(57)【要約】  本発明は、蒸気タービン(4)を動作させるための方法に関し、その蒸気タービン(4)は、例えばガスタービン(2)または発電機(3、3a、3b)などのデバイスによって公称速度まで加速される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン(4)を動作させるための方法であって、前記蒸気タービン(4)は、蒸気で満たされ、前記蒸気は、蒸気パラメータα、β、γ、・・・を有し、前記蒸気タービン(4)は、前記蒸気が、特定の蒸気パラメータα、β、γ、・・・を有するときにだけ前記蒸気で満たされ、
前記蒸気が、前記特定の蒸気パラメータα0、β0、γ0、・・・に達するまで、前記蒸気タービン(4)は、デバイスを用いて定格速度まで加速される、方法。
【請求項２】
前記蒸気タービン(4)は、前記前記定格速度が達せられるまで排気される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記デバイスは、ガスタービン(2)として設計され、トルクは、切り替え可能なクラッチ(5)を介して伝達される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記切り替え可能なクラッチ(5)は、流体力学的クラッチとして設計される、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
一度、前記定格速度が達せられると、前記クラッチ(5)において形状嵌めが確立される、請求項3または4に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスは、発電機(3)として設計される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項７】
前記発電機(3)のための電力は、配電網から引き出される、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
使用される前記配電網は、発電所配電網である、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記定格速度は、25Hz、30Hz、50Hzまたは60Hzである、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンを動作させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは本質的に、回転することができるように取り付けられるロータ、およびロータの周りに配置されるケーシングを備える。
【０００３】
ロータもケーシングも、適切な材料で作られており、非常に重い。これの結果の1つは、蒸気タービンが、熱くなり、冷めるのが比較的遅いということである。
【０００４】
さらに、蒸気タービンは、蒸気タービンに供給される蒸気の規定蒸気パラメータが達せられたときにのみ加速され得る。蒸気タービンがその定格速度に達するのに数分−場合によっては６分に至るまで−かかることもある。
【０００５】
複合サイクル発電所では、とりわけ蒸気タービンのための蒸気を発生させるための蒸気発生器において高温ガスを使用するために、ガスタービンが、使用される。この種の複合サイクル発電所では、ガスタービンが、最初に起動され、蒸気タービンは、蒸気の規定蒸気パラメータが達せられたときにのみ起動される。
【０００６】
これは、比較的長い時間がかかる。発電所が、供給配電網に素早く接続できるほど、より良好である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ここで改善策を提供することを目標とする。本発明はしたがって、供給配電網への発電所の素早い接続を可能にする目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項1に主張されるような方法を用いて達成される。
【０００９】
有利な展開は、従属項に明記される。
【００１０】
本発明は、もし蒸気タービンが、必要な蒸気パラメータが達せられる前に、その定格速度まで持ち上げられることが可能であるならば、蒸気タービンを加速するために必要とされる時間が、節約可能であるというアイデアから生まれる。
【００１１】
本発明は特に、蒸気タービンを起動することによく適している。蒸気パラメータα、β、γ、・・・は、例えば圧力p=α、温度T=β、pH値=γで特定の蒸気パラメータが、ある値に達するときだけ、すなわちp=α>p0=α0、T=β>T0=β0、pH=γ>pH0=γ0であるときだけ、蒸気タービンは、蒸気で満たされる。蒸気で充満するに至るまで、蒸気タービンは、デバイスを用いて加速される。
【００１２】
第1の有利な展開では、蒸気タービンは、定格速度が達せられるまで排気される。その文脈では、蒸気タービンを蒸気で充満する、蒸気供給バルブは、閉じられる。これは、加速出力および危険状況(endangerment)を換気により避ける。
【００１３】
別の有利な展開では、本発明は、デバイスが、ガスタービンとして設計され、トルクが、切り替え可能なクラッチを介して伝達されると規定する。
【００１４】
トルクを設定することによって、蒸気タービンは、所望の時間に定格速度まで加速されてもよい。
【００１５】
定格速度は、全負荷の下で、蒸気タービンが、最大可能出力、定格出力を生み出す、速度である。
【００１６】
好ましい実施形態では、定格速度は、25Hz、30Hz、50Hzまたは60Hzである。
【００１７】
1つの有利な展開では、切り替え可能なクラッチは、流体力学的クラッチとして設計される。
【００１８】
クラッチは、摩擦で係合される接続または電磁気的な接続を確立するクラッチとして設計されてもよい。
【００１９】
1つの有利な展開では、軸出力のすべてを伝達し、滑りを避けるために、形状嵌め(form fit)は、定格速度が達せられるときに確立されてもよい。
【００２０】
特に有利な展開では、デバイスは、発電機として設計される。これは、特に多軸発電所の場合に、蒸気タービンを定格速度まで加速することを可能にする。この場合、発電機は、モータとして働き、配電網からそのために必要とされる電力を引き出す。
【００２１】
1つの有利な展開では、使用される配電網は、発電所配電網である。
【００２２】
本発明による方法は、蒸気タービンが、一方では加速出力を避け、他方では換気による潜在的危険状況を避けるために、排気されると規定する。
【００２３】
発明となる方法は、複合サイクル設備全体の柔軟性の増大を可能にする。蒸気タービンを蒸気なしに定格速度まで加速することによって、本発明は、設備起動時間を低減する準備をする。これは、蒸気タービンがオンラインになる時点で直接出力を取り込むことを可能にする。
【００２４】
本発明の例示的実施形態は、図面を参照して以下で述べられることになる。これは、例示的実施形態を決定的に示すためでなく、むしろ図面は、明確化に貢献する場合は、図式化されかつ/またはわずかに歪められた形に構成される。図面において直接明らかである教示への追加に関しては、関連する従来技術に言及される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】単軸複合サイクル発電所を示す図である。
【図２】2軸複合サイクル発電所を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図1は、単軸複合サイクル発電所1を示し、それは、基本的にガスタービン2、発電機3および蒸気タービン4を備える。クラッチ5は、ガスタービン2と発電機3との間に配置される。クラッチ5は、回転しかつ伝達するのに役立ち、切り替え可能であるように設計される。クラッチ5は、流体力学的クラッチとして設計される。
【００２７】
蒸気タービン4は、蒸気が、特定の蒸気パラメータα、β、γ、・・・を有するときにだけ、蒸気で満たされる。3つの蒸気パラメータが、例としてここで述べられる。蒸気パラメータは例えば、温度T=α、圧力p=β、pH値pH=γということもあり得る。特定の蒸気パラメータは、α=T0、β=p0、γ=pH0ということもあり得る。これは、蒸気パラメータが、一度だけ達せられると、蒸気タービン4が蒸気で満たされることにつながる値を表すことを意味する。これらの蒸気パラメータが、達せられるまで、蒸気タービン4は、デバイスを用いて定格速度まで加速される。
【００２８】
加速出力および他方では換気による潜在的危険状況を避けるために、蒸気タービンは、定格速度が達せられるまで排気される。
【００２９】
代替実施形態では、クラッチは、摩擦で係合される接続または電磁気的な接続を確立するクラッチとして設計される。
【００３０】
明確にするために、完全な蒸気発生は、より詳細には示されない。
【００３１】
この文脈では、定格速度は、25Hz、30Hz、50Hzまたは60Hzである。
【００３２】
図2は、2軸複合サイクル発電所6を示す。この文脈では、ガスタービン2は、軸7によって発電機3aに直接結合される。蒸気タービン4は、第2の軸8によって別の発電機3bに結合される。図1を参照すると、蒸気タービン4は、次の通りに動かされ、蒸気タービン4は、デバイスを用いて定格速度まで加速され、そのデバイスは、ガスタービン2である。その文脈では、回転は、切り替え可能なクラッチ5を介した伝達によって行われる。
【００３３】
一度、定格速度が、達せられると、形状嵌めが、クラッチ5において確立される。
【００３４】
複合サイクル発電所の2軸実施形態を参照すると、蒸気タービン4は、デバイスを用いて定格速度まで加速され、そのデバイスは、この場合は発電機3bである。発電機3bのための必要な電力は、配電網から引き出される。その場合、使用される配電網は、発電所配電網である。
【００３５】
本発明は、好ましい例示的実施形態を通じて詳細に述べられ、例示されたけれども、本発明は、開示される例によって制限されず、他の変形が、本発明の保護の範囲から逸脱することなく当業者によってここから導き出されてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
1  単軸複合サイクル発電所
2  ガスタービン
3  発電機
3a  発電機
3b  発電機
4  蒸気タービン
5  クラッチ
6  2軸複合サイクル発電所
7  軸
8  第2の軸
【図１】
2017523334.tif 000003
【図２】
2017523334.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月14日(2017.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン(4)を動作させるための方法であって、前記蒸気タービン(4)は、蒸気で満たされ、前記蒸気は、蒸気パラメータα、β、γ、・・・を有し、前記蒸気タービン(4)は、前記蒸気が、特定の蒸気パラメータα0、β0、γ0、・・・を有するときにだけ前記蒸気で満たされ、
前記蒸気の蒸気パラメータα、β、γ、・・・が、前記特定の蒸気パラメータα0、β0、γ0、・・・に達するまで、前記蒸気タービン(4)は、デバイスを用いて定格速度まで加速される、方法。
【請求項２】
前記蒸気タービン(4)は、前記蒸気タービン(4)の加速度が前記定格速度に到達するまで、排気される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記デバイスは、ガスタービン(2)として設計され、トルクは、切り替え可能なクラッチ(5)を介して伝達される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記切り替え可能なクラッチ(5)は、流体力学的クラッチとして設計される、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
一度、前記蒸気タービン(4)の加速度が前記定格速度に到達すると、前記クラッチ(5)において形状嵌めが確立される、請求項3または4に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスは、発電機(3)として設計される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項７】
前記発電機(3)のための電力は、配電網から引き出される、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
使用される前記配電網は、発電所配電網である、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記定格速度は、25Hz、30Hz、50Hzまたは60Hzである、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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