(57)【要約】【課題】調整が容易で運転時の振動や異音が少なく、しかも変形や損傷の可能性を少なくすることである。【解決手段】蒸気タービン１４のロータ１５に連結されたターニング用蒸気タービン１７と、ターニング用蒸気タービン１７に作動蒸気を供給する作動蒸気供給管１８と、ターニング用蒸気タービン１７で仕事を終えた作動蒸気を回収する作動蒸気回収管１９と、蒸気タービン１４及びターニング用蒸気タービン１７を連結するロータの回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置２０と、蒸気タービン回転数検出装置２０で検出された回転数が設定回転数になるように作動蒸気を調整する蒸気供給調整装置２１とを備える。【選択図】  図１
2008240720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンのロータに連結されたターニング用蒸気タービンと、前記ターニング用蒸気タービンに作動蒸気を供給する作動蒸気供給管と、前記ターニング用蒸気タービンで仕事を終えた作動蒸気を回収する作動蒸気回収管と、前記蒸気タービン及び前記ターニング用蒸気タービンを連結するロータの回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置と、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるように作動蒸気を調整する蒸気供給調整装置とを備えたことを特徴とする蒸気タービンのターニング装置。
【請求項２】
蒸気タービンのロータに連結された水車と、水タンクに貯水された作動水を水車に水ポンプから供給する作動水供給管と、前記水車で仕事を終えた作動水を回収する作動水回収管と、蒸気タービン及び水車を連結するロータの回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置と、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるように作動水を調整する作動水供給調整装置とを備えたことを特徴とする蒸気タービンのターニング装置。
【請求項３】
蒸気タービンのロータの軸の円周上に配置された羽根と、羽根に油を噴出するノズルと、前記蒸気タービン及び羽根を連結するロータの回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置と、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるようにノズルに供給する油量を調整する油制御装置とを備えたことを特徴とする蒸気タービンのターニング装置。
【請求項４】
前記蒸気タービン回転数検出装置に代えて、前記羽根に供給する油の油圧を検出する油圧検出器または前記羽根に供給する油の油量を検出する油量検出器を設け、前記油制御装置は、蒸気タービン回転数が設定回転数になるようにノズルに供給する油圧または油量を調整することを特徴とする請求項３記載の蒸気タービンのターニング装置。
【請求項５】
蒸気タービンのロータに連結されたターニング用蒸気タービンに作動蒸気供給管から作動蒸気を供給し、前記ターニング用蒸気タービンで仕事を終えた作動蒸気を作動蒸気回収管に回収し、前記蒸気タービン及び前記ターニング用蒸気タービンを連結するロータの回転数を蒸気タービン回転数検出装置で検出し、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるように作動蒸気を調整することを特徴とする蒸気タービンのターニング方法。
【請求項６】
水ポンプから作動水供給管を介して水タンクに貯水された作動水を蒸気タービンのロータに連結された水車に供給し、前記水車で仕事を終えた作動水を作動水回収管に回収し、蒸気タービン及び水車を連結するロータの回転数を蒸気タービン回転数検出装置で検出し、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるように作動水を調整することを特徴とする蒸気タービンのターニング方法。
【請求項７】
蒸気タービンのロータの軸の円周上に配置された羽根にノズルから油を噴出させ、前記蒸気タービン及び羽根を連結するロータの回転数を蒸気タービン回転数検出装置で検出し、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるようにノズルに供給する油量を調整することを特徴とする蒸気タービンのターニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸気タービンのロータを低速で回転させる蒸気タービンのターニング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蒸気タービンのターニング装置は、蒸気タービン内部の上下温度差によるロータの曲がりやケーシング変形防止のために、蒸気タービンのロータを低速で回転させるものである。そして、蒸気タービンを起動する際に、ロータの曲がりや、ケーシングとロータとの間隙が正常値からずれることを防止するようにしている。
【０００３】
図５は、従来の蒸気タービンのターニング装置の構成図である。ターニング装置１１はターニングモータ１２によってターニングギヤ１３を駆動し、蒸気タービン１４のロータ１５のロータギヤ１６にターニングギヤ１３を噛み合わせて蒸気タービン１４を低速回転させる。そして、蒸気タービン１４が駆動蒸気により一定回転数以上になると、ロータ１５の回転トルクがターニングトルクに打ち勝ってターニングギヤ１３がロータギヤ１６から離脱する機構になっている。
【０００４】
ここで、ターニングの目的に応じて可変速化を可能とし、同時にターニング中に機械的離脱を行うことなく回転数の保持と制御を可能にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、発電機に可変周波数電源を与えて電動機としてトルクを発生させるとともに、軸の回転数制御を行う静止型駆動装置を設け、この静止型駆動装置から発電機に可変周波数電源を与えて必要とする任意のターニング速度で軸を回転させるものである。
【特許文献１】特開平１０−１２１９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のものでは、静止型駆動装置から発電機に可変周波数電源を与えて必要とする任意のターニング速度で軸を回転させるものであるので、装置が複雑で高価となる。一方、図５に示したものでは、蒸気タービン軸のギヤとターニングギヤとの位置関係が少しでもずれると、噛合いが困難であるため運転準備時間が長くなることがある。また、基礎の変形や経年的なターニングギヤ１３の磨耗により、蒸気タービン軸のロータギヤ１６とターニングギヤ１３との噛み合わせがずれて、駆動時において、振動、異音、ギヤの異常磨耗が発生しやすい。このため、保守期間が長くなり保守コストが増大する。
【０００６】
さらに、蒸気タービン軸のロータギヤ１６とターニングギヤ１３とが離脱する際に、ターニングモータ１２からターニングギヤ１３への駆動力が残留するため、ターニングギヤ１３へ急激なトルクが発生し、ターニングギヤ１３を支えるハウジングが変形したり損傷したりすることがある。そのような場合には、保守期間が長くなり保守コストが増大する。
【０００７】
本発明の目的は、調整が容易で運転時の振動や異音が少なく、しかも変形や損傷の可能性の少ない蒸気タービンのターニング装置及び方法を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、蒸気タービンのロータに連結されたターニング用蒸気タービンと、前記ターニング用蒸気タービンに作動蒸気を供給する作動蒸気供給管と、前記ターニング用蒸気タービンで仕事を終えた作動蒸気を回収する作動蒸気回収管と、前記蒸気タービン及び前記ターニング用蒸気タービンを連結するロータの回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置と、前記蒸気タービン回転数検出装置で検出された回転数が設定回転数になるように作動蒸気を調整する蒸気供給調整装置とを備えたことを特徴とする
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、調整が容易で運転時の振動や異音が少なく、しかも変形や損傷の可能性を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図である。本発明の第１の実施の形態のターニング装置１１は、蒸気タービン１４のロータ１５に連結されたターニング用蒸気タービン１７と、ターニング用蒸気タービン１７に作動蒸気を供給する作動蒸気供給管１８と、ターニング用蒸気タービン１７で仕事を終えた作動蒸気を回収する作動蒸気回収管１９と、蒸気タービン１４及びターニング用蒸気タービン１７を連結するロータ１５の回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置２０と、蒸気タービン回転数検出装置２０で検出された回転数が設定回転数（所定のターニング回転数）になるように作動蒸気を調整する蒸気供給調整装置２１とから構成される。
【００１１】
蒸気供給調整装置２１は、蒸気タービン回転数検出装置２０からの回転数信号と設定回転数とを比較し、蒸気タービン１４（ロータ１５）の回転数が設定回転数となるように、作動蒸気供給管１８から供給される蒸気を調整する。蒸気供給調整装置２１で調整された作動蒸気供給管１８からの蒸気は、ターニング用蒸気タービン１７へ供給され、その蒸気でターニング用蒸気タービン１７は回転し蒸気タービン１４の軸であるロータ１５を回転させる。これにより、蒸気タービン１４は設定回転数でターニング運転される。
【００１２】
そして、蒸気タービン１４にボイラより蒸気が通気され、蒸気タービン１４が設定された回転数以上となるとターニング運転が不要になる。そうすると、蒸気供給調整装置２１は作動蒸気供給管１８からターニング用蒸気タービン１７への蒸気の供給を停止し、ターニング装置１１を停止する。
【００１３】
本発明の第１の実施の形態によれば、蒸気タービン軸を駆動させるためターニング用蒸気タービン１７を使用しているため、駆動部と被駆動部間との間に機械的接触がない。このため、ターニング装置１１の調整が容易であり、駆動時の振動や異音が少ない。また、蒸気タービン１４がターニング状態から離脱しターニング回転数以上に上昇する際には、蒸気の供給を停止するだけであり、装置への衝撃はなく、装置の変形や損傷が発生しにくい。
【００１４】
図２は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図である。本発明の第２の実施の形態のターニング装置１１は、蒸気タービン１４のロータ１５に連結された水車２２と、水タンク２３に貯水された作動水を水車２２に水ポンプ２４から供給する作動水供給管２５と、水車２２で仕事を終えた作動水を回収する作動水回収管２６と、蒸気タービン１４及び水車２２を連結するロータ１５の回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置２０と、蒸気タービン回転数検出装置２０で検出された回転数が設定回転数（所定のターニング回転数）になるように作動水を調整する作動水供給調整装置２７とから構成される。
【００１５】
作動水供給調整装置２７は、蒸気タービン回転数検出装置２０からの回転数信号と設定回転数とを比較し、蒸気タービン１４（ロータ１５）の回転数が設定回転数となるように、作動水供給管２５から供給される作動水を調整する。作動水供給調整装置２７で調整された作動水供給管２５からの作動水は、水車２２へ供給され、その作動水で水車２２は回転し蒸気タービン１４の軸であるロータ１５を回転させる。これにより、蒸気タービン１４は設定回転数でターニング運転される。
【００１６】
そして、蒸気タービン１４にボイラより蒸気が通気され、蒸気タービン１４が設定された回転数以上となるとターニング運転が不要になる。そうすると、作動水供給調整装置２７は作動水供給管２５から水車２２への作動水の供給を停止し、ターニング装置１１を停止する。
【００１７】
第２の実施の形態よれば、蒸気タービン軸を駆動させるため水車２２を使用しているため、駆動部と被駆動部間に機械的接触がない。従って、ターニング装置１１の調整が容易であり、駆動時の振動や異音が少ない。また、蒸気タービンがターニング状態から離脱し回転数上昇する際には、水ポンプ２４を停止し作動水の供給を停止するだけであり、装置への衝撃はなく装置の変形や損傷が発生しにくい。
【００１８】
図３は本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図である。本発明の第３の実施の形態のターニング装置１１は、蒸気タービン１４のロータ１５の軸の円周上に配置された羽根２８と、羽根２８に油を噴出するノズル２９と、蒸気タービン１４及び羽根２８を連結するロータ１５の回転数を検出する蒸気タービン回転数検出装置２０と、蒸気タービン回転数検出装置２０で検出された回転数が設定回転数（所定のターニング回転数）になるようにノズル２９に供給する油量を調整する油制御装置３０とから構成される。
【００１９】
油制御装置３０は、蒸気タービン回転数検出装置２０からの回転数信号と設定回転数とを比較し、蒸気タービン１４（ロータ１５）の回転数が設定回転数となるように、ノズル２９から供給される油量を調整する。油制御装置３０で調整された油量は、羽根２８へ供給され、その油で羽根２８は駆動され蒸気タービン１４の軸であるロータ１５を回転させる。これにより、蒸気タービン１４は設定回転数でターニング運転される。
【００２０】
そして、蒸気タービン１４にボイラより蒸気が通気され、蒸気タービン１４が設定された回転数以上となるとターニング運転が不要になる。そうすると、油制御装置３０はノズル２９から羽根２８への油の供給を停止し、ターニング装置１１を停止する。
【００２１】
第３の実施の形態によれば、設定された蒸気タービン回転数での運用が容易である上に、ターニング装置１１の停止に供給油を急速に遮断することが可能である。従って、駆動力が残留しないため装置への衝撃が少なく、装置の変形や損傷が発生しにくく、また保守期間や保守コストが少なくなる。
【００２２】
図４は本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図である。本発明の第４の実施の形態のターニング装置１１は、図３に示した第１の実施の形態に対し、蒸気タービン回転数検出装置２０に代えて、羽根に供給する油の油圧を検出する油圧検出器３１を設け、油制御装置３０は、蒸気タービン回転数が設定回転数になるようにノズルに供給する油圧または油量を調整するようにしたものである。
【００２３】
油圧検出装置３１からの油圧信号は油制御装置３０に入力される。油制御装置３０には、蒸気タービン回転数が設定回転数になる予め定められた油圧設定値が記憶されており、油制御装置３０は油圧検出装置３１からの油圧信号と油圧設定値とを比較し、羽根に供給する油圧が油圧設定値となるように油量を制御する。これにより、蒸気タービンは設定回転数で運転される。
【００２４】
そして、蒸気タービン１４にボイラより蒸気が通気され、蒸気タービン１４が設定された回転数以上となるとターニング運転が不要になる。そうすると、油制御装置３０はノズル２９から羽根２８への油の供給を停止し、ターニング装置１１を停止する。
【００２５】
以上の説明では、油圧検出器３１を設けた場合について説明したが、油圧検出器３１に代えて油量検出器を設けるようにしてもよい。この場合は、油制御装置３０には、蒸気タービン回転数が設定回転数になる予め定められた油量設定値を記憶しておき、油制御装置３０は油量検出装置からの油量信号と油量設定値とを比較し、羽根に供給する油量が油量設定値となるように油量を制御することになる。
【００２６】
第４の実施の形態によれば、設定された蒸気タービン回転数での運用が容易である上に、ターニング装置の停止に供給油を急速に遮断することが可能である。従って、駆動力が残留しないため装置への衝撃が少なくなり、装置の変形や損傷が発生しにくく保守期間や保守コストが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービンのターニング装置の構成図。
【図５】従来の蒸気タービンのターニング装置の構成図。
【符号の説明】
【００２８】
１１…ターニング装置、１２…ターニングモータ、１３…ターニングギヤ、１４…蒸気タービン、１５…ロータ、１６…ロータギヤ、１７…ターニング用蒸気タービン、１８…作動蒸気供給管、１９…作動蒸気回収管、２０…蒸気タービン回転数検出装置、２１…蒸気供給調整装置、２２…水車、２３…水タンク、２４…水ポンプ、２５…作動水供給管、２６…作動水回収管、２７…作動水供給調整装置、２８…羽根、２９…ノズル、３０…油制御装置、３１…油圧検出器
【図１】
2008240720.tif 000003
【図２】
2008240720.tif 000004
【図３】
2008240720.tif 000005
【図４】
2008240720.tif 000006
【図５】
2008240720.tif 000007