧タービン８
の低温側から冷却し、昇温した外気は中圧タービ
ン８の高温側に流れて高温側を冷却し、中圧ター
ビン８の蒸気導入部から排気路１９に排出され
る。これにより、中圧タービン８の冷却がなされ
る。一方、復水器１１内に吸引された外気Ｃは、
ベンチレータ弁１３、低温再熱管５を通つて高圧
タービン４の蒸気排気部から高圧タービン４内に
入り、高圧タービン４を冷却して蒸気導入部から
排気路１８に排出される。

排気路１８，１９に排気された外気は、500℃
〜600℃にまで昇温しているので、これをそのま
ま真空ポンプ１２に吸引させたのでは、真空ポン
プ１２は故障してしまい、定期点検終了後に駆動
することができなくなつてしまう。しかし、本発
明では、この高温外気は空気吸込装置２１にて冷
却した後に真空ポンプ１２に吸引させ、大気中に
排出するので、支障は生じない。

この様に、真空ポンプ１２の吸引作用によつ
て、外気を、高圧タービン４内、中圧タービン８
内の夫々の低温側から高温側に流して冷却するの
で、高温側を冷却する外気は低温側で昇温された
外気となる。従つて、高圧タービン４、中圧ター
ビン８の夫々の高温部にいきなり冷たい外気を導
入して急冷させたときに生じる熱応力による変形
や破損が、本発明では回避される。また、外気を
連続的に吸引され流通するので、短時間で高圧タ
ービン４、中圧タービン８を冷却することができ
る。

尚、本実施例では、高圧タービン４を冷却する
外気を直接復水器１１から高圧タービン４の蒸気
排気部に導入するのに対し、中圧タービン８を冷
却する外気は、低圧タービン８を通してから中圧
タービンの蒸気排気部に導入している。つまり、
高圧タービン４を冷却する外気は最初は大気温度
であるのに対し、中圧タービンを冷却する外気は
低圧タービンを通ることで昇温した外気となる。
従つて、通常運転後に停止させたときは略同じ温
度になつている高圧タービン４と中圧タービン８
の冷却のバランスがとれなくなることになる。し
かし、これは、後述するように、両タービン４，
８内を流れる外気の流量を制御することで、調節
することができる。また、中圧タービン８の冷却
用外気を低圧タービンを通さないような冷却用バ
イパス通路を新設することで可能である。本実施
例で、低圧タービンを通した外気で中圧タービン
を冷却しているのは、低圧タービンの冷却も兼用
するのと同時に、冷却装置以外には何も設備を増
設せず、既設の設備のみを利用する構成にしたた
めである。

以下、本実施例の詳細を更に詳述する。

蒸気タービン装置が通常運転している状態を示
す第２図において、ボイラＡで発生した蒸気は、
主蒸気管１、主蒸気止め弁（MSV）２を通り、
蒸気加減弁（CV）３で流量制御された後、高圧
タービン４にその蒸気導入部から流入し、仕事を
する。仕事を終えた蒸気は、蒸気排気部から低温
再熱管５に排出され、逆止弁６を通つて再熱器Ｂ
に導かれ加熱される。このようにして再熱器Ｂで
加熱された再熱蒸気は、組合せ再熱弁（CRV）
７より中圧タービン８内に再熱蒸気導入部より流
入されて仕事をし、ついで中圧タービン８の蒸気
排気部からクロスオーバー管９に排出される。ク
ロスオーバー管９に排出された蒸気は低圧タービ
ン１０で仕事をした後、復水器１１に回収され
る。

復水器１１には、一般的に真空ポンプ（または
エゼクタ）１２が設置され、常に復水器１１の真
空度を維持している。ベンチレータ弁１３は通常
運転時は「閉」の状態になつているが、蒸気加減
弁３を全閉にし高圧タービン４を停止させた場合
は「開」状態となり、高圧タービン４内の蒸気を
復水器１１に回収する。同時に、ブローダウン弁
１４は、通常運転時は「閉」の状態になつている
が、組合せ再熱弁７のインタセプト弁（図示省
略）が全閉した場合は「開」状態となり、高圧タ
ービン４内の蒸気は復水器１１に回収される。

ドレン弁１５，１６は、主蒸気止め弁２と、組
合せ再熱弁７の出口側に分岐管を設けて取り付け
られ、通常運転時には、全閉の状態になつてい
る。このドレン弁１５，１６は、タービン起動停
止時に全開にされ、系内のドレンを復水器１１に
回収するようになつている。真空破壊弁１７は、
復水器１１内の真空を破壊するためのものであ
り、通常運転時は全閉にして復水器１１内の真空
を保持しており、タービン停止後、真空ポンプ１
２も停止させた時、全開にして復水器１１内の真
空を破壊する。

このように構成された蒸気タービン装置におい
て、ドレン１５，１６の分岐管に、高圧タービン
排気路１８と、中圧タービン排気路１９を夫々接
続し、これらの２本の排気路１８，１９を、止弁
２２，２３を介して排気路２０に連結し、排気路
２０の途中に冷却装置２１を設け、この冷却装置
２１と真空ポンプ１２の吸引側とを止弁２４，２
５を介して接続し、この冷却空気の排出系を蒸気
タービン冷却装置として蒸気タービン装置に付設
している。

即ち、真空ポンプ１２によつて、排気路１８，
１９，２０に吸引力を与え、この吸引力により、
全開状態の真空破壊弁１７から復水器１１内に外
気を吸引し、この外気を、低圧タービン１０→ク
ロスオーバー管９→中圧タービン８→中圧タービ
ン排気路１９と通し、また、ベンチレータ弁１３
→高圧タービン４→高圧タービン排気路１８と通
し、更に、排気路２０にて合流させた高温外気を
冷却装置２１にて冷却し、真空ポンプ１２にて大
気に放出する。

止弁２２，２３を設けた理由は、高圧タービン
４と中圧タービン８のいずれか一方を選択的に冷
却可能にするためである。この止弁２２，２３を
流量調節弁とすることで、高圧タービン４に流す
冷却用外気の流量と、中圧タービン８に流す冷却
用外気の流量とを調節して両方のタービンの冷却
を均一にすることが可能となる。

次に、以上のように構成した本実施例の作用に
ついて説明する。

先ず、通常運転時は、第２図に示すような経路
で蒸気が流れ、タービンが運転される（図中、黒
く塗られた弁は「閉」状態を示す。）。

この通常運転状態において、タービンが何らか
の原因で停止した場合、タービン内への蒸気の流
入を遮断するため、主蒸気止め弁２、蒸気加減弁
３、組合せ再熱弁７が全閉になると同時に、通常
運転時に「閉」状態になつていたベンチレータ弁
１３とブローダウン弁１４が全閉となつて、高圧
タービン４内の蒸気が復水器１１内に流入する。
次に、ドレン弁１５，１６が全開にされ、系内の
ドレンを復水器１１内に排出する（この状態を第
３図に示す。）。この状態で、タービンは完全に停
止するが、次に高温状態になつている蒸気タービ
ン、特に、ボイラＡからの主蒸気が直接流入して
いた高圧タービン４と、再熱器Ｂからの再熱蒸気
が直接流入していた中圧タービン８を冷却する準
備操作が必要となる。

準備操作は、第４図に示すインタロツクにて行
う。タービン冷却用釦をONにし、主蒸気止め弁
（MSV）２を全閉、組合せ再熱弁（CRV）７を
全閉にし、タービンへの蒸気流入の遮断を確認
し、高温の状態でタービンの熱変形を防止するた
めのターニングを確認し、真空破壊弁１７の全開
を確認後、これらの条件が全て満たされたとき、
図示しない油ポンプを起動してタービンの軸受油
及び制御油を確保し、蒸気加減弁（CV）３を全
開、真空入口弁２６全閉、ベンチレータ弁
（VV）１３全開、ドレン弁１５，１６全閉で冷
却準備が完了する。これにより、インタロツクが
解除され、真空ポンプ１２を起動すると同時に、
制御装置５５が働き（第５図参照）、蒸気タービ
ン冷却装置の止弁２２，２３，２４が開方向に作
動する。これにより、前述したように、外気が全
開状態の真空破壊弁１７を通つて復水器１１内に
吸引される（第６図参照）。

このようにして、復水器１１内に吸引された外
気の一部は、低圧タービン１０の排気側より流入
し、低圧タービン１０のメタルを冷却した後、ク
ロスオーバー管９を経て中圧タービン８の排気側
に流入し、中圧タービン８を冷却した後、中圧タ
ービン排気路１９へと排出される。一方におい
て、ベンチレータ弁１３側に流れた外気は、高圧
タービン４の排気側に流入して高圧タービン４を
冷却した後、高圧タービン排気路１８に排出され
る。このようにして、排気路１８，１９に排出さ
れた外気は、排気路２０によつて冷却装置２１に
導かれて冷却され、真空ポンプ１２より大気中に
放出される。このように、外気は、開弁している
真空破壊弁１７より連続的に吸引されタービンを
強制冷却する。

この冷却過程において、冷却空気の流れは、蒸
気タービン装置の低温部から高温部に向かつて流
れ、この間に冷却空気は昇温される。

このように、冷却過程で昇温されていく冷却空
気の温度と、冷却され降温していくメタル温度と
の間の温度差は、冷却過程の各部において略一定
となり、全域に渡つて、略均一の冷却速度で冷却
される。

尚、本実施例では、蒸気タービン付属の各種の
弁等の名称を用いて冷却空気の流れを説明した
が、個々の蒸気タービンにより多少の設置位置、
設置の有無の違いはあると思われるが、基本的な
構成はいずれも同様であり、冷却空気の流れも本
実施例と変わるものではない。

次に、高圧タービン４と中圧タービン８の冷却
速度を均一にして、冷却のバランスをとる方法に
ついて説明する。

真空ポンプ１２は、一定速度で運転されるの
で、高圧タービン４、中圧タービン８、低圧ター
ビン１０全体の冷却降下率を弁２４による空気流
量制御によつて行う（弁２５は、通常運転中の冷
却装置隔離用としての止弁である。）。一方、高圧
タービン４と中圧タービン８（本実施例では低圧
タービン１０も含む。）の夫々の冷却降下率は、
弁２２，２３を調節することで行う。

即ち、第７図において、高圧タービンメタル温
度検出器５１と、中圧タービンメタル温度検出器
５２からの信号を、制御装置５５の温度降下率算
出部に入力し、ここで、実際の高圧タービン４の
メタル温度降下率と、中圧タービンのメタル温度
降下率を算出する。このようにして算出された高
圧タービン４、中圧タービン８の実際のメタル温
度降下率は夫々の設定値と比較され、比較結果が
出力される。比較結果として、温度降下率が設定
値より大きいとき「大」出力端子から“１”が、
「小」出力端子から“０”が夫々出力され、温度
降下率が設定値より小さいとき「大」出力端子か
ら“０”が、「小」出力端子から“１”が出力さ
れる。この比較結果信号から、第７図に×印で示
される４つの否定回路と、６つのアンド回路によ
り操作信号が生成されて、操作器，，に入
り弁２２，２３，２４が開閉される。

例えば、高圧タービン４、中圧タービン８の両
方の温度降下率が夫々設定値より大となつた場
合、操作器に「閉」信号が入力されて弁２４が
絞られ、全体の空気量（外気流量）が少なくな
る。このとき、操作器，には操作信号は入力
せず、弁２２，２３の開弁量は変化しない。従つ
て各タービン４，８に流れる冷却空気量の比率は
そのままで流量のみ減り、温度降下率が小さくな
る。

高圧タービン４、中圧タービン８の温度降下率
が夫々設定値より小となつた場合にも、操作器
，に操作信号は入力せず、弁２２，２３の開
弁量は変化しない。しかし、操作器に「開」信
号が入力されて弁２６の開弁量が大きくなり、全
体の空気流量が増える。従つて、高圧タービン
４、中圧タービン８の温度降下率が大きくなる。

高圧タービン４と中圧タービン８の温度降下率
が異なつた場合、例えば、高圧タービン４の温度
降下率が設定値より大で、中圧タービン８の温度
降下率が設定値より小となつた場合、操作器に
は何の操作信号も入力せず、全体の冷却空気流量
は変化しない。しかし、操作器には「閉」信号
が入力し、操作器には「開」信号が入力する。
これにより、高圧タービン４に流れる冷却空気量
が絞られると共に、中圧タービン８に流れる冷却
空気量は増大する。このようにして、両方のター
ビン４，８に流れる空気量の配分が変わり、両方
のタービンの温度降下率が調整される。

この入力信号によつて、例えば高圧タービン４
のメタル温度降下率が大となり、中圧タービン８
のメタル温度降下率が大となつた場合、操作器
に「閉」の信号が入力され、全体の空気量（外気
流量）を少なくすると同時に、操作器，にも
「閉」の方向に作動し、空気量が小となる方向に
微調整される。これとは逆に、高、中圧タービン
４，８のメタル温度降下率が小となつた場合、各
操作器，，には「開」の信号が入力され、
空気量が増加される。

この場合、操作器の作動条件は、高、中圧タ
ービン４，８共に、メタル温度降下率の弁開閉操
作信号が同じ時のみ作動する。

従つて、高、中圧タービン４，８のメタル温度
降下率の弁開閉操作信号が異なつた場合、操作器
は作動しないので、冷却空気の絶対量は変わら
ず、高、中圧タービン４，８の両方の弁開閉操作
信号を夫々の操作器，に入力し、操作器，
の操作量を調整して、高、中圧タービン４，８
のメタル温度降下率が調整されるように、冷却空
気量の配分が行われる。

このようにして行われる、高、中圧タービン
４，８の冷却状況は、比較器によつて目標冷却
メタル温度と比較され、表示灯によつて、冷却
中または完了の表示が出る。

上記の温度検出器５１，５２は、一般的に設け
られている監視用のものを利用することも可能で
ある。

このようにして、冷却した実験例を第８図に示
すと、目標冷却温度６３に達するまでに要する日
数は、従来（曲線６１）は４〜５日を要していた
ものが、１〜２日に短縮されたことが確認でき
た。

尚、上記において、タービンのメタル温度を検
出して、冷却空気量を調節するようにしたが、タ
ービンメタルの熱応力とか熱膨脹差を用いて冷却
空気量を調節してもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、冷却空気を吸込方式によりし
かも通常運転時の蒸気の流れとは逆向きに流して
高圧タービン、中圧タービンの冷却を行うので、
冷却過程における冷却空気の昇温とタービンメタ
ルの降温との間の温度差をタービンの蒸気導入部
側から蒸気排気部側にかけて一様にすることがで
き、冷却による熱応力、熱変形の問題はなくな
る。また、冷却用の空気流量を調節することがで
きるので、熱応力、熱変形の点で更に安全性と信
頼性が向上する。

更に、外気を連続的に蒸気タービン内に吸引し
て強制冷却するので、冷却に要する時間が大幅に
短縮され、蒸気タービン装置の稼働率が大幅に向
上する。また、冷却装置を付設するだけで冷却が
可能となるので、既設の蒸気タービン装置にも適
用可能となり、安全性、信頼性、稼働率を大幅に
向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気タービン装置の構成図、第
２図乃至第８図は本発明の一実施例に係るもので
あり、第２図は通常運転時における蒸気系統説明
図、第３図はタービン停止時の状態説明図、第４
図は冷却準備操作をするためのインタロツク線
図、第５図は冷却を行うための制御線図、第６図
は冷却時の冷却用外気の系統説明図、第７図は制
御ブロツク線図、第８図は従来例と本発明との効
果を比較したメタルクーリンググラフである。 Ａ……ボイラ、Ｂ……再熱器、１……主蒸気
管、２……主蒸気止め弁、３……蒸気加減弁、４
……高圧タービン、７……組合せ再熱弁、８……
中圧タービン、１２……真空ポンプ、１３……ベ
ンチレータ弁、１７……真空破壊弁、１８，１
９，２０……排気路、２１……冷却装置、２２，
２３，２４，２６……弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボイラからの蒸気を導入する蒸気導入部と、
   該蒸気を排気する蒸気排気部とを備え、前記蒸気
   導入部から前記蒸気排気部に蒸気を通すことで通
   常運転される蒸気タービンにおいて、停止させた
   前記蒸気タービンを冷却する際、前記蒸気導入部
   から冷却装置を介し空気吸込装置にて吸引を行
   い、外気を前記蒸気排気部側から吸入して前記蒸
   気タービン内を通し前記蒸気導入部から該蒸気タ
   ービン外に排出し該蒸気タービンを冷却すること
   を特徴とする蒸気タービンの冷却方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、蒸気タービ
   ン内に吸引する外気の流量を制御することで該蒸
   気タービンの温度降下率を調整することを特徴と
   する蒸気タービンの冷却方法。 ３ ボイラからの主蒸気を導入して通常運転され
   る高圧タービンと、該高圧タービンの蒸気排気部
   から排出され再熱器にて再熱された再熱蒸気を導
   入して通常運転される中圧タービンとを備える蒸
   気タービン装置において、停止させた前記蒸気タ
   ービン装置を冷却する際、前記高圧タービンの主
   蒸気導入部と前記中圧タービンの再熱蒸気導入部
   とから冷却装置を介して空気吸込装置にて吸引を
   行い、該高圧タービンの蒸気排気部と該中圧ター
   ビンの蒸気排気部から夫々外気を吸入して該高圧
   タービン内及び該中圧タービン内に外気を通し前
   記主蒸気導入部と前記再熱蒸気導入部から排出し
   各高圧タービン、中圧タービンを冷却することを
   特徴とする蒸気タービンの冷却方法。 ４ 特許請求の範囲第３項において、高圧タービ
   ン内に吸引される外気の流量と中圧タービン内に
   吸引される外気の流量を制御することで、高圧タ
   ービン、中圧タービンの冷却のバランスをとるこ
   とを特徴とする蒸気タービンの冷却方法。 ５ ボイラに接続される蒸気導入部と蒸気排気部
   とを備え前記蒸気導入部から前記蒸気排気部に蒸
   気を通すことで通常運転される蒸気タービンを冷
   却する冷却装置であつて、停止させた前記蒸気タ
   ービンを冷却する際に前記蒸気導入部を空気吸込
   装置に接続する排気路と、前記空気吸込装置の動
   作により前記蒸気排気部から前記蒸気タービン内
   に吸引され前記蒸気導入部から前記排気路を通つ
   て蒸気タービン外に排気される外気を前記空気吸
   込装置の上流で冷却する冷却装置とを備えること
   を特徴とする蒸気タービンの冷却装置。 ６ 蒸気導入部と蒸気排気部とを有する蒸気ター
   ビンと、前記蒸気導入部側に設けられた蒸気導入
   路及び冷却用外気の排気路と、通常運転時にボイ
   ラからの蒸気を前記蒸気導入路を通して前記蒸気
   導入部から蒸気タービン内に導入し該蒸気タービ
   ン停止後の冷却運転時に前記蒸気導入部と前記蒸
   気導入路との接続を切り替えて前記蒸気導入部に
   前記排気路を接続する切替部と、前記排気路の他
   端側に設けられ前記冷却運転時に起動される空気
   吸込装置と、前記冷却運転時に前記空気吸込装置
   の吸引作用により前記蒸気排気部から蒸気タービ
   ン内に吸引された外気が蒸気タービン外に排出さ
   れたあと前記排気路を通り前記空気吸込装置に吸
   い込まれる前に冷却する冷却装置とを備えること
   を特徴とする蒸気タービン装置。 ７ 主蒸気導入部と蒸気排気部とを有しボイラか
   らの主蒸気が導入されることで通常運転される高
   圧タービンと、再熱蒸気導入部と蒸気排気部とを
   有し前記高圧タービンの蒸気排気部から排出され
   たあと再熱器にて再熱された再熱蒸気が導入され
   ることで通常運転される中圧タービンと、冷却用
   外気の排気路と、停止させた前記高圧タービンと
   前記中圧タービンとを冷却する冷却運転時に前記
   主蒸気導入部と前記再熱蒸気導入部とに前記排気
   路を接続する切替部と、該排気路の他端側に設け
   られ前記冷却運転時に起動される空気吸込装置
   と、前記切替部と前記空気吸込装置との間の前記
   排気路中に設けた冷却装置とを備えることを特徴
   とする蒸気タービン装置。