(57)【要約】【課題】    蒸気タービンのコールドスタート時の予加熱により生じる蒸気タービン構成要素内の熱応力の問題を緩和するための手段を提供することである。【解決手段】電磁気コイル（１８）を備えていること、  ＡＣを電磁気コイル（１８）に印加した際に、電磁気コイル（１８）が蒸気タービン構成要素（１０）内で渦電流を形成できるように、蒸気タービン構成要素（１０）に対してコイル（１８）を設けること、そして  渦電流を用いて蒸気タービン構成要素（１０）を加熱するために、電磁気コイル（１８）にＡＣを供給することにより解決される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン構成要素（１０）を予加熱する工程を備えた蒸気タービンをコールドスタートさせるための方法であって、
電磁コイル（１８）を備えていること、
ＡＣを電磁コイル（１８）に印加した際に、電磁コイル（１８）が蒸気タービン構成要素（１０）内で渦電流を形成できるように、蒸気タービン構成要素（１０）に対してコイル（１８）を設けること、そして
渦電流を用いて蒸気タービン構成要素（１０）を加熱するために、電磁コイル（１８）にＡＣを供給することを特徴とする方法。
【請求項２】
蒸気タービン構成要素（１０）が蒸気弁（１０ａ）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
蒸気弁（１０ａ）が蒸気タービン（２０）内へ動力用蒸気が流れるのを制御するために構成されかつ歯位置された蒸気弁であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ＡＣ電源と周波数を変えることにより加熱している蒸気タービン構成要素（１０）を制御している工程を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
ＡＣが蒸気タービン構成要素（１０）の温度の測定に基づいて変えられることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンをコールドスタートさせるための方法に関し、特にコールドスタート方法の予加熱工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
超超臨界圧発電所における作動中の蒸気弁の予加熱は、弁室の熱応力を制限するためには必須である。
【０００３】
典型的コールドスタートの場合、タービンの始動時における弁ハウジング温度と飽和温度の間の差は２８０℃を超えているのが一般的である。この大きな温度差がコールドスタートを規定する。予加熱が無い状態で、コールドスタート時に生蒸気を弁に供給することにより、弁ハウジングの内側表面の凝縮加熱は速くなり、結果として熱応力は高くなる。このような高い熱応力は弁の寿命を著しく短くする。この問題は弁を予加熱することにより解決され、従ってコールドスタート開始時の飽和蒸気温度と金属温度の差は最小になる。
【０００４】
予加熱の方法は、電気ラジエータ／ブランケットあるいは構成要素の外表面に加えられる凝縮物にも関係している。これらの方法は弁の表面にだけ熱を加える長所を有しており、従って予加熱温度勾配は弁全体にわたっている。このような温度勾配により生じる予加熱時の過度の応力を避けるために、予加熱率は制限されるのが一般的である。このために、熱上昇率は蒸気タービンのコールドスタートにおける時間制限要因になるおそれがある。
【０００５】
従って、熱応力の有害な効果を最小にする一方で、できるだけ時間を短くするように蒸気タービンのコールドスタート時に過度の応力に影響を受けやすい弁あるいは構成要素を予加熱する手段を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、蒸気タービンのコールドスタート時の予加熱により生じる蒸気タービン構成要素内の熱応力の問題を緩和するための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、独立請求項の発明を用いて解決される。更に、有利な実施例は従属請求項に割当てられる。
【０００８】
開示内容は、蒸気タービン構成要素内部で作用する渦電流を用いた、蒸気タービン構成要素の加熱の原理に基づいている。内部加熱により、特定のエネルギー入力の場合、内部温度勾配は小さくなり、これによりエネルギー入力を増大させ、かつ臨界熱応力レベル未満に維持することができる。結果として予加熱時間は短くなる。本発明の別の長所は、コイルが蒸気タービン構成要素と直接接触せず、従って蒸気タービン構成要素と同じ程度には加熱されないことである。これにより蒸気タービン構成要素を保護している熱絶縁体の先端にコイルを設けることができる。このことは改善された個々の安全性のための潜在能力を提供するだけでなく、取付けも簡易化する。
【０００９】
課題において、加熱処理は蒸気タービン弁に適用される。その方法は特に複雑な形状、および関連して肉厚の壁に関る弁に適している。これらの要因により、弁は不均一な温度分布に対して特に影響を受け易くなる。弁を内部構造において加熱することにより、複雑な形状の影響の一部は弱められ、従って蒸気タービン構成要素はおそらくさらに均等に予加熱される。従って高い加熱率を達成することができる。この方法はおそらくその形状のために特に熱応力に影響を受けやすい管継ぎ手のような他の複雑な蒸気タービン構成要素に適用されると有利である。
【００１０】
本発明の開示内容の他の課題と長所は、実例により本発明の好適な実施例を説明する添付の図に関連して理解される以下の記載から明らかになる。
【００１１】
実例を用いて、本発明の開示内容の実施例を添付の図に基づいて以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】好適な加熱装置を備えた構成要素の斜視図である。
【図２】蒸気タービンの蒸気弁に適用される図１の加熱装置のブロックダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１３】
本発明の開示の好適な実施例を図に関して説明する。その際、参照符号は類似の部材に対しては通して使用する。以下の記載では、説明のために数多くの具体的な詳細事項が開示内容の完全な理解を与えるために明らかにされている。しかしながら、本発明の開示内容はこれらの特定の詳細内容以外に実施されてもよく、かつここで開示された好適実施例に限定されない。
【００１４】
図１には加熱装置を備えた蒸気タービン構成要素１０の好適実施例が示してある。加熱装置の目的は、必要とされる温度まで構成要素１０をもっていくために、例えば蒸気タービン２０をスタートもしくは再スタートさせるために蒸気タービン構成要素１０を予加熱することであり、同時に好ましいレベルまで蒸気タービン構成要素１０内の熱応力を制限している。
【００１５】
蒸気タービン構成要素１０は好適実施例では導電材料でできている。これにより蒸気タービン構成要素１０は渦電流熱に対して伝導性になる。
【００１６】
好適実施例において、蒸気タービン構成要素１０を加熱するための加熱装置は、電磁コイル１８とＡＣ電源１２を簡易な形態で備えている。渦電流装置はきわめて予想可能な熱を供給するが、好適実施例は制御系の一部としての制御装置１４と任意で蒸気タービン構成要素の温度測定装置を備えている。
【００１７】
電磁コイル１８は蒸気タービン構成要素１０内で渦電流を誘導するために構成されかつ配置されている。好適実施例において、このことは図１に示したように蒸気タービン構成要素１０の外表面の周りに巻かれている電磁コイル１８により達せられ、電磁コイルは蒸気タービン構成要素と接触していない。
【００１８】
ＡＣ電源１２は図１に示した好適実施例において、電磁コイル１８と電気的に接続している。好適実施例において、ＡＣ電源１２は所定のもしくは規定された割合および深さで
蒸気タービン構成要素１０を加熱するのに適した所定の電流および周波数で電磁コイル内のＡＣを変える。
【００１９】
図１に示した好適実施例において、ＡＣの変化は制御装置１４により行なわれる。他の
好適実施例において、制御装置１４は蒸気タービン構成要素１０の温度を測定するための温度測定装置１６を備えている。これにより加熱率を良好に制御できるようになり、従って最大許容熱応力限界への問題解決の取組みがより綿密にできるようになる。
【００２０】
蒸気タービンの好適なコールドスタート方法は、図２に示したように蒸気タービン２０と電磁コイル１８を備えることである。電磁コイル１８は渦電流により蒸気タービン構成要素１０の予加熱ができるように、蒸気タービン構成要素１０，１０ａに対して相対的に設けられている。蒸気タービン構成要素１０は弁１０ａであってもよく、この弁は図２に示したように、蒸気タービン２０、その一部、配管部材、あるいは（図示していない）蒸気タービンのケーシングの部材内への動力用蒸気を制御するために構成されかつ歯位置された蒸気弁１０ａを含む。
【００２１】
好適実施例において、加熱はＡＣを変えることにより制御されている。別の好適実施例において、この加熱は蒸気タービン構成要素１０の温度測定のような別の測定される変数に対応して行なわれる。
【００２２】
開示内容はこの文章においては何が最も実際的な好適実施例であるかにおいて示してありかつ記載されているが、本発明の開示内容は別の具体的な形態で例示されていてもよい。したがって、本発明で開示された実施例は、実例となりかつ限定されないように全ての点で考慮されている。開示内容の範囲は、上記の記載と意味および範囲内にある変形の全てにある添付の請求の範囲に示してあり、それについて同等のものは前述の添付の請求の範囲内に包括されるようになっている。
【符号の説明】
【００２３】
１０    構成要素
１０ａ  蒸気弁
１２    ＡＣ電源
１４    制御装置
１６    温度測定装置
１８    コイル
２０    蒸気タービン
【図１】
2011236905.tif 000003
【図２】
2011236905.tif 000004
【外国語明細書】
2011236905000001.pdf