(57)【要約】【課題】高い効率で運用することができる蒸気タービンを提供する。【解決手段】タービン回転軸の周りを囲う蒸気室について、メイン蒸気室部と、そのメイン蒸気室部に蒸気が供給された後にメイン蒸気室部と共に蒸気が供給されるサブ蒸気室部とに仕切る。メイン蒸気室部にメイン蒸気管を接続し、メイン蒸気管にメイン調整弁を設ける。サブ蒸気室部にサブ蒸気管を接続し、サブ蒸気管にサブ調整弁を設ける。サブ蒸気管については、メイン蒸気管においてメイン調整弁の下流側に位置する部分でメイン蒸気管から分岐するように設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段のタービン羽根がタービン回転軸に沿って並んでいるタービンロータと、
前記複数段のタービン羽根のそれぞれに蒸気を噴射する複数段のノズルと、
前記タービンロータおよび前記複数段のノズルを内部に収容しており、前記複数段のノズルのうち一端側に位置する初段ノズルを介して、前記複数段のタービン羽根のうち一端側に位置する初段タービン羽根に蒸気室から蒸気を供給するケーシングと、
前記蒸気室へ供給する前記蒸気の流量を調整する調整弁と、
前記調整弁から前記蒸気室へ前記蒸気が流れる蒸気管と、
を備え、
前記ケーシングにおいて、前記蒸気室は、前記タービン回転軸の周りを囲うように設けられており、前記タービン回転軸の回転方向において、メイン蒸気室部と、前記メイン蒸気室部に前記蒸気が供給された後に前記メイン蒸気室部と共に前記蒸気が供給されるサブ蒸気室部と、に仕切られており、
前記蒸気管は、前記メイン蒸気室部に接続されたメイン蒸気管と、前記サブ蒸気室部に接続されたサブ蒸気管と、を有し、
前記調整弁は、前記メイン蒸気管に前記蒸気を流すメイン調整弁と、前記サブ蒸気管に前記蒸気を流すサブ調整弁と、を有し、
前記サブ蒸気管が、前記メイン蒸気管において前記メイン調整弁の下流側に位置する部分で前記メイン蒸気管から分岐していることを特徴とする、
蒸気タービン。
【請求項２】
前記サブ蒸気室部と前記サブ蒸気管と前記サブ調整弁は、複数設けられており、
前記複数のサブ蒸気管が、前記メイン蒸気管において前記メイン調整弁の下流側に位置する部分で前記メイン蒸気管から分岐していることを特徴とする、
請求項１に記載の蒸気タービン。
【請求項３】
前記メイン蒸気室部と前記メイン蒸気管と前記メイン調整弁が、複数設けられていることを特徴とする、
請求項１に記載の蒸気タービン。
【請求項４】
前記サブ蒸気管は、複数設けられており、
当該複数のサブ蒸気管は、前記複数のメイン蒸気管において、前記複数のメイン調整弁の下流側に位置する部分で前記複数のメイン蒸気管から分岐していることを特徴とする、
請求項３に記載の蒸気タービン。
【請求項５】
前記初段タービン羽根の下流側に設置され、初段シェル圧力値を測定する圧力測定部と、
前記圧力測定部によって測定された初段シェル圧力値に基づいて、前記メイン調整弁と前記複数のサブ調整弁との動作を制御する制御部と
を更に備え、
前記制御部は、前記複数のサブ調整弁を全て閉めた状態で前記メイン調整弁の開度を調整することによって、前記メイン蒸気管から前記メイン蒸気室部へ前記蒸気を供給した後、前記圧力測定部が測定した前記初段シェル圧力値の低下に応じて前記複数のサブ調整弁を順次開けることを特徴とする、
請求項２に記載の蒸気タービン。
【請求項６】
前記初段タービン羽根の下流側に設置され、初段シェル圧力値を測定する圧力測定部と、
前記圧力測定部によって測定された初段シェル圧力値に基づいて、前記複数のメイン調整弁と前記複数のサブ調整弁との動作を制御する制御部と
を更に備え、
前記制御部は、
前記複数のサブ調整弁を全て閉めた状態で前記複数のメイン調整弁の開度を調整することによって、前記複数のメイン蒸気管から前記メイン蒸気室部へ前記蒸気を供給した後、
前記圧力測定部が測定した前記初段シェル圧力値の低下に応じて前記複数のサブ調整弁を順次開けることを特徴とする、
請求項４に記載の蒸気タービン。
【請求項７】
前記制御部は、
前記複数のサブ調整弁を順次開ける圧力設定値を負荷設定値に基づいて設定する圧力設定器
を有し、
当該制御部は、前記圧力測定部によって測定された初段シェル圧力値が、前記複数のサブ調整弁について前記圧力設定器が設定した圧力設定値以下になったときに、当該複数のサブ調整弁を順次全開にするように、前記複数のサブ調整弁の動作を制御することを特徴とする、
請求項５または６に記載の蒸気タービン。
【請求項８】
前記制御部は、
前記タービンロータの設定回転数と実回転数との間の偏差値に速度調定率の逆数を積算した値を出力する速度調定率演算部と、
前記速度調定率演算部が出力した値に負荷設定値を加算した値と、負荷制限値とのうちの低値を、前記メイン調整弁の動作を制御するメイン弁開度指令として出力する低値優先回路部と、
を有し、
当該制御部は、前記メイン弁開度指令に基づいて、ノズル調速方式で前記複数のメイン調整弁が順次全開になるように、前記複数のメイン調整弁の動作を制御することを特徴とする、
請求項６に記載の蒸気タービン。
【請求項９】
前記制御部は、前記圧力測定部が測定した前記初段シェル圧力値の低下に対応して前記サブ調整弁を開けるときには、当該サブ調整弁を全開にすることを特徴とする、
請求項５から８のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１０】
前記制御部は、タービントリップまたは負荷遮断事象が発生した時には、前記サブ調整弁を全閉の状態にすることを特徴とする、
請求項５から９のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１１】
地熱井から得られる蒸気を作動流体として用いることを特徴とする、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１２】
前記調整弁は、蒸気加減弁であることを特徴とする、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
【請求項１３】
蒸気タービンを制御する制御部を備える蒸気タービン制御装置であって、
前記蒸気タービンは、
複数段のタービン羽根がタービン回転軸に沿って並んでいるタービンロータと、
前記複数段のタービン羽根のそれぞれに蒸気を噴射する複数段のノズルと、
前記タービンロータおよび前記ノズルを内部に収容しており、前記複数段のノズルのうち一端側に位置する初段ノズルを介して、前記複数段のタービン羽根のうち一端側に位置する初段タービン羽根に蒸気室から蒸気を供給するケーシングと、
前記蒸気室へ供給する前記蒸気の流量を調整する調整弁と、
前記調整弁から前記蒸気室へ前記蒸気が流れる蒸気管と
前記初段タービン羽根の下流側の部分に設置され、初段シェル圧力値を測定する圧力測定部と、
を備え、
前記ケーシングにおいて、前記蒸気室は、前記タービン回転軸の周りを囲うように設けられており、前記タービン回転軸の回転方向において、メイン蒸気室部と、前記メイン蒸気室部に前記蒸気が供給された後に前記メイン蒸気室部と共に前記蒸気が供給されるサブ蒸気室部と、に仕切られており、
前記蒸気管は、前記メイン蒸気室部に接続されたメイン蒸気管と、前記サブ蒸気室部に接続されたサブ蒸気管と、を有し、
前記調整弁は、前記メイン蒸気管に前記蒸気を流すメイン調整弁と、前記サブ蒸気管に前記蒸気を流すサブ調整弁と、を有し、
前記サブ蒸気管が、前記メイン蒸気管において前記メイン調整弁の下流側に位置する部分で前記メイン蒸気管から分岐しており、
前記制御部は、前記サブ調整弁を全て閉めた状態で前記メイン調整弁の開度を調整することによって、前記メイン蒸気管から前記メイン蒸気室部へ前記蒸気を供給した後、
前記圧力測定部が測定した前記初段シェル圧力値が圧力設定値以下になったとき、前記サブ調整弁を開け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】
本発明の実施形態は、蒸気タービン、蒸気タービン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、外燃機関であって、蒸気が外部から内部のタービンロータへ供給されることによって、タービンロータが回転する。具体的には、蒸気タービンにおいては、ノズルと、そのノズルの下流側に位置するタービン羽根とによって構成されるタービン段落が、タービン回転軸の軸方向に沿って、複数段、設けられている。このため、複数段のダービン段落においてノズルからタービン羽根に蒸気が噴射され、蒸気の膨張が繰り返されることによって、タービンロータが回転する。そして、その回転するタービンロータによって、発電機が駆動され、発生した電力が系統に供給される。
【０００３】
蒸気タービンのうち、地熱タービンは、たとえば、地熱井から得られる天然の蒸気を作動流体として用いる。この他に、地熱井から得た熱水をフラッシャーによって蒸気にした後に、その蒸気を作動流体として用いる（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蒸気タービンにおいては、高い効率での運用が困難な場合がある。
【０００６】
特に、地熱タービンでは、高い効率で運用することが容易でない。地熱井から得られる蒸気には、ケイ素、硫黄、ナトリウム、ボロン、塩素、金属元素などの種々の元素からなる物質がスケール成分（不純物）として多く含まれている。このため、地熱タービンでは、多量のスケールが蒸気の流路に堆積し、蒸気の流れが阻害されるので、出力が低下する場合がある。そして、この不具合を解消するために運転を停止しメンテナンスを行うなどの措置が必要となるため、地熱タービンについて高い効率で運用することが容易でない。
【０００７】
また、地熱タービンでは、蒸気中からスケール成分を除去するためにセパレータなどの機器を用いているが、全てを除去するのは困難であり、長期の運転の継続によって、スケールが多量に堆積する。特に、初段ノズルにおいては、スケールが堆積しやすい。
【０００８】
この他に、地熱井は、時間の経過に伴って蒸気の流量や圧力が低下する傾向にあり、それに対応するためにノズルの変更や改造などの措置が必要になる場合がある。その結果、地熱タービンについて高い効率で運用することが容易でない場合がある。
【０００９】
地熱タービンなどの蒸気タービンを高い効率で運用するために、さまざまな技術が開発されているが、十分ではない。
【００１０】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、高い効率で運用できる、蒸気タービン、蒸気タービン制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施形態の蒸気タービンにおいては、タービンロータは、複数段のタービン羽根がタービン回転軸に沿って並んでいる。複数段のノズルが、その複数段のタービン羽根のそれぞれに蒸気を噴射する。ケーシングは、タービンロータおよび複数段のノズルを内部に収容しており、複数段のノズルのうち一端側に位置する初段ノズルを介して、複数段のタービン羽根のうち一端側に位置する初段タービン羽根に蒸気室から蒸気を供給する。調整弁は、蒸気室へ供給する蒸気の流量を調整し、蒸気管は、調整弁から蒸気室へ蒸気が流れる。ここで、蒸気室は、タービン回転軸の周りを囲うように設けられており、タービン回転軸の回転方向において、メイン蒸気室部と、そのメイン蒸気室部に蒸気が供給された後にメイン蒸気室部と共に蒸気が供給されるサブ蒸気室部とに仕切られている。蒸気管は、メイン蒸気室部に接続されたメイン蒸気管と、サブ蒸気室部に接続されたサブ蒸気管とを有する。調整弁は、メイン蒸気管に蒸気を流すメイン調整弁と、サブ蒸気管に蒸気を流すサブ調整弁とを有する。そして、サブ蒸気管が、メイン蒸気管においてメイン調整弁の下流側に位置する部分でメイン蒸気管から分岐している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い効率で運用できる、蒸気タービン、蒸気タービン制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１実施形態に係る蒸気タービンについて、要部を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る蒸気タービンについて、要部を模式的に示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、制御部を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、圧力設定値を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、流量と負荷設定値との関係を示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る蒸気タービンについて、要部を模式的に示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る蒸気タービンにおいて、制御部を示すブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る蒸気タービンにおいて、流量と負荷設定値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
［Ａ］構成
図１，図２は、第１実施形態に係る蒸気タービンについて、要部を模式的に示す図である。図１は、図２のＹ１−Ｙ２部分の矢視図である。図２は、図１のＸ１−Ｘ２部分の矢視図と共に機能ブロック図を併せて示しており、蒸気の流れを実線で示し、電気信号の流れを破線で示している。
【００１６】
蒸気タービン１は、図１に示すように、ケーシング２、タービンロータ３、および、ノズル４を有する。この他に、図２に示すように、蒸気タービン１は、主蒸気止め弁１０、メイン調整弁１１、第１サブ調整弁１１１、第２サブ調整弁１１２、および、制御部２００を有する。
【００１７】
蒸気タービン１は、たとえば、地熱タービンであって、地熱井などの蒸気発生源１００からケーシング２の内部へ蒸気が供給され、その供給された蒸気によってタービンロータ３が回転する。
【００１８】
以下より、蒸気タービン１を構成する各部について、順次説明する。
【００１９】
［Ａ−１］ケーシング２について
ケーシング２は、図１に示すように、蒸気室３０が内部に設けられていると共に、その内部の収容空間にタービンロータ３とノズル４とを収容している。ケーシング２は、タービンロータ３を回転可能に支持しており、蒸気室３０からノズル４を介して蒸気がタービンロータ３に供給されることで、タービンロータ３が回転する。ケーシング２は、図１，図２に示すように、円錐台形状であって、蒸気が流れる方向に沿って径が大きくなるように形成されている。
【００２０】
ケーシング２において、蒸気室３０は、図２に示すように、タービンロータ３のタービン回転軸８の周りを円形で囲うように設けられている。本実施形態においては、蒸気室３０は、メイン蒸気室部３１と、第１サブ蒸気室部３１１と、第２サブ蒸気室部３１２とを備え、これらの各部は、仕切り板３３によって蒸気室３０を仕切ることで設けられている。
【００２１】
蒸気室３０のうち、メイン蒸気室部３１は、図２に示すように、メイン蒸気入口管２１が設けられており、そのメイン蒸気入口管２１から蒸気が内部に供給される。メイン蒸気室部３１は、蒸気室３０において、第１サブ蒸気室部３１１と第２サブ蒸気室部３１２との両者よりも大きな割合を占めるように設けられている。メイン蒸気室部３１は、運転開始前のようにスケールの付着が流路に無い初期状態において、メイン蒸気室部３１のみに蒸気が供給されたときに、蒸気タービン１について定格負荷での運用が可能なように設計されている。
【００２２】
蒸気室３０のうち、第１サブ蒸気室部３１１は、図２に示すように、第１サブ蒸気入口管２１１が設けられており、その第１サブ蒸気入口管２１１から蒸気が内部に供給される。第１サブ蒸気室部３１１は、蒸気室３０において、メイン蒸気室部３１よりも小さい割合を占めるように設けられている。
【００２３】
蒸気室３０のうち、第２サブ蒸気室部３１２は、図２に示すように、第２サブ蒸気入口管２１２が設けられており、その第２サブ蒸気入口管２１２から蒸気が内部に供給される。第２サブ蒸気室部３１２は、たとえば、第１サブ蒸気室部３１１と同様に、蒸気室３０において、メイン蒸気室部３１よりも小さい割合を占めるように設けられている。
【００２４】
詳細については後述するが、第１サブ蒸気室部３１１および第２サブ蒸気室部３１２は、メイン蒸気室部３１に蒸気が供給された後に、メイン蒸気室部３１と共に蒸気が供給される。
【００２５】
［Ａ−２］タービンロータ３について
タービンロータ３は、図１に示すように、タービン羽根５と、タービン回転軸８とを有し、蒸気がタービン回転軸８に沿ってタービン羽根５へ供給され回転する。
【００２６】
タービンロータ３において、タービン羽根５は、図１に示すように、複数段のタービン羽根５１〜５４を備え、その複数段のタービン羽根５１〜５４が、タービン回転軸８の軸方向に沿って並んでいる。
【００２７】
タービンロータ３において、タービン回転軸８は、図１に示すように、発電機９が連結されており、タービン回転軸８の回転によって発電機９が駆動して、発電が行われる。
【００２８】
［Ａ−３］ノズル４について
ノズル４は、図１に示すように、複数段のノズル４１〜４４を備え、その複数段のノズル４１〜４４が、タービン回転軸８の軸方向に沿って並んでいる。複数段のノズル４１〜４４のそれぞれは、複数段のタービン羽根５１〜５４のそれぞれよりも蒸気の流れ方向において上流側に設置されており、蒸気をタービン回転軸８の軸方向に沿って噴射する。
【００２９】
図示を省略しているが、複数段のノズル４１〜４４は、たとえば、内側リングと外側リングとの間に複数のノズル板が間を隔てて並んでおり、その複数のノズル板の面がタービンロータ３の回転平面に対して傾斜している。複数段のノズル４１〜４４のそれぞれは、複数のノズル板の間の間隙から蒸気を複数段のタービン羽根５１〜５４のそれぞれに噴射して、タービンロータ３を回転させる。
【００３０】
本実施形態では、複数段のノズル４１〜４４のうち、初段ノズル４１は、図１に示すように、ケーシング２において蒸気室３０が設けられた一端側に位置しており、複数段のタービン羽根５１〜５４のうち一端側に位置する初段タービン羽根５１へ蒸気室３０から蒸気を噴射する。また、初段ノズル４１は、図２に示すように、メイン初段ノズル部４１Ｍと、第１サブ初段ノズル部４１１と、第２サブ初段ノズル部４１２とを有し、これらの各部は、蒸気室３０が仕切り板３３で仕切られることで区画されている。メイン初段ノズル部４１Ｍと第１サブ初段ノズル部４１１と第２サブ初段ノズル部４１２とのそれぞれは、メイン蒸気室部３１と第１サブ蒸気室部３１１と第２サブ蒸気室部３１２とが仕切られた角度に対応するように、各噴口面積が割当てられている。
【００３１】
初段ノズル４１のうち、メイン初段ノズル部４１Ｍは、図２に示すように、メイン蒸気室部３１に設けられた部分であって、メイン蒸気室部３１に供給された蒸気を噴射する。メイン初段ノズル部４１Ｍは、運転開始前のように蒸気の流路にスケールの付着が無い初期状態においてメイン蒸気室部３１のみに蒸気が供給されたときに、定格負荷での運用が可能な噴口面積になるように設けられている。
【００３２】
初段ノズル４１のうち、第１サブ初段ノズル部４１１は、図２に示すように、第１サブ蒸気室部３１１に設けられた部分であって、第１サブ蒸気室部３１１に供給された蒸気を噴射する。第１サブ初段ノズル部４１１は、メイン初段ノズル部４１Ｍよりも噴口面積が小さくなるように設けられている。
【００３３】
初段ノズル４１のうち、第２サブ初段ノズル部４１２は、図２に示すように、第２サブ蒸気室部３１２に設けられた部分であって、第２サブ蒸気室部３１２に供給された蒸気を噴射する。第２サブ初段ノズル部４１２は、第１サブ初段ノズル部４１１と同様に、メイン初段ノズル部４１Ｍよりも噴口面積が小さくなるように設けられている。
【００３４】
また、本実施形態においては、図１に示すように、初段ノズル４１と第２段ノズル４２との間であって初段タービン羽根５１の下流側の部分に、圧力測定部５０１が設置されている。図示を省略しているが、圧力測定部５０１は、メイン蒸気室部３１（図２参照）において初段ノズル４１のメイン初段ノズル部４１Ｍが蒸気を噴射し、初段タービン羽根５１を通過した出口部分の蒸気の圧力を測定する。つまり、圧力測定部５０１は、メイン初段ノズル部４１Ｍに対応する部分の初段シェル圧力値を測定する。
【００３５】
［Ａ−４］主蒸気止め弁１０について
主蒸気止め弁１０は、図２に示すように、蒸気発生源１００に接続されている。主蒸気止め弁１０は、弁を閉めることによって、蒸気発生源１００から供給される蒸気を遮断し、弁を開けることによって蒸気が流れる。
【００３６】
［Ａ−５］メイン調整弁１１，第１サブ調整弁１１１，第２サブ調整弁１１２について
メイン調整弁１１，第１サブ調整弁１１１，第２サブ調整弁１１２は、蒸気加減弁であって、図２に示すように、蒸気室３０へ供給する蒸気の流量を調整する。
【００３７】
メイン調整弁１１は、図２に示すように、メイン蒸気室部３１に接続されたメイン蒸気管１１Ｊに設置されている。メイン調整弁１１は、主蒸気止め弁１０の下流側に設置されており、メイン蒸気管１１Ｊにおいて蒸気発生源１００から主蒸気止め弁１０を介してメイン蒸気入口管２１へ流れる蒸気の流量を調整する。
【００３８】
第１サブ調整弁１１１は、図２に示すように、第１サブ蒸気室部３１１に接続された第１サブ蒸気管１１１Ｊに設置されている。第１サブ蒸気管１１１Ｊは、メイン蒸気管１１Ｊにおいてメイン調整弁１１の下流で分岐され、メイン蒸気管１１Ｊと第１サブ蒸気入口管２１１との間を接続しており、第１サブ調整弁１１１は、メイン調整弁１１を介して第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気入口管２１１に流れる蒸気の流量を調整する。つまり、第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気入口管２１１を介して、第１サブ蒸気室部３１１へ流れる蒸気の流量を調整する。第１サブ調整弁１１１は、メイン調整弁１１よりも最大流量が小さく、たとえば、メイン調整弁１１に対して、たとえば、１０〜２０％の最大流量である。
【００３９】
第２サブ調整弁１１２は、図２に示すように、第２サブ蒸気室部３１２に接続された第２サブ蒸気管１１２Ｊに設置されている。第２サブ蒸気管１１２Ｊは、第１サブ蒸気管１１１Ｊと同様に、メイン蒸気管１１Ｊにおいてメイン調整弁１１の下流で分岐され、メイン蒸気管１１Ｊと第２サブ蒸気入口管２１２との間を接続しており、第２サブ調整弁１１２は、メイン調整弁１１を介して第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気入口管２１２に流れる蒸気の流量を調整する。つまり、第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気入口管２１２を介して、第２サブ蒸気室部３１２へ流れる蒸気の流量を調整する。第２サブ調整弁１１２は、第１サブ調整弁１１１と同様に、メイン調整弁１１よりも最大流量が小さく、たとえば、メイン調整弁１１に対して、たとえば、１０〜２０％の最大流量である。
【００４０】
メイン調整弁１１，第１サブ調整弁１１１，第２サブ調整弁１１２は、たとえば、油圧式アクチュエータによって弁の開度が調整される。メイン調整弁１１，第１サブ調整弁１１１，第２サブ調整弁１１２は、流路抵抗（圧力損失）が小さいバタフライ型が好適であって、弁体と弁座との間において蒸気の漏洩がないシール構造にすることが好ましい。
【００４１】
［Ａ−６］制御部２００について
［Ａ−６−１］制御部２００の要部
制御部２００は、図２に示すように、メイン調整弁１１と第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２に、弁開度指令Ｓ８１，Ｓ５１４，Ｓ５２４を出力し、各部の動作を制御する。
【００４２】
具体的には、制御部２００は、メイン弁開度指令Ｓ８１をメイン調整弁１１へ出力し、メイン調整弁１１の開度を制御することによって、メイン蒸気管１１Ｊからメイン蒸気室部３１へ流れる蒸気の流量を調整する。本実施形態では、メイン調整弁１１の下流側においてメイン蒸気管１１Ｊから第１サブ蒸気管１１１Ｊと第２サブ蒸気管１１２Ｊとが分岐している。このため、制御部２００は、第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気室部３１１へ流れる蒸気の流量と共に、第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気室部３１２へ流れる蒸気の流量についても調整できる。
【００４３】
この他に、制御部２００は、第１のサブ弁開度指令Ｓ５１４を第１サブ調整弁１１１へ出力し、第１サブ調整弁１１１の開度を制御する。これによって、制御部２００は、メイン調整弁１１を介してメイン蒸気管１１Ｊから第１サブ蒸気管１１１Ｊに流れる蒸気の流量を調整する。
【００４４】
そして、制御部２００は、第２のサブ弁開度指令Ｓ５２４を第２サブ調整弁１１２へ出力し、第２サブ調整弁１１２の開度を制御する。これによって、制御部２００は、メイン調整弁１１を介してメイン蒸気管１１Ｊから第２サブ蒸気管１１２Ｊに流れる蒸気の流量を調整する。
【００４５】
詳細については後述するが、本実施形態では、蒸気タービン１の運転開始時のような初期状態では、制御部２００は、第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２とを全て閉めた状態で、メイン調整弁１１の開度を調整する。これにより、メイン蒸気管１１Ｊからメイン蒸気室部３１へ蒸気を供給し、メイン初段ノズル部４１Ｍから蒸気が噴射される。
【００４６】
その後、蒸気タービン１の運転の継続によって蒸気の流路にスケールが堆積するに伴って、圧力測定部５０１で測定される初段シェル圧力値は、徐々に低下する。そして、初段シェル圧力値が第１の圧力設定値以下になった場合、制御部２００は、第１サブ調整弁１１１の開度を、たとえば、全開にする。これにより、第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気室部３１１へ蒸気が供給され、その蒸気が第１サブ初段ノズル部４１１によって噴射される。
【００４７】
そして、スケールの更なる堆積によって初段シェル圧力値が更に低下し、その第１の圧力設定値より小さい第２の圧力設定値以下になった場合、制御部２００は、第２サブ調整弁１１２の開度を、たとえば、全開にする。これにより、第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気室部３１１へ蒸気が供給され、その蒸気が第２サブ初段ノズル部４１２によって噴射される。
【００４８】
［Ａ−６−２］制御部２００の詳細
（１）メイン調整弁１１の制御
図３は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、制御部を示すブロック図である。
【００４９】
制御部２００は、図３に示すように、偏差演算部１４１，速度調定率演算部１４２，負荷設定部１５１，負荷制限部１６１，加算部１８１，および，低値優先回路部１９１を有し、メイン調整弁１１の動作を制御する。
【００５０】
偏差演算部１４１は、タービンの設定回転数Ｓ１０と実回転数Ｓ１１の間の偏差値Ｓ１２（＝Ｓ１０−Ｓ１１）を算出する。つまり、予め設定された設定回転数Ｓ１０と、タービン回転数検出器（図示なし）によって検出された実回転数Ｓ１１との間において差分処理を行う。そして、偏差演算部１４１は、その差分処理で得た偏差値Ｓ１２を出力信号として速度調定率演算部１４２へ出力する。
【００５１】
速度調定率演算部１４２は、偏差値Ｓ１２に速度調定率Ｓ２１の逆数を積算する。速度調定率Ｓ２１は、予め設定された値であって、たとえば、５％であり、この場合には、偏差値Ｓ１２に対して２０倍（＝１／０．０５）する。そして、速度調定率演算部１４２は、その積算により得た値Ｓ２２（＝Ｓ１２／Ｓ２１）を出力信号として加算部１８１へ出力する。
【００５２】
負荷設定部１５１は、蒸気タービン１の負荷設定値Ｓ３２を出力信号として出力する。たとえば、負荷設定部１５１は、負荷設定増減回路１５１ａからの出力信号Ｓ３１に基づいて、負荷設定値Ｓ３２を設定し、その設定した負荷設定値Ｓ３２を加算部１８１へ出力する。
【００５３】
負荷制限部１６１は、負荷制限増減回路１６１ａの出力信号Ｓ７１に基づいて、負荷制限値Ｓ７２を出力信号として出力する。
【００５４】
加算部１８１は、図３に示すように、速度調定率演算部１４２が出力した値Ｓ２２と、負荷設定部１５１が出力した負荷設定値Ｓ３２とを加算する。そして、その加算した値Ｓ６１を低値優先回路部１９１へ出力信号として出力する。
【００５５】
低値優先回路部１９１は、加算部１８１が出力した値Ｓ６１と、負荷制限値Ｓ７２とにおいて低い方の値を選択する。そして、その選択した低値（Ｓ６１またはＳ７２）を、メイン弁開度指令Ｓ８１としてメイン調整弁１１へ出力する。
【００５６】
蒸気タービン１においては、負荷制限値Ｓ７２に基づいて、メイン調整弁１１の開度が制御されたときには、負荷制限運転が実施される。これに対して、加算部１８１が出力した値Ｓ６１に基づいて、メイン調整弁１１の開度が制御されたときには、調速運転が実施される。
【００５７】
（２）第１サブ調整弁１１１の制御
制御部２００は、図３に示すように、第１圧力設定器５１１、第１加減算器５１２、第１接点５１３、および、第１全開バイアス部５１４を有し、第１サブ調整弁１１１の動作を制御する。
【００５８】
第１圧力設定器５１１は、負荷設定部１５１が出力した負荷設定値Ｓ３２に基づいて第１の圧力設定値Ｓ５１１を設定し出力する。具体的には、第１圧力設定器５１１は、負荷設定値Ｓ３２に関連付けて第１の圧力設定値Ｓ５１１が設定された関数を用いて、負荷設定部１５１から出力された負荷設定値Ｓ３２に対応する第１の圧力設定値Ｓ５１１を求めて出力する。
【００５９】
第１加減算器５１２は、圧力測定部５０１によって測定された初段シェル圧力値Ｓ５０１と、第１圧力設定器５１１から出力された第１の圧力設定値Ｓ５１１との間を比較する。そして、第１加減算器５１２は、その比較結果に基づいて、制御信号Ｓ５１２を第１接点５１３へ出力する。具体的には、第１加減算器５１２は、実測された初段シェル圧力値Ｓ５０１が、第１の圧力設定値Ｓ５１１以下である場合に、第１接点５１３を閉じてオン状態にする制御信号Ｓ５１２を出力する。
【００６０】
第１接点５１３は、第１加減算器５１２から出力された制御信号Ｓ５１２に基づいて、開閉動作を行う。
【００６１】
第１全開バイアス部５１４は、第１サブ調整弁１１１の開度を全開にさせる第１のサブ弁開度指令Ｓ５１４を出力している。このため、第１接点５１３が閉じられてオン状態になったときには、第１全開バイアス部５１４から第１接点５１３を介して第１サブ調整弁１１１へ第１のサブ弁開度指令Ｓ５１４が入力され、第１サブ調整弁１１１の開度が全開になる。一方で、第１接点５１３が開かれてオフ状態であるときには、第１サブ調整弁１１１へ第１のサブ弁開度指令Ｓ５１４が入力されず、第１サブ調整弁１１１の開度が全閉の状態になる。
【００６２】
上記の制御とは別に、制御部２００は、タービントリップまたは負荷遮断事象が発生した時には、第１接点５１３を急速に開けて、第１サブ調整弁１１１の開度を全閉の状態にする。これにより、蒸気タービン１の回転が上昇することを抑制することができる。
【００６３】
（３）第２サブ調整弁１１２の制御
制御部２００は、図３に示すように、第２圧力設定器５２１、第２加減算器５２２、第２接点５２３、および、第２全開バイアス部５２４を有し、第２サブ調整弁１１２の動作を制御する。
【００６４】
第２圧力設定器５２１は、負荷設定部１５１が出力した負荷設定値Ｓ３２に基づいて第２の圧力設定値Ｓ５２１を設定し出力する。具体的には、第２圧力設定器５２１は、負荷設定値Ｓ３２に関連付けて第２の圧力設定値Ｓ５２１が設定された関数を用いて、負荷設定部１５１から出力された負荷設定値Ｓ３２に対応する第２の圧力設定値Ｓ５２１を求めて出力する。
【００６５】
第２加減算器５２２は、圧力測定部５０１によって測定された初段シェル圧力値Ｓ５０１と、第２圧力設定器５２１から出力された第２の圧力設定値Ｓ５２１との間を比較する。そして、第２加減算器５２２は、その比較結果に基づいて、制御信号Ｓ５２２を第２接点５２３へ出力する。具体的には、第２加減算器５２２は、実測された初段シェル圧力値Ｓ５０１が、第２の圧力設定値Ｓ５２１以下である場合に、第２接点５２３を閉じてオン状態にする制御信号Ｓ５２２を出力する。
【００６６】
第２接点５２３は、第２加減算器５２２から出力された制御信号Ｓ５２２に基づいて、開閉動作を行う。
【００６７】
第２全開バイアス部５２４は、第２サブ調整弁１１２の開度を全開にする第２のサブ弁開度指令Ｓ５２４を出力している。このため、第２接点５２３が閉じられてオン状態になったときには、第２全開バイアス部５２４から第２接点５２３を介して第２サブ調整弁１１２へ第２のサブ弁開度指令Ｓ５２４が入力され、第２サブ調整弁１１２の開度が全開になる。一方で、第２接点５２３が開かれてオフ状態であるときには、第２サブ調整弁１１２へ第２のサブ弁開度指令Ｓ５２４が入力されず、第２サブ調整弁１１２の開度が全閉の状態になる。
【００６８】
上記の制御とは別に、制御部２００は、タービントリップまたは負荷遮断事象が発生した時には、第２接点５２３を急速に開けて、第２サブ調整弁１１２の開度を全閉の状態にする。これにより、蒸気タービン１の回転が上昇することを抑制することができる。
【００６９】
（４）第１の圧力設定値Ｓ５１１と第２の圧力設定値Ｓ５２１との関係
図４は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて圧力設定値を示す図である。図４において、横軸は、負荷設定部１５１が出力した負荷設定値Ｓ３２を示しており、縦軸は、圧力値Ｐを示している。図４では、第１の圧力設定値Ｓ５１１および第２の圧力設定値Ｓ５２１について示すと共に、蒸気タービンの運転開始時のように蒸気の流路にスケールの付着が無い初期状態のときに得られる標準圧力値ＳＴＤについて示している。
【００７０】
第１の圧力設定値Ｓ５１１は、負荷設定値Ｓ３２に対して圧力値Ｐが比例して大きくなるように設定されている。ここでは、第１の圧力設定値Ｓ５１１は、負荷設定値Ｓ３２に対して圧力値Ｐが増加する割合が、標準圧力値ＳＴＤよりも小さくなるように、設定されている。
【００７１】
第２の圧力設定値Ｓ５２１は、第１の圧力設定値Ｓ５１１と同様に、負荷設定値Ｓ３２に対して圧力値Ｐが比例して大きくなるように設定されている。第２の圧力設定値Ｓ５２１は、負荷設定値Ｓ３２に対して圧力値Ｐが変化する割合が、第１の圧力設定値Ｓ５１１よりも小さくなるように、設定されている。
【００７２】
このため、図４に示すように、たとえば、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）に設定された場合において、実測された初段シェル圧力値が、初期状態（ＳＴＤ）のときに得られる標準圧力値Ｐ９５に対して、第１差分値Ｓ１以上、低下して、第１の圧力設定値Ｓ５１１以下になったときには、第１サブ調整弁１１１の開度を全開にする。これにより、第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気室部３１１へ蒸気が供給される。
【００７３】
また、実測された初段シェル圧力値が第１差分値Ｓ１より大きい第２差分値Ｓ２以上、低下して、第２の圧力設定値Ｓ５２１以下になったときには、第２サブ調整弁１１２の開度を全開にする。これにより、第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気室部３１２へ蒸気が供給される。
【００７４】
［Ｂ］動作
以下より、上記の蒸気タービン１の動作について説明する。
【００７５】
図５は、第１実施形態に係る蒸気タービンにおいて、流量と負荷設定値との関係を示す図である。図５において、横軸は、負荷設定値Ｓ３２（メイン弁開度指令Ｓ８１）を示しており、縦軸は、メイン調整弁を流れる蒸気の最大流量に対する流量の割合ＦＬを示している。
【００７６】
具体的には、図５において、線Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｃは、メイン調整弁１１の場合について順次示している。線Ｌ１１１は、第１サブ調整弁１１１の場合について示しており、線Ｌ１１２は、第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２との両者の場合について示している。線Ｌ１１１と線Ｌ１１２とについては、図示の都合で簡略化して示しているが、線Ｌ１１ａと同様に、線形領域と非線形領域とを含む。つまり、線Ｌ１１１および線Ｌ１１２は、線形領域においては、負荷設定値に対して流量が一定の割合で増加し、非線形領域においては、線形領域よりも高い負荷設定値のときに、負荷設定値に対して流量が増加する割合が負荷設定値に伴って減少する。
【００７７】
また、図５では、負荷設定値Ｓ３２が９５％であるときが、定格負荷（１００％負荷）であり、負荷設定値Ｓ３２が１２０％まで達すると、メイン調整弁１１を流れる流量が最大流量になることを示している。
【００７８】
［Ｂ−１］メイン調整弁１１の開度調整（運転開始当初）
まず、蒸気タービン１の運転開始当初は、メイン調整弁１１（図２参照）について開度を調整する。
【００７９】
ここでは、蒸気の流路にスケールの付着が無い初期状態である。このため、図５において線Ｌ１１ａに示すように、メイン弁開度指令Ｓ８１によって９５％（定格負荷）の負荷設定値Ｓ３２で運転を行う場合には、メイン調整弁１１では、点Ｆａに対応する流量（９５％）の蒸気が流れる。
【００８０】
なお、スケールの付着が無い初期状態では、圧力測定部５０１で実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）は、図４に示すように、標準圧力値ＳＴＤであって、第１の圧力設定値Ｓ５１１および第２の圧力設定値Ｓ５２１よりも高い。このため、上述したように、第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２は、全て閉められた状態になる。つまり、メイン調整弁１１は、メイン蒸気管１１Ｊからメイン蒸気室部３１のみへ蒸気を供給し、メイン初段ノズル部４１Ｍのみから蒸気が噴射される。
【００８１】
上記のように、メイン調整弁１１のみを用いて蒸気タービン１の運転を継続した後には、メイン調整弁１１を介して蒸気が流れる流路にスケールが堆積する。このため、図５において線Ｌ１１ｂに示すように、メイン調整弁１１を流れる蒸気の流量が低下する。たとえば、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）の場合には、メイン調整弁１１では、点Ｆａに対応する流量（９５％）から、点Ｆｂに対応する流量に低下する。このとき、負荷設定値Ｓ３２を１２０％（最大負荷）まで上げて、メイン調整弁１１を全開状態にすることによって、点Ｄｂに対応する流量まで上げることができる。
【００８２】
［Ｂ−２］第１サブ調整弁１１１の開度調整（スケールの堆積後）
上記のように、メイン調整弁１１を用いて蒸気タービン１の運転を継続した後は、メイン調整弁１１に加えて、第１サブ調整弁１１１（図２参照）を開ける。
【００８３】
蒸気タービン１の運転継続後は、図５に示すように、１２０％（最大負荷）に負荷設定値Ｓ３２を設定した場合であっても、メイン調整弁１１を流れる流量（点Ｄｂ）は、スケールの付着が無い初期状態における流量（点Ｆａ）よりも少ない。このため、圧力測定部５０１で実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）は、図４に示す標準圧力値ＳＴＤよりも低くなる。
【００８４】
そして、その実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）が更に下がり、図４に示す第１の圧力設定値Ｓ５１１以下になった場合には、上述したように、第１サブ調整弁１１１の開度を、たとえば、全開にする。
【００８５】
これにより、図５において線Ｌ１１１に示すように、第１サブ調整弁１１１の流量が加わる。このため、点Ｄｂに対応する流量から、点Ｅｂに対応する流量へ上がり、初期状態の流量（点Ｆａ）に近づけることができる。
【００８６】
メイン調整弁１１の他に第１サブ調整弁１１１を開くことによって、第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気室部３１１へ蒸気が供給される。そして、その蒸気が第１サブ初段ノズル部４１１によって噴射される。
【００８７】
なお、第１サブ調整弁１１１を介した流路は、スケールの付着が無い状態である。このため、線Ｌ１１１が線Ｌ１１ａの場合と同様であるので、第１サブ調整弁１１１を全開にした後には、メイン調整弁１１について、負荷設定値Ｓ３２が１２０％（最大負荷）のときの開度から、元の設定値である９５％（定格負荷）のときの開度へ戻すことができる。つまり、メイン調整弁１１に関して、流量の制御を可能な状態にすることができる。
【００８８】
また、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）から１２０％（最大負荷）の間は、非線形領域であって、負荷設定値Ｓ３２に対して流量が増加する割合が負荷設定値Ｓ３２の増加に伴って減少する。このため、この範囲において負荷設定値Ｓ３２を元の設定に戻したとしても、流量に対する影響は小さい。
【００８９】
上記のように、メイン調整弁１１と第１サブ調整弁１１１との両者を用いて蒸気タービン１の運転を継続した後には、その両者を介して蒸気が流れる流路にスケールが堆積する。このため、図５において線Ｌ１１ｃに示すように、メイン調整弁１１において流量が更に低下する。たとえば、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）の場合には、メイン調整弁１１では、点Ｆｃに対応する流量に低下する。このとき、負荷設定値Ｓ３２を１２０％（最大負荷）まで上げてメイン調整弁１１を全開状態にすることによって、点Ｄｃに対応する流量まで上げることができる。
【００９０】
［Ｂ−３］第２サブ調整弁１１２の開度調整（スケールの更なる堆積後）
上記のように、メイン調整弁１１と第１サブ調整弁１１１との両者を用いて蒸気タービン１の運転を継続した後は、両者に加えて、第２サブ調整弁１１２（図２参照）を開ける。
【００９１】
蒸気タービン１の更なる運転継続後は、図５において線Ｌ１１ｃに示すように、１２０％（最大負荷）に負荷設定値Ｓ３２を設定した場合であっても、メイン調整弁１１を流れる流量（点Ｄｃ）は、スケールの付着が無い初期状態における流量（点Ｆａ）よりも少ない。このため、圧力測定部５０１で実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）は、図４に示す標準圧力値ＳＴＤよりも低くなる。
【００９２】
そして、その実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）が、図４に示す第１の圧力設定値Ｓ５１１よりも更に下がり、第２の圧力設定値Ｓ５２１以下になった場合には、上述したように、第２サブ調整弁１１２の開度を、たとえば、全開にする。
【００９３】
これにより、図５において線Ｌ１１２に示すように、第１サブ調整弁１１１と共に、第２サブ調整弁１１２を流れる蒸気の流量が加わる。このため、点Ｄｃに対応する流量から、点Ｅｃに対応する流量へ上がり、初期状態の流量（点Ｆａ）に近づけることができる。
【００９４】
メイン調整弁１１と第１サブ調整弁１１１との他に、第２サブ調整弁１１２を開くことによって、第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気室部３１２へ蒸気が供給される。そして、その蒸気が第２サブ初段ノズル部４１２によって噴射される。
【００９５】
なお、第２サブ調整弁１１２を介した流路は、スケールの付着が無い状態である。このため、線Ｌ１１２が線Ｌ１１ａの場合と同様であるので、第２サブ調整弁１１２を全開にした後には、メイン調整弁１１について、負荷設定値Ｓ３２が１２０％（最大負荷）のときの開度から、元の設定値である９５％（定格負荷）のときの開度へ戻すことができる。つまり、メイン調整弁１１に関して、流量の制御を可能な状態にすることができる。
【００９６】
上記のように、メイン調整弁１１と第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２との全てを用いて蒸気タービン１の運転を継続した後には、その全てを介して蒸気が流れる流路にスケールが堆積する。このような状態で、蒸気タービン１の出力が十分でない場合には、蒸気タービン１を開放し点検を行う。
【００９７】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の蒸気タービン１において、ケーシング２は、蒸気室３０がタービン回転軸８の周りを囲うように設けられている。そして、蒸気室３０は、そのタービン回転軸８の回転方向において、メイン蒸気室部３１と、第１および第２のサブ蒸気室部３１１，３１２とに仕切られている。メイン蒸気室部３１には、メイン蒸気管１１Ｊが接続され、そのメイン蒸気管１１Ｊに蒸気を流すメイン調整弁１１が設けられている。第１および第２のサブ蒸気室部３１１，３１２には、第１および第２のサブ蒸気管１１１Ｊ，１１２Ｊが接続され、第１および第２のサブ蒸気管１１１Ｊ，１１２Ｊに蒸気を流す第１および第２のサブ調整弁１１１，１１２が設けられている。第１および第２のサブ蒸気室部３１１，３１２は、メイン蒸気室部３１に蒸気が供給された後にメイン蒸気室部３１と共に蒸気が供給される（図２参照）。
【００９８】
ここで、本実施形態においては、第１および第２のサブ蒸気管１１１Ｊ，１１２Ｊは、メイン蒸気管１１Ｊにおいてメイン調整弁１１の下流側に位置する部分でメイン蒸気管１１Ｊから分岐している（図２参照）。このため、本実施形態では、メイン調整弁１１の開度を制御することによって、メイン蒸気室部３１へ流れる蒸気の流量を調整すると同時に、第１および第２のサブ蒸気管１１１Ｊ，１１２Ｊから、第１および第２のサブ蒸気室部３１１，３１２へ流れる蒸気の流量についても調整できる。
【００９９】
本実施形態においては、圧力測定部５０１が、初段タービン羽根５１の下流側に設置され、初段シェル圧力値Ｓ５０１を測定する。そして、その圧力測定部５０１によって測定された初段シェル圧力値Ｓ５０１に基づいて、制御部２００が、メイン調整弁１１と、第１および第２のサブ調整弁１１１，１１２との動作を制御する。
【０１００】
ここでは、制御部２００は、第１および第２のサブ調整弁１１１，１１２を全て閉めた状態でメイン調整弁１１の開度を調整することによって、そのメイン蒸気管１１Ｊからメイン蒸気室部３１へ蒸気を供給する。その後、蒸気の流路にスケールが堆積し、圧力測定部５０１が測定した初段シェル圧力値Ｓ５０１が低下した場合には、その初段シェル圧力値Ｓ５０１の低下に対応して、制御部２００は、第１および第２のサブ調整弁１１１，１１２を順次開ける。
【０１０１】
具体的には、制御部２００においては、第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２とを順次開けるように、第１圧力設定値Ｓ５１１と第２圧力設定値Ｓ５２１とを、負荷設定値Ｓ３２に基づいて、第１圧力設定器５１１と第２圧力設定器５２１とが設定する。そして、制御部２００は、実測された初段シェル圧力値Ｓ５０１が、第１圧力設定値Ｓ５１１以下になったときに、第１サブ調整弁１１１を全開にする。また、制御部２００は、実測された初段シェル圧力値Ｓ５０１が、第１圧力設定値Ｓ５１１より小さい第２圧力設定値Ｓ５２１以下になったときに、第２サブ調整弁１１２を全開にする。つまり、複数のサブ調整弁１１１，１１２について複数の圧力設定器５１１，５１２が設定した複数の圧力設定値Ｓ５１１，Ｓ５２１以下に、実測した初段シェル圧力値Ｓ５０１が順次低下したときに、複数のサブ調整弁１１１，１１２を順次全開にする。
【０１０２】
このように、本実施形態では、実測した初段シェル圧力値Ｓ５０１の低下に応じて、まず、第１サブ調整弁１１１を開ける。これにより、第１サブ蒸気室部３１１への蒸気の供給を開始され、第１サブ初段ノズル部４１１が蒸気を噴射するので、蒸気タービン１の出力を回復できる。その後、さらに初段シェル圧力値Ｓ５０１が低下したときには、第２サブ調整弁１１２を開ける。これにより、第２サブ蒸気室部３１１への蒸気の供給を開始し、第２サブ初段ノズル部４１２が蒸気を噴射するので、蒸気タービン１の出力を、再度、回復できる。
【０１０３】
上記したように、第１および第２のサブ蒸気管１１１Ｊ，１１２Ｊは、メイン蒸気管１１Ｊにおいてメイン調整弁１１の下流側に位置する部分でメイン蒸気管１１Ｊから分岐している。このため、メイン調整弁１１の制御によって、第１サブ蒸気管１１１Ｊから第１サブ蒸気室部３１１へ流れる蒸気の流量と共に、第２サブ蒸気管１１２Ｊから第２サブ蒸気室部３１２へ流れる蒸気の流量についても併せて調整できる。これにより、本実施形態では、第１および第２のサブ調整弁１１１，１１２の開度を微調整せずに、全開にすれば良く、複雑な制御が不要である。
【０１０４】
本実施形態においては、蒸気タービン１は、地熱井から得られる蒸気を作動流体として用いている。このため、蒸気の流路においてスケールの堆積が多く、蒸気タービン１の出力低下が生じ易いが、上記のように構成しているので、蒸気タービン１を高い効率で運用することができる。
【０１０５】
本実施形態においては、タービントリップまたは負荷遮断事象が発生した時には、サブ調整弁１１１，１１２を全閉の状態にする。このため、蒸気タービン１の回転が上昇することを抑制することができる。
【０１０６】
したがって、本実施形態の蒸気タービン１は、高い効率で運用することができる。
【０１０７】
［Ｄ］変形例
上記においては、第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２と各開度を制御部２００が全開する場合について示したが、これに限らない。第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２との開度を全開でなく、適宜、調整してもよい。
【０１０８】
上記においては、第１サブ調整弁１１１および第２サブ調整弁１１２に関して、油圧式アクチュエータによって弁の開度が調整される場合について示したが、これに限らない。電動式アクチュエータを用いてもよい。そして、第１加減算器５１２，第２加減算器５２２から出力された制御信号Ｓ５１２，Ｓ５２２を、第１サブ調整弁１１１と第２サブ調整弁１１２とが受けて、が開閉動作を行うように構成してもよい（図３参照）。
【０１０９】
上記においては、第１全開バイアス部５１４，第２全開バイアス部５２４を設置しているが、これに限らない。第１全開バイアス部５１４，第２全開バイアス部５２４に代えて、ランプ信号を出力する回路を設置することによって、弁の開度を、常時、調整可能なように構成しても良い。
【０１１０】
上記においては、蒸気室３０について、２つのサブ蒸気室部３１１,３１２を設ける場合を示したが、これに限らない。１つのサブ蒸気室部を設ける場合の他に、３つ以上のサブ蒸気室部を設けても良い。この場合には、サブ蒸気室部の数に対応して、サブ蒸気管、サブ調整弁を設ければ良い。
【０１１１】
＜第２実施形態＞
［Ａ］構成
図６は、第２実施形態に係る蒸気タービン１ｂについて、要部を模式的に示す概念図である。図６は、図２と同様に、図１のＸ１−Ｘ２部分の断面の矢視図と共に、機能ブロック図を併せて示している。
【０１１２】
本実施形態においては、第１実施形態のような「絞り調速方式」でなく、「ノズル調速方式」を採用している。このため、図６に示すように、第１メイン蒸気室部３１Ａと第２メイン蒸気室部３１Ｂとの２つにメイン蒸気室部３１（図２参照）が仕切られている。そして、これに対応して、第１メイン初段ノズル部４１ＭＡと第２メイン初段ノズル部４１ＭＢとの２つにメイン初段ノズル部４１Ｍ（図２参照）が仕切られている。そして、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの２つが、メイン調整弁１１（図２参照）として設けられている。また、第１メイン蒸気管１１ＡＪと第２メイン蒸気管１１ＢＪとの２つが、メイン蒸気管１１Ｊ（図２参照）として設置されている。その他、第２サブ調整弁１１１Ｂと第２サブ蒸気管１１１ＢＪとの接続関係が、第１実施形態と異なる。
【０１１３】
本実施形態は、上記の点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【０１１４】
［Ａ−１］第１メイン蒸気室部３１Ａ，第２メイン蒸気室部３１Ｂについて
第１メイン蒸気室部３１Ａは、図６に示すように、第１メイン蒸気入口管２１Ａが設けられており、その第１メイン蒸気入口管２１Ａから蒸気が内部に供給される。第１メイン蒸気室部３１Ａは、第２メイン蒸気室部３１Ｂよりも蒸気室３０において大きな割合を占めるように設けられている。また、第１メイン蒸気室部３１Ａは、第１サブ蒸気室部３１１Ａよりも蒸気室３０において大きな割合を占めるように設けられている。
【０１１５】
第２メイン蒸気室部３１Ｂは、図６に示すように、第２メイン蒸気入口管２１Ｂが設けられており、その第２メイン蒸気入口管２１Ｂから蒸気が内部に供給される。第２メイン蒸気室部３１Ｂは、第２サブ蒸気室部３１１Ｂよりも蒸気室３０において大きな割合を占めるように設けられている。
【０１１６】
第１メイン蒸気室部３１Ａおよび第２メイン蒸気室部３１Ｂは、第１実施形態のメイン蒸気室部３１と同様に、運転開始前のようにスケールの付着が流路に無い初期状態において、両者のみに蒸気が供給されたときに、定格負荷での運用が可能なように設計されている。
【０１１７】
［Ａ−２］第１メイン初段ノズル部４１ＭＡ，第２メイン初段ノズル部４１ＭＢについて
第１メイン初段ノズル部４１ＭＡは、図６に示すように、初段ノズル４１のうち、第１メイン蒸気室部３１Ａに設けられた部分であって、第１メイン蒸気室部３１Ａに供給された蒸気を噴射する。
【０１１８】
第２メイン初段ノズル部４１ＭＢは、図６に示すように、初段ノズル４１のうち、第２メイン蒸気室部３１Ｂに設けられた部分であって、第２メイン蒸気室部３１Ｂに供給された蒸気を噴射する。
【０１１９】
第１メイン初段ノズル部４１ＭＡおよび第２メイン初段ノズル部４１ＭＢは、第１実施形態のメイン初段ノズル部４１Ｍと同様に、蒸気の流路にスケールの付着が無い初期状態において両者のみに蒸気が供給されたときに、定格負荷での運用が可能な噴口面積になるように設けられている。
【０１２０】
第１メイン初段ノズル部４１ＭＡおよび第２メイン初段ノズル部４１ＭＢは、第１メイン蒸気室部３１Ａおよび第２メイン蒸気室部３１Ｂが仕切られた角度に対応するように、各噴口面積が割当てられている。なお、第１メイン初段ノズル部４１ＭＡおよび第２メイン初段ノズル部４１ＭＢは、「ノズル調速方式」の利点が発揮できるように、各噴口面積を任意に設定可能である。
【０１２１】
［Ａ−３］第１メイン調整弁１１Ａ，第２メイン調整弁１１Ｂについて
第１メイン調整弁１１Ａは、蒸気加減弁であって、図６に示すように、第１メイン蒸気管１１ＡＪに設置されている。第１メイン調整弁１１Ａは、主蒸気止め弁１０の下流側に設置されており、第１メイン蒸気管１１ＡＪにおいて、蒸気発生源１００から主蒸気止め弁１０を介して第１メイン蒸気入口管２１Ａへ流れる蒸気の流量を調整する。
【０１２２】
第２メイン調整弁１１Ｂは、蒸気加減弁であって、図６に示すように、第２メイン蒸気管１１ＢＪに設置されている。第２メイン調整弁１１Ｂは、主蒸気止め弁１０の下流側に設置されており、第２メイン蒸気管１１ＢＪにおいて、蒸気発生源１００から主蒸気止め弁１０を介して第２メイン蒸気入口管２１Ｂへ流れる蒸気の流量を調整する。
【０１２３】
［Ａ−４］第１メイン蒸気管１１ＡＪ，第２メイン蒸気管１１ＢＪについて
第１メイン蒸気管１１ＡＪは、図６に示すように、主蒸気止め弁１０と第１メイン蒸気入口管２１Ａとの間を接続しており、蒸気発生源１００から主蒸気止め弁１０を介して第１メイン蒸気入口管２１Ａへ蒸気を供給する。
【０１２４】
第２メイン蒸気管１１ＢＪは、図６に示すように、主蒸気止め弁１０と第２メイン蒸気入口管２１Ｂとの間を接続しており、蒸気発生源１００から主蒸気止め弁１０を介して第２メイン蒸気入口管２１Ｂへ蒸気を供給する。
【０１２５】
第１メイン蒸気管１１ＡＪ，第２メイン蒸気管１１ＢＪは、図６に示すように、主蒸気止め弁１０の下流側において、互いに分岐されている。
【０１２６】
［Ａ−５］第１サブ調整弁１１１Ａ，第２サブ調整弁１１１Ｂについて
第１サブ調整弁１１１Ａは、蒸気加減弁であって、図６に示すように、第１サブ蒸気管１１１ＡＪに設置されている。第１サブ調整弁１１１Ａは、第１サブ蒸気管１１１ＡＪにおいて、第１メイン調整弁１１Ａを介して、第１メイン蒸気管１１ＡＪから第１サブ蒸気入口管２１１Ａに流れる蒸気の流量を調整する。つまり、第１サブ蒸気管１１１ＡＪから第１サブ蒸気入口管２１１Ａを介して、第１サブ蒸気室部３１１Ａへ流れる蒸気の流量を調整する。
【０１２７】
第１サブ調整弁１１１Ａは、第１メイン調整弁１１Ａよりも最大流量が小さく、たとえば、第１メイン調整弁１１Ａに対して、たとえば、１０〜２０％の最大流量である。
【０１２８】
第２サブ調整弁１１１Ｂは、蒸気加減弁であって、図６に示すように、第２サブ蒸気管１１１ＢＪに設置されている。第２サブ調整弁１１１Ｂは、第２サブ蒸気管１１１ＢＪにおいて、第２メイン調整弁１１Ｂを介して第２メイン蒸気管１１ＢＪから第２サブ蒸気入口管２１１Ｂに流れる蒸気の流量を調整する。つまり、第２サブ蒸気管１１１ＢＪから第２サブ蒸気入口管２１１Ｂを介して、第２サブ蒸気室部３１１Ｂへ流れる蒸気の流量を調整する。
【０１２９】
第２サブ調整弁１１１Ｂは、第２メイン調整弁１１Ｂよりも最大流量が小さく、たとえば、第２メイン調整弁１１Ｂに対して、たとえば、１０〜２０％の最大流量である。
【０１３０】
［Ａ−６］第１サブ蒸気管１１１ＡＪ，第２サブ蒸気管１１１ＢＪについて
第１サブ蒸気管１１１ＡＪは、図６に示すように、第１メイン蒸気管１１ＡＪにおいて、第１メイン調整弁１１Ａの下流で分岐されている。第１サブ蒸気管１１１ＡＪは、第１メイン蒸気管１１ＡＪと第１サブ蒸気入口管２１１Ａとの間を接続しており、第１メイン蒸気管１１ＡＪから第１サブ蒸気入口管２１１Ａへ蒸気が流れる。
【０１３１】
第２サブ蒸気管１１１ＢＪは、図６に示すように、第２メイン蒸気管１１ＢＪにおいて、第２メイン調整弁１１Ｂの下流で分岐されている。第２サブ蒸気管１１１ＢＪは、第２メイン蒸気管１１ＢＪと第２サブ蒸気入口管２１１Ｂとの間を接続しており、第２メイン蒸気管１１ＢＪから第２サブ蒸気入口管２１１Ｂへ蒸気が流れる。
【０１３２】
［Ａ−７］制御部２００について
制御部２００は、図６に示すように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂと第１サブ調整弁１１１Ａと第２サブ調整弁１１１Ｂに、弁開度指令Ｓ８１Ａ，Ｓ８１Ｂ，Ｓ５１４，Ｓ５２４を出力し、各部の動作を制御する。
【０１３３】
具体的には、制御部２００は、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの各開度を制御する。これによって、制御部２００は、第１メイン蒸気管１１ＡＪと第２メイン蒸気管１１ＢＪとのそれぞれから、第１メイン蒸気室部３１Ａと第２メイン蒸気室部３１Ｂとのそれぞれへ流れる蒸気の流量を調整する。これと共に、第１サブ蒸気管１１１ＡＪが第１メイン調整弁１１Ａの下流側において第１メイン蒸気管１１ＡＪから分岐しているので、制御部２００は、第１サブ蒸気管１１１ＡＪから第１サブ蒸気室部３１１Ａへ流れる蒸気の流量についても調整できる。同様に、第２サブ蒸気管１１１ＢＪが第２メイン調整弁１１Ｂの下流側において第２メイン蒸気管１１ＢＪから分岐しているので、制御部２００は、第２サブ蒸気管１１１ＢＪから第２サブ蒸気室部３１１Ｂへ流れる蒸気の流量についても調整できる。
【０１３４】
この他に、制御部２００は、第１サブ調整弁１１１Ａの開度を制御することによって、第１サブ蒸気管１１１ＡＪから第１サブ蒸気室部３１１Ａへ流れる蒸気の流量を調整する。そして、制御部２００は、第２サブ調整弁１１１Ｂの開度を制御することによって、第２サブ蒸気管１１１ＢＪから第２サブ蒸気室部３１１Ｂへ流れる蒸気の流量を調整する。
【０１３５】
本実施形態では、蒸気タービン１ｂの運転開始の際には、制御部２００は、第１サブ調整弁１１１Ａと第２サブ調整弁１１１Ｂとを閉めた状態で、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの開度を調整する。これにより、第１メイン蒸気管１１ＡＪから第１メイン蒸気室部３１Ａへ蒸気を供給し、第１メイン初段ノズル部４１ＭＡから蒸気が噴射される。これと共に、第２メイン蒸気管１１ＢＪから第２メイン蒸気室部３１Ｂへ蒸気を供給し、第２メイン初段ノズル部４１ＭＢから蒸気が噴射される。詳細については後述するが、ここでは、ノズル調速方式が採用されており、制御部２００は、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの開度が、負荷設定値Ｓ３２に応じて、順次、全開になるように制御する。
【０１３６】
その後、蒸気タービン１ｂの運転の継続に伴って蒸気の流路にスケールが堆積し、圧力測定部５０１によって測定される初段シェル圧力値が低下した後には、第１実施形態の場合と同様に、第１サブ調整弁１１１Ａと第２サブ調整弁１１１Ｂとの開度を、順次、全開にする。
【０１３７】
図７は、第２実施形態に係る蒸気タービンにおいて、制御部を示すブロック図である。
【０１３８】
制御部２００は、図７に示すように、第１弁開度関数部１９１Ａと、第２弁開度関数部１９１Ｂとを有する。
【０１３９】
第１弁開度関数部１９１Ａおよび第２弁開度関数部１９１Ｂは、図７に示すように、低値優先回路部１９１から出力されたメイン弁開度指令Ｓ８１が入力される。そして、第１弁開度関数部１９１Ａは、そのメイン弁開度指令Ｓ８１に基づいて、第１メイン弁開度指令Ｓ８１Ａを求めて出力する。また、第２弁開度関数部１９１Ｂは、そのメイン弁開度指令Ｓ８１に基づいて、第２メイン弁開度指令Ｓ８１Ｂを求めて出力する。
【０１４０】
ここでは、第１メイン弁開度指令Ｓ８１Ａおよび第２メイン弁開度指令Ｓ８１Ｂは、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの各開度が、メイン弁開度指令Ｓ８１に応じて、順次、全開になるように求められ出力される。
【０１４１】
具体的には、第１弁開度関数部１９１Ａは、メイン弁開度指令Ｓ８１に応じて、第１メイン調整弁１１Ａの開度Ｗがゼロの状態から全開Ｗａになるように、第１メイン弁開度指令Ｓ８１Ａを出力する。そして、第２弁開度関数部１９１Ｂは、第１メイン調整弁１１Ａが開けられた後であって、第１メイン調整弁１１Ａが全開Ｗａになる直前に、第２メイン調整弁１１Ｂの開度Ｗがゼロの状態から全開Ｗａになるように、第２メイン弁開度指令Ｓ８１Ｂを出力する。
【０１４２】
［Ｂ］動作
以下より、上記の蒸気タービン１ｂの動作について説明する。
【０１４３】
図８は、第２実施形態に係る蒸気タービンにおいて、流量と負荷設定値との関係を示す図である。図８では、図５と同様に、横軸は、負荷設定値Ｓ３２（メイン弁開度指令Ｓ８１（Ｓ８１Ａ＋Ｓ８１Ｂ））を示しており、縦軸は、メイン調整弁を流れる蒸気の最大流量に対する流量の割合ＦＬを示している。
【０１４４】
具体的には、図８において、線Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｃは、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの両者を流れる流量について順次示している。線Ｌ１１１は、第１サブ調整弁１１１Ａを流れる流量について示しており、線Ｌ１１２は、第１サブ調整弁１１１Ａと第２サブ調整弁１１１Ｂとの両者を流れる流量について示している。線Ｌ１１１と線Ｌ１１２とについては、図示の都合で簡略化して示しているが、線Ｌ１１ａと同様に、線形領域と非線形領域とを含む。破線Ｌ１１Ａａ，Ｌ１１Ｂａは、線Ｌ１１ａにおいて、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂを流れる流量について示している。なお、線Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｃにおいては、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂを流れる流量が、破線Ｌ１１Ａａ，Ｌ１１Ｂａと同様に示されるが、図示を省略している。
【０１４５】
また、図８では、図５と同様に、負荷設定値Ｓ３２が９５％であるときが、定格負荷（１００％負荷）であり、負荷設定値Ｓ３２が１２０％まで達すると、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂを流れる流量が最大流量になることを示している。
【０１４６】
［Ｂ−１］第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの開度調整（運転開始当初）
まず、蒸気タービン１ｂの運転開始当初は、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの両者について開度を調整する。
【０１４７】
図８において線Ｌ１１ａに示すように、負荷設定値Ｓ３２に従って、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとを通る蒸気の全体の流量の割合ＦＬは、増加する。
【０１４８】
具体的には、破線Ｌ１１Ａａに示すように、第１メイン弁開度指令Ｓ８１Ａに基づいて、第１メイン調整弁１１Ａの開度がゼロの状態から全開になる。そして、破線Ｌ１１Ａａに示すように、第１メイン調整弁１１Ａが全開になる直前に、第２メイン弁開度指令Ｓ８１Ｂに基づいて、第２メイン調整弁１１Ｂの開度がゼロの状態から全開になる。
【０１４９】
ここでは、蒸気の流路にスケールの付着が無い初期状態であるので、図８において線Ｌ１１ａに示すように、たとえば、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）の場合には、第１メイン調整弁１１Ａおよび第２メイン調整弁１１Ｂによって、点Ｆａに対応する流量（９５％）の蒸気が流れる。
【０１５０】
上記のように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの両者のみを用いて蒸気タービン１ｂの運転を継続した後には、第１実施形態の場合と同様に、その両者を介して蒸気が流れる流路にスケールが堆積する。このため、図８において線Ｌ１１ｂに示すように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの両者を流れる蒸気の流量が低下する。たとえば、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）の場合には、点Ｆａに対応する流量（９５％）から、点Ｆｂに対応する流量に低下する。このとき、負荷設定値Ｓ３２を１２０％（最大負荷）まで上げて、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとを全開状態にすることによって、点Ｄｂに対応する流量まで上げることができる。
【０１５１】
［Ｂ−２］第１サブ調整弁１１１Ａの開度調整（スケールの堆積後）
上記のように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとを用いて蒸気タービン１ｂの運転を継続した後は、両者に加えて、第１サブ調整弁１１１Ａを開ける。
【０１５２】
蒸気タービン１ｂの運転継続後は、図８に示すように、１２０％（最大負荷）に負荷設定値Ｓ３２を設定した場合であっても、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの両者を流れる流量（点Ｄｂ）は、スケールの付着が無い初期状態における流量（点Ｆａ）よりも少ない。このため、圧力測定部５０１で実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）は、図４に示す標準圧力値ＳＴＤよりも低くなる。
【０１５３】
そして、その実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）が更に下がり、図４に示す第１の圧力設定値Ｓ５１１以下になった場合には、上述したように、第１サブ調整弁１１１Ａの開度を、たとえば、全開にする。
【０１５４】
これにより、図８において線Ｌ１１１に示すように、第１実施形態の場合と同様に、第１サブ調整弁１１１Ａを流れる蒸気の流量が加わる。このため、点Ｄｂに対応する流量から、点Ｅｂに対応する流量へ上がり、初期状態の流量（点Ｆａ）に近づけることができる。
【０１５５】
上記のように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂと第１サブ調整弁１１１Ａとを用いて蒸気タービン１ｂの運転を継続した後には、それぞれを介して蒸気が流れる流路にスケールが堆積する。このため、図８において線Ｌ１１ｃに示すように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとにおいて、流量が更に低下する。たとえば、負荷設定値Ｓ３２が９５％（定格負荷）の場合には、点Ｆｃに対応する流量に低下する。このとき、負荷設定値Ｓ３２を１２０％（最大負荷）まで上げて第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとを全開状態にすることによって、点Ｄｃに対応する流量まで上げることができる。
【０１５６】
［Ｂ−３］第２サブ調整弁１１１Ｂの開度調整（スケールの更なる堆積後）
上記のように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂと第１サブ調整弁１１１Ａとを用いて蒸気タービン１ｂの運転を継続した後は、それらに加えて、第２サブ調整弁１１１Ｂを開ける。
【０１５７】
蒸気タービン１ｂの更なる運転継続後は、図８において線Ｌ１１ｃ示すように、１２０％（最大負荷）に負荷設定値Ｓ３２を設定した場合であっても、流量（点Ｄｃ）は、スケールの付着が無い初期状態における流量（点Ｆａ）よりも少ない。このため、圧力測定部５０１で実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）は、図４に示す標準圧力値ＳＴＤよりも低くなる。
【０１５８】
そして、その実測される初段シェル圧力値Ｓ５０１（図３参照）が図４に示す第１の圧力設定値Ｓ５１１よりも更に下がり、第２の圧力設定値Ｓ５１２以下になった場合には、上述したように、第２サブ調整弁１１１Ｂの開度を、たとえば、全開にする。
【０１５９】
これにより、図８において線Ｌ１１２に示すように、第１実施形態の場合と同様に、第１サブ調整弁１１１Ａと共に、第２サブ調整弁１１１Ｂを流れる蒸気の流量が加わる。このため、点Ｄｃに対応する流量から、点Ｅｃに対応する流量へ上がり、初期状態の流量（点Ｆａ）に近づけることができる。
【０１６０】
上記のように、第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂと第１サブ調整弁１１１Ａと第２サブ調整弁１１１Ｂとの全てを用いて蒸気タービン１ｂの運転を継続した後には、それぞれを介して蒸気が流れる流路にスケールが堆積する。このような状態で、蒸気タービン１ｂの出力が十分でない場合には、蒸気タービン１ｂを開放し点検を行う。
【０１６１】
［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態においては、第１および第２のサブ蒸気管１１１ＡＪ，１１１ＢＪは、第１および第２のメイン蒸気管１１ＡＪ，１１ＢＪにおいて第１および第２のメイン調整弁１１Ａ，１１Ｂの下流側に位置する部分で分岐している（図６参照）。
【０１６２】
このため、本実施形態では、第１メイン調整弁１１Ａの開度を制御することによって、第１メイン蒸気室部３１Ａへ流れる蒸気の流量を調整すると同時に、第１サブ蒸気管１１１ＡＪから、第１サブ蒸気室部３１１Ａへ流れる蒸気の流量についても調整できる。同様に、第２メイン調整弁１１Ｂの開度を制御することによって、第２メイン蒸気室部３１Ｂへ流れる蒸気の流量を調整すると同時に、第２サブ蒸気管１１１ＢＪから第２サブ蒸気室部３１１Ｂへ流れる蒸気の流量についても調整できる。
【０１６３】
本実施形態では、制御部２００は、第１および第２のサブ調整弁１１１Ａ，１１１Ｂを全て閉めた状態で、ノズル調速方式により第１および第２のメイン調整弁１１Ａ，１１Ｂの開度を調整することによって、第１および第２のメイン蒸気室部３１Ａ，３１Ｂへ蒸気を供給する。その後、制御部２００は、圧力測定部５０１が測定した初段シェル圧力値Ｓ５０１の低下に対応して、第１および第２のサブ調整弁１１１Ａ，１１１Ｂを順次開ける。このため、蒸気タービン１ｂの出力を容易に回復できる。
【０１６４】
したがって、本実施形態の蒸気タービン１ｂは、高い効率で運用することができる。
【０１６５】
［Ｄ］変形例
上記においては、１つの主蒸気止め弁１０の下流において分岐された第１メイン蒸気管１１ＡＪに第１メイン調整弁１１Ａを設け、第２メイン蒸気管１１ＢＪに第２メイン調整弁１１Ｂを設けた場合について説明したが、これに限らない。蒸気発生源１００の下流において分岐するように第１メイン蒸気管１１ＡＪと第２メイン蒸気管１１ＢＪと両者を設けると共に、その両者の下流側に主蒸気止め弁１０を設け、各主蒸気止め弁１０の下流に第１メイン調整弁１１Ａと第２メイン調整弁１１Ｂとの両者を設けてもよい。つまり、複数の主蒸気止め弁を、メイン蒸気管に設けても良い。
【０１６６】
上記においては、１つのメイン蒸気室に対して、１つのサブ蒸気室部を設ける場合について示したが、これに限らない。第１実施形態の場合と同様に、１つのメイン蒸気室部に対して、複数のサブ蒸気室部を設けても良い。この場合には、サブ蒸気室部の数に対応して、サブ蒸気管、サブ調整弁を設ければ良い。
【０１６７】
＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１６８】
たとえば、「絞り調速方式」、「ノズル調速方式」以外の場合に上述した実施形態の構成を適用してもよい。
【０１６９】
上記においては、制御部が、メイン調整弁とサブ調整弁との動作を制御する場合について示したが、これに限らない。制御部を用いずに、操作者がサブ調整弁を上記のように操作してもよい。具体的には、初段シェル圧力値に応じて、操作者がサブ調整弁の開閉操作を行う。操作者は、手動式駆動機構の他、空気圧式、油圧式、電動式などの種々の駆動機構を操作することによって、上記の開閉操作を行うことができる。更に、地熱タービンにおいては、遠隔運転を行う場合があり、操作者は、初段シェル圧力値の情報に応じて、遠隔地から遠隔操作を行い、空気圧式、油圧式、電動式などの種々の駆動機構について開閉操作を行うことができる。
【符号の説明】
【０１７０】
１，１ｂ…蒸気タービン、２…ケーシング、３…タービンロータ、４…ノズル、５…タービン羽根、８…タービン回転軸、９…発電機、１１，１１Ａ，１１Ｂ…メイン調整弁、１１Ｊ，１１ＡＪ，１１ＢＪ…メイン蒸気管、２１，２１Ａ，２１Ｂ…メイン蒸気入口管、３３…仕切り板、３０…蒸気室、３１，３１Ａ，３１Ｂ…メイン蒸気室部、４１…初段ノズル、４１Ｍ，４１ＭＡ，４１ＭＢ…メイン初段ノズル部、５１…初段タービン羽根、１００…蒸気発生源、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２…サブ調整弁、１１１Ｊ，１１１ＡＪ，１１１ＢＪ，１１２Ｊ…サブ蒸気管、１４１…偏差演算部、１４２…速度調定率演算部、１５１…負荷設定部、１５１ａ…負荷設定増減回路、１６１…負荷制限部、１６１ａ…負荷制限増減回路、１８１…加算部、１９１…低値優先回路部、１９１Ａ…弁開度関数部、１９１Ｂ…弁開度関数部、２００…制御部、２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ，２１２…サブ蒸気入口管、３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ，３１２…サブ蒸気室部、４１１，４１１Ａ，４１１Ｂ，４１２…サブ初段ノズル部、５０１…圧力測定部、５１１，５２１…圧力設定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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