(57)【要約】【課題】潤滑油供給装置の非常用油ポンプの起動時間を短縮し、主油ポンプが作動不能に陥った場合にもタービンを円滑に停止させることができる発電プラントを提供する。【解決手段】発電プラント７０は、タービンを備える発電設備５０と、タービンの軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置６０とを備え、潤滑油供給装置６０は、潤滑油を貯蔵する油タンク１０と、油タンク１０に貯蔵された潤滑油を軸受に供給する主油ポンプ１４と、油タンク１０に貯蔵された潤滑油を軸受に供給する複数の非常用油ポンプ１８と、複数の非常用油ポンプ１８にそれぞれ接続された複数の非常用油ポンプ駆動器１９と、複数の非常用油ポンプ駆動器１９の駆動源となる直流電源３３とを備える。【選択図】図１
2015068300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンを備える発電設備と、前記タービンの軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置とを備え、
前記潤滑油供給装置は、
前記潤滑油を貯蔵する油タンクと、
前記油タンクに貯蔵された前記潤滑油を前記軸受に供給する主油ポンプと、
前記油タンクに貯蔵された前記潤滑油を前記軸受に供給する複数の非常用油ポンプと、
前記複数の非常用油ポンプにそれぞれ接続された複数の非常用油ポンプ駆動器と、
前記複数の非常用油ポンプ駆動器の駆動源となる直流電源とを備えることを特徴とする発電プラント。
【請求項２】
請求項１に記載の発電プラントにおいて、
前記複数の非常用油ポンプの総容量が前記主油ポンプの容量以上となることを特徴とする発電プラント。
【請求項３】
請求項１に記載の発電プラントにおいて、
前記主油ポンプに接続され、前記主油ポンプを駆動する主油ポンプ駆動器を備えることを特徴とする発電プラント。
【請求項４】
請求項３に記載の発電プラントにおいて、
前記主油ポンプ駆動器は、交流電源により駆動することを特徴とする発電プラント。
【請求項５】
請求項３に記載の発電プラントにおいて、
前記主油ポンプ駆動器は、前記発電設備の出力の一部により駆動することを特徴とする発電プラント。
【請求項６】
請求項３に記載の発電プラントにおいて、
前記主油ポンプ駆動器は、前記タービンの駆動軸に接続され、前記駆動軸を介して駆動することを特徴とする発電プラント。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の発電プラントにおいて、
前記潤滑油を前記軸受に供給する補助油ポンプと、
前記補助油ポンプに接続され、交流電源により駆動する補助油ポンプ駆動器とを備えることを特徴とする発電プラント。
【請求項８】
請求項１に記載の発電プラントにおいて、
前記軸受に供給される前記潤滑油の圧力を測定する圧力計と、
前記圧力計で測定された圧力が設定圧力を下回ると、前記複数の非常用油ポンプ駆動器に駆動信号を出力する制御装置とを備えたことを特徴とする発電プラント。
【請求項９】
請求項１に記載の発電プラントにおいて、
前記複数の非常用油ポンプの下流側に設けられたアキュムレータを備えることを特徴とする発電プラント。
【請求項１０】
請求項１に記載の発電プラントにおいて、
前記発電設備は、コンベンショナル発電設備であることを特徴とする発電プラント。
【請求項１１】
請求項１に記載の発電プラントにおいて、
前記発電設備は、コンバインドサイクル発電設備であることを特徴とする発電プラント。
【請求項１２】
タービンを備える発電設備と、前記タービンの軸受に対し潤滑油を供給する潤滑油供給装置とを備え、
前記潤滑油供給装置は、前記潤滑油を貯蔵する油タンクと、前記油タンクに貯蔵された前記潤滑油を前記軸受に供給する主油ポンプと、前記潤滑油を前記軸受に供給する非常用油ポンプと、前記非常用油ポンプに接続された非常用油ポンプ駆動器と、前記非常用油ポンプ駆動器の駆動源となる直流電源とを備えた発電プラントの改造方法であって、
既存の前記非常用油ポンプ及び非常用油ポンプ駆動器に代えて、総容量が前記既存の非常用油ポンプの容量以上となる複数組の非常用油ポンプ及び非常用油ポンプ駆動器を設置することを特徴とする発電プラントの改造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンを用いた発電プラントでは、タービンロータとこれを支持する軸受との間の潤滑油膜を維持するために、タービンの運転中に軸受に対して一定以上の圧力で継続的に潤滑油を供給する潤滑油供給装置が一般に設けられている。
【０００３】
この種の発電プラントでは、通常時に軸受に給油する主油ポンプに加え、主油ポンプが作動不能に陥った場合に備えて非常用油ポンプを備えたものがある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１０９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に主油ポンプは発電プラントの発電出力の一部を動力源として駆動する。しかし、タービントリップ等が発生した場合には所要の発電出力を確保することができず、主油ポンプは減速しその後停止してしまう。発電プラントは交流電源（商用電源）を確保することができない辺境地に建設される場合もあるが、交流電源の供給を受けることができるロケーションでは、交流電源で駆動するバックアップ用の主油ポンプを備える発電プラントも存在する。しかし、何らかの要因で交流電源が喪失された状況下では、バックアップ用の主油ポンプの有無に関わらずタービントリップ等に伴って主油ポンプは減速しその後停止してしまう。このような場合には、タービンを安全に停止させるため、バッテリ駆動の非常用油ポンプを起動して、タービンが停止するまでの間、軸受における潤滑油の圧力（以下、軸受油圧という）を一定以上に保つ必要がある。
【０００６】
しかし、近年はタービンの容量が増加する傾向にあり、それに伴って軸受により多くの潤滑油を供給する必要が生じ得る。そのため、潤滑油供給装置に使用される各油ポンプやこれを駆動する電動機の大型化が予想される。非常用油ポンプは、容量が増加すればそれだけ起動時間が長くなるため、主油ポンプの減速に伴う軸受油圧の低下を抑制しきれず、タービンが停止するまでタービンロータと軸受との間の潤滑油膜を維持することができなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、潤滑油供給装置の非常用油ポンプの起動時間を短縮し、主油ポンプが作動不能に陥った場合にもタービンを円滑に停止させることができる発電プラント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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、タービンを備える発電設備と、タービンの軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置とを備え、潤滑油供給装置は、潤滑油を貯蔵する油タンクと、油タンクに貯蔵された潤滑油を軸受に供給する主油ポンプと、油タンクに貯蔵された潤滑油を軸受に供給する複数の非常用油ポンプと、複数の非常用油ポンプにそれぞれ接続された複数の非常用油ポンプ駆動器と、複数の非常用油ポンプ駆動器の駆動源となる直流電源とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、潤滑油供給装置の非常用油ポンプの起動時間を短縮し、主油ポンプが作動不能に陥った場合にもタービンを円滑に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発電プラントの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る発電プラントの構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る発電プラントの構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る発電プラントの構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る非常用油ポンプシステムの制御手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る発電プラント７０について、図１及び図５を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る発電プラント７０の構成を示す図である。図１に示すように、発電プラント７０は、発電設備５０と、発電設備５０の軸受に潤滑油を供給するための潤滑油供給装置６０と、を備える。以下、本実施形態に係る発電設備５０及び潤滑油供給装置６０について説明する。
【００１３】
（発電設備）
本実施形態に係る発電設備５０は、蒸気発生部（不図示）、高中圧タービン１、低圧タービン２及び負荷（例えば、発電機）３等で構成される、いわゆるコンベンショナル発電設備である。
【００１４】
蒸気発生部には、例えば、火力発電設備のボイラが適用される。蒸気発生部は、高中圧タービン１を駆動する作動流体としての蒸気を発生させる。蒸気発生部で発生した蒸気は、高中圧タービン１に供給される。
【００１５】
高中圧タービン１は、第１軸受４及び第２軸受５に対し回動自在に軸支されている。高中圧タービン１は、低圧タービン２と同軸上に連結される場合もあるし、低圧タービン２とは異なる負荷（不図示）と連結される場合もある。高中圧タービン１は、蒸気発生部から供給された蒸気によって駆動される。蒸気発生部から高中圧タービン１に供給された蒸気は、低圧タービン２に供給される。
【００１６】
低圧タービン２は、第３軸受７及び第４軸受８に対し回動自在に軸支されている。低圧タービン２は、高中圧タービン１を駆動した後の蒸気によって駆動される。低圧タービン２に供給された蒸気は、例えば覆水器等によって水として回収され、再び蒸気発生部に供給される。
【００１７】
負荷３は、第４軸受８及び第５軸受９に対し回動自在に軸支されている。負荷３は低圧タービン２に接続されている。低圧タービン２の駆動により生じる動力が負荷３に伝達される。この動力により負荷３が駆動される。
【００１８】
高中圧タービン１と低圧タービン２との間、例えば、第２軸受５と第３軸受７との間には、スラスト軸受６が設けられている。スラスト軸受６は、高中圧タービン１や低圧タービン２等のロータに作用する軸方向の力を支持する。
【００１９】
（潤滑油供給装置）
潤滑油供給装置６０は、高中圧タービン１、低圧タービン２及び負荷３をそれぞれ軸支する軸受４〜９に潤滑油を供給するための装置である。
【００２０】
潤滑油供給装置６０は、油タンク１０と、主油ポンプシステム１１と、補助油ポンプシステム１２と、非常用油ポンプシステム１３と、制御装置２０と、圧力センサ（圧力計）２１と、油冷却器２２と、潤滑油フィルタ２３と、を備える。
【００２１】
油タンク１０は、軸受４〜９に供給される潤滑油を貯蔵する。油タンク１０は、軸受４〜９と外側配管３０で接続されている。
【００２２】
主油ポンプシステム１１は、主油ポンプ１４及び主油ポンプ駆動器１５を備える。主油ポンプ１４は、油タンク１０に貯蔵された潤滑油を軸受４〜９に供給するためのポンプである。主油ポンプ１４は、油タンク１０の内部に設けられている。主油ポンプ駆動器１５は油タンク１０の外部に設けられていて、その出力軸は主油ポンプ１４の駆動軸に接続している。主油ポンプ駆動器１５は、発電設備５０の出力すなわち負荷３の発電電力の一部を動力源として駆動し、主油ポンプ１４を駆動する。
【００２３】
補助油ポンプシステム１２は、補助油ポンプ１６及び補助油ポンプ駆動器１７を備える。補助油ポンプ１６は、例えば、主油ポンプ１４がタービントリップや不具合等によって駆動不能となった場合に、油タンク１０に貯蔵された潤滑油を主油ポンプ１４に代わって軸受４〜９に供給するためのポンプである。
【００２４】
補助油ポンプ１６は、油タンク１０の内部に配設されている。補助油ポンプ駆動器１７は油タンク１０の外部に設けられていて、その出力軸は補助油ポンプ１６の駆動軸に接続している。補助油ポンプ駆動器１７は、例えば商用電源などの交流電源（不図示）を動力源として駆動し、補助油ポンプ１６を駆動する。
【００２５】
非常用油ポンプシステム１３は、非常用油ポンプ１８及び非常用油ポンプ駆動装置１９を備える。非常用油ポンプ１８は、例えば、何らかの要因で潤滑油供給装置６０の交流電源が喪失された状況下においてタービントリップ等が発生し、主油ポンプ１４及び補助油ポンプ１６では軸受油圧が保てない場合に、油タンク１０に貯蔵された潤滑油を主油ポンプ１４及び補助油ポンプ１６に代わって軸受４〜９に供給するためのポンプである。
【００２６】
潤滑油供給装置６０の交流電源が喪失された状況下においてタービントリップ等が発生すると、主油ポンプ１４が減速してその後停止し、しかも補助油ポンプ１６も駆動不能である。そのため、軸受油圧が徐々に低下する。非常用油ポンプ１８は、軸受油圧が所定の油圧を下回ると、タービンが停止するまでの間、油タンク１０に貯蔵された潤滑油を軸受４〜９に供給する。非常用油ポンプ１８の駆動方法については後述する。
【００２７】
非常用油ポンプシステム１３には、複数の非常用油ポンプ１８が設けられている。複数の非常用油ポンプ１８の総容量は、主油ポンプ１４の容量以上となるように設定されている。非常用油ポンプ１８同士の容量は異なっていても良いが、本実施形態では同じとする。非常用油ポンプ１８は、油タンク１０の内部に設けられている。非常用油ポンプ駆動器１９は油タンク１０の外部に設けられていて、その出力軸は非常用油ポンプ１８の駆動軸に接続している。非常用油ポンプ駆動器１９は、直流電源３３（例えば、バッテリ）を動力源として駆動し、対応する非常用油ポンプ１８を駆動する。
【００２８】
油冷却器２２には、主油ポンプ１４、補助油ポンプ１６及び非常用油ポンプ１８の吐出配管３２が接続している。この油冷却器２２は、主油ポンプ１４、補助油ポンプ１６又は非常用油ポンプ１８から供給される潤滑油を冷却する役割を果たし、油タンク１０の外部に設けられている。
【００２９】
潤滑油フィルタ２３は、配管を介して油冷却器２２と接続されている。潤滑油フィルタ２３は、油冷却器２２に対し、潤滑油の流れ方向の下流側に設けられている。潤滑油フィルタ２３は、油冷却器２２から送られてくる潤滑油に含まれている不純物を取り除く。また、潤滑油フィルタ２３は、軸受４〜９に内側配管３１を介して接続している。内側配管３１は外側配管３０の内側を通り、内側配管３１を介して軸受４〜９に潤滑油が送られ、軸受４〜９から排出された潤滑油が外側配管３０を通って油タンク１０に戻る。
【００３０】
潤滑油フィルタ２３に対する潤滑油の流れ方向の下流側における内側配管３１には、複数の圧力センサ２１が取り付けられている。圧力センサ２１は本実施形態では３つ設けられていて、それぞれの圧力センサ２１が軸受４〜９に供給される潤滑油の圧力を軸受油圧値として測定する。
【００３１】
制御装置２０は、少なくとも複数の圧力センサ２１や複数の非常用油ポンプ駆動器１９とそれぞれ電気的に接続されている。制御装置２０は、複数の圧力センサ２１の測定結果に基づいて複数の非常用油ポンプ駆動器１９を制御する。具体的には、制御装置２０は、複数の圧力センサ２１で測定される軸受油圧値Ｐｓと設定圧力値Ｐａとを比較する。設定圧力値Ｐａは、軸受４〜９とロータとの間に形成された油膜を維持するのに必要な最低圧力に対して非常用油ポンプシステム１３の起動時間を考慮して高めに設定された値である。そして、制御装置２０は、複数の圧力センサ２１で測定される軸受油圧値Ｐｓのうち２つ以上の軸受油圧値Ｐｓが設定圧力値Ｐａを下回った場合に、複数の非常用油ポンプ駆動器１９に駆動指令信号を出力して複数の非常用油ポンプ１８を作動させる。なお、この制御装置２０には、非常用電源としてバッテリ（不図示）が接続されている。
【００３２】
（動作）
本実施形態に係る潤滑油供給装置６０の動作について説明する。
【００３３】
まず、発電設備５０が通常状態で稼働している場合について説明する。
【００３４】
潤滑油供給装置６０の主油ポンプ駆動器１５は、発電設備５０の出力の一部を動力源として駆動している。主油ポンプ駆動器１５が駆動することにより、主油ポンプ１４から潤滑油が吐出される。主油ポンプ１４から吐出された潤滑油は、油冷却器２２及び潤滑油フィルタ２３を経て、内側配管３１を通って軸受４〜９に供給され、外側配管３０を通って油タンク１０に戻る。
【００３５】
次に、主油ポンプ１４が駆動不能な場合について説明する。
【００３６】
発電設備５０においてタービントリップが発生すると、潤滑油供給装置６０の主油ポンプ駆動器１５は、発電設備５０から所要の発電出力の供給を受けられなくなる。そのため、主油ポンプ駆動器１５の駆動力が低下し、主油ポンプ１４は減速し始めやがて停止してしまう。そのため、主油ポンプ１４による潤滑油の供給はできない。また、主油ポンプ１４や主油ポンプ駆動器１５に不具合が発生した場合も、主油ポンプ１４による潤滑油の供給はできない。
【００３７】
主油ポンプ１４が停止すると、例えば制御装置２０又は他の制御装置（不図示）からの指令信号に従って交流電源（商用電源）を動力源として補助油ポンプ駆動器１７が駆動する。補助油ポンプ駆動器１７が駆動することにより、補助油ポンプ１６から潤滑油が吐出される。補助油ポンプ１６から吐出された潤滑油は、油冷却器２２及び潤滑油フィルタ２３を経て、内側配管３１を介して軸受４〜９に供給される。
【００３８】
こうして、主油ポンプ１４が駆動不能な状況下でも、補助油ポンプ１６によって軸受４〜９に潤滑油を供給することができる。
【００３９】
次に、主油ポンプ１４及び補助油ポンプ１６が駆動不能な場合について、図５を参照して説明する。図５は、制御装置２０による非常用油ポンプシステム１３の制御手順を表すフローチャートである。
【００４０】
上述のように、発電設備５０においてタービントリップが発生したり、主油ポンプ１４や主油ポンプ駆動器１５に不具合が発生した場合、主油ポンプ１４による潤滑油の供給はできない。
【００４１】
一方、何らかの要因で発電プラント７０への交流電源も喪失されている場合、この交流電源を動力源とする補助油ポンプ駆動器１７も駆動不能であり、補助油ポンプ１６を駆動させることができない。そのため、補助油ポンプ１６による潤滑油の供給もできない。
【００４２】
制御装置２０は、圧力センサ２１から軸受油圧値Ｐｓの入力を受け付け（Ｓ１）、軸受油圧値Ｐｓと設定圧力値Ｐａとを比較する（Ｓ２）。主油ポンプ１４が減速し始めると、軸受４〜９に供給される潤滑油の圧力が次第に減少する。すなわち、主油ポンプ１４が減速し始めると、圧力センサ２１で測定される軸受油圧値Ｐｓが次第に減少する。制御装置２０は、軸受油圧値Ｐｓが設定圧力値Ｐａを下回っているかどうかを判断する（Ｓ３）。そして、制御装置２０は、軸受油圧値Ｐｓのうち２つ以上が設定圧力値Ｐａ以上であれば手順をＳ１に戻し、軸受油圧値Ｐｓのうち２つ以上が設定圧力値Ｐａを下回ると複数の非常用油ポンプ駆動器１９に駆動指令信号を出力する（Ｓ４）。
【００４３】
複数の非常用油ポンプ駆動器１９は、制御装置２０からの駆動指令信号を受けると、直流電源３３からの動力により駆動する。複数の非常用油ポンプ駆動器１９が駆動することにより、対応する非常用油ポンプ１８が駆動する。そして、複数の非常用油ポンプ１８から潤滑油が吐出され、油冷却器２２及び潤滑油フィルタ２３を経て軸受４〜９に供給される。
【００４４】
こうして、主油ポンプ１４及び補助油ポンプ１６が駆動不能な状況下でも、複数の非常用油ポンプ１８によって軸受４〜９に潤滑油を供給することができる。タービン停止後、制御装置２０は必要に応じて複数の非常用油ポンプ１８を停止させる。
【００４５】
（効果）
（１）タービンの安全性の確保
本実施形態によれば、非常用油ポンプシステム１３が複数の非常用油ポンプ１８を備え、複数の非常用油ポンプ１８の総容量が主油ポンプ１４の容量以上となるように設定されている。言い換えれば、各非常用油ポンプ１８の容量は、主油ポンプ１４又は補助油ポンプ１６の容量に比べて小さい。そのため、１台あたりの非常用油ポンプ１８の所要トルクは主油ポンプ１４等の所要トルクに比べて小さいことから、それだけ始動時間が短く、圧力静定までの時間を短縮することができる。これにより、軸受とロータとの間に形成された油膜を維持するのに最低限必要な軸受油圧値Ｐｓを維持することができ、必要最低限の軸受油圧値Ｐｓを確保することができる。従って、潤滑油供給装置６０の非常用油ポンプ１８の起動時間を短縮し、主油ポンプ１４が作動不能に陥った場合にもタービンを円滑かつ安全に停止させることができるという効果を奏する。さらに、非常用油ポンプ１８の容量は主油ポンプ１４又は補助油ポンプ１６の容量に比べて小さいので、非常用油ポンプ１８の起動に要する消費電力を低減することができるという効果を奏する。
【００４６】
（２）省力化
本実施形態によれば、制御装置２０は、圧力センサ２１で測定された軸受油圧値Ｐｓと設定圧力値Ｐａとを比較し、圧力センサ２１で測定された軸受油圧値Ｐｓが設定圧力値Ｐａを下回ると、非常用油ポンプ駆動器１９に駆動指令信号を出力する。そして、非常用油ポンプ駆動器１９を介して非常用油ポンプ１８が駆動して、軸受４〜９に潤滑油が供給される。そのため、オペレータが軸受油圧値Ｐｓを監視しながら、非常用油ポンプ駆動器１９を駆動させる必要がなく、オペレータの負担を軽減することができるという効果を奏する。また、複数の圧力センサ２１を用いたことにより、圧力センサ２１のいずれかに不具合が発生しても、測定された軸受油圧値Ｐｓの信頼性の低下を抑制することができる。
【００４７】
（３）製造容易性
本実施形態によれば、非常用油ポンプシステム１３は、複数の非常用油ポンプ駆動器１９と複数の非常用油ポンプ１８とで構成され、簡単な構造を有している。そのため、本実施形態の非常用油ポンプシステム１３を既存の潤滑油供給装置に対し容易に適用することができる。例えば、既存の非常用油ポンプ及び非常用油ポンプ駆動器に代えて、総容量が既存の非常用油ポンプの容量以上となる複数組の非常用油ポンプ１８及び非常用油ポンプ駆動器１９を設置することで、既存の潤滑油供給装置に対し容易に適用することができる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
図２は、本実施形態に係る発電プラント７１の構成を示す図である。なお、図２において、上記第１実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４９】
本実施形態に係る発電プラント７１は、潤滑油供給装置６１の構成が第１実施形態に係る発電プラント７０の潤滑油供給装置６０と異なる。具体的には、図２に示すように、潤滑油供給装置６１にはアキュムレータ２４が備えられている。他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００５０】
アキュムレータ２４は、例えば、吐出配管３２における油タンク１０と油冷却器２２との間の部分に取り付けられ、その内部にはゴム膜等に封入された流体が充填されている。なお、アキュムレータ２４が設置される部分は必ずしも上記の部分に限定されるものではない。
【００５１】
発電設備５０が通常状態で稼働している場合には、軸受４〜９に供給されている潤滑油の圧力すなわち吐出配管３２を流れる潤滑油の圧力はアキュムレータ２４の内部に封入された流体の圧力よりも高い。そのため、アキュムレータ２４の内部に封入された流体は圧縮され、アキュムレータ２４には加圧された潤滑油が蓄積される。
【００５２】
例えば、タービントリップ等によって主油ポンプ１４が停止するまでの過程において、吐出配管３２を流れる潤滑油の圧力はアキュムレータ２４の内部に封入された流体の圧力よりも低くなる。その際、アキュムレータ２４の内部に封入された流体が膨張し、アキュムレータ２４に蓄積された潤滑油が吐出配管３２に放出される。そして、吐出配管３２に放出された潤滑油は、油冷却器２２及び潤滑油フィルタ２３を経て、内側配管３１を経て軸受４〜９に供給される。
【００５３】
本実施形態においても、複数の非常用油ポンプ１８を備えた非常用油ポンプシステム１３を備えたことにより、第１実施形態で得られる各効果が得られる。加えて、本実施形態においては次の効果が得られる。
【００５４】
（４）本実施形態によれば、軸受油圧値Ｐｓが低下し、非常用油ポンプシステム１３が起動する過程で、通常稼働時にアキュムレータ２４に蓄積された潤滑油が軸受４〜９に供給される。そのため、非常用油ポンプ１８が駆動するまでの間の軸受油圧の低下をより緩和することができるという効果を奏する。
【００５５】
＜第３実施形態＞
図３は、本実施形態に係る発電プラント７２の構成を示す図である。なお、図３において、上記第１実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５６】
本実施形態に係る発電プラント７２は、潤滑油供給装置６２の構成が第１実施形態に係る発電プラント７０の潤滑油供給装置６０と異なる。具体的には、図３に示すように、潤滑油供給装置６２では、主油ポンプ１４は発電設備５０のタービンの駆動軸に接続している。さらに、潤滑油供給装置６２は、オイルタービン２５と、ブースタオイルポンプ２６と、吸引ポンプ２７と、吸引ポンプ駆動器２８と、を備えている。
【００５７】
主油ポンプ１４は、油タンク１０の外部に設けられ、発電設備５０のタービンの駆動軸に接続している。主油ポンプ１４を低圧タービン２の駆動軸に接続することもできるが、本実施形態では、主油ポンプ１４を高中圧タービン１の駆動軸に接続した例を示している。すなわち、主油ポンプ１４はタービンの回転動力によって駆動する。主油ポンプ１４には、後述するブースタオイルポンプ２６から潤滑油が供給される。タービンにより主油ポンプ１４が駆動すると、ブースタオイルポンプ２６から供給された潤滑油が主油ポンプ１４から吐出される。主油ポンプ１４から吐出された潤滑油は、後述するオイルタービン２５に供給される。
【００５８】
オイルタービン２５は、油タンク１０の内部に設けられ、配管を介して主油ポンプ１４と接続されている。オイルタービン２５は、主油ポンプ１４から潤滑油が供給されることにより駆動する。オイルタービン２５は配管を介して吐出配管３２と接続している。オイルタービン２５が駆動することによってブースタオイルポンプ２６が駆動し、ブースタオイルポンプ２６を駆動した潤滑油が吐出配管３２に流入し、油冷却器２２、潤滑油フィルタ２３を経て軸受４〜９に供給される。
【００５９】
ブースタオイルポンプ２６は、油タンク１０の内部に設けられ、オイルタービン２５に接続している。ブースタオイルポンプ２６は、配管を介して主油ポンプ１４に接続している。前述したように、ブースタオイルポンプ２６が駆動することにより、ブースタオイルポンプ２６から主油ポンプ１４に潤滑油が供給される。
【００６０】
吸引ポンプ２７は、油タンク１０の内部に設けられ、配管を介して主油ポンプ１４に接続している。例えば、発電設備５０のタービン起動時などブースタオイルポンプ２６から主油ポンプ１４に十分な潤滑油が供給されない場合に、吸引ポンプ２７から吐出された潤滑油が主油ポンプ１４に供給される。
【００６１】
吸引ポンプ駆動器２８の出力軸は吸引ポンプ２７の駆動軸に接続している。吸引ポンプ駆動器２８は、例えば、商用電源などの交流電源を動力源として駆動し、吸引ポンプ２７を駆動する。他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６２】
発電設備５０が通常状態で稼働している場合には、ブースタオイルポンプ２６が発電設備５０のタービンに連動して駆動している。そして、ブースタオイルポンプ２６により吸い上げられた潤滑油が主油ポンプ１４により吐出され、上述のように、オイルタービン２５、油冷却器２２及び潤滑油フィルタ２３を経て内側配管３１を通って軸受４〜９に供給される。
【００６３】
本実施形態においても複数の非常用油ポンプ１８を備えた非常用油ポンプシステム１３を備えたことにより第１実施形態で得られる各効果が得られる。加えて、本実施形態においては次の各効果が得られる。
【００６４】
（５）本実施形態によれば、主油ポンプ１４はタービンの駆動軸と接続され、タービンの駆動に連動して駆動する。そのため、発電設備５０の出力すなわち負荷３の発電電力の一部を主油ポンプ１４の動力源として利用する必要がなく、負荷３の発電効率を向上させることができるという効果を奏する。
【００６５】
（６）本実施形態によれば、主油ポンプ１４は発電設備５０のタービンを動力源として駆動するので、高中圧タービン１や低圧タービン２の慣性が大きいことから、タービントリップ等が生じても第１及び第２実施形態の場合に比べて減速が緩やかである。そのため、このような軸駆動型の主油ポンプを用いた潤滑油供給装置では、通常、アキュムレータは設けられていない。アキュムレータが設けられていない場合、例えば発電設備５０の起動時で主油ポンプ１４の回転速度が遅いうちに何らかの要因によって発電設備５０が停止してしまったとき、軸受油圧が最低限必要な圧力を下回るまでに時間を要さない状況が起こり得る。このような状況に対しても、本実施形態によれば、小型の非常用油ポンプ１８を複数台設置して迅速に軸受油圧の低下を抑制することができるので柔軟に対応することができるという効果を奏する。
【００６６】
＜第４実施形態＞
図４は、本実施形態に係る発電プラント７３の構成を示す図である。なお、図４において、上記第１実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６７】
本実施形態に係る発電プラント７３は、発電設備５１の構成が第１実施形態に係る発電プラント７０の発電設備５０と異なる。具体的には、図４に示すように、発電設備５１は、蒸気発生部（不図示）、高中圧タービン１、低圧タービン（不図示）、ガスタービン２９及び負荷（例えば、発電機）３等で構成される、いわゆるコンバインド発電設備である。
【００６８】
ガスタービン２９は、圧縮機、燃焼器及びタービン等を備え、第３軸受７及び第４軸受８によってロータが回動自在に軸支されている。ガスタービン２９では、圧縮機で圧縮された空気と燃料とが燃焼器内で燃焼してガスが発生し、このガスを作動流体としてタービンが駆動する。ガスタービン２９から排出されたガスは、蒸気発生部に供給される。ガスタービン２９は負荷３に接続している。
【００６９】
高中圧タービン１は、ガスタービン２９と同軸上に連結される場合もあるし、ガスタービン２９とは異なる負荷（不図示）と連結される場合もある。高中圧タービン１は蒸気発生部で発生した蒸気で駆動し、高中圧タービン１を駆動した蒸気は、例えば覆水器等によって水として回収されて再び蒸気発生部に供給される。そして、ガスタービン２９から排出されたガスを熱源として蒸気発生部で再び蒸気に変換される。他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７０】
本実施形態においても、複数の非常用油ポンプ１８を備えた非常用油ポンプシステム１３を備えたことにより第１実施形態で得られる各効果が得られる。加えて、本実施形態においては次の各効果が得られる。
【００７１】
（７）本実施形態のように、コンベンショナル発電設備に限らずコンバインドサイクル発電設備に対しても本発明は問題なく適用できる。要するに、本発明の適用対象は発電設備のタービンの軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給設備であり、タービンシステム等の態様は特別に限定されない。
【００７２】
＜その他＞
本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除及び置換をすることも可能である。
【００７３】
各実施形態において、非常用油ポンプシステム１３が２つの非常用油ポンプ１８を備えた場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明の本質的効果は、潤滑油供給装置６０の非常用油ポンプ１８の起動時間を短縮し、主油ポンプ１４が作動不能に陥った場合にもタービンを円滑に停止させることができるということであり、この本質的効果を得る限りにおいては必ずしも非常用油ポンプ１８の台数は２台に限定されるものではない。例えば、非常用油ポンプシステム１３が３つ以上の非常用油ポンプ１８を備え、それら非常用油ポンプ１８の総容量が主油ポンプ１４の容量以上となるように設定されてもよい。この場合には、主油ポンプ１４の容量を賄う上で１台当たりの非常用油ポンプ１８の容量をより小さくすることができ、起動時間の短縮及び消費電力の軽減の効果もさらに期待され得る。
【００７４】
また、上記効果（２）を得るために、非常用油ポンプ１８が必要時に自動的に起動する構成を例に挙げて説明したが、上述した本発明の本質的効果を得る限りにおいては、非常用油ポンプ１８を手動で起動させる構成であってもよい。また、３つの圧力センサ２１が設けられた構成を例に挙げて説明したが、上述した本発明の本質的効果を得る限りにおいては、圧力センサの設置数は限定されない。例えば、圧力センサ２１の設置数は、２つ以下でもよいし、４つ以上でもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  高中圧タービン
２  低圧タービン
３  発電機
１０  油タンク
１１  主油ポンプシステム
１２  補助油ポンプシステム
１３  非常用油ポンプシステム
１４  主油ポンプ
１５  主油ポンプ駆動器（交流電動機）
１６  補助油ポンプ
１７  補助油ポンプ駆動器（交流電動機）
１８  非常用油ポンプ
１９  非常用油ポンプ駆動器（直流電動機）
２０  制御装置
２１  圧力センサ（圧力計）
２４  アキュムレータ
３３  直流電源
５０、５１  発電設備
６０、６１、６２、６３  潤滑油供給装置
７０、７１、７２、７３  発電プラント
【図１】
2015068300.tif 000003
【図２】
2015068300.tif 000004
【図３】
2015068300.tif 000005
【図４】
2015068300.tif 000006
【図５】
2015068300.tif 000007