(57)【要約】【課題】蒸気タービン主蒸気止弁の分解点検時に行われるバイパス弁のストローク及び間隙の測定を正確に行うことが可能な測定治具を提供すること。【解決手段】高圧タービン１１０に向かう蒸気の流路を開閉する主弁１２０と、主弁１２０に形成された蒸気の流路を開閉するバイパス弁１２３と、スライド移動自在に設けられ、主弁１２０及びバイパス弁１２３を連動させて主弁１２０及びバイパス弁１２３を開閉させる弁棒１２１と、を備える蒸気タービン主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇの測定に用いる測定治具であって、弁体受台１０と、弁棒１２１の下端に対向するように配置され、弁棒１２１を押し上げる油圧ジャッキ２０と、を備えるバイパス弁ストローク及び間隙測定治具１。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧タービンに向かう蒸気の流路を開閉する主弁と、
前記主弁に形成された蒸気の流路を開閉するバイパス弁と、
スライド移動自在に設けられ、前記主弁及び前記バイパス弁を連動させて前記主弁及び前記バイパス弁を開閉させる弁棒と、を備える蒸気タービン主蒸気止弁における前記バイパス弁のストローク及び間隙の測定に用いる測定治具であって、
前記主弁を支持し、前記弁棒を鉛直下方に垂下させる弁体受台と、
前記弁棒の下端に対向するように配置され、前記弁棒を押し上げる油圧ジャッキと、を備えるバイパス弁ストローク及び間隙測定治具。
【請求項２】
前記弁体受台は、前記主蒸気止弁を分解することなく前記主弁の支持及び取り外しが可能な構造を有する、請求項１に記載のバイパス弁ストローク及び間隙測定治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン主蒸気止弁のバイパス弁のストローク及び間隙の測定に用いる測定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所等のボイラ装置を備える発電設備において、蒸気タービンへの負荷変化に応じて蒸気量を調節したり、異常時に蒸気の供給を遮断したりするために、多数の蒸気弁が設けられている。蒸気弁の一つである主蒸気止弁は、蒸気を閉止又は開放するＯＮ／ＯＦＦ弁であり、例えば発電を開始する際に開放することで、蒸気タービンに蒸気を流入させる弁である。
【０００３】
発電を開始する際に主蒸気止弁を開放し蒸気タービンに蒸気を流入させようとする際、ボイラ装置で発生した高温高圧の蒸気を蒸気タービンに供給しようとすると、蒸気タービンに急激な熱応力がかかり故障の原因となるだけでなく、主蒸気止弁の上流側と下流側の差圧により、主蒸気止弁の開放自体が困難となるケースが生じる。
【０００４】
従って主蒸気止弁には、蒸気流量を制御するためのバイパス弁が設けられている。具体的には、主蒸気止弁を開放する前に主蒸気止弁に設けられたバイパス弁を開放し、発電開始時に発生した蒸気の一部を主蒸気止弁の下流側に流入させることにより、蒸気タービンに急激な熱応力がかかることを防止できる。また、蒸気タービンの上流側と下流側の差圧が小さくなる結果、主蒸気止弁を開放しやすくなる。
【０００５】
上記バイパス弁の良好な動作状態を維持するため、定期的に主蒸気止弁の分解点検を行い、バイパス弁のストロークや間隙を測定する必要がある。当該測定は、従来、取り外した主蒸気止弁をクレーンで吊り下げた状態として、チェーンブロックを用いて弁棒を上昇させることにより行っていた。しかしながら、バイパス弁のストローク及び間隙は数ミリ程度の値であるのに対し、上記方法ではミリ単位の微調整を行うことができず、正確にバイパス弁のストローク及び間隙を測定することが困難であった。
【０００６】
従って、かかる測定を行うためには油圧ジャッキ等の微調整可能な機器を用いる必要がある。従来、主蒸気止弁のハウジングに連結されたロッドと油圧ジャッキを用いて、主蒸気止弁の弁棒を取り外す技術が開示されている（例えば、後述の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１８５０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術は弁棒取り外しのために用いられるものであり、バイパス弁のストローク及び間隙の正確な測定への適用に際しては、更なる工夫の必要があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、蒸気タービン主蒸気止弁の分解点検時に行われるバイパス弁のストローク及び間隙の測定を正確に行うことが可能な測定治具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】
【００１０】
本発明は、高圧タービン（例えば、後述の高圧タービン１１０）に向かう蒸気の流路を開閉する主弁（例えば、後述の主弁１２０）と、前記主弁に形成された蒸気の流路を開閉するバイパス弁（例えば、後述のバイパス弁１２３）と、スライド移動自在に設けられ、前記主弁及び前記バイパス弁を連動させて前記主弁及び前記バイパス弁を開閉させる弁棒（例えば、後述の弁棒１２１）と、を備える蒸気タービン主蒸気止弁（例えば、後述の主蒸気止弁１０１）における前記バイパス弁のストローク（例えば、後述のストロークＦ）及び間隙（例えば、後述の間隙Ｇ）の測定に用いる測定治具であって、前記主弁を支持し、前記弁棒を鉛直下方に垂下させる弁体受台（例えば、後述の弁体受台１０）と、前記弁棒の下端に対向するように配置され、前記弁棒を押し上げる油圧ジャッキ（例えば、後述の油圧ジャッキ２０）と、を備えるバイパス弁ストローク及び間隙測定治具（例えば、後述の測定治具１）に関する。
【００１１】
また、本発明におけるバイパス弁ストローク及び間隙測定治具において、前記弁体受台は、前記主蒸気止弁を分解することなく前記主弁の支持及び前記主蒸気止弁の取り外しが可能な構造を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、油圧ジャッキを操作することによって、弁棒を少しずつ押し上げることができるため、主蒸気止弁におけるバイパス弁のストロークを正確に測定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る、蒸気タービンを備えた発電設備の蒸気系統を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、主蒸気止弁の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、主蒸気止弁の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、主蒸気止弁におけるバイパス弁の付近を拡大して示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、バイパス弁ストローク及び間隙測定治具の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の蒸気タービンを備えた発電設備の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の発電設備は、図１に示すように、ボイラ１００と、蒸気弁１０１〜１０４と、タービン１１０〜１１２と、復水機１０５と、を備えている。
【００１５】
ボイラ１００からの蒸気は、主蒸気止弁１０１、加減弁１０２を介して高圧タービン１１０に送られる。高圧タービン１１０を回転させるために用いられた蒸気は、ボイラ１００の再熱器（図示せず）に送られて再度加熱される。再熱器によって加熱された蒸気は、再熱弁１０３、中間阻止弁１０４を介して中圧タービン１１１及び低圧タービン１１２に送られる。低圧タービン１１２を回転させるために用いられた蒸気は、復水器１０５に送られて水に戻され、給水ポンプ（図示せず）によって昇圧して再びボイラ１００に供給されるように循環する。
主蒸気止弁１０１及び加減弁１０２は、高圧タービン１１０の入口側に設けられ、ボイラ１００から高圧タービン１１０に流入する蒸気量を調整するものである。
【００１６】
本実施形態の主蒸気止弁１０１は、図２に示すように、蒸気の流通経路となる配管１５０に設けられた弁箱１３０の内部に配置される。弁箱１３０は、蒸気が通過する流通孔１３４を備えており、この流通孔１３４が主蒸気止弁１０１によって開閉される。流通孔１３４における上流側の縁部には、弁座１３２が設けられている。
【００１７】
本実施形態の主蒸気止弁１０１は、図２に示すように、主弁１２０と、弁棒１２１と、衛帯筐１２２と、バイパス弁１２３と、弁体ディスク１２４と、弁体キャップ１２５と、を備えている。
【００１８】
主弁１２０は、流通孔１３４に対して上流側に配置され、弁座１３２に接触、離間して流通孔１３４を開閉する。主弁１２０における弁座１３２との接触面はテーパ状に形成されており、主弁１２０の中心には弁棒１２１が通る貫通孔１２０ａが形成されている。また、貫通孔１２０ａの側方に、貫通孔１２０ｂが形成されている。この貫通孔１２０ｂは、貫通孔１２０ａの周りに３箇所形成されている。
【００１９】
弁棒１２１は、一端部が主弁１２０の貫通孔１２０ａに挿入され、他端部が流通孔１３４に対して下流側に配置される。弁棒１２１は、図示しない駆動手段によって上下にスライド動作を行うことで主弁１２０及びバイパス弁１２３を開閉する。
【００２０】
衛帯筐１２２は、流通孔１３４に対して下流側に固定され、弁棒１２１を軸方向にスライド移動自在に支持するための孔部を有する。
【００２１】
バイパス弁１２３は、流通孔１３４に対して上流側に配置され、貫通孔１２０ｂを開閉する弁体である。ここで、図３は、主蒸気止弁１０１の平面図である。図３に示すように、主蒸気止弁１０１は、３つのバイパス弁１２３を有する多弁型である。
【００２２】
弁体ディスク１２４は、弁棒１２１の上流側端部に接続され、弁棒１２１の動作を主弁１２０及びバイパス弁１２３に伝達する。すなわち、主弁１２０及びバイパス弁１２３は弁棒１２１の上下のスライド動作に連動し開閉動作を行う。
【００２３】
弁体キャップ１２５は、主弁１２０、バイパス弁１２３及び弁体ディスク１２４を覆う部材である。
【００２４】
次に、主蒸気止弁１０１の動作について図２を参照して説明する。
弁棒１２１が、最下位置にある場合には、流通孔１３４は主弁１２０によって閉鎖され、貫通孔１２０ｂはバイパス弁１２３によって閉鎖された状態にある。この状態から図示しない駆動手段によって弁棒１２１を上昇させると、弁棒１２１に接続された弁体ディスク１２４がバイパス弁１２３に係合することにより、バイパス弁１２３が上昇し始める。
【００２５】
ここで、図４は主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３の付近を拡大して示す図である。図４に示すように、バイパス弁１２３がストロークＦだけ上昇することにより、バイパス弁１２３が全開になり、貫通孔１２０ｂを介して上流側の蒸気が下流側に流れるようになる。これにより、主弁１２０に対して上流側と下流側との差圧が小さくなり、主弁１２０が開きやすい状態になる。また、主弁１２０を開放しても、急激な熱応力が蒸気タービンにかかることが無い。
【００２６】
図２に戻り、弁棒１２１が上昇して、弁体ディスク１２４が主弁１２０に係合することにより、主弁１２０が上昇し始め、やがて主弁１２０が全開になる。これにより、蒸気が流通孔１３４を通るようになり、ボイラ１００からの蒸気が高圧タービン１１０に送られることとなる。
【００２７】
ところで、主蒸気止弁１０１は、良好な動作状態を維持するため定期的に分解点検を行う必要があり、この点検の際に、バイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇの測定を行っている。ストロークＦとは、バイパス弁１２３が移動可能な幅であり、間隙Ｇとは、弁棒１２１が最下位置にある場合におけるバイパス弁１２３と弁体ディスク１２４との隙間の大きさである。
【００２８】
図５は、本発明の一実施形態における蒸気タービン主蒸気止弁のバイパス弁ストローク測定治具１の概略構成を示す説明図である。蒸気タービン主蒸気止弁のバイパス弁ストローク測定治具１（以下、単に測定治具１と称する）は、弁体受台１０と、油圧ジャッキ２０と、を備えている。
【００２９】
弁体受台１０は、平板部１２と、脚部１４と、を備えている。
【００３０】
平板部１２は、脚部１４と接合され、主蒸気止弁１０１の主弁１２０を支持するものである。平板部１２は、流通孔１３４（図２参照）と略同じ大きさの空隙１２ａを備えており、この空隙１２ａの縁部に主蒸気止弁１０１の主弁１２０のテーパ面を当接させることにより、主弁１２０が弁体受台１０上に載置される。
【００３１】
また、平板部１２は、主蒸気止弁１０１を分解することなく主弁１２０の支持及び取り外しが可能な構造を有する。例えば、平板部１２は脚部１４から取り外しが可能な構造であり、かつ複数の板材からなる。そして、組み合わせることでその中央に空隙１２ａを有する。これにより、測定開始時には平板部１２を脚部１４から取り外しておき、主蒸気止弁１０１を測定治具１の内部に移載した後、主弁１２０の下部に複数の平板部１２を挿入し脚部１４に固定することで主弁１２０を支持できる。測定終了後には平板部１２を脚部１４から取り外すことで、主蒸気止弁１０１を分解することなく測定治具１から取り外すことができる。
あるいは、平板部１２は互いに平行な２枚の板状の構造であり、その空隙１２ａに主弁１２０が支持される。この場合において、空隙１２ａの幅は流通孔１３４の直径と略同じ大きさである。かかる構造により、主蒸気止弁１０１を平板部１２の端部まで移動させることで主蒸気止弁を分解することなく測定治具１に取り付け、また取り外すことができる。
【００３２】
脚部１４は、平板部１２から複数立設しており、平板部１２と接合され平板部１２を支持するともに、床面から所定の高さに位置付けるものである。本実施形態においては、平板部１２に載置された主弁１２０から下方に延びる弁棒１２１が鉛直下方に垂下した状態となるように、脚部１４の長さが設定されている。
【００３３】
平板部１２や脚部１４の材質は、主弁１２０を支持可能なものであれば特に制限されず、木材、プラスチック、金属等、十分な剛性を有しかつ加工容易なものが用いられる。
【００３４】
油圧ジャッキ２０は、水平な床面に載置され、弁棒１２１の下端を押圧して弁棒１２１を上方に移動させる。本実施形態において用いられる油圧ジャッキは、一般的に使用されるものを用いることができる。その動作機構は、ポンプピストンの近傍を支点として揺動するハンドルを上下させることで、オイルタンクからシリンダにジャッキオイルを供給し、シリンダに嵌挿されたピストンを突出させて対象物をジャッキアップするものである。
かかる機構により、シリンダに供給されるジャッキオイルの量をハンドル操作により調節することで、対象物をミリ単位で微調整しながら上方に移動させることができる。
【００３５】
次に、本実施形態の測定治具１を用いた、主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇの測定手順の一実施形態について説明する。
【００３６】
まず、分解点検が終了した主蒸気止弁１０１を組み立てた後、弁体受台１０上に主弁１２０を載置して、弁棒１２１及び衛帯筐１２２を、弁体受台１０から鉛直下方に垂下させる。この状態においては、弁棒１２１の下端が最下位置にある。
【００３７】
次に、弁棒１２１の下端に対向するように、油圧ジャッキ２０を水平な床面に載置する。そして、油圧ジャッキ２０を弁棒１２１に接触するまで上昇させる。この油圧ジャッキ２０と弁棒１２１とが丁度接触する時点における、油圧ジャッキの移動長さ（以下、移動長さＡという。）を計測し記録しておく。
【００３８】
油圧ジャッキ２０を上昇させ弁棒１２１と接触させた後、更に油圧ジャッキ２０を上昇させることで弁棒１２１を押圧し、上方にスライド移動させる。すると弁体ディスク１２４とバイパス弁１２３が係合し、バイパス弁１２３が上方に移動を開始する。このバイパス弁１２３が上方に移動を開始する時点における、油圧ジャッキの移動長さ（以下、移動長さＢという。）を計測し記録しておく。
【００３９】
続いて油圧ジャッキ２０を更に上昇させると、バイパス弁１２３は上方に移動し、やがて弁体キャップ１２５に突き当たって停止し、バイパス弁１２３は全開となる。このバイパス弁１２３が全開となり停止した時点における、油圧ジャッキの移動長さ（以下、移動長さＣという。）を計測し記録しておく。
【００４０】
本実施形態において、間隙Ｇは以下の式により算出される。
間隙Ｇ＝移動長さＢ−移動長さＡ  …式（１）
すなわち、間隙Ｇは、弁棒１２１が最下位置にあり油圧ジャッキ２０と丁度接触する時点から、弁棒１２１が上方にスライド移動し弁体ディスク１２４とバイパス弁１２３が係合してバイパス弁１２３が上方に移動を開始する時点までの油圧ジャッキ２０の移動距離として算出できる。
【００４１】
また、本実施形態において、ストロークＦは以下の式により算出される。
ストロークＦ＝移動長さＣ−移動長さＢ  …式（２）
すなわち、ストロークＦは、バイパス弁１２３が上方に移動を開始する時点から移動を停止する時点までの油圧ジャッキ２０の移動距離として算出できる。
【００４２】
なお、ストロークＦ及び間隙Ｇの測定方法としては上記方法に限定されるものではなく、例えば弁棒１２１やバイパス弁１２３の移動距離を直接測定するものであってもよい。
【００４３】
上記手順により、主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇの測定が終了した後、その測定結果に基づいて主蒸気止弁１０１が適正であるか否かを判断する。そして適正であると判断した場合に、測定治具１から主蒸気止弁１０１を取り外して弁箱１３０の内部に設置する。
【００４４】
以上説明したように構成された本実施形態に係る測定治具１によれば、以下のような効果を奏する。
【００４５】
（１）高圧タービン１１０に向かう蒸気の流路を開閉する主弁１２０と、主弁１２０に形成された蒸気の流路を開閉するバイパス弁１２３と、スライド移動自在に設けられ、主弁１２０及びバイパス弁１２３を連動させて主弁１２０及びバイパス弁１２３を開閉させる弁棒１２１と、を備える蒸気タービン主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇの測定に用いるバイパス弁ストローク及び間隙測定治具１を、弁体受台１０と、弁棒１２１の下端に対向するように配置され、弁棒１２１を押し上げる油圧ジャッキ２０と、を備えて構成した。これにより、油圧ジャッキ２０を操作することにより、弁棒１２１を少しずつ押し上げることができるため、主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇを正確に測定することが可能になる。
【００４６】
（２）弁体受台１０を、主蒸気止弁１０１を分解することなく主弁１２０の支持及び取り外しが可能な構造を有するものとして構成した。これにより、主蒸気止弁１０１におけるバイパス弁１２３のストロークＦ及び間隙Ｇ測定時の労力を低減できる。
【符号の説明】
【００４７】
１      測定治具
１０    弁体受台
１０１  主蒸気止弁
１２０  主弁
１２１  弁棒
１２３  バイパス弁
２０    油圧ジャッキ
Ｆ      ストローク
Ｇ      間隙
【図１】
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【図２】
2017075582.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017075582.tif 000006
【図５】
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