蒸気タービンプラントおよびその運転方法
【課題】タービンバイパスシステムを備える蒸気タービンの起動を安定的に制御することができる蒸気タービンプラントおよびその運転方法を提供する。
【解決手段】実施形態の蒸気タービンプラント１０は、過熱器２１と、再熱器２２と、高圧タービン３０と、中圧タービン４０と、低圧タービン５０と、復水器１１０と、主蒸気管７０から分岐し、高圧タービンバイパス弁９５を備えるバイパス配管７４と、高温再熱蒸気管７２から分岐し復水器１１０に接続された、低圧タービンバイパス弁９７を備えるバイパス配管７５と、低温再熱蒸気管７１から分岐し復水器１１０に接続された、ベンチレータ弁９９を備える分岐管７６とを備える。タービン起動の際、ベンチレータ弁９９、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を全開とし、高圧タービン３０および中圧タービン４０に同時に蒸気を通気する。
【解決手段】実施形態の蒸気タービンプラント１０は、過熱器２１と、再熱器２２と、高圧タービン３０と、中圧タービン４０と、低圧タービン５０と、復水器１１０と、主蒸気管７０から分岐し、高圧タービンバイパス弁９５を備えるバイパス配管７４と、高温再熱蒸気管７２から分岐し復水器１１０に接続された、低圧タービンバイパス弁９７を備えるバイパス配管７５と、低温再熱蒸気管７１から分岐し復水器１１０に接続された、ベンチレータ弁９９を備える分岐管７６とを備える。タービン起動の際、ベンチレータ弁９９、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を全開とし、高圧タービン３０および中圧タービン４０に同時に蒸気を通気する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンプラントおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、火力発電所に使用される蒸気タービンプラントにおいては、タービンバイパスシステムが採用されることが多い。このタービンバイパスシステムの設置により、蒸気タービンが低負荷域および停止中のときでも、ボイラからの発生蒸気量を低減させる必要がない。そのため、ボイラの燃焼安定化を図ることができる。特に、毎日の起動停止運用機能を改善するための一つの対応策としては有効なシステムである。
【０００３】
タービンバイパスシステムを設けた蒸気タービンプラントは、中間負荷火力プラントが増加するに伴い増加している。このようなタービンバイパスシステムは、高圧および低圧の二段のバイパス系から構成されている。
【０００４】
図６および図７は、従来のタービンバイパスシステムを備えた蒸気タービンプラントの系統図である。
【０００５】
図６に示された蒸気タービンプラントの系統では、高圧タービンと中圧タービンに同時に通気する起動法を採用している。図７に示された蒸気タービンプラントの系統では、中圧タービンにのみに通気する起動法を採用している。両者の系統上の相違点は、高圧タービンの排気室から復水器へのベンチレータ弁が設置されているかどうかである。
【０００６】
図６に示すように、ボイラ４１０の過熱器４１１で発生した蒸気は、主蒸気止め弁４２０、蒸気加減弁４２１を経て高圧タービン５００に流入する。高圧タービン５００から排気された蒸気は、逆止弁４２２を通り、ボイラ４１０の再熱器４１２に導かれ再び加熱される。
【０００７】
再熱器４１２を通った蒸気は、再熱蒸気止め弁４２３、インターセプト弁４２４を経て中圧タービン５１０に導入される。中圧タービン５１０から排気された蒸気は、低圧タービン５２０に導かれる。低圧タービン５２０の軸端には発電機５３０が連結され、発電機５３０は、低圧タービン５２０によって駆動される。
【０００８】
低圧タービン５２０より排気された蒸気は、復水器５４０に導かれ、凝縮して復水となる。この復水は、復水ポンプ５５０によって、低圧給水加熱器５６１、脱気器５６２に導かれる。そして、脱気器５６２を通過した給水は、給水ポンプ５５１によって昇圧され、高圧給水加熱器５６３を通り過熱器４１１に再び流入する。
【０００９】
過熱器４１１と主蒸気止め弁４２０との配管の途中から分岐された配管には、高圧バイパス弁４２５および減温装置５７０が配設されている。この配管は、逆止弁４２２とボイラの途中に接続されている。また、減温装置５７０への冷却水を供給調整するための冷却水調整弁４２６が設置されている。
【００１０】
再熱器４１２と再熱蒸気止め弁４２３との配管の途中から分岐された配管には、低圧バイパス弁４２７および減温装置５７１が配設されている。また、減温装置５７１への冷却水を供給調整するための冷却水調整弁４２８が設置されている。
【００１１】
以上の図６に示された系統に比べ、図７に示された系統においては、高圧タービン５００と逆止弁４２２との間の配管から分岐し、ベンチレータ弁５８０を介在して復水器５４０に接続される配管が設けられている。これにより、タービン起動時に高圧タービン５００の内部を真空とするように動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５４−７７８０３号公報
【特許文献２】特開昭６１−６５００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の、例えば、図６に示された系統においては、高圧タービン５００、中圧タービン５１０に同時に通気している。しかしながら、逆止弁４２２が高圧バイパス弁４２５の出口圧力により強制的に全閉状態となるときに、主蒸気止め弁４２０による全周噴射起動によって微開し、高圧タービン５００に通気した場合には、主蒸気止め弁４２０の絞り損失により高圧タービン５００の初段ノズルの前圧力が低下する。そのため、高圧タービン５００の動翼での有効な仕事が発生しない。
【００１４】
さらに、主蒸気止め弁４２０と同時にインターセプト弁４２４を開弁して、低圧バイパス弁４２７によって圧力制御された蒸気が中圧タービン５１０に通気され、タービン回転数が上昇される。そのため、翼長が長くなる高圧タービン５００の排気部近傍では、風損が発生する。これによって、排気室の温度が急上昇するとともに、この温度変化により高圧タービン５００のタービンロータの表面の熱応力が増加し、過度の寿命消費が発生する。
【００１５】
これを解決するために、中圧タービン５１０に流入する蒸気量の数倍の蒸気を高圧タービン５００に流入させて、高圧タービン５００の内部のクーリングが行なわれるが、物理的および起動蒸気条件的に十分な対策ではない。
【００１６】
一方、従来の、例えば、図７に示された系統においては、起動前にベンチレータ弁５８０を開弁して、高圧タービン５００の内部を復水器５４０と直結して真空とする。そして、蒸気加減弁４２１を全閉状態とし、インターセプト弁４２４によって中圧タービン５１０にのみ通気して、タービン回転数を上昇させる。
【００１７】
しかしながら、高圧タービン５００の排気部は、真空となっている間は、風損による温度上昇はないが、インターセプト弁４２４が全開となった後は、高圧タービン５００にて負荷を得るため、蒸気加減弁４２１を急速開弁するとともに、ベンチレータ弁５８０ を閉止する。すなわち、この蒸気加減弁４２１を急速開弁した時に、高圧タービン５００の初段より下流の金属部品に、流入蒸気温度との温度差（温度変化）が生じ、大きな熱応力が発生する。
【００１８】
これを解決するために、蒸気加減弁４２１を微少に開弁して、ウォーミング蒸気を作用させている。しかしながら、例えば、蒸気加減弁４２１がシェルマウント型のように、全数の蒸気加減弁４２１を同時に微少に開弁できない場合には、部分的なウォーミングとなり、結果的に高圧タービン５００のノズルボックスに熱応力が発生する。そのため、この解決策も十分な対策ではない。
【００１９】
また、蒸気加減弁４２１の開弁動作とベンチレータ弁５８０の閉弁動作のタイミングが不良な場合には、弁前後の圧力差により、逆止弁４２２にチャタリングが発生し、破損することがある。また、蒸気加減弁４２１が所定の弁開度に開弁する以前に、ベンチレータ弁５８０が全閉となった場合には、高圧タービン５００の排気室における風損によって温度が上昇する。
【００２０】
本発明が解決しようとする課題は、タービンバイパスシステムを備える蒸気タービンの起動を安定的に制御することができる蒸気タービンプラント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】
【００２１】
実施形態の蒸気タービンプラントは、過熱器と、前記過熱器に、主蒸気管を介して接続された高圧タービンと、前記高圧タービンに、逆止弁を備えた低温再熱蒸気管を介して接続された再熱器と、前記再熱器に、高温再熱蒸気管を介して接続された中圧タービンと、前記中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、前記主蒸気管から分岐し、前記高圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記低温再熱蒸気管に接続された、高圧タービンバイパス弁を備える高圧タービンバイパス配管と、前記高温再熱蒸気管から分岐し、前記中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、前記逆止弁よりも上流側における前記低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、ベンチレータ弁を備える分岐管とを備える。
【００２２】
そして、タービン起動の際、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに同時に蒸気を通気する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態の蒸気タービンプラントの系統図である。
【図２】第１の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。
【図３】第２の実施の形態の蒸気タービンプラントの系統図である。
【図４】第２の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。
【図５】第３の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。
【図６】従来のタービンバイパスシステムを備えた蒸気タービンプラントの系統図である。
【図７】従来のタービンバイパスシステムを備えた蒸気タービンプラントの系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０の系統図である。図１に示すように、ボイラ２０の過熱器２１で発生した主蒸気は、主蒸気管７０に備えられた、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１を経て高圧タービン３０に流入する。高圧タービン３０から排気された蒸気は、低温再熱蒸気管７１に備えられた逆止弁９２を通り、ボイラ２０の再熱器２２に導かれ再び加熱される。
【００２６】
再熱器２２において加熱された再熱蒸気は、高温再熱蒸気管７２に備えられた、再熱蒸気止め弁９３、インターセプト弁９４を経て中圧タービン４０に流入する。中圧タービン４０から排気された蒸気は、クロスオーバ管７３を通り低圧タービン５０に流入する。低圧タービン５０の軸端には発電機６０が連結され、発電機６０は、低圧タービン５０によって駆動される。
【００２７】
低圧タービン５０より排気された蒸気は、復水器１１０に導かれ、凝縮して復水となる。この復水は、復水ポンプ１２０によって、低圧給水加熱器１２１、脱気器１２２に導かれる。そして、脱気器１２２を通過した給水は、給水ポンプ１２３によって昇圧され、高圧給水加熱器１２４を通り過熱器２１に再び流入する。
【００２８】
過熱器２１と高圧タービン３０との間において、主蒸気管７０から分岐されたバイパス配管７４が設けられている。この高圧タービン３０をバイパスするバイパス配管７４は、高圧タービンバイパス配管として機能し、低温再熱蒸気管７１に連結されている。主蒸気管７０における分岐部は、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１よりも上流側に位置している。なお、バイパス配管７４が、低温再熱蒸気管７１に連結する連結部は、逆止弁９２の下流側（再熱器２２側）である。
【００２９】
また、バイパス配管７４には、高圧タービンバイパス弁９５および減温装置１３０が備えられている。減温装置１３０への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁９６が備えられている。
【００３０】
再熱器２２と中圧タービン４０との間において、高温再熱蒸気管７２から分岐されたバイパス配管７５が設けられている。中圧タービン４０および低圧タービン５０をバイパスするバイパス配管７５は、低圧タービンバイパス配管として機能し、復水器１１０に連結されている。高温再熱蒸気管７２における分岐部は、再熱蒸気止め弁９３、インターセプト弁９４よりも上流側に位置している。
【００３１】
また、バイパス配管７５には、低圧タービンバイパス弁９７および減温装置１３１が備えられている。減温装置１３１への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁９８が備えられている。
【００３２】
高圧タービン３０と再熱器２２との間において、低温再熱蒸気管７１から分岐された分岐管７６が設けられている。この分岐管７６は、復水器１１０に連結されている。なお、分岐管７６が低温再熱蒸気管７１から分岐する分岐部は、逆止弁９２の上流側（高圧タービン３０側）である。また、分岐管７６には、ベンチレータ弁９９が備えられている。
【００３３】
また、蒸気タービンプラント１０には、上記した各弁などを制御する制御装置（図示しない）が備えられている。制御装置は、演算処理装置、入出力処理装置、記憶装置などを備えている。制御装置は、上記した各弁、蒸気タービンプラント１０の運転状態を検知する検知装置などに電気的に接続されている。
【００３４】
検知装置としては、例えば、蒸気タービンの構成部品（例えば、ノズルボックス、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１など）などの温度を検知する装置、各蒸気弁の弁開度を検知する装置、タービンロータの回転数を検知するための装置、負荷を検知するための装置、蒸気の流量を検知するための装置、蒸気の圧力を検知するための装置、電力系統併入時における系統周波数や電圧および位相を検知するための装置などが挙げられる。また、記憶装置には、例えば、各設定条件などに係るデータベースが記憶されている。
【００３５】
制御装置は、各検知装置からの検知信号や記憶装置に記憶されたデータベースなどに基づいて、上記した各弁などの開度を調整する。
【００３６】
次に、蒸気タービンプラント１０の運転方法について説明する。
【００３７】
図２は、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０における蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。図２において、横軸に時間、縦軸の、（ａ）にはタービン回転数および負荷、（ｂ）には主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１およびインターセプト弁９４の開度、（ｃ）にはベンチレータ弁９９および逆止弁９２の開度、（ｄ）には高圧タービンバイパス弁９５の開度、（ｅ）には低圧タービンバイパス弁９７の開度を示している。
【００３８】
なお、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０における蒸気タービン起動時において、高圧タービン３０と中圧タービン４０とに同時に蒸気を通気している。蒸気タービンの昇速過程では、予め設定された目標速度を目標にタービン回転数を上昇させる。また、以下において、各弁は、前述した制御装置によって制御される。
【００３９】
ｔ０以前では、図示しないが蒸気タービンのリセット動作において、再熱蒸気止め弁９３は全開とさせる。また、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７は、全開状態においてタービンバイパス運転が開始される。
【００４０】
ｔ０において、主蒸気止め弁９０に内蔵された副弁（子弁）は、全閉状態から徐々に開かれ、高圧タービンバイパス弁９５は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、主蒸気が高圧タービン３０に流入して、高圧タービン３０が起動する。
【００４１】
また、ｔ０において、インターセプト弁９４は、全閉状態から徐々に開かれ、低圧タービンバイパス弁９７は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、再熱蒸気が中圧タービン４０に流入し、主蒸気止め弁９０の副弁およびインターセプト弁９４からの蒸気の流入によって、タービン回転数を上昇させる。
【００４２】
また、ｔ０において、主蒸気止め弁９０の副弁による全周噴射運転に対応するため、蒸気加減弁９１は全開状態となっている。なお、逆止弁９２は全閉状態、ベンチレータ弁９９は全開状態となっている。そして、ｔ０〜ｔ１において、主蒸気止め弁９０およびインターセプト弁９４を徐々に開き、設定された目標回転数までタービン回転数を上昇させる。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達するまで、ｔ０〜ｔ１間における制御を行う。
【００４３】
なお、インターセプト弁９４においては、主弁が全閉状態であっても、主弁に形成された孔から蒸気が下流側に流出する構成のものがある。そのため、インターセプト弁９４においても、副弁を備える構成として、完全に蒸気の流出を遮断できる構成としてもよい。これにより、再熱蒸気止め弁９３が全開状態であっても、蒸気流量の的確な調整が可能となり、制御性が向上する。
【００４４】
また、再熱蒸気止め弁９３に副弁を備える構成としてもよい。この場合には、インターセプト弁９４に副弁を備えなくてもよい。そして、インターセプト弁９４を全開状態として、再熱蒸気止め弁９３で蒸気流量の調整を行ってもよいし、インターセプト弁９４および再熱蒸気止め弁９３の双方で蒸気流量の調整を行ってもよい。これにより、蒸気流量の的確な調整が可能となり、制御性が向上する。
【００４５】
なお、上記したインターセプト弁９４や再熱蒸気止め弁９３に副弁を備える構成は、以下に示す実施の形態においても適用することができる。
【００４６】
ｔ１〜ｔ２間では、設定した目標回転数に維持して、ヒートソーク運転として蒸気タービン本体の暖機を行う。この際、制御装置は、設定した目標回転数に達したことを検知したときに、主蒸気止め弁９０の副弁およびインターセプト弁９４の開度を一定に維持し、タービン回転数を一定に維持する。また、蒸気加減弁９１、高圧タービンバイパス弁９５、低圧タービンバイパス弁９７の開度も一定に維持される。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達したと判定した場合、ｔ１〜ｔ２間における制御を行う。
【００４７】
なお、制御装置は、例えば、蒸気タービンの構成部品（例えば、ノズルボックス、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１など）などの温度に係る情報に基づいて、蒸気タービンの構成部品の温度が所定の温度に達したと判定した場合、ヒートソーク運転の完了、すなわち暖機運転の完了と判断する。
【００４８】
ヒートソーク運転の完了後、ｔ２〜ｔ３間では、主蒸気止め弁９０およびインターセプト弁９４を徐々に開き、予め設定された定格回転数までタービン回転数を上昇させる。各蒸気タービンに流入する蒸気量を増加するため、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇するまで、ｔ２〜ｔ３間における制御を行う。
【００４９】
定格回転数までタービン回転数を上昇した後、ｔ３〜ｔ４間では、インターセプト弁９４の開度を一定に維持し、主蒸気止め弁９０の副弁の開度を微調整して揃速運転を行い、電力系統併入操作を行う。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇したと判定した場合、ｔ３〜ｔ４間における制御を行う。また、電力系統併入操作において、制御装置は、例えば、系統周波数を参照しながら、主蒸気止め弁９０を調整し、タービン回転数の微調整を行う。
【００５０】
この際、蒸気加減弁９１、高圧タービンバイパス弁９５、低圧タービンバイパス弁９７の開度は一定に維持される。
【００５１】
電力系統併入後、ｔ４〜ｔ５間において、主蒸気止め弁９０の副弁およびインターセプト弁９４の開度を徐々に開き、初負荷まで負荷運転を行う。各蒸気タービンに流入する蒸気を増加するため、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。ここで、制御装置は、例えば、電力系統と発電機の周波数、電圧、位相などの情報に基づいて、電力系統併入が完了したと判定した場合に、ｔ４〜ｔ５間における制御を行う。
【００５２】
初負荷に到達後、ｔ５〜ｔ８間において、負荷一定のまま、主蒸気止め弁９０の副弁による全周噴射運転から、蒸気加減弁９１による部分噴射運転に切り換える。この期間は、インターセプト弁９４、高圧タービンバイパス弁９５、低圧タービンバイパス弁９７、ベンチレータ弁９９の開度は一定に維持される。
【００５３】
ここで、ｔ５〜ｔ８間の動作について詳しく説明する。
【００５４】
このｔ５〜ｔ８間では、主蒸気止め弁９０の副弁の開度を一定に維持したまま、全開となっていた蒸気加減弁９１を徐々に閉じる。ｔ５の時点では、高圧タービン３０に流入する蒸気は、主蒸気止め弁９０の副弁よって制御されており、ｔ６の時点では、蒸気加減弁９１は、主蒸気止め弁９０の副弁の流量より多く流せる弁開度に達している。
【００５５】
ｔ６〜ｔ７間は、蒸気加減弁９１を閉じながら、主蒸気止め弁９０の副弁を徐々に開く。この期間で、高圧タービン３０に流入する蒸気を調整する弁は、主蒸気止め弁９０の副弁から蒸気加減弁９１に切り替わる。
【００５６】
そのため、ｔ６における主蒸気止め弁９０の副弁からの流量と、ｔ７における蒸気加減弁９１からの流量は、同一になるように設定され、ｔ７以降の高圧タービン３０に流入する蒸気流量は、蒸気加減弁９１により調整される。ｔ７〜ｔ８間は、主蒸気止め弁９０の副弁が全開となり、続けて主蒸気止め弁９０そのものが全開となって、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換え操作を完了する。
【００５７】
このように、制御装置は、例えば、負荷に係る情報に基づいて、予め設定された初負荷に達したと判定した場合、ｔ５〜ｔ８間における制御を行う。ｔ５〜ｔ８間では、制御装置は、負荷およびタービン回転数を一定に維持するために、例えば、負荷に係る情報に基づいて、主蒸気止め弁９０の副弁、蒸気加減弁９１、インターセプト弁９４、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７などを制御する。
【００５８】
ｔ８〜ｔ１１間では、負荷の降下がないように、蒸気加減弁９１の開動作に伴い、ベンチレータ弁９９を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的にベンチレータ弁９９を全閉状態とする。ベンチレータ弁９９と蒸気加減弁９１との弁開度を連動させて制御している間、蒸気加減弁９１とインターセプト弁９４を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を徐々に閉じる。
【００５９】
ここで、ベンチレータ弁９９が全閉状態に近づくことにより、高圧タービン３０の排気室の圧力、すなわち逆止弁９２の上流側（高圧タービン３０側）の圧力が上昇する。ｔ９では、この逆止弁９２の上流側の圧力と逆止弁９２の下流側の圧力（換言すれば、再熱器２２の入口圧力）とがバランスした状態から、逆止弁９２の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、逆止弁９２が一気に全開まで開弁する。逆止弁９２が全開すると、ベンチレータ弁９９がほぼ閉状態となっているため、高圧タービン３０の排気室を通過した蒸気は、その全量が再熱器２２へ流れる。なお、ｔ１０では、ベンチレータ弁９９は全閉状態となる。
【００６０】
また、ｔ９〜ｔ１１間では、蒸気加減弁９１とインターセプト弁９４を制御して、タービン負荷を上昇させる。なお、ｔ１０において、ベンチレータ弁９９が全閉状態となるに伴い、高圧タービン３０での膨張熱落差が減少するため、若干高圧タービン３０の動翼翼列における有効な仕事が減る。しかしながら、負荷分担率の大きい中圧タービン４０および低圧タービン５０における出力が支配的なので負荷特性に影響は及ぼさない。
【００６１】
ここで、制御装置は、例えば、主蒸気止め弁９０が全開状態となったことを検知し、主蒸気止め弁９０による全周噴射運転が終了したと判定した場合、ｔ８からの制御を行う。
【００６２】
ｔ１１〜ｔ１２間では、負荷上昇に伴い蒸気加減弁９１とインターセプト弁９４を徐々に開いていくが、ｔ１１におけるインターセプト弁９４の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、インターセプト弁９４の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１２で全開となるようにしている。
【００６３】
また、ｔ１１〜ｔ１２間では、インターセプト弁９４の上流側の圧力が低圧タービンバイパス弁９７の圧力制御の設定値まで上昇するため、インターセプト弁９４の開弁動作に伴い、低圧タービンバイパス弁９７がｔ１２で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、インターセプト弁９４が全開状態となっても、インターセプト弁９４の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【００６４】
ここで、制御装置は、負荷上昇要求に基づいて、ｔ１１〜ｔ１２間における制御を行う。
【００６５】
ｔ１２〜ｔ１３間では、負荷上昇に伴い、ｔ１２以降の負荷制御は、全て蒸気加減弁９１のみで行われる。そして、ｔ１３において、蒸気加減弁９１が全開状態となり、定格負荷に到達する。
【００６６】
なお、ｔ１２〜ｔ１３間の途中において、高圧タービンバイパス弁９５の容量の制約から、蒸気加減弁９１の開弁動作に伴い、やがて高圧タービンバイパス弁９５が全閉状態となり圧力制御が終了する。
【００６７】
ここで、制御装置は、低圧タービンバイパス弁９７が全閉状態となり、インターセプト弁９４が全開状態となったことを検知した場合、ｔ１２〜ｔ１３間における制御を行う。
【００６８】
次に、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で蒸気加減弁９１が全閉状態となった場合の運転動作について説明する。
【００６９】
この場合、高圧タービン３０への蒸気の供給が停止され、逆止弁９２が全閉状態となる。この状態が続くと、風損により高圧タービン３０の排気室の温度が上昇し、危険な状態となる。
【００７０】
そこで、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で蒸気加減弁９１が全閉状態となり、さらに逆止弁９２が全閉状態となった場合、制御装置は、ベンチレータ弁９９を開く制御を行う。これによって、高圧タービン３０の排気室が復水器１１０と連通し、真空状態となるため、風損による高圧タービン３０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【００７１】
なお、主蒸気止め弁９０において、副弁による全周噴射運転を行う一例を示したが、これに限られるものではない。例えば、複数の蒸気加減弁９１のそれぞれに、制御装置によって制御される油筒を備えるような大型再熱蒸気タービンにおいては、起動時に主蒸気止め弁９０を全開状態とし、蒸気加減弁９１を全弁同時に微開にして全周噴射運転を行うこともできる。そして、全周噴射運転後、部分噴射運転に切り換える。蒸気加減弁９１における、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換えは、図２のｔ５〜ｔ８間に行われる。この期間における作用効果は、主蒸気止め弁９０における、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換える際の作用効果と同じである。
【００７２】
第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０によれば、蒸気タービンの起動時に、高圧タービン３０および中圧タービン４０のいずれにも同時に蒸気を供給することができる。すなわち、高圧タービン３０および中圧タービン４０を同時に暖機することができるため、起動時間を短縮することができる。
【００７３】
また、高圧タービン３０の排気室と復水器１１０との間の分岐管７６にベンチレータ弁９９を備えているため、ベンチレータ弁９９を開弁することで、高圧タービン３０の排気室を真空とすることができる。これによって、例えば、タービン起動時や負荷運転中に、蒸気加減弁９１が全閉状態となり、さらに逆止弁９２が全閉状態となった場合においても、高圧タービン３０の排気室の風損による温度上昇を抑制することができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１の系統図である。図３に示すように、ボイラ２２０の過熱器２２１で発生した主蒸気は、主蒸気管２７０に備えられた、超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１を経て超高圧タービン２３０に流入する。超高圧タービン２３０から排気された蒸気は、第一低温再熱蒸気管２７１に備えられた超高圧逆止弁２９２を通り、ボイラ２２０の第一再熱器２２２に導かれ再び加熱される。
【００７５】
第一再熱器２２２において加熱された再熱蒸気は、第一高温再熱蒸気管２７２に備えられた、第一再熱蒸気止め弁２９３、第一インターセプト弁２９４を経て第一中圧タービン２４０に流入する。
【００７６】
第一中圧タービン２４０から排気された蒸気は、第二低温再熱蒸気管３１０に備えられた逆止弁３２０を通り、ボイラ２２０の第二再熱器２２３に導かれ再び加熱される。
【００７７】
第二再熱器２２３において加熱された再熱蒸気は、第二高温再熱蒸気管３１１に備えられた、第二再熱蒸気止め弁３２１、第二インターセプト弁３２２を経て第二中圧タービン２４１に流入する。
【００７８】
第二中圧タービン２４１から排気された蒸気は、クロスオーバ管２７３を通り低圧タービン２５０に流入する。低圧タービン２５０の軸端には発電機２６０が連結され、発電機２６０は、低圧タービン２５０によって駆動される。
【００７９】
低圧タービン２５０より排気された蒸気は、復水器３３０に導かれ、凝縮して復水となる。この復水は、復水ポンプ３４０によって、低圧給水加熱器３４１、脱気器３４２に導かれる。そして、脱気器３４２を通過した給水は、給水ポンプ３４３によって昇圧され、高圧給水加熱器３４４を通り過熱器２２１に再び流入する。
【００８０】
過熱器２２１と超高圧タービン２３０との間において、主蒸気管２７０から分岐されたバイパス配管２７４が設けられている。この超高圧タービン２３０をバイパスするバイパス配管２７４は、超高圧タービンバイパス配管として機能し、第一低温再熱蒸気管２７１に連結されている。主蒸気管２７０における分岐部は、超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１よりも上流側に位置している。なお、バイパス配管２７４が、第一低温再熱蒸気管２７１に連結する連結部は、超高圧逆止弁２９２の下流側（第一再熱器２２２側）である。
【００８１】
また、バイパス配管２７４には、超高圧タービンバイパス弁２９５および減温装置３５０が備えられている。減温装置３５０への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁２９６が備えられている。
【００８２】
第一再熱器２２２と第一中圧タービン２４０との間において、第一高温再熱蒸気管２７２から分岐されたバイパス配管３１２が設けられている。この第一中圧タービン２４０をバイパスするバイパス配管３１２は、中圧タービンバイパス配管として機能し、第二低温再熱蒸気管３１０に連結されている。第一高温再熱蒸気管２７２における分岐部は、第一再熱蒸気止め弁２９３、第一インターセプト弁２９４よりも上流側に位置している。なお、バイパス配管３１２が、第二低温再熱蒸気管３１０に連結する連結部は、逆止弁３２０の下流側（第二再熱器２２３側）である。
【００８３】
また、バイパス配管３１２には、中圧タービンバイパス弁３２３および減温装置３５１が備えられている。減温装置３５１への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁３２４が備えられている。
【００８４】
第二再熱器２２３と第二中圧タービン２４１との間において、第二高温再熱蒸気管３１１から分岐されたバイパス配管２７５が設けられている。第二中圧タービン２４１および低圧タービン２５０をバイパスするバイパス配管２７５は、低圧タービンバイパス配管として機能し、復水器３３０に連結されている。第二高温再熱蒸気管３１１における分岐部は、第二再熱蒸気止め弁３２１、第二インターセプト弁３２２よりも上流側に位置している。
【００８５】
また、バイパス配管２７５には、低圧タービンバイパス弁２９７および減温装置３５２が備えられている。減温装置３５２への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁２９８が備えられている。
【００８６】
超高圧タービン２３０と第一再熱器２２２との間において、第一低温再熱蒸気管２７１から分岐された分岐管２７６が設けられている。この分岐管２７６は、第一分岐管として機能し、復水器３３０に連結されている。なお、分岐管２７６が第一低温再熱蒸気管２７１から分岐する分岐部は、超高圧逆止弁２９２の上流側（超高圧タービン２３０側）である。また、分岐管２７６には、第一ベンチレータ弁２９９が備えられている。
【００８７】
第一中圧タービン２４０と第二再熱器２２３との間において、第二低温再熱蒸気管３１０から分岐された分岐管３１３が設けられている。この分岐管３１３は、第二分岐管として機能し、復水器３３０に連結されている。なお、分岐管３１３が第二低温再熱蒸気管３１０から分岐する分岐部は、逆止弁３２０の上流側（第一中圧タービン２４０側）である。また、分岐管３１３には、第二ベンチレータ弁３２５が備えられている。
【００８８】
また、蒸気タービンプラント１１には、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０と同様の、各弁などを制御する制御装置（図示しない）が備えられている。
【００８９】
次に、蒸気タービンプラント１１の運転方法について説明する。
【００９０】
図４は、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。図４において、横軸に時間、縦軸の、（ａ）にはタービン回転数および負荷、（ｂ）には超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度、（ｃ）には第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５、超高圧逆止弁２９２および逆止弁３２０の開度、（ｄ）には超高圧タービンバイパス弁２９５の開度、（ｅ）には中圧タービンバイパス弁３２３の開度、（ｆ）には低圧タービンバイパス弁２９７の開度を示している。
【００９１】
なお、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時において、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１に同時に蒸気を通気している。蒸気タービンの昇速過程では、予め設定された目標速度を目標にタービン回転数を上昇させる。また、以下において、各弁は、前述した制御装置によって制御される。
【００９２】
第２の実施の形態では、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２は、同時に同じ動作を行う。また、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５は、同時に同じ動作を行う。
【００９３】
ｔ０以前では、図示しないが蒸気タービンのリセット動作において、第一再熱蒸気止め弁２９３および第二再熱蒸気止め弁３２１は全開とさせる。また、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７は、全開状態においてタービンバイパス運転が開始される。
【００９４】
ｔ０において、超高圧主蒸気止め弁２９０に内蔵された副弁（子弁）は、全閉状態から徐々に開かれ、超高圧タービンバイパス弁２９５は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、主蒸気が超高圧タービン２３０に流入して、超高圧タービン２３０が起動する。
【００９５】
また、ｔ０において、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２は、全閉状態から徐々に開かれ、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、再熱蒸気が第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１に流入し、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２からの蒸気の流入によって、タービン回転数を上昇させる。
【００９６】
また、ｔ０において、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁による全周噴射運転に対応するため、超高圧蒸気加減弁２９１は全開状態となっている。なお、超高圧逆止弁２９２および逆止弁３２０は全閉状態、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５は全開状態となっている。そして、ｔ０〜ｔ１において、超高圧主蒸気止め弁２９０、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開き、設定された目標回転数までタービン回転数を上昇させる。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達するまで、ｔ０〜ｔ１間における制御を行う。
【００９７】
なお、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一再熱蒸気止め弁２９３および第二再熱蒸気止め弁３２１の構成については、第１の実施の形態におけるインターセプト弁９４や再熱蒸気止め弁９３の構成と同様である。
【００９８】
ｔ１〜ｔ２間では、設定した目標回転数に維持して、ヒートソーク運転として蒸気タービン本体の暖機を行う。この際、制御装置は、設定した目標回転数に達したことを検知したときに、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度を一定に維持し、タービン回転数を一定に維持する。また、超高圧蒸気加減弁２９１、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７の開度も一定に維持される。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達したと判定した場合、ｔ１〜ｔ２間における制御を行う。
【００９９】
なお、制御装置は、例えば、蒸気タービンの構成部品（例えば、ノズルボックス、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１など）などの温度に係る情報に基づいて、蒸気タービンの構成部品の温度が所定の温度に達したと判定した場合、ヒートソーク運転の完了、すなわち暖機運転の完了と判断する。
【０１００】
ヒートソーク運転の完了後、ｔ２〜ｔ３間では、超高圧主蒸気止め弁２９０、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開き、予め設定された定格回転数までタービン回転数を上昇させる。各蒸気タービンに流入する蒸気量を増加するため、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇するまで、ｔ２〜ｔ３間における制御を行う。
【０１０１】
定格回転数までタービン回転数を上昇した後、ｔ３〜ｔ４間では、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度を一定に維持し、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁の開度を微調整して揃速運転を行い、電力系統併入操作を行う。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇したと判定した場合、ｔ３〜ｔ４間における制御を行う。また、電力系統併入操作において、制御装置は、例えば、系統周波数を参照しながら、超高圧主蒸気止め弁２９０を調整し、タービン回転数の微調整を行う。
【０１０２】
この際、超高圧蒸気加減弁２９１、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７の開度は一定に維持される。
【０１０３】
電力系統併入後、ｔ４〜ｔ５間において、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度を徐々に開き、初負荷まで負荷運転を行う。各蒸気タービンに流入する蒸気を増加するため、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。
【０１０４】
ここで、制御装置は、例えば、電力系統と発電機の周波数、電圧、位相などの情報に基づいて、電力系統併入が完了したと判定した場合に、ｔ４〜ｔ５間における制御を行う。
【０１０５】
初負荷に到達後、ｔ５〜ｔ８間において、負荷一定のまま、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁による全周噴射運転から、超高圧蒸気加減弁２９１による部分噴射運転に切り換える。この期間は、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５の開度は一定に維持される。
【０１０６】
ここで、ｔ５〜ｔ８間の動作について詳しく説明する。
【０１０７】
このｔ５〜ｔ８間では、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁の開度を一定に維持したまま、全開となっていた超高圧蒸気加減弁２９１を徐々に閉じる。ｔ５の時点では、超高圧タービン２３０に流入する蒸気は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁よって制御されており、ｔ６の時点では、超高圧蒸気加減弁２９１は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁の流量より多く流せる弁開度に達している。
【０１０８】
また、ｔ６〜ｔ７間は、超高圧蒸気加減弁２９１を閉じながら、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁を徐々に開く。この期間で、超高圧タービン２３０に流入する蒸気を調整する弁は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁から超高圧蒸気加減弁２９１に切り替わる。
【０１０９】
そのため、ｔ６における超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁からの流量と、ｔ７における超高圧蒸気加減弁２９１からの流量は、同一になるように設定され、ｔ７以降の超高圧タービン２３０に流入する蒸気流量は、超高圧蒸気加減弁２９１により調整される。ｔ７〜ｔ８間は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁が全開となり、続けて超高圧主蒸気止め弁２９０そのものが全開となって、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換え操作を完了する。
【０１１０】
このように、制御装置は、例えば、負荷に係る情報に基づいて、予め設定された初負荷に達したと判定した場合、ｔ５〜ｔ８間における制御を行う。ｔ５〜ｔ８間では、制御装置は、負荷およびタービン回転数を一定に維持するために、例えば、負荷に係る情報に基づいて、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７などを制御する。
【０１１１】
ｔ８〜ｔ１１間では、負荷の降下がないように、超高圧蒸気加減弁２９１および第一インターセプト弁２９４の開動作に伴い、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的に第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５を全閉状態とする。第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５、超高圧蒸気加減弁２９１および第一インターセプト弁２９４の弁開度を連動させて制御している間、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１１２】
ここで、第一ベンチレータ弁２９９が全閉状態に近づくことにより、超高圧タービン２３０の排気室の圧力、すなわち超高圧逆止弁２９２の上流側（超高圧タービン２３０側）の圧力が上昇する。また、第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態に近づくことにより、第一中圧タービン２４０の排気室の圧力、すなわち逆止弁３２０の上流側（第一中圧タービン２４０側）の圧力が上昇する。
【０１１３】
また、ｔ９では、この超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力と超高圧逆止弁２９２の下流側の圧力（換言すれば、第一再熱器２２２の入口圧力）とがバランスした状態から、超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、超高圧逆止弁２９２が一気に全開まで開弁する。超高圧逆止弁２９２が全開すると、第一ベンチレータ弁２９９がほぼ閉状態となっているため、超高圧タービン２３０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第一再熱器２２２へ流れる。また、逆止弁３２０の上流側の圧力と逆止弁３２０の下流側の圧力（換言すれば、第二再熱器２２３の入口圧力）とがバランスした状態から、逆止弁３２０の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、逆止弁３２０が一気に全開まで開弁する。逆止弁３２０が全開すると、第二ベンチレータ弁３２５がほぼ閉状態となっているため、第一中圧タービン２４０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第二再熱器２２３へ流れる。
【０１１４】
また、ｔ９〜ｔ１１間では、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を制御して、タービン負荷を上昇させる。ｔ１０では、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５は全閉状態となる。なお、ｔ１０において、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態となるに伴い、超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０での膨張熱落差が減少するため、若干超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０の動翼翼列における有効な仕事が減る。しかしながら、負荷分担率の大きい第二中圧タービン２４１および低圧タービン２５０における出力が支配的なので負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１１５】
ここで、制御装置は、例えば、超高圧主蒸気止め弁２９０が全開状態となったことを検知し、超高圧主蒸気止め弁２９０による全周噴射運転が終了したと判定した場合、ｔ８からの制御を行う。
【０１１６】
ｔ１１〜ｔ１２間では、負荷上昇に伴い超高圧蒸気加減弁２９１と第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開いていくが、ｔ１１における第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１２で全開となるようにしている。
【０１１７】
また、ｔ１１〜ｔ１２間では、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力が中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７の圧力制御の設定値まで上昇する。そのため、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開弁動作に伴い、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７がｔ１２で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２が全開状態となっても、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１１８】
ここで、制御装置は、負荷上昇要求に基づいて、ｔ１１〜ｔ１２間における制御を行う。
【０１１９】
ｔ１２〜ｔ１３間では、負荷上昇に伴い、ｔ１２以降の負荷制御は、全て超高圧蒸気加減弁２９１のみで行われる。そして、ｔ１３において、超高圧蒸気加減弁２９１が全開状態となり、定格負荷に到達する。
【０１２０】
なお、ｔ１２〜ｔ１３間の途中において、超高圧タービンバイパス弁２９５の容量の制約から、超高圧蒸気加減弁２９１の開弁動作に伴い、やがて超高圧タービンバイパス弁２９５が全閉状態となり圧力制御が終了する。
【０１２１】
ここで、制御装置は、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７が全閉状態となり、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２が全開状態となったことを検知した場合、ｔ１２〜ｔ１３間における制御を行う。
【０１２２】
次に、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で超高圧蒸気加減弁２９１が全閉状態となった場合の運転動作について説明する。
【０１２３】
この場合、超高圧タービン２３０への蒸気の供給が停止され、超高圧逆止弁２９２が全閉状態となる。この状態が続くと、風損により超高圧タービン２３０の排気室の温度が上昇し、危険な状態となる。
【０１２４】
そこで、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で超高圧蒸気加減弁２９１が全閉状態となり、さらに超高圧逆止弁２９２が全閉状態となった場合、制御装置は、第一ベンチレータ弁２９９を開く制御を行う。これによって、超高圧タービン２３０の排気室が復水器３３０と連通し、真空状態となるため、風損による超高圧タービン２３０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【０１２５】
また、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で第一インターセプト弁２９４が全閉状態となった場合、次に示す運転動作を行う。
【０１２６】
この場合、第一中圧タービン２４０への蒸気の供給が停止され、逆止弁３２０が全閉状態となる。この状態が続くと、風損により第一中圧タービン２４０の排気室の温度が上昇し、危険な状態となる。
【０１２７】
そこで、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で第一インターセプト弁２９４が全閉状態となり、さらに逆止弁３２０が全閉状態となった場合、制御装置は、第二ベンチレータ弁３２５を開く制御を行う。これによって、第一中圧タービン２４０の排気室が復水器３３０と連通し、真空状態となるため、風損による第一中圧タービン２４０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【０１２８】
なお、超高圧主蒸気止め弁２９０において、副弁による全周噴射運転を行う一例を示したが、例えば、複数の超高圧蒸気加減弁２９１のそれぞれに、制御装置によって制御される油筒を備えるような大型再熱蒸気タービンにおいては、第１の実施の形態において説明したとおりである。
【０１２９】
第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１によれば、蒸気タービンの起動時に、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１のいずれにも同時に蒸気を供給することができる。すなわち、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１を同時に暖機することができるため、起動時間を短縮することができる。
【０１３０】
また、超高圧タービン２３０の排気室と復水器３３０との間の分岐管２７６に第一ベンチレータ弁２９９を備えているため、第一ベンチレータ弁２９９を開弁することで、超高圧タービン２３０の排気室を真空とすることができる。さらに、第一中圧タービン２４０の排気室と復水器３３０との間の分岐管３１３に第二ベンチレータ弁３２５を備えているため、第二ベンチレータ弁３２５を開弁することで、第一中圧タービン２４０の排気室を真空とすることができる。
【０１３１】
これによって、例えば、タービン起動時や負荷運転中に、超高圧蒸気加減弁２９１が全閉状態となり、さらに超高圧逆止弁２９２が全閉状態となった場合においても、超高圧タービン２３０の排気室の風損による温度上昇を抑制することができる。また、タービン起動時や負荷運転中に、第一インターセプト弁２９４が全閉状態となり、さらに逆止弁３２０が全閉状態となった場合においても、第一中圧タービン２４０の排気室の風損による温度上昇を抑制することができる。
【０１３２】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１において、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５をそれぞれ別個に制御したときの運転方法の一例を説明する。
【０１３３】
図５は、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。図５において、横軸に時間、縦軸の、（ａ）にはタービン回転数および負荷、（ｂ）には超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度、（ｃ）には第一ベンチレータ弁２９９および超高圧逆止弁２９２の開度、（ｄ）には第二ベンチレータ弁３２５および逆止弁３２０の開度、（ｅ）には超高圧タービンバイパス弁２９５の開度、（ｆ）には中圧タービンバイパス弁３２３の開度、（ｇ）には低圧タービンバイパス弁２９７の開度を示している。
【０１３４】
なお、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時において、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１に同時に蒸気を通気している。蒸気タービンの昇速過程では、予め設定された目標速度を目標にタービン回転数を上昇させる。また、以下において、各弁の制御は、前述した制御装置によって制御される。
【０１３５】
ここで、第３の実施の形態における蒸気タービンプラント１１の運転方法における、ｔ０〜ｔ８間は、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１の運転方法と同じなので（図４参照）、説明を省略する。
【０１３６】
ｔ８〜ｔ１０間では、負荷の降下がないように、超高圧蒸気加減弁２９１の開動作に伴い、第一ベンチレータ弁２９９を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的に第一ベンチレータ弁２９９を全閉状態とする。第一ベンチレータ弁２９９および超高圧蒸気加減弁２９１との弁開度を連動させて制御している間、超高圧蒸気加減弁２９１および第一インターセプト弁２９４を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１３７】
ここで、第一ベンチレータ弁２９９が全閉状態に近づくことにより、超高圧タービン２３０の排気室の圧力、すなわち超高圧逆止弁２９２の上流側（超高圧タービン２３０側）の圧力が上昇する。
【０１３８】
また、ｔ９では、超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力と超高圧逆止弁２９２の下流側の圧力（換言すれば、第一再熱器２２２の入口圧力）とがバランスした状態から、超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、超高圧逆止弁２９２が一気に全開まで開弁する。超高圧逆止弁２９２が全開すると、第一ベンチレータ弁２９９がほぼ閉状態となっているため、超高圧タービン２３０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第一再熱器２２２へ流れる。なお、ｔ１０では、第一ベンチレータ弁２９９は全閉状態となる。
【０１３９】
ｔ１０〜ｔ１２間では、負荷の降下がないように、第一インターセプト弁２９４の開動作に伴い、第二ベンチレータ弁３２５を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的に第二ベンチレータ弁３２５を全閉状態とする。第二ベンチレータ弁３２５および第一インターセプト弁２９４との弁開度を連動させて制御している間、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１４０】
ここで、第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態に近づくことにより、第一中圧タービン２４０の排気室の圧力、すなわち逆止弁３２０の上流側（第一中圧タービン２４０側）の圧力が上昇する。
【０１４１】
また、ｔ１１では、逆止弁３２０の上流側の圧力と逆止弁３２０の下流側の圧力（換言すれば、第二再熱器２２３の入口圧力）とがバランスした状態から、逆止弁３２０の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、逆止弁３２０が一気に全開まで開弁する。逆止弁３２０が全開すると、第二ベンチレータ弁３２５がほぼ閉状態となっているため、第一中圧タービン２４０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第二再熱器２２３へ流れる。なお、ｔ１２では、第二ベンチレータ弁３２５は全閉状態となる。
【０１４２】
さらに、ｔ８〜ｔ１２間では、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を制御して、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴って、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１４３】
なお、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態となるに伴い、超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０での膨張熱落差が減少するため、若干超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０の動翼翼列における有効な仕事が減る。しかしながら、負荷分担率の大きい第二中圧タービン２４１および低圧タービン２５０における出力が支配的なので負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１４４】
ここで、制御装置は、例えば、超高圧主蒸気止め弁２９０が全開状態となったことを検知し、超高圧主蒸気止め弁２９０による全周噴射運転が終了したと判定した場合、ｔ８からの制御を行う。
【０１４５】
ｔ１２〜ｔ１３間では、負荷上昇に伴い超高圧蒸気加減弁２９１と第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開いていくが、ｔ１２における第一インターセプト弁２９４の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、第一インターセプト弁２９４の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１３で全開となるようにしている。なお、このｔ１２〜ｔ１３間における第二インターセプト弁３２２の開弁特性の傾斜は変化させない。
【０１４６】
またｔ１２〜ｔ１３間では、第一インターセプト弁２９４の上流側の圧力が中圧タービンバイパス弁３２３の圧力制御の設定値まで上昇するため、第一インターセプト弁２９４の開弁動作に伴い、中圧タービンバイパス弁３２３がｔ１３で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、第一インターセプト弁２９４が全開状態となっても、第一インターセプト弁２９４の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１４７】
ここで、制御装置は、負荷上昇要求に基づいて、ｔ１２〜ｔ１３間における制御を行う。
【０１４８】
ｔ１３〜ｔ１４間では、負荷上昇に伴い超高圧蒸気加減弁２９１と第二インターセプト弁３２２を徐々に開いていくが、ｔ１３における第二インターセプト弁３２２の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、第二インターセプト弁３２２の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１４で全開となるようにしている。
【０１４９】
また、ｔ１３〜ｔ１４間では、第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力が低圧タービンバイパス弁２９７の圧力制御の設定値まで上昇するため、第二インターセプト弁３２２の開弁動作に伴い、低圧タービンバイパス弁２９７がｔ１４で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、第二インターセプト弁３２２が全開状態となっても、第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１５０】
ここで、制御装置は、中圧タービンバイパス弁３２３が全閉状態となり、第一インターセプト弁２９４が全開状態となったことを検知し、かつ負荷上昇要求に基づいて、
ｔ１３〜ｔ１４間における制御を行う。
【０１５１】
ｔ１４〜ｔ１５間では、負荷上昇に伴い、ｔ１４以降の負荷制御は、全て超高圧蒸気加減弁２９１のみで行われる。そして、ｔ１５において、超高圧蒸気加減弁２９１が全開状態となり、定格負荷に到達する。
【０１５２】
なお、ｔ１４〜ｔ１５間の途中において、超高圧タービンバイパス弁２９５の容量の制約から、超高圧蒸気加減弁２９１の開弁動作に伴い、やがて超高圧タービンバイパス弁２９５が全閉状態となり圧力制御が終了する。
【０１５３】
ここで、制御装置は、低圧タービンバイパス弁２９７が全閉状態となり、第二インターセプト弁３２２が全開状態となったことを検知し、かつ負荷上昇要求に基づいて、ｔ１４〜ｔ１５間における制御を行う。
【０１５４】
なお、本発明の第３の実施形態においても、タービン起動時や負荷運転中に、超高圧蒸気加減弁２９１や第一インターセプト弁２９４が全閉した場合でも、第２の実施の形態と同様に、第一ベンチレータ弁２９９や第二ベンチレータ弁３２５を開弁することで、風損による超高圧タービン２３０や第一中圧タービン２４０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【０１５５】
第３の実施の形態の蒸気タービンプラント１１によれば、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１の作用効果に加えて、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５をそれぞれ別個に制御することができる。これにより、蒸気タービンプラント運転中における、回転数変動や負荷変動などの蒸気タービンの挙動に与える影響を的確に緩和することができる。
【０１５６】
例えば、第一インターセプト弁２９４が開弁した後に、第二インターセプト弁３２２を直ぐ開弁することや、蒸気タービンの挙動が安定するまで第二インターセプト弁３２２の開弁を待つような制御をすることが可能となる。
【０１５７】
このように、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５をそれぞれ別個に制御することで、制御性を向上することができる。
【０１５８】
以上説明した実施形態によれば、タービンバイパスシステムを備える蒸気タービンの起動を安定的に制御することが可能となる。
【０１５９】
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】
【０１６０】
１０，１１…蒸気タービンプラント、２０，２２０…ボイラ、２１，２２１…過熱器、２２…再熱器、３０…高圧タービン、４０…中圧タービン、５０，２５０…低圧タービン、６０，２６０…発電機、７０，２７０…主蒸気管、７１…低温再熱蒸気管、７２…高温再熱蒸気管、７３，２７３…クロスオーバ管、７４，２７４，２７５，３１２…バイパス配管、７５…バイパス配管、７６，２７６，３１３…分岐管、９０…主蒸気止め弁、９１…蒸気加減弁、９２，３２０…逆止弁、９３…再熱蒸気止め弁、９４…インターセプト弁、９５…高圧タービンバイパス弁、９６，９８，２９６，２９８，３２４…冷却水調整弁、９７，２９７…低圧タービンバイパス弁、９９…ベンチレータ弁、１１０，３３０…復水器、１２０，３４０…復水ポンプ、１２１，３４１…低圧給水加熱器、１２２，３４２…脱気器、１２３，３４３…給水ポンプ、１２４，３４４…高圧給水加熱器、１３０，１３１，３５０，３５１，３５２…減温装置、２２２…第一再熱器、２２３…第二再熱器、２３０…超高圧タービン、２４０…第一中圧タービン、２４１…第二中圧タービン、２７１…第一低温再熱蒸気管、２７２…第一高温再熱蒸気管、２９０…超高圧主蒸気止め弁、２９１…超高圧蒸気加減弁、２９２…超高圧逆止弁、２９３…第一再熱蒸気止め弁、２９４…第一インターセプト弁、２９５…超高圧タービンバイパス弁、２９９…第一ベンチレータ弁、３１０…第二低温再熱蒸気管、３１１…第二高温再熱蒸気管、３２１…第二再熱蒸気止め弁、３２２…第二インターセプト弁、３２３…中圧タービンバイパス弁、３２５…第二ベンチレータ弁。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンプラントおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、火力発電所に使用される蒸気タービンプラントにおいては、タービンバイパスシステムが採用されることが多い。このタービンバイパスシステムの設置により、蒸気タービンが低負荷域および停止中のときでも、ボイラからの発生蒸気量を低減させる必要がない。そのため、ボイラの燃焼安定化を図ることができる。特に、毎日の起動停止運用機能を改善するための一つの対応策としては有効なシステムである。
【０００３】
タービンバイパスシステムを設けた蒸気タービンプラントは、中間負荷火力プラントが増加するに伴い増加している。このようなタービンバイパスシステムは、高圧および低圧の二段のバイパス系から構成されている。
【０００４】
図６および図７は、従来のタービンバイパスシステムを備えた蒸気タービンプラントの系統図である。
【０００５】
図６に示された蒸気タービンプラントの系統では、高圧タービンと中圧タービンに同時に通気する起動法を採用している。図７に示された蒸気タービンプラントの系統では、中圧タービンにのみに通気する起動法を採用している。両者の系統上の相違点は、高圧タービンの排気室から復水器へのベンチレータ弁が設置されているかどうかである。
【０００６】
図６に示すように、ボイラ４１０の過熱器４１１で発生した蒸気は、主蒸気止め弁４２０、蒸気加減弁４２１を経て高圧タービン５００に流入する。高圧タービン５００から排気された蒸気は、逆止弁４２２を通り、ボイラ４１０の再熱器４１２に導かれ再び加熱される。
【０００７】
再熱器４１２を通った蒸気は、再熱蒸気止め弁４２３、インターセプト弁４２４を経て中圧タービン５１０に導入される。中圧タービン５１０から排気された蒸気は、低圧タービン５２０に導かれる。低圧タービン５２０の軸端には発電機５３０が連結され、発電機５３０は、低圧タービン５２０によって駆動される。
【０００８】
低圧タービン５２０より排気された蒸気は、復水器５４０に導かれ、凝縮して復水となる。この復水は、復水ポンプ５５０によって、低圧給水加熱器５６１、脱気器５６２に導かれる。そして、脱気器５６２を通過した給水は、給水ポンプ５５１によって昇圧され、高圧給水加熱器５６３を通り過熱器４１１に再び流入する。
【０００９】
過熱器４１１と主蒸気止め弁４２０との配管の途中から分岐された配管には、高圧バイパス弁４２５および減温装置５７０が配設されている。この配管は、逆止弁４２２とボイラの途中に接続されている。また、減温装置５７０への冷却水を供給調整するための冷却水調整弁４２６が設置されている。
【００１０】
再熱器４１２と再熱蒸気止め弁４２３との配管の途中から分岐された配管には、低圧バイパス弁４２７および減温装置５７１が配設されている。また、減温装置５７１への冷却水を供給調整するための冷却水調整弁４２８が設置されている。
【００１１】
以上の図６に示された系統に比べ、図７に示された系統においては、高圧タービン５００と逆止弁４２２との間の配管から分岐し、ベンチレータ弁５８０を介在して復水器５４０に接続される配管が設けられている。これにより、タービン起動時に高圧タービン５００の内部を真空とするように動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５４−７７８０３号公報
【特許文献２】特開昭６１−６５００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の、例えば、図６に示された系統においては、高圧タービン５００、中圧タービン５１０に同時に通気している。しかしながら、逆止弁４２２が高圧バイパス弁４２５の出口圧力により強制的に全閉状態となるときに、主蒸気止め弁４２０による全周噴射起動によって微開し、高圧タービン５００に通気した場合には、主蒸気止め弁４２０の絞り損失により高圧タービン５００の初段ノズルの前圧力が低下する。そのため、高圧タービン５００の動翼での有効な仕事が発生しない。
【００１４】
さらに、主蒸気止め弁４２０と同時にインターセプト弁４２４を開弁して、低圧バイパス弁４２７によって圧力制御された蒸気が中圧タービン５１０に通気され、タービン回転数が上昇される。そのため、翼長が長くなる高圧タービン５００の排気部近傍では、風損が発生する。これによって、排気室の温度が急上昇するとともに、この温度変化により高圧タービン５００のタービンロータの表面の熱応力が増加し、過度の寿命消費が発生する。
【００１５】
これを解決するために、中圧タービン５１０に流入する蒸気量の数倍の蒸気を高圧タービン５００に流入させて、高圧タービン５００の内部のクーリングが行なわれるが、物理的および起動蒸気条件的に十分な対策ではない。
【００１６】
一方、従来の、例えば、図７に示された系統においては、起動前にベンチレータ弁５８０を開弁して、高圧タービン５００の内部を復水器５４０と直結して真空とする。そして、蒸気加減弁４２１を全閉状態とし、インターセプト弁４２４によって中圧タービン５１０にのみ通気して、タービン回転数を上昇させる。
【００１７】
しかしながら、高圧タービン５００の排気部は、真空となっている間は、風損による温度上昇はないが、インターセプト弁４２４が全開となった後は、高圧タービン５００にて負荷を得るため、蒸気加減弁４２１を急速開弁するとともに、ベンチレータ弁５８０ を閉止する。すなわち、この蒸気加減弁４２１を急速開弁した時に、高圧タービン５００の初段より下流の金属部品に、流入蒸気温度との温度差（温度変化）が生じ、大きな熱応力が発生する。
【００１８】
これを解決するために、蒸気加減弁４２１を微少に開弁して、ウォーミング蒸気を作用させている。しかしながら、例えば、蒸気加減弁４２１がシェルマウント型のように、全数の蒸気加減弁４２１を同時に微少に開弁できない場合には、部分的なウォーミングとなり、結果的に高圧タービン５００のノズルボックスに熱応力が発生する。そのため、この解決策も十分な対策ではない。
【００１９】
また、蒸気加減弁４２１の開弁動作とベンチレータ弁５８０の閉弁動作のタイミングが不良な場合には、弁前後の圧力差により、逆止弁４２２にチャタリングが発生し、破損することがある。また、蒸気加減弁４２１が所定の弁開度に開弁する以前に、ベンチレータ弁５８０が全閉となった場合には、高圧タービン５００の排気室における風損によって温度が上昇する。
【００２０】
本発明が解決しようとする課題は、タービンバイパスシステムを備える蒸気タービンの起動を安定的に制御することができる蒸気タービンプラント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】
【００２１】
実施形態の蒸気タービンプラントは、過熱器と、前記過熱器に、主蒸気管を介して接続された高圧タービンと、前記高圧タービンに、逆止弁を備えた低温再熱蒸気管を介して接続された再熱器と、前記再熱器に、高温再熱蒸気管を介して接続された中圧タービンと、前記中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、前記主蒸気管から分岐し、前記高圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記低温再熱蒸気管に接続された、高圧タービンバイパス弁を備える高圧タービンバイパス配管と、前記高温再熱蒸気管から分岐し、前記中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、前記逆止弁よりも上流側における前記低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、ベンチレータ弁を備える分岐管とを備える。
【００２２】
そして、タービン起動の際、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに同時に蒸気を通気する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態の蒸気タービンプラントの系統図である。
【図２】第１の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。
【図３】第２の実施の形態の蒸気タービンプラントの系統図である。
【図４】第２の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。
【図５】第３の実施の形態の蒸気タービンプラントにおける蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。
【図６】従来のタービンバイパスシステムを備えた蒸気タービンプラントの系統図である。
【図７】従来のタービンバイパスシステムを備えた蒸気タービンプラントの系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０の系統図である。図１に示すように、ボイラ２０の過熱器２１で発生した主蒸気は、主蒸気管７０に備えられた、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１を経て高圧タービン３０に流入する。高圧タービン３０から排気された蒸気は、低温再熱蒸気管７１に備えられた逆止弁９２を通り、ボイラ２０の再熱器２２に導かれ再び加熱される。
【００２６】
再熱器２２において加熱された再熱蒸気は、高温再熱蒸気管７２に備えられた、再熱蒸気止め弁９３、インターセプト弁９４を経て中圧タービン４０に流入する。中圧タービン４０から排気された蒸気は、クロスオーバ管７３を通り低圧タービン５０に流入する。低圧タービン５０の軸端には発電機６０が連結され、発電機６０は、低圧タービン５０によって駆動される。
【００２７】
低圧タービン５０より排気された蒸気は、復水器１１０に導かれ、凝縮して復水となる。この復水は、復水ポンプ１２０によって、低圧給水加熱器１２１、脱気器１２２に導かれる。そして、脱気器１２２を通過した給水は、給水ポンプ１２３によって昇圧され、高圧給水加熱器１２４を通り過熱器２１に再び流入する。
【００２８】
過熱器２１と高圧タービン３０との間において、主蒸気管７０から分岐されたバイパス配管７４が設けられている。この高圧タービン３０をバイパスするバイパス配管７４は、高圧タービンバイパス配管として機能し、低温再熱蒸気管７１に連結されている。主蒸気管７０における分岐部は、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１よりも上流側に位置している。なお、バイパス配管７４が、低温再熱蒸気管７１に連結する連結部は、逆止弁９２の下流側（再熱器２２側）である。
【００２９】
また、バイパス配管７４には、高圧タービンバイパス弁９５および減温装置１３０が備えられている。減温装置１３０への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁９６が備えられている。
【００３０】
再熱器２２と中圧タービン４０との間において、高温再熱蒸気管７２から分岐されたバイパス配管７５が設けられている。中圧タービン４０および低圧タービン５０をバイパスするバイパス配管７５は、低圧タービンバイパス配管として機能し、復水器１１０に連結されている。高温再熱蒸気管７２における分岐部は、再熱蒸気止め弁９３、インターセプト弁９４よりも上流側に位置している。
【００３１】
また、バイパス配管７５には、低圧タービンバイパス弁９７および減温装置１３１が備えられている。減温装置１３１への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁９８が備えられている。
【００３２】
高圧タービン３０と再熱器２２との間において、低温再熱蒸気管７１から分岐された分岐管７６が設けられている。この分岐管７６は、復水器１１０に連結されている。なお、分岐管７６が低温再熱蒸気管７１から分岐する分岐部は、逆止弁９２の上流側（高圧タービン３０側）である。また、分岐管７６には、ベンチレータ弁９９が備えられている。
【００３３】
また、蒸気タービンプラント１０には、上記した各弁などを制御する制御装置（図示しない）が備えられている。制御装置は、演算処理装置、入出力処理装置、記憶装置などを備えている。制御装置は、上記した各弁、蒸気タービンプラント１０の運転状態を検知する検知装置などに電気的に接続されている。
【００３４】
検知装置としては、例えば、蒸気タービンの構成部品（例えば、ノズルボックス、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１など）などの温度を検知する装置、各蒸気弁の弁開度を検知する装置、タービンロータの回転数を検知するための装置、負荷を検知するための装置、蒸気の流量を検知するための装置、蒸気の圧力を検知するための装置、電力系統併入時における系統周波数や電圧および位相を検知するための装置などが挙げられる。また、記憶装置には、例えば、各設定条件などに係るデータベースが記憶されている。
【００３５】
制御装置は、各検知装置からの検知信号や記憶装置に記憶されたデータベースなどに基づいて、上記した各弁などの開度を調整する。
【００３６】
次に、蒸気タービンプラント１０の運転方法について説明する。
【００３７】
図２は、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０における蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。図２において、横軸に時間、縦軸の、（ａ）にはタービン回転数および負荷、（ｂ）には主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１およびインターセプト弁９４の開度、（ｃ）にはベンチレータ弁９９および逆止弁９２の開度、（ｄ）には高圧タービンバイパス弁９５の開度、（ｅ）には低圧タービンバイパス弁９７の開度を示している。
【００３８】
なお、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０における蒸気タービン起動時において、高圧タービン３０と中圧タービン４０とに同時に蒸気を通気している。蒸気タービンの昇速過程では、予め設定された目標速度を目標にタービン回転数を上昇させる。また、以下において、各弁は、前述した制御装置によって制御される。
【００３９】
ｔ０以前では、図示しないが蒸気タービンのリセット動作において、再熱蒸気止め弁９３は全開とさせる。また、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７は、全開状態においてタービンバイパス運転が開始される。
【００４０】
ｔ０において、主蒸気止め弁９０に内蔵された副弁（子弁）は、全閉状態から徐々に開かれ、高圧タービンバイパス弁９５は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、主蒸気が高圧タービン３０に流入して、高圧タービン３０が起動する。
【００４１】
また、ｔ０において、インターセプト弁９４は、全閉状態から徐々に開かれ、低圧タービンバイパス弁９７は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、再熱蒸気が中圧タービン４０に流入し、主蒸気止め弁９０の副弁およびインターセプト弁９４からの蒸気の流入によって、タービン回転数を上昇させる。
【００４２】
また、ｔ０において、主蒸気止め弁９０の副弁による全周噴射運転に対応するため、蒸気加減弁９１は全開状態となっている。なお、逆止弁９２は全閉状態、ベンチレータ弁９９は全開状態となっている。そして、ｔ０〜ｔ１において、主蒸気止め弁９０およびインターセプト弁９４を徐々に開き、設定された目標回転数までタービン回転数を上昇させる。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達するまで、ｔ０〜ｔ１間における制御を行う。
【００４３】
なお、インターセプト弁９４においては、主弁が全閉状態であっても、主弁に形成された孔から蒸気が下流側に流出する構成のものがある。そのため、インターセプト弁９４においても、副弁を備える構成として、完全に蒸気の流出を遮断できる構成としてもよい。これにより、再熱蒸気止め弁９３が全開状態であっても、蒸気流量の的確な調整が可能となり、制御性が向上する。
【００４４】
また、再熱蒸気止め弁９３に副弁を備える構成としてもよい。この場合には、インターセプト弁９４に副弁を備えなくてもよい。そして、インターセプト弁９４を全開状態として、再熱蒸気止め弁９３で蒸気流量の調整を行ってもよいし、インターセプト弁９４および再熱蒸気止め弁９３の双方で蒸気流量の調整を行ってもよい。これにより、蒸気流量の的確な調整が可能となり、制御性が向上する。
【００４５】
なお、上記したインターセプト弁９４や再熱蒸気止め弁９３に副弁を備える構成は、以下に示す実施の形態においても適用することができる。
【００４６】
ｔ１〜ｔ２間では、設定した目標回転数に維持して、ヒートソーク運転として蒸気タービン本体の暖機を行う。この際、制御装置は、設定した目標回転数に達したことを検知したときに、主蒸気止め弁９０の副弁およびインターセプト弁９４の開度を一定に維持し、タービン回転数を一定に維持する。また、蒸気加減弁９１、高圧タービンバイパス弁９５、低圧タービンバイパス弁９７の開度も一定に維持される。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達したと判定した場合、ｔ１〜ｔ２間における制御を行う。
【００４７】
なお、制御装置は、例えば、蒸気タービンの構成部品（例えば、ノズルボックス、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１など）などの温度に係る情報に基づいて、蒸気タービンの構成部品の温度が所定の温度に達したと判定した場合、ヒートソーク運転の完了、すなわち暖機運転の完了と判断する。
【００４８】
ヒートソーク運転の完了後、ｔ２〜ｔ３間では、主蒸気止め弁９０およびインターセプト弁９４を徐々に開き、予め設定された定格回転数までタービン回転数を上昇させる。各蒸気タービンに流入する蒸気量を増加するため、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇するまで、ｔ２〜ｔ３間における制御を行う。
【００４９】
定格回転数までタービン回転数を上昇した後、ｔ３〜ｔ４間では、インターセプト弁９４の開度を一定に維持し、主蒸気止め弁９０の副弁の開度を微調整して揃速運転を行い、電力系統併入操作を行う。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇したと判定した場合、ｔ３〜ｔ４間における制御を行う。また、電力系統併入操作において、制御装置は、例えば、系統周波数を参照しながら、主蒸気止め弁９０を調整し、タービン回転数の微調整を行う。
【００５０】
この際、蒸気加減弁９１、高圧タービンバイパス弁９５、低圧タービンバイパス弁９７の開度は一定に維持される。
【００５１】
電力系統併入後、ｔ４〜ｔ５間において、主蒸気止め弁９０の副弁およびインターセプト弁９４の開度を徐々に開き、初負荷まで負荷運転を行う。各蒸気タービンに流入する蒸気を増加するため、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。ここで、制御装置は、例えば、電力系統と発電機の周波数、電圧、位相などの情報に基づいて、電力系統併入が完了したと判定した場合に、ｔ４〜ｔ５間における制御を行う。
【００５２】
初負荷に到達後、ｔ５〜ｔ８間において、負荷一定のまま、主蒸気止め弁９０の副弁による全周噴射運転から、蒸気加減弁９１による部分噴射運転に切り換える。この期間は、インターセプト弁９４、高圧タービンバイパス弁９５、低圧タービンバイパス弁９７、ベンチレータ弁９９の開度は一定に維持される。
【００５３】
ここで、ｔ５〜ｔ８間の動作について詳しく説明する。
【００５４】
このｔ５〜ｔ８間では、主蒸気止め弁９０の副弁の開度を一定に維持したまま、全開となっていた蒸気加減弁９１を徐々に閉じる。ｔ５の時点では、高圧タービン３０に流入する蒸気は、主蒸気止め弁９０の副弁よって制御されており、ｔ６の時点では、蒸気加減弁９１は、主蒸気止め弁９０の副弁の流量より多く流せる弁開度に達している。
【００５５】
ｔ６〜ｔ７間は、蒸気加減弁９１を閉じながら、主蒸気止め弁９０の副弁を徐々に開く。この期間で、高圧タービン３０に流入する蒸気を調整する弁は、主蒸気止め弁９０の副弁から蒸気加減弁９１に切り替わる。
【００５６】
そのため、ｔ６における主蒸気止め弁９０の副弁からの流量と、ｔ７における蒸気加減弁９１からの流量は、同一になるように設定され、ｔ７以降の高圧タービン３０に流入する蒸気流量は、蒸気加減弁９１により調整される。ｔ７〜ｔ８間は、主蒸気止め弁９０の副弁が全開となり、続けて主蒸気止め弁９０そのものが全開となって、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換え操作を完了する。
【００５７】
このように、制御装置は、例えば、負荷に係る情報に基づいて、予め設定された初負荷に達したと判定した場合、ｔ５〜ｔ８間における制御を行う。ｔ５〜ｔ８間では、制御装置は、負荷およびタービン回転数を一定に維持するために、例えば、負荷に係る情報に基づいて、主蒸気止め弁９０の副弁、蒸気加減弁９１、インターセプト弁９４、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７などを制御する。
【００５８】
ｔ８〜ｔ１１間では、負荷の降下がないように、蒸気加減弁９１の開動作に伴い、ベンチレータ弁９９を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的にベンチレータ弁９９を全閉状態とする。ベンチレータ弁９９と蒸気加減弁９１との弁開度を連動させて制御している間、蒸気加減弁９１とインターセプト弁９４を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、高圧タービンバイパス弁９５および低圧タービンバイパス弁９７を徐々に閉じる。
【００５９】
ここで、ベンチレータ弁９９が全閉状態に近づくことにより、高圧タービン３０の排気室の圧力、すなわち逆止弁９２の上流側（高圧タービン３０側）の圧力が上昇する。ｔ９では、この逆止弁９２の上流側の圧力と逆止弁９２の下流側の圧力（換言すれば、再熱器２２の入口圧力）とがバランスした状態から、逆止弁９２の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、逆止弁９２が一気に全開まで開弁する。逆止弁９２が全開すると、ベンチレータ弁９９がほぼ閉状態となっているため、高圧タービン３０の排気室を通過した蒸気は、その全量が再熱器２２へ流れる。なお、ｔ１０では、ベンチレータ弁９９は全閉状態となる。
【００６０】
また、ｔ９〜ｔ１１間では、蒸気加減弁９１とインターセプト弁９４を制御して、タービン負荷を上昇させる。なお、ｔ１０において、ベンチレータ弁９９が全閉状態となるに伴い、高圧タービン３０での膨張熱落差が減少するため、若干高圧タービン３０の動翼翼列における有効な仕事が減る。しかしながら、負荷分担率の大きい中圧タービン４０および低圧タービン５０における出力が支配的なので負荷特性に影響は及ぼさない。
【００６１】
ここで、制御装置は、例えば、主蒸気止め弁９０が全開状態となったことを検知し、主蒸気止め弁９０による全周噴射運転が終了したと判定した場合、ｔ８からの制御を行う。
【００６２】
ｔ１１〜ｔ１２間では、負荷上昇に伴い蒸気加減弁９１とインターセプト弁９４を徐々に開いていくが、ｔ１１におけるインターセプト弁９４の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、インターセプト弁９４の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１２で全開となるようにしている。
【００６３】
また、ｔ１１〜ｔ１２間では、インターセプト弁９４の上流側の圧力が低圧タービンバイパス弁９７の圧力制御の設定値まで上昇するため、インターセプト弁９４の開弁動作に伴い、低圧タービンバイパス弁９７がｔ１２で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、インターセプト弁９４が全開状態となっても、インターセプト弁９４の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【００６４】
ここで、制御装置は、負荷上昇要求に基づいて、ｔ１１〜ｔ１２間における制御を行う。
【００６５】
ｔ１２〜ｔ１３間では、負荷上昇に伴い、ｔ１２以降の負荷制御は、全て蒸気加減弁９１のみで行われる。そして、ｔ１３において、蒸気加減弁９１が全開状態となり、定格負荷に到達する。
【００６６】
なお、ｔ１２〜ｔ１３間の途中において、高圧タービンバイパス弁９５の容量の制約から、蒸気加減弁９１の開弁動作に伴い、やがて高圧タービンバイパス弁９５が全閉状態となり圧力制御が終了する。
【００６７】
ここで、制御装置は、低圧タービンバイパス弁９７が全閉状態となり、インターセプト弁９４が全開状態となったことを検知した場合、ｔ１２〜ｔ１３間における制御を行う。
【００６８】
次に、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で蒸気加減弁９１が全閉状態となった場合の運転動作について説明する。
【００６９】
この場合、高圧タービン３０への蒸気の供給が停止され、逆止弁９２が全閉状態となる。この状態が続くと、風損により高圧タービン３０の排気室の温度が上昇し、危険な状態となる。
【００７０】
そこで、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で蒸気加減弁９１が全閉状態となり、さらに逆止弁９２が全閉状態となった場合、制御装置は、ベンチレータ弁９９を開く制御を行う。これによって、高圧タービン３０の排気室が復水器１１０と連通し、真空状態となるため、風損による高圧タービン３０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【００７１】
なお、主蒸気止め弁９０において、副弁による全周噴射運転を行う一例を示したが、これに限られるものではない。例えば、複数の蒸気加減弁９１のそれぞれに、制御装置によって制御される油筒を備えるような大型再熱蒸気タービンにおいては、起動時に主蒸気止め弁９０を全開状態とし、蒸気加減弁９１を全弁同時に微開にして全周噴射運転を行うこともできる。そして、全周噴射運転後、部分噴射運転に切り換える。蒸気加減弁９１における、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換えは、図２のｔ５〜ｔ８間に行われる。この期間における作用効果は、主蒸気止め弁９０における、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換える際の作用効果と同じである。
【００７２】
第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０によれば、蒸気タービンの起動時に、高圧タービン３０および中圧タービン４０のいずれにも同時に蒸気を供給することができる。すなわち、高圧タービン３０および中圧タービン４０を同時に暖機することができるため、起動時間を短縮することができる。
【００７３】
また、高圧タービン３０の排気室と復水器１１０との間の分岐管７６にベンチレータ弁９９を備えているため、ベンチレータ弁９９を開弁することで、高圧タービン３０の排気室を真空とすることができる。これによって、例えば、タービン起動時や負荷運転中に、蒸気加減弁９１が全閉状態となり、さらに逆止弁９２が全閉状態となった場合においても、高圧タービン３０の排気室の風損による温度上昇を抑制することができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１の系統図である。図３に示すように、ボイラ２２０の過熱器２２１で発生した主蒸気は、主蒸気管２７０に備えられた、超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１を経て超高圧タービン２３０に流入する。超高圧タービン２３０から排気された蒸気は、第一低温再熱蒸気管２７１に備えられた超高圧逆止弁２９２を通り、ボイラ２２０の第一再熱器２２２に導かれ再び加熱される。
【００７５】
第一再熱器２２２において加熱された再熱蒸気は、第一高温再熱蒸気管２７２に備えられた、第一再熱蒸気止め弁２９３、第一インターセプト弁２９４を経て第一中圧タービン２４０に流入する。
【００７６】
第一中圧タービン２４０から排気された蒸気は、第二低温再熱蒸気管３１０に備えられた逆止弁３２０を通り、ボイラ２２０の第二再熱器２２３に導かれ再び加熱される。
【００７７】
第二再熱器２２３において加熱された再熱蒸気は、第二高温再熱蒸気管３１１に備えられた、第二再熱蒸気止め弁３２１、第二インターセプト弁３２２を経て第二中圧タービン２４１に流入する。
【００７８】
第二中圧タービン２４１から排気された蒸気は、クロスオーバ管２７３を通り低圧タービン２５０に流入する。低圧タービン２５０の軸端には発電機２６０が連結され、発電機２６０は、低圧タービン２５０によって駆動される。
【００７９】
低圧タービン２５０より排気された蒸気は、復水器３３０に導かれ、凝縮して復水となる。この復水は、復水ポンプ３４０によって、低圧給水加熱器３４１、脱気器３４２に導かれる。そして、脱気器３４２を通過した給水は、給水ポンプ３４３によって昇圧され、高圧給水加熱器３４４を通り過熱器２２１に再び流入する。
【００８０】
過熱器２２１と超高圧タービン２３０との間において、主蒸気管２７０から分岐されたバイパス配管２７４が設けられている。この超高圧タービン２３０をバイパスするバイパス配管２７４は、超高圧タービンバイパス配管として機能し、第一低温再熱蒸気管２７１に連結されている。主蒸気管２７０における分岐部は、超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１よりも上流側に位置している。なお、バイパス配管２７４が、第一低温再熱蒸気管２７１に連結する連結部は、超高圧逆止弁２９２の下流側（第一再熱器２２２側）である。
【００８１】
また、バイパス配管２７４には、超高圧タービンバイパス弁２９５および減温装置３５０が備えられている。減温装置３５０への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁２９６が備えられている。
【００８２】
第一再熱器２２２と第一中圧タービン２４０との間において、第一高温再熱蒸気管２７２から分岐されたバイパス配管３１２が設けられている。この第一中圧タービン２４０をバイパスするバイパス配管３１２は、中圧タービンバイパス配管として機能し、第二低温再熱蒸気管３１０に連結されている。第一高温再熱蒸気管２７２における分岐部は、第一再熱蒸気止め弁２９３、第一インターセプト弁２９４よりも上流側に位置している。なお、バイパス配管３１２が、第二低温再熱蒸気管３１０に連結する連結部は、逆止弁３２０の下流側（第二再熱器２２３側）である。
【００８３】
また、バイパス配管３１２には、中圧タービンバイパス弁３２３および減温装置３５１が備えられている。減温装置３５１への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁３２４が備えられている。
【００８４】
第二再熱器２２３と第二中圧タービン２４１との間において、第二高温再熱蒸気管３１１から分岐されたバイパス配管２７５が設けられている。第二中圧タービン２４１および低圧タービン２５０をバイパスするバイパス配管２７５は、低圧タービンバイパス配管として機能し、復水器３３０に連結されている。第二高温再熱蒸気管３１１における分岐部は、第二再熱蒸気止め弁３２１、第二インターセプト弁３２２よりも上流側に位置している。
【００８５】
また、バイパス配管２７５には、低圧タービンバイパス弁２９７および減温装置３５２が備えられている。減温装置３５２への冷却水を供給する配管には、供給量を調整するための冷却水調整弁２９８が備えられている。
【００８６】
超高圧タービン２３０と第一再熱器２２２との間において、第一低温再熱蒸気管２７１から分岐された分岐管２７６が設けられている。この分岐管２７６は、第一分岐管として機能し、復水器３３０に連結されている。なお、分岐管２７６が第一低温再熱蒸気管２７１から分岐する分岐部は、超高圧逆止弁２９２の上流側（超高圧タービン２３０側）である。また、分岐管２７６には、第一ベンチレータ弁２９９が備えられている。
【００８７】
第一中圧タービン２４０と第二再熱器２２３との間において、第二低温再熱蒸気管３１０から分岐された分岐管３１３が設けられている。この分岐管３１３は、第二分岐管として機能し、復水器３３０に連結されている。なお、分岐管３１３が第二低温再熱蒸気管３１０から分岐する分岐部は、逆止弁３２０の上流側（第一中圧タービン２４０側）である。また、分岐管３１３には、第二ベンチレータ弁３２５が備えられている。
【００８８】
また、蒸気タービンプラント１１には、第１の実施の形態の蒸気タービンプラント１０と同様の、各弁などを制御する制御装置（図示しない）が備えられている。
【００８９】
次に、蒸気タービンプラント１１の運転方法について説明する。
【００９０】
図４は、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。図４において、横軸に時間、縦軸の、（ａ）にはタービン回転数および負荷、（ｂ）には超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度、（ｃ）には第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５、超高圧逆止弁２９２および逆止弁３２０の開度、（ｄ）には超高圧タービンバイパス弁２９５の開度、（ｅ）には中圧タービンバイパス弁３２３の開度、（ｆ）には低圧タービンバイパス弁２９７の開度を示している。
【００９１】
なお、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時において、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１に同時に蒸気を通気している。蒸気タービンの昇速過程では、予め設定された目標速度を目標にタービン回転数を上昇させる。また、以下において、各弁は、前述した制御装置によって制御される。
【００９２】
第２の実施の形態では、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２は、同時に同じ動作を行う。また、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５は、同時に同じ動作を行う。
【００９３】
ｔ０以前では、図示しないが蒸気タービンのリセット動作において、第一再熱蒸気止め弁２９３および第二再熱蒸気止め弁３２１は全開とさせる。また、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７は、全開状態においてタービンバイパス運転が開始される。
【００９４】
ｔ０において、超高圧主蒸気止め弁２９０に内蔵された副弁（子弁）は、全閉状態から徐々に開かれ、超高圧タービンバイパス弁２９５は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、主蒸気が超高圧タービン２３０に流入して、超高圧タービン２３０が起動する。
【００９５】
また、ｔ０において、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２は、全閉状態から徐々に開かれ、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７は、全開状態から徐々に閉じられる。そして、再熱蒸気が第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１に流入し、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２からの蒸気の流入によって、タービン回転数を上昇させる。
【００９６】
また、ｔ０において、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁による全周噴射運転に対応するため、超高圧蒸気加減弁２９１は全開状態となっている。なお、超高圧逆止弁２９２および逆止弁３２０は全閉状態、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５は全開状態となっている。そして、ｔ０〜ｔ１において、超高圧主蒸気止め弁２９０、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開き、設定された目標回転数までタービン回転数を上昇させる。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達するまで、ｔ０〜ｔ１間における制御を行う。
【００９７】
なお、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一再熱蒸気止め弁２９３および第二再熱蒸気止め弁３２１の構成については、第１の実施の形態におけるインターセプト弁９４や再熱蒸気止め弁９３の構成と同様である。
【００９８】
ｔ１〜ｔ２間では、設定した目標回転数に維持して、ヒートソーク運転として蒸気タービン本体の暖機を行う。この際、制御装置は、設定した目標回転数に達したことを検知したときに、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度を一定に維持し、タービン回転数を一定に維持する。また、超高圧蒸気加減弁２９１、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７の開度も一定に維持される。ここで、制御装置は、タービン回転数に係る情報に基づいて、設定した目標回転数に達したと判定した場合、ｔ１〜ｔ２間における制御を行う。
【００９９】
なお、制御装置は、例えば、蒸気タービンの構成部品（例えば、ノズルボックス、主蒸気止め弁９０、蒸気加減弁９１など）などの温度に係る情報に基づいて、蒸気タービンの構成部品の温度が所定の温度に達したと判定した場合、ヒートソーク運転の完了、すなわち暖機運転の完了と判断する。
【０１００】
ヒートソーク運転の完了後、ｔ２〜ｔ３間では、超高圧主蒸気止め弁２９０、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開き、予め設定された定格回転数までタービン回転数を上昇させる。各蒸気タービンに流入する蒸気量を増加するため、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇するまで、ｔ２〜ｔ３間における制御を行う。
【０１０１】
定格回転数までタービン回転数を上昇した後、ｔ３〜ｔ４間では、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度を一定に維持し、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁の開度を微調整して揃速運転を行い、電力系統併入操作を行う。ここで、制御装置は、例えば、タービン回転数に係る情報に基づいて、タービン回転数が定格回転数に上昇したと判定した場合、ｔ３〜ｔ４間における制御を行う。また、電力系統併入操作において、制御装置は、例えば、系統周波数を参照しながら、超高圧主蒸気止め弁２９０を調整し、タービン回転数の微調整を行う。
【０１０２】
この際、超高圧蒸気加減弁２９１、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７の開度は一定に維持される。
【０１０３】
電力系統併入後、ｔ４〜ｔ５間において、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度を徐々に開き、初負荷まで負荷運転を行う。各蒸気タービンに流入する蒸気を増加するため、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じ、これらのバイパス弁の上流側の圧力を調整する。
【０１０４】
ここで、制御装置は、例えば、電力系統と発電機の周波数、電圧、位相などの情報に基づいて、電力系統併入が完了したと判定した場合に、ｔ４〜ｔ５間における制御を行う。
【０１０５】
初負荷に到達後、ｔ５〜ｔ８間において、負荷一定のまま、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁による全周噴射運転から、超高圧蒸気加減弁２９１による部分噴射運転に切り換える。この期間は、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５の開度は一定に維持される。
【０１０６】
ここで、ｔ５〜ｔ８間の動作について詳しく説明する。
【０１０７】
このｔ５〜ｔ８間では、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁の開度を一定に維持したまま、全開となっていた超高圧蒸気加減弁２９１を徐々に閉じる。ｔ５の時点では、超高圧タービン２３０に流入する蒸気は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁よって制御されており、ｔ６の時点では、超高圧蒸気加減弁２９１は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁の流量より多く流せる弁開度に達している。
【０１０８】
また、ｔ６〜ｔ７間は、超高圧蒸気加減弁２９１を閉じながら、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁を徐々に開く。この期間で、超高圧タービン２３０に流入する蒸気を調整する弁は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁から超高圧蒸気加減弁２９１に切り替わる。
【０１０９】
そのため、ｔ６における超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁からの流量と、ｔ７における超高圧蒸気加減弁２９１からの流量は、同一になるように設定され、ｔ７以降の超高圧タービン２３０に流入する蒸気流量は、超高圧蒸気加減弁２９１により調整される。ｔ７〜ｔ８間は、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁が全開となり、続けて超高圧主蒸気止め弁２９０そのものが全開となって、全周噴射運転から部分噴射運転への切り換え操作を完了する。
【０１１０】
このように、制御装置は、例えば、負荷に係る情報に基づいて、予め設定された初負荷に達したと判定した場合、ｔ５〜ｔ８間における制御を行う。ｔ５〜ｔ８間では、制御装置は、負荷およびタービン回転数を一定に維持するために、例えば、負荷に係る情報に基づいて、超高圧主蒸気止め弁２９０の副弁、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７などを制御する。
【０１１１】
ｔ８〜ｔ１１間では、負荷の降下がないように、超高圧蒸気加減弁２９１および第一インターセプト弁２９４の開動作に伴い、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的に第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５を全閉状態とする。第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５、超高圧蒸気加減弁２９１および第一インターセプト弁２９４の弁開度を連動させて制御している間、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１１２】
ここで、第一ベンチレータ弁２９９が全閉状態に近づくことにより、超高圧タービン２３０の排気室の圧力、すなわち超高圧逆止弁２９２の上流側（超高圧タービン２３０側）の圧力が上昇する。また、第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態に近づくことにより、第一中圧タービン２４０の排気室の圧力、すなわち逆止弁３２０の上流側（第一中圧タービン２４０側）の圧力が上昇する。
【０１１３】
また、ｔ９では、この超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力と超高圧逆止弁２９２の下流側の圧力（換言すれば、第一再熱器２２２の入口圧力）とがバランスした状態から、超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、超高圧逆止弁２９２が一気に全開まで開弁する。超高圧逆止弁２９２が全開すると、第一ベンチレータ弁２９９がほぼ閉状態となっているため、超高圧タービン２３０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第一再熱器２２２へ流れる。また、逆止弁３２０の上流側の圧力と逆止弁３２０の下流側の圧力（換言すれば、第二再熱器２２３の入口圧力）とがバランスした状態から、逆止弁３２０の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、逆止弁３２０が一気に全開まで開弁する。逆止弁３２０が全開すると、第二ベンチレータ弁３２５がほぼ閉状態となっているため、第一中圧タービン２４０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第二再熱器２２３へ流れる。
【０１１４】
また、ｔ９〜ｔ１１間では、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を制御して、タービン負荷を上昇させる。ｔ１０では、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５は全閉状態となる。なお、ｔ１０において、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態となるに伴い、超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０での膨張熱落差が減少するため、若干超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０の動翼翼列における有効な仕事が減る。しかしながら、負荷分担率の大きい第二中圧タービン２４１および低圧タービン２５０における出力が支配的なので負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１１５】
ここで、制御装置は、例えば、超高圧主蒸気止め弁２９０が全開状態となったことを検知し、超高圧主蒸気止め弁２９０による全周噴射運転が終了したと判定した場合、ｔ８からの制御を行う。
【０１１６】
ｔ１１〜ｔ１２間では、負荷上昇に伴い超高圧蒸気加減弁２９１と第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開いていくが、ｔ１１における第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１２で全開となるようにしている。
【０１１７】
また、ｔ１１〜ｔ１２間では、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力が中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７の圧力制御の設定値まで上昇する。そのため、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開弁動作に伴い、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７がｔ１２で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２が全開状態となっても、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１１８】
ここで、制御装置は、負荷上昇要求に基づいて、ｔ１１〜ｔ１２間における制御を行う。
【０１１９】
ｔ１２〜ｔ１３間では、負荷上昇に伴い、ｔ１２以降の負荷制御は、全て超高圧蒸気加減弁２９１のみで行われる。そして、ｔ１３において、超高圧蒸気加減弁２９１が全開状態となり、定格負荷に到達する。
【０１２０】
なお、ｔ１２〜ｔ１３間の途中において、超高圧タービンバイパス弁２９５の容量の制約から、超高圧蒸気加減弁２９１の開弁動作に伴い、やがて超高圧タービンバイパス弁２９５が全閉状態となり圧力制御が終了する。
【０１２１】
ここで、制御装置は、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７が全閉状態となり、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２が全開状態となったことを検知した場合、ｔ１２〜ｔ１３間における制御を行う。
【０１２２】
次に、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で超高圧蒸気加減弁２９１が全閉状態となった場合の運転動作について説明する。
【０１２３】
この場合、超高圧タービン２３０への蒸気の供給が停止され、超高圧逆止弁２９２が全閉状態となる。この状態が続くと、風損により超高圧タービン２３０の排気室の温度が上昇し、危険な状態となる。
【０１２４】
そこで、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で超高圧蒸気加減弁２９１が全閉状態となり、さらに超高圧逆止弁２９２が全閉状態となった場合、制御装置は、第一ベンチレータ弁２９９を開く制御を行う。これによって、超高圧タービン２３０の排気室が復水器３３０と連通し、真空状態となるため、風損による超高圧タービン２３０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【０１２５】
また、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で第一インターセプト弁２９４が全閉状態となった場合、次に示す運転動作を行う。
【０１２６】
この場合、第一中圧タービン２４０への蒸気の供給が停止され、逆止弁３２０が全閉状態となる。この状態が続くと、風損により第一中圧タービン２４０の排気室の温度が上昇し、危険な状態となる。
【０１２７】
そこで、タービン起動時や負荷運転中において、何らかの要因で第一インターセプト弁２９４が全閉状態となり、さらに逆止弁３２０が全閉状態となった場合、制御装置は、第二ベンチレータ弁３２５を開く制御を行う。これによって、第一中圧タービン２４０の排気室が復水器３３０と連通し、真空状態となるため、風損による第一中圧タービン２４０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【０１２８】
なお、超高圧主蒸気止め弁２９０において、副弁による全周噴射運転を行う一例を示したが、例えば、複数の超高圧蒸気加減弁２９１のそれぞれに、制御装置によって制御される油筒を備えるような大型再熱蒸気タービンにおいては、第１の実施の形態において説明したとおりである。
【０１２９】
第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１によれば、蒸気タービンの起動時に、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１のいずれにも同時に蒸気を供給することができる。すなわち、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１を同時に暖機することができるため、起動時間を短縮することができる。
【０１３０】
また、超高圧タービン２３０の排気室と復水器３３０との間の分岐管２７６に第一ベンチレータ弁２９９を備えているため、第一ベンチレータ弁２９９を開弁することで、超高圧タービン２３０の排気室を真空とすることができる。さらに、第一中圧タービン２４０の排気室と復水器３３０との間の分岐管３１３に第二ベンチレータ弁３２５を備えているため、第二ベンチレータ弁３２５を開弁することで、第一中圧タービン２４０の排気室を真空とすることができる。
【０１３１】
これによって、例えば、タービン起動時や負荷運転中に、超高圧蒸気加減弁２９１が全閉状態となり、さらに超高圧逆止弁２９２が全閉状態となった場合においても、超高圧タービン２３０の排気室の風損による温度上昇を抑制することができる。また、タービン起動時や負荷運転中に、第一インターセプト弁２９４が全閉状態となり、さらに逆止弁３２０が全閉状態となった場合においても、第一中圧タービン２４０の排気室の風損による温度上昇を抑制することができる。
【０１３２】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１において、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５をそれぞれ別個に制御したときの運転方法の一例を説明する。
【０１３３】
図５は、第３の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時の、タービン回転数、負荷および各弁開度の関係を示した図である。図５において、横軸に時間、縦軸の、（ａ）にはタービン回転数および負荷、（ｂ）には超高圧主蒸気止め弁２９０、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２の開度、（ｃ）には第一ベンチレータ弁２９９および超高圧逆止弁２９２の開度、（ｄ）には第二ベンチレータ弁３２５および逆止弁３２０の開度、（ｅ）には超高圧タービンバイパス弁２９５の開度、（ｆ）には中圧タービンバイパス弁３２３の開度、（ｇ）には低圧タービンバイパス弁２９７の開度を示している。
【０１３４】
なお、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１における蒸気タービン起動時において、超高圧タービン２３０、第一中圧タービン２４０および第二中圧タービン２４１に同時に蒸気を通気している。蒸気タービンの昇速過程では、予め設定された目標速度を目標にタービン回転数を上昇させる。また、以下において、各弁の制御は、前述した制御装置によって制御される。
【０１３５】
ここで、第３の実施の形態における蒸気タービンプラント１１の運転方法における、ｔ０〜ｔ８間は、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１の運転方法と同じなので（図４参照）、説明を省略する。
【０１３６】
ｔ８〜ｔ１０間では、負荷の降下がないように、超高圧蒸気加減弁２９１の開動作に伴い、第一ベンチレータ弁２９９を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的に第一ベンチレータ弁２９９を全閉状態とする。第一ベンチレータ弁２９９および超高圧蒸気加減弁２９１との弁開度を連動させて制御している間、超高圧蒸気加減弁２９１および第一インターセプト弁２９４を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１３７】
ここで、第一ベンチレータ弁２９９が全閉状態に近づくことにより、超高圧タービン２３０の排気室の圧力、すなわち超高圧逆止弁２９２の上流側（超高圧タービン２３０側）の圧力が上昇する。
【０１３８】
また、ｔ９では、超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力と超高圧逆止弁２９２の下流側の圧力（換言すれば、第一再熱器２２２の入口圧力）とがバランスした状態から、超高圧逆止弁２９２の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、超高圧逆止弁２９２が一気に全開まで開弁する。超高圧逆止弁２９２が全開すると、第一ベンチレータ弁２９９がほぼ閉状態となっているため、超高圧タービン２３０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第一再熱器２２２へ流れる。なお、ｔ１０では、第一ベンチレータ弁２９９は全閉状態となる。
【０１３９】
ｔ１０〜ｔ１２間では、負荷の降下がないように、第一インターセプト弁２９４の開動作に伴い、第二ベンチレータ弁３２５を閉動作させるような連動関係を持たせて協調制御を行い、最終的に第二ベンチレータ弁３２５を全閉状態とする。第二ベンチレータ弁３２５および第一インターセプト弁２９４との弁開度を連動させて制御している間、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２を制御することで回転数を制御し、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴い、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３および低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１４０】
ここで、第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態に近づくことにより、第一中圧タービン２４０の排気室の圧力、すなわち逆止弁３２０の上流側（第一中圧タービン２４０側）の圧力が上昇する。
【０１４１】
また、ｔ１１では、逆止弁３２０の上流側の圧力と逆止弁３２０の下流側の圧力（換言すれば、第二再熱器２２３の入口圧力）とがバランスした状態から、逆止弁３２０の上流側の圧力の方が高くなる状態となる。そのため、逆止弁３２０が一気に全開まで開弁する。逆止弁３２０が全開すると、第二ベンチレータ弁３２５がほぼ閉状態となっているため、第一中圧タービン２４０の排気室を通過した蒸気は、その全量が第二再熱器２２３へ流れる。なお、ｔ１２では、第二ベンチレータ弁３２５は全閉状態となる。
【０１４２】
さらに、ｔ８〜ｔ１２間では、超高圧蒸気加減弁２９１、第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を制御して、タービン負荷を上昇させる。この負荷上昇に伴って、超高圧タービンバイパス弁２９５、中圧タービンバイパス弁３２３、低圧タービンバイパス弁２９７を徐々に閉じる。
【０１４３】
なお、第一ベンチレータ弁２９９および第二ベンチレータ弁３２５が全閉状態となるに伴い、超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０での膨張熱落差が減少するため、若干超高圧タービン２３０および第一中圧タービン２４０の動翼翼列における有効な仕事が減る。しかしながら、負荷分担率の大きい第二中圧タービン２４１および低圧タービン２５０における出力が支配的なので負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１４４】
ここで、制御装置は、例えば、超高圧主蒸気止め弁２９０が全開状態となったことを検知し、超高圧主蒸気止め弁２９０による全周噴射運転が終了したと判定した場合、ｔ８からの制御を行う。
【０１４５】
ｔ１２〜ｔ１３間では、負荷上昇に伴い超高圧蒸気加減弁２９１と第一インターセプト弁２９４および第二インターセプト弁３２２を徐々に開いていくが、ｔ１２における第一インターセプト弁２９４の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、第一インターセプト弁２９４の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１３で全開となるようにしている。なお、このｔ１２〜ｔ１３間における第二インターセプト弁３２２の開弁特性の傾斜は変化させない。
【０１４６】
またｔ１２〜ｔ１３間では、第一インターセプト弁２９４の上流側の圧力が中圧タービンバイパス弁３２３の圧力制御の設定値まで上昇するため、第一インターセプト弁２９４の開弁動作に伴い、中圧タービンバイパス弁３２３がｔ１３で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、第一インターセプト弁２９４が全開状態となっても、第一インターセプト弁２９４の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１４７】
ここで、制御装置は、負荷上昇要求に基づいて、ｔ１２〜ｔ１３間における制御を行う。
【０１４８】
ｔ１３〜ｔ１４間では、負荷上昇に伴い超高圧蒸気加減弁２９１と第二インターセプト弁３２２を徐々に開いていくが、ｔ１３における第二インターセプト弁３２２の弁開度はすでに高い状態にあり、弁開度に対する流量変化が少ない。そのため、第二インターセプト弁３２２の開弁特性の傾斜を大きくしてｔ１４で全開となるようにしている。
【０１４９】
また、ｔ１３〜ｔ１４間では、第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力が低圧タービンバイパス弁２９７の圧力制御の設定値まで上昇するため、第二インターセプト弁３２２の開弁動作に伴い、低圧タービンバイパス弁２９７がｔ１４で全閉状態となり圧力制御が終了する。この制御と同時に、第二インターセプト弁３２２が全開状態となっても、第二インターセプト弁３２２の上流側の圧力は、ほとんど変動しないため、負荷特性に影響は及ぼさない。
【０１５０】
ここで、制御装置は、中圧タービンバイパス弁３２３が全閉状態となり、第一インターセプト弁２９４が全開状態となったことを検知し、かつ負荷上昇要求に基づいて、
ｔ１３〜ｔ１４間における制御を行う。
【０１５１】
ｔ１４〜ｔ１５間では、負荷上昇に伴い、ｔ１４以降の負荷制御は、全て超高圧蒸気加減弁２９１のみで行われる。そして、ｔ１５において、超高圧蒸気加減弁２９１が全開状態となり、定格負荷に到達する。
【０１５２】
なお、ｔ１４〜ｔ１５間の途中において、超高圧タービンバイパス弁２９５の容量の制約から、超高圧蒸気加減弁２９１の開弁動作に伴い、やがて超高圧タービンバイパス弁２９５が全閉状態となり圧力制御が終了する。
【０１５３】
ここで、制御装置は、低圧タービンバイパス弁２９７が全閉状態となり、第二インターセプト弁３２２が全開状態となったことを検知し、かつ負荷上昇要求に基づいて、ｔ１４〜ｔ１５間における制御を行う。
【０１５４】
なお、本発明の第３の実施形態においても、タービン起動時や負荷運転中に、超高圧蒸気加減弁２９１や第一インターセプト弁２９４が全閉した場合でも、第２の実施の形態と同様に、第一ベンチレータ弁２９９や第二ベンチレータ弁３２５を開弁することで、風損による超高圧タービン２３０や第一中圧タービン２４０の排気室の温度の上昇を抑制できる。
【０１５５】
第３の実施の形態の蒸気タービンプラント１１によれば、第２の実施の形態の蒸気タービンプラント１１の作用効果に加えて、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５をそれぞれ別個に制御することができる。これにより、蒸気タービンプラント運転中における、回転数変動や負荷変動などの蒸気タービンの挙動に与える影響を的確に緩和することができる。
【０１５６】
例えば、第一インターセプト弁２９４が開弁した後に、第二インターセプト弁３２２を直ぐ開弁することや、蒸気タービンの挙動が安定するまで第二インターセプト弁３２２の開弁を待つような制御をすることが可能となる。
【０１５７】
このように、第一インターセプト弁２９４、第二インターセプト弁３２２、第一ベンチレータ弁２９９、第二ベンチレータ弁３２５をそれぞれ別個に制御することで、制御性を向上することができる。
【０１５８】
以上説明した実施形態によれば、タービンバイパスシステムを備える蒸気タービンの起動を安定的に制御することが可能となる。
【０１５９】
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】
【０１６０】
１０，１１…蒸気タービンプラント、２０，２２０…ボイラ、２１，２２１…過熱器、２２…再熱器、３０…高圧タービン、４０…中圧タービン、５０，２５０…低圧タービン、６０，２６０…発電機、７０，２７０…主蒸気管、７１…低温再熱蒸気管、７２…高温再熱蒸気管、７３，２７３…クロスオーバ管、７４，２７４，２７５，３１２…バイパス配管、７５…バイパス配管、７６，２７６，３１３…分岐管、９０…主蒸気止め弁、９１…蒸気加減弁、９２，３２０…逆止弁、９３…再熱蒸気止め弁、９４…インターセプト弁、９５…高圧タービンバイパス弁、９６，９８，２９６，２９８，３２４…冷却水調整弁、９７，２９７…低圧タービンバイパス弁、９９…ベンチレータ弁、１１０，３３０…復水器、１２０，３４０…復水ポンプ、１２１，３４１…低圧給水加熱器、１２２，３４２…脱気器、１２３，３４３…給水ポンプ、１２４，３４４…高圧給水加熱器、１３０，１３１，３５０，３５１，３５２…減温装置、２２２…第一再熱器、２２３…第二再熱器、２３０…超高圧タービン、２４０…第一中圧タービン、２４１…第二中圧タービン、２７１…第一低温再熱蒸気管、２７２…第一高温再熱蒸気管、２９０…超高圧主蒸気止め弁、２９１…超高圧蒸気加減弁、２９２…超高圧逆止弁、２９３…第一再熱蒸気止め弁、２９４…第一インターセプト弁、２９５…超高圧タービンバイパス弁、２９９…第一ベンチレータ弁、３１０…第二低温再熱蒸気管、３１１…第二高温再熱蒸気管、３２１…第二再熱蒸気止め弁、３２２…第二インターセプト弁、３２３…中圧タービンバイパス弁、３２５…第二ベンチレータ弁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過熱器と、
前記過熱器に、主蒸気管を介して接続された高圧タービンと、
前記高圧タービンに、逆止弁を備えた低温再熱蒸気管を介して接続された再熱器と、
前記再熱器に、高温再熱蒸気管を介して接続された中圧タービンと、
前記中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記主蒸気管から分岐し、前記高圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記低温再熱蒸気管に接続された、高圧タービンバイパス弁を備える高圧タービンバイパス配管と、
前記高温再熱蒸気管から分岐し、前記中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、ベンチレータ弁を備える分岐管と
を具備し、
タービン起動の際、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに同時に蒸気を通気することを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項２】
前記主蒸気管が、分岐部よりも下流側に主蒸気止め弁および蒸気加減弁を備え、
前記主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換え、前記蒸気加減弁の開動作に伴い、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンプラント。
【請求項３】
前記高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側にインターセプト弁を備え、
前記蒸気加減弁の開動作に伴い、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作する際、前記蒸気加減弁および前記インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持することを特徴とする請求項２記載の蒸気タービンプラント。
【請求項４】
前記蒸気加減弁および前記インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持している間に、前記インターセプト弁を全開とし、前記低圧タービンバイパス弁を全閉とすることを特徴とする請求項３記載の蒸気タービンプラント。
【請求項５】
前記蒸気加減弁が全閉となった際、前記高圧タービンバイパス弁および前記ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項６】
過熱器と、
前記過熱器に、主蒸気管を介して接続された超高圧タービンと、
前記超高圧タービンに、超高圧逆止弁を備えた第一低温再熱蒸気管を介して接続された第一再熱器と、
前記第一再熱器に、第一高温再熱蒸気管を介して接続された第一中圧タービンと、
前記第一中圧タービンに、逆止弁を備えた第二低温再熱蒸気管を介して接続された第二再熱器と、
前記第二再熱器に、第二高温再熱蒸気管を介して接続された第二中圧タービンと、
前記第二中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記主蒸気管から分岐し、前記超高圧タービンをバイパスして前記超高圧逆止弁の下流側で前記第一低温再熱蒸気管に接続された、超高圧タービンバイパス弁を備える超高圧タービンバイパス配管と、
前記第一高温再熱蒸気管から分岐し、前記第一中圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記第二低温再熱蒸気管に接続された、中圧タービンバイパス弁を備える中圧タービンバイパス配管と、
前記第二高温再熱蒸気管から分岐し、前記第二中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記超高圧逆止弁よりも上流側における前記第一低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第一ベンチレータ弁を備える第一分岐管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記第二低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第二ベンチレータ弁を備える第二分岐管と
を具備し、
タービン起動の際、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記超高圧タービン、前記第一中圧タービンおよび前記第二中圧タービンに同時に蒸気を通気することを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項７】
前記主蒸気管が、分岐部よりも下流側に超高圧主蒸気止め弁および超高圧蒸気加減弁を備え、
前記第一高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に第一インターセプト弁を備え、
前記超高圧主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記超高圧蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換え、前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作し、かつ前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが同時に同じ動作を行うことを特徴とする請求項６記載の蒸気タービンプラント。
【請求項８】
前記第二高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に、前記第一インターセプト弁と同時に同じ動作を行う第二インターセプト弁を備え、
前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作する際、前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持することを特徴とする請求項７記載の蒸気タービンプラント。
【請求項９】
前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持している間に、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁を全開とし、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全閉とすることを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１０】
前記超高圧蒸気加減弁が全閉となった際、前記超高圧タービンバイパス弁および前記第一ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１１】
前記第一インターセプト弁が全閉となった際、前記中圧タービンバイパス弁および前記第二ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１２】
前記主蒸気管が、分岐部よりも下流側に超高圧主蒸気止め弁および超高圧蒸気加減弁を備え、
前記第一高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に第一インターセプト弁を備え、
前記超高圧主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記超高圧蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換え、前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作し、かつ前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが時間差を有して同じ動作を行うことを特徴とする請求項６記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１３】
前記第二高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に、前記第一インターセプト弁と時間差を有して同じ動作を行う第二インターセプト弁を備え、
前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作する際、前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持することを特徴とする請求項１２記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１４】
前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持している間に、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁を全開とし、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全閉とすることを特徴とする請求項１３記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１５】
前記超高圧蒸気加減弁が全閉となった際、前記超高圧タービンバイパス弁および前記第一ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１６】
前記第一インターセプト弁が全閉となった際、前記中圧タービンバイパス弁および前記第二ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１７】
過熱器と、
前記過熱器に、主蒸気止め弁および蒸気加減弁を備える主蒸気管を介して接続された高圧タービンと、
前記高圧タービンに、逆止弁を備えた低温再熱蒸気管を介して接続された再熱器と、
前記再熱器に、高温再熱蒸気管を介して接続された中圧タービンと、
前記中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記主蒸気止め弁および前記蒸気加減弁よりも上流側で前記主蒸気管から分岐し、前記高圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記低温再熱蒸気管に接続された、高圧タービンバイパス弁を備える高圧タービンバイパス配管と、
前記高温再熱蒸気管から分岐し、前記中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、ベンチレータ弁を備える分岐管と
を備える蒸気タービンプラントの運転方法であって、
タービン起動の際、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに同時に蒸気を通気し、
前記主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換えた後、前記蒸気加減弁の開動作に伴い、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作することを特徴とする蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項１８】
過熱器と、
前記過熱器に、超高圧主蒸気止め弁および超高圧蒸気加減弁を備える主蒸気管を介して接続された超高圧タービンと、
前記超高圧タービンに、超高圧逆止弁を備えた第一低温再熱蒸気管を介して接続された第一再熱器と、
前記第一再熱器に、第一インターセプト弁を備えた第一高温再熱蒸気管を介して接続された第一中圧タービンと、
前記第一中圧タービンに、逆止弁を備えた第二低温再熱蒸気管を介して接続された第二再熱器と、
前記第二再熱器に、第二高温再熱蒸気管を介して接続された第二中圧タービンと、
前記第二中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記超高圧主蒸気止め弁および前記超高圧蒸気加減弁よりも上流側で前記主蒸気管から分岐し、前記超高圧タービンをバイパスして前記超高圧逆止弁の下流側で前記第一低温再熱蒸気管に接続された、超高圧タービンバイパス弁を備える超高圧タービンバイパス配管と、
前記第一インターセプト弁よりも上流側で前記第一高温再熱蒸気管から分岐し、前記第一中圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記第二低温再熱蒸気管に接続された、中圧タービンバイパス弁を備える中圧タービンバイパス配管と、
前記第二高温再熱蒸気管から分岐し、前記第二中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記超高圧逆止弁よりも上流側における前記第一低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第一ベンチレータ弁を備える第一分岐管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記第二低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第二ベンチレータ弁を備える第二分岐管と
を備える蒸気タービンプラントの運転方法であって、
タービン起動の際、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記超高圧タービン、前記第一中圧タービンおよび前記第二中圧タービンに同時に蒸気を通気し、
前記超高圧主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記超高圧蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換えた後、前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作することを特徴とする蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項１９】
前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが同時に同じ動作を行うことを特徴とする請求項１８記載の蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項２０】
前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが時間差を有して同じ動作を行うことを特徴とする請求項１８記載の蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項１】
過熱器と、
前記過熱器に、主蒸気管を介して接続された高圧タービンと、
前記高圧タービンに、逆止弁を備えた低温再熱蒸気管を介して接続された再熱器と、
前記再熱器に、高温再熱蒸気管を介して接続された中圧タービンと、
前記中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記主蒸気管から分岐し、前記高圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記低温再熱蒸気管に接続された、高圧タービンバイパス弁を備える高圧タービンバイパス配管と、
前記高温再熱蒸気管から分岐し、前記中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、ベンチレータ弁を備える分岐管と
を具備し、
タービン起動の際、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに同時に蒸気を通気することを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項２】
前記主蒸気管が、分岐部よりも下流側に主蒸気止め弁および蒸気加減弁を備え、
前記主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換え、前記蒸気加減弁の開動作に伴い、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンプラント。
【請求項３】
前記高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側にインターセプト弁を備え、
前記蒸気加減弁の開動作に伴い、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作する際、前記蒸気加減弁および前記インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持することを特徴とする請求項２記載の蒸気タービンプラント。
【請求項４】
前記蒸気加減弁および前記インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持している間に、前記インターセプト弁を全開とし、前記低圧タービンバイパス弁を全閉とすることを特徴とする請求項３記載の蒸気タービンプラント。
【請求項５】
前記蒸気加減弁が全閉となった際、前記高圧タービンバイパス弁および前記ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項６】
過熱器と、
前記過熱器に、主蒸気管を介して接続された超高圧タービンと、
前記超高圧タービンに、超高圧逆止弁を備えた第一低温再熱蒸気管を介して接続された第一再熱器と、
前記第一再熱器に、第一高温再熱蒸気管を介して接続された第一中圧タービンと、
前記第一中圧タービンに、逆止弁を備えた第二低温再熱蒸気管を介して接続された第二再熱器と、
前記第二再熱器に、第二高温再熱蒸気管を介して接続された第二中圧タービンと、
前記第二中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記主蒸気管から分岐し、前記超高圧タービンをバイパスして前記超高圧逆止弁の下流側で前記第一低温再熱蒸気管に接続された、超高圧タービンバイパス弁を備える超高圧タービンバイパス配管と、
前記第一高温再熱蒸気管から分岐し、前記第一中圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記第二低温再熱蒸気管に接続された、中圧タービンバイパス弁を備える中圧タービンバイパス配管と、
前記第二高温再熱蒸気管から分岐し、前記第二中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記超高圧逆止弁よりも上流側における前記第一低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第一ベンチレータ弁を備える第一分岐管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記第二低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第二ベンチレータ弁を備える第二分岐管と
を具備し、
タービン起動の際、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記超高圧タービン、前記第一中圧タービンおよび前記第二中圧タービンに同時に蒸気を通気することを特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項７】
前記主蒸気管が、分岐部よりも下流側に超高圧主蒸気止め弁および超高圧蒸気加減弁を備え、
前記第一高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に第一インターセプト弁を備え、
前記超高圧主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記超高圧蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換え、前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作し、かつ前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが同時に同じ動作を行うことを特徴とする請求項６記載の蒸気タービンプラント。
【請求項８】
前記第二高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に、前記第一インターセプト弁と同時に同じ動作を行う第二インターセプト弁を備え、
前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作する際、前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持することを特徴とする請求項７記載の蒸気タービンプラント。
【請求項９】
前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持している間に、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁を全開とし、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全閉とすることを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１０】
前記超高圧蒸気加減弁が全閉となった際、前記超高圧タービンバイパス弁および前記第一ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１１】
前記第一インターセプト弁が全閉となった際、前記中圧タービンバイパス弁および前記第二ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１２】
前記主蒸気管が、分岐部よりも下流側に超高圧主蒸気止め弁および超高圧蒸気加減弁を備え、
前記第一高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に第一インターセプト弁を備え、
前記超高圧主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記超高圧蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換え、前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作し、かつ前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが時間差を有して同じ動作を行うことを特徴とする請求項６記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１３】
前記第二高温再熱蒸気管が、分岐部よりも下流側に、前記第一インターセプト弁と時間差を有して同じ動作を行う第二インターセプト弁を備え、
前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作する際、前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持することを特徴とする請求項１２記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１４】
前記超高圧蒸気加減弁、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁の調整によってタービン回転数を一定に維持している間に、前記第一インターセプト弁および前記第二インターセプト弁を全開とし、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全閉とすることを特徴とする請求項１３記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１５】
前記超高圧蒸気加減弁が全閉となった際、前記超高圧タービンバイパス弁および前記第一ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１６】
前記第一インターセプト弁が全閉となった際、前記中圧タービンバイパス弁および前記第二ベンチレータ弁を全開とすることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項記載の蒸気タービンプラント。
【請求項１７】
過熱器と、
前記過熱器に、主蒸気止め弁および蒸気加減弁を備える主蒸気管を介して接続された高圧タービンと、
前記高圧タービンに、逆止弁を備えた低温再熱蒸気管を介して接続された再熱器と、
前記再熱器に、高温再熱蒸気管を介して接続された中圧タービンと、
前記中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記主蒸気止め弁および前記蒸気加減弁よりも上流側で前記主蒸気管から分岐し、前記高圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記低温再熱蒸気管に接続された、高圧タービンバイパス弁を備える高圧タービンバイパス配管と、
前記高温再熱蒸気管から分岐し、前記中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、ベンチレータ弁を備える分岐管と
を備える蒸気タービンプラントの運転方法であって、
タービン起動の際、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記高圧タービンおよび前記中圧タービンに同時に蒸気を通気し、
前記主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換えた後、前記蒸気加減弁の開動作に伴い、前記ベンチレータ弁、前記高圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作することを特徴とする蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項１８】
過熱器と、
前記過熱器に、超高圧主蒸気止め弁および超高圧蒸気加減弁を備える主蒸気管を介して接続された超高圧タービンと、
前記超高圧タービンに、超高圧逆止弁を備えた第一低温再熱蒸気管を介して接続された第一再熱器と、
前記第一再熱器に、第一インターセプト弁を備えた第一高温再熱蒸気管を介して接続された第一中圧タービンと、
前記第一中圧タービンに、逆止弁を備えた第二低温再熱蒸気管を介して接続された第二再熱器と、
前記第二再熱器に、第二高温再熱蒸気管を介して接続された第二中圧タービンと、
前記第二中圧タービンから排気された蒸気が導入される低圧タービンと、
前記低圧タービンから排気された蒸気が導入される復水器と、
前記超高圧主蒸気止め弁および前記超高圧蒸気加減弁よりも上流側で前記主蒸気管から分岐し、前記超高圧タービンをバイパスして前記超高圧逆止弁の下流側で前記第一低温再熱蒸気管に接続された、超高圧タービンバイパス弁を備える超高圧タービンバイパス配管と、
前記第一インターセプト弁よりも上流側で前記第一高温再熱蒸気管から分岐し、前記第一中圧タービンをバイパスして前記逆止弁の下流側で前記第二低温再熱蒸気管に接続された、中圧タービンバイパス弁を備える中圧タービンバイパス配管と、
前記第二高温再熱蒸気管から分岐し、前記第二中圧タービンおよび前記低圧タービンをバイパスして前記復水器に接続された、低圧タービンバイパス弁を備える低圧タービンバイパス配管と、
前記超高圧逆止弁よりも上流側における前記第一低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第一ベンチレータ弁を備える第一分岐管と、
前記逆止弁よりも上流側における前記第二低温再熱蒸気管から分岐して前記復水器に接続された、第二ベンチレータ弁を備える第二分岐管と
を備える蒸気タービンプラントの運転方法であって、
タービン起動の際、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を全開とし、前記超高圧タービン、前記第一中圧タービンおよび前記第二中圧タービンに同時に蒸気を通気し、
前記超高圧主蒸気止め弁による全周噴射運転から前記超高圧蒸気加減弁による部分噴射運転に切り換えた後、前記超高圧蒸気加減弁および前記第一インターセプト弁の開動作に伴い、前記第一ベンチレータ弁、前記第二ベンチレータ弁、前記超高圧タービンバイパス弁、前記中圧タービンバイパス弁および前記低圧タービンバイパス弁を閉動作することを特徴とする蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項１９】
前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが同時に同じ動作を行うことを特徴とする請求項１８記載の蒸気タービンプラントの運転方法。
【請求項２０】
前記第一ベンチレータ弁と前記第二ベンチレータ弁とが時間差を有して同じ動作を行うことを特徴とする請求項１８記載の蒸気タービンプラントの運転方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５００５５（Ｐ２０１３−５００５５Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７５５４（Ｐ２０１１−１８７５５４）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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