[发明专利]蒸汽阀装置

说明书

技术领域

本发明涉及在发电施设中的蒸汽涡轮等涡轮机(turbomachine)的蒸汽系统中设置的蒸汽阀装置。

背景技术

在使用蒸汽涡轮等涡轮机的发电设备等中，以检测出转数的异常上升、伸长差、振动的增大、低压排气室的温度高、轴承液压的降低、主油泵的排液压的降低、锅炉/发电机故障等的各种现象，并事先防止事故或者将由事故带来的损伤抑制到最小限度为目的，而设置了各种保护装置。

例如，公开了按如下这样构成的蒸汽阀装置的液压系统：利用保护装置的异常检测部检测出通常运转中的蒸汽涡轮的转数上升到设定转数以上的情况或其他蒸汽涡轮的异常，发出异常电信号，通过该异常电信号，使设置于所述蒸汽涡轮的蒸汽入口的主蒸汽断流阀关闭，截断向所述蒸汽涡轮的蒸汽流入(例如，参照专利文献1)。

以下，参照图3对以往的发电设备的构成进行说明。

此外，以下叙述的蒸汽阀装置是设置于蒸汽涡轮中的将例如主蒸汽断流阀、蒸汽加减阀、循环热蒸汽断流阀、截流(intercept)阀等统称起来的名称。

在图3中，附图标记100所述的装置是锅炉，从该锅炉100输出的蒸汽通过主蒸汽断流阀101以及蒸汽加减阀102向高压涡轮(HT)103流入，在此进行膨胀做功，而后经由止回阀104返回到锅炉100。

由循环加热器(RH)加热的蒸汽，经由循环热蒸汽断流阀105、截流阀106向中压涡轮(MT)107流入并在此进行膨胀做功，进而向低压涡轮108流入并进行膨胀做功。在低压涡轮(LT)108中进行了膨胀做功后的蒸汽通过冷凝器109而还原成水，由给水泵(FP)110升压再次供给到锅炉100，以此方式进行循环。这些高压涡轮(HT)103、中压涡轮(MT)107以及低压涡轮(LT)108与未图示的发电机结合到同轴上，对其进行驱动。

在图3的设备的情况下，为了提高设备的运用效率，从主蒸汽断流阀101的上游起到与锅炉100的循环加热器(RH)的入口侧之间设置高压涡轮旁路阀111，进而，在循环加热器(RH)的出口侧与冷凝器109之间设置低压涡轮旁路阀112，由此，能与涡轮的运转无关地进行锅炉系统单独的循环运转。

此外，图3将代表性的蒸汽涡轮发电设备作为例子，但当然也可以将未图示的气体涡轮组合到该蒸汽涡轮发电设备中，而且，通过将锅炉100置换为排热回收锅炉，从而作为单轴型或多轴型组合周期发电设备加以运用。

图3所示的发电设备设置了各种保护装置，以便通过检测涡轮转数的异常上升、涡轮轴长的伸长差、振动的增大、低压排气室的温度高、轴承液压的降低、主油泵的排液压的降低、锅炉/发电机故障等的各种现象，从而能事先防止发电设备的事故或者即使产生了事故也能将由该事故带来的损伤抑制在最小限度。

例如，在通常运转中涡轮的转数上升到设定转数以上的情况或产生了其他涡轮异常的情况下，利用异常检测部检测出该异常并输出异常电信号。该异常信号例如传递到在图4所示的主蒸汽断流阀207的液压驱动装置20中设置的快速工作电磁阀21以及22。

下面，参照图4，对蒸汽阀208的液压驱动装置20部分的构成进行说明。图4表示作为蒸汽阀装置200的一个例子的、截断向蒸汽涡轮的能量流入的以往的主蒸汽断流阀的液压驱动系统的构成。

在图4中，208是蒸汽阀，201是蒸汽阀208的主阀，202是活塞。203是利用活塞202将内部分隔成阀开侧的室(以下称为下部缸)204以及阀闭侧的室(以下称为上部缸)205，并且在两侧具有使工作油进出的口(port)的双动式的液压缸。而且，206是具备液压管路(也称为油路)以及各种阀并将所述下部缸204以及上部缸205连接到未图示的液压产生装置以及油罐的液压系统。此外，由这些活塞202、液压缸203、液压系统206构成了蒸汽阀208的液压驱动装置20。

主蒸汽断流阀207成为能使用后述的伺服阀25进行阀位置的控制的机构。作为主蒸汽断流阀207，能使用内置了应进行起动时等的蒸汽流量控制的副阀的类型的阀。

在主蒸汽断流阀207的主阀201的上游使蒸汽压力发挥作用，液压缸203中收容了在主阀201上直接连结的活塞202，在位于液压缸203的下部的下部缸204内蓄积工作油，并使液压作用于活塞202的下部，由此，克服蒸汽压力而使主阀201开阀。

另一方面，在蒸汽涡轮的异常时，通过排出在活塞202的下部缸204蓄积的油，从而动作成使主阀201闭阀。