(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気弁の弁体を開閉駆動する油筒と、
前記油筒に制御油を供給させるサーボ弁と、
前記サーボ弁と前記油筒の間に設けられ、前記サーボ弁から前記油筒への制御油の遮断を行なうポペット型の緊急遮断弁と、
前記油筒と前記緊急遮断弁の間から分岐して設けられるとともに、前記油筒内の制御油の排油を行なわせるポペット型のダンプ弁と、
前記緊急遮断弁および前記ダンプ弁に接続されるとともに、前記緊急遮断弁による遮断と前記ダンプ弁による排油が同時に行われるように動作する一つの急速作動電磁弁と、
を備えることを特徴とする蒸気弁制御装置。
【請求項２】
緊急遮断弁は、バネで支持されたピストンを収容するとともに、油筒側のポートにサーボ弁を接続させる一方、急速作動電磁弁側のポートにオリフィスおよび逆止弁の少なくとも一方を備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸気弁制御装置。
【請求項３】
蒸気弁の弁体を開閉駆動する油筒に、サーボ弁、急速作動電磁弁、緊急遮断弁を組み合せた蒸気弁制御装置において、上記油筒と上記急速作動電磁弁との間にダンプ弁とパイロット弁を直列的に設け、このダンプ弁とパイロット弁との間からバイパスさせて上記急速作動電磁弁に接続するバイパス系統を設ける一方、上記油筒と上記ダンプ弁との間からバイパスさせて上記急速作動電磁弁に接続する油圧系統に緊急遮断弁を設けたことを特徴とする蒸気弁制御装置。
【請求項４】
ダンプ弁、緊急遮断弁は、ともにポペット型であることを特徴とする請求項３記載の蒸気弁制御装置。
【請求項５】
パイロット弁は、ポペット型であることを特徴とする請求項３記載の蒸気弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気弁制御装置に係り、特に、急速に閉弁させた後の蒸気弁の開弁をより一層早めた蒸気弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蒸気タービンは、系統事故等の緊急事態が発生した場合、インタセプト弁等の蒸気弁を急速閉弁させないと、危険状態になることがある。このため、蒸気弁には、弁体を急速に閉弁させる蒸気弁制御装置が設けられており、その構成として図３に示すものがある。
【０００３】
この蒸気弁制御装置は、油筒１、サーボ弁２、急速作動電磁弁３、緊急遮断弁４を備え、緊急事態が発生したとき、蒸気弁５を急速閉鎖させるようになっている。
【０００４】
蒸気弁５は、蒸気入口６と蒸気出口７とを備えた弁ケーシング８に弁体９を収容させるとともに、弁体９からリンク機構部１０を介して油筒１に接続されている。
【０００５】
油筒１は、シリンダ状に形成され、蒸気弁５側にピストン１１を収容し、緊急遮断弁４側にディスクダンプ弁１２を収容する構成になっている。
【０００６】
また、油筒１は、ピストン１１側に設けたポート１３をサーボ弁２に接続させるとともに、ディスクダンプ弁１２側に設けたポート１４をオリフィス１５を介して緊急遮断弁４に接続させる構成になっている。
【０００７】
また、油筒１のポート１４とオリフィス１５との間には、急速作動電磁弁３が設けられている。
【０００８】
このような構成を備えた蒸気弁制御装置は、油筒１に制御油（圧力油）ＨＯを給排させて蒸気弁５を開閉させるようになっている。
【０００９】
まず、蒸気弁５の弁体９を開弁させる場合、蒸気弁制御装置は、急速作動電磁弁３を消磁させ、非常油（圧力油）ＥＯを急速作動電磁弁３を介して油筒１のポート１４に供給し、バネ１７の弾性力に抗してディスクダンプ弁１２に押圧力を与えてディスクダンプ弁１２を閉弁させる。その際、緊急遮断弁４は、制御油ＨＯをサーボ弁２を介して油筒１のポート１３に供給し、ピストン１１に押圧力を与えてピストン１１を移動させ、そのピストン１１の移動力をリンク機構部１０を介して弁体９に伝え、弁体９を図示の状態に移動させている。
【００１０】
次に、蒸気ＳＴが蒸気入口６から蒸気出口７に流れているときに、例えば負荷遮断指令があり、蒸気弁５の弁体９を急速閉弁させる場合、蒸気弁制御装置は、急速作動電磁弁３を励磁させ、非常油ＥＯの供給をカットし、これに伴って油筒１のディスクダンプ弁１２に押圧力を与えていた制御油ＨＯを低下させるとともに、バネ１７の弾性力によりディスクダンプ弁１２を移動させる。このとき、油筒１に残っている制御油ＨＯは、ポート１６を介してドレンＤＯとなり、ピストン１１をより一層移動させる。また、ディスクダンプ弁１２内に残っている非常油ＥＯは、一部がポート１６を介してドレンＤＯになり、残りがオリフィス１５を介して緊急遮蔽弁４に供給され、スプール弁１８を移動させる。スプール弁１８が移動すると、緊急遮蔽弁４に供給されていた制御油ＨＯはカットされ、サーボ弁２への供給が断たれる。なお、緊急遮断弁４およびサーボ弁２に残っていた制御油ＨＯは、ドレンＤＯとして排出される。
【００１１】
サーボ弁２から油筒１のポート１３に供給されていた制御油ＨＯが断たれると、油筒１のピストン１１はディスクダンプ弁１２側に移動し、このピストン１１の移動により蒸気弁５の弁体９を閉弁する。
【００１２】
このように、従来の蒸気弁制御装置では、蒸気弁５の弁体９を開弁させる際、急速作動電磁弁３の作動力を借りるとともに、蒸気弁５の弁体９を閉弁させる際、ディスクダンプ弁１２を支持していたバネ１７の弾性力を借りて、緊急事態の発生に対処させていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した従来の蒸気弁制御装置は、緊急事態の発生に対処させたものではあるが、蒸気弁５の弁体９を急速閉弁させた後、再び開弁させる際、急速作動電磁弁３をリセットさせるときに問題点が発生していた。すなわち、従来の蒸気弁制御装置は、蒸気弁５の弁体９を急速に閉弁させる際、急速作動電磁弁３を励磁させ、非常油ＥＯの油筒１への供給を断ち、油筒１に残っている制御油ＨＯをポート１６からドレンＤＯにし、ディスクダンプ弁１２に残っている非常油ＥＯのうち、一部をポート１６からドレンＤＯにし、残りを緊急遮断弁４に供給していたが、蒸気弁５の弁体９を再び開弁させる際、急速作動電磁弁３をリセットさせても非常油ＥＯが油筒１のディスクダンプ弁１２を閉鎖させるまでに数秒間を要し、さらに緊急遮断弁４からサーボ弁２を介して油筒１に供給される制御油ＨＯによってピストン１１を移動させるまでに数秒間を要することも手伝って、蒸気弁５の弁体９を全開させるまでに時間遅れが伴っていた。このため、電力系統の出力要求との間に同調がとれない不具合、不都合があった。
【００１４】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、蒸気弁の弁体を急速に閉弁させた後、再び開弁させる際、蒸気弁の弁体の開弁をより一層早めた蒸気弁制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る蒸気弁制御装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載したように、蒸気弁の弁体を開閉駆動する油筒と、前記油筒に制御油を供給させるサーボ弁と、前記サーボ弁と前記油筒の間に設けられ、前記サーボ弁から前記油筒への制御油の遮断を行なうポペット型の緊急遮断弁と、前記油筒と前記緊急遮断弁の間から分岐して設けられるとともに、前記油筒内の制御油の排油を行なわせるポペット型のダンプ弁と、前記緊急遮断弁および前記ダンプ弁に接続されるとともに、前記緊急遮断弁による遮断と前記ダンプ弁による排油が同時に行われるように動作する一つの急速作動電磁弁と、を備えたものである。
【００１６】
本発明に係る蒸気弁制御装置は、上記目的を達成するために、請求項２に記載したように、緊急遮断弁は、バネで支持されたピストンを収容するとともに、油筒側のポートにサーボ弁を接続させる一方、急速作動電磁弁側のポートにオリフィスおよび逆止弁の少なくとも一方を備えたものである。
【００１７】
本発明に係る蒸気弁制御装置は、上記目的を達成するために、請求項３に記載したように、蒸気弁の弁体を開閉駆動する油筒に、サーボ弁、急速作動電磁弁、緊急遮断弁を組み合せた蒸気弁制御装置において、上記油筒と上記急速作動電磁弁との間にダンプ弁とパイロット弁を直列的に設け、このダンプ弁とパイロット弁との間からバイパスさせて上記急速作動電磁弁に接続するバイパス系統を設ける一方、上記油筒と上記ダンプ弁との間からバイパスさせて上記急速作動電磁弁に接続する油圧系統に緊急遮断弁を設けたものである。
【００１８】
本発明に係る蒸気弁制御装置は、上記目的を達成するために、請求項４に記載したように、ダンプ弁、緊急遮断弁は、ともにポペット型であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明に係る蒸気弁制御装置は、上記目的を達成するために、請求項５に記載したように、パイロット弁は、ポペット型であることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蒸気弁制御装置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る蒸気弁制御装置の第１実施形態を示す概略制御系統図である。
【００２２】
本実施形態に係る蒸気弁制御装置は、油筒１９、ポペット型のダンプ弁２０、ポペット型の緊急遮断弁２１、サーボ弁２２、急速作動電磁弁２３を備え、蒸気弁２４を急速閉鎖させた後、再び開弁させる際、その弁体２５をより一層早く開弁させるようになっている。
【００２３】
蒸気弁２４は、図３で示した従来技術と同様に、蒸気入口２６と蒸気出口２７とを備えた弁ケーシング２８に弁体２５を収容させるとともに、弁体２５からリンク機構部２９を介して油筒１９に接続されている。
【００２４】
油筒１９は、シリンダ状に形成され、蒸気弁２４側にピストン３０を収容し、ダンプ弁２０側にポート３１を備えた構成になっている。
【００２５】
また、油筒１９は、ポート３１を介してポペット型のダンプ弁２０に接続するとともに、ポート３１とポペット型のダンプ弁２０との間から分岐させ、ポペット型の緊急遮断弁２１に接続する構成になっている。
【００２６】
また、ポペット型の緊急遮断弁２１は、一方のポート３２を介してサーボ弁２２に接続し、他方のポート３３からオリフィス３４、逆止弁３５を介装させて急速作動電磁弁２３に接続する構成になっている。なお、オリフィス３４は、蒸気弁２４の弁体２５を再び開弁させるとき、緊急遮断弁２１をダンプ弁２０よりも先に作動させないうに非常油ＥＯの圧力を調整している。
【００２７】
このような構成を備えた蒸気弁制御装置において、蒸気弁２４の弁体２５の開弁前、非常油ＥＯは、急速作動電磁弁２３を介してダンプ弁２０に供給し、バネ３６の弾性力に抗してピストン３８を押圧し、ダンプ弁２０を閉鎖させ、油筒１９およびダンプ弁２０内に残っている制御油ＨＯをドレンＤＯにして逃す。また、緊急遮断弁２１に残っている非常油ＥＯは、ポート３３からオリフィス３４、逆止弁３５、および急速作動電磁弁２３を介してドレンＤＯとして逃している。
【００２８】
このような状態から蒸気弁２４の弁体２５を開弁させる場合、蒸気弁制御装置は、サーボ弁２２を消磁させ、制御油ＨＯを緊急遮断弁２１のポート３２を介して油筒１９のポート３１に供給し、ピストン３０に押圧力を与えてピストン３０を移動させ、そのピストン３０の移動力をリンク機構部２９に伝えて蒸気弁２４の弁体２５を開弁させる。
【００２９】
また、蒸気ＳＴが蒸気入口２６から蒸気出口２７に流れている蒸気弁２４の運転中、例えば負荷遮断指令があり、蒸気弁２４を急速閉弁させる場合、蒸気弁制御装置は、急速作動電磁弁２３を励磁させ、非常油ＥＯをオリフィス３４を介して緊急遮断弁２１のポート３３に供給し、バネ３９の弾性力に抗してピストン３７を押圧し、他のポート３２を閉鎖させ、サーボ弁２２からの制御油ＨＯの供給を断つ。その際、ダンプ弁２０は、残っている非常油ＥＯを急速作動電磁弁２３を介して、ドレンＤＯとして逃すとともに、ピストン３８を移動させる。ピストン３８が移動すると、油筒１９は残っている制御油ＨＯをダンプ弁２０を介してドレンＤＯとして逃し、ピストン３０を移動させ、ピストン３０の移動力をリンク機構部２９に伝えて蒸気弁２４の弁体２５を閉弁させる。
【００３０】
蒸気弁２４の弁体２５を閉弁させた後、再び開弁する場合、蒸気弁制御装置は、急速作動電磁弁２３を励磁させ、非常油ＥＯをダンプ弁２０のピストン３８に供給してダンプ弁２０を閉弁させ、緊急遮断弁２１に残って非常油ＥＯをドレンＤＯとして逃し、サーボ弁２２からの制御油ＨＯを緊急遮断弁２１のポート３２を介して油筒１９のポート３１に供給し、ピストン３０を押圧して蒸気弁２４の弁体２５を開弁させる。
【００３１】
このように、本実施形態は、従来の蒸気弁制御装置にポペット型のダンプ弁２０およびポペット型の緊急遮断弁２１を設け、蒸気弁２４の弁体２５の急速閉弁後、再び開弁させる際、急速作動電磁弁２３からの非常油ＥＯをポペット型のダンプ弁２０に供給してそのダンプ弁２０を閉弁させるとともに、ポペット型の緊急遮断弁２１に残っている非常油ＥＯを急速作動電磁弁２３を介してドレンＤＯとして逃す構成にしたので、蒸気弁２４の弁体２５の開弁時間遅れを従来に較べてより一層短縮させることができる。
【００３２】
したがって、本実施形態によれば、蒸気弁２４の弁体２５の開弁時間をより一層短縮させたので、電力系統の出力要求との間に充分に同調でき、蒸気タービンの再起動運転を迅速に行わせることができる。
【００３３】
図２は、本発明に係る蒸気弁制御装置の第２実施形態を示す概略制御系統図である。なお、第１実施形態の構成部分と同一部分には同一符号を付し、その重複説明を省略する。
【００３４】
本実施形態に係る蒸気弁制御装置は、ポペット型のダンプ弁２０の非常油上流側に、ポペット型のパイロット弁４０を設けるとともに、ダンプ弁２０とパイロット弁４０の間から逆止弁４１を介装させたバイパス系統４２を分岐して、油筒１９の大口径化に伴うダンプ弁２０の容量増加に対処させたものである。
【００３５】
最近の蒸気タービンは、経済的な運転を行うために、単機あたりの出力を増加させる傾向にある。この場合、蒸気弁２４の弁体２５を急速閉弁、急速開弁させるには、ポペット型のダンプ弁２０だけでは容量不足になる可能性がある。
【００３６】
本実施形態では、このような点に着目したもので、ダンプ弁２０の容量を補完するポペット型のパイロット弁４０と逆止弁４１を介装させたバイパス系統４２とを設け、蒸気弁２４の弁体２５の急速閉弁、急速開弁を促進させたので、蒸気タービンの出力増加にも充分に対処させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明のとおり、本発明に係る蒸気弁制御装置は、蒸気弁の弁体を開閉させる油筒に、ポペット型のダンプ弁およびポペット型の緊急遮断弁を設け、蒸気弁の弁体を閉弁させた後の開弁時間をより一層短縮させたので、電力系統の出力要求との間に充分に同調でき、蒸気タービンの再起動運転を迅速に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気弁制御装置の第１実施形態を示す概略制御系統図。
【図２】本発明に係る蒸気弁制御装置の第２実施形態を示す概略制御系統図。
【図３】従来の蒸気弁制御装置を示す概略制御系統図。
【符号の説明】
１  油筒
２  サーボ弁
３  急速作動電磁弁
４  緊急遮断弁
５  蒸気弁
６  蒸気入口
７  蒸気出口
８  弁ケーシング
９  弁体
１０  リンク機構部
１１  ピストン
１２  ディスクダンプ弁
１３，１４，１６  ポート
１５  オリフィス
１７  バネ
１８  スプール弁
１９  油筒
２０  ダンプ弁
２１  緊急遮断弁
２２  サーボ弁
２３  急速作動電磁弁
２４  蒸気弁
２５  弁体
２６  蒸気入口
２７  蒸気出口
２８  弁ケーシング
２９  リンク機構部
３０  ピストン
３１，３２，３３  ポート
３４  オリフィス
３５  逆止弁
３６，３９  バネ
３７，３８  ピストン
４０  パイロット弁
４１  逆止弁
４２  バイパス系統
【図１】
0003786524.tif 000002
【図２】
0003786524.tif 000003
【図３】
0003786524.tif 000004