(57)【要約】【課題】定格圧力に逆らって蒸気タービンを始動するための装置及び方法を提供する。【解決手段】全圧複合サイクル急速応答／高速始動発電プラント（１０）を可能にするために蒸気タービン（１４）用の外部主蒸気始動制御バルブバイパスループ（４５）が提供される。主蒸気始動バイパス制御ループ（４５）は特に、主蒸気始動バイパス制御バルブ（４８）を含み、これは、他の場合には全圧蒸気タービン始動中に過酷なスロットリングデューティを処理することができないはずの、高効率で低い圧力低下の主蒸気制御バルブの実装を可能にし、蒸気タービンロータ応力を最小限にするのに必要な高忠実度の制御を可能にする蒸気タービンの制御性を向上させる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合サイクル発電システム（１０）であって、
発電機（１６）と、
前記発電機に結合されたガスタービン（１２）と、
前記発電機に結合された蒸気タービン（１４）と、
前記蒸気タービン（１４）に蒸気を供給するよう適合された排熱回収ボイラ（１８）と、
前記排熱回収ボイラ（１８）に結合された少なくとも１つの過熱低減器（２２）、（２４）と、
前記蒸気タービンの正常運転中の前記蒸気タービン（１４）への蒸気の流入を制御するよう適合された主蒸気制御バルブ（４０）と、
主蒸気始動制御バイパスバルブ（４８）を含む主蒸気始動バイパス制御ループ（４５）と、
前記主蒸気制御バルブの上流側から前記主蒸気始動バイパス制御バルブ（４８）の入口に接続された主蒸気配管と、
前記主蒸気バイパス制御バルブ（４８）の出口から前記主蒸気制御バルブ（４０）の下流側に接続され、高速始動中に前記蒸気タービン（１４）への蒸気の流入を制御するよう適合された蒸気配管と
を備える複合サイクル発電システム。
【請求項２】
前記主蒸気バイパス制御バルブ（４８）の出口からの主蒸気配管が、前記蒸気タービン（１４）への単一進入又は二重進入の少なくとも１つであるように構成される、請求項１記載の複合サイクル発電システム。
【請求項３】
前記始動制御バイパスループ（４５）における主蒸気始動制御バルブ（４８）から上流側の主蒸気バイパス停止バルブ（４７）を更に備える、請求項１記載の複合サイクル発電システム。
【請求項４】
前記主蒸気始動制御バイパスバルブ（４８）から上流側のストレーナ（４６）を更に備える、請求項３記載の複合サイクル発電システム。
【請求項５】
前記主蒸気バイパス停止バルブ（４７）及び前記主蒸気バイパス制御バルブ（４８）の少なくとも１つが、油圧制御が損なわれたときに閉鎖することができない、請求項３記載の複合サイクル発電システム。
【請求項６】
前記主蒸気バイパス制御バルブが、全運転範囲にわたって線形流量特性及びイコールパーセンテージ流量特性の少なくとも１つを含む、請求項３記載の複合サイクル発電システム。
【請求項７】
複合サイクルプラント（１０）の高速始動において蒸気タービン（１４）への蒸気流れを制御するよう適合された装置であって、
前記複合サイクルプラント（１０）が、
ガスタービン（１２）と、
前記蒸気タービンに蒸気を供給するよう適合された排熱回収ボイラと、
前記蒸気タービンへの蒸気の温度を制御するよう適合された少なくとも１つの過熱低減器（２２）、（２４）と、
前記蒸気タービン（１４）への蒸気の温度を制御するよう適合された凝縮器（２０）への少なくとも１つのバイパス経路（２８）、（３０）、（３２）と、
を含み、
前記装置が、
主蒸気バイパス停止バルブ（４７）と、主蒸気バイパス制御バルブ（４８）とを含む始動バイパス制御ループ（４５）を含む、
複合サイクルプラント（１０）の高速始動において蒸気タービン（１４）への蒸気流れを制御するよう適合された装置。
【請求項８】
前記主蒸気バイパス制御バルブ（４８）が、高速始動蒸気流れにおいて線形流量特性を含む、
請求項７記載の複合サイクルプラント（１０）の高速始動において蒸気タービン（１４）への蒸気流れを制御するよう適合された装置。
【請求項９】
前記主蒸気バイパス停止バルブ（４７）と前記主蒸気バイパス制御バルブ（４８）の少なくとも１つが、タービンコントローラからの油圧制御装置を更に含み、油圧制御が損なわれたときにバネ閉鎖機構を含む、請求項７記載の複合サイクルプラント（１０）の高速始動において蒸気タービン（１４）への蒸気流れを制御するよう適合された装置。
【請求項１０】
複合サイクル発電システム（１０）を始動する方法であって、前記複合サイクル発電システムが、
ガスタービン（１２）及び蒸気タービン（１４）と、
前記ガスタービンから排熱を受け取り、過熱低減器（２２）、（２４）を備えた排熱回収ボイラ（１８）と、
主蒸気制御バルブ（４０）及び主蒸気バイパス制御バルブ（４８）を含む主蒸気配管と
を備えており、当該方法が、
前記ガスタービン（１２）をその最大速度まで負荷運転する段階と、
前記ガスタービン（１２）が最大負荷まで運転しながら前記排熱回収ボイラ（１８）により生じる全蒸気が前記主蒸気始動バイパス制御バルブ（４８）を通って前記蒸気タービン（１２）に流入されるまで、前記蒸気タービンへの初期蒸気流入から実質的に一定の温度で前記蒸気タービン（１４）に供給される蒸気の温度を維持する段階と、
バイパス経路（２８）、（３０）、（３２）を通る蒸気の流れを調整して、前記排熱回収ボイラからの高圧蒸気圧力、再熱圧力、及び低圧蒸気圧力を制御し、前記主蒸気始動バイパス制御バルブ（４８）が負荷運転中に調整されている間に蒸気の代替の経路を提供するようにする段階と、
前記主蒸気バイパス制御バルブ（４８）から前記蒸気タービンへの蒸気流入の制御を前記主蒸気制御バルブ（４０）にシフトさせる段階と、
全ての蒸気流れが前記蒸気タービン（１４）に流入された後、許容可能な蒸気タービン応力及び伸び差に対応する割合にまで蒸気温度を上昇させて、正常な蒸気タービン出力及び効率を達成する段階と
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に複合サイクル発電システムに関し、より詳細には、定格圧力に逆らって蒸気タービンを始動するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、複合サイクル発電システムは、１以上のガスタービン、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）、及び蒸気タービンを含む。従来の複合サイクルシステムの始動手順は、蒸気温度の上昇率を制御するために、ガスタービンの低負荷保持及びガスタービン負荷速度に関する制限を含む。これらの保持及び制限は、始動事象の間の大気エミッションの一因となり、始動及び負荷時間を増大させる可能性があり、更に、始動及び負荷運転中の燃料消費量を増加させる可能性がある。
【０００３】
より具体的には、始動及び負荷運転中、並びにガスタービンが全負荷に達する前の複合サイクルシステムの場合には、ガスタービンは、ＨＲＳＧにより発生する蒸気の温度が蒸気タービン高圧及び中圧ボウル金属温度に一致するまで、及び／又はＨＲＳＧが許容可能な割合で暖機されるまで、及び／又はＨＲＳＧが燃料加熱のできる状態のポイントまで暖機されるまで保持状態にされる。ガスタービンを低負荷に保持することによって、ガスタービンは、低効率で且つ高い排気エミッションで運転する。
【０００４】
このような従来の始動手順は、過去には始動が頻繁ではなかったので、少なくとも部分的には許容されてきた。しかしながら、日中から夜間までの電力価格の変動に伴って、このような始動がより頻繁になってきた。
【０００５】
（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社に譲渡された）Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ他の米国特許公開２００７／０１１３５６２は、公知の従来的な複合サイクルシステムによるエミッションに対して、始動及び負荷運転中のエミッション低減を可能にする方法及び装置を記載している。このような方法及び装置はまた、公知の従来的な複合サイクルシステムと比較して、始動負荷運転時間の短縮並びに始動及び負荷運転事象中の燃料消費量の低減を可能にする。
【０００６】
本方法は、ガスタービンをその最大速度まで負荷運転する段階と、ガスタービンが最大負荷で運転しながら排熱回収ボイラにより生じる全蒸気が蒸気タービンに流入されるまで、蒸気タービンへの初期蒸気流入から実質的に一定の温度で蒸気タービンに供給される蒸気の温度を維持しながら、凝縮器にバイパスされる過剰蒸気を用いて蒸気タービンをその最大速度で負荷運転する段階とを含む。
【０００７】
図１は、高速始動を実施するように適合された複合サイクル発電システム１０の概略図である。周知のように、システム１０は、ガスタービン１２と、発電機１６に結合された蒸気タービン１４とを含む。蒸気タービン１４は、複数の導管を介して熱回収発生器（ＨＲＳＧ）１８に接続され、その排気口が凝縮器２０に接続される。
【０００８】
システム１０は、高圧過熱器の吐出端にある過熱低減器２２と、ＨＲＳＧ１８内の再熱器の吐出端に配置された過熱低減器２４とを含む。ＨＲＳＧ１８は、標準的寿命及び標準的保守の最適な割合でガスタービン１２の毎日の始動及び負荷運転を許容することができる貫流型又はドラム型蒸発器を含むことができる。
【０００９】
ガスタービン及び蒸気タービンの始動及び負荷運転中、過熱低減器２２、２４は、ＨＲＳＧ１８により発生されて蒸気タービン１４に供給される高圧高温の再熱蒸気の温度を低減するよう動作する。詳細には、過熱低減器２２は、あらゆる負荷時のガスタービン１２において蒸気温度対高圧ボウル金属温度一致の蒸気タービン基準を満足できるようにする。蒸気タービン中圧セクションへの流入における高温の再熱蒸気の温度は、再熱蒸気末端過熱低減器２４により蒸気対金属温度一致基準に制御される。
【００１０】
システム１０は更に、ＨＲＳＧ１８から凝縮器２０までのバイパス経路２８、３０、３２と、高圧蒸気ラインから低温再熱蒸気配管までのバイパス経路３３とを含み、これらバイパス経路は、蒸気タービン流入バルブ４０が調整されている間に代替の高圧蒸気流路を形成して、最速の許容可能速度で蒸気タービンを負荷運転できるようにする。バイパス経路２８及び３３は、高圧蒸気の圧力及び高圧蒸気圧の上昇率を制御するよう調整されるバルブを含む。バイパス経路３０は、中圧制御バルブが蒸気タービン負荷運転中に調整される間の高温の再熱蒸気用の代替の経路を提供する。バイパス経路３０は、蒸気タービン中圧制御バルブが蒸気タービン負荷運転中に調整される間の再熱蒸気圧力を制御するよう調整される。蒸気バイパス経路３２は、蒸気タービン低圧流入バルブが蒸気タービン負荷運転中に調整される間に低圧蒸気用の代替の経路を提供する。このバイパス構成は、ガスタービン１２が最大負荷で、蒸気タービンが無負荷から最大負荷までの任意の負荷でＨＲＳＧ１８による１００％以上の蒸気発生を可能にする。
【００１１】
加えて、初期蒸気流入から、最大負荷までのガスタービン１２でＨＲＳＧにより発生する蒸気の全てが流入されるまで一定の蒸気温度を保持する蒸気タービン負荷運転手順が利用され、蒸気タービン負荷運転は、最大負荷までのあらゆるガスタービン負荷で実施することができる。これは、最低許容可能温度（例えば約７００Ｆ）で、又はボウル金属温度が最低温度よりも高い場合には、高圧蒸気が最初に蒸気タービン流入されたときの蒸気タービン高圧ボウル金属温度の測定温度よりも僅かに高い温度で高圧蒸気末端過熱低減器２２の設定温度を維持することによって達成することができる。同様に、高温の再熱蒸気末端加熱低減器２４の設定点は、最低許容可能温度で、又は蒸気タービン中圧ボウル金属温度が蒸気流入開始時に最小値を上回る場合には、該ボウル金属温度で又はこれを僅かに上回る温度で維持される。この始動手順によって、タービンシェル又はロータ加熱により生じる応力を最小にしながら、蒸気タービン負荷運転が可能になる。
【００１２】
主蒸気制御バルブ４０は、タービンへの流れを制御するために蒸気タービン１４に提供される。主蒸気停止バルブ４１は、タービンに対する蒸気の確実な分離及び蒸気タービン保護のための急速な閉鎖のために設けられる。全蒸気流れが蒸気タービン１４に流入された後、蒸気温度は、許容可能な蒸気タービン応力及び伸び差に対応する割合にまで上昇し、正常な蒸気タービン出力及び効率を達成する。主蒸気制御バルブ４０及び主蒸気停止バルブ４１は、単体内に組み込むことができる。末端過熱低減器２２及び２４は、この蒸気タービン始動中の蒸気温度を制御することができる。
【００１３】
従来、複合サイクル応用における主停止及び制御バルブは、以下の要件、すなわち、１）過速度からのタービン保護のための高速な閉鎖、２）タービン出力及び性能の最適化のための小さな圧力低下、及び３）蒸気タービン始動に伴う低出力の短時間スロットリングに合わせて設計されてきた。従って、スロットリング要件は比較的良好であった。
【００１４】
Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ他の高速始動プロファイルの実施では、主制御バルブは、全定格上流圧力に抗して高出力スロットリングを実施することが必要となる。複合サイクルの主蒸気制御バルブ（ＭＳＣＶ）についてそれほど過酷ではないが、それでもかなりのスロットリングを伴う応用に関する過去の経験は、好ましいとは言い難い。これらの優れたＭＳＣＶの信頼性と低負荷制御性の両方が問題となってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１１３５６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、蒸気タービンへの蒸気の低負荷制御を維持しながら、急激な圧力低下に対してスロットリング能力を与える必要性がある。更に、このような装置は、タービン保護のための高速な閉鎖及びタービン性能のための低い圧力低下を維持する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、特に液冷式ステータ巻き取り手順中にステータバーの移送及び操作を改善するための装置及び方法に関する。
【００１８】
要約すると、１つの態様によれば、複合サイクル発電システムが提供される。本システムは、発電機、発電機に結合されたガスタービンと、発電機に結合された蒸気タービンとを含む。本システムは更に、蒸気タービンに蒸気を供給するよう適合された排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラに結合された少なくとも１つの過熱低減器とを含む。加えて、本システムは、蒸気タービンの正常運転中の蒸気タービンへの蒸気の流入を制御するよう適合された主蒸気制御バルブと、高速始動中に前記蒸気タービンへの蒸気の流入を制御するよう適合された主蒸気始動制御バイパスループとを含む。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、複合サイクルプラントの高速始動において蒸気タービンへの蒸気の流れを制御するよう適合された装置が提供される。本複合サイクルプラントは、ガスタービンと、蒸気タービンに蒸気を供給するよう適合された排熱回収ボイラと、蒸気タービンへの蒸気の温度を制御するよう適合された少なくとも１つの過熱低減器と、蒸気タービンへの蒸気の温度を制御するよう適合された凝縮器への少なくとも１つのバイパス経路とを含む。本装置は、主蒸気バイパス停止バルブ及び主蒸気バイパス制御バルブを含む始動バイパス制御ループを含む。
【００２０】
本発明の別の態様は、複合サイクル発電システムの急速始動方法を提供する。システムは、ガスタービンと、蒸気タービンと、ガスタービンから排熱を受け取り、高圧過熱器及び再熱器の吐出端に過熱低減器を備え、蒸気タービンに接続された排熱回収ボイラと、蒸気タービンに接続された凝縮器と、排熱回収ボイラから凝縮器、並びに高圧蒸気配管から高温再熱蒸気配管へのバイパス経路と、主蒸気制御バルブ及び主蒸気バイパス制御バルブを有する主蒸気配管とを含む。
【００２１】
本方法は、ガスタービンが最大負荷まで運転した状態で排熱回収ボイラにより生じる全蒸気が主蒸気始動バイパス制御バルブを通って蒸気タービンに流入されるまで、蒸気タービンへの初期蒸気流入から実質的に一定の温度で前記蒸気タービンに供給される蒸気の温度を維持している間、ガスタービンをその最大速度まで負荷運転する段階を含む。本方法はまた、バイパス経路を通る蒸気の流れを調整して、排熱回収ボイラからの高圧蒸気圧力、再熱圧力、及び低圧蒸気圧力を制御し、主蒸気始動バイパス制御バルブが負荷運転中に調整されている間に蒸気の代替の経路を提供するようにする段階を含む。
【００２２】
主蒸気バイパス制御バルブから蒸気タービンへの蒸気流入の制御は、主蒸気制御バルブにシフトされる。全ての蒸気流れが蒸気タービンに流入された後、蒸気温度は、許容可能な蒸気タービン応力及び伸び差に対応する割合にまで上昇され、正常な蒸気タービン出力及び効率を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】高速始動を実施するよう適合された例示的な複合サイクル発電システム１０の概略図。
【図２】始動制御バイパスバルブの線形流量特性の例示的なグラフ。
【図３Ａ】始動制御バイパスループの実施形態を組み込んだ例示的な複合サイクル発電システムのより詳細な概略図。
【図３Ｂ】始動制御バイパスループの実施形態を組み込んだ例示的な複合サイクル発電システムのより詳細な概略図。
【図４】始動バイパス制御ループの構成の一実施形態の正面図。
【図５】始動バイパス停止バルブの一実施形態の断面図。
【図６】始動バイパス制御バルブの一実施形態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
【００２５】
本発明の以下の実施形態は、複合サイクルガスタービンプラントにおける急速応答始動の実施を可能にすることを含む、多くの利点がある。
【００２６】
本発明は、全圧複合サイクル急速応答／高速始動発電プラントを可能にするために使用される外部蒸気タービン主蒸気始動制御バルブバイパスループの追加に関する。詳細には、主蒸気始動制御バルブバイパスループは、主蒸気始動制御バイパスバルブを含み、これは以下のことを達成する。１）他の場合には全圧蒸気タービン始動中に過酷なスロットリングデューティを処理することができないはずの、高効率で低い圧力低下のＭＳＣＶの実装を可能にすること、及び、２）ＳＴロータ応力を最小限にするのに必要な高忠実度の制御を可能にする蒸気タービンの制御性を向上させること。このタイプの主蒸気バルブ調整構成の主な利点は、複合サイクル始動中に蒸気タービン（ＳＴ）からガスタービン（ＧＴ）を結合解除が可能になることである。ＧＴからＳＴを結合解除することにより、ＧＴは、より高速に始動する能力を有し、結果としてＧＴ始動エミッションの大幅な低減及び顧客収益の向上をもたらすことになる。稼働中の複合サイクルプラントが高速始動／急速応答の発電プラントに転換される場合には、これらの始動バイパスバルブを付加的に使用して、ＳＴをＧＴから完全に結合解除するために行わなければならない全圧ＳＴ始動及び負荷運転に必要な制御の忠実度及びロバストなスロットリングを提供することができる。本発明の重要な特徴は、全定格運転状態に抗して運転するときにより信頼性があり且つ制御された始動負荷運転特性を得ることを目的として、複合サイクル応用に対して始動制御バイパスループを追加及び／又は適用することである。本発明の実施形態に含まれる構成要素は、ラインバイパス停止バルブ、線形バイパスバルブ、及びインラインバスケットタイプ又はＹパターン蒸気ストレーナにおける高速閉鎖部である。
【００２７】
本構成は、信頼性並びにタービンを正確に制御するのに必要な始動及び負荷運転特性を提供しながら、ＭＳＣＶを最適な性能に合わせて設計できるようにする。本発明がなければ、許容できない高い圧力損失特性を必然的に生じるバルブ設計に導くようなＭＳＣＶ設計内のロバストな特徴が避けられないことになる。
【００２８】
始動制御バイパスループが既存のＭＳＣＶ付近に付加される。既存のＭＳＣＶは、タービン保護のための急速な閉鎖停止バルブとして、及びＳＴタービン負荷運転への蒸気流入の制御のためのスロットリングバルブとして機能することが期待されるが、これはまた、ガスタービンの暖機中の低レベルの蒸気流入の高スロットリング制御を可能にすることも期待される。本発明の始動制御バイパスループの一実施形態は、タービン保護のための高速に作動する始動バイパス停止バルブ（ＳＢＳＶ）を含む。始動バイパス制御バルブ（ＳＢＣＶ）は、急速始動中の制御強化のためのバルブストロークに対する線形Ｃｖ特性を備えた、強化流量制御を提供する。図２は、始動バイパス制御バルブの線形流量特性の例示的なグラフである。始動制御バイパスバルブ用に利用することができる他の代表的な流量特性は、イコールパーセンテージ特性２２０及びクイックオープニング特性２３０を含むことができる。ＳＢＳＶ及びＳＢＣＶは各々、開放用に単動式の油圧アクチュエータを含むことができ、機械式バネ閉鎖に依存する。高速に作動する主停止バルブ及び始動バイパス制御バルブから上流側のバスケットストレーナは、作動性能及び信頼性を劣化させる可能性がある異物からバルブ複合装置を保護する。或いは、バスケットストレーナは、ＳＢＣＶバルブ又はＳＢＳＶバルブ内に含めてもよい。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂは、始動制御バイパスループの実施形態を組み込んだ例示的な複合サイクル発電システムのより詳細な概略図である。ガスタービン１２からの排熱は、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１０に提供することができる。
【００３０】
ＨＲＳＧ１０は、過熱低減器２２を通じて蒸気タービン１４に蒸気を提供することができる。蒸気の一部は、ＨＰバイパス３２を通じて脱気凝縮器２０に供給することができる。蒸気タービン１４への入口では、主蒸気制御バルブ４０及び主蒸気停止バルブ４１が位置付けられ、全負荷運転中に蒸気タービンを制御するのに適合される。主蒸気制御バルブ４０及び主蒸気停止バルブ４１は、油圧制御装置４２を含むことができ、油圧制御信号がタービン制御システム（図示せず）から提供される。主蒸気停止バルブ４１は、急速閉鎖機構と、蒸気タービン１４からの蒸気の確実な分離を提供する。主蒸気制御バルブ４２は、タービン制御システム（図示せず）の制御に応じた蒸気流入を提供する。始動バイパスループ４５は、始動バイパス停止バルブ４７及び始動バイパス制御バルブ４８を含む。始動バイパスループ４５は更に、始動バイパスストレーナ４６を含むことができる。或いは、始動バイパスストレーナ４６は、始動バイパス停止バルブ４７及び始動バイパス制御バルブ４８の一方内に含むことができる。始動バイパス停止バルブ及び始動バイパス制御バルブの制御装置は、タービン制御システム（図示せず）からの信号を利用する油圧アクチュエータを備えることができる。始動制御バイパスループのバルブ及びストレーナは、既存の蒸気配管から維持されてもよい。
【００３１】
図４は、蒸気タービンに供給する始動バイパス制御ループの構成の実施形態の正面図を示す。蒸気タービンは、サイズ及び他の要因に応じて、１つよりも多い蒸気入口を含むことができる。蒸気タービン１４は、図示のように、二重蒸気入口５１、５３を含む。その結果として、二重蒸気配管５０、５２が設けられ、２つの入口に供出される。更にこの構成では、既存のＭＳＢＶ４１及びＭＳＣＶ４２は、単体４９内に含めることができる。従って、ＭＳＢＶ／ＭＳＣＶ４９は、２つの二重蒸気配管ラインの第１の二重蒸気配管ライン５０に供給することができる。第２の既存のＭＳＢＶ／ＭＳＣＶ４９は、第２の二重蒸気配管ライン５２に供給することができる。
【００３２】
始動制御バイパスループ４５は、二重ＭＳＢＶ／ＭＳＣＶ４９と並行にされる。始動制御バイパスループ４５は、ストレーナ４６、始動バイパス停止バルブ４７、及び始動バイパス制御バルブ４８を含むことができる。始動バイパス制御バルブ４８の下流側にある出口配管は、二重蒸気入口５１、５３を蒸気タービン１４に提供する二重蒸気配管５０、５２を含むことができる。蒸気タービン１４は、共通シャフトを介して発電機１６に接続することができる。
【００３３】
高速始動方法は、ガスタービンを最大速度まで負荷運転する段階を含む。次いで、主蒸気バイパス制御バルブを用いて制御することによって、ガスタービンが最大負荷で運転しながら排熱回収ボイラにより生じる全蒸気が蒸気タービンに流入されるまで、蒸気タービンへの初期蒸気流入から実質的に一定の温度で蒸気タービンに供給される蒸気の温度を維持する段階を含む。更に本方法は、バイパス経路を通る凝縮器に蒸気の流れを調整して、排熱回収ボイラからの高圧蒸気圧力、再熱圧力、及び低圧蒸気圧力を制御し、蒸気タービンバイパス制御バルブが負荷運転中に調整されている間に蒸気の代替の経路を提供するようにする段階を含む。予め指定した量の蒸気が蒸気タービンに流入された後、許容可能な蒸気タービン応力及び伸び差に対応する割合にまで蒸気温度を上昇させ、正常な蒸気タービン出力及び効率を達成する。蒸気タービンへの蒸気流は、主蒸気バイパス制御バルブから主蒸気制御バルブにシフトされる。
【００３４】
図５は、始動バイパス停止バルブの実施形態の断面図を示す。始動バイパス停止バルブは、蒸気タービン、発電機、或いは他の障害に応答して急速及び正の閉鎖をするように適合された本体３１０を含む。制御ヘッド３２０は、バルブ開放を保持するタービン制御システムに油圧制御信号（図示せず）が無い場合に、ディスクを３４５に接して閉鎖させるよう制御ステム３３０を付勢するためのバネ装置（図示せず）を含むことができる。内部ストレーナ３５０は、この実施形態では、異物が停止バルブ又は下流側の構成部品の着座表面を汚損又は損傷するのを防ぐために設けられている。
【００３５】
図６は、始動バイパス制御バルブの一実施形態の断面図を示す。始動バイパス制御バルブ４００は本体４１０を含む。制御ステム４２０が油圧制御装置（図示せず）により、バネ閉鎖（図示せず）に抗して開放するよう上端で動作される。制御ステムディスク４２５は、スタックディスク４４０ないで制御スリーブ４３０を動作させ、ほぼ線形の流量特性に従って本体４１０を通じて蒸気流れを制御する。
【００３６】
本発明の種々の実施形態について説明してきたが、本発明の態様は記載された実施形態の一部のみを含むことができる点を理解されたい。
【符号の説明】
【００３７】
１０  複合サイクル発電システム
１２  ガスタービン
１４  蒸気タービン
１６  発電機
１８  排熱回収ボイラ
２０  凝縮器
２２  過熱低減器
２４  再熱蒸気末端過熱低減器
２８，３０，３２  ＨＲＳＧから凝縮器へのバイパス経路
３３  高圧蒸気ラインから低温再熱蒸気配管バイパス経路
４０  蒸気タービン流入制御バルブ
４１  主蒸気停止バルブ
４２  油圧制御装置
４５  ストレーナ
４５  始動バイパスループ
４７  始動バイパス停止バルブ
４８  始動バイパス制御バルブ
４９  ＭＳＢＶ／ＭＳＣＶ
５０  ５２  二重蒸気配管
５１  ５３  二重蒸気入口
２１０  線形流量特性
２２０  イコールパーセンテージ流量特性
２３０  クイックオープニング特性
３００  始動バイパス停止バルブ
３１０  本体
３２０  制御ヘッド
３３０  制御ステム
３４０  ディスク
３４５  シート
３５０  内部ストレーナ
４００  始動バイパス制御バルブ
４１０  本体
４２０  制御ステム
４２５  制御ステムディスク
４３０  制御スリーブ
４４０  スタックディスク
【図１】
2010156332.tif 000003
【図２】
2010156332.tif 000004
【図３Ａ】
2010156332.tif 000005
【図３Ｂ】
2010156332.tif 000006
【図４】
2010156332.tif 000007
【図５】
2010156332.tif 000008
【図６】
2010156332.tif 000009