JPS5912105A - 再熱復水式蒸気タ−ビンの起動方式 - Google Patents
再熱復水式蒸気タ−ビンの起動方式Info
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- JPS5912105A JPS5912105A JP12097882A JP12097882A JPS5912105A JP S5912105 A JPS5912105 A JP S5912105A JP 12097882 A JP12097882 A JP 12097882A JP 12097882 A JP12097882 A JP 12097882A JP S5912105 A JPS5912105 A JP S5912105A
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- steam
- turbine
- warming
- reheat
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
- F01D25/10—Heating, e.g. warming-up before starting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高圧段、中圧段および低圧段からなる大容量
の再熱復水式蒸気タービンの起動方式の改良に関する。
の再熱復水式蒸気タービンの起動方式の改良に関する。
蒸気タービンは尚温、高圧の蒸気により起動されるもの
であり、したかっ又急速な起動はロータ。
であり、したかっ又急速な起動はロータ。
ケーシング等に大きな熱的υ・ずみの発生をもたらすの
で、起動に際してはタービン谷部の温度差。
で、起動に際してはタービン谷部の温度差。
温度変化、熱応力を十分低い値に抑制しながら起動を行
う必要がある。特に冷機起動の場合には条件が厳しくこ
の点についての十分な配慮が必要となる。ところで頭韻
再熱復水式蒸気タービンでは、冷機起動に際して最も苛
酷な状態にさらされるのは中圧段タービンである。その
理由はタービンの起動に先立って、タービン内部各所に
残留しているドレンを復水器へ回収排出させるために復
水器を真空引き運転する結果、この真空領域が中圧段タ
ービンにまで及ぶことになる。そしてこの状態のままで
高温の再熱蒸気が中圧段タービンに導入されると、中圧
段タービンは高圧段、低圧段タービンに較べて大きな熱
応力の発生する恐れがあるためである。なおこの場合の
熱応力は起動過程での昇温中と昇温速度によって決まる
。
う必要がある。特に冷機起動の場合には条件が厳しくこ
の点についての十分な配慮が必要となる。ところで頭韻
再熱復水式蒸気タービンでは、冷機起動に際して最も苛
酷な状態にさらされるのは中圧段タービンである。その
理由はタービンの起動に先立って、タービン内部各所に
残留しているドレンを復水器へ回収排出させるために復
水器を真空引き運転する結果、この真空領域が中圧段タ
ービンにまで及ぶことになる。そしてこの状態のままで
高温の再熱蒸気が中圧段タービンに導入されると、中圧
段タービンは高圧段、低圧段タービンに較べて大きな熱
応力の発生する恐れがあるためである。なおこの場合の
熱応力は起動過程での昇温中と昇温速度によって決まる
。
ところで従来のタービン起動は周知の如く第３図に示す
起動チャートにおける実線のように行われていた。図中
Ａは主蒸気温度、Ｂは再熱蒸気温度、Ｃは中圧段タービ
ン回転数のメタル温度、Ｎはタービン回転数、Ｗはター
ビンで駆動される発１！機の出力である。すなわち起動
に先立って低速でｐ−タターニングを行い、その後に主
蒸気止弁および再熱蒸気止弁ン開き、ガバナ制御により
調速を行いながら１５００ｒｐｍ ８度まで昇速しでヒ
ートソークを行い、この期間にウオーミングさせる。
起動チャートにおける実線のように行われていた。図中
Ａは主蒸気温度、Ｂは再熱蒸気温度、Ｃは中圧段タービ
ン回転数のメタル温度、Ｎはタービン回転数、Ｗはター
ビンで駆動される発１！機の出力である。すなわち起動
に先立って低速でｐ−タターニングを行い、その後に主
蒸気止弁および再熱蒸気止弁ン開き、ガバナ制御により
調速を行いながら１５００ｒｐｍ ８度まで昇速しでヒ
ートソークを行い、この期間にウオーミングさせる。
史にヒートソータが終ればここから更に定格回転数まで
昇速し、発電機′？：を力系統へ同期並入させた後に除
々に負荷を上昇させる。しかして上記従来の起動方式で
は起動に十分な時間を掛けてもなお、先記した理由によ
り、起動中には特に中圧段タービンのメタル温度と再熱
蒸気との間に非常に大きな温度差が生じ、これが基で大
きな熱応力が発生することが避けられない。−例では、
図中における同期並入時点で再熱蒸気温度とメタル温度
この発明は上記の点にかんがみなきれたものであり、そ
の目的は最も苛酷な状態にさらされる中圧段タービンの
ウオーミングに関して、その起動過程での昇温中を少な
（して熱応力の軽減を図る・ようにした、巧みなウオー
ミング方法を採り入れた一１ｆ３．熱復水式蒸気タービ
ンの新規な起動方式を提供することにある。
昇速し、発電機′？：を力系統へ同期並入させた後に除
々に負荷を上昇させる。しかして上記従来の起動方式で
は起動に十分な時間を掛けてもなお、先記した理由によ
り、起動中には特に中圧段タービンのメタル温度と再熱
蒸気との間に非常に大きな温度差が生じ、これが基で大
きな熱応力が発生することが避けられない。−例では、
図中における同期並入時点で再熱蒸気温度とメタル温度
この発明は上記の点にかんがみなきれたものであり、そ
の目的は最も苛酷な状態にさらされる中圧段タービンの
ウオーミングに関して、その起動過程での昇温中を少な
（して熱応力の軽減を図る・ようにした、巧みなウオー
ミング方法を採り入れた一１ｆ３．熱復水式蒸気タービ
ンの新規な起動方式を提供することにある。
かかる目的はこの発明により、中圧段タービンの再熱蒸
気流入部に所内の補助蒸気系統から蒸気の供給を受ける
ウオーミング蒸気導入ラインを配管し、タービンの冷機
起動に際して、低速ケーシング中に前記ウオーミング蒸
気導入ラインを通じて低圧、中温の蒸気を中圧段タービ
ンへ注入し、ウオーミングを行うようにしたことにより
達成される。
気流入部に所内の補助蒸気系統から蒸気の供給を受ける
ウオーミング蒸気導入ラインを配管し、タービンの冷機
起動に際して、低速ケーシング中に前記ウオーミング蒸
気導入ラインを通じて低圧、中温の蒸気を中圧段タービ
ンへ注入し、ウオーミングを行うようにしたことにより
達成される。
以下この発明を図示実施例に基づい（説明する。
第１図において、１は高圧段タービン、２は中圧段ター
ビン、３は低圧段タービン、４は復水器、５は再熱器で
ある。かかる蒸気系統に対し、中圧段タービン２の再熱
蒸気流入部には、蒸気原動所所内の補助蒸気源６より蒸
気の供給を受けるウオーミング蒸気導入ライン７が配管
されている。その蒸気導入部の詳細構造は第２図のごと
（である。
ビン、３は低圧段タービン、４は復水器、５は再熱器で
ある。かかる蒸気系統に対し、中圧段タービン２の再熱
蒸気流入部には、蒸気原動所所内の補助蒸気源６より蒸
気の供給を受けるウオーミング蒸気導入ライン７が配管
されている。その蒸気導入部の詳細構造は第２図のごと
（である。
図中２１は中圧段タービン２のケーシング、２２は一一
タ、詔は静翼、冴は動翼、２５が点線矢印のように再熱
蒸気流入通路２７を通じて半径方向から流入して米た再
熱蒸気な翼列の方へ向けてガイドする整流リングであっ
て、前記のウオーミング蒸気導入ライン７の配管は、こ
の整流リング２５を貫通して整流リング２５の裏面側で
ｐ−夕２２との間に画成されている補助蒸気導入室２６
に開口されている。
タ、詔は静翼、冴は動翼、２５が点線矢印のように再熱
蒸気流入通路２７を通じて半径方向から流入して米た再
熱蒸気な翼列の方へ向けてガイドする整流リングであっ
て、前記のウオーミング蒸気導入ライン７の配管は、こ
の整流リング２５を貫通して整流リング２５の裏面側で
ｐ−夕２２との間に画成されている補助蒸気導入室２６
に開口されている。
前記整流り／グ２５自身はよく知られていて従来から多
くのタービンに採用されているものであり、最も蒸気温
度の高い再熱蒸気流入部にてｐ−夕２２の外周な取囲む
ように配備されていて、５３８℃〜５６０℃の高温再熱
蒸気が直接ロータ２２に吹付けられるのを防ぎ、ロータ
の過大な熱応力発生およびこれに基づくクリープを抑制
する。また補助蒸気導入室２６は殆ど閉じた空間として
画成されており、整流リング２５０両サイドで微小ギャ
ップを介して翼列内の蒸気通路に通じ合っている。また
第１＠に戻り、ウオーミング蒸気導入ライン７には開閉
弁７１および逆止弁７２が介挿されている。ここまでの
構成で、ウオーミング蒸気導入ライン７を通じて補助蒸
気源６から圧力ｌＯ〜３０ψ−・ｇ、温度２５０〜４０
０℃程度の低圧、中温蒸気を中圧段タービン２へ注入す
れば、この蒸気は第２図の実線矢印のように補助蒸気導
入室２６内へ吐出されてロータ２２を加温した後に整流
す〕／グ２５の左右ザイドより微小ギヤノブを通じて翼
列通路の方へ流出する。この過程で、補助蒸気導入室２
６の空間は殆んど閉じていて、室内では注入蒸気の圧力
が十分維持されるので、ｐ−夕２２に対する効率のよい
熱伝達が行える。
くのタービンに採用されているものであり、最も蒸気温
度の高い再熱蒸気流入部にてｐ−夕２２の外周な取囲む
ように配備されていて、５３８℃〜５６０℃の高温再熱
蒸気が直接ロータ２２に吹付けられるのを防ぎ、ロータ
の過大な熱応力発生およびこれに基づくクリープを抑制
する。また補助蒸気導入室２６は殆ど閉じた空間として
画成されており、整流リング２５０両サイドで微小ギャ
ップを介して翼列内の蒸気通路に通じ合っている。また
第１＠に戻り、ウオーミング蒸気導入ライン７には開閉
弁７１および逆止弁７２が介挿されている。ここまでの
構成で、ウオーミング蒸気導入ライン７を通じて補助蒸
気源６から圧力ｌＯ〜３０ψ−・ｇ、温度２５０〜４０
０℃程度の低圧、中温蒸気を中圧段タービン２へ注入す
れば、この蒸気は第２図の実線矢印のように補助蒸気導
入室２６内へ吐出されてロータ２２を加温した後に整流
す〕／グ２５の左右ザイドより微小ギヤノブを通じて翼
列通路の方へ流出する。この過程で、補助蒸気導入室２
６の空間は殆んど閉じていて、室内では注入蒸気の圧力
が十分維持されるので、ｐ−夕２２に対する効率のよい
熱伝達が行える。
さて、この発明により、タービンの起動時には、上記の
ウオーミング蒸気導入ライン７を通じて再熱蒸気供給前
の段階での低速ターニング中にウオーング蒸気を注入し
てウオーミングを行う。したがって中圧段タービン２の
メタル温度は第３図における点線曲線Ｃ′のように、従
来の起動方式によるメタル温度Ｃに較べて昇温されるこ
とになる。
ウオーミング蒸気導入ライン７を通じて再熱蒸気供給前
の段階での低速ターニング中にウオーング蒸気を注入し
てウオーミングを行う。したがって中圧段タービン２の
メタル温度は第３図における点線曲線Ｃ′のように、従
来の起動方式によるメタル温度Ｃに較べて昇温されるこ
とになる。
特に同期並入時点における再熱蒸気温度ｔ、と同じ時点
でのメタル温度ｔ３との温度差は従来の温度差１、−１
２に較べて大巾に減少し、それだけ−一部に加わる熱応
力が軽減されるし、その後の定格運転に至るまでの昇温
中も小になるので昇温変化率も小さくなる。なおウオー
ミング蒸気は補助蒸気導入室２６かも流出して翼列に流
れ、僅かながら翼列に対して仕事をする。このためにタ
ーニング中のタービン回転数が第３図における点線Ｎ′
のように多少昇速さねるため、この場合にタービン回転
数が規定の回転数を超えないようにウオーミング蒸気凌
が予じめ制限される。この流量制限は、ライン７の中に
絞り等の流量−節機構と適宜設けることによって実施で
きる。
でのメタル温度ｔ３との温度差は従来の温度差１、−１
２に較べて大巾に減少し、それだけ−一部に加わる熱応
力が軽減されるし、その後の定格運転に至るまでの昇温
中も小になるので昇温変化率も小さくなる。なおウオー
ミング蒸気は補助蒸気導入室２６かも流出して翼列に流
れ、僅かながら翼列に対して仕事をする。このためにタ
ーニング中のタービン回転数が第３図における点線Ｎ′
のように多少昇速さねるため、この場合にタービン回転
数が規定の回転数を超えないようにウオーミング蒸気凌
が予じめ制限される。この流量制限は、ライン７の中に
絞り等の流量−節機構と適宜設けることによって実施で
きる。
また前記のウオーミング蒸気導入ライン７の一部を利用
して次に述べるタービンの経年劣化対策を実施すること
も可能である。すなわち、タービンの負荷運転中に一ロ
タ２２が高温の再熱蒸気に長期間さらされている状態ヤ
応力が作用すると、クリープ現象のためにｐ−夕が湾曲
する。これを防ぐ手段として負荷運転時には、再熱蒸気
より低い温度の蒸気を最も条件の厳しい再熱蒸気流入部
で一ロタに向けて供給し、−ロタを冷却する方式が従来
より知られている。この方式は第１図の実施例において
、高圧段タービン１の冷再熱蒸気系から引出した抽気ラ
イン８をウオーミング蒸気導入ライン７の途中、特に逆
止弁７２より下流側の地点に接続し、かつライン７の中
に開閉弁８１．逆止弁８２’ａｆ介挿して回路を構成す
るとともに、開閉弁７１゜８１の選択制御により、ター
ビン起動時にはウオーミング蒸気導入ライン７を通じて
補助蒸気源６よリウオーミング蒸気を、また負荷運転時
には前記抽気ライン８およびウオーミング蒸気導入ライ
ン７の下流部分を通じて高圧段タービン１から抽気され
た再熱器５へ導入される以前の冷再熱蒸気の−ｓｌ第２
因に示した補助蒸気導入室２６へ供給し、ｐ−夕２２を
冷却するようにしたことにより達成できる。なお逆止弁
８２は起動時にウオーミング蒸気がライン８を通じて高
圧段タービンの方へ漏出するのを確実に防ぎ、逆止弁７
２は負荷運転時にタービン側の高圧蒸気が低圧の補助蒸
気源側に漏出するのを防ぐ役目を果している。
して次に述べるタービンの経年劣化対策を実施すること
も可能である。すなわち、タービンの負荷運転中に一ロ
タ２２が高温の再熱蒸気に長期間さらされている状態ヤ
応力が作用すると、クリープ現象のためにｐ−夕が湾曲
する。これを防ぐ手段として負荷運転時には、再熱蒸気
より低い温度の蒸気を最も条件の厳しい再熱蒸気流入部
で一ロタに向けて供給し、−ロタを冷却する方式が従来
より知られている。この方式は第１図の実施例において
、高圧段タービン１の冷再熱蒸気系から引出した抽気ラ
イン８をウオーミング蒸気導入ライン７の途中、特に逆
止弁７２より下流側の地点に接続し、かつライン７の中
に開閉弁８１．逆止弁８２’ａｆ介挿して回路を構成す
るとともに、開閉弁７１゜８１の選択制御により、ター
ビン起動時にはウオーミング蒸気導入ライン７を通じて
補助蒸気源６よリウオーミング蒸気を、また負荷運転時
には前記抽気ライン８およびウオーミング蒸気導入ライ
ン７の下流部分を通じて高圧段タービン１から抽気され
た再熱器５へ導入される以前の冷再熱蒸気の−ｓｌ第２
因に示した補助蒸気導入室２６へ供給し、ｐ−夕２２を
冷却するようにしたことにより達成できる。なお逆止弁
８２は起動時にウオーミング蒸気がライン８を通じて高
圧段タービンの方へ漏出するのを確実に防ぎ、逆止弁７
２は負荷運転時にタービン側の高圧蒸気が低圧の補助蒸
気源側に漏出するのを防ぐ役目を果している。
以上述べたようにこの発明は、タービンの起動に際して
低速ターニング中に別の補助蒸気系統からウオーミング
蒸気導入ラインを通じて中圧段タービンの蒸気流入部へ
伝圧、中温の蒸気を注入してウオーミングを行うように
したものである。しく９） たがって主蒸気、再熱蒸気温度に制約されない適正温度
、圧力の蒸気を用いてウオーミング蒸気うことができ、
冷機起動に際して最も苛酷な状態にさらされる中圧段タ
ービンの安全起動が行える。
低速ターニング中に別の補助蒸気系統からウオーミング
蒸気導入ラインを通じて中圧段タービンの蒸気流入部へ
伝圧、中温の蒸気を注入してウオーミングを行うように
したものである。しく９） たがって主蒸気、再熱蒸気温度に制約されない適正温度
、圧力の蒸気を用いてウオーミング蒸気うことができ、
冷機起動に際して最も苛酷な状態にさらされる中圧段タ
ービンの安全起動が行える。
しかもこの場合には、ウオーミング蒸気の注入箇所な再
熱蒸気の導入路から外れた場所に自由に選定でき、特に
第２図のようにウオーミング蒸気を整流リングと一ロタ
との間に画成された室へ注入するようにし〆ことにより
、室内の蒸気圧力を保ってロータへ効率よ（ウオーミン
グ熱を与えることができるし、しかも翼列へ向けて直接
蒸気が注入されないので、ウオーミング蒸気によるター
ビン翼に与える仕事量は少なく、不当にターニング中の
回転数を昇速させる恐れもない等、タービン起動に要求
される条件に即した実用的効果の高い起動方式を提供す
ることができる。
熱蒸気の導入路から外れた場所に自由に選定でき、特に
第２図のようにウオーミング蒸気を整流リングと一ロタ
との間に画成された室へ注入するようにし〆ことにより
、室内の蒸気圧力を保ってロータへ効率よ（ウオーミン
グ熱を与えることができるし、しかも翼列へ向けて直接
蒸気が注入されないので、ウオーミング蒸気によるター
ビン翼に与える仕事量は少なく、不当にターニング中の
回転数を昇速させる恐れもない等、タービン起動に要求
される条件に即した実用的効果の高い起動方式を提供す
ることができる。
第１図はこの発明の実施例を示すタービンの蒸気系統図
、第２図は第１図におけるウオーミング蒸気導入部分の
詳細構造を示した断面図、第３図（１０） はタービン起動チト−１・である。 １・・高圧段タービン、２・・・中圧段タービン、３・
・・低圧段タービン、５・・・再熱器、６・・・補助蒸
気源、７・・・ウオーミング蒸気導入ライン、８・・・
冷再熱蒸気系の抽気ライン、２５・・・整流リング、２
６・・・補助蒸気導入室。 （１１） 才 ｌ 図 ２０ ２３ ２．５
、第２図は第１図におけるウオーミング蒸気導入部分の
詳細構造を示した断面図、第３図（１０） はタービン起動チト−１・である。 １・・高圧段タービン、２・・・中圧段タービン、３・
・・低圧段タービン、５・・・再熱器、６・・・補助蒸
気源、７・・・ウオーミング蒸気導入ライン、８・・・
冷再熱蒸気系の抽気ライン、２５・・・整流リング、２
６・・・補助蒸気導入室。 （１１） 才 ｌ 図 ２０ ２３ ２．５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）中圧段タービンの再熱蒸気流入部に補助蒸気系統か
ら蒸気の供給な受けるウオーミング蒸気導入ラインを配
管し、タービンの冷機起動に際して、低速ターニング中
に前記ウオーミング蒸気導入ラインを通じて再熱蒸気よ
りも温度、圧力が低い中温、低圧の蒸気を中圧段タービ
ンへ注入してウオーミング７行うことな特徴とする再熱
復水式蒸気タービンの起動方式。 ２、特許請求の範囲第１項記載の起動方式−おいて、つ
ｆ−ミング蒸気導入ラインが、中圧段タービンの再熱蒸
気流入部でロータな取囲んで配備されている整流リング
の裏面側とロータとの間に画成された補助蒸気導入室内
に向けて開口接続されていることｔ特徴とする再熱復水
式蒸気タービンの起動方式。 ３）特許請求の範囲第２項記載の起動方式において、ウ
オーミング蒸気導入ラインの途中に高圧段タービンから
引出した冷再熱蒸気系の抽気ラインを接続し、前記ウオ
ーミング蒸気導入ラインを通じてタービン起動時にはウ
オーミング蒸気な、また負荷運転時には冷再熱蒸気系か
ら抽出したーータ冷却用蒸気を選択的に中圧段タービン
の一一タへ供給し得ろようにしたことを特徴と１−る再
熱復水式蒸気タービンの起動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12097882A JPS5912105A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 再熱復水式蒸気タ−ビンの起動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12097882A JPS5912105A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 再熱復水式蒸気タ−ビンの起動方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5912105A true JPS5912105A (ja) | 1984-01-21 |
Family
ID=14799745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12097882A Pending JPS5912105A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 再熱復水式蒸気タ−ビンの起動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912105A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517550A (ja) * | 2009-02-10 | 2012-08-02 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | タービンシャフトの加熱方法 |
| EP2511485A1 (de) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Strömungsmaschine, Dampfturbinenanlage und Verfahren zum Wärmen einer Dampfturbinenwelle |
| CN102943696A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-27 | 辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 北重350mw超临界高中压合缸汽轮机组暖缸工艺 |
| CN108286463A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-07-17 | 李皓 | 一种替代蒸汽减温减压装置的异步发电节能装置及其控制方法 |
-
1982
- 1982-07-12 JP JP12097882A patent/JPS5912105A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517550A (ja) * | 2009-02-10 | 2012-08-02 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | タービンシャフトの加熱方法 |
| EP2511485A1 (de) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Strömungsmaschine, Dampfturbinenanlage und Verfahren zum Wärmen einer Dampfturbinenwelle |
| CN102943696A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-02-27 | 辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 北重350mw超临界高中压合缸汽轮机组暖缸工艺 |
| CN108286463A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-07-17 | 李皓 | 一种替代蒸汽减温减压装置的异步发电节能装置及其控制方法 |
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