(57)【要約】  主塞止弁から制御油を排出する際に十分に流量を確保することができる蒸気タービンのトリップシステムを提供する。そのため、制御油の供給を遮断する危急遮断装置（１０）と、制御油の排出を行う排出装置（４５）とを備え、危急遮断装置（１０）は、ピストン（１２Ａ）を通常時の位置から危急時の位置に移動させる室（２２ａ）と、通常時に制御油をＥＣＶ（３２）に供給する室（２２ｂ）と、危急時にＥＣＶ（３２）の制御油を排出する室（２２ｃ）と、危急時にＴＴＶ（３１）の制御油を排出する室（２２ｄ）とを有し、制御油が供給される配管は、室（２２ｂ）に接続される配管（Ｌ１）と、オリフィス（３３）を介して、排出装置（４５）と室（２２ａ）と室（２２ｄ）とＴＴＶ（３１）とに並列に接続される配管（Ｌ２）とを有する。
2017104036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの主塞止弁及び加減弁を危急時に閉じる蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記主塞止弁及び前記加減弁に対する制御油の供給を遮断して、前記主塞止弁及び前記加減弁を閉じる危急遮断装置と、
並列に接続された複数の電磁弁を有し、前記電磁弁を開けて、前記制御油の排出を行う排出装置とを備え、
前記危急遮断装置は、シリンダと、前記シリンダ内を摺動するピストンと、前記ピストンに付勢力を付与するバネと、前記ピストンに設けられた複数のピストン弁と、前記複数のピストン弁により形成された複数の室とを有し、
前記複数の室は、前記制御油の排出により前記ピストンを通常時の位置から危急時の位置に移動させる移動用室と、通常時に前記制御油を前記加減弁に供給する供給用室と、危急時に前記加減弁の前記制御油を排出する加減弁排出用室と、危急時に前記主塞止弁の前記制御油を排出する主塞止弁排出用室とからなり、
前記制御油が供給される配管は、前記供給用室に接続される第１配管と、オリフィスを介して、前記排出装置と前記移動用室と前記主塞止弁排出用室と前記主塞止弁とに並列に接続される第２配管とを有する
ことを特徴とする蒸気タービンのトリップシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記移動用室は、前記制御油を給排する給排用ポートを有し、危急時に、前記給排用ポートから前記制御油を排出し、前記バネの付勢力により、前記ピストンを通常時の位置から危急時の位置に移動させる室であり、
前記供給用室は、前記制御油を供給する加減弁供給用ポートを有し、前記ピストンが通常時の位置のときに、前記加減弁と接続する加減弁用ポートと連通して、前記制御油を前記加減弁に供給する室であり、
前記加減弁排出用室は、前記制御油を排出する加減弁排出用ポートを有し、前記ピストンが危急時の位置のときに、前記加減弁用ポートと連通して、前記加減弁の前記制御油を排出する室であり、
前記主塞止弁排出用室は、前記主塞止弁と接続する主塞止弁用ポートを有し、前記ピストンが危急時の位置のときに、前記制御油を排出する主塞止弁排出用ポートと連通して、前記主塞止弁の前記制御油を排出する室であり、
前記第１配管は、前記加減弁供給用ポートに接続され、
前記第２配管は、前記排出装置及び前記主塞止弁と共に前記給排用ポートと前記主塞止弁用ポートに並列に接続される
ことを特徴とする蒸気タービンのトリップシステム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記排出装置は、３つの前記電磁弁が並列に接続されると共に、危急時に、３つのうちの２つの前記電磁弁が開くように制御されるものである
ことを特徴とする蒸気タービンのトリップシステム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
一方が前記第２配管に接続された開閉弁と、一方が前記開閉弁の他方に接続され、他方が排出側となるハンドトリップと、前記開閉弁と前記ハンドトリップとの間に接続された圧力計とを有し、前記ハンドトリップを開とするとき、前記第２配管の前記制御油を排出するハンドトリップテスト装置を備える
ことを特徴とする蒸気タービンのトリップシステム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
通常時に前記移動用室と連通するストロークテスト用ポートを有すると共に、
一方が前記給排用ポートに接続され、他方が前記第２配管に接続される第１二方弁と、一方が前記ストロークテスト用ポートに接続され、他方が排出側となる第２二方弁とを有し、通常時に、前記第１二方弁を閉じ、前記第２二方弁を開け、前記移動用室の前記制御油を排出して、前記ピストンのストロークテストを行うストロークテスト装置を備える
ことを特徴とする蒸気タービンのトリップシステム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記複数のピストン弁の摺動面に、螺旋状のスパイラル溝、又は、前記ピストンの軸方向に沿う直線溝を形成した
ことを特徴とする蒸気タービンのトリップシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンのトリップシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンの安全な運転に支障をきたす異常（過速度、軸振動過大など）が発生した危急時に、主塞止弁（Trip and Throttle Valve；以降、ＴＴＶと呼ぶ。）を直ちに閉めて、蒸気タービンを緊急停止させるために、危急遮断装置を設置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１９５３０号公報
【特許文献２】実開平５−６４４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６及び図７に従来のトリップシステムを示す。なお、図６は、通常時（蒸気タービンの運転中）の状態を示しており、図７は、トリップ時の状態を示している。従来のトリップシステムは、危急遮断装置７０を用いて、蒸気タービン（図示省略）のＴＴＶ９１や抽気加減弁（Extraction Control Valve；以降、ＥＣＶと呼ぶ。）９２の制御油の給排を行っている。なお、この危急遮断装置７０は、調整弁９３（Governor Valve；以降、ＧＶと呼ぶ。）９３の制御油の給排も行っている。【０００５】
危急遮断装置７０は、シリンダ７１の内部に互いに平行に配置されたトリップピストン７２とトリップ案内弁７７とを有している。トリップピストン７２のロッド７３ａの一方の端部側（図中左側）の端部ロッド７３ｂは、シリンダ７１を貫通して外部に露出しており、この端部ロッド７３ｂの端部にトリップボタン７３ｃが設けられている。ロッド７３ａの他方の端部側（図中右側）にはピストン弁７４が設けられ、端部ロッド７３ｄは、このピストン弁７４から延設されて、シリンダ７１を貫通して外部に露出しており、端部ロッド７３ｄの端部がカム７６のレバー部７６ａに当接している。また、ロッド７３ａには、カム７６側の方向に付勢力を付与するバネ７５が設けられている。【０００６】
トリップ案内弁７７のロッド７８ａの一方の端部側（図中左側）の端部ロッド７８ｂも、シリンダ７１を貫通して外部に露出しており、この端部ロッド７８ｂの端部にリセットボタン７８ｃが設けられている。ロッド７８ａには、複数のピストン弁７９〜８１が互いに所定の間隔を空けて設けられている。ロッド７８ａの他方の端部側（図中右側）の端部ロッド７８ｄも、ピストン弁８１から延設されて、シリンダ７１を貫通して外部に露出しており、端部ロッド７８ｄの端部がカム７６の掛金部７６ｂに当接している。また、端部ロッド７８ｂには、カム７６側の方向に付勢力を付与するバネ８２が設けられている。【０００７】
トリップピストン７２側のシリンダ７１には、ポート８３が設けられており、ピストン弁７４が室８４を形成している。また、トリップ案内弁７７側のシリンダ７１には、ポート８５ａ〜８５ｆが設けられており、ピストン弁７９が室８６ａを形成し、ピストン弁７９とピストン弁８０が室８６ｂを形成し、ピストン弁８０とピストン弁８１が室８６ｃを形成し、ピストン弁８１が室８６ｄを形成している。【０００８】
トリップピストン７２側では、ポート８３を介して、室８４の制御油の給排を行っている。また、トリップ案内弁７７側では、ポート８５ａを介して、室８６ａの内部の空気又は制御油の排出を行っており、ポート８５ｂを介して、室８６ａ又は室８６ｂの空気又は制御油の排出を行っており、ポート８５ｃを介して、室８６ｂの制御油の給排（ＧＶ９３の制御油の給排）を行っており、ポート８５ｄを介して、室８６ｂ又は室８６ｃの制御油の供給を行っており、ポート８５ｅを介して、室８６ｃの制御油の給排（ＴＴＶ９１、ＥＣＶ９２の制御油の給排）を行っており、ポート８５ｆを介して、室８６ｃ又は室８６ｄの空気又は制御油の排出を行っている。【０００９】
制御油の供給源から制御油を供給する配管は、ポート８５ｄに接続されており、また、オリフィス９４を介して、ポート８３へ接続されている。ＧＶ９３の制御油を給排する配管は、ポート８５ｃに接続されており、ＴＴＶ９１及びＥＣＶ９２の制御油を給排する配管は、ポート８５ｅに接続されている。【００１０】
また、ポート８３は、排出装置９５に接続されている。この排出装置９５は、同じ構成の２つの排油ラインを並列に接続したものであり（二重化）、各排油ラインは、弁９６と、弁９６と並列に接続された弁９７及びオリフィス９８と、弁９６、弁９７及びオリフィス９８の下流側に接続された電磁弁９９を有している。【００１１】
上述した従来のトリップシステムにおいて、通常時は、電磁弁９９が閉じているので、図６に示すように、制御油は、オリフィス９４を介して、ポート８３へ供給されており、また、ポート８５ｄに供給されている。なお、図６において、実線矢印は、油圧がかかっている配管を示しており、また、点線矢印は、油圧がかかっていない配管を示している。【００１２】
従って、通常時には、オリフィス９４を介して、室８４に油圧がかかっているので、室８４の油圧がバネ７５の付勢力に対抗しており、トリップピストン７２はカム７６側の方向には移動できない状態である。そのため、カム７６の掛金部７６ｂにより、トリップ案内弁７７もカム７６側の方向には移動できない状態である。【００１３】
このような通常時において、ポート８５ｄに供給された制御油は、室８６ｃ、ポート８５ｅを経由して、ＴＴＶ９１、ＥＣＶ９２へ供給されることになる。また、ＧＶ９３の制御油は、ポート８５ｃ、室８６ｂ、ポート８５ｂを経由して、排出されることになる。【００１４】
一方、トリップ時は、電磁弁９９が開くので、図７に示すように、制御油は、ポート８３へは供給されず（室８４に油圧がかからず）、ポート８５ｄにのみ供給される。なお、図７においても、実線矢印は、油圧がかかっている配管を示しており、また、点線矢印は、油圧がかかっていない配管を示している。【００１５】
トリップ時は、電磁弁９９が開いており、室８４に油圧がかかっていないので、バネ７５の付勢力により、トリップピストン７２はカム７６側の方向に移動する。すると、端部ロッド７３ｄの端部がレバー部７６ａを押し、カム７６が回転し、端部ロッド７８ｄの端部が掛金部７６ｂから外れる。その結果、バネ８２の付勢力により、トリップ案内弁７７はカム７６側の方向に移動することになる。【００１６】
なお、電磁弁９９が開かない場合、トリップボタン７３ｃを押すことにより、端部ロッド７３ｄの端部でレバー部７６ａを押して、カム７６を回転させ、端部ロッド７８ｄの端部を掛金部７６ｂから外すことができ、その結果、トリップ案内弁７７をカム７６側の方向に移動させることができる。【００１７】
このようなトリップ時において、ポート８５ｄに供給された制御油は、室８６ｂ、ポート８５ｃを経由して、ＧＶ９３へ供給されることになる。また、ＴＴＶ９１、ＥＣＶ９２の制御油は、ポート８５ｅ、室８６ｃ、ポート８５ｆを経由して、排出されることになる。【００１８】
以上説明した従来のトリップシステムにおいては、ＴＴＶ９１、ＥＣＶ９２の制御油の給排の配管ラインが１つであり、その制御油の排出の際には、１つのポート８５ｆを用いて行っているため、排出の際に、十分な流量を流せず、ＴＴＶ９１、ＥＣＶ９２のトリップ時間が長くなると言う問題がある。なお、従来のトリップシステムにおいては、ＴＴＶ９１と制御油排出用の電磁弁９９との間に危急遮断装置７０が配置されているが、このような配置は安全仕様上好ましくない。【００１９】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、主塞止弁から制御油を排出する際に十分に流量を確保することができる蒸気タービンのトリップシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決する第１の発明に係る蒸気タービンのトリップシステムは、
蒸気タービンの主塞止弁及び加減弁を危急時に閉じる蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記主塞止弁及び前記加減弁に対する制御油の供給を遮断して、前記主塞止弁及び前記加減弁を閉じる危急遮断装置と、
並列に接続された複数の電磁弁を有し、前記電磁弁を開けて、前記制御油の排出を行う排出装置とを備え、
前記危急遮断装置は、シリンダと、前記シリンダ内を摺動するピストンと、前記ピストンに付勢力を付与するバネと、前記ピストンに設けられた複数のピストン弁と、前記複数のピストン弁により形成された複数の室とを有し、
前記複数の室は、前記制御油の排出により前記ピストンを通常時の位置から危急時の位置に移動させる移動用室と、通常時に前記制御油を前記加減弁に供給する供給用室と、危急時に前記加減弁の前記制御油を排出する加減弁排出用室と、危急時に前記主塞止弁の前記制御油を排出する主塞止弁排出用室とからなり、
前記制御油が供給される配管は、前記供給用室に接続される第１配管と、オリフィスを介して、前記排出装置と前記移動用室と前記主塞止弁排出用室と前記主塞止弁とに並列に接続される第２配管とを有する
ことを特徴とする。【００２１】
上記課題を解決する第２の発明に係る蒸気タービンのトリップシステムは、
上記第１の発明に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記移動用室は、前記制御油を給排する給排用ポートを有し、危急時に、前記給排用ポートから前記制御油を排出し、前記バネの付勢力により、前記ピストンを通常時の位置から危急時の位置に移動させる室であり、
前記供給用室は、前記制御油を供給する加減弁供給用ポートを有し、前記ピストンが通常時の位置のときに、前記加減弁と接続する加減弁用ポートと連通して、前記制御油を前記加減弁に供給する室であり、
前記加減弁排出用室は、前記制御油を排出する加減弁排出用ポートを有し、前記ピストンが危急時の位置のときに、前記加減弁用ポートと連通して、前記加減弁の前記制御油を排出する室であり、
前記主塞止弁排出用室は、前記主塞止弁と接続する主塞止弁用ポートを有し、前記ピストンが危急時の位置のときに、前記制御油を排出する主塞止弁排出用ポートと連通して、前記主塞止弁の前記制御油を排出する室であり、
前記第１配管は、前記加減弁供給用ポートに接続され、
前記第２配管は、前記排出装置及び前記主塞止弁と共に前記給排用ポートと前記主塞止弁用ポートに並列に接続される
ことを特徴とする。【００２２】
上記課題を解決する第３の発明に係る蒸気タービンのトリップシステムは、
上記第１又は第２の発明に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記排出装置は、３つの前記電磁弁が並列に接続されると共に、危急時に、３つのうちの２つの前記電磁弁が開くように制御されるものである
ことを特徴とする。【００２３】
上記課題を解決する第４の発明に係る蒸気タービンのトリップシステムは、
上記第１〜第３のいずれか１つの発明に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
一方が前記第２配管に接続された開閉弁と、一方が前記開閉弁の他方に接続され、他方が排出側となるハンドトリップと、前記開閉弁と前記ハンドトリップとの間に接続された圧力計とを有し、前記ハンドトリップを開とするとき、前記第２配管の前記制御油を排出するハンドトリップテスト装置を備える
ことを特徴とする。【００２４】
上記課題を解決する第５の発明に係る蒸気タービンのトリップシステムは、
上記第１〜第４のいずれか１つの発明に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
通常時に前記移動用室と連通するストロークテスト用ポートを有すると共に、
一方が前記給排用ポートに接続され、他方が前記第２配管に接続される第１二方弁と、一方が前記ストロークテスト用ポートに接続され、他方が排出側となる第２二方弁とを有し、通常時に、前記第１二方弁を閉じ、前記第２二方弁を開け、前記移動用室の前記制御油を排出して、前記ピストンのストロークテストを行うストロークテスト装置を備える
ことを特徴とする。【００２５】
上記課題を解決する第６の発明に係る蒸気タービンのトリップシステムは、
上記第１〜第５のいずれか１つの発明に記載の蒸気タービンのトリップシステムにおいて、
前記複数のピストン弁の摺動面に、螺旋状のスパイラル溝、又は、前記ピストンの軸方向に沿う直線溝を形成した
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、主塞止弁から制御油を排出する際に十分に流量を確保することができ、トリップ時間を短くすることができる。また、主塞止弁や加減弁のトリップ動作の信頼性を向上させることができる。また、電気式のトリップ動作と機械式のトリップ動作を独立して動作可能になる。また、従来と比較して、危急遮断装置の構成が簡略になり、小型化するので、メンテナンス性、アクセス性を向上させることができる。また、蒸気タービンの運転中に危急遮断装置の健全性を確認することも可能になる。また、安全仕様に準拠した配置となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る蒸気タービンのトリップシステムの実施形態の一例を示す概略図であって、通常時の状態を示す図である。
【図２】図１に示した蒸気タービンのトリップシステムのトリップ時の状態を示す概略図である。
【図３】図１に示した危急遮断装置のトリップ案内弁の他の一例を示す側面図である。
【図４】図１に示した危急遮断装置のトリップ案内弁の更なる他の一例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】図１に示した危急遮断装置の他の一例を示す側面図である。
【図６】従来の蒸気タービンのトリップシステムを示す概略図であって、通常時の状態を示す図である。
【図７】図６に示した蒸気タービンのトリップシステムのトリップ時の状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１〜図５を参照して、本発明に係る蒸気タービンのトリップシステムの実施形態を説明する。
【００２９】
［実施例１］
本実施例のトリップシステムを図１及び図２に示す。なお、図１は、通常時（蒸気タービンの運転中）の状態を示しており、図１は、トリップ時の状態を示している。
【００３０】
本実施例のトリップシステムは、危急遮断装置１０を用いて、蒸気タービン（図示省略）のＴＴＶ３１やＥＣＶ３２（加減弁）の制御油の給排を行うものであり、危急時に、制御油の供給を遮断して、ＴＴＶ３１及びＥＣＶ３２を閉じるものである（トリップ動作）。加減弁としては、ＥＣＶ３２に代えて、中間止め弁（Intercept Stop Valve；以降、ＩＳＶと呼ぶ）でも良い。なお、ＧＶの制御油の給排については、本発明の課題と直接関係がないため、ここでは、危急遮断装置１０として、ＧＶの制御油の給排を行わないタイプを示している。
【００３１】
危急遮断装置１０は、シリンダ１１の内部を摺動する１つのトリップ案内弁１２Ａ（ピストン）を有している。つまり、危急遮断装置１０は、上述した従来の危急遮断装置７０ように、２つのピストン（トリップピストン７２とトリップ案内弁７７）を用いるものではない。従来の危急遮断装置７０は、２つのピストンを用いるので、いずれか一方のピストンが固着すると、動作不良となるおそれがあった。しかしながら、本実施例では、１つのピストンを用いており、動作不良の原因箇所を減らしている。なお、後述の図３及び図４で説明するように、各々のピストン弁１４〜１７の摺動面にスパイラル溝１９ａや直線溝１９ｂを形成することにより、固着による動作不良を更に防止することができる。
【００３２】
トリップ案内弁１２Ａのロッド１３には、一方の端部側（図中左側）から他方の端部側（図中右側）の順に、複数のピストン弁１４〜１７が互いに所定の間隔を空けて設けられている。ロッド１３の他方の端部側の端部ロッド１３ａは、ピストン弁１７側から延設されて、シリンダ１１を貫通して外部に露出しており、この端部ロッド１３ａの端部には針２３が設けられている。この針２３は、シリンダ１１に設けられたスケール２４を参照することにより、トリップ案内弁１２Ａの位置がわかるようになっている。また、端部ロッド１３ａには、一方の端部側の方向に付勢力を付与するバネ１８が設けられている。
【００３３】
シリンダ１１には、ポート２１ａ〜２１ｈが設けられており、ピストン弁１４が室２２ａ（移動用室）を形成し、ピストン弁１４とピストン弁１５が室２２ｂ（供給用室）を形成し、ピストン弁１５とピストン弁１６が室２２ｃ（加減弁排出用室）を形成し、ピストン弁１６とピストン弁１７が室２２ｄ（主塞止弁排出用室）を形成し、ピストン弁１７が室２２ｅを形成している。
【００３４】
ここで、室２２ａは、制御油を給排するポート２１ｃ（給排用ポート）を有し、危急時に、ポート２１ｃから制御油を排出し、バネ１８の付勢力により、トリップ案内弁１２Ａを通常時の位置（図１参照）から危急時の位置（図２参照）に移動させる室である。なお、室２２ａは、トリップ案内弁１２Ａが通常時の位置のときに（図１参照）、ポート２１ｄ（ストロークテスト用ポート）と連通している。
【００３５】
また、室２２ｂは、制御油を供給するポート２１ａ（加減弁供給用ポート）を有し、トリップ案内弁１２Ａが通常時の位置のときに（図１参照）、ＥＣＶ３２と接続するポート２１ｅ（加減弁用ポート）と連通して、制御油をＥＣＶ３２に供給する室である。
【００３６】
また、室２２ｃは、制御油を排出するポート２１ｆ（加減弁排出用ポート）を有し、トリップ案内弁１２Ａが危急時の位置のときに（図２参照）、ポート２１ｅと連通して、ＥＣＶ３２の制御油を排出する室である。
【００３７】
また、室２２ｄは、ＴＴＶ３１と接続するポート２１ｂ（主塞止弁用ポート）を有し、トリップ案内弁１２Ａが危急時の位置のときに（図２参照）、ポート２１ｇ（主塞止弁排出用ポート）と連通して、ＴＴＶ３１の制御油を排出する室である。
【００３８】
なお、室２２ｅは、常に、ポート２１ｈと連通しており、内部の空気又は制御油の排出などを行っている。
【００３９】
上述した構成としているので、ポート２１ｂと連通する室２２ｄの制御油は、常に、ＴＴＶ３１の制御油と同じ状態となる。具体的には、室２２ｄに制御油の油圧がかかった状態であれば、ＴＴＶ３１も制御油の油圧がかかった状態となり、逆に、室２２ｄに制御油の油圧がかからない状態であれば、ＴＴＶ３１も制御油の油圧がかからない状態となる。
【００４０】
また、制御油の供給源から制御油を供給する配管は、配管Ｌ１（第１配管）が危急遮断装置１０のポート２１ａに接続されており、また、オリフィス３３を介した配管Ｌ２（第２配管）が、ＴＴＶ３１や危急遮断装置１０のポート２１ｂに接続されており、更に、ストロークテスト装置３４、ハンドトリップテスト装置３９及び排出装置４５へ接続されている。つまり、ＴＴＶ３１、危急遮断装置１０のポート２１ｂ、ストロークテスト装置３４、ハンドトリップテスト装置３９及び排出装置４５が配管Ｌ２に並列に接続されている。また、ＥＣＶ３２の制御油を給排する配管Ｌ３は、ポート２１ｅに接続されている。
【００４１】
ストロークテスト装置３４は、一方がポート２１ｃに接続され、他方が配管Ｌ２に接続される二方弁３５（第１二方弁）と、一方がポート２１ｄに接続され、他方が排出側となる二方弁３６（第２二方弁）とを有し、１つのレバー３７で両方の開閉を同時に変更可能となっている。例えば、二方弁３５が開のときに二方弁３６は閉と、二方弁３５が閉のときに二方弁３６は開となる。また、二方弁３５と並列にオリフィス３８が接続されている。
【００４２】
通常時（蒸気タービンの運転中）において、レバー３７を操作して、二方弁３５を閉とすると共に二方弁３６を開とすると、室２２ａの制御油の一部がポート２１ｄ、二方弁３６を通って排出される。すると、バネ１８の付勢力により、トリップ案内弁１２Ａが図中左側に移動し、その移動は、ピストン弁１４がポート２１ｄを塞ぐ位置で停止する。このとき、針２３及びスケール２４を確認することにより、トリップ案内弁１２Ａのストローク動作を確認することができる。つまり、蒸気タービンの運転中に危急遮断装置１０の健全性を確認することが可能になる。
【００４３】
ハンドトリップテスト装置３９は、一方が配管Ｌ２に接続された開閉弁４０と、開閉弁４０と並列に接続された開閉弁４１及びオリフィス４２と、一方が開閉弁４０の他方側及びオリフィス４２に接続され、他方が排出側となるハンドトリップ４４と、開閉弁４０の他方側及びオリフィス４２とハンドトリップ４４との間に接続された圧力計４３とを有している。このハンドトリップ４４は、開閉弁４０及び開閉弁４１を共に閉じていれば、蒸気タービンの運転中であっても、圧力計４３の変化を確認することにより、その動作確認を行うことができる。つまり、蒸気タービンの運転中にハンドトリップ４４の健全性を確認することが可能になる。
【００４４】
排出装置４５は、図６で示した排出装置９５のような構成でもよいが、本実施例では、電磁弁を有する同じ構成の排油ラインが３つ並列に接続されている（三重化）。つまり、３つの電磁弁が並列に接続されている。排出時（例えば、危急時）には、電気信号により、３つのうちの２つの電磁弁が開くように制御されて（2 out of 3電磁弁）、配管Ｌ２の制御油を排出することになる。
【００４５】
上述した本実施例のトリップシステムにおいて、通常時は、ハンドトリップ４４が閉じており、排出装置４５も閉じており、ストロークテスト装置３４の二方弁３５は開き、二方弁３５は閉じているので、図１に示すように、制御油は、オリフィス３３を介して、ＴＴＶ３１，ポート２１ｂ及びポート２１ｃへ供給されており、また、ポート２１ａには直接供給されている。なお、図１においても、実線矢印は、油圧がかかっている配管を示しており、また、点線矢印は、油圧がかかっていない配管を示している。
【００４６】
従って、通常時には、オリフィス３３、二方弁３５を介して、室２２ａに油圧がかかっているので、室２２ａの油圧がバネ１８の付勢力に対抗して、トリップ案内弁１２Ａは図中右側の方向に押された状態である（図１参照）。このような通常時において、ＴＴＶ３１へは制御油の油圧がかかった状態であり、また、ポート２１ａに供給された制御油は、室２２ｂ、ポート２１ｅを経由して、ＥＣＶ３２へ供給されることになる。
【００４７】
一方、トリップ時は、排出装置４５が開くので、図２に示すように、制御油は、ＴＴＶ３１、ポート２１ｂ及びポート２１ｃへは供給されず（室２２ａに油圧がかからず）、ポート２１ａにのみ直接供給される。なお、図２においても、実線矢印は、油圧がかかっている配管を示しており、また、点線矢印は、油圧がかかっていない配管を示している。
【００４８】
トリップ時は、排出装置４５が開いており、室２２ａに油圧がかかっていないので、バネ１８の付勢力により、トリップ案内弁１２Ａが図中左側に移動する（図２参照）。なお、排出装置４５が開かない場合には、ハンドトリップ４４を押すことにより、ハンドトリップテスト装置３９を介して、室２２ａの制御油を排出して、室２２ａに油圧がかかっていない状態とすることができる。
【００４９】
このようなトリップ時において、ＴＴＶ３１の制御油は、排出装置４５（又は、ハンドトリップテスト装置３９）を介して排出され、加えて、ポート２１ｂ、室２２ｄ、ポート２１ｇを経由して排出されることになる。また、ＥＣＶ３２の制御油は、ポート２１ｅ、室２２ｃ、ポート２１ｆを経由して、排出されることになり、ＴＴＶ３１とは別の配管ラインで排出されている。
【００５０】
このように、本実施例のトリップシステムにおいては、ＴＴＶ３１とＥＣＶ３２の制御油の給排の配管ラインが各々独立しており、しかも、ＴＴＶ３１の制御油の排出の配管ラインが２系統あり、これにより、ＴＴＶ３１から制御油を排出する際に十分に流量を確保することができ、ＴＴＶ３１、ＥＣＶ３２のトリップ時間を短くすることができ、例えば、１秒未満での蒸気の遮断を可能とする。また、本実施例のトリップシステムにおいては、ＴＴＶ３１と排出装置４５の電磁弁との間には危急遮断装置１０が配置されていないので、安全仕様上望ましい配置になっている。
【００５１】
ここで、図６及び図７に示した従来のトリップシステムと図１及び図２に示した本実施例のトリップシステムとの比較をまとめると以下の表１の通りとなる。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
信頼性（機械式）については、つまり、危急遮断装置の信頼性については、上述したように、従来の危急遮断装置７０が２つのピストンを用いていたのに対し、本実施例の危急遮断装置１０は１つのピストンを用いているので、動作不良の原因箇所を減らしており、その動作の信頼性が向上している。
【００５４】
信頼性（電気式）については、つまり、電気信号により電磁弁が駆動する排出装置の信頼性については、上述したように、従来のトリップシステムが排油ラインを二重化した排出装置９５を用いていたのに対し、本実施例のトリップシステムが排油ラインを三重化した排出装置４５を用いて、2 out of 3電磁弁の構成としているので、その動作の信頼性が向上している。
【００５５】
信頼性（トリップ）については、つまり、トリップ動作の信頼性については、表１に示すように、従来のトリップシステムでの信頼性（機械式）及び信頼性（電気式）に対し、本実施例のトリップシステムでの信頼性（機械式）及び信頼性（電気式）が向上しているので、ＴＴＶやＥＣＶのトリップ動作の信頼性も向上している。
【００５６】
迅速性（トリップ）については、つまり、トリップ動作の迅速性については、上述したように、従来のトリップシステムでは、ＴＴＶ９１とＥＣＶ９２の制御油の給排の配管ラインが１つであるのに対し、本実施例のトリップシステムでは、ＴＴＶ３１とＥＣＶ３２の制御油の給排の配管ラインが各々独立しており、しかも、ＴＴＶ３１の制御油の排出の配管ラインが２系統あるので、ＴＴＶ３１から制御油を排出する際に十分に流量を確保することができ、ＴＴＶ３１、ＥＣＶ３２のトリップ時間を短くすることができる。
【００５７】
独立性については、従来のトリップシステムでは、排出装置９５に動作不良があっても、危急遮断装置７０が正常に動作すれば、トリップ動作を行うことができるが、逆に、危急遮断装置７０に動作不良があると、排出装置９５が正常に動作しても、トリップ動作を行うことはできず、トリップ動作に依存性がある。一方、本実施例のトリップシステムでは、電気信号により電磁弁が駆動する排出装置４５に加えて、機械的に駆動するハンドトリップテスト装置３９が設けてあり、配管Ｌ２にハンドトリップテスト装置３９と排出装置４５が並列に接続されているので、ハンドトリップテスト装置３９及び排出装置４５のうち、いずれか一方に動作不良があっても、他方が正常に動作していれば、トリップ動作は可能であり、電気式のトリップ動作と機械式のトリップ動作が独立して動作可能となっている。
【００５８】
保守性については、上述したように、従来の危急遮断装置７０が２つのピストンを用いていたのに対し、本実施例の危急遮断装置１０は１つのピストンを用いているので、装置構成が簡略になり、保守性（メンテナンス性）が良くなっている。
【００５９】
運転中テストについては、従来のトリップシステムには、タービン運転中に危急遮断装置７０の動作テストをすることができなかったが、上述したように、本実施例のトリップシステムには、ストロークテスト装置３４が設けてあり、危急遮断装置１０の動作テスト（ストロークテスト）をすることができる。
【００６０】
仕様準拠については、上述したように、従来のトリップシステムでは、ＴＴＶ９１と制御油排出用の電磁弁９９との間に危急遮断装置７０が配置されているが、本実施例のトリップシステムでは、ＴＴＶ３１と排出装置４５の電磁弁との間には危急遮断装置１０が配置されていないので、安全仕様に準拠する配置になっている。
【００６１】
なお、上記表１には示していないが、上述したように、従来の危急遮断装置７０が２つのピストンを用いていたのに対し、本実施例の危急遮断装置１０は１つのピストンを用いているので、本実施例の危急遮断装置１０は、そのサイズを小さくすることができる。その結果、危急遮断装置１０の配置の自由度が向上し、通常運転時やメンテナンス時のアクセス性を向上させることもできる。
【００６２】
［変形例］
上述した危急遮断装置１０において、そのトリップ案内弁１２Ａに代えて、図３に示すトリップ案内弁１２Ｂや図４に示すトリップ案内弁１２Ｃを用いても良い。
【００６３】
危急遮断装置１０で使用する制御油は、その滞留や劣化によりスラッジが発生し、そのスラッジがピストン弁１４〜１７の摺動面に詰まり、固着して、動作不良を起こすおそれがある。
【００６４】
そこで、図３に示すトリップ案内弁１２Ｂにおいては、各ピストン弁１４〜１７の摺動面に螺旋状のスパイラル溝１９ａを形成している。このスパイラル溝１９ａにより、少量の制御油を意図的にリークさせ、これにより、滞留や劣化によるスラッジの発生を防止するようにしている。スパイラル溝１９ａは、溝深さがＲ＝１．０ｍｍ程度であれば、危急遮断装置１０の前後での圧力低下も１％以下に抑えることができる。つまり、スパイラル溝１９ａの溝深さは、Ｒ＝１．０ｍｍ以下であれば良い。
【００６５】
また、図４に示すトリップ案内弁１２Ｃにおいては、各ピストン弁１４〜１７の摺動面に、ロッド１３の軸方向に沿う直線状の直線溝１９ｂを複数形成している。ここでは、一例として、各ピストン弁１４〜１７の摺動面に、９０°間隔で４つの直線溝１９ｂを形成している。図４に示すトリップ案内弁１２Ｃも図３に示すトリップ案内弁１２Ｂと同様の効果を得ることができる。
【００６６】
また、上述した危急遮断装置１０は、抽気加減弁（ＥＣＶ）を有する抽気タービンなどに適用するものであるが、抽気加減弁（ＥＣＶ）が無いストレート型のタービンの場合には、図５に示す危急遮断装置５０を用いれば良い。
【００６７】
危急遮断装置５０も、シリンダ５１の内部を摺動する１つのトリップ案内弁５２（ピストン）を有している。トリップ案内弁５２のロッド５３には、一方の端部側（図中左側）から他方の端部側（図中右側）の順に、複数のピストン弁５４〜５６が互いに所定の間隔を空けて設けられている。ロッド５３の他方の端部側の端部ロッド５３ａは、ピストン弁５６側から延設されて、シリンダ５１を貫通して外部に露出しており、この端部ロッド５３ａの端部には針６３が設けられている。この針６３は、シリンダ５１に設けられたスケール６４を参照することにより、トリップ案内弁５２の位置がわかるようになっている。また、端部ロッド５３ａには、一方の端部側の方向に付勢力を付与するバネ５７が設けられている。
【００６８】
シリンダ５１には、ポート６１ａ〜６１ｅが設けられており、ピストン弁５４が室６２ａを形成し、ピストン弁５４とピストン弁５５が室６２ｂを形成し、ピストン弁５５とピストン弁５６が室６２ｃを形成し、ピストン弁５６が室６２ｄを形成している。
【００６９】
ここで、図１を参照して説明すると、図５のポート６１ａが図１におけるポート２１ｂに該当し、図５のポート６１ｂが図１におけるポート２１ｃに該当し、図５のポート６１ｃが図１におけるポート２１ｄに該当し、図５のポート６１ｄが図１におけるポート２１ｇに該当し、図５のポート６１ｅが図１におけるポート２１ｈに該当する。つまり、図５に示す危急遮断装置５０には、図１に示す危急遮断装置１０のポート２１ａ、２１ｅ、２１ｆに該当するポート、つまり、ＥＣＶのためのポートが設けられていない。
【００７０】
従って、ここでは、室６２ａは、制御油を給排するポート６１ｂ（給排用ポート）を有し、危急時に、ポート６１ｂから制御油を排出し、バネ５７の付勢力により、トリップ案内弁５２を通常時の位置から危急時の位置に移動させる室となっている。なお、室６２ａは、トリップ案内弁５２が通常時の位置のときに、ポート６１ｃ（ストロークテスト用ポート）と連通している。
【００７１】
また、室６２ｃは、ＴＴＶと接続するポート６１ａ（主塞止弁用ポート）を有し、トリップ案内弁５２が危急時の位置のときに、ポート６１ｄ（主塞止弁排出用ポート）と連通して、ＴＴＶの制御油を排出する室となっている。
【００７２】
なお、室６２ｂは、トリップ案内弁５２が通常時の位置のときに、ポート６１ｄと連通しており、また、室６２ｄは、常に、ポート６１ｅと連通しており、内部の空気又は制御油の排出などを行っている。
【００７３】
そして、この危急遮断装置５０の動作は、ＥＣＶに関する部分を除き、図１に示す危急遮断装置１０の動作と同様である。また、図３及び図４で説明したように、各々のピストン弁５４〜５６の摺動面にスパイラル溝１９ａや直線溝１９ｂを形成することにより、固着による動作不良を更に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、圧縮機などを駆動するための蒸気タービンに好適なものである。
【符号の説明】
【００７５】
１０、５０  危急遮断装置
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、５２  トリップ案内弁
１４、１５、１６、１７、５４、５５、５６  ピストン弁
１８、５７  バネ
１９ａ  スパイラル溝
１９ｂ  直線溝
３１  ＴＴＶ
【図１】
2017104036.tif 000004
【図２】
2017104036.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2017104036.tif 000012
2017104036.tif 000013
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