(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの中間段階より蒸気を抽出する抽気加減弁を有する抽気タービンにおいて、抽気タービンの負荷遮断時に主蒸気加減弁と抽気加減弁とが全閉された抽気タービンの抽気部と、抽気タービンから排出する蒸気排気部との温度を検出する手段をそれぞれ設け、検出された温度が所定の値となった時に、前記の全閉された抽気加減弁を開け、抽気蒸気圧力を低下させて抽気蒸気の温度を前記抽気部が過熱しない程度に維持するようにしたことを特徴とする抽気タービンの負荷遮断時における過熱防止方法。
【請求項２】
タービンの中間段階より蒸気を抽出する抽気加減弁を有する抽気タービンにおいて、抽気タービンの負荷遮断時に主蒸気加減弁と抽気加減弁とが全閉された抽気タービンの回転数を計測して、測定した回転数が定格回転数になった時に、前記の全閉された抽気加減弁を開け、抽気蒸気圧力を低下させて抽気蒸気の温度を前記抽気部が過熱しない程度に維持するようにしたことを特徴とする抽気タービンの負荷遮断時における過熱防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷遮断時において抽気タービンの高温蒸気の過熱による抽気部、及びタービン排気部の損傷を防止する過熱防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２及び図３は、抽気タービンを説明するものであり、図２は抽気タービンの構造の概念図、図３は抽気タービンの制御方法を示すものである。
図２に示す抽気タービンは１段抽気の構造のものであるが、このような抽気タービンの制御には、抽気量が一定で負荷が変わる場合と、負荷が一定で抽気量が変わる場合とがある。いま、前者の抽気量が一定でタービンの負荷が減ると、回転数が上昇し、図３に示す回転数制御回路１からの開度指令２の電気信号をリニアライザ３にて変換した主蒸気加減弁開度指令４により電動油圧機構にて、図２に示す主蒸気加減弁５を閉じて高圧タービン６への蒸気の流入量を減少させる。そして、それにつれて抽気部７の抽気蒸気圧と抽気蒸気量とが減少しようとするから、直ちに抽気圧力制御回路１ａからの抽気圧制御指令２ａにより、前記した回転数制御回路１からの開度指令２の電気信号を受けて、リニアライザ３ａにて変換した抽気加減弁開度指令４ａを介して電動油圧機構にて抽気加減弁８を閉じて低圧タービン９への流入蒸気量を低減させ、抽気量を一定に保つように調整される。
【０００３】
ところで、抽気タービンが負荷運転中に送電系統や落雷等の不測の事故等で急に無負荷になる負荷遮断時においては、タービンの回転速度の急激な上昇を防止するために、主蒸気加減弁５を閉じると同時に抽気加減弁８をも全閉するように制御される。このため、抽気部７は、抽気蒸気圧が維持されるために、高圧タービン６のタービン翼の高密度の蒸気中での回転による風損により高温になった蒸気に曝されるために損傷する恐れがある。
【０００４】
また、図２の抽気加減弁８以降には、この抽気加減弁８の弁体に孔を開け、冷却蒸気を流入させることにより冷却させるが、前記したように抽気部７の温度が高温になることと、低圧タービン９のタービン翼の回転による風損が大きいことによりタービンの排気部１０も高温に曝されることになる。
【０００５】
上記したような抽気タービンの負荷遮断時においては、高圧タービン６等のタービン翼が風損により過度の過熱となるのを防止するために、主蒸気加減弁５と抽気加減弁８にて閉じ込められた蒸気を復水器１１へ逃がし、摩擦熱を生じないようにするベンチレータ弁が設けられるが、抽気部７の温度上昇は防ぎようがなく、抽気部７を構成するケーシングをクロム、あるいはマンガンの鋳鋼を用いる等の耐熱性の材料で構成する等の材質アップをすることにより対応する必要がある。
また、排気部１０の過熱を防止するためには、復水器１１の復水ポンプの圧力水をノズルから噴霧し、その気化熱により冷却する低圧ケーシングスプレイによる対策が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、負荷遮断時において、前記したような抽気タービンの抽気部のケーシング部の材料を耐熱性のある材料を用いたり、タービンの排気部を水で冷却する方法は、過熱された蒸気による損傷を防止するものであって、負荷遮断時における抽気蒸気が過熱状態になるのを防ぐものではないために、高温蒸気による損傷の危険性が大きいという問題がある。
この発明の課題は、従来の前記したような過熱した高温蒸気に対しての防止策を採用することなく、負荷遮断時においても抽気部の抽気蒸気が過熱することなく、前記抽気部及び排気部が高温に曝されるのを防止する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、この発明は、タービンの中間段階より蒸気を抽出する抽気加減弁を有する抽気タービンにおいて、抽気タービンの負荷遮断時に主蒸気加減弁と抽気加減弁とが全閉された抽気タービンの抽気部と、抽気タービンから蒸気を排出する蒸気排気部との温度を検出する手段をそれぞれ設け、検出された温度が所定の値となった時に、前記の全閉された抽気加減弁を開け、抽気蒸気圧力を低下させて抽気蒸気の温度を前記抽気部が過熱しない程度に維持するようにようにした。
これにより、抽気加減弁までのタービン翼部の風損が小さくなり、抽気蒸気の温度が抽気部を過熱しない程度に維持されるので、抽気部を耐熱構造としたり、排気部を特別に冷却する等の対策を採る必要がない。
【０００８】
また、抽気タービンの負荷遮断時に主蒸気加減弁と抽気加減弁が全閉された抽気タービンの回転数を計測して、検出された回転数が定格回転数になった時に、前記の全閉された抽気加減弁を開け、抽気蒸気圧力を低下させて抽気蒸気の温度を前記抽気部が過熱しない程度に維持するようにすることにより、タービン翼部の風損を低減させて抽気部及び排出部の温度上昇を防止するようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態を説明するための負荷遮断時における基準開度指令２及び抽気圧制御指令２ａの弁開度指令４，４ａの移行状態を示す図である。
実施の形態１
抽気タービンの負荷遮断時に抽気部の抽気蒸気圧を低下させるために、抽気加減弁８を開けるための具体的な操作方法は下記のとおりに行う。
(1) 負荷遮断時に、図２に示す主蒸気加減弁５を全閉し、自動になっている抽    気圧制御を強制的に手動モードに移行させて抽気加減弁８を全閉にする。
(2) 抽気部７及び排気部１０の温度を温度センサーで計測する。
(3) 温度センサーで計測した温度が、抽気部７及び排気部１０の加温による損    傷を防止し得る許容値を超えた時を検出し、この検出信号により、抽気圧    制御指令２ａを自動的に図１の矢印の方向Ｍｉｎ．の方向に移行させる。
(4) 抽気圧制御指令２ａがＭｉｎ．まで到達してから、例えば１０秒後に、抽    気圧制御指令２ａからの移行指令を自動的にセットする。
以上の操作により、図３の抽気圧制御回路１からの抽気圧制御指令２ａに応じて発せられる抽気圧加減弁開度指令４ａにより抽気加減弁８が自動的に開けられ、抽気蒸気圧が下がり蒸気密度が小さくなるために、タービン翼部の風損による抽気蒸気の温度上昇が抑制され抽気部及び排気部が過熱されるのを防止することができる。
【００１０】
実施の形態２
この発明の実施の形態２と、前記の実施の形態１との異なる点は、タービンの回転数を検出して制御するものである。即ち、抽気加減弁８を開けるための操作方法として、
(1) 負荷遮断時に、主蒸気加減弁５を全閉し、自動になっている抽気圧制御を    強制的に手動モードに移行させて抽気加減弁８を全閉にした後に、
(2) 負荷遮断時におけるタービンの回転速度の急激な上昇後の、主蒸気加減弁    ５を閉じることによるに回転数の減少を計測して、
(3) 計測したタービンの回転数と調速装置の速度設定値との偏差が０．５％以    下になったことを検出するようにする。
そして、この検出信号を受けて、実施の形態１と同様に、
(4) 抽気圧制御指令２ａを自動的に図１の矢印の方向Ｍｉｎ．の方向に移行さ    せ、抽気圧制御指令２ａがＭｉｎ．まで到達してから、例えば１０秒後に、抽気圧制    御指令２ａからの移行指令を自動的にセットするようにする。
上記したこの実施の形態２においても、実施の形態１と同様に抽気圧制御指令２ａにより抽気加減弁８を自動的に開けて、抽気部及び排気部が過熱するのを防止することができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、抽気タービンの負荷遮断時に、抽気タービンの抽気部と、抽気タービンから蒸気を排気する排気部との温度を検出する手段をそれぞれ設け、検出された温度が所定の値となった時に、あるいは抽気タービンの回転数を計測して、検出された回転数が定格回転数になった時に、全閉された抽気加減弁を開け、抽気蒸気圧力を低下させるようにした。
これにより、抽気加減弁までのタービン翼部の風損が小さくなり、抽気蒸気の温度が抽気部を過熱しない程度に維持させることができるので、抽気部を構成する材質を耐熱構造としたり、低圧ケーシングスプレイによる排気部を冷却する等の冷却装置を採用することが不要となり、より信頼度の高い抽気タービンとすることができる。
更に、この発明からなる抽気タービンの加熱防止方法を採用することにより、蒸気バランス上、タービンに流入する蒸気が少なくなるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を説明する負荷遮断時における基準開度指令及び抽気圧制御指令の弁開度指令の移行状態を示す図である。
【図２】抽気タービンの構造の概念図である。
【図３】抽気タービンの制御方法を示すものである。
【符号の説明】
２      基準開度指令
２ａ    抽気圧制御指令
４      主蒸気加減弁開度指令
４ａ    抽気加減弁開度指令
５      蒸気加減弁
６      高圧タービン
７      抽気部
８      抽気加減弁
９      低圧タービン
１０    排気部
１１    復水器
【図１】
0003675923.tif 000002
【図２】
0003675923.tif 000003
【図３】
0003675923.tif 000004