JPH1026004A - 蒸気タービンの軸封蒸気温度の制御方法 - Google Patents
蒸気タービンの軸封蒸気温度の制御方法Info
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Abstract
差を小さくして、ボイラの起動とともにタービンを冷機
起動する場合に、高温の軸封蒸気に曝されることによる
軸封部の機械的損傷を防止し得る軸封装置の軸封蒸気温
度の制御方法を提供する。 【解決手段】軸封開始時Ｔ0 にタービン１の起動時に軸
封部４に供給する軸封蒸気がタービン１の冷機起動時の
ケーシング３及びロータ１２の温度に近い温度となるよ
うに予め所定の冷却水の注水量を給水弁６から注水装置
７へ給水して軸封蒸気を減温しておく。
Description
軸封装置において、蒸気タービンの起動時に前記軸封装
置の軸封部へ給気する軸封蒸気の温度の制御方法に関す
る。
軸封装置の軸封蒸気の温度の制御方法を示す説明図であ
り、図３は軸封装置の構成図、図４は蒸気タービンの軸
封開始後の各構成部の特性変化を示すものである。蒸気
タービン（以下タービンと称する）のケーシングの高圧
ケーシングから大気中へ高温の蒸気の漏洩、あるいは低
圧ケーシングから空気が機内に流入するのを防止するた
めに、ロータがケーシングを貫通する個所では軸封部を
有する軸封装置が設けられている。この軸封装置の軸封
部の構造は、ラビリンス形のパッキングからなってお
り、ロータに沿って流れる漏洩蒸気は、前記ラビリンス
パッキングの連続的な絞り効果により最小限に制限され
る。しかしながら、このラビリンスパッキングからなる
軸封部はロータに沿って多少の蒸気の流出あるいは空気
の流入を防ぐことができないために軸封部に軸封蒸気を
給気してシールドする構成からなる軸封装置を採用して
いる。
ケーシング３の高圧ケーシグ３ａ側及び低圧ケーシング
３ｂ側の高圧軸封部４ａ及び低圧軸封部４ｂらなる軸封
部４と、この軸封部４に接続され軸封蒸気を給気する軸
封蒸気供給装置５とからなっている。この軸封蒸気供給
装置５は、タービン１に図示しないボイラーからの主蒸
気を給気する給気弁６と、この給気弁６に連結された注
水装置７と、この注水装置７に冷却水を給水する給水弁
８と、前記注水装置７で冷却され前記軸封部４へ軸封蒸
気ライン９を介して給気される軸封蒸気の温度を検出す
る温度検出器１０とから構成され、前記の給水弁８の弁
駆動部８ａは、前記温度検出器１０の検出信号により駆
動して給水弁８の開度を制御し冷却水の注水量を増減し
て前記軸封部４の軸封蒸気の温度を所定の設定温度とな
るようにしている。
れる前記した軸封装置４の機能を開始させる軸封開始時
Ｔ0 （図４）には、まず図示しない復水器、又は冷却水
槽等からの配水ラインに連結されている元弁１１を開い
て注水装置７に連結されている給水弁８に冷却水を流通
した後に起動したボイラーからの主蒸気を給気弁６まで
通気する。その後、給気弁６を開き、注水装置７に給気
した主蒸気の温度を前記温度検出器１０にて検出しなが
ら前記軸封蒸気ライン９を介して軸封部４へ給気される
軸封蒸気の温度を、図４に示すように、タービン１の起
動Ｔ1 後に常に約３００℃の設定温度となるように給水
弁８の弁駆動部８ａを駆動制御して給水弁８の開度を調
節し冷却水の注水量を増減しながら調節する。
のボイラーの起動時には主蒸気の温度は３００℃〜４０
０℃程度であるが図４に示すようにタービン１の負荷の
上昇とともに定格温度まで上昇していく。一方、軸封部
４の温度は、タービン１の冷機起動時には外気温度であ
るが前記した軸封開始後の主蒸気の給気以後はこの主蒸
気の流入により徐々に加熱されていく。このために、前
記したように、タービン１の起動時において軸封蒸気の
温度が定格運転時の軸封部４の設定温度約３００℃にな
るように注水装置７で温度制御して維持している。した
がって、上記したの軸封装置２における軸封蒸気の温度
制御の方式では、軸封部４とこの軸封部４に供給される
軸封蒸気との温度差、即ち、前記軸封部４と一体になっ
ている外気温度のロータ１２の部分及び高圧ケーシング
３ａ，低圧ケーシング３ｂのケーシング３の部分と前記
軸封蒸気との温度差が大きい状態でタービン１が起動す
ることになる。
て、外壁部が外気と接触しているケーシング３は軸封蒸
気で暖まりにくいために、前記のケーシング３とロータ
１２との熱膨張に時間的な差が出ててきて、軸封部４を
構成するラビリンスパッキング１３の微小間隙を保持し
て互いに設置されているケーシング３側に突出したフィ
ンとロータ１２側に突出したフィンとの熱膨張の相違に
より両者が接触し、これが原因でタービンの振動等を引
き起こす恐れがあるという問題があった。
蒸気が主蒸気であり、この主蒸気を注水により温度制御
してから前記軸封部に供給する軸封装置を有するタービ
ンにおいて、ボイラの起動とともにタービンを冷機起動
する場合に、軸封部へ供給される軸封蒸気と軸封部のロ
ータ及びケーシングとの温度差を小さくして、軸封部が
高い温度に曝されることによる熱膨張の時間差がでるこ
とによる軸封間隙を形成する軸封間の機械的接触を防止
する軸封装置の軸封蒸気温度の制御方法を提供すること
にある。
ために、この発明は、蒸気ボイラーの起動と共に蒸気タ
ービンを冷機起動する際に前記蒸気タービンの軸封部へ
ボイラーからの主蒸気に注水装置により冷却水を注水し
て所定の設定温度にした軸封蒸気を供給する蒸気タービ
ンの軸封装置において、蒸気タービンの起動時に軸封部
に供給する軸封蒸気が前記蒸気タービンのケーシング及
びロータの温度に近い温度となるように所定の注水量を
予め給水弁から注水装置へ給水しておき、主蒸気温度の
上昇により前記軸封蒸気が設定温度になったときに前記
注水装置への冷却水の注水量を制御して前記軸封蒸気の
温度を設定温度に維持するようにする。
は、軸封部に供給される軸封蒸気と軸封部のケーシング
及びロータとの温度差が小さくなり、その後主蒸気の温
度上昇に合わせて、軸封蒸気及びタービン本体の温度も
上昇していくので、軸封蒸気のケーシング及びロータと
の温度差を最小に維持しながらタービンを起動させるこ
とが可能となり、両者に熱膨張，熱変形量の時間差がで
るのを防止することができる。
に、前記給水弁から注水装置へ所定の注水量を供給する
ように設定しておくことにより、軸封開始後のタービン
起動時において常に軸封蒸気と軸封部との温度を近い状
態としておくことができる。
基づいて説明する。図１及び図２は、この発明の実施の
形態からなるタービンの軸封装置の軸封蒸気温度の制御
方法を示す説明図であり、図１は蒸気タービンの軸封開
始後の各構成部の特性変化、図２は注水装置へ注水する
給水弁の開度と注水量との関係を表す特性図である。こ
の実施の形態からなる軸封装置における軸封蒸気の温度
制御は次のようにして行う。まず、図１のタービン１の
起動に先立って行う軸封部４への軸封開始時Ｔ0 に、前
記図３に示す冷却水の配水ラインに連結されている元弁
１１を開いて注水装置７に連結されている給水弁８まで
冷却水を通水する。そして、前記軸封開始の指令と共に
前記給水弁８の弁駆動部８ａの駆動による給水弁８の最
小開度が、前記したようにタービン１の起動時Ｔ1 に軸
封部４に給気する軸封蒸気が前記軸封部４，即ち、軸封
部４のタービン１のケーシング３及びロータ１２部分の
温度に近い温度となるような最小の注水量Ｗ0 を注水装
置７に注水できるように設定しておく。
置することにより、タービン１の起動初期には、軸封部
４に供給される軸封蒸気温度がタービン１の定格運転時
の設定温度以下となっているために注水量が前記した最
小の値を保持していることになる。
の上昇に合わせて、軸封蒸気およびタービン１の本体温
度がそれぞれ上昇していくので、軸封蒸気と軸封部４，
即ち軸封部４のタービン１のケーシング３及びロータ１
２の部分との温度差を最小に維持しつつタービン１を起
動させることが可能となる。そして、タービン１の負荷
が定格点に近づき軸封蒸気温度が設定値に至った時刻Ｔ
2 以後は、従来の軸封制御方式と同様にして、図３に示
す軸封部４へ給気される軸封蒸気の温度を温度検出器１
０にて検出し、給水弁８の弁駆動部８ａを制御して、注
水装置７への注水量を増減させて軸封蒸気温度を設定温
度に制御するようにする。
ビンの起動時に軸封部に供給する軸封蒸気がタービンの
ケーシング及びロータの温度に近い温度となるように所
定の冷却水の注水量を予め給水弁から注水装置へ給水す
るように、例えば軸封開始時点での給水弁の最小開度時
に前記した注水量を供給できるように前記給水弁の弁駆
動部を制御しておくことにより、ボイラーの起動と共に
タービンを冷機起動する場合に、軸封部へ給気される軸
封蒸気と前記軸封部のケーシング及びロータとの温度差
を小さく設定でき、これらの熱膨張差による軸封部の損
傷を回避でき、タービンの起動及び運転時の振動の発生
する恐れない軸封装置を有する信頼性のあるタービンと
することができる。
装置の軸封開始後の各構成部の特性変化を示すものであ
る。
関係を表す特性図である。
各構成部の特性変化である。
Claims (2)
- 【請求項１】蒸気ボイラーの起動と共に蒸気タービンを
冷機起動する際に、前記蒸気タービンの軸封部へボイラ
ーからの主蒸気に注水装置により冷却水を注水して所定
の設定温度にした軸封蒸気を供給する蒸気タービンの軸
封装置において、蒸気タービンの起動時に軸封部に供給
する軸封蒸気が前記蒸気タービンのケーシング及びロー
タの温度に近い温度となるように予め所定の注水量を給
水弁から注水装置へ給水しておき、主蒸気温度の上昇に
より前記軸封蒸気が設定温度になったときに前記注水装
置への冷却水の注水量を制御して前記軸封蒸気の温度を
設定温度に維持することを特徴とする蒸気タービンの軸
封蒸気温度の制御方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の軸封蒸気温度の制御方法
において、軸封開始時の給水弁の最小開度時に、前記給
水弁から注水装置へ所定の注水量を供給するように設定
されていることを特徴とする蒸気タービンの軸封蒸気温
度の制御方法。
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| JP19836696A JP3617661B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 蒸気タービンの軸封蒸気温度の制御方法 |
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| JP (1) | JP3617661B2 (ja) |
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