JPS60159311A - 蒸気タ−ビンの起動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は蒸気タービン発電プラント等に適用する蒸気タ
ービンの起動方法に関する。

〔発明の技術的背景〕

近年、発電プラント用蒸気タービンにおいては、石炭焚
きボイラの増加および火力発電プラントの中間負荷運用
等に伴い、予め主蒸気をタービン迂回流路に流通させる
いわゆるタービンバイパス機能を付与したものが多くな
っている。しかも、このようなタービンバイパスの採用
は小容量機から大容量機へ、また低圧プラントから高圧
プラントへと及び、その適用範囲が次第に拡大される傾
向におる。

とこロカ、タービンバイパスシステムが大容量、高圧プ
ラントに適用されるようになると、高圧タービンおよび
中、低圧タービンに同時に蒸気を流入する従来のタービ
ン起動方法では、タービンバイパス運転からタービン起
動への切換に際して高圧タービンの排気温度が上昇して
、ロータの熱応力が大きくなり、耐用寿命が損なわれる
という問題が生じる。

例えば第１図は従来の起動方法を適用するタービン系統
の一例を示している。即ち、タービン負荷としての発電
機１に低圧タービン２、中圧タービン３および高圧ター
ビン４が連結されている。

ゼイン５には過熱器６および再熱器７が設けられ、過熱
器６には、主蒸気止め弁８および蒸気加減弁９を有する
高圧タービン４への主蒸気系４ａが接続されており、こ
の主蒸気糸４ａがら高圧バイパス弁１０および減温器１
１を有する＾圧パイ／ｅス系１０ａが高圧タービン４を
迂回するように接続される。高圧タービン４の蒸気排出
部は逆止弁１２を介して高圧パイ／ｅス系と共にゼイン
５の再熱器７に接続されている。再熱器７からは中、低
圧タービン２．３にインターセプト弁１３及び再熱止め
弁１４を介して低圧の再熱蒸気系３ａが接続されると共
に、低圧バイパス弁１５および減温器１６を有する低圧
バイパス系１５ａｔ”介して復水器１７が接続されてい
る。タービンバイパス運転時には、加熱器６がらの高圧
蒸気は高圧バイパス弁１０及び減温器１１を介して再熱
器７へ流入し、低圧蒸気となって低圧バイパス弁１５及
び減温器１６を介して復水器１７に回収される。この場
合、高圧バイパス弁１ｏ及び低圧パイ／ｅス弁１５はそ
れぞれの一次蒸気圧力を設計パイ／ｅス流量に相当する
一定の圧力に制御するようになっている。このようなタ
ービンバイパス運転からのタービン起動時は、蒸気加減
弁９、再熱止め弁１４及びインターセプト弁１３を徐々
に開き高圧タービン４、中圧タービン３及び低圧タービ
ン２に蒸気を流して昇速するものであるが、高圧バイパ
ス弁１０．及び低圧バイパス弁１５はそれぞれ一次圧力
を一定に制御するためその開度は蒸気加減弁１１または
再熱止め弁１４が開くに従って減少する。

そして、タービン回転数が定格値に達したら併入し、更
に蒸気加減弁１１及びインターセプト弁１３を開くと、
高圧バイパス弁８．低圧バイパス弁１５が全閉してター
ビンパイ・七ス運転が終了し、やがて定格負荷となる。

以上の高、中圧タービンを起動する従来の起動方法では
、タービンが定格回転で無負荷状態の併入直前時におい
て次のような問題がある。

即ち、中圧タービン３に流入した蒸気は中圧タービン３
．低圧タービン２にて十分仕事をした後、復水器１７に
回収され、タービンバイパス運転を行なわない通常の運
転と特に変わりがない。しかし、高圧タービン４側では
、低圧バイパス弁１５によって低温再熱ラインの逆止弁
■２出口圧が設計パイノξス蒸気量相当の烏い圧力に保
持されているため、高圧タービン４排気圧がタービンバ
イパス運転ヲ行なわない通常運転の場合に比べてかなり
高くなる。つまシ、高圧タービン４は高排気圧力、低流
量の粂件で高速回転させられることになる。このような
条件下では蒸気は十分膨張できず、また風損も多くなる
ため、高圧タービン４の温度、特に排気側の温度が過度
に上昇し、高圧タービン４各部の伸び、伸び差の増大お
よび熱応力の増大をもたらす。特に高圧排気部ロータの
表面熱応力により、ロータの寿命に悪影響が及ぶ。

タービンの大聖化、蒸気の高温高圧化およびバイパス容
量の増大が進むと、上記事態は東にきびしくなる。そこ
で従来の高、中圧タービン起動で生ずる高圧タービン４
の排気温度上昇を少なくするために考えられたのが中圧
タービン駆動方法である。

第２図はこの中圧タービン起動方法ｆ、実施する最も基
本的な系統を示している。この系統では、前述の高中圧
タービン起動と異なり、■タービン起動時、蒸気加減弁
９を閉じた状態とし、高圧タービン４には蒸気を流さず
、中圧タービン３、低圧タービン２のみで昇速するよう
にし、また、■高圧タービン４の排気側と復水器１７と
をベンチレータ弁１８を介して連絡している。

タービン起動に際しては、まず復水器１７が定格バキュ
ームに達したら、ベンチレータ弁１８ｆｔ全開して高圧
タービン４内を真空にする。次に、蒸気加減弁９を全閉
にしたまま再熱止め弁１４およびインターセプト弁１３
を徐々に開き、中圧タービン３、低圧タービン２に蒸気
を流入し、タービンを昇速する。この際、高圧パイ／七
゛ス弁８の開度は一定とし、低圧パイ・ぐス弁１５の開
度は、−次圧力の一定制御を行うため、再熱止め弁１４
の開度増加に従って減少する。

やがてタービンが定格回転数になると併入し、初負荷を
とる。この過程まではベンチレータ弁１８が全開して為
圧タービン４がほぼ真空状態にあるため、風損等による
高圧タービン４排気温度の上昇がｔｌとんど起らない。

次に、ベンチレータ弁１８を閉め高圧タービン４の排気
温度が過度に上昇しないように、迅速に蒸気加減弁９を
開き、高圧バイパス弁１０を閉じて高圧パイノぞス系の
切換えを完了する。バイパス運転が終了したら蒸気加減
弁９を更に開いて負荷上昇し定格負荷を取る。

以上の如く、中圧タービン起動によると、高圧タービン
４の排気温度上昇が少なくなり、ロータの寿命消費を少
なくすることができ、大容量、高圧タービンへの対応も
容易となる。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、このような中圧起動方法では、起動時に
高圧タービン４に蒸気を流さないため、併入、初負荷後
、高圧タービン４に蒸気を入れる際にタービンが冷機状
態となっている場合があシ、高温の主蒸気の導入による
温度上昇が過大となって熱応力が極度に大きくなる問題
が生じる。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、中圧
タービン起動方式において、高圧タービンが冷機状態の
場合に適切に高圧タービンのウオーミングを行なうこと
ができ、熱応力を抑制して耐用寿命の長期化が図れるタ
ービン起動方法を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明に係る蒸気タービンの駆動方法では、中圧タービ
ン起動後、畠圧タービンが冷機状態の場合、主蒸気よシ
も低温の蒸気を蒸気加減弁の下流側に流入させて高圧タ
ービンをウオーミングすることを特徴とする。好適には
、主蒸気よりも低い温度のウオーミング用蒸気として、
蒸気加減弁の下流部分に中、低圧タービンからの抽気を
導入するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図を参照して説明する。

第３図は本発明に係るタービン駆動方法を実施するだめ
のタービン系統を示している。なお、従来の中、低圧タ
ービン駆動方法を適用するタービン系統と同一部分に対
しては、第２図と同一符号を付してその説明を省略する
。

第３図に示すタービン系統では第２図に示す構成に加え
、中圧タービン３と蒸気加減弁１１の下流側とをウオー
ミング弁１９を介して連絡管別によって連絡している。

パイ・ぞス運転からタービン運転に切換える場合は、中
圧タービン起動によるものとし、その併入、初負荷過程
は、ウオーミング弁１９を閉状態として、第２図によっ
て示した場合と同様に行なう。

即ち、復水器１７が定格バキュームに達したら、ベンチ
レータ弁１８を全開して高圧タービン４内を真空にする
。次に、蒸気加減弁９を全開にしたまま再熱止め弁１４
およびインターセプト弁１３を徐々に開き、中圧タービ
ン３、低圧タービン２に蒸気を流入し、タービンを昇速
する。この際、高圧バイパス弁１０の開度は一定とし、
低圧バイパス弁１５の開度は、−次圧力の一定制御を行
うだめ、再熱止め弁１４の開度増加に従って減少する。

やがてタービンが定格回転数になると併入し、初負荷を
とる。この過程まではベンチレータ弁１８が全開して高
圧タービン４がほぼ真空状態にあるため、風損等による
高圧タービン４排気温度の上昇がほとんど起こらない。

併入、初負荷終了後、高圧タービン４が冷機状態の場合
には蒸気加減弁９を閉のまま、ウオーミング弁１７を開
にする。これにより、高圧タービン４に主蒸気よりも低
温度の中圧タービンから抽出された蒸気が供給され、高
圧タービン４は暖気状態となるウオーミングの後、ウオ
ーミング蒸気はベンチレータ弁１８を通って復水器１７
に回収される。

高圧タービン４のウオーミングが終了後、ウオーミング
弁１９およびベンチレータ弁１８を閉じ、次に迅速に蒸
気加減弁９を開き、高圧バイパス弁１０を閉じ、高圧パ
イノξス系１０ａの切換えを完了する。

バイパス運転が終了したら、蒸気加減弁９を更に開いて
負荷上昇し定格負荷を取る。

このような実施例に係る蒸気タービンの起動方法による
と、まず中、低圧タービン２，３に対する蒸気供給でタ
ービン起動を行なわせ、高圧タービン４には蒸気供給を
行なわないので、バイパス運転から切替える場合でも高
圧タービン４への過大な熱負荷が回避されるとともに、
併入、初負荷後、高圧タービンに高温、高圧蒸気の供給
に際しては、タービンが冷気状態にあれは、主蒸気よシ
も低温度の中圧タービン３からの抽出蒸気でウオーミン
グするので急激な温度上昇も避けることができ、過大な
応力の発生が防止でき、タービン寿命の長期化が有効に
図られる。

なお、実施例の如く、中圧タービン抽気を利用して高圧
タービンのウオーミングを行なうようにすれば、ウオー
ミング用の蒸気供給系を特別に用意する必要もなく、装
置構成の簡便化および熱の有効利用が図れるものである
。

但し、本発明は必ずしもそのような方法に限らず、他に
利用し易い蒸気源を有しているような場合など、中圧タ
ービン抽気以外のウオーミング用蒸気を適用してもよい
ことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の実施例で詳述したように、本発明に係る蒸気ター
ビンの起動方法によれば、中、低圧タービン起動後、高
圧タービンが冷機状態の場合、その高圧タービンに主蒸
気供給前に主蒸気よυも低温度の蒸気を供給することに
より、高圧タービンをウオーミングするので、直接主蒸
気を供給する方法と異なシ高圧タービンの温度上昇が過
大となることがなく、従って熱応力を抑制して耐用寿命
の長期化を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法を実施するタービンの系統図、第２
図は従来の中圧タービン起動式タービンの系統図、第３
図は本発明を実施するタービン系統の一実施例を示す系
統図である。 １・・・発電機、２・・・低圧タービン、３・・・中圧
タービン、４・・・高圧タービン、３ａ・・・再熱（低
圧〕蒸気系、４ａ・・・主蒸気系、１０ａ、１５ａ・・
・バイパス系、１７・・・復水器。 出願人代理人　波　多　野　久

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉ、高圧タービンへの主蒸気系から上記高圧タービンを
   パイ・ゼスする高圧ノくイノぞス系が、中、低圧タービ
   ンへの再熱蒸気系から復水器への低圧バイパス系がそれ
   ぞれ設けられ、ノセイＡス運転からの起動時に高圧ター
   ビンの排気部を復水器に連結して吸気するとともに中、
   低圧タービンのみに蒸気を流して蒸気タービンを起動す
   る方法において、中、低圧タービン起動後、高圧タービ
   ンが冷機状態の場合、その高圧タービンに主蒸気供給前
   に主蒸気よりも低温度の蒸気を供給することによυ、高
   圧タービンをウオーミングすることを％徴とする蒸気タ
   ービンの起動方法。 ２、高圧タービンのウオーミング用蒸気として、中、低
   圧タービンからの抽気を用いることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の蒸気タービンの起動方法。