(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンへの蒸気供給量を調整する蒸気加減弁と、該蒸気加減弁の開度を制御するスピードリレーと、前記蒸気加減弁、及び前記スピードリレーを収容するエンクロージャーと、を備えた蒸気タービン制御装置において、
前記スピードリレーは、油圧シリンダと、該油圧シリンダにより進退自在に支持されたピストンと、該ピストンにより進退自在に支持されて上部が前記エンクロージャーに達しない長さを有する駆動部材と、を備え、
前記駆動部材により保持されて該駆動部材と共に進退する金属棒のみから成るストローク測定部材を備え、
前記駆動部材の上部には前記ストローク測定部材の下部を保持する保持部材を設けておき、この保持部材に設けた保持穴によりストローク測定部材の下部を脱落不能に保持するように構成し、
前記ストローク測定部材をその突出方向へ延長した箇所にある前記エンクロージャー部位に、前記ストローク測定部材の端部を進退自在に支持する挿通穴を設け、
前記エンクロージャーの外部から前記挿通穴内に挿通した前記ストローク測定部材の下部を前記保持部材の保持穴内に差し込んで保持できることを特徴とする蒸気タービン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電設備を構成する蒸気タービンの制御装置を構成するスピードリレーの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所等のタービン発電機では、ボイラーにより生成された蒸気によって蒸気タービンを駆動する。
タービン発電機においては、蒸気タービンの回転速度や負荷トルクを制御することにより、安定した運転を行うことが重要である。タービン発電機を安定した状態に保つと共に異常による事故を未然に防止するために蒸気タービンの制御装置が用いられている。
蒸気タービンの制御装置は、蒸気タービンの回転数（速度）を制御したり、出力（負荷）を調整する調速装置（スピードリレー）と、タービンが異常になった場合にタービンを保護する保護装置とから構成されている。
【０００３】
調速装置は、発電機トリップ時のようにタービンが過速した場合に危険速度に達することがないように事前に速度制御を行う手段である。
調速装置にはタービンの速度制御を行う調速機が装備されており、調速機はタービンの回転負荷を負荷の変動に関係なく一定の範囲に調整する手段である。
蒸気タービンの調速は、タービンの各構成部の所定部位に配設された蒸気弁を開閉して各構成部へ流入する蒸気量を調整することにより行なわれている。蒸気タービンにおける主要な蒸気弁の一つとして蒸気タービンへ供給する蒸気量を調整する蒸気加減弁が用いられている。
調速装置には通常、蒸気加減弁を開閉させたり、低圧排気室スプレー用切替弁、ドレン弁用空気切替弁、ベンチレータ用空気切替弁をオンオフさせる油圧手段としてのスピードリレーが設けられている。スピードリレーは油圧により駆動部材を上下動させることにより、蒸気加減弁の開度を調整したり、蒸気各種切替弁を開閉させる。
スピードリレーを含む蒸気タービンの構成要素は金属製のエンクロージャー内に収容されており、エンクロージャー内への作業員の出入りは外壁に設けたマンホールを経由して行われる。エンクロージャー内は常に負圧に維持されている。
【０００４】
ところで、蒸気タービンを構成する主要弁の調整作業においては、無負荷時と最大負荷時におけるスピードリレーの駆動部材のストロークの測定が行われる。駆動部材のストロークの誤差によって蒸気加減弁等の作動誤差が発生するからである。
従来、駆動部材のストロークの測定は定規を用いた手作業で行われている一方で、スピードリレーと、これによって駆動される駆動部材は上記エンクロージャー内に配置されているため、作業員はマンホールの蓋を開けて狭いエンクロージャー内に入って測定作業を実施する必要があった。
【０００５】
また、スピードリレーのストロークの測定作業以外にも油圧装置を分解点検する作業はエンクロージャー内で実施される。この分解点検作業では、ポンプと濾過装置を用いた油の濾過作業による異物の除去（フラッシング）が行われるが、作業員の出入りに際してマンホールを開放すると外部の塵埃がエンクロージャー内に吸い込まれ、濾過作業中の油に混入してその後の油系統の稼動中における故障の原因となっている。
また、エンクロージャー内は油圧系統から発生したオイルミストで満たされているため、作業環境が悪く、作業性を悪化させたり、作業員の健康を害する原因ともなっている。
従って、マンホールを開閉する回数はできるだけ少ない方が故障の発生率を低減させる上で効果的であるが、ストロークの測定作業の度にマンホールを開放してエンクロージャー内への塵埃の浸入量を増大させている現状には問題があった。
特許文献１（特開平１１−３６８１０）には、弁体ストローク及びピストンストロークの計測作業を同時且つ自動的に行うことにより計測作業時間及び人的コストを大幅に低減させる蒸気弁用ストローク自動計測処理装置が開示されているが、上記不具合と、この不具合を解決する手段については一切言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３６８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、従来の蒸気タービンの制御装置においては、蒸気加減弁等を制御するためのスピードリレーがエンクロージャー内に収容されており、マンホール蓋を空けてエンクロージャー内に入らない限り各種メンテナンス作業、例えばスピードリレーの駆動部材のストローク測定などを実施することができなかった。このため、塵埃の浸入を阻止する必要があるエンクロージャー内にストローク測定のために作業員が出入りする度に塵埃が浸入する結果となっていた。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、エンクロージャーの外部において蒸気加減弁駆動用のスピードリレーのストローク測定作業を実施することを可能とした蒸気タービン制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る蒸気タービン制御装置は、蒸気タービンへの蒸気供給量を調整する蒸気加減弁と、該蒸気加減弁の開度を制御するスピードリレーと、前記蒸気加減弁、及び前記スピードリレーを収容するエンクロージャーと、を備えた蒸気タービン制御装置において、前記スピードリレーは、油圧シリンダと、該油圧シリンダにより進退自在に支持されたピストンと、該ピストンにより進退自在に支持されて上部が前記エンクロージャーに達しない長さを有する駆動部材と、を備え、前記駆動部材により保持されて該駆動部材と共に進退する金属棒のみから成るストローク測定部材を備え、前記駆動部材の上部には前記ストローク測定部材の下部を保持する保持部材を設けておき、この保持部材に設けた保持穴によりストローク測定部材の下部を脱落不能に保持するように構成し、前記ストローク測定部材をその突出方向へ延長した箇所にある前記エンクロージャー部位に、前記ストローク測定部材の端部を進退自在に支持する挿通穴を設け、前記エンクロージャーの外部から前記挿通穴内に挿通した前記ストローク測定部材の下部を前記保持部材の保持穴内に差し込んで保持できることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、蒸気加減弁駆動用のスピードリレーを内部に収容したエンクロージャーの外部から、スピードリレーのストローク測定作業を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸気タービン制御装置における蒸気加減弁系統の概略構成説明図である。
【図２】蒸気加減弁制御用スピードリレーを含むエンクロージャー内の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る蒸気タービン制御装置における蒸気加減弁系統の概略構成説明図であり、図２は蒸気加減弁制御用スピードリレーを含むエンクロージャー内の構成を示す縦断面図である。
【００１２】
タービン発電機は、ボイラーと、ボイラーから供給される水蒸気によって回転駆動するタービンと、タービンの回転によって作動して電力を生成する発電機と、タービンを駆動させた後の水蒸気を受け容れて冷却させることにより復水とする復水器等を備えて構成されている。
蒸気タービン制御装置１は、金属製のエンクロージャー５０内に収容されており、エンクロージャー５０内には図示しないマンホールを経由して出入りすることができる。マンホールは通常は蓋によって閉止されている。
【００１３】
図１において、図示しない１次スピードリレーからの油圧によりリンク機構を介して油圧装置としての２次パイロット弁２が作動する。２次パイロット弁２からの油圧によって２次スピードリレー（蒸気加減弁制御用スピードリレー）１０が動作する。即ち、フローティングレバー３が上方に動くと２次パイロット弁２の可動部は上方に動き、２次スピードリレー１０のピストン１２の下部に油圧がかかり、ピストン上部の油は２次パイロット弁２のドレン孔２ａを通って排出される。２次スピードリレー１０には、蒸気加減弁用カム２０、低圧排気室スプレー用切替弁２５、ドレン弁用空気切替弁２６、ベンチレータ用空気切替弁２７が連設されており、２次スピードリレーはこれらを作動させる手段である。２次スピードリレー１０の作動により発生した動力は、蒸気加減弁用カム２０を介してサーボモータパイロット弁３０に伝わり、油圧によって加減弁用サーボモータ３２を作動させて蒸気加減弁３５を開閉動作させる。
【００１４】
２次スピードリレー１０は、蒸気加減弁３５を開閉させたり、低圧排気室スプレー用切替弁２５、ドレン弁用空気切替弁２６、ベンチレータ用空気切替弁２７をオンオフさせる油圧装置である。
２次スピードリレー１０は、油圧シリンダ１１と、油圧の変化により油圧シリンダ内で軸方向に進退するピストン１２と、ピストン１２の昇降により昇降する昇降部材１３と、昇降部材１３により上下動作する駆動部材１４と、を概略備えている。
２次スピードリレーのピストン１２に直結されて昇降する昇降部材１３にはラックギヤ１４ａを備えた駆動部材１４が連設されており、この駆動部材のラックギヤには従動ギヤ１６が噛合している。従動ギヤ１６は軸受部１７により回転自在に軸支された従動シャフト１８により軸心を固定的に支持されており、従動ギヤ１６の回転は従動シャフト１８を介して従動シャフトに固定された蒸気加減弁用カム２０、その他のカムを回転させる。また、駆動部材１４は上下動する過程で、その移動経路に配置した低圧排気室スプレー用切替弁２５、ドレン弁用空気切替弁２６、ベンチレータ用空気切替弁２７をオンオフ（作動）させる。
本発明の特徴的な構成は、駆動部材１４の上部で金属棒等からなるストローク測定部材６０の下部を保持した状態でストローク測定部材の上部を上方に延ばし、ストローク測定部材６０の上端部をエンクロージャー５０に設けた挿通穴５１から外部に突出（露出）させた点にある。
【００１５】
本例では駆動部材１４の上部にストローク測定部材の下部を保持する保持部材６５を設けておき、この保持部材によりストローク測定部材の下部を保持するように構成している。ストローク測定部材６０は下部を保持部材６５により保持されると共に上部を挿通穴５１により摺動的に保持されているため、駆動部材の上下動によって脱落することがない。
保持部材６５は駆動部材１４に固定される一方で、ストローク測定部材６０の下部を確実に保持する保持穴を備える。保持部材の具体的な構成は種々選定可能であり、エンクロージャーの外部から挿通穴５１内に挿通したストローク測定部材６０の下部を差し込むこと（係止すること）により、ストローク測定部材を保持できる構成であればどのような構成であってもよい。
【００１６】
作業員が２次スピードリレーのストロークを測定するには、エンクロージャー５０に入ることなく、エンクロージャーの上面に開口した挿通穴５１から出没するストローク測定部材６０に対して定規を当てて測定すればよい。
ストローク測定部材６０の下部を保持部材６５に設けた保持穴に装着する作業は、エンクロージャー外部からの作業により実施できる。即ち、挿通穴５１の直下位置に保持穴が位置するように位置関係を設定しておくことにより、エンクロージャー上に位置する作業員がストローク測定部材６０の下部を挿通穴５１からエンクロージャー内部に差し込んで保持穴内に差込み装着することができる。
このようにして保持部材６５を介して駆動部材１４に下端部を保持されたストローク測定部材６０は、常時駆動部材１４に固定しておくことにより、エンクロージャー内への作業員の出入りをなくすることができる。
或いは、エンクロージャー内に作業員が入ることによりストローク測定部材の下部を駆動部材１４に取り付ける必要があるとしても、一回の作業により完了するので、それ以降のエンクロージャーへの立ち入りは不要となる。このため、それ以降のストローク測定作業もエンクロージャー外部で実施することが可能となる。
【００１７】
＜発明の構成、作用、効果のまとめ＞
本発明の蒸気タービンの制御装置では、蒸気タービンへの蒸気供給量を調整する蒸気加減弁３５と、該蒸気加減弁の開度を制御するスピードリレー１０と、蒸気加減弁、及びスピードリレーを収容するエンクロージャー５０と、を備え、スピードリレーは、油圧シリンダと、該油圧シリンダにより進退自在に支持されたピストン１２と、該ピストンにより進退自在に支持された駆動部材１４と、を備え、駆動部材により保持されて該駆動部材と共に進退するストローク測定部材６０を備え、ストローク測定部材をその突出方向へ延長した箇所にあるエンクロージャー部位に、ストローク測定部材の端部を進退自在に支持する挿通穴５１を設けたことを特徴とする。
ストローク測定部材は単なる棒状体でよいため構成がシンプルであり、エンクロージャー外部からエンクロージャー内部に差し込むことにより駆動部材に対して取り付けることができる。ストローク測定部材の下部を保持部材６５の保持穴内に差し込むだけでストローク測定部材の自重により保持されることができるので、取付け作業が極めて簡単である。また、一旦取り付ければ取り外す必要がないため、ストローク測定に際しては常にエンクロージャー外部から作業を実施できる。
なお、本発明の構成はスピードリレーに限らず、エンクロージャー内に配置された油圧装置等の駆動源によって進退動作する駆動部材のストローク測定、その他の点検を行う際に拡大適用することができる。即ち、駆動部材の一部、或いは駆動部材に取り付けた測定部材の一部をエンクロージャーの外部に配置することにより、エンクロージャー外部からの測定、点検が可能となる。
【符号の説明】
【００１８】
１…蒸気タービン制御装置、３…フローティングレバー、１０…２次スピードリレー（スピードリレー）、１１…油圧シリンダ、１２…ピストン、１３…昇降部材、１４…駆動部材、１４ａ…ラックギヤ、１６…従動ギヤ、１７…軸受部、１８…従動シャフト、２０…蒸気加減弁用カム、２５…低圧排気室スプレー用切替弁、２６…ドレン弁用空気切替弁、２７…ベンチレータ用空気切替弁、３０…サーボモータパイロット弁、３２…加減弁用サーボモータ、３５…蒸気加減弁、５０…エンクロージャー、５１…挿通穴、６０…ストローク測定部材、６５…保持部材
【図１】
0006558027.tif 000002
【図２】
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