(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンシステム（１００）であって、当該蒸気タービンシステム（１００）が、
中圧（ＩＰ）タービン（１０２）及び低圧（ＬＰ）タービン（１０３）に動作可能に結合した高圧（ＨＰ）タービン（１０１）と、
ＨＰタービン、ＩＰタービン及びＬＰタービンのうちの少なくともいずれかにおける作動蒸気流と、
ＨＰタービン及びＩＰタービンのうちの少なくとも１つに近接した圧力パッキンからのリークオフライン（１１１，１１２，１１３，１１６，１２１）であって、該リークオフラインを流れるリークオフ蒸気が前記蒸気タービンシステム内の作動蒸気流と流体連通しているリークオフライン（１１１，１１２，１１３，１１６，１２１）と、
前記ＨＰタービン及びＩＰタービン上の圧力パッキンの少なくとも１つから蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）（１３０）と流体接続した複数の蒸気シールライン（１１４，１１７，１２２）であって、前記蒸気シールヘッダ（１３０）が、前記ＬＰタービン上の真空パッキンと流体接続し、前記ＬＰタービンのシールパッキン（１２３）上で一定の自続シール圧力を維持するように構成されている、蒸気シールライン（１１４，１１７，１２２）と、
シール蒸気流を制限する手段であって、ＨＰタービンシールパッキン（１１０，１１５）と蒸気シールヘッダ（１３０）との間及びＩＰタービンシールパッキン（１２０）と蒸気シールヘッダ（１３０）との間の蒸気シールラインの少なくとも１つに動作可能に接続したシール蒸気流を制限する手段（２０１，２０２，２０３）と、
前記シール蒸気流を制限する手段に動作可能に接続され、且つ前記蒸気シールヘッダ（１３０）への過剰なシール蒸気を遮断するように構成されたコントローラ（１４０）と
を備えていて、
前記シール蒸気流を制限する手段（２０１，２０２，２０３）が、ＨＰ入口側、ＨＰ出口側、ＩＰ入口側、ＩＰ出口側及びＬＰ入口側からの一連の遮断シール蒸気流に応じた前記蒸気シールヘッダ（１３０）に対する圧力に応じて前記コントローラにより作動される、蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項２】
前記作動蒸気流と流体連通しているリークオフラインが、ＨＰ排気蒸気ライン（１４８）及び前記ＨＰタービンシェル段（１２７）にリークオフ蒸気を供給する、請求項１記載の蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項３】
前記作動蒸気流と流体連通しているリークオフラインが、前記ＩＰタービン（１０２）と前記ＬＰタービン（１０３）との間の垂直ジョイント（１２８）及び前記ＬＰタービン（１０３）の蒸気流入管（１２９）にリークオフ蒸気を供給する、請求項１又は請求項２記載の蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項４】
前記ＨＰタービン及び前記ＩＰタービンの少なくとも１つに近接した圧力パッキンからのリークオフラインが、前記ＨＰタービン入口蒸気側の圧力パッキンと、前記ＨＰタービン出口蒸気側の圧力パッキンと、前記ＩＰタービン入口蒸気側の圧力パッキンとを含んでおり、これらの圧力パッキンが蒸気シールヘッダと流体接続している、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項５】
前記シール蒸気流を制限する手段（２０１，２０２，２０３）が、遮断弁（１５１，１５２，１５３）をオリフィス（１４５，１４６，１４７）と平行に含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項６】
前記シール蒸気流を制限する手段（２０１，２０２，２０３）が、絞り弁（１６１，１６２，１６３）を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項７】
前記蒸気シールヘッダ（１３０）が補助蒸気供給源からの蒸気シールフィード弁（１３１）と蒸気シンクへの蒸気シールダンプ弁（１３２）とを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の蒸気タービンシステム（１００）。
【請求項８】
蒸気タービンシステム（１００）を作動させる方法であって、
中圧（ＩＰ）タービン（１０２）及び低圧（ＬＰ）タービン（１０３）に動作可能に結合した高圧（ＨＰ）タービン（１０１）と、前記タービンシステム内の作動蒸気流に前記ＨＰタービン（１０１）の圧力パッキン及び前記ＩＰタービン（１０２）の圧力パッキンのうちの少なくとも１つを結合するリークオフライン（１１１，１１２，１１３，１１６，１２１）とを用意する段階と、
補助蒸気供給源からの蒸気シールフィード弁（１３１）と蒸気シンクへの蒸気シールダンプ弁（１３２）とを含む蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）（１３０）への流体接続を通して、前記ＨＰタービン（１０１）、前記ＩＰタービン（１０２）及び前記ＬＰタービン（１０３）に対して一定の自続シール圧力を維持する段階と、
前記蒸気タービンシステムにおける自己シール状態下で前記ＨＰタービン（１０１）及び前記ＩＰタービン（１０２）の少なくとも１つから前記蒸気シールヘッダ（１３０）へのシール蒸気流を制限する段階と、
ＨＰ入口側、ＨＰ出口側、ＩＰ入口側、ＩＰ出口側及びＬＰ入口側からの一連の遮断シール蒸気流を制御することによって、蒸気タービンシステム（１００）の自己シール状態下で前記ＨＰタービン（１０１）及び前記ＩＰタービン（１０２）の少なくとも１つから前記蒸気シールヘッダ（１３０）への制限された過剰なシール蒸気を蒸気タービンシステムの作動蒸気流に有利に配向する段階と
を含む方法。
【請求項９】
前記シール蒸気流を制限する段階が、オリフィス（１４５，１４６，１４７）、遮断弁（１５１，１５２，１５３）及び絞り弁（１６１，１６２，１６３）のうちの少なくとも１つによって前記蒸気シールヘッダ（１３０）へのシール蒸気流を遮断する段階を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記遮断段階が、コントローラ（１４０）からの信号送信により前記遮断弁（１５１，１５２，１５３）及び前記絞り弁（１６１，１６２，１６３）のうちの少なくとも１つの位置を制御する段階を含む、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体的には蒸気タービン技術に関し、より詳細には、蒸気タービン性能を向上させるためのリークオフ蒸気の供給に関する。関連する方法も提供される。
【背景技術】
【０００２】
蒸気シールシステムは、タービンシャフトとケーシングとの間のクリアランスを通じた蒸気タービンからの蒸気の漏出及び／又は蒸気タービン内への空気の流入を防ぐ。蒸気タービンケーシングは、シャフトに沿った漏洩流を制御するためパッキンを備える。パッキンは通常、最小のクリアランスで回転シャフトに近接して嵌合するよう配置される一連の歯状部を含むラビリンスタイプのものである。この小さなクリアランス及び歯状部構成は、流れに対する抵抗をもたらし、シャフトに沿った漏洩流を最小限にする。
【０００３】
パッキンには、圧力タイプと真空タイプの２つのタイプがある。圧力パッキンは、全負荷にて正の内部蒸気圧力に対してシールし、蒸気の漏出を防ぐ。部分負荷では、タービン全体にわたって真空が存在するときには、パッキンは、タービンへの空気流入をシールする。圧力パッキン配置は、蒸気シール調節弁によって圧力を調節することができる蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）に対するリークオフを有する。圧力パッキンはまた、タービン上の蒸気挿入ポイントに排出する１以上の高圧のリークオフを有することができる。タービン全負荷では、漏洩流は、圧力パッキンから蒸気シールヘッダに流れる。始動時及び部分負荷では、蒸気は、蒸気シールヘッダからパッキンに流れ、これらを外部空気がタービンに流入するのに抗してシールする。
【０００４】
真空パッキンは、タービン負荷に関係なく真空に対して常にシールする。蒸気は、蒸気シールヘッダから真空パッキンに供給されなければならない。圧力パッキン及び真空パッキンの両方において、パッキンの最外部分がグランド排気システム（ＧＥＳ）により真空に維持される。蒸気シールヘッダからの蒸気と、最外パッキンリングを通じて引き込まれる空気との混合気は、熱除去及び主凝縮器への処理のためグランド凝縮器に引き寄せられる。グランド凝縮器は、蒸気を凝縮するためのシェルアンドチューブ熱交換器と、空気を除去しシステム内で真空を保持するためのモータ駆動ブロアとを含むことができる。
【０００５】
蒸気シールフィード弁（ＳＳＦＶ）及び／又は蒸気シールダンプ弁（ＳＳＤＶ）は、ターニングギアから全負荷までタービン運転の全てのモードの間の蒸気シールヘッダ内の圧力を制御する役割を果たす。タービン制御システムは、ＳＳＨ内の圧力を監視し、ヘッダ圧力を所望の圧力範囲内に維持するよう弁を位置決めすることができる。始動時には、蒸気タービン全体が真空状態にある。タービンパッキン全ては、蒸気を蒸気シールヘッダからこれらに送給することが必要である。外部源（通常は補助ボイラー）からの蒸気は、ＳＳＦＶの制御の下でＳＳＨに送給される。ＳＳＤＶはこの作動中に閉鎖されている。
【０００６】
圧力パッキンへの流れは通常、最終的に流れ方向が反転してＳＳＨへの蒸気の送給が開始されるまで、タービン負荷に比例して減少する。真空パッキンへの流れは、負荷に関わりなくほぼ一定である。圧力パッキンからの流れが真空パッキンへの流れに等しい負荷ポイントは、「自己シール」ポイントと呼ばれる。負荷が自己シールポイントを上回って増大すると、ＳＳＤＶは、自己を開放に設定し、ＳＳＦＶを閉鎖した状態で主凝縮器に過剰な蒸気をダンプすることによりＳＳＨ圧力を制御する。外部蒸気源は、ＳＳＦＶを閉鎖することによりこの状態で遮断される。
【０００７】
高圧（ＨＰ）タービン入口側、ＨＰタービン出口側及び中圧（ＩＰ）タービン入口側におけるシャフトパッキンの高圧側に更なるリークオフ経路を設けることができる。関連するリークオフラインは、発電用途で蒸気タービンシステムにおける種々の場所へのリークオフ蒸気の供給のため動作可能に接続することができる。このリークオフ蒸気は、ＩＰ／ＬＰタービン、ＬＰタービン蒸気流入管とＨＰタービンの１つのシェル段、ＩＰタービンとＬＰタービンの間の垂直ジョイントとしてこのような場所に設けることができる。
【０００８】
現在の蒸気シールシステムは、単一のセットポイントの準最適設計のものである。例えば、上述のタービン構成のこれらの設計は、約３０〜４５％の自己シール負荷ポイントを提供することができる。蒸気タービンが「自己シール」する場合、この用語は一般に、圧力パッキンシール蒸気流が真空パッキンを加圧しシールするのに十分である状態を指す。しかしながら、高負荷状態では、蒸気シールヘッダに進む圧力パッキン蒸気流が増大するが、真空パッキン要件はほぼ一定とすることができる。従って、圧力パッキンから生じて蒸気シールシステムに進む追加の蒸気は、どのような仕事も抽出することなくＳＳＤＶを用いて凝縮器にダンプされる可能性がある。
【０００９】
蒸気タービンは、競合市場において効率の改善が極めて重要な比較的熟成した技術である。競合上の観点から、追加コストを最小限にした性能改善が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５３８８４１１号明細書
【発明の概要】
【００１１】
従来は作動中の自己シール状態を超える過剰な蒸気として凝縮器にダンプされていた蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）への漏洩蒸気を低減することにより、蒸気タービン（ＳＴ）サイクルの出力及び効率を向上させるシステム及び方法が提供される。ＨＰ及びＩＰタービンの圧力パッキンからＳＳＨへの高グレード蒸気漏洩のラインは、ラインに制限を付加し、シール蒸気流を制御することによって阻止することができる。リークオフ流は、蒸気膨張ラインの下流側段における増大した出力をもたらし、従って、効率及び出力の利点をもたらす。
【００１２】
本発明の第１の態様は、中圧（ＩＰ）タービン及び低圧（ＬＰ）タービンに動作可能に結合した高圧（ＨＰ）タービンを含む蒸気タービンシステムを用意する。作動蒸気は、ＨＰタービン、ＩＰタービン及びＬＰタービンのうちの少なくとも１つを通って流れる。ＨＰタービン及びＩＰタービンのうちの少なくとも１つに近接した圧力パッキンからのリークオフ経路（「リークオフライン」又は「リークオフ蒸気ライン」ともいう。）が設けられる。リークオフ経路を通って流れるリークオフ蒸気は、蒸気タービンシステム内の作動蒸気流と流体連通している。ＨＰタービン及びＩＰタービンの１つ又は両方の圧力パッキンからの蒸気シールライン（「蒸気シールヘッダライン」ともいう。）は、蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）に流体接続される。ＳＳＨは、ＬＰタービン上の真空パッキンと流体接続し、ＬＰタービンのシールパッキン上で一定の自続シール圧力を維持するように適合される。シール蒸気流を制限する手段が設けられ、ＨＰタービン及びＩＰタービンの圧力パッキンと、ＳＳＨとの間の１以上の蒸気シールラインに動作可能に接続される。
【００１３】
本発明の第２の態様は、低圧（ＬＰ）タービンに動作可能に結合した少なくとも第１の蒸気タービンを含み、蒸気タービンシステムがあるシステム負荷レベルで自己シールになる蒸気タービンシステムを用意する。
【００１４】
第１の蒸気タービン及びＬＰタービン内に作動蒸気流路が存在する。
【００１５】
第１の蒸気タービンに近接した圧力パッキンからのリークオフ経路は、蒸気タービンシステム内の作動蒸気流と連通している。第１の蒸気タービン上の圧力パッキンからの１以上の蒸気シールラインは、蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）に流体接続される。ＳＳＨは、ＬＰタービン上の真空パッキンと流体接続し、ＬＰタービンのシールパッキン上で一定の自続シール圧力を維持するように適合される。シール蒸気流制限手段が、第１の蒸気タービンとＳＳＨとの間の蒸気シールラインの少なくとも１つに動作可能に接続される。蒸気タービンシステムのシール蒸気流状態に応答するコントローラが設けられる。コントローラは、シール蒸気流制限手段を始動させ、漏洩流を作動蒸気流に有利にもたらすようにする。
【００１６】
本発明の別の態様は、出力を向上させるための蒸気タービンシステムの作動方法を提供する。本方法は、中圧（ＩＰ）タービン及び低圧（ＬＰ）タービンに動作可能に結合した高圧（ＨＰ）タービンを用意する段階を含む。リークオフ蒸気ラインは、タービンシステム内の作動蒸気流にＨＰタービン及びＩＰタービンの１以上の圧力パッキンを結合し、これにより大きな出力をもたらす。本方法は、蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）への流体接続を通して、ＨＰタービン、ＩＰタービン及びＬＰタービンに対して一定の自続シール圧力を維持する段階を含み、ここで蒸気シールヘッダは、補助蒸気供給源からの蒸気シールフィード弁と、蒸気シンクへの蒸気シールダンプ弁とを含む。本方法はまた、蒸気タービンシステムにおける自己シール状態下でＨＰタービン及びＩＰタービンの少なくとも１つからＳＳＨへのシール蒸気流を制限する段階を含む。本方法は更に、蒸気タービンシステムの自己シール状態下でＨＰタービン及びＩＰタービンからＳＳＨへの制限された過剰なシール蒸気を蒸気タービンシステムの作動蒸気流に有利に配向する段階を含む。
【００１７】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を詳細に検討することによって完全に理解され認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態による蒸気タービンシステムの概略図。
【図２】過剰シール蒸気を作動蒸気流路内に配向する手段としてのオリフィスを示す図。
【図３】過剰シール蒸気を作動蒸気流路内に配向する手段としてシール蒸気コントローラにより制御される遮断弁を示す図。
【図４】過剰シール蒸気を作動蒸気流路内に配向する手段としてオリフィスと組み合わせてシール蒸気コントローラにより制御される遮断弁を示す図。
【図５】過剰シール蒸気を作動蒸気流路内に配向する手段としてシール蒸気コントローラにより制御される絞り弁を示す図。
【図６】過剰シール蒸気を作動蒸気流路内に有利に配向する方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の図面は縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
【００２０】
本発明は、レイアウト又は最大負荷状態中に蒸気シールヘッダによりダンプされ、作動蒸気流路に分岐されることによって過剰なリークオフが阻止され、従って、タービンシステムの正味出力及び効率が向上するタービンシステムを提供することを含む。凝縮器に対して蒸気シールヘッダによりダンプされているリークオフ蒸気を制限することにより、凝縮器デューティを更に低減することができる。
【００２１】
図１を参照すると、自己シール状態の下での本発明による蒸気タービンシステム１００の実施形態の概略図が例示される。蒸気タービンシステム１００は、ＨＰタービン１０１、ＩＰタービン１０２及びＬＰタービン１０３を含み、これらは共通のシャフト１０４に動作可能に結合して発電機１０５を駆動することができる。しかしながら、本発明は、上述のタービン構成、共通シャフト、又はシャフトの負荷としての発電機に限定されない。
【００２２】
複数のパッキンセグメント１１０は、ＨＰタービン１０１の蒸気入口側１０６上で共通シャフト１０４に沿って延びる。複数のパッキンセグメント１１５は、ＨＰタービン１０１の蒸気出口側１０７上で共通シャフト１０４に沿って延びる。複数のパッキンセグメント１２０は、ＩＰタービン１０２の蒸気入口側１０８上で延びる。複数のパッキンセグメント１２３は、ＬＰタービン１０３の下流側１０９上で共通シャフトに沿って延びる。
【００２３】
１以上のリークオフラインは、タービンの各々からのシャフト出口に最も近接してパッキンセグメント間と流体接続し、タービンシステムにおける有用な仕事のために漏出蒸気を供給することができる。ＨＰタービン１０１の蒸気入口側１０６から、リークオフライン１１１は、リークオフ蒸気を垂直ジョイントヘッダ１２５に供給することができ、リークオフライン１１２は、リークオフ蒸気をＨＰ排気蒸気ライン１４８に供給することができ、リークオフライン１１３は、ＨＰタービンシェル段１２７に供給することができる。ＨＰタービン１０１の蒸気出口側１０７から、リークオフライン１１６は、蒸気を垂直ジョイントヘッダ１２５に供給することができる。ＩＰタービン１０２の蒸気入口側１０８から、リークオフライン１２１は、蒸気を垂直ジョイントヘッダ１２５に供給することができる。垂直ジョイントヘッダ１２５は、ＩＰタービンとＬＰタービンとの間の垂直ジョイント１２８に、及び有用な仕事のためＬＰタービン蒸気流入管１２９に蒸気を供給することができる。ここで、自己シール状態下でのリークオフヘッダは、パッキンリークオフから、タービンシステムにおいてシステム出力を向上させることができる位置に高グレード蒸気を供給することができる。
【００２４】
蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）１３０は、第１のリークオフヘッダ用の接続のためＨＰタービン及びＩＰタービン上の関連する位置から物理的に外寄りにある、パッキンセグメント内の位置に蒸気シールヘッダにより流体接続することができる。蒸気シールヘッダライン１１４は、ＨＰタービン１０１の蒸気入口側１０６に流体接続することができる。蒸気シールヘッダライン１１７は、ＨＰタービン１０１の蒸気出口側１０７に流体接続することができる。蒸気シールヘッダライン１２２は、ＩＰタービン１０２の蒸気入口側１０８に流体接続することができる。ＳＳＨはまた、ＬＰタービン１０３への蒸気シールヘッダライン１２６と流体接続することができる。
【００２５】
蒸気シールヘッダラインは、蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）１３０によって一定圧力に調節することができ、該ＳＳＨは、システムが必要なシール条件を下回ったときに蒸気システムタービンの何れかのシールパッキンに蒸気流を供給する。１つの実施形態において、ＳＳＨ１３０は、約０．１３メガパスカル（ＭＰａ）（約１８．７ｐｓｉａ）の圧力を維持する。タービンシステムコントローラ（図示せず）によれば、ＳＳＨには、補助ボイラー１３３又は他の蒸気発生源から蒸気供給送給弁（ＳＳＦＶ）１３１によって増強蒸気が供給されてヘッダ圧力を維持することができ、或いは、蒸気供給ダンプ弁１３２（ＳＳＤＶ）を介して凝縮器１３４又は他のヒートシンクに蒸気をダンプすることができる。しかしながら、様々なタービン構成及びシールパッキンが異なるシール圧力を必要とする可能性がある。
【００２６】
グランド排気ヘッダは、最外パッキンセグメントにおいてグランド排気システム１３５（ＧＥＳ）に流体接続することができる。蒸気シールヘッダからの蒸気と、最外パッキンリングを通じて引き込まれる空気との混合気は、熱除去及び主凝縮器（図示せず）への処理のためグランド凝縮器（図示せず）に引き寄せられる。グランド排気ライン１３６、１３７、１３８、１３９は、ＨＰタービン１０１の蒸気入口側１０６、ＨＰタービン１０１の蒸気出口側１０７、ＩＰタービン１０２の蒸気入口側１０８及びＩＰタービン１０２の蒸気出口側１０９に流体接続することができる。
【００２７】
より高いタービン負荷で利用可能なパッキンリークオフをより効果的に利用して、他の場合にはＳＳＨ１３０に送られるはずの過剰なリークオフ蒸気によりＳＳＤＶ１３２が凝縮器（図示せず）への漏洩をダンプするようにするために、ＳＳＨライン１１４，１１７及び１２２の１以上に流れ制限手段を設け、ＳＳＨ１３０への過剰な蒸気流を阻止することができる。ＳＳＨライン１１４，１１７及び１２２の流れを制限すると、ＳＳＨヘッダラインパッキンセグメントにおける圧力が上昇し、第１のリークオフライン１１１、第２のリークオフライン１１６及び第３のリークオフライン１２１を通ってシール漏洩蒸気の流れを強制的に増大させ、これによりＩＰ／ＬＰタービンの垂直ジョイント及びＬＰタービン蒸気流入管などの第１の漏洩経路上の下流側負荷への蒸気流を増大させることになる。従って、リークオフ蒸気は、作動蒸気流路において利用され、シャフト上の出力増大をもたらす。本発明を実施するために、既存のタービンシステム上でパッキン構成を変更する必要が無い。
【００２８】
図１に示すシールリークオフ流２０１，２０２，２０３を制限する手段を実施するために幾つかの実施形態を提供することができる。図２は、オリフィス１４５，１４６，１４７を示しており、該オリフィスは、蒸気シールライン１１４，１１７，１２２の１以上に配置されてＳＳＨ１３０への流れを制限し、これにより作動蒸気経路（図１）へのリークオフ流を増大させることができる。図３は、コントローラ１４０からの信号１５４、１５５、１５６により可能になる弁を制御してＳＳＨ１３０への流れを制限するために、遮断弁１５１，１５２，１５３をライン１１４，１１７，１２２の１以上に設けることができることを示している。図４は、遮断弁１５１，１５２，１５３が蒸気シールライン１１４，１１７，１２２の１以上においてオリフィス１４５，１４６，１４７の１以上と平行に設けることができ、この場合、コントローラ１４０は、作動蒸気経路に過剰蒸気を配向するよう遮断弁１５１，１５２，１５３の作動を信号１５４、１５５、１５６で伝えることができる。流れ制限手段の別の変形形態では、絞り弁１６１，１６２，１６３を蒸気シールライン１１４，１１７，１２２の１以上に配置することができ、ここで絞り弁は、制御信号１６４，１６５，１６６に応答してコントローラ１４０の制御下で作動する。
【００２９】
コントローラ１４０は、現在公知又は将来開発される何らかの工業的制御機構を含むことができ、タービンコントローラなどの別個のユニット又は大型制御システムの一部として含めることができる。コントローラ１４０は、何らかの必要とされるセンサ（例えば、シールパッキンにおける圧力トランスミッタ、又は蒸気シールヘッダにおける圧力トランスミッタ）に結合されて適切な負荷条件を得ることができ、遮断又は絞り弁を制御するのに必要とされる何らかの所要制御ロジックを含むことができる。ＳＳＨ１３０においてＳＳＦＶ１３１及びＳＳＤＶ１３２の制御用に既存の圧力センサ（図示せず）を利用してもよい。
【００３０】
タービン構成は、ＨＰタービン、ＩＰタービン及びＬＰタービンと共に図示されているが、本発明は、高負荷にて自己シールとなり、他の場合にはシール蒸気をダンプし、ダンプしなければシール蒸気を有利に利用できる蒸気タービンシステムにおいて蒸気タービンの何れかの数及び構成で効果的に利用することができる点は理解されたい。
【００３１】
図６は、作動蒸気流へのシール蒸気供給を向上させる蒸気タービンシステムの作動方法のフローチャートを示す。本方法のステップ２００は、中圧（ＩＰ）タービン及び低圧（ＬＰ）タービンに動作可能に結合した高圧（ＨＰ）タービンを用意する段階を含む。ステップ２１０は、タービンシステム内の作動蒸気流に少なくともＨＰタービンの圧力パッキン及びＩＰタービンの圧力パッキンを結合するリークオフラインを用意する段階を含む。
【００３２】
ステップ２２０は、制御された蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）への流体接続を通してＨＰタービン、ＩＰタービン及びＬＰタービンに対して一定の自続シール圧力を維持する段階を含む。ＳＳＨは、補助蒸気供給源からの蒸気シールフィード弁と、蒸気シンクへの蒸気シールダンプ弁とを含むことができる。ステップ２３０は、蒸気タービンシステムにおける自己シール状態下でＨＰタービン及びＩＰタービンの一方又は両方からＳＳＨへのシール蒸気流を制限する段階を含む。ステップ２４０は、蒸気タービンシステムにおける自己シール状態下でＨＰタービン及びＩＰタービンの一方又は両方からＳＳＨへの制限された過剰なシール蒸気を蒸気タービンシステムの作動蒸気流に有利に配向する。
【００３３】
本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は物的事項を本発明の教示に適合するように多くの修正を行うことができる。本実施形態は、本開示の原理及び実施可能な用途を最も良く説明するように、並びに意図した特定の用途に適するような様々な修正を含む様々な実施形態の開示を当業者が理解するのを可能にするように選択し説明したものである。
【符号の説明】
【００３４】
１００  蒸気タービンシステム
１０１  高圧（ＨＰ）タービン
１０２  中圧（ＩＰ）タービン
１０３  低圧（ＬＰ）タービン
１１１，１１２，１１３，１１６，１２１ リークオフライン
１１４，１１７，１２２，１２６ 蒸気シールライン
１３０  蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）
１３１ 蒸気シールフィード弁（ＳＳＦＶ）
１３２ 蒸気シールダンプ弁（ＳＳＤＶ）
１４５，１４６，１４７ オリフィス
１５１，１５２，１５３ 遮断弁
１６１，１６２，１６３ 絞り弁
【図１】
0005840409.tif 000002
【図２】
0005840409.tif 000003
【図３】
0005840409.tif 000004
【図４】
0005840409.tif 000005
【図５】
0005840409.tif 000006
【図６】
0005840409.tif 000007