JPS6055681B2 - ボイラ給水ポンプ駆動用蒸気タ−ビンの暖機装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発電用蒸気タービン設備のボイラ給水ポンプ
駆動用蒸気タービンの暖気装置に係り、さらに詳しくは
主蒸気用の高圧蒸気導入部の暖気装置に関するものであ
る。

大容量の発電用蒸気タービンにおいては発電プ ラッ
トの熱効率を高めるために、ボイラ給水ポンプを、ボイ
ラ給水ポンプ駆動用蒸気タービン（以下ＢＦＰタービン
と略称）によつて駆動させる方式を採用しているのが一
般的である。

前記ＢＦＰタービンの動力用蒸気源には高圧蒸気およ
び低圧蒸気の２種類がある。

高圧蒸気とは主蒸気を、低圧蒸気とは主タービンの適当
な段落、例えば中圧タービン排気より抽出した蒸気をそ
れぞれ意味する。 主タービンが高負荷にて運転されて
いる場合、主タービンより抽出した蒸気（低圧蒸気）は
ＢＦＰタービンの要求される出力をまかなうのに十分な
熱的エネルギーを有しているので、主蒸気（高圧蒸気）
の導入は不要である。

しカルながら、主タービンの起動時、あるいは主タービ
ンが低負荷にて運転されている場合、ＢＦＰタービンヘ
の蒸気源は低圧蒸気の熱エネルギーが低いために（主タ
ービンの起動時においてはゼロとなる）十分な駆動力と
はなり得ない。このような状態を避けるためＪにＢＦＰ
タービンの高圧蒸気の導入が必要となる。 高圧蒸気は
前述した如く主蒸気であり、その圧力、温度は主タービ
ンにとつても同一条件である。一般的に圧力は１５０〜
２４６に９／ｃｒｉｌ−ｇ温度５３０〜５６６℃である
。このような高温かつ高圧の蒸気を使用する以上、ＢＦ
Ｐタービンの主蒸気導入部の暖機を行なうことは適度の
熱応力からタービンを保護するために不可欠な要素であ
る。なお低圧蒸気系統においては、蒸気圧力が５〜５０
ｋ９／Ｃｌｉ・ｇ１温度は２００〜３００℃と比較的低
いために暖機は必要としない。

本発明の目的はＢＦＰタービンへの主蒸気たる高圧蒸気
の導入時に、高圧蒸気導入部を自動的に確実に暖機しう
るＢＦＰタービンの暖機装置を提供することにある。

本発明の特徴は発電用タービン設備のボイラ給水ポンプ
駆動用蒸気タービンのおいて、高圧蒸気導入部の内壁メ
タル温度の測定器と、該測定器の測定温度と目標値とを
比較する比較器とを有し、かつ前記高圧蒸気加熱弁閉の
状態で前記高圧非常用止め弁を、設定時間をおいて間欠
的に開閉させるとともに、これと連動せしめてドレン排
出弁を間欠的に開閉させて、この動作を前記測定温度が
目標値に達するまて繰り返し行わせる操作回路を備えて
いるところに存し、この構成によりＢＦＰタービンへの
高圧蒸気の導入時に高圧蒸気導入部を自動的に確実に暖
機しうるＢＦＰタービンの暖機装置を得たものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。第１図，第２図
は本発明の一実施例を示すもので、発電用タービン設備
のＢＦＰタービンは第１図に示させるように、低圧蒸気
系統、高圧蒸気系統、低，高圧蒸気加減弁の駆動装置と
を有している。

低、高圧蒸気加減弁の駆動装置は軸受１，２に．支承さ
れた回転軸３、これに固定されたカム４，５、上半車室
１６上に取り付けられたサポート１０，１１に各別にヒ
ンジ結合されたレジー６，７、各レバー６，７の端部に
取り付けられかつカム４，５に各別に接触せしめられた
カムホロア、８，９とを備えている。

そして低圧蒸気加減弁１５は弁棒１３を介してレバー６
に連結され、高圧蒸気加減弁７７は弁棒７３を介してレ
バー７に連結されている。前記低圧蒸気系統は低圧蒸気
加減弁１５、低圧・蒸気非常用止め弁２７、これの制御
装置とを備えている。

前記低圧蒸気加減弁１５は上半車室１６側に形成された
チエスト１７内に設けられ、該チエスト１７とボール１
８間を結ぶ通路上に形成された弁座に対応配置され、圧
縮ばね１２により閉じる方向に挿進されている。

また低圧蒸気加減弁１５は低、高圧蒸気加減弁の駆動装
置により開閉操作と弁開度とが決定されるようになつて
おり、その駆動装置はボイラ給水系統からの弁開度信号
（図示省略）により作動され、回転軸３、カム４が回転
され、カムホロア８、レバー６を介して弁棒１３が軸方
向に移動さｌれ、低圧蒸気加減弁１５が開閉および弁開
度調整されるようになつている。

前記低圧非常用止め弁２７は弁室２５内に設けられ、弁
室２５と蒸気室２８とを結ふ通路上に形成された弁座に
対応配置されている。

なお弁室２５内には低圧非常用止め弁２７を囲んでスト
レーナ２６が設けられている。前記低圧非常用止め弁２
７の蒸気室２８と低圧蒸気加減弁１５のチエスト１７と
は蒸気配管８３で接続されている。

前記非常用止め弁の制御装置はハウジング３２に設けら
れた油路３３，３１の組、油路３４とパイロット弁３５
とこれの戻し用の圧縮ばね４１の組、油路３６とパイロ
ット弁３７と該パイロット弁３７内に貫通された油孔４
３とパイロット弁戻し用の圧縮ばね４２の組、油路３８
、油路４４、前記油路３０、４４を結ふ油路３１、油室
８５、該油室８５内に設けられたピストン４０、ピスト
ン戻し用の圧縮ばね３９とを備えている。

前記低圧非常用止め弁２７は弁棒２９を介して前記ピス
トン４０に連結されている。

そして前記低圧非常用止め弁２７は第１図に示される開
状態より油路３４側にパイロット圧が供給され、バイ罎
ント弁３５が油路４４，３１開通に切り換えられると、
油室８５内の圧油が前記油路４牡パイロット弁３５の弁
室、油路３１，３０および３３を通つて排出され、ピス
トン４０が圧縮ばね３９により帰り側に押進され、弁棒
２９を介して閉じられる。

また低圧非常用止め弁２７は前記閉状態からパイロット
弁３５が油路４４，３１閉鎖に切り換えられた後、油路
３６に圧油が供給され、その圧油によりパイロット弁３
７が最初油路４４側に移動され、油路３８，４４が直結
され、パイロット弁３７の油孔４３と油路４４が直結さ
れ、ついでこれ等油孔４３、油路４４を通じて油室８５
内に圧油が送給されると、ピストン４０が圧縮ばね３９
に抗して往き側に押進され、弁棒２９を介して第１図の
状態に開かれるように構成されている。

なお前記低圧非常用止め弁２７は全開と全閉のいずれか
にセットされ、中間開度はとらないようにな一）ている
。前記低圧蒸気加減弁１５と低圧非常用止め弁２７とが
開かれると、低圧蒸気は低圧非常用止め弁２７のストレ
ーナ２６、同蒸気室２８、両弁を結ぶ蒸気配管８３、低
圧蒸気加減弁１５のチエスト１７に送給され、低圧蒸気
加減弁１５で流量調整され、ボール１８を通つてノズル
２３より動翼２１に向つて噴射され、ディスク２０を介
してロータ１９が回転される。

進んで高圧蒸気系統は低圧非常用止め弁５１、高圧非常
用止め弁の制御装置、該制御装置の操作回路、高圧蒸気
加減弁７７、該高圧蒸気加減弁のチエストのドレン系統
とを具備している。

前記高圧非常用止め弁５１と高圧蒸気加減弁７７とは、
この実施例では単一のハウジング７２に設けられている
。

前記高圧非常用止め弁５１はハウジング７２の一半部に
形成された蒸気室と弁室４９とが連通する部屋の前記弁
室４９に設けられ、弁室４９と蒸気通路５０間に形成さ
れた弁座に対応配置されている。

前記弁室４９内には蒸気入口４７、蒸気室を通じて蒸気
が流れるようになつており、蒸気室内にはストレーナ４
８が設けられている。

前記高圧非常用止め弁の制御装置はハウジング６５に設
けられた油路５４，５５の組、油路５７とパイロット弁
５６とパイロット弁戻し用の圧縮ばね６４の組、油路５
８とパイロット弁５９と該パイロット弁５９の内部に貫
通された油孔６０とパイロット弁戻し用の圧縮ばね６２
の組、油路６１、油路６３、前記油路５４，６３を結ぶ
油路５３、油室８７、該油室８７内に設けられたピスト
ン６６、ピストン戻し用の圧縮ばね６７とを備えている
。

前記高圧非常用止め弁５１は弁棒５２、レバー接手４５
および弁棒４６を介して前記ピストン６６に連結されて
いる。

前記ピストン６６に直結された弁棒５２にはレバー７０
が取り付けられ、該バー７０の移動範囲内にはリミット
スイッチ６８，６９が配置されており、リミットスイッ
チ６９とバー７０とにより高圧非常用止め弁開が検出さ
れ、他のリミットスイッチ６８とバー７０とにより高圧
非常用止め弁閉が検出されるようになつている。

前記油路５８には油配管８４を介してトリップおよびリ
セット油圧が導入されるようになつている。

また油路５７には油配管９０を介して電磁３方弁８９が
連結され、油配管９１、電磁３方弁８９および油配管９
０を通じてパイロット圧が導入されるようになつている
。

而して高圧非常用止め弁５１は第１図に示される開状態
から油配管９０を通じて油路５７側にパイロット圧が供
給され、パイロット弁５６が油路６３，５３開通に切り
換えられると、油室８７内の圧油が油路６３、パイロッ
ト弁５６の弁室、油路５３，５４，５５を通つて排出さ
れ、圧縮ばね６７によりピストン６６が帰り側に押進さ
れ、弁棒５２、レバー接手４５、弁棒４６を通じて閉じ
られる。

また高圧非常用止め弁５１は前記閉状態からパイロット
弁５６の油路６３，５３閉鎖に切り換えられ、油配管８
４を通じて油路５８に圧油が供給されると、パイロット
弁５９が油路６３側に移動せしめられ、油路６１，６３
間が閉鎖され、パイロット弁内の油孔６０と前記油路６
３とが直結され、ついで圧油が前記油孔６０、油路６３
を通じ）て油室８７に流れ、該圧油によりピストン６６
が圧縮ばね６７に抗して往き側に押進され、弁棒５２、
レバー接手４５、弁棒４６を介して第１図に示される開
状態にセットされる。

なお、前記高圧非常用止め弁５１も全開または７全閉の
いずれかに選択的にセットされる。

他方高圧蒸気加減弁７７はハウジング７２内に形成され
たチエスト７６内に設けられ、該チエスト７６と蒸気室
７１間を結ふ通路上に形成された弁座に対応配置されて
おり、弁棒７３の上部側設フけられた圧縮ばね１４によ
り閉方向に押進されている。さらに高圧蒸気加減弁７７
は弁棒７３を介して低、高圧蒸気加減弁に駆動装置のレ
バー７に連結され、前記駆動装置により開閉操作と弁開
度とが決定されるようになつており、該駆動装置はボイ
ラ給水系統からの図示省の弁開度信号により作動される
と、回転軸３、カム５が回転され、レバー７力幼ムホロ
ア９を介してレバー運動し、レバー７に連結された弁棒
７３が軸方向に移動され、高圧蒸気加減弁７７が開閉お
よび弁開度調整される。

なお前記駆動装置は低圧蒸気加減弁１５が全閉された後
、高圧蒸気加減弁７７が開き始めるように、カム４，５
の形状が決定されている。

前記高圧蒸気加減弁の弁棒７３にはバー７４が取り付け
られ、バー７４の移動範囲内にはリミットスイッチ７５
が設けられており、前記バー７４とリミットスイッチ７
５とで高圧蒸気加減弁閉を検出しうるようになつている
。

前記高圧蒸気加減弁７７の蒸気室７１は蒸気配管７９を
介して上半車室２２に形成されたボール２４と連結され
ている。

前記高圧非常用止め弁５１と高圧蒸気加減弁７７が開か
れると、高圧蒸気は蒸気配管８６から蒸気入口４７、ス
トレーナ４８、高圧非常用止め弁５１の弁室４９、両弁
を結ぶ蒸気通路５０、高圧蒸気加減弁７７のチエスト７
６に供給され、高圧蒸気加減弁７７で流量調整され、つ
いで高圧蒸気加減弁７７の蒸気室９１、蒸気配管７９を
通つてボール２４に送られ、ノズル２３より動翼２１に
向つて噴射され、ディスク２０を介してローラ１９が回
転される。

前記高圧蒸気加減弁のチエストのドレン系統は、チエス
ト７６の底部に形成されたドレン孔７．８、これに連結
された蒸気配管８０、弁８１、ドレン排出弁たる自動弁
８２とを有して構成され、タービン起動時にチエスト７
６の内部に発生するドレンと暖機蒸気を排出しうるよう
になつている。

！
前記自動弁８２の弁軸にはバー９４が付設され、該バー
９４の移動範囲内にはリミットスイッチ９３が設けられ
ており、リミットスイッチ９３と９４とで自動弁８２閉
が検出されるようになつている。
ｚ前記低圧非常用止め弁の制御装置の
操作回路は、図示実施例では暖機用ボタン（図示省略）
、高圧非常用止め弁５１の弁棒５２の近傍に設けられた
前記リミットスイッチ６８，６９、高圧蒸気加減弁７７
の弁棒７３の近傍に設けられたリミットスイッチ７５、
自動弁８２の近傍に設けられた前記リミットスイッチ９
３、ハウジング７２における高圧蒸気導入部たる高圧蒸
気加減弁７７のチエスト７６側に設けられかつチエスト
７６の内壁メタル温度を指示するサーモカップル８８、
該８８によつて指示された温度と目標値とを比較する比
較器（図示省略）とを有している。そして該操作回路は
高圧非常用止め弁５１開、）高圧蒸気加減弁７７と自動
弁８２とが全開状態で、リミットスイッチ６９からの高
圧非常用止め弁５１開およびリミットスイッチ７５，９
３からの高圧蒸気加減弁７７とドレン系統の自動弁８２
ともに全閉の検出信号により電磁３方弁８９を高・圧非
常用止め弁の制御装置にパイロット圧を供給すべく開く
ように励磁され、これに伴い高圧非常用止め弁５１が閉
じられ、この時点から高圧蒸気加減弁７７のチエスト７
６が暖機され、設定時間暖機後、前記自動弁８２か全開
され、設定時間経”過後、該自動弁８２が再び全閉され
、リミットスイッチ９３からの自動弁８２全閉の検出信
号と、サーモカップル８８による指示温度が比較器に設
定された目標値に未達との信号により電磁３方弁８９が
消磁され、これにより高圧非常用止め弁５１が開かれ、
チエスト７６に再び暖機蒸気が供給され、前記順序動作
が繰り返し行なわれ、サーモカップル８８の指示温度が
目標値に到達の信号により電磁３方弁８９が消磁され、
以後高圧非常用止め弁５１を常開させる構成とされてい
る。

前述構成の発電用蒸気タービン設備のＢＦＰタービンに
おいて、本発明は高圧非常用止め弁５１とその制御装置
と高圧蒸気加減弁のチエストのドレン系統と前記制御装
置の操作回路の協働により高圧蒸気導入部を暖機するこ
とに特徴を有するものである。而して前述した如く、暖
機を必要とするのは高圧蒸気系統のみで、低圧蒸気系統
は考慮する必要がない。また高圧蒸気系統のうち、高温
，高圧の主蒸気に直接さらされるチエスト７６が暖機の
対象となる。前記高圧非常用止め弁５１はその機能上、
全開または、全開の２位置にのみセットされ、通常運転
中に流入蒸気を絞るような中間開度は与えられない。

すなわち蒸気の絞り現象が存在しないことにより高圧非
常用止め弁５１の下流側、チエスト７６における蒸気の
圧力，温度は上流側における条件と殆んど変らない。一
方高圧蒸気加減弁７７は蒸気流量を制御する絞り作用が
あり、これがために蒸気室７１、蒸気配管７９、ボウル
２４における蒸気の圧力および温度は降下する。

故に高圧蒸気比較器７７の下流側の熱応力は軽減され、
暖機を必要としないし、また仮りに暖機が必要となつて
も暖機蒸気がロータ１９を回転させてしまうので不可能
である。つぎに本発明の作用について説明する。高圧蒸
気導入部たるチエスト７６の暖機に先達ち、高圧非常用
止め弁５１および高圧蒸気加減弁７７の全閉状態からタ
ービンをリセットすると、高圧非常用止め弁の制御装置
の油配管８４にリセット油圧、すなわち圧油が供給され
、その圧油は油路５８、パイロット弁９の内部に設けら
れた油孔６０、油路６３を通つて油室８７に流れ、ピス
トン６６が往き側に押進され、高圧非常用止め弁５１が
開かれる。

この時点では電磁３方弁８９は消磁され、電磁３方弁８
９側に供給される制御油圧は油配管９１，９２から逃さ
れる。

前記高圧非常用止め弁５１開、高圧蒸気加減弁７７閉の
状態において、蒸気入口４７、ストレーナ４８、弁室４
９、蒸気通路５０を経てチエスト７６に高圧蒸気である
暖機蒸気（１０〜２０ｋ９／Ｃｆｉ・Ｇｌｌ５Ｏ〜２０
０℃）が供給され、チエスト７６に滞留する。

ついで操作回路の暖機用のボタンを押すと、リミットス
イッチ７５，９３からの高圧蒸気加減弁７７およびチエ
ストのドレン系統の自動弁８２全閉の検出信号により電
磁３方弁８９が励磁される。

これにより油配管９１，９２が連通され、制御装置の油
路５７に制御油圧、すなわちパイロット圧が供給され、
パイロット弁５６の移動により油路６３，５３が開通さ
れ、油室８７の圧油が油路６３，５３，５４および５５
を経て排出され、圧縮ばね６７によりピストン６６が帰
り側に押進され、高圧非常用止め弁５１が閉じられ、リ
ミットスイッチ６８により高圧非常用止め弁５１閉が検
出される。

前記高圧非常用止め弁５１は約１紛間等、設定フ時間全
閉状態に維持される。

その間チエスト７６中に封鎖された暖機蒸気により、チ
エスト７６が暖機される。前記設定時間経過後、ドレン
系統の自動弁８２が全開され、チエスト７６中の暖機蒸
気がチエスト７６の底部に設けられたドレン孔７８から
ドレン系統を通じて排出される。前記自動弁８２は約１
鰍間等、設定時間全開後、再び全閉される。本実施例は
以上のようにして、ドレン排出弁である自動弁８２を、
高圧非常用止め弁５１に連動せしめるように構成してあ
る。チエスト７６の暖機中、サーモカップル８８による
チエスト７６の内壁メタル温度を指示する温度、すなわ
ち測定温度と目標値とが比較器で比較される。

そして前記リミットスイッチ９３からの自動弁８２全閉
の検出信号と、比較器からの測定温度が目標値に未達の
信号とにより、電磁３方弁８９は再び消磁され、制御装
置のパイロット弁５６に対するパイロット圧がカットさ
れ、該パイロット弁５６が移動し、油路５３，６３間が
閉鎖される。その結果、再び制御装置の油室８７に供給
される圧油によりピストン６６が往き側に押進され、高
圧非常用止め弁５１が開かれ、暖機蒸気が再びチエスト
７６に導入され、リミットスイッチ６９により高圧非常
用止め弁５１開が検出される。以上の動作はチエスト７
６の内壁メタル温度が目標値に到達するまで繰り返し行
なわれ、サーモカップル８８の測定温度が目標値に到達
の信号により高圧非常用止め弁５１が常開されるもので
、これらの動作は第２図に示される順序動作に従つて行
なわれるものである。本発明は以上説明した構成，作用
のもので、高圧非常用止め弁、これの開閉用の制御装置
、高圧蒸気加減弁、これのチエストのドレン系統、前記
制御装置の操作回路との協働により高圧蒸気導入部を自
動的に確実に暖機しうる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は本発明の
インタロック図である。 １〜９・・・・・・低，高圧蒸気加減弁の駆動装置を構
成する部材、１５・・・・・・低圧蒸気加減弁、２７・
・・・・・低圧非常用止め弁、２９〜４０・・・・・・
低圧非常用止め弁の制御装置を構成する部材、５１・・
・・・・高圧非常用止め弁、５２〜６７・・・・・・高
圧非常用止め弁の制御装置を構成する部材、８７・・・
・・・同油室、８９・・・・・・同電磁３方弁、７６・
・・・・・・・・高圧蒸気加減弁のチエスト、７７・・
・・・・高圧蒸気加減弁、８０・・・・・・蒸気管、８
１・・・・・・弁、８２・・・・・・ドレン排出弁たる
自動弁、８８・・・・・・操作回路を構成するサーモカ
ップル、６８，６９，７５，９３・・・・・・同リミッ
トスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低圧蒸気系統と、高圧蒸気系統と、低、高圧蒸気加
   減弁の駆動装置とを有し、かつ前記高圧蒸気系統は高圧
   非常用止め弁と、その開閉制御用の制御装置と、高圧蒸
   気加減弁と、これのチエストのドレン排出弁を有するド
   レン系統とを備えて構成された発電用蒸気タービン設備
   のボイラ給水ポンプ駆動用蒸気タービンにおいて、高圧
   蒸気導入部の内壁メタル温度の測定器と、該測定器の測
   定温度と目標値とを比較する比較器とを有し、かつ前記
   高圧蒸気加減弁閉の状態で前記高圧非常用止め弁を、設
   定時間をおいて間欠的に開閉させるとともに、これと連
   動せしめドレン排出弁を間欠的に開閉させて、高圧蒸気
   導入部の暖機とドレン排出とを行なわせ、この動作を前
   記測定温度が目標値に達するまで繰り返し行なわせる操
   作回路を備えていることを特徴とするボイラ給水ポンプ
   駆動用蒸気タービンの暖気装置。