JPH04148002A

JPH04148002A - 蒸気タービンのプレウォーミング方法

Info

Publication number: JPH04148002A
Application number: JP27223190A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Toubou; 昌幸当房
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1992-05-21
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2633720B2

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、蒸気タービンのプレウオーミング装置に係り
、特に高圧タービン等を補助蒸気によりプレウオーミン
グするようにした蒸気タービンのプレウオーミング方法
に関する。

（従来の技術）一般に、蒸気タービンを起動する場合、タビンに供給さ
れる駆動蒸気の温度とタービンのケーシング、ロータ等
の金属部の温度とに温度差があるためこれらの金属部に
熱応力が生じる。この熱応力は、蒸気タービンを長時間
停止し再起動するときは特に大きいし、この熱応力が存
在する状態で蒸気タービンを起動すると、ケーシング、
ロータ等の寿命を短くする。

そこで、蒸気タービン等にはあらかじめ補助蒸気を供給
し駆動蒸気の温度とケーシング等の金属部の温度との温
度差を少なくするブレウオーミングが行われ、起動時の
熱応力が生じないようにされる。

第３図は従来のプレウオーミングは、方法を説明するブ
ロック図である。蒸気タービンプラントは、ボイラ１０
、高圧タービン１１およびこれに連結された中圧／低圧
タービン１２等が備えられている。

このボイラｌＯにより発生した高温蒸気は、主蒸気管１
３、加減弁１４を介して高圧タービン１１に供給され、
ロータ１５の高速回転に使用される。ロータ１５で仕事
をした蒸気は、低圧、低温となり低温再熱管１Ｂを介し
て再熱器１７に送られ再熱される。この再熱蒸気は、さ
らに高温再熱管１８、インタセプト弁１９を介して中圧
／低圧タービン１２等に供給され、この中圧／低圧ター
ビン１２で仕事をした後、図示しない復水器において復
水される。

高圧タービン１１の排気口に近接する低温再熱管１Ｂに
は補助蒸気供給管２０を介してプレウオーミング用の補
助蒸気発生装置２１が連結されている。補助蒸気供給管
２０には補助蒸気の供給を遮断する止め弁２２と補助蒸
気の供給圧力を制御する調整弁２３とが別々に取付けら
れている。

また、補助蒸気供給管２０には高圧タービン１１に近接
する補助蒸気圧を検出する圧力検出器２４が取付けられ
る。この圧力検出器２４の圧力検出信号は圧力制御装置
２５に送られ、この検出圧力信号が例えば７ゲージ圧力
（以下「ゲージ圧力をＡＴＧＪと言う）より高いと調整
弁２３が絞り制御され、検出圧力信号が７ＡＴＧより低
いと調整弁２３が開き制御され、高圧タービン１１に供
給される補助蒸気圧力が所定圧力の７ＡＴＧになるよう
に制御される。さらにまた、高圧タービン１１のロータ
１５にはその温度を検出する温度検出器２Ｂが取付けら
れる。

この温度検出器２Ｂの温度検出信号は温度制御装置２７
に送られ、この検出温度信号が１５０℃以下なら止め弁
２２が開操作され、高圧タービン１１に補助蒸気が供給
され、検出温度信号が１５０℃以上となって例えば１時
間が経過すると、止め弁２２が閉操作され、高圧タービ
ン１１に供給される補助蒸気が遮断される。

なお、高圧タービン１１に設けられたドレン弁２８は、
プレウオーミング中は、微開状態にあリドレン水と補助
蒸気の一部を排出するものである。

この蒸気タービンのプレウオーミングについて説明する
。このプレウオーミングは、一般に高圧蒸気に耐えるた
めに構造材が肉厚であり、従って最も熱応力が大きい部
分、すなわち、高圧タービン１１において行われる。

このプレウオーミングを行う場合には、まず、加減弁１
４とインタセプト弁１９とが閉られ、ボイラｌＯから高
圧タービン１１に供給される主蒸気が止められる。

次に、圧力制御装置２５、温度制御装置２７が操作され
る。まず、温度検出器２Ｂによりロータ１５の温度が検
出され、その検出温度信号が温度制御装置２７に送られ
る。この検出温度信号は起動時の低温度であるから１５
０℃以下であり、温度制御装置２７により止め弁２２に
開操作信号が送られ、この止め弁２２が開操作される。

一方、圧力検出器２４により高圧タービン１１に供給さ
れる補助蒸気圧力が検出され、その検出圧力信号が圧力
制御装置２５に送られる。この検出圧力信号は、補助蒸
気が高圧タービン１１に供給されていない状態であるの
で７ＡＴＧより低いので、圧力制御装置２５から調整弁
２３に開操作信号が送られ、この調整弁２３の開制御が
行われる。

この調整弁′２３の開制御と止め弁２２の開操作により
、補助蒸気発生装置２１から高圧タービン１１に補助蒸
気が供給される。この供給補助蒸気は、最初、高圧ター
ビン１１のケーシング、ロータ１５等の低温部により冷
却されるため、ドレン水となリドレン弁２８から排出さ
れる。ドレン弁２８は全開していると、ドレン水と共に
補助蒸気も逃げてしまうため、微開状態とし蒸気が多量
に逃げない様にして、圧力が保ち易い様にされている。

そして、ある時間経過すると、高圧タービン１１のロー
タ１５やケーシング等の温度が上昇し、補助蒸気のドレ
ン化も少なくなり、補助蒸気圧も７ＡＴＧ近くまで昇圧
される。圧力が７ＡＴＧ以上となると、圧力制御装置２
５は調節弁２３を閉して７ＡＴＧを維持する様に制御を
行う。この状態をしばらく続けると、ロータ１５の温度
が約１５０℃になる。１５０℃以上になった後は余裕を
みて例えば１時間程度この状態を保ちウオーミングを継
続する。尚この状態が継続しても蒸気圧力が７ＡＴＧに
維持されるため、７ＡＴＧの飽和蒸気温度以上に極端に
温度が上昇することはなく、熱量は主としてロータ内部
を均一にウオーミングすることに使用される。さてこの
様にして１時間が経過すると温度制御装置２７により止
め弁２２が閉じられ、高圧タービン１１に供給される補
助蒸気が遮断され、高圧タービン１１のプレウオーミン
グが終了する。以上の挙動は第午図にチャートとして記
載されいる。

プレウオーミングが終了したら、加減弁１４とインタセ
プト弁１９とが開かれ、ボイラｌＯから高圧タービン１
１に主蒸気が供給され、高圧タービン１１等の運転が開
始される。

（発明が解決しようとする課題）ところが、蒸気タービンの起動時間短縮のためには、こ
のプレウオーミングを効果的に行い極力早くプレウオー
ミングを完了させることが必要である。蒸気タービンや
再熱器等の大きな構造材を１５０℃まで昇温するに必要
な時間は数時間を要するものであり、蒸気タービンの運
用に大きな支障となるものである。この様なウオーミン
グ時間短縮という見地からは、従来のものでは下記の２
点につき、問題がある。

（１）ウオーミング補助蒸気は高圧タービン１１のみな
らず、再熱器１７や高温再熱管１８等にも流入して、こ
れらの機器で熱量を奪われるため、補助蒸気の使用が効
果的ではない。またウオーミングの必要がないこれらの
機器も一緒にウオーミングするため、補助蒸気量が無駄
に消費され、経済性の面からも得策とは言えない。

（２）ドレン弁２８はウオーミング初期の昇圧を早める
ため、微開状態である。ウオーミング期間中にこの状態
を常に継続すると、ドレン弁２８を通じて排出される補
助蒸気は少量であり、従って流入する補助蒸気も少量で
ウオーミング効果が小さい。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、低温再熱管の途中に止め弁を設け、プレウオ
ーミング開始時にこれを閉め、補助蒸気圧力が７ＡＴＧ
に昇圧したことを検出して、微開状態のドレン弁を全開
するようにしたものである。

（作用）低温再熱管の途中に止め弁を設け、プレウォミング開始
時にはこれを閉めることで、補助蒸気は再熱器や高温再
熱管に流入せず、従って高圧タービンのみに補助蒸気が
供給され、高温タービンのウオーミングが著しく促進さ
れる。ウオーミングがある程度進んで、ドレン化が少な
くなり補助蒸気圧力が７．０ＡＴＧとなったことを判断
してドレン弁を全開することで、ドレン弁を通じて多量
の補助蒸気が逃げてゆき、７ＡＴＧの圧力を維持するた
めに調節弁は開度が増加して多量の補助蒸気が高圧ター
ビン内に流入する。この様に多量の蒸気でウオーミング
を行うことで、ウオーミング効果が高められる。

（実施例）以下、本発明の蒸気タービンのプレウオーミング方法の
実施例を第１図に基づいて説明する。

なお、第１図において、第３図と同一部分は同一符号を
付してその詳細な説明を省略する。

止め弁２９は、低温再熱管ｌＢ上に設置し、温度制御装
置２７によりプレウオーミング開始時にこれを閉して、
ウオーミング終了時にこれを開する。

また、圧力制御装置２５により、圧力検出器２Ｂの信号
が７ＡＴＧになったことを判断してドレン弁２８を全開
する。

第２図に本発明によるプレウオーミング方法のタイムチ
ャートを示す。

止め弁２９をプレウオーミング開始時に閉することで、
補助蒸気は高圧タービン１１のみに流入する。

従って再熱器１７や高温再熱管１８に流入した補助蒸気
が冷却され、ドレン化して、蒸気圧力を低下させ、高圧
タービンのウオーミングを限外することがない。すなわ
ち、補助蒸気のもっている熱量はほとんど全て高圧ター
ビン１１のウオーミング用として利用出来る。よって７
ＡＴＧに昇圧するまでの時間（Ｔ１）は従来例における
時間（Ｔ２）に比較して短縮されており、またロータ温
度の上昇も従来例に比較して早くなる。更に補助蒸気の
利用面からみても、再熱器１７や高温再熱管１８に無駄
な蒸気が流入しない為、経済的である。補助蒸気圧力が
７ＡＴＧに昇圧した時点では、調節弁開度は減少してい
くが、本発明のように７ＡＴＧ到達して、例えば３分後
にドレン弁を全開させれば、その直後補助蒸気が多量に
逃げて圧力は低下するが、圧力制御装置２５はこの圧力
低下をとらえて直ぐに調節弁２３の開度を増加させる。

この調節弁開度ａ％は従来例の調節弁ｂ％に比較して大
きく、従ってより多量の補助蒸気が流入する。これはウ
オーミングに使用されて冷却された蒸気を多量に逃がし
、熱量の大きな新しい蒸気が多量に入ることを意味し、
ウオーミング効果が高まる。

この多量の蒸気が流入することで、７ＡＴＧ到達時から
１５０℃昇温するまでの時間（Ｔ３）は従来例（Ｔ４）
に比較して短縮できる。

［発明の効果］以上述べたように、本発明のプレウオーミング方法に於
ては、補助蒸気供給設備から発生する補助蒸気を高圧タ
ービンに供給する場合、再熱器や高温再熱管等に補助蒸
気が流入しない様に、低温再熱管に止め弁を設置し、高
圧タービン部のみに補助蒸気を供給する様にしたので、
ウオーミングが効果的に行なわれ、ウオーミング時開力
１短縮出来る。

またこの様にすることで、補助蒸気が高圧タービン以外
で無駄に消費されることがなくなり、経済的なウオーミ
ング方法も提供される。また補助蒸気圧力が所定の７Ａ
ＴＧに到達した時点で、ドレン弁を全開させる様にした
ことで、より多量の補助蒸気がウオーミングに使用され
ウオーミング時間が短縮できる。以上により蒸気タービ
ンの起動時間は著しく短縮されることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の動作を示すタイムチャート、第３図は従来例を
示すブロック図、第４図は従来例の動作を示すタイムチ
ャートである。ｌＯ・・・ボイラ１２・・・中圧／低圧タービン１３・・・主蒸気管１５・・・ロータ１７・・・再熱器１９・・・インタセプト弁２１・・・補助蒸気発生装置２３・・・調節弁２５・・・圧力制御装置２７・・・温度制御装置２９・・・止め弁１１・・・高圧タービン１４・・・加減弁１Ｂ・・・低温再熱管１８・・・高温再熱管２０・・・補助゛蒸気供給管２２・・・止め弁２４・・・圧力検出器２Ｂ・・・温度検出器２８・・・ドレン弁

Claims

【特許請求の範囲】

高圧タービンの排気部が低温再熱管を通じてボイラ内部
の再熱器に接続され、再熱された蒸気が高圧再熱管を通
じて中圧低圧タービンを駆動するように配置された蒸気
タービンの前記高圧タービン排気部に調節弁を介して補
助蒸気供給設備を接続し、前記高圧タービン内部に前記
補助蒸気供給設備から蒸気を供給しドレン弁より冷却さ
れてドレン化した蒸気を排出するようにした蒸気タービ
ンのプレウォーミング方法において、前記低温再熱管に
止め弁を設け、プレウォーミング開始時に前記止め弁お
よび前記ドレン弁を閉め、この状態で前記調節弁を開い
て高圧タービンに蒸気を供給し、前記高圧タービンの排
気部が所定の圧力に達したとき前記ドレン弁を開し、前
記高圧タービンの排気部の蒸気圧力を所定の値に維持す
るように前記調節弁を制御するようにしたことを特徴と
する蒸気タービンのプレウォーミング方法。