(57)【要約】【課題】安定的な運転を容易に実行可能な、蒸気タービン設備を提供する。【解決手段】実施形態の蒸気タービン設備は、蒸気タービンと第１主蒸気ラインと第２主蒸気ラインとを有する。蒸気タービンは、複数のタービン段落が配置されている。第１主蒸気ラインは、主蒸気止め弁および第１蒸気加減弁が設けられており、主蒸気止め弁と第１蒸気加減弁とを順次介して蒸気タービンに蒸気を導くように構成されている。第２主蒸気ラインは、第２蒸気加減弁が設けられていると共に、第１主蒸気ラインにおいて主蒸気止め弁と第１蒸気加減弁との間から分岐しており、第２蒸気加減弁を介して蒸気タービンに蒸気を導くように構成されている。ここでは、第２蒸気加減弁の弁口径は、第１蒸気加減弁の弁口径よりも小さい。【選択図】図１
2017044131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタービン段落が配置されている蒸気タービンと、
主蒸気止め弁および第１蒸気加減弁が設けられており、前記主蒸気止め弁と前記第１蒸気加減弁とを順次介して前記蒸気タービンに蒸気を導くように構成されている第１主蒸気ラインと、
第２蒸気加減弁が設けられていると共に、前記第１主蒸気ラインにおいて前記主蒸気止め弁と前記第１蒸気加減弁との間から分岐しており、前記第２蒸気加減弁を介して前記蒸気タービンに蒸気を導くように構成されている第２主蒸気ラインと
を有し、
前記第２蒸気加減弁の弁口径は、前記第１蒸気加減弁の弁口径よりも小さいことを特徴とする、
蒸気タービン設備。
【請求項２】
前記第１主蒸気ラインは、前記複数のタービン段落のうち初段のタービン段落に蒸気を導くように構成されており、
前記第２主蒸気ラインは、前記複数のタービン段落のうち前記初段のタービン段落よりも後段のタービン段落に蒸気を導くように構成されている、
請求項１に記載の蒸気タービン設備。
【請求項３】
前記第１蒸気加減弁の動作を制御する第１蒸気加減弁制御部と
前記第２蒸気加減弁の動作を制御する第２蒸気加減弁制御部と
を有し、
前記第１蒸気加減弁制御部は、
前記蒸気タービン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と負荷設定値とを加算した値に基づいて、前記第１蒸気加減弁の弁開度を算出する第１関数発生部と
を有し、
第１スイッチ部が閉じられたときに、前記第１関数発生部が算出した弁開度に、全閉バイアス値を加算し、前記第１蒸気加減弁の開度を全て閉じ、
前記第２蒸気加減弁制御部は、
前記速度調定率演算部が出力した値と負荷設定値とを加算した値に基づいて、前記第２蒸気加減弁の弁開度を算出する第２関数発生部
を有し、
第２スイッチ部が閉じられたときに、前記第２関数発生部が算出した弁開度に、全閉バイアス値を加算し、前記第２蒸気加減弁の開度を全て閉じる、
請求項１または２に蒸気タービン設備。
【請求項４】
通常の負荷運転を行う際には、前記第２蒸気加減弁制御部が前記第２蒸気加減弁を全て閉めた状態で、前記第１蒸気加減弁制御部が負荷に基づいて前記第１蒸気加減弁の開度を調整し、
負荷遮断が発生した後に所内単独運転を行う際には、前記第１蒸気加減弁制御部が前記第１蒸気加減弁を全て閉めた状態で、前記第２蒸気加減弁制御部が所内負荷に基づいて前記第２蒸気加減弁の開度を調整する、
請求項３に記載の蒸気タービン設備。
【請求項５】
前記所内単独運転を行っている際に、
前記第１蒸気加減弁制御部が前記第１蒸気加減弁を全て閉めた状態で、前記第２蒸気加減弁制御部が前記第２蒸気加減弁を閉めることによって無負荷運転を行い、その後、並列運転を行う第１ステップと、
初負荷運転を開始する指令に基づき前記第１スイッチ部を開け、前記第１蒸気加減弁を初負荷に応じた弁開度になるように開けることによって、初負荷運転を行う第２ステップと、
前記第１蒸気加減弁制御部が前記第１蒸気加減弁を開けるとともに、前記第２蒸気加減弁制御部が前記第２蒸気加減弁を更に開けることによって、前記第１蒸気加減弁が制御可能な流量で運転を行う第３ステップと、
前記第２蒸気加減弁制御部が前記第２蒸気加減弁を全て閉めることによって、前記第２蒸気加減弁から前記第１蒸気加減弁へ切り替えて、前記通常の負荷運転を行う第４ステップと
を順次実行する、
請求項４に記載の蒸気タービン設備。
【請求項６】
前記第２蒸気加減弁制御部は、
前記第２蒸気加減弁を開いた状態から全て閉めた状態にするときには、前記第２蒸気加減弁の開度を時間に応じて徐々に小さくするように制御を行い、
前記第２蒸気加減弁を全て閉めた状態から開いた状態にするときには、前記第２蒸気加減弁の開度を時間に応じて徐々に大きくするように制御を行う、
請求項４または５に記載の蒸気タービン設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービン設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントの一種である地熱発電プラントは、地熱井から得られる蒸気を作動流体として用いることによって、蒸気タービンを駆動させ、発電を行う。地熱発電プラントの発電で利用される地熱エネルギーは、再生可能エネルギーであって、地熱発電プラントでは、枯渇が心配される燃料を使用しない。また、地熱エネルギーは、二酸化炭素の排出がないクリーンエネルギーである。
【０００３】
図６は、関連技術に係る地熱発電プラントの蒸気タービン設備を模式的に示す断面図である。図６では、作動媒体である地熱蒸気の流れを実線の矢印で併記している。
【０００４】
図６に示すように、蒸気タービン設備１Ｊは、蒸気タービン１０と復水器２０と発電機３０とを有する。蒸気タービン設備１Ｊを構成する各部の詳細について順次説明する。
【０００５】
蒸気タービン１０は、ケーシング１１とタービンロータ１２とを有する。ケーシング１１は、タービンロータ１２を内部に収容している。タービンロータ１２は、水平方向に回転軸ＡＸが沿うように、ケーシング１１を貫通している。蒸気タービン１０は、多段式であって、複数段（ここでは、４段）のタービン段落１３が、ケーシング１１の内部においてタービンロータ１２の回転軸ＡＸに沿った軸方向に配列されている。複数のタービン段落１３のそれぞれは、静翼１１１と動翼１２１とを含む。タービン段落１３のうち、静翼１１１は、ケーシング１１の内周面において複数が回転方向に配列されている。動翼１２１は、タービンロータ１２の外周面において、複数が回転方向に配列されている。
【０００６】
蒸気タービン１０は、主蒸気ラインＬ１０Ｊが設けられている。主蒸気ラインＬ１０Ｊは、配管であって、主蒸気止め弁Ｖ１１および蒸気加減弁Ｖ１２Ｊが設けられている。主蒸気ラインＬ１０Ｊは、一端が地熱井（図示省略）に連結されている。そして、主蒸気ラインＬ１０Ｊは、ケーシング１１に設けられた蒸気入口Ｐ１１に一端が連結されている。主蒸気ラインＬ１０Ｊは、主蒸気止め弁Ｖ１１と蒸気加減弁Ｖ１２Ｊとを順次介して、地熱井から地熱蒸気をケーシング１１に導く。ここでは、主蒸気ラインＬ１０Ｊは、複数のタービン段落１３のうち初段のタービン段落１３ａに地熱蒸気を導く。主蒸気止め弁Ｖ１１は、遮断弁であって、通常運転時には全開であり、事故時および停止時には全閉である。蒸気加減弁Ｖ１２Ｊは、調整弁であって、地熱蒸気の流量を調整することによって、発電出力を制御する。主蒸気止め弁Ｖ１１および蒸気加減弁Ｖ１２Ｊは、制御装置（図示省略）が出力した指令に基づいて、動作が制御される。
【０００７】
蒸気タービン１０において、地熱蒸気は、初段のタービン段落１３ａから最終段のタービン段落１３ｄを順次流れ、それぞれのタービン段落１３ａ〜１３ｄにおいて膨張し仕事を行う。これにより、ケーシング１１の内部において、タービンロータ１２が回転軸ＡＸを中心にして回転する。そして、地熱蒸気は、最終段のタービン段落１３ｄを流れた後に、ケーシング１１の排気口Ｅ１１から排出される。
【０００８】
復水器２０は、蒸気タービン１０の下方に設けられている。復水器２０は、蒸気タービン１０から地熱蒸気が排出され、その排出された地熱蒸気を凝縮するように構成されている。
【０００９】
発電機３０は、タービンロータ１２の一端に連結されている。発電機３０は、タービンロータ１２の回転によって駆動し、発電を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２３１７０９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０４４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
地熱発電プラントは、火山地帯や温泉地帯で得られる地熱蒸気を用いて発電を行う。地熱蒸気が豊富であって発電所の建設に好適な場所は、国が国立公園や国定公園に指定する山岳部などであり、都会などの電力消費地から離れた遠隔地である。地球規模で見ると、地熱エネルギーは、地球上に均等に存在しているわけではない。地熱は、プレートの境目付近において多くが利用可能である。このため、地熱発電に適している地域と、適していない地域がある。地熱エネルギーが比較的多い地域は、日本の他に、アメリカ、インドネシア、フィリピン、メキシコ等の地域である。
【００１２】
上記のように、地熱発電に適している場所は、電力消費地から遠く離れた遠隔地である。また、電力系統（送電系統）は、国および地域によっては不安定な場合がある。その結果、電力系統において事故が生じたときには、地熱発電プラントは、外部と隔離されて孤立した状態になる場合がある。特に、海外では、上記のような状態になる場合が多い。このため、いわゆる所内単独運転を行うことが要求されている。所内単独運転では、電力系統に事故が生じて発電プラントが電力系統から分離された場合に、蒸気タービンをトリップさせずに、所内負荷運転に切り換えて運転を継続する。つまり、発電プラント内の所内負荷に応じた運転を行って、その所内負荷に電力を出力する。そして、電力系統が復帰したときに、迅速に並列を行うと共に、発電出力の増加を行う。所内単独運転時の所内負荷は、概ね、定格負荷に対して５％程度の負荷である。
【００１３】
地熱発電プラントで作動流体として用いる地熱蒸気は、火力プラントにおいてボイラで発生させた蒸気に比べて、低温かつ低圧の飽和蒸気であって、蒸気の比容積が大きい。このため、地熱発電プラントでは、主蒸気止め弁および蒸気加減弁のそれぞれは、単機であって、弁口径が大きいものが選択される。定格負荷運転の際に全開であった蒸気加減弁は、負荷遮断等の緊急事象が発生して所内単独運転を行うときには、所内負荷に見合った開度になる。このため、蒸気加減弁は、定格負荷運転から所内単独運転に移行するときに、開度が急激に絞り込まれる。地熱発電プラントにおいて、蒸気加減弁は、一般的に、バタフライ弁が採用される。このため、蒸気加減弁は、口径が大きいので、流量ゲインが大きい。その結果、蒸気加減弁が微開状態であるときには、流量の制御性が悪く、運転を安定的に行うことが困難になる場合がある。
【００１４】
さらに、地熱蒸気は、スケール成分（不純物）が多く含まれている。このため、地熱発電プラントでは、初段のタービン段落を構成する静翼にスケールが付着して、蒸気の流れが阻害される場合がある。その結果、発電出力の低下、および、タービン効率の低下が生ずる場合がある。
【００１５】
上記のように、地熱発電プラントにおいては、流量が低い所内単独運転等の運転を行う際に、蒸気加減弁による速度制御性（負荷制御性）が十分でないために、運転を安定的に行うことが容易でない等の課題がある。
【００１６】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、安定的な運転を容易に実行可能な、蒸気タービン設備およびその運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
実施形態の蒸気タービン設備は、蒸気タービンと第１主蒸気ラインと第２主蒸気ラインとを有する。蒸気タービンは、複数のタービン段落が配置されている。第１主蒸気ラインは、主蒸気止め弁および第１蒸気加減弁が設けられており、主蒸気止め弁と第１蒸気加減弁とを順次介して蒸気タービンに蒸気を導くように構成されている。第２主蒸気ラインは、第２蒸気加減弁が設けられていると共に、第１主蒸気ラインにおいて主蒸気止め弁と第１蒸気加減弁との間から分岐しており、第２蒸気加減弁を介して蒸気タービンに蒸気を導くように構成されている。ここでは、第２蒸気加減弁の弁口径は、第１蒸気加減弁の弁口径よりも小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る蒸気タービン設備を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る蒸気タービン設備において、第１蒸気加減弁および第２蒸気加減弁の流量特性を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る蒸気タービン設備の制御装置の一部を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る蒸気タービン設備の制御装置の一部を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る蒸気タービン設備において、バイアス特性関数部５２１のバイアス特性関数を示す図である。
【図６】図６は、関連技術に係る地熱発電プラントの蒸気タービン設備を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
［Ａ］構成
［Ａ−１］蒸気タービン設備
図１は、第１実施形態に係る蒸気タービン設備を模式的に示す断面図である。図１では、地熱発電プラントを構成する蒸気タービン設備について、図６と同様な断面を示している。また、図１では、作動媒体である地熱蒸気の流れを実線の矢印で示すと共に、電気信号の流れを破線の矢印で示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の蒸気タービン設備１は、関連技術の場合（図６参照）と同様に、蒸気タービン１０と復水器２０と発電機３０とを有している。蒸気タービン設備１は、さらに、制御装置４０を有する。
【００２２】
蒸気タービン設備１において、蒸気タービン１０は、ケーシング１１とタービンロータ１２とを有する。蒸気タービン１０は、関連技術の場合（図６参照）と同様に、地熱タービンであって、ケーシング１１の内部へ地熱蒸気が作動流体として供給されることによって、タービンロータ１２が回転するように構成されている。
【００２３】
本実施形態では、蒸気タービン１０は、第１主蒸気ラインＬ１０が設けられている他に、第２主蒸気ラインＬ２０が設けられている。
【００２４】
第１主蒸気ラインＬ１０は、配管であって、主蒸気止め弁Ｖ１１および第１蒸気加減弁Ｖ１２が設けられている。第１主蒸気ラインＬ１０は、一端が地熱井（図示省略）に連結されている。そして、第１主蒸気ラインＬ１０は、ケーシング１１に設けられた第１の蒸気入口Ｐ１１ａに他端が連結されている。ケーシング１１において、第１の蒸気入口Ｐ１１ａは、初段のタービン段落１３ａよりも上流側に位置する部分に形成されており、第１主蒸気ラインＬ１０は、主蒸気止め弁Ｖ１１と第１蒸気加減弁Ｖ１２とを順次介して、初段のタービン段落１３ａに地熱井から地熱蒸気を導く。第１主蒸気ラインＬ１０において、主蒸気止め弁Ｖ１１および第１蒸気加減弁Ｖ１２は、たとえば、油圧駆動機構を有しており、油圧駆動機構によって開度の調節が行われる。
【００２５】
第２主蒸気ラインＬ２０は、配管であって、第２蒸気加減弁Ｖ２２が設けられている。第２主蒸気ラインＬ２０は、第１主蒸気ラインＬ１０において主蒸気止め弁Ｖ１１と第１蒸気加減弁Ｖ１２との間に位置する分岐点Ｊ１０に一端が連結されている。そして、第２主蒸気ラインＬ２０は、ケーシング１１において第１の蒸気入口Ｐ１１ａよりも後段に位置する第２の蒸気入口Ｐ１１ｂに他端が連結されている。ケーシング１１において、第２の蒸気入口Ｐ１１ｂは、初段のタービン段落１３ａと第２段のタービン段落１３ｂとの間の部分に形成されており、第２主蒸気ラインＬ２０は、第２蒸気加減弁Ｖ２２を介して、分岐点Ｊ１０から地熱蒸気を第２段のタービン段落１３ｂに導く。第２主蒸気ラインＬ２０において、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、たとえば、油圧駆動機構を有しており、油圧駆動機構によって開度の調節が行われる。
【００２６】
本実施形態では、第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁口径は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁口径よりも小さい。つまり、第２蒸気加減弁Ｖ２２が全て開けられたときの流路は、第１蒸気加減弁Ｖ１２が全て開けられたときの流路よりも狭い。第１蒸気加減弁Ｖ１２および第２蒸気加減弁Ｖ２２は、たとえば、バタフライ弁であって、円筒形状の弁箱の内部において、円盤状の弁体（ディスク）が回転し、その弁体と弁シートとの間の距離が変動することで開度が調整される。
【００２７】
図２は、第１実施形態に係る蒸気タービン設備において、第１蒸気加減弁Ｖ１２および第２蒸気加減弁Ｖ２２の流量特性を示す図である。図２において、縦軸は、流量Ｆを示しており、横軸は、弁の開度Ｋを示している。また、図２では、第１蒸気加減弁Ｖ１２の流量特性について実線で示し、第２蒸気加減弁Ｖ２２の流量特性について破線で示している。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態では、開度Ｋが１００％（全開）である場合において、第１蒸気加減弁Ｖ１２の流量が１００に対して、第２蒸気加減弁Ｖ２２の流量が、たとえば、１０になるように構成されている。
【００２９】
制御装置４０は、図１に示すように、主蒸気止め弁Ｖ１１と第１蒸気加減弁Ｖ１２と第２蒸気加減弁Ｖ２２とのそれぞれに、弁開度指令ＳＶ１１，ＳＶ１２，ＳＶ２２を出力し、各部の動作を制御する。
【００３０】
具体的には、制御装置４０は、主蒸気止め弁開度指令ＳＶ１１を主蒸気止め弁Ｖ１１へ出力することによって、主蒸気止め弁Ｖ１１の遮断動作を制御する。
【００３１】
また、制御装置４０は、第１蒸気加減弁開度指令ＳＶ１２を第１蒸気加減弁Ｖ１２へ出力し、第１蒸気加減弁Ｖ１２の開度を制御する。これによって、制御装置４０は、第１蒸気加減弁Ｖ１２を介して第１主蒸気ラインＬ１０を流れる蒸気の流量を調整する。
【００３２】
そして、制御装置４０は、第２蒸気加減弁開度指令ＳＶ２２を第２蒸気加減弁Ｖ２２へ出力し、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度を制御する。これによって、制御装置４０は、第１主蒸気ラインＬ１０から第２蒸気加減弁Ｖ２２を介して第２主蒸気ラインＬ２０を流れる蒸気の流量を調整する。
【００３３】
［Ａ−２］制御装置４０
図３は、第１実施形態に係る蒸気タービン設備の制御装置を模式的に示すブロック図である。
【００３４】
制御装置４０は、図３に示すように、第１蒸気加減弁制御部４１と第２蒸気加減弁制御部４２とを有する。制御装置４０において各部は、メモリ装置が記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行うように構成されている。
【００３５】
制御装置４０を構成する各部について順次説明する。
【００３６】
［Ａ−２−１］第１蒸気加減弁制御部４１
第１蒸気加減弁制御部４１は、速度設定部４１１と速度変換部４１２と偏差演算部４１３と速度調定率演算部４１４と負荷設定部４１５と第１加算部４１６と第１関数発生部４１７と第１全閉バイアス部４１８と第１スイッチ部ＳＷ４１と第２加算部４１９と第１信号増幅部４２０とを有し、第１蒸気加減弁Ｖ１２の動作を制御する。
【００３７】
速度設定部４１１は、設定されたタービンの設定回転数Ｓ４１１を出力信号として偏差演算部４１３に出力する。
【００３８】
速度変換部４１２は、タービン回転数検出器（図示省略）がタービンロータ１２（図１参照）の回転数を検出した周波数信号が入力される。そして、速度変換部４１２は、その入力された周波数信号を電気信号に変換する。つまり、速度変換部４１２は、タービンロータ１２（図１参照）の実回転数Ｓ４１２のデータを出力信号として偏差演算部４１３へ出力する。
【００３９】
偏差演算部４１３は、設定回転数Ｓ４１１と実回転数Ｓ４１２との間において差分処理を行う。そして、偏差演算部４１３は、その差分処理で得た偏差値Ｓ４１３（＝Ｓ４１１−Ｓ４１２）を出力信号として速度調定率演算部４１４へ出力する。
【００４０】
速度調定率演算部４１４は、入力された偏差値Ｓ４１３に速度調定率Ｓ３０の逆数を積算する。速度調定率Ｓ３０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Ｓ４１３に対して２０倍（＝１／０．０５）する。そして、速度調定率演算部４１４は、その積算により得た値Ｓ４１４（＝Ｓ４１３／Ｓ３０）を出力信号として第１加算部４１６へ出力する。
【００４１】
負荷設定部４１５は、負荷設定値Ｓ４１５を出力信号として出力する。
【００４２】
第１加算部４１６は、速度調定率演算部４１４が出力した値Ｓ４１４と、負荷設定部４１５が出力した負荷設定値Ｓ４１５とを加算する（Ｓ４１６＝Ｓ４１４＋Ｓ４１５）。そして、その加算した値Ｓ４１６を第１関数発生部４１７へ出力信号として出力する。
【００４３】
第１関数発生部４１７は、信号発生器であって、第１加算部４１６が出力した値Ｓ４１６に基づいて、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁開度Ｓ４１７を算出する。ここでは、第１関数発生部４１７は、第１加算部４１６が出力した値Ｓ４１６と第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁開度Ｓ４１７とを関連付けて設定された関数を用いて、弁開度Ｓ４１７を求める。関数は、たとえば、第１加算部４１６が出力した値Ｓ４１６が０から１００％に増加するに伴って、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁開度Ｓ４１７が０から１００％に比例して増加するように設定されている。なお、関数は、この他に、第１蒸気加減弁Ｖ１２の流量特性を直線化するように、たとえば、折れ線状に変化する場合であってもよい。第１関数発生部４１７は、その算出した弁開度Ｓ４１７を弁開度信号として第２加算部４１９へ出力する。
【００４４】
第１全閉バイアス部４１８は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の開度を全て閉じる全閉バイアス値Ｓ４１８を出力信号として出力する。
【００４５】
第１スイッチ部ＳＷ４１は、開閉動作を行う。第１スイッチ部ＳＷ４１は、蒸気タービン１０の起動操作、初負荷設定操作および任意の操作（たとえば、操作者による操作）などの操作で、常に開けられた状態（ＯＦＦ）になる。そして、第１スイッチ部ＳＷ４１は、負荷遮断が発生したときには、制御信号に基づいて、自動的に閉じられた状態（ＯＮ）になる。
【００４６】
第２加算部４１９は、第１スイッチ部ＳＷ４１が閉じられた状態（ＯＮ）になったときに、第１全閉バイアス部４１８から全閉バイアス値Ｓ４１８が入力される。また、第２加算部４１９は、第１関数発生部４１７から弁開度Ｓ４１７が入力される。そして、第２加算部４１９は、その入力された弁開度Ｓ４１７と全閉バイアス値Ｓ４１８とを加算した値Ｓ４１９を出力信号として第１信号増幅部４２０に出力する。第１スイッチ部ＳＷ４１が開いた状態（ＯＦＦ）である場合には、全閉バイアス値Ｓ４１８が入力されないので、第２加算部４１９は、弁開度Ｓ４１７の値Ｓ４１９を出力信号として第１信号増幅部４２０に出力する。
【００４７】
第１信号増幅部４２０は、増幅器であって、第２加算部４１９が出力した値Ｓ４１９を増幅する。第１信号増幅部４２０は、その増幅した値を第１蒸気加減弁開度指令ＳＶ１２として第１蒸気加減弁Ｖ１２に出力する。ここでは、第１信号増幅部４２０は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の駆動機構（図示省略）に入力可能な信号レベル値になるように、増幅を行う。第１蒸気加減弁Ｖ１２の駆動機構（図示省略）は、たとえば、サーボ弁（電気油圧変換器）を含み、サーボ弁を駆動させることによって、第１蒸気加減弁Ｖ１２の開閉動作が行われる。
【００４８】
［Ａ−２−２］第２蒸気加減弁制御部４２
第２蒸気加減弁制御部４２は、補正演算部５１６と第２関数発生部５１７と第２全閉バイアス部５１８と第２スイッチ部ＳＷ４２と第３加算部５１９と第２信号増幅部５２０とを有し、第２蒸気加減弁Ｖ２２の動作を制御する。
【００４９】
補正演算部５１６は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁口径と第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁口径とが異なることによって生ずる信号レンジの差を補正する。これと共に、補正演算部５１６は、第２主蒸気ラインＬ２０が連結されるケーシング１１の位置が、第１蒸気加減弁Ｖ１２が連結されるケーシング１１の位置よりも後段であるために、第１蒸気加減弁Ｖ１２と第２蒸気加減弁Ｖ２２との間の調速段効率が異なることによって生ずる信号レンジの差を補正する。ここでは、補正演算部５１６は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁口径に対する第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁口径の割合の逆数、および、第１蒸気加減弁Ｖ１２の調速段効率に対する第２蒸気加減弁Ｖ２２の調速段効率の割合の逆数を、第１加算部４１６が出力した値Ｓ４１６に積算することによって、補正処理を行う。たとえば、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁口径に対する第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁口径が、１／１０である場合には、第１加算部４１６が出力した値Ｓ４１６を１０倍とし、更に調速段効率の比率を考慮する。そして、補正演算部５１６は、その求めた値Ｓ５１６を出力信号として第２関数発生部５１７へ出力する。補正演算部５１６が出力する値Ｓ５１６の信号レンジ（０〜１００％）は、上記の処理によって、第１加算部４１６が出力する値Ｓ４１６の信号レンジ（０〜１００％）と同じになる。
【００５０】
第２関数発生部５１７は、信号発生器であって、補正演算部５１６が出力した値Ｓ５１６に基づいて、第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁開度Ｓ５１７を算出する。ここでは、第２関数発生部５１７は、補正演算部５１６が出力した値Ｓ５１６と第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁開度Ｓ５１７とを関連付けて設定された関数を用いて、弁開度Ｓ５１７を求める。関数は、たとえば、補正演算部５１６が出力した値Ｓ５１６が０から１００％に増加するに伴って、第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁開度Ｓ５１７が０から１００％に比例して増加するように設定されている。なお、関数は、この他に、第２蒸気加減弁Ｖ２２の流量特性を直線化するように、たとえば、折れ線状に変化する場合であってもよい。第２関数発生部５１７は、その算出した弁開度Ｓ５１７を弁開度信号として第３加算部５１９へ出力する。
【００５１】
第２全閉バイアス部５１８は、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度を全て閉じる全閉バイアス値Ｓ５１８を出力信号として出力する。
【００５２】
第２スイッチ部ＳＷ４２は、開閉動作を行う。ここでは、第２スイッチ部ＳＷ４２は、負荷遮断が発生したときには、制御信号に基づいて、閉じた状態（ＯＮ）から自動的に開いた状態（ＯＦＦ）になるように構成されている。そして、第２スイッチ部ＳＷ４２は、任意の操作（たとえば、操作者による操作）で閉じた状態（ＯＮ）に戻される。
【００５３】
第３加算部５１９は、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた状態（ＯＮ）であるときに、第２全閉バイアス部５１８から全閉バイアス値Ｓ５１８が入力される。また、第３加算部５１９は、第２関数発生部５１７から弁開度Ｓ５１７が入力される。そして、第３加算部５１９は、その入力された弁開度Ｓ５１７と全閉バイアス値Ｓ５１８とを加算した値Ｓ５１９を出力信号として第２信号増幅部５２０に出力する。第２スイッチ部ＳＷ４２が開いた状態（ＯＦＦ）である場合には、全閉バイアス値Ｓ５１８が入力されないので、第３加算部５１９は、弁開度Ｓ５１７の値Ｓ５１９を出力信号として第２信号増幅部５２０に出力する。
【００５４】
第２信号増幅部５２０は、増幅器であって、第３加算部５１９が出力した値Ｓ５１９を増幅する。第２信号増幅部５２０は、その増幅した値を第２蒸気加減弁開度指令ＳＶ２２として第２蒸気加減弁Ｖ２２に出力する。ここでは、第２信号増幅部５２０は、第２蒸気加減弁Ｖ２２の駆動機構（図示省略）に入力可能な信号レベル値になるように、増幅を行う。第２蒸気加減弁Ｖ２２の駆動機構は、たとえば、サーボ弁（電気油圧変換器）を含み、サーボ弁を駆動させることによって、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開閉動作が行われる。
【００５５】
［Ｂ］動作
本実施形態の蒸気タービン設備１の動作について説明する。蒸気タービン設備１では、主蒸気止め弁Ｖ１１が全開にされた状態で、第１蒸気加減弁Ｖ１２の開度と第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度とを調整することによって、各運転が行われる。
【００５６】
［Ｂ−１］通常の負荷運転を行う場合
本実施形態の蒸気タービン設備１において、通常の負荷運転（定格負荷運転など）を行う場合について説明する。
【００５７】
通常の負荷運転を行う際には、第２蒸気加減弁制御部４２が第２蒸気加減弁Ｖ２２を全て閉めた状態で、第１蒸気加減弁制御部４１が負荷に基づいて第１蒸気加減弁Ｖ１２の開度を調整する。
【００５８】
具体的には、第１スイッチ部ＳＷ４１は、常に開けられた状態（ＯＦＦ）にされる。このため、第２加算部４１９においては、第１全閉バイアス部４１８から全閉バイアス値Ｓ４１８が入力されない。その結果、第２加算部４１９は、第１関数発生部４１７から入力された弁開度Ｓ４１７の値Ｓ４１９を出力信号として第１信号増幅部４２０に出力する。したがって、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、第１関数発生部４１７から入力された弁開度Ｓ４１７に応じて調整される。たとえば、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、定格負荷の弁開度になるように開いて、制御される。
【００５９】
これに対して、第２スイッチ部ＳＷ４２は、常に閉じられた状態（ＯＮ）にされる。このため、第３加算部５１９においては、第２全閉バイアス部５１８から全閉バイアス値Ｓ５１８が入力される。その結果、第３加算部５１９は、第２関数発生部５１７から入力された弁開度Ｓ５１７と全閉バイアス値Ｓ５１８とを加算した値Ｓ５１９を出力信号として第２信号増幅部５２０に出力する。したがって、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、全て閉めた状態になる。
【００６０】
これにより、蒸気タービン１０においては、地熱蒸気が初段のタービン段落１３ａから最終段のタービン段落１３ｄを順次流れ、複数のタービン段落１３ａ〜１３ｄのそれぞれにおいて膨張し仕事を行う。そして、地熱蒸気は、最終段のタービン段落１３ｄを流れた後に、ケーシング１１の排気口Ｅ１１から排出される。
【００６１】
［Ｂ−２］負荷遮断が発生した後に所内単独運転を行う場合
負荷遮断は、たとえば、定格負荷運転を行っているときに、商用の電力系統において事故（たとえば、地絡）が生じた場合に、発電機３０と商用の電力系統との間を遮断器（図示省略）が遮断することで発生する。
【００６２】
本実施形態において、負荷遮断が発生した後には、所内単独運転を行う。この場合には、第１蒸気加減弁制御部４１が第１蒸気加減弁Ｖ１２を全て閉めた状態で、第２蒸気加減弁制御部４２が所内負荷に基づいて第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度を調整する。
【００６３】
具体的には、負荷遮断が発生したとき、負荷設定部４１５は、たとえば、定格負荷の値から所内負荷の値に負荷設定値Ｓ４１５を切り替えて出力する。たとえば、定格負荷に対して５％程度の負荷が、所内負荷として設定されて出力される。
【００６４】
そして、第１スイッチ部ＳＷ４１は、負荷遮断の発生と同時に、開けられた状態（ＯＦＦ）から閉じられた状態（ＯＮ）に切り替わる。このため、第２加算部４１９においては、第１全閉バイアス部４１８から全閉バイアス値Ｓ４１８が入力される。その結果、第２加算部４１９は、第１関数発生部４１７から入力された弁開度Ｓ４１７と全閉バイアス値Ｓ４１８とを加算した値Ｓ４１９を出力信号として第１信号増幅部４２０に出力する。したがって、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、全て閉めた状態になる。
【００６５】
これに対して、第２スイッチ部ＳＷ４２は、負荷遮断の発生と同時に、閉じられた状態（ＯＮ）から開けられた状態（ＯＦＦ）に切り替わる。このため、第３加算部５１９においては、第２全閉バイアス部５１８から全閉バイアス値Ｓ５１８が入力されない。その結果、第３加算部５１９は、第２関数発生部５１７から入力された弁開度Ｓ５１７の値Ｓ５１９を出力信号として第２信号増幅部５２０に出力する。第２蒸気加減弁Ｖ２２は、弁開度Ｓ５１７に応じて調整される。つまり、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、所内負荷に応じた弁開度になるように急速に開き、制御される。
【００６６】
このように、本実施形態において所内単独運転を行うときには、第２蒸気加減弁Ｖ２２が設けられている第２主蒸気ラインＬ２０を地熱蒸気が流れ、その地熱蒸気が蒸気タービン１０に作動流体として流入する。蒸気タービン１０では、地熱蒸気が第２段のタービン段落１３ｂから最終段のタービン段落１３ｄを順次流れ、それぞれのタービン段落１３ｂ〜１３ｄにおいて膨張し仕事を行う。そして、地熱蒸気は、最終段のタービン段落１３ｄを流れた後に、ケーシング１１の排気口Ｅ１１から排出される。
【００６７】
上述したように、本実施形態では、第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁口径は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁口径よりも小さい。図２から判るように、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の場合よりも、流量ゲインが低い。つまり、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、第１蒸気加減弁Ｖ１２の場合よりも、開度に対して流量が変化する割合が小さい。このため、本実施形態では、通常の負荷運転（定格負荷運転など）よりも負荷が低い所内単独運転を安定的に行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態で所内単独運転を行うときには、初段のタービン段落１３ａから地熱蒸気を作動流体として導入せずに、第２主蒸気ラインＬ２０を用いて初段のタービン段落１３ａよりも後段のタービン段落１３ｂ（ここでは、第２段のタービン段落）に地熱蒸気を作動流体として導入している。初段のタービン段落１３ａよりも後段のタービン段落（１３ｂ〜１３ｄ）は、初段のタービン段落１３ａと比較して、スケールの付着が少ない。このため、本実施形態では、所内単独運転を更に安定的に行うことができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、負荷遮断の発生と同時に、第２スイッチ部ＳＷ４２が開けられる場合について説明したが、これに限らない。たとえば、タイマー（図示省略）を用いて、負荷遮断の発生から所定時間（たとえば、１秒）が経過した後に、第２スイッチ部ＳＷ４２を開けるように構成してもよい。負荷が急激に減少する場合（発電機の出力が急激に減少する場合）には、蒸気タービン１０は、短時間の間、回転数が定格回転数を超える過速事象が生ずるおそれがある。しかし、上記のように、負荷遮断の発生から所定時間（たとえば、１秒）が経過した後に、第２スイッチ部ＳＷ４２を開けることで、上記の過速事象の発生を効果的に抑制可能である。
【００７０】
［Ｂ−３］所内単独運転を行っている際に併入動作を行う場合
所内単独運転を行っている際に併入動作を行う場合について説明する。つまり、再び、並列運転を行う場合について説明する。本実施形態では、下記に示す複数のステップを順次行うことによって、並列運転を再開する場合について例示する。
【００７１】
［Ｂ−３−１］第１ステップ（無負荷運転）
まず、無負荷運転に運転を切り替える。無負荷運転は、第１蒸気加減弁制御部４１が第１蒸気加減弁Ｖ１２を全て閉めた状態で、第２蒸気加減弁制御部４２が第２蒸気加減弁Ｖ２２を更に閉めることによって行われる。
【００７２】
具体的には、併入動作を行う指令を受けたとき、負荷設定部４１５は、所内負荷の値から無負荷の値に負荷設定値Ｓ４１５を切り替えて出力する。
【００７３】
このとき、第１スイッチ部ＳＷ４１は、閉じられた状態（ＯＮ）が保持される。これにより、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、全て閉められた状態を保持する。
【００７４】
これに対して、第２スイッチ部ＳＷ４２は、開けられた状態（ＯＦＦ）が保持される。これにより、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、所内負荷から無負荷に応じた弁開度になるように閉まる。
【００７５】
このようにして、無負荷運転が行われる。無負荷運転の際、蒸気タービン１０は、第２蒸気加減弁Ｖ２２によって、定格回転数になるように制御される。
【００７６】
そして、この状態で、併入操作装置（図示省略）を用いて併入操作を行うことによって、並列運転を行う。つまり、発電機３０と商用の電力系統との間の遮断を解除し、両者の間を接続する。
【００７７】
［Ｂ−３−２］第２ステップ（初負荷運転）
並列運転完了後、初負荷運転に運転を切り替える。初負荷運転は、初負荷操作に伴って第１蒸気加減弁制御部４１が第１蒸気加減弁Ｖ１２を開弁させると共に、第２蒸気加減弁制御部４２が初負荷に基づいて第２蒸気加減弁Ｖ２２を更に開けることによって行われる。
【００７８】
具体的には、上記のように並列運転を行った後に、負荷設定部４１５は、無負荷の値から初負荷（たとえば、２％）の値に負荷設定値Ｓ４１５を切り替えて出力する。
【００７９】
このとき、初負荷運転を開始する操作指令に基づいて、第１蒸気加減弁制御部４１の第１スイッチ部ＳＷ４１は、閉じられていた状態（ＯＮ）から開けられた状態（ＯＦＦ）に切り替わる。これにより、第１蒸気加減弁Ｖ１２が初負荷に応じた弁開度になるように開く。なお、第１スイッチ部ＳＷ４１は、初負荷操作に伴って自動的に切り替わる他に、操作者の操作によっても任意に切り替えることができる。
【００８０】
これに対して、第２蒸気加減弁制御部４２の第２スイッチ部ＳＷ４２は、開けられた状態（ＯＦＦ）が保持される。これにより、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、無負荷から初負荷に応じた弁開度になるように更に開く。
【００８１】
［Ｂ−３−３］第３ステップ（第１蒸気加減弁Ｖ１２が制御可能な流量にする運転）
初負荷運転から低負荷運転の負荷域では、第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁開度が微開であるため、蒸気タービン１０では、第２蒸気加減弁Ｖ２２を介して第２主蒸気ラインＬ２０を流れる蒸気の流量が支配的である。第１蒸気加減弁Ｖ１２の弁口径は、第２蒸気加減弁Ｖ２２よりも大きいため、弁開度が微開状態である場合は流量の制御性が悪い。このため、安定的な流量の制御を可能な弁開度に第１蒸気加減弁Ｖ１２が開くまで、負荷設定値Ｓ４１５の出力を増加させる。つまり、第１蒸気加減弁Ｖ１２および第２蒸気加減弁Ｖ２２の両方を更に開ける。
【００８２】
具体的には、負荷設定部４１５は、初負荷（たとえば、２％）よりも大きい値であって、安定的な流量の制御を可能な弁開度に第１蒸気加減弁Ｖ１２がなる負荷の値（たとえば、１０〜２０％）に、負荷設定値Ｓ４１５を増加させて出力する。
【００８３】
このとき、第１スイッチ部ＳＷ４１は、上記と同様に、開けられた状態（ＯＦＦ）が保持される。これにより、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、安定的な流量の制御を可能な弁開度になるように開く。
【００８４】
第２スイッチ部ＳＷ４２も、上記と同様に、開けられた状態（ＯＦＦ）が保持される。これにより、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、上記の負荷に応じた弁開度になるように開く。
【００８５】
なお、上記のように、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、微開状態では流量ゲインが高く制御性が悪いので、開動作と閉動作とを繰り返し、流量の変動が発生する可能性がある。上記のような流量の変動が発生することを防止するために、初負荷運転から低負荷運転の負荷域において、第１蒸気加減弁制御部４１の第２加算部４１９が出力信号として出力する値Ｓ４１９の変動が小さくなるように、電気的な要素であるダンパー（図示省略）を第１蒸気加減弁制御部４１に挿入してもよい。ダンパー（図示省略）は、第２加算部４１９が出力した値Ｓ４１９の変動が緩慢になるように、その値Ｓ４１９について演算処理を行い、その演算処理後の値（図示省略）を第１信号増幅部４２０に出力する。
【００８６】
［Ｂ−３−４］第４ステップ（通常の負荷運転）
つぎに、低負荷運転から通常の負荷運転を行う。ここでは、第２蒸気加減弁制御部４２が第２蒸気加減弁Ｖ２２を全て閉めた状態（全閉）で、第１蒸気加減弁制御部４１が、第１蒸気加減弁Ｖ１２を更に開けることによって、第２蒸気加減弁Ｖ２２から第１蒸気加減弁Ｖ１２へ流量制御を切り替える。
【００８７】
具体的には、上記の第３ステップで、安定的な流量制御が可能な弁開度に第１蒸気加減弁Ｖ１２が開いた後に、負荷設定部４１５は、新たな設定負荷（定格負荷等）の値に、負荷設定値Ｓ４１５を切り替えて出力する。
【００８８】
このとき、第２蒸気加減弁制御部４２の第２スイッチ部ＳＷ４２は、開けられた状態（ＯＦＦ）から、操作者の操作によって任意に閉じられた状態（ＯＮ）に切り替える。この操作により、第２蒸気加減弁制御部４２が第２蒸気加減弁Ｖ２２を全て閉めた状態にする。
【００８９】
これに対して、第１蒸気加減弁制御部４１の第１スイッチ部ＳＷ４１は、閉じられた状態（ＯＮ）が保持される。これにより、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、第３ステップの負荷から設定負荷に応じた弁開度になるように更に開き、通常の負荷運転が行われる。
【００９０】
このように、第２蒸気加減弁Ｖ２２から切り替わった第１蒸気加減弁Ｖ１２を用いて、通常の負荷運転が行われる。
【００９１】
［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、蒸気タービン１０がいわゆるシングルフロータイプである場合について説明したが、これに限らない。蒸気タービン１０がいわゆるダブルフロータイプであってもよい。この場合には、たとえば、第２主蒸気ラインＬ２０を第２蒸気加減弁Ｖ２２の下流部分で更に分岐するように構成してもよい。その他、２つの第２主蒸気ラインＬ２０を設けてもよい。更に、第１主蒸気ラインＬ１０や第２主蒸気ラインＬ２０においては、主蒸気止め弁Ｖ１１、第１蒸気加減弁Ｖ１２、第２蒸気加減弁Ｖ２２を複数設置してもよい。
【００９２】
上記の実施形態では、第２主蒸気ラインＬ２０は、第２段のタービン段落１３ｂに地熱蒸気を作動流体として導入する場合について説明したが、これに限らない。第２段のタービン段落１３ｂよりも後段のタービン段落１３ｃ，１３ｄに地熱蒸気を作動流体として導入するように構成されていてもよい。
【００９３】
上記の実施形態では、地熱発電プラントを構成する蒸気タービン設備について説明したが、これに限らない。たとえば、火力発電プラントにおいてボイラで発生した蒸気を作動流体として利用する蒸気タービン設備について、上記の実施形態のように構成してもよい。
【００９４】
＜第２実施形態＞
［Ａ］構成
図４は、第２実施形態に係る蒸気タービン設備の制御装置を模式的に示すブロック図である。
【００９５】
図４に示すように、第２実施形態においては、第２蒸気加減弁制御部４２がバイアス特性関数部５２１を更に含む。第２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（図３参照）と同様である。
【００９６】
バイアス特性関数部５２１によって、第２蒸気加減弁制御部４２は、第２蒸気加減弁Ｖ２２を開いた状態から全て閉めた状態にするときに、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度を時間に応じて徐々に小さくするように制御を行う。ここでは、バイアス特性関数部５２１は、全閉バイアス値Ｓ５１８を独立変数とするバイアス特性関数を有し、入力された全閉バイアス値Ｓ５１８に対応するバイアス特性関数の値をバイアス値Ｓ５２１として出力する。
【００９７】
第２実施形態では、バイアス特性関数部５２１は、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられて、全閉バイアス値Ｓ５１８が入力された時に、時間に応じてバイアス値Ｓ５２１をゼロから全閉バイアス値Ｓ５１８まで増加させて出力する。
【００９８】
図５は、第２実施形態に係る蒸気タービン設備において、バイアス特性関数部５２１のバイアス特性関数を示す図である。図５において、縦軸は、バイアス特性関数部５２１が出力するバイアス値Ｓ５２１であって、横軸は時間ｔである。縦軸において、「全閉」と示した部分の値は、第２スイッチ部ＳＷ４２を介して入力された全閉バイアス値Ｓ５１８と同じ値である。横軸において、ｔ０は、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた時点であって、ｔ１は、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた後に時間が経過した所定の時点（ｔ１＞ｔ０）である。
【００９９】
図５に示すように、バイアス特性関数部５２１は、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた時点ｔ０では、「０」の値をバイアス値Ｓ５２１として出力する。そして、バイアス特性関数部５２１は、時間の経過に応じてバイアス値Ｓ５２１を増加させて出力する。ここでは、所定時点ｔ１になる時での間に、バイアス値Ｓ５２１が全閉バイアス値Ｓ５１８になるようにバイアス値Ｓ５２１を増加させる。たとえば、許容負荷変化率に基づいて設定される時間内（たとえば、２０秒）において、バイアス値Ｓ５２１をランプ状に比例して増加させる。そして、その所定時点ｔ１以後においては、バイアス特性関数部５２１は、全閉バイアス値Ｓ５１８をバイアス値Ｓ５２１として出力する。
【０１００】
第２実施形態では、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた状態（ＯＮ）であるときに、バイアス特性関数部５２１からバイアス値Ｓ５２１が第３加算部５１９に入力される。また、第３加算部５１９には、第２関数発生部５１７から弁開度Ｓ５１７が入力される。そして、第３加算部５１９は、その入力された弁開度Ｓ５１７とバイアス値Ｓ５２１とを加算した値Ｓ５１９を出力信号として第２信号増幅部５２０に出力する。この値Ｓ５１９は、バイアス値Ｓ５２１と同様に、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた時点ｔ０から所定時点ｔ１までは、時間に応じて増加する。このため、第２実施形態では、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度が時間に応じて徐々に小さくなって、第２蒸気加減弁Ｖ２２が全て閉められた状態になる。
【０１０１】
具体的には、第１実施形態の場合と同様に、第４ステップの運転を行っている際に、第２蒸気加減弁Ｖ２２の弁開度が時間に応じて徐々に小さくなって、第２蒸気加減弁Ｖ２２が全て閉められた状態になる。これにより、第２蒸気加減弁Ｖ２２から第１蒸気加減弁Ｖ１２へ流量制御が切り替えられて、通常の負荷運転が行われる。
【０１０２】
このように、第２実施形態では、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、第２スイッチ部ＳＷ４２が閉じられた時点ｔ０で急に閉じた状態にならずに、ゆっくりと閉じる。同様に、第１蒸気加減弁Ｖ１２は、負荷を一定に保持するように、ゆっくりと開き、急に開かない。第２蒸気加減弁Ｖ２２の急閉によって大きな負荷変化が発生する場合があるが、第２実施形態では、第２蒸気加減弁Ｖ２２がゆっくりと開くので、大きな負荷変化が発生することを効果的に防止可能である。
【０１０３】
なお、バイアス特性関数部５２１は、負荷遮断が発生し、第２スイッチ部ＳＷ４２が開けられたときに、時間に応じてバイアス値Ｓ５２１を全閉バイアス値Ｓ５１８からゼロにランプ状に減少させて出力するように構成されていてもよい。この場合、第３加算部５１９において弁開度Ｓ５１７とバイアス値Ｓ５２１とが加算された値Ｓ５１９は、第２スイッチ部ＳＷ４２が開けられた時点から所定時点までは、時間に応じて減少する。このため、この場合には、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度が時間に応じて徐々に大きくなって、第２蒸気加減弁Ｖ２２が負荷設定値Ｓ４１５に応じた弁開度まで開けられた状態になる。つまり、負荷遮断が発生した後に所内単独運転を行う場合に、第２蒸気加減弁Ｖ２２を全て閉めた状態から開いた状態にするときには、第２蒸気加減弁制御部４２は、第２蒸気加減弁Ｖ２２を急に開けずに、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開度を時間に応じて徐々に大きくする。したがって、上記と同様に、大きな負荷変化が発生することを効果的に防止可能である。
【０１０４】
＜その他の実施形態＞
上記の実施形態では、通常の負荷運転が行われているときに負荷遮断が発生し、その後、所内単独運転等を行うときに、弁口径が第１蒸気加減弁Ｖ１２よりも小さい第２蒸気加減弁Ｖ２２を利用する場合について説明したが、これに限らない。通常の蒸気タービンの起動時に、第１蒸気加減弁Ｖ１２を開弁する動作の前に、弁口径が小さく流量制御性が良い第２蒸気加減弁Ｖ２２を利用してもよい。この他に、第１蒸気加減弁Ｖ１２を用いて通常の負荷運転を行っているときに、第２蒸気加減弁Ｖ２２を開くことによって、過負荷運転を行ってもよい。この過負荷運転を行う場合は、第２スイッチ部ＳＷ４２は、任意の操作（たとえば、操作者による操作）で閉じた状態（ＯＮ）から開いた状態（ＯＦＦ）になるように運用される。
【０１０５】
上記の実施形態では、第２主蒸気ラインＬ２０が、第２段のタービン段落１３ｂに作動流体を導入する場合について説明したが、これに限らない。第１主蒸気ラインＬ１０と共に、第２主蒸気ラインＬ２０が、初段のタービン段落１３ａに作動流体を導入するように構成されていてもよい。
【０１０６】
上記の実施形態では、第１蒸気加減弁Ｖ１２、および、第２蒸気加減弁Ｖ２２が油圧駆動機構を有している場合について説明したが、これに限らない。第１蒸気加減弁Ｖ１２、および、第２蒸気加減弁Ｖ２２は、空圧で駆動するように構成されていてもよい。その他、電動で駆動するように構成されていてもよい。なお、第２実施形態において、第１蒸気加減弁Ｖ１２、および、第２蒸気加減弁Ｖ２２が油圧駆動機構を有している場合には、第２蒸気加減弁Ｖ２２の開閉動作時間が長くゆっくりした開閉動作となり、油量消費量が減少する。このため、油圧駆動機構に作動油を供給する油ポンプの容量を小さくすることができる。
【０１０７】
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。
【符号の説明】
【０１０８】
１…蒸気タービン設備、１Ｊ…蒸気タービン設備、１０…蒸気タービン、１１…ケーシング、１２…タービンロータ、１３…タービン段落、２０…復水器、３０…発電機、４０…制御装置、４１…第１蒸気加減弁制御部、４２…第２蒸気加減弁制御部、１１１…静翼、１２１…動翼、４１１…速度設定部、４１２…速度変換部、４１３…偏差演算部、４１４…速度調定率演算部、４１５…負荷設定部、４１６…第１加算部、４１７…第１関数発生部、４１８…第１全閉バイアス部、４１９…第２加算部、４２０…第１信号増幅部、５１６…補正演算部、５１７…第２関数発生部、５１８…第２全閉バイアス部、５１９…第３加算部、５２０…第２信号増幅部、５２１…バイアス特性関数部、ＡＸ…回転軸、Ｅ１１…排気口、Ｊ１０…分岐点、Ｌ１０…第１主蒸気ライン、Ｌ１０Ｊ…主蒸気ライン、Ｌ２０…第２主蒸気ライン、ＳＷ４１…第１スイッチ部、ＳＷ４２…第２スイッチ部、Ｖ１１…主蒸気止め弁、Ｖ１２…第１蒸気加減弁、Ｖ１２Ｊ…蒸気加減弁、Ｖ２２…第２蒸気加減弁
【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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