JPS6030402A

JPS6030402A - 蒸気加減弁

Info

Publication number: JPS6030402A
Application number: JP13677783A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Miyayashiki; 宮屋敷　秀明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1985-02-16

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】「発明の技術分野」本発明は蒸気タービンへの流入蒸気量を制御する蒸気加
減弁に関する。

［発明の技術的背景］蒸気タービンにおける蒸気加減弁の設置方式には、蒸気
タービンケーシングに直接蒸気加減弁を設置するシェル
マウント方式と、熱気加減弁を蒸気タービンケーシング
から離れた所に設置し、蒸気加減弁の出口蒸気をパイプ
ラインを介して蒸気タービンへ流入させる別置方式の２
種類がある。

一般に、前者のシェルマウント方式はタービンケーシン
グに直接蒸気加減弁を設置するための構造上の理由から
、小１］径の蒸気加減弁つまり小容債の蒸気タービンに
適し、後者の別置方式は人容吊の蒸気タービンに適して
いる。

しかしながら、シェルマウント方式は蒸気タービンの全
体設備から見ればコンパクトＣ安価な蒸気タービンを構
成でき、さらに蒸気加減弁がタービン蒸気入口部真近に
あることから、蒸気加減弁下流側の蒸気至言ｉが別置方
式に比較して少くなるため、蒸気タービン負荷遮断時の
タービン回転数加速エネルギーが少く、過速防止上有利
である。

従って、最近ではシェルマウント方式の採用範囲が拡大
され、大容量の蒸気タービンに対してもこの方式が採用
されるようになってきた。また、蒸気加減弁はタービン
回転数およびタービン負荷を細かく、しかも精度良く制
御する必要があるところから、通常、数個の弁で構成さ
れる。

第１図は従来のシェルマウント方式の蒸気加減弁の設置
構造例を示づもので、タービン上半に流入する高温高圧
の蒸気１ａは、タービンケーシング２の上側チェスト３
ａに進入し、上側蒸気加減弁４ａ、４ｂを介しＣタービ
ンケーシング２の内部に形成されたノズルボックス５ａ
、５ｂへ流れ、タービン内部で仕事をする。また、ター
ビン下半に流入づる高温高圧の蒸気１ｂは、下側チェス
ト３ｂから下側蒸気加減弁４ｃ、’４ｄに分流し、ノズ
ルボックス５ｃ、５ｄを介してタービン内部へ流れ込み
、仕事をする。

［背景技術の問題点」蒸気加減弁４ａ〜４ｄを開作動させる際には、チェスト
３ａ　、３ｂの蒸気圧力と、ノズルボックス５８〜５（
１の圧力との差圧が弁体に作用りることによって生じる
蒸気アンバランス力に口ち勝つ〕Ｊを弁棒６に印加する
必要がある。この場合、蒸気タービンの容量が大きくな
れば、蒸気加減弁の１−１径も人ぎくηる必要があり、
弁体に作用りる蒸気アンバランス力も大きなものとなる
ため、蒸気加減弁の駆動を増加させるとともに、駆動機
構そのものの強度も強化する必要があるが、駆動力の増
加おＪ：び駆動機構の強化には限界がある。

また、蒸気タービンを停止づれば、蒸気管を含め熱気通
路部に残留した高温熱気は次第に冷え（遂にはドレン水
化づる。このドレン水が）１１留づると次の運転再開時
にタービン内部へ流れ込み、タービンロー夕や羽根等を
侵蝕して損傷を発生させ、大事故を惹起りるＪ３それが
あるので、ドレン水の滞留部をできる限り少くする必要
があるが、従来の蒸気加減弁ではこの点に対する配慮が
十分になされていない。

さらに、シェルマウント方式の蒸気加減弁４ａ〜４ｄは
、タービンケーシング２の上側に設置されるものと、下
側に設置されるものとに２分割されており、上側の蒸気
加減弁４ａ、４ｂは弁体自重が弁開方向に作用するため
、弁棒と弁体にガタがあっても弁体は弁棒により吊り下
げられていることから自重により鉛直方向に自動調芯さ
れ、気密性に問題はないが、下側の蒸気加減弁４Ｃ１４
ｄは弁体自重が弁開方向に作用し、弁体は弁棒６により
突き上げられていることから、弁体と弁棒のガタ分だけ
、弁体は鉛直線に対し傾くことになり、弁全開時の弁体
と弁座との当りが不良となり気密性が低下するおそれが
ある。

［発明の目的］本発明は背景技術における上述の如き問題点を解決すべ
くなされたもので、大口径の蒸気加減弁においても弁開
時に弁体に作用する蒸気アンバランスノｊを軽減させ、
駆動源および駆動機構の強化を伴うことなく、スムーズ
に弁を開閉でき、また蒸気タービンの停止時に発生ずる
ドレン水の滞留部を少なくづると共に、弁座と弁体の調
芯性を良好に行なえるＪ、うにした蒸気加減弁を提供す
ることを目的とＪ”るものＣある。

［発明の概要］すなわち、本発明の蒸気加減弁はスタンドと、このスタ
ンド外面に微少なりリアランスをもって係合するガイド
部を備えた主弁と、この主弁の副弁室内に可動的に配置
され、副弁座を閉塞す゛る副弁と、この副弁と弁駆動装
置の間を連結し、前記副弁および主弁を開閉作動させる
弁棒とから構成されている。

［発明の実施例］以下、第２図および第３図を参照しτ本発明の詳細な説
明する。

第２図は、タービンケーシングの下側チェスト３とノズ
ルボックス５との間を開閉するＪ−向き蒸気加減弁の１
個を例示するもので、チェスト３内に突出するスタンド
１０にはキャップ状の主弁１１が上下動自在に嵌合され
ている。この主弁のガイド部１２の内径とスタンド１０
の外径は、それらの間に微少のクリアランス１３が形成
されるように寸法を定められている。

主弁１１はその内側に形成される副弁室１１ａとバラン
ス室１１ｂとの間を内方突起部１４で区劃されている。

この内方突起部は中央に透設した弁棒挿通孔１４ａの上
端開口をテーパ状の肩部１４ｂとされ、また、その周囲
に複数個の透孔１４Ｃを形成されている。また、主弁１
１の頂部にはノズルボックス５と副弁室１１ａとの間を
連通する透孔１１Ｃが形成され”Ｃいる。

副弁室１１ａには副弁１５が収納されている。

この副弁は上昇時に、主弁１１の透孔１１ｃの下端に形
成された副弁座１１ｄに接触して副弁流路を遮断し、下
降時には肩部１４ｂを押圧して主弁１１を主弁座１６か
ら離間させるもので、副弁１５を駆動する弁棒１７は内
方突起部１４とスタンド１０に夫々に形成した弁棒挿通
孔１４ａ、１０ａを通してチェスト３の外方に突出し、
図示を省略した弁駆動に横に連結されている。

上述のように構成した本発明の蒸気加減弁において、弁
が全開しているときには、チェスト３には蒸気圧が作用
しＣいるが、ノズルボックス５にはほとｌυど蒸気圧が
作用していないから、主弁１１とスタ〉ド１０とで形成
されるバランス室１１１）の圧力は、主弁のガイド部と
スタンド１０の微少なりリアランス１３を介して、チェ
ス１へ３の圧力と同じ圧ツノになつＣおり、主弁１１は
この蒸気圧にＪこり主弁座１６に押し付（）られ、また
副弁１５もこの蒸気圧により副弁座１１ｄに押し付１ノ
られて、チェス（〜３の蒸気がノズルボックス５へ流れ
るのを１Ｍｒしている。

弁を聞ける場合には、まず弁棒１７を下方へ駆動す゛る
ことにより副弁１５を開く。この場合、副弁１５の［１
径は小さいので、これに作用づる蒸気の押し付【ツカは
小ざいものとなってＪ３す、副弁１５を聞くための必要
力は僅かである。

副弁１５が聞くとバランスＶ１１ｂ内の蒸気がノズルボ
ックス５へ流れ込むためバランス室の蒸気圧は、微少な
りリアランス１３にお【ブる絞り効果により、チェスト
３の圧力に対し大きく低下することになる。ざらに副弁
１５が開くと、その下端が内方突起部１４の肩部１４ｂ
に接触して下方へ押圧するので、主弁１１が聞く。この
時のバランス室１１ｂの圧力は上述のＪζうに僅かにな
っているので、主弁１１の開作動に必要な力も小さいも
ので充分である。

弁閉時には、弁棒１７を駆動機構によって上昇させれば
、副弁１５が副弁座１１ｄに接して副弁１５を閉じた後
、主弁１１が押上げられて、第２図のように主弁座１６
に圧接し、全閉する。

上述のように、本発明によれば弁開動作における必要力
は少にてすみ、弁駆動機構の容量を小さくすることが可
能となる。

タービン停止時には、タービン内部およびチェスト３の
蒸気温度は時間とともに低下し、蒸気はドレン水化する
。このとき、全開状態の弁のバランス室１１ｂに滞留し
ていた蒸気もドレン水化するが、このドレン水は主弁１
１のガイド部１２とスタンド１０のクリアランス１３を
通ってヂエスト３内へ流下づるのぐ、バランス’ｉ！１
１ｂにドレン水が８ｉ１留づることはない。また、ター
ビン内部の蒸気がドレン水化し、このドレン水が、副弁
１５を介してバランス’１１　ｌ　ｂへ流入したとし−
（ｂこの流入ドレン水は、上記と同様にチェスト３へ流
れる。これらのドレン水はチェスト３へ熱気を供給づる
パイプラインに設けられたドレン弁を介し−Ｕ　１１Ｆ
出される。従ってタービン再起動時に、弁部よりタービ
ン内部へドレン水が流入することはなくなり、ドレン水
にＪ：るタービン内部におけるＵ−タ、羽根等の侵蝕は
防止される。

また、弁が上向き方向となっていＣも、主弁はスタンド
にＪ：リガイドされるので、主弁と主弁ｆｌｉとの調芯
ｆ！Ｉム良ＩＴとなる。

第３図は主弁と主弁座の調芯性を更に向上さけた実施例
を示づもので、主弁１１のガイド部１２は第２図の場合
よりも長尺とされており、このクリアランス１３ａ、１
３ｂの途中には複数個の孔２０が透設されている。なお
、第３図中の他の符号は第２図におけると同一部材を示
している。

この実施例においては、主弁１１のガイド部１２の長さ
が長いので、ガタの影響による主弁１１の傾きは更に抑
制される。また、弁開作動時におけるバランス室１１ｂ
の圧力を適正な圧力に低下させるのに必要なガイド部の
シール長さの位置に透孔２０が設けられているので、副
弁１５が開いた際にはヂエスト３の蒸気は、これらの透
孔２０とクリアランス１３ａを通しで１バランス室１１
ｂへ流入する。従ってクリアランス１３ａの長さにより
バランス室１１ｂの圧力は適正な圧力に低下する。

このように、第３図の実施例では、ガイド部の長さを長
くづることによりクリアランス１３ａ。

１３ｂのトータル長さが長くなるので、主弁１１のガイ
ド性、調芯性が向上し、また透孔２０の位置に応じてバ
ランス室１１ｂの圧力低下を所望の値に設定できる。

［発明の効果コ上述の如く、本発明においては弁駆動機構の容量　Ｊ′
３よび強度を低減できる上、ドレン水の滞留を防止ぐき
、また主弁および副弁の調芯性を向上さゼることができ
る。

従って、弁駆動機構のコンパクト化が可能となり、ドレ
ン水によるタービン羽根等の侵蝕を防■でき、また弁開
閉を高精度でコン１−ロールすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気タービンの蒸気加減弁を例示する縦
断面図、第２図および第３図はそれぞれ、本発明の実施
例を示？Ｉ縦断面図である。１ａ、ｉ・・・蒸気流２・・・・・・・・・・・・・・・タービンケーシング
３ａ・・・・・・・・・・・・上側チェスト３．３ａ・
・・・・・下側チェスト４８〜４ｂ・・・蒸気加減弁５．５８〜５ｄ・・・ノズルボックス６．１７・・・・・・弁棒１０・・・・・・・・・・・・・・・スタンド１１・・
・・・・・・・・・・・・・主弁１１ｄ・・・・・・・
・・・・・副弁座１２．１２ａ、１２ｂ・・・ガイド部１３・・・・・・・・・・・・・・・クリアランス１４
・・・・・・・・・・・・・・・内方突起部１５・・・
・・・・・・・・・・・・副弁１６・・・・・・・・・
・・・・・・主弁座代理人弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タービンケーシングの下側チェストとノズルボッ
クスとの間に上向きに配設される蒸気加減弁において、
スタンドと、このスタンド外面に微少なりリアランスを
もって係合するガイドを備えた主弁と、この主弁の副弁
室内に可動的に配置され副弁座を閉塞する副弁と、この
副弁と弁駆動袋Ｕとの間を連結し前記副弁おＪ：び主弁
を開閉作動させる弁棒とから構成されていることを特徴
とする蒸気加減弁。
（２）主弁内が内方突起により副弁室とバランス室に区
劃され、前記副弁室にはノズルボックスに連通する透孔
と副弁座が設けられ、前記内方突起には副弁に係合して
主弁を押下げる肩部が設けられていることを特徴とする
特ｚ′ｆ請求の範囲第１項記載の蒸気加減弁。
（３）主弁のガイド部が長尺とされ、その途中に複数個
の透孔が設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の蒸気加減弁。