特開 2024-122463 蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122463

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F01D 17/00 20060101AFI20240902BHJP

   F01D 17/10 20060101ALI20240902BHJP

   F01D 19/00 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

F01D17/00 J

F01D17/10 A

F01D19/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030016

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】藤野 大輔

(72)【発明者】

【氏名】山下 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】吉田 和宏

(72)【発明者】

【氏名】下芝 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】峯 新一

(72)【発明者】

【氏名】今石 直之

【テーマコード（参考）】

3G071

【Ｆターム（参考）】

3G071AA06

3G071BA22

3G071BA26

3G071DA11

(57)【要約】

【課題】蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによってバイパス弁が損傷することを防止する。
【解決手段】高圧タービンと、バイパスラインと、高圧タービンバイパス弁１３１と、制御部と、を備え、高圧タービンバイパス弁１３１は、本体部１３１ａと、軸線Ｘ１に沿った方向に沿って進退するプラグ部１３１ｂと、シート接触面１３１ｃ１が形成されたシート部１３１ｃと、を有し、制御部は、発電プラントの起動時に、高圧タービンに導かれる主蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、主蒸気に対してプラグ接触面１３１ｂ３が退避した第１退避位置から第１退避位置よりもプラグ接触面１３１ｂ３がシート接触面１３１ｃ１に近接した第１近接位置までプラグ部１３１ｂを移動させて第１開度を減少させる発電プラントを提供する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気を生成するボイラから第１蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動されるとともに第２蒸気管へ蒸気を排出する第１蒸気タービンと、
前記第１蒸気管から前記第２蒸気管へ蒸気を導く第１バイパス管と、
前記第１バイパス管に配置される第１バイパス弁と、
前記第１バイパス弁の第１開度を制御する制御部と、を備え、
前記第１バイパス弁は、
前記第１バイパス管から蒸気が流入する第１流入口と、前記第１バイパス管へ蒸気を流出させる第１流出口とを有する第１本体部と、
前記第１本体部に配置されるとともに第１所定方向に沿って進退する第１プラグ部と、
前記第１プラグ部の第１プラグ接触面と接触することにより前記第１流入口から流入した蒸気が前記第１流出口へ流出しない閉状態となる第１シート接触面が形成された第１シート部と、を有し、
前記制御部は、前記第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、前記第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して前記第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から前記第１退避位置よりも前記第１プラグ接触面が前記第１シート接触面に近接した第１近接位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１開度を減少させる蒸気タービン設備。

【請求項2】

前記第２蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動される第２蒸気タービンと、
前記第２蒸気管から前記第２蒸気タービンとは異なる他の機器へ蒸気を導く第２バイパス管と、
前記第２バイパス管に配置される第２バイパス弁と、を備え、
前記第２バイパス弁は、
前記第２バイパス管から蒸気が流入する第２流入口と、前記第２バイパス管へ蒸気を流出させる第２流出口とを有する第２本体部と、
前記第２本体部に配置されるとともに第２所定方向に沿って進退する第２プラグ部と、
前記第２プラグ部の第２プラグ接触面と接触することにより前記第２流入口から流入した蒸気が前記第２流出口へ流出しない閉状態となる第２シート接触面が形成された第２シート部と、を有し、
前記制御部は、前記起動時に、前記第２蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第２過熱度以上となったことに応じて、前記第２流入口から前記第２本体部に流入する蒸気に対して前記第２プラグ接触面が退避した第２退避位置から前記第２退避位置よりも前記第２プラグ接触面が前記第２シート接触面に近接した第２近接位置まで前記第２プラグ部を移動させて前記第２バイパス弁の第２開度を減少させる請求項１に記載の蒸気タービン設備。

【請求項3】

前記制御部は、前記起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の圧力が第１所定圧力以上となったことに応じて、前記第１プラグ部の前記第１プラグ接触面を前記第１シート部の前記第１シート接触面に接触させた第１全閉位置から前記第１退避位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１開度を増加させ、前記第２蒸気タービンに導かれる蒸気の圧力が第２所定圧力以上となったことに応じて、前記第２プラグ部の前記第２プラグ接触面を前記第２シート部の前記第２シート接触面に接触させた第２全閉位置から前記第２退避位置まで前記第２プラグ部を移動させて前記第２開度を増加させる請求項２に記載の蒸気タービン設備。

【請求項4】

前記第１所定圧力は０．３ＭＰａである請求項３に記載の蒸気タービン設備。

【請求項5】

前記第２所定圧力は０．０５ＭＰａである請求項３に記載の蒸気タービン設備。

【請求項6】

前記制御部は、前記起動時に、前記第２プラグ部を前記第２退避位置から前記第２近接位置へ移動させた後に、前記第１プラグ部を前記第１退避位置から前記第１近接位置へ移動させるよう制御する請求項２に記載の蒸気タービン設備。

【請求項7】

前記第１過熱度は１００℃である請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備。

【請求項8】

前記第２過熱度は１００℃である請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備。

【請求項9】

蒸気タービン設備の制御方法であって、
前記蒸気タービン設備は、
蒸気を生成するボイラから第１蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動されるとともに第２蒸気管へ蒸気を排出する第１蒸気タービンと、
前記第１蒸気管から前記第２蒸気管へ蒸気をバイパスさせる第１バイパス管と、
前記第１バイパス管に配置される第１バイパス弁と、を備え、
前記第１バイパス弁は、
前記第１バイパス管から蒸気が流入する第１流入口と、前記第１バイパス管へ蒸気を流出させる第１流出口とを有する第１本体部と、
前記第１本体部に配置されるとともに第１所定方向に沿って進退する第１プラグ部と、
前記第１プラグ部の第１プラグ接触面と接触することにより前記第１流入口から流入した蒸気が前記第１流出口へ流出しない閉状態となる第１シート接触面が形成された第１シート部と、を有し、
前記第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、前記第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して前記第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から前記第１退避位置よりも前記第１プラグ接触面が前記第１シート接触面に近接した第１近接位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１バイパス弁の第１開度を減少させる制御工程を備える蒸気タービン設備の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蒸気中に含まれるエロージョンによってバイパス弁が損傷することを防止することが可能な蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、火力発電プラントなどの蒸気タービンを含むプラントにおいて、タービンへ供給される蒸気量を調整するバイパス弁が、蒸気中に含まれるエロ―ジョンによって損傷を受けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、バイパス弁のシート部から蒸気出口方向に沿ってコバルト基硬質合金からなる硬質合金層を形成することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－２３５３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、硬質合金層を形成することにより耐エロ―ジョン性を付与してバイパス弁の寿命を延ばすことができるものの、蒸気中に含まれるドレンによるエロ―ジョンによってバイパス弁が損傷することを避けることはできない。バイパス弁が損傷してしまうと、バイパス弁を補修するためにプラントを停止するなどプラントの運用に支障が生じる。

【0005】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによってバイパス弁が損傷することを防止することが可能な蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示に係る蒸気タービン設備は、蒸気を生成するボイラから第１蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動されるとともに第２蒸気管へ蒸気を排出する第１蒸気タービンと、前記第１蒸気管から前記第２蒸気管へ蒸気を導く第１バイパス管と、前記第１バイパス管に配置される第１バイパス弁と、前記第１バイパス弁の第１開度を制御する制御部と、を備え、前記第１バイパス弁は、前記第１バイパス管から蒸気が流入する第１流入口と、前記第１バイパス管へ蒸気を流出させる第１流出口とを有する第１本体部と、前記第１本体部に配置されるとともに第１所定方向に沿って進退する第１プラグ部と、前記第１プラグ部の第１プラグ接触面と接触することにより前記第１流入口から流入した蒸気が前記第１流出口へ流出しない閉状態となる第１シート接触面が形成された第１シート部と、を有し、前記制御部は、前記第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、前記第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して前記第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から前記第１退避位置よりも前記第１プラグ接触面が前記第１シート接触面に近接した第１近接位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１開度を減少させる。

【0007】

本開示に係る蒸気タービン設備の制御方法は、蒸気タービン設備の制御方法であって、前記蒸気タービン設備は、蒸気を生成するボイラから第１蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動されるとともに第２蒸気管へ蒸気を排出する第１蒸気タービンと、前記第１蒸気管から前記第２蒸気管へ蒸気をバイパスさせる第１バイパス管と、前記第１バイパス管に配置される第１バイパス弁と、を備え、前記第１バイパス弁は、前記第１バイパス管から蒸気が流入する第１流入口と、前記第１バイパス管へ蒸気を流出させる第１流出口とを有する第１本体部と、前記第１本体部に配置されるとともに第１所定方向に沿って進退する第１プラグ部と、前記第１プラグ部の第１プラグ接触面と接触することにより前記第１流入口から流入した蒸気が前記第１流出口へ流出しない閉状態となる第１シート接触面が形成された第１シート部と、を有し、前記第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、前記第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して前記第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から前記第１退避位置よりも前記第１プラグ接触面が前記第１シート接触面に近接した第１近接位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１開度を減少させる制御工程を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、蒸気中に含まれるエロージョンによってバイパス弁が損傷することを防止することが可能な蒸気タービン設備および蒸気タービン設備の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態にかかる発電プラントを示す概略構成図である。

【図2】高圧タービンバイパス弁の端面図であり、全閉状態を示す。

【図3】高圧タービンバイパス弁の端面図であり、全開状態を示す。

【図4】高圧タービンバイパス弁の端面図であり、規定開度とした状態を示す。

【図5】低圧タービンバイパス弁の端面図であり、全閉状態を示す。

【図6】低圧タービンバイパス弁の端面図であり、全開状態を示す。

【図7】低圧タービンバイパス弁の端面図であり、規定開度とした状態を示す。

【図8】本実施形態の発電プラントの起動時に実行する高圧タービンバイパス弁および低圧タービンバイパス弁の制御方法を示すフローチャートである。

【図9】高圧タービンバイパス弁の開度の変化の一例を示すタイミングチャートである。

【図10】低圧タービンバイパス弁の開度の変化の一例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本開示の一実施形態にかかる発電プラント（蒸気タービン設備）１について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態にかかる発電プラント１を示す概略構成図である。

【0011】

図１に示すように、本実施形態の発電プラント１は、ボイラ（蒸気発生器）１０に設けられた熱交換器と、ボイラ１０で生成した蒸気によって回転駆動される蒸気タービン１１１と、蒸気タービン１１１に連結され蒸気タービン１１１の回転力によって発電を行う発電機１１３とを備える。

【0012】

蒸気タービン１１１は、例えば、高圧タービン（第１蒸気タービン）１１１Ａと中圧タービン（第２蒸気タービン）１１１Ｂと低圧タービン１１１Ｃとから構成される。ボイラ１０の過熱器１０２で加熱された蒸気は、高圧タービン１１１Ａを回転駆動した後、ボイラ１０の再熱器１０３で再過熱され、中圧タービン１１１Ｂ、及び低圧タービン１１１Ｃを回転駆動する。低圧タービン１１１Ｃには、復水器１１２が連結されており、低圧タービン１１１Ｃを回転駆動した蒸気が、この復水器１１２で冷却水（例えば、海水や河川水など）との熱交換によって凝縮されて復水となる。

【0013】

復水器１１２は、給水ラインＬ１を介して節炭器１０４に連結されている。給水ラインＬ１には、例えば、復水ポンプ（ＣＰ）１２１、低圧給水ヒータ１２２、ボイラ給水ポンプ（ＢＦＰ）１２３、高圧給水ヒータ１２４が設けられている。低圧給水ヒータ１２２と高圧給水ヒータ１２４には、蒸気タービン１１１を駆動する蒸気の一部が抽気されて、抽気ライン（図示省略）を介して熱源として供給され、節炭器１０４へ供給される給水が加熱される。

【0014】

例えば、ボイラ１０が貫流ボイラの場合について説明する。節炭器１０４は、火炉壁１０１を構成する伝熱管に連結されている。節炭器１０４で加熱された給水は、火炉壁１０１を構成する伝熱管を通過する際に、火炉内の火炎から輻射を受けて加熱され、汽水分離器１２５へと導かれる。汽水分離器１２５にて分離された蒸気は、過熱器１０２へと供給される。汽水分離器１２５で分離されたドレン水は、汽水分離器ドレンタンク１２６へ流入し、ドレン水ラインＬ２を介して復水器１１２へと導かれる。

【0015】

ボイラ１０の起動時や低負荷運転時等においては、節炭器１０４から供給される給水が、火炉壁１０１を構成する伝熱管を通過する際に全量が蒸発せず、汽水分離器１２５に水位が存在する運転状態（ウエット運転状態）となることがある。このウエット運転状態においては、汽水分離器１２５で分離され、汽水分離器ドレンタンク１２６に排出されたドレン水は、ボイラ循環ポンプ（ＢＣＰ）１２７を用いて循環ラインＬ６により、給水ラインＬ１の途中に合流させることで、節炭器１０４から火炉壁１０１を構成する伝熱管へと循環して供給してもよい。

【0016】

燃焼ガスが燃焼ガス通路１２を流れるとき、この燃焼ガスは、過熱器１０２、再熱器１０３、節炭器１０４で熱回収される。一方、ボイラ給水ポンプ（ＢＦＰ）１２３から供給された給水は、節炭器１０４で予熱された後、火炉壁１０１を構成する伝熱管を通過する際に加熱されて蒸気となり、汽水分離器１２５に導かれる。

【0017】

汽水分離器１２５で分離された蒸気は、第１過熱器１０２Ａ、第２過熱器１０２Ｂ、第３過熱器１０２Ｃに導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器１０２で生成された過熱蒸気は、主蒸気ライン（第１蒸気管）Ｌ３を介して高圧タービン１１１Ａに供給され、高圧タービン１１１Ａを回転駆動する。高圧タービン１１１Ａから排出された蒸気は、蒸気ライン（第２蒸気管）Ｌ４を介して第１再熱器１０３Ａ、第２再熱器１０３Ｂに導入されて再度過熱される。蒸気ラインＬ４は、高圧タービン１１１Ａから排出される蒸気を中圧タービン１１１Ｂへ供給する配管である。

【0018】

再過熱された蒸気は、蒸気ラインＬ４を介して、中圧タービン１１１Ｂを経て低圧タービン１１１Ｃに供給され、中圧タービン１１１Ｂおよび低圧タービン１１１Ｃを回転駆動する。蒸気タービン１１１の回転軸は、発電機１１３を回転駆動して、発電が行われる。低圧タービン１１１Ｃから排出された蒸気は、復水器１１２で冷却されることで復水となり、給水ラインＬ１を介して、再び、節炭器１０４に送られる。

【0019】

図１に示すように、本実施形態の発電プラント１は、バイパスライン（第１バイパス管）Ｌ５ａと、バイパスライン（第２バイパス管）Ｌ５ｂと、高圧タービンバイパス弁（第１バイパス弁）１３１と、低圧タービンバイパス弁１３２と、温度計１３３と、温度計１３４と、温度計１３５と、温度計１３６と、圧力計１３７と、圧力計１３８と、制御部１３９と、を備える。

【0020】

バイパスラインＬ５ａは、発電プラント１の起動時や緊急停止時に、高圧タービン１１１Ａをバイパスするように主蒸気ラインＬ３から蒸気ラインＬ４に蒸気を導く配管である。バイパスラインＬ５ａには、高圧タービンバイパス弁１３１が配置される。バイパスラインＬ５ｂは、発電プラント１の起動時や緊急停止時に、中圧タービン１１１Ｂおよび低圧タービン１１１Ｃをバイパスするように蒸気ラインＬ４から復水器１１２に蒸気を導く配管である。バイパスラインＬ５ｂには、低圧タービンバイパス弁１３２が配置される。

【0021】

温度計１３３は、過熱器１０２から蒸気ラインＬ４に導かれる蒸気の温度を、バイパスラインＬ５ａへの分岐位置の上流側で検出する装置である。温度計１３４は、蒸気ラインＬ４からバイパスラインＬ５ａに導かれる蒸気の温度を、高圧タービンバイパス弁１３１の下流側で検出する装置である。

【0022】

温度計１３５は、蒸気ラインＬ４からバイパスラインＬ５ｂに導かれる蒸気の温度を、低圧タービンバイパス弁１３２の下流側で検出する装置である。温度計１３６は、再熱器１０３を通過した蒸気の温度を、バイパスラインＬ５ｂへの分岐位置の下流側で検出する装置である。

【0023】

圧力計１３７は、主蒸気ラインＬ３から高圧タービン１１１Ａに導かれる蒸気の圧力を、バイパスラインＬ５ａへの分岐位置の下流側で検出する装置である。圧力計１３８は、蒸気ラインＬ４から中圧タービン１１１Ｂに導かれる蒸気の圧力を、バイパスラインＬ５ｂへの分岐位置の下流側で検出する装置である。

【0024】

制御部１３９は、発電プラント１の各部を制御する装置である。制御部１３９は、例えば、高圧タービンバイパス弁１３１および低圧タービンバイパス弁１３２の開度を制御する。

【0025】

次に、本実施形態の高圧タービンバイパス弁１３１の構成について、図２から図４を参照して説明する。図２から図４は、高圧タービンバイパス弁１３１の端面図である。図２は、高圧タービンバイパス弁１３１の全閉状態を示す。図３は、高圧タービンバイパス弁１３１の全開状態を示す。図４は、高圧タービンバイパス弁１３１を規定開度とした状態を示す。

【0026】

高圧タービンバイパス弁１３１は、本体部（第１本体部）１３１ａと、プラグ部（第１プラグ部）１３１ｂと、シート部（第１シート部）１３１ｃと、ケージ１３１ｄと、を有する。本体部１３１ａは、バイパスラインＬ５ａから蒸気が流入する流入口（第１流入口）１３１ａ１と、バイパスラインＬ５ａへ蒸気を流出させる流出口（第１流出口）１３１ａ２と、を有する。

【0027】

プラグ部１３１ｂは、本体部１３１ａの内部に配置され、プラグ本体１３１ｂ１と、プラグロッド１３１ｂ２と、を有する。プラグ部１３１ｂは、駆動機構（図示略）が発生する駆動力により、軸線Ｘ１に沿った方向（第１所定方向）に沿って進退する。プラグ本体１３１ｂ１は、軸線Ｘ１を中心に円板状に形成される部材であり、シート部１３１ｃと対向する先端側に、シート部１３１ｃと接触するプラグ接触面（第１プラグ接触面）１３１ｂ３が形成されている。プラグ接触面１３１ｂ３は、例えば、耐熱性の高い合金鋼により形成されている。プラグ接触面１３１ｂ３は、プラグ本体１３１ｂ１の先端側の面のうち、シート接触面１３１ｃ１と接触する軸線Ｘ１を中心とした円環状の領域である。

【0028】

シート部１３１ｃは、プラグ部１３１ｂと接触することにより流入口１３１ａ１から流入した蒸気が流出口１３１ａ２へ流出しないように蒸気の流路を閉塞させる部材である。シート部１３１ｃは、本体部１３１ａに固定されるととともに軸線Ｘ１を中心とした円環状に形成される部材である。シート部１３１ｃのプラグ部１３１ｂと対向する先端側に、プラグ接触面１３１ｂ３と接触することにより蒸気の流路を閉塞させるシート接触面（第１シート接触面）１３１ｃ１が形成されている。シート接触面１３１ｃ１は、例えば、耐熱性の高い合金鋼により形成されている。

【0029】

ケージ１３１ｄは、軸線Ｘ１に沿って延びる円筒状に形成される部材であり、内部空間ＩＳ１にプラグ部１３１ｂが配置される。ケージ１３１ｄには、軸線Ｘ１に沿った方向の領域Ａ１に、軸線Ｘ１回りの全周に渡って複数の貫通穴１３１ｄ１が形成されている。貫通穴１３１ｄ１は、バイパスラインＬ５ａから流入口１３１ａ１へ流入した蒸気を、ケージ１３１ｄの外部空間ＯＳ１から内部空間ＩＳ１へ導く穴である。バイパスラインＬ５ａから流入口１３１ａ１へ流入した蒸気は、外部空間ＯＳ１から内部空間ＩＳ１へ流入し、シート部１３１ｃを通過して流出口１３１ａ２に導かれる。

【0030】

図２は、プラグ部１３１ｂのプラグ接触面１３１ｂ３をシート部１３１ｃのシート接触面１３１ｃ１に接触させた全閉状態を示す。図３は、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａに流入する蒸気に対してプラグ接触面１３１ｂ３が退避した退避位置にプラグ部１３１ｂを配置した全開状態を示す。図４は、図３の退避位置よりもプラグ接触面１３１ｂ３がシート接触面１３１ｃ１に近接した近接位置にプラグ部１３１ｂを配置して規定開度とした状態を示す。

【0031】

図３および図４に示す矢印は、蒸気の流通方向を示す。図３に示すように、高圧タービンバイパス弁１３１が全開状態である場合、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａ（具体的には外部空間ＯＳ１）に流入した蒸気は、領域Ａ１に形成される全ての貫通穴１３１ｄ１から内部空間ＩＳ１へ流入して流出口１３１ａ２へ導かれる。高圧タービンバイパス弁１３１が全開状態である場合、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａに流入する蒸気に対してプラグ接触面１３１ｂ３が退避した退避位置に配置される。

【0032】

退避位置に配置されるプラグ接触面１３１ｂ３は、軸線Ｘ１に沿った方向において貫通穴１３１ｄ１が存在しない領域であり、領域Ａ１とは異なる領域である。図３に示すように、プラグ接触面１３１ｂ３には、貫通穴１３１ｄ１を通過した蒸気が直接的には導かれない。そのため、貫通穴１３１ｄ１を通過した蒸気に含まれるドレン（固体粒子）によるエロージョンによってプラグ接触面１３１ｂ３が損傷することが防止される。

【0033】

一方、図４に示すように、高圧タービンバイパス弁１３１を規定開度とした状態である場合、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａに流入した蒸気は、領域Ａ１に形成される貫通穴１３１ｄ１のうちプラグ接触面１３１ｂ３よりもシート接触面１３１ｃ１に近接した位置の貫通穴１３１ｄ１のみから内部空間ＩＳ１へ流入して流出口１３１ａ２へ導かれる。

【0034】

次に、本実施形態の低圧タービンバイパス弁１３２の構成について、図５から図７を参照して説明する。図５から図７は、低圧タービンバイパス弁１３２の端面図である。図５は、低圧タービンバイパス弁１３２の全閉状態を示す。図６は、低圧タービンバイパス弁１３２の全開状態を示す。図７は、低圧タービンバイパス弁１３２を規定開度とした状態を示す。

【0035】

低圧タービンバイパス弁１３２は、本体部（第２本体部）１３２ａと、プラグ部（第２プラグ部）１３２ｂと、シート部（第２シート部）１３２ｃと、ケージ１３２ｄと、を有する。本体部１３２ａは、バイパスラインＬ５ｂから蒸気が流入する流入口（第２流入口）１３２ａ１と、バイパスラインＬ５ｂへ蒸気を流出させる流出口（第２流出口）１３２ａ２と、を有する。

【0036】

プラグ部１３２ｂは、本体部１３２ａの内部に配置され、プラグ本体１３２ｂ１と、プラグロッド１３２ｂ２と、を有する。プラグ部１３２ｂは、駆動機構（図示略）が発生する駆動力により、軸線Ｘ２に沿った方向（第２所定方向）に沿って進退する。プラグ本体１３２ｂ１は、軸線Ｘ２を中心に円板状に形成される部材であり、シート部１３２ｃと対向する先端側に、シート部１３２ｃと接触するプラグ接触面（第２プラグ接触面）１３２ｂ３が形成されている。プラグ接触面１３２ｂ３は、例えば、耐熱性の高い合金鋼により形成されている。プラグ接触面１３２ｂ３は、プラグ本体１３２ｂ１の先端側の面のうち、シート接触面１３２ｃ１と接触する軸線Ｘ２を中心とした円環状の領域である。

【0037】

シート部１３２ｃは、プラグ部１３２ｂと接触することにより流入口１３２ａ１から流入した蒸気が流出口１３２ａ２へ流出しないように蒸気の流路を閉塞させる部材である。シート部１３２ｃは、本体部１３２ａに固定されるととともに軸線Ｘ２を中心とした円環状に形成される部材である。シート部１３２ｃのプラグ部１３２ｂと対向する先端側に、プラグ接触面１３２ｂ３と接触することにより蒸気の流路を閉塞させるシート接触面（第２シート接触面）１３２ｃ１が形成されている。シート接触面１３２ｃ１は、例えば、耐熱性の高い合金鋼により形成されている。

【0038】

ケージ１３２ｄは、軸線Ｘ２に沿って延びる円筒状に形成される部材であり、内部空間ＩＳ２にプラグ部１３１ｂが配置される。ケージ１３２ｄには、軸線Ｘ２に沿った方向の領域Ａ２に、軸線Ｘ２回りの全周に渡って複数の貫通穴１３２ｄ１が形成されている。貫通穴１３２ｄ１は、バイパスラインＬ５ｂから流入口１３２ａ１へ流入した蒸気を、ケージ１３２ｄの外部空間ＯＳ２から内部空間ＩＳ２へ導く穴である。バイパスラインＬ５ｂから流入口１３２ａ１へ流入した蒸気は、外部空間ＯＳ２から内部空間ＩＳ２へ流入し、シート部１３２ｃを通過して流出口１３２ａ２に導かれる。

【0039】

図５は、プラグ部１３２ｂのプラグ接触面１３２ｂ３をシート部１３２ｃのシート接触面１３２ｃ１に接触させた全閉状態を示す。図６は、流入口１３２ａ１から本体部１３２ａに流入する蒸気に対してプラグ接触面１３２ｂ３が退避した退避位置にプラグ部１３２ｂを配置した全開状態を示す。図７は、図６の退避位置よりもプラグ接触面１３２ｂ３がシート接触面１３２ｃ１に近接した近接位置にプラグ部１３２ｂを配置して規定開度とした状態を示す。

【0040】

図６および図７に示す矢印は、蒸気の流通方向を示す。図６に示すように、低圧タービンバイパス弁１３２が全開状態である場合、流入口１３２ａ１から本体部１３２ａ（具体的には外部空間ＯＳ１）に流入した蒸気は、領域Ａ２に形成される全ての貫通穴１３２ｄ１から内部空間ＩＳ２へ流入して流出口１３２ａ２へ導かれる。低圧タービンバイパス弁１３２が全開状態である場合、流入口１３２ａ１から本体部１３２ａに流入する蒸気に対してプラグ接触面１３２ｂ３が退避した退避位置に配置される。

【0041】

退避位置に配置されるプラグ接触面１３２ｂ３は、軸線Ｘ２に沿った方向において貫通穴１３２ｄ１が存在しない領域であり、領域Ａ２とは異なる領域である。図６に示すように、プラグ接触面１３２ｂ３には、貫通穴１３２ｄ１を通過した蒸気が直接的には導かれない。そのため、貫通穴１３２ｄ１を通過した蒸気に含まれるドレンによるエロージョンによってプラグ接触面１３２ｂ３が損傷することが防止される。

【0042】

一方、図７に示すように、低圧タービンバイパス弁１３２を規定開度とした状態である場合、流入口１３２ａ１から本体部１３２ａに流入した蒸気は、領域Ａ２に形成される貫通穴１３２ｄ１のうちプラグ接触面１３２ｂ３よりもシート接触面１３２ｃ１に近接した位置の貫通穴１３２ｄ１のみから内部空間ＩＳ２へ流入して流出口１３２ａ２へ導かれる。

【0043】

次に、本実施形態の発電プラント１の起動時に実行する高圧タービンバイパス弁１３１および低圧タービンバイパス弁１３２の制御方法について説明する。図８は、本実施形態の発電プラント１の起動時に実行する高圧タービンバイパス弁１３１および低圧タービンバイパス弁１３２の制御方法を示すフローチャートである。図９は、高圧タービンバイパス弁１３１の開度の変化の一例を示すタイミングチャートである。図１０は、低圧タービンバイパス弁１３２の開度の変化の一例を示すタイミングチャートである。

【0044】

ステップＳ１０１で、制御部１３９は、発電プラント１の起動時に、圧力計１３７が検出する主蒸気ラインＬ３を流通する主蒸気の圧力が第１所定圧力Ｐ１以上であるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０２に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０１の判定を繰り返す。

【0045】

ステップＳ１０２で、制御部１３９は、圧力計１３７が検出する主蒸気ラインＬ３を流通する主蒸気の圧力が第１所定圧力Ｐ１以上となったことに応じて、プラグ部１３１ｂのプラグ接触面１３１ｂ３をシート部１３１ｃのシート接触面１３１ｃ１に接触させた全閉位置（図２に示す位置）から第１退避位置（図３に示す位置）までプラグ部１３１ｂを移動させる。

【0046】

これにより、高圧タービンバイパス弁１３１の開度が増加し、高圧タービンバイパス弁１３１が図３に示す全開状態となる。第１所定圧力Ｐ１は、例えば、０．３ＭＰａである。図９に示すように、高圧タービンバイパス弁１３１の開度は、時刻Ｔ１で０％から１００％に切り替わる。

【0047】

ステップＳ１０３で、制御部１３９は、発電プラント１の起動時に、圧力計１３８が検出する蒸気ラインＬ４を流通する再熱蒸気の圧力が第２所定圧力Ｐ２以上であるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０４に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０３の判定を繰り返す。

【0048】

ステップＳ１０４で、制御部１３９は、圧力計１３８が検出する蒸気ラインＬ４を流通する再熱蒸気の圧力が第２所定圧力Ｐ２以上となったことに応じて、プラグ部１３２ｂのプラグ接触面１３２ｂ３をシート部１３２ｃのシート接触面１３２ｃ１に接触させた全閉位置（図５に示す位置）から第２退避位置（図６に示す位置）までプラグ部１３２ｂを移動させる。

【0049】

これにより、低圧タービンバイパス弁１３２の開度が増加し、低圧タービンバイパス弁１３２が図６に示す全開状態となる。第２所定圧力Ｐ２は、例えば、０．０５ＭＰａである。図１０に示すように、低圧タービンバイパス弁１３２の開度は、時刻Ｔ２で０％から１００％に切り替わる。

【0050】

ステップＳ１０５で、制御部１３９は、温度計１３５が検出する低圧タービンバイパス弁１３２を通過する再熱蒸気の過熱度が第２過熱度以上であるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０６に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０５の判定を繰り返す。第２過熱度は、例えば１００℃である。

【0051】

なお、ステップＳ１０５において、低圧タービンバイパス弁１３２を通過する再熱蒸気の過熱度が第２過熱度以上であるかどうかを温度計１３５が検出する温度により判定するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、低圧タービンバイパス弁１３２と温度計１３５との間に再熱蒸気を所定温度以下に冷却するスプレー装置（図示略）が設けられる場合には、温度計１３５が所定温度を検出してから所定時間（例えば、３０分程度）が経過した場合に再熱蒸気の過熱度が第２過熱度以上であると判定してもよい。

【0052】

ステップＳ１０６で、制御部１３９は、中圧タービン１１１Ｂに導かれる再熱蒸気の温度が第２過熱度以上となったことに応じて、流入口１３２ａ１から本体部１３２ａに流入する蒸気に対してプラグ接触面１３２ｂ３が退避した第２退避位置（図６に示す位置）から第２退避位置よりもプラグ接触面１３２ｂ３がシート接触面１３２ｃ１に近接した第２近接位置（図７に示す位置）までプラグ部１３２ｂを移動させる。

【0053】

これにより、低圧タービンバイパス弁１３２の開度が減少し、低圧タービンバイパス弁１３２が図７に示す規定開度とした状態となる。図１０に示すように、低圧タービンバイパス弁１３２の開度は、時刻Ｔ３から一定の減少率で減少して時刻Ｔ４にて規定開度となる。

【0054】

全開状態を１００％とした場合、規定開度は、例えば、全開状態の１０％以上かつ１５％以下の任意の開度に設定される。発電プラント１の起動時に、低圧タービンバイパス弁１３２を規定開度に設定しているのは、中圧タービン１１１Ｂに蒸気を導く際に必要な圧力を得るためである。

【0055】

ステップＳ１０７で、制御部１３９は、温度計１３４が検出する高圧タービンバイパス弁１３１を通過する主蒸気の過熱度が第１過熱度以上であるかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０８に処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０７の判定を繰り返す。第１過熱度は、例えば１００℃である。また、温度計１３４が検出する温度条件に加えて、温度計１３３が検出する主蒸気ラインＬ３を通過する主蒸気の過熱度が５０℃以上であることを条件とする。

【0056】

ステップＳ１０８で、制御部１３９は、高圧タービン１１１Ａに導かれる主蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａに流入する蒸気に対してプラグ接触面１３１ｂ３が退避した第１退避位置（図３に示す位置）から第１退避位置よりもプラグ接触面１３１ｂ３がシート接触面１３１ｃ１に近接した第１近接位置（図４に示す位置）までプラグ部１３１ｂを移動させる。

【0057】

これにより、高圧タービンバイパス弁１３１の開度が減少し、高圧タービンバイパス弁１３１が図４に示す規定開度とした状態となる。図９に示すように、高圧タービンバイパス弁１３１の開度は、時刻Ｔ４以降で一定の減少率で減少する。

【0058】

全開状態を１００％とした場合、規定開度は、例えば、全開状態の１０％以上かつ１５％以下の任意の開度に設定される。発電プラント１の起動時に、高圧タービンバイパス弁１３１を規定開度に設定しているのは、高圧タービン１１１Ａに蒸気を導く際に必要な圧力を得るためである。

【0059】

以上により、発電プラント１の起動時に実行する高圧タービンバイパス弁１３１および低圧タービンバイパス弁１３２の制御方法にかかる処理が終了する。その後、制御部１３９は、圧力計１３７が所定の第１目標圧力を検出するように高圧タービンバイパス弁１３１の開度を制御し、圧力計１３８が所定の第２目標圧力を検出するように低圧タービンバイパス弁１３２の開度を制御する。

【0060】

以上で説明した本実施形態の発電プラント１は、以下の作用および効果を奏する。
本実施形態の発電プラント１によれば、高圧タービン１１１Ａへの主蒸気の供給を開始する起動時に、高圧タービン１１１Ａに導かれる主蒸気の温度が第１過熱度以上となるまでは、プラグ接触面１３１ｂ３が、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａに流入する主蒸気に対して退避した第１退避位置に配置される。そのため、高圧タービン１１１Ａに導かれる主蒸気の温度が第１過熱度以上となるまでに、主蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによってプラグ接触面１３１ｂ３が損傷することを防止することができる。

【0061】

また、本実施形態の発電プラント１によれば、高圧タービン１１１Ａへの主蒸気の供給を開始する起動時に、高圧タービン１１１Ａに導かれる主蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、流入口１３１ａ１から本体部１３１ａに流入する主蒸気に対してプラグ接触面１３１ｂ３が退避した第１退避位置から第１退避位置よりもプラグ接触面１３１ｂ３がシート接触面１３１ｃ１に近接した第１近接位置までプラグ部１３１ｂを移動させて高圧タービンバイパス弁１３１の開度である第１開度を減少させる。これにより、高圧タービンバイパス弁１３１の開度を適切に減少させて、高圧タービン１１１Ａの通気前に適切に昇圧することができる。

【0062】

また、本実施形態の発電プラント１によれば、中圧タービン１１１Ｂへの再熱蒸気の供給を開始する起動時に、中圧タービン１１１Ｂに導かれる再熱蒸気の温度が第２過熱度以上となったことに応じて、流入口１３２ａ１から本体部１３２ａに流入する再熱蒸気に対してプラグ接触面１３２ｂ３が退避した第２退避位置から第２退避位置よりもプラグ接触面１３２ｂ３がシート接触面１３２ｃ１に近接した第２近接位置までプラグ部１３２ｂを移動させて低圧タービンバイパス弁１３２の開度である第２開度を減少させる。これにより、低圧タービンバイパス弁１３２の開度を適切に減少させて、中圧タービン１１１Ｂの通気前に適切に昇圧することができる。

【0063】

また、本実施形態の発電プラント１によれば、高圧タービン１１１Ａに導かれる主蒸気の圧力が第１所定圧力以上となったことに応じて主蒸気をバイパスラインＬ５ａへ導き、中圧タービン１１１Ｂに導かれる再熱蒸気の圧力が第２所定圧力以上となったことに応じて再熱蒸気をバイパスラインＬ５ｂへ導き、主蒸気と再熱蒸気がそれぞれ適切な圧力となってからバイパスラインＬ５ａおよびバイパスラインＬ５ｂへ導くことができる。

【0064】

本実施形態の発電プラント１によれば、高圧タービンバイパス弁１３１よりも下流側に配置される低圧タービンバイパス弁１３２の開度を、高圧タービンバイパス弁１３１の開度よりも先に減少させる。これにより、低圧タービンバイパス弁１３２よりも上流側に配置される高圧タービンバイパス弁１３１の開度を、低圧タービンバイパス弁１３２の開度よりも先に減少させることで、低圧タービンバイパス弁１３２に流入する蒸気が減少する不具合を防止することができる。

【0065】

〔他の実施形態〕
上述した実施形態では、本開示のボイラを、燃料に固体燃料を使用するボイラとして説明した。ボイラに使用される固体燃料としては、石炭、バイオマス燃料、石油コークス（ＰＣ：Petroleum Coke）燃料、石油残渣などが使用される。なお、ボイラの燃料としては、固体燃料に限らず、重油、軽油、重質油などの石油類や工場廃液、液化アンモニアなどの液体燃料も使用することができる。また、天然ガスや各種石油ガス、製鉄プロセスなどで発生する副生ガス、水素ガス、アンモニアガスなどの気体燃料も使用することができる。さらに、これらの各種燃料を組み合わせて使用する混焼ボイラにも適用することができる。また、ボイラ（蒸気発生器）の型式については、ガスタービンや焼却炉などから排出される排ガスから熱回収して蒸気を発生する排熱回収ボイラや、電気ヒータを熱源とする電気ボイラ等、その型式は限定されない。

【0066】

以上説明した各実施形態に記載の蒸気タービン設備は例えば以下のように把握される。
本開示の第１態様に係る蒸気タービン設備（１）は、蒸気を生成するボイラ（１０）から第１蒸気管（Ｌ３）を介して供給される蒸気によって駆動されるとともに第２蒸気管（Ｌ４）へ蒸気を排出する第１蒸気タービン（１１１Ａ）と、前記第１蒸気管から前記第２蒸気管へ蒸気を導く第１バイパス管（Ｌ５ａ）と、前記第１バイパス管に配置される第１バイパス弁（１３１）と、前記第１バイパス弁の第１開度を制御する制御部（１３９）と、を備え、前記第１バイパス弁は、前記第１バイパス管から蒸気が流入する第１流入口（１３１ａ１）と、前記第１バイパス管へ蒸気を流出させる第１流出口（１３１ａ２）とを有する第１本体部（１３１ａ）と、前記第１本体部に配置されるとともに第１所定方向に沿って進退する第１プラグ部（１３１ｂ）と、前記第１プラグ部の第１プラグ接触面（１３１ｂ３）と接触することにより前記第１流入口から流入した蒸気が前記第１流出口へ流出しない閉状態となる第１シート接触面（１３１ｃ１）が形成された第１シート部（１３１ｃ）と、を有し、前記制御部は、前記第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、前記第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して前記第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から前記第１退避位置よりも前記第１プラグ接触面が前記第１シート接触面に近接した第１近接位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１開度を減少させる。

【0067】

本開示の第１態様に係る蒸気タービン設備によれば、第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となるまでは、第１プラグ接触面が、第１流入口から第１本体部に流入する蒸気に対して退避した第１退避位置に配置される。そのため、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となるまでに、蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによって第１プラグ接触面が損傷することを防止することができる。

【0068】

また、本開示の第１態様に係る蒸気タービン設備によれば、第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から第１退避位置よりも第１プラグ接触面が第１シート接触面に近接した第１近接位置まで第１プラグ部を移動させて第１開度を減少させる。これにより、第１バイパス弁の開度を適切に減少させて、第１蒸気タービンの通気前に適切に昇圧することができる。

【0069】

本開示の第２態様に係る蒸気タービン設備は、第１態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第２蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動される第２蒸気タービン（１１１Ｂ）と、前記第２蒸気管から前記第２蒸気タービンとは異なる他の機器（１１２）へ蒸気を導く第２バイパス管（Ｌ５ｂ）と、前記第２バイパス管に配置される第２バイパス弁（１３２）と、を備え、前記第２バイパス弁は、前記第２バイパス管から蒸気が流入する第２流入口（１３２ａ１）と、前記第２バイパス管へ蒸気を流出させる第２流出口（１３２ａ２）とを有する第２本体部（１３２ａ）と、前記第２本体部に配置されるとともに第２所定方向に沿って進退する第２プラグ部（１３２ｂ）と、前記第２プラグ部の第２プラグ接触面（１３２ｂ３）と接触することにより前記第２流入口から流入した蒸気が前記第２流出口へ流出しない閉状態となる第２シート接触面（１３２ｃ１）が形成された第２シート部（１３２ｃ）と、を有し、前記制御部は、前記起動時に、前記第２蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第２過熱度以上となったことに応じて、前記第２流入口から前記第２本体部に流入する蒸気に対して前記第２プラグ接触面が退避した第２退避位置から前記第２退避位置よりも前記第２プラグ接触面が前記第２シート接触面に近接した第２近接位置まで前記第２プラグ部を移動させて前記第２バイパス弁の第２開度を減少させる。

【0070】

本開示の第２態様に係る蒸気タービン設備によれば、第２蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、第２蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第２過熱度以上となるまでは、第２プラグ接触面が、第２流入口から第２本体部に流入する蒸気に対して退避した第２退避位置に配置される。そのため、第２蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第２過熱度以上となるまでに、蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによって第２プラグ接触面が損傷することを防止することができる。

【0071】

また、本開示の第２態様に係る蒸気タービン設備によれば、第２蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、第２蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第２過熱度以上となったことに応じて、第２流入口から前記第２本体部に流入する蒸気に対して第２プラグ接触面が退避した第２退避位置から第２退避位置よりも第２プラグ接触面が第２シート接触面に近接した第２近接位置まで第２プラグ部を移動させて第２開度を減少させる。これにより、第２バイパス弁の開度を適切に減少させて、第２蒸気タービンの通気前に適切に昇圧することができる。

【0072】

本開示の第３態様に係る蒸気タービン設備は、第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記制御部は、前記起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の圧力が第１所定圧力以上となったことに応じて、前記第１プラグ部の前記第１プラグ接触面を前記第１シート部の前記第１シート接触面に接触させた第１全閉位置から前記第１退避位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１開度を増加させ、前記第２蒸気タービンに導かれる蒸気の圧力が第２所定圧力以上となったことに応じて、前記第２プラグ部の前記第２プラグ接触面を前記第２シート部の前記第２シート接触面に接触させた第２全閉位置から前記第２退避位置まで前記第２プラグ部を移動させて前記第２開度を増加させる。

【0073】

本開示の第３態様に係る蒸気タービン設備によれば、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の圧力が第１所定圧力以上となったことに応じて主蒸気を第１バイパス管へ導き、第２蒸気タービンに導かれる蒸気の圧力が第２所定圧力以上となったことに応じて再熱蒸気を第２バイパス管へ導き、主蒸気と再熱蒸気がそれぞれ適切な圧力となってから第１バイパス管および第２バイパス管へ導くことができる。

【0074】

本開示の第４態様に係る蒸気タービン設備は、第３態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第１所定圧力は０．３ＭＰａである。これにより、主蒸気と再熱蒸気がそれぞれ適切な圧力となってから第１バイパス管および第２バイパス管へ導くことができる。

【0075】

本開示の第５態様に係る蒸気タービン設備は、第３態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第２所定圧力は０．０５ＭＰａである。これにより、主蒸気と再熱蒸気がそれぞれ適切な圧力となってから第１バイパス管および第２バイパス管へ導くことができる。

【0076】

本開示の第６態様に係る蒸気タービン設備は、第２態様において、更に以下の構成を備える。すなわち、前記制御部は、前記起動時に、前記第２プラグ部を前記第２退避位置から前記第２近接位置へ移動させた後に、前記第１プラグ部を前記第１退避位置から前記第１近接位置へ移動させるよう制御する。

【0077】

本開示の第６態様に係る蒸気タービン設備によれば、第１バイパス弁よりも下流側に配置される第２バイパス弁の開度を、第１バイパス弁の開度よりも先に減少させる。これにより、第２バイパス弁よりも上流側に配置される第１バイパス弁の開度を、第２バイパス弁の開度よりも先に減少させることで、第２バイパス弁に流入する蒸気が減少する不具合を防止することができる。

【0078】

本開示の第７態様に係る蒸気タービン設備は、第２態様から第４態様のいずれかにおいて、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第１過熱度は１００℃である。
本開示の第７態様に係る蒸気タービン設備によれば、第１過熱度を適切な温度に設定することで、蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによって第１プラグ接触面および第２プラグ接触面が損傷することを適切に防止することができる。

【0079】

本開示の第８態様に係る蒸気タービン設備は、第２態様から第４態様のいずれかにおいて、更に以下の構成を備える。すなわち、前記第２過熱度は１００℃である。
本開示の第８態様に係る蒸気タービン設備によれば、第２過熱度を適切な温度に設定することで、蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによって第１プラグ接触面および第２プラグ接触面が損傷することを適切に防止することができる。

【0080】

本開示の第９態様に係る蒸気タービン設備の制御方法は、蒸気タービン設備の制御方法であって、前記蒸気タービン設備は、蒸気を生成するボイラから第１蒸気管を介して供給される蒸気によって駆動されるとともに第２蒸気管へ蒸気を排出する第１蒸気タービンと、前記第１蒸気管から前記第２蒸気管へ蒸気をバイパスさせる第１バイパス管と、前記第１バイパス管に配置される第１バイパス弁と、を備え、前記第１バイパス弁は、前記第１バイパス管から蒸気が流入する第１流入口と、前記第１バイパス管へ蒸気を流出させる第１流出口とを有する第１本体部と、前記第１本体部に配置されるとともに第１所定方向に沿って進退する第１プラグ部と、前記第１プラグ部の第１プラグ接触面と接触することにより前記第１流入口から流入した蒸気が前記第１流出口へ流出しない閉状態となる第１シート接触面が形成された第１シート部と、を有し、前記第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、前記第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、前記第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して前記第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から前記第１退避位置よりも前記第１プラグ接触面が前記第１シート接触面に近接した第１近接位置まで前記第１プラグ部を移動させて前記第１バイパス弁の第１開度を減少させる制御工程を備える。

【0081】

本開示の第９態様に係る蒸気タービン設備の制御方法によれば、第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となるまでは、第１プラグ接触面が、第１流入口から第１本体部に流入する蒸気に対して退避した第１退避位置に配置される。そのため、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となるまでに、蒸気中に含まれるドレンによるエロージョンによって第１プラグ接触面が損傷することを防止することができる。

【0082】

また、本開示の第９態様に係る蒸気タービン設備の制御方法によれば、第１蒸気タービンへの蒸気の供給を開始する起動時に、第１蒸気タービンに導かれる蒸気の温度が第１過熱度以上となったことに応じて、第１流入口から前記第１本体部に流入する蒸気に対して第１プラグ接触面が退避した第１退避位置から第１退避位置よりも第１プラグ接触面が第１シート接触面に近接した第１近接位置まで第１プラグ部を移動させて第１開度を減少させる。これにより、第１バイパス弁の開度を適切に減少させて、第１蒸気タービンへ供給される主蒸気の量を増加させ、蒸気タービン設備の起動を速やかに行うことができる。

【符号の説明】

【0083】

１ 発電プラント（蒸気タービン設備）
１０ ボイラ
１０２ 過熱器
１０３ 再熱器
１０４ 節炭器
１１１ 蒸気タービン
１１１Ａ 高圧タービン（第１蒸気タービン）
１１１Ｂ 中圧タービン（第２蒸気タービン）
１１１Ｃ 低圧タービン
１１２ 復水器
１１３ 発電機
１２２ 低圧給水ヒータ
１２４ 高圧給水ヒータ
１２５ 汽水分離器
１２６ 汽水分離器ドレンタンク
１３１ 高圧タービンバイパス弁（第１バイパス弁）
１３１ａ 本体部（第１本体部）
１３１ａ１ 流入口（第１流入口）
１３１ａ２ 流出口（第１流出口）
１３１ｂ プラグ部（第１プラグ部）
１３１ｂ１ プラグ本体
１３１ｂ２ プラグロッド
１３１ｂ３ プラグ接触面（第１プラグ接触面）
１３１ｃ シート部（第１シート部）
１３１ｃ１ シート接触面（第１シート接触面）
１３１ｄ ケージ
１３１ｄ１ 貫通穴
１３２ 低圧タービンバイパス弁（第２バイパス弁）
１３２ａ 本体部（第２本体部）
１３２ａ１ 流入口（第２流入口）
１３２ａ２ 流出口（第２流出口）
１３２ｂ プラグ部（第２プラグ部）
１３２ｂ１ プラグ本体
１３２ｂ２ プラグロッド
１３２ｂ３ プラグ接触面（第２プラグ接触面）
１３２ｃ シート部（第２シート部）
１３２ｃ１ シート接触面（第２シート接触面）
１３２ｄ ケージ
１３２ｄ１ 貫通穴
１３３，１３４，１３５，１３６ 温度計
１３７，１３８ 圧力計
１３９ 制御部
Ａ１，Ａ２ 領域
ＩＳ１，ＩＳ２ 内部空間
Ｌ３ 主蒸気ライン
Ｌ４ 蒸気ライン
Ｌ５ａ バイパスライン（第１バイパス管）
Ｌ５ｂ バイパスライン（第２バイパス管）
Ｌ６ 循環ライン
ＯＳ１，ＯＳ２ 外部空間
Ｐ１ 第１所定圧力
Ｐ２ 第２所定圧力
Ｘ１，Ｘ２ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】