特許 7218280 タービン制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-27

(45)【発行日】2023-02-06

(54)【発明の名称】タービン制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01D 19/00 20060101AFI20230130BHJP

   F01D 17/08 20060101ALI20230130BHJP

   F01D 17/10 20060101ALI20230130BHJP

【ＦＩ】

F01D19/00 E

F01D17/08 A

F01D17/10 B

F01D17/10 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019215741

(22)【出願日】2019-11-28

(65)【公開番号】P2021085385

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-03-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】根岸 尚史

(72)【発明者】

【氏名】高木 雅之

(72)【発明者】

【氏名】山根 雄介

(72)【発明者】

【氏名】筒井 一成

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２０４９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１７２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８０６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４６５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０１６２１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｄ １９／００

Ｆ０１Ｄ １７／１０

Ｆ０１Ｄ １７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する高圧タービンと、
前記高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して前記再熱器で加熱された蒸気が流入する中圧タービンと、
前記中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される低圧タービンと、
前記主蒸気管において前記過熱器と前記主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、前記低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている高圧タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管において前記再熱器と前記インターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が前記復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている低圧タービンバイパス管と、
を有する蒸気タービンシステムについて制御するタービン制御装置であって、
前記蒸気加減弁において流す蒸気の流量に基づいて、前記蒸気加減弁の設定開度を求める、蒸気流量・開度変換器と、
前記設定開度を補正するオフセット値を求める、オフセット値発生器と、
前記設定開度と前記オフセット値とを加算することによって、前記設定開度を補正した補正開度を求める加算器と、
前記補正開度と前記蒸気加減弁について実測された実開度との間の差分値を求め、前記差分値に応じて前記蒸気加減弁の開度を制御する減算器と
を有し、
前記オフセット値発生器は、前記高圧タービンの内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の温度に基いて、前記オフセット値を求める、
タービン制御装置。

【請求項2】

主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する高圧タービンと、
前記高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して前記再熱器で加熱された蒸気が流入する中圧タービンと、
前記中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される低圧タービンと、
前記主蒸気管において前記過熱器と前記主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、前記低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている高圧タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管において前記再熱器と前記インターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が前記復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている低圧タービンバイパス管と、
を有する蒸気タービンシステムについて制御するタービン制御装置であって、
前記蒸気加減弁において流す蒸気の流量に基づいて、前記蒸気加減弁の設定開度を求める、蒸気流量・開度変換器と、
前記設定開度を補正するオフセット値を求める、オフセット値発生器と、
前記設定開度と前記オフセット値とを加算することによって、前記設定開度を補正した補正開度を求める加算器と、
前記補正開度と前記蒸気加減弁について実測された実開度との間の差分値を求め、前記差分値に応じて前記蒸気加減弁の開度を制御する減算器と
を有し、
前記オフセット値発生器は、前記高圧タービンにおいて蒸気が第一段のタービン段落へ供給される入口部分の圧力と、前記高圧タービンの内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の圧力との差分値に基いて、前記オフセット値を求める、
タービン制御装置。

【請求項3】

主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する高圧タービンと、
前記高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して前記再熱器で加熱された蒸気が流入する中圧タービンと、
前記中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される低圧タービンと、
前記主蒸気管において前記過熱器と前記主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、前記低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている高圧タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管において前記再熱器と前記インターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が前記復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている低圧タービンバイパス管と、
を有する蒸気タービンシステムについて制御するタービン制御装置であって、
前記主蒸気止め弁において流す蒸気の流量に基づいて、前記主蒸気止め弁の設定開度を求める、蒸気流量・開度変換器と、
前記設定開度を補正するオフセット値を求める、オフセット値発生器と、
前記設定開度と前記オフセット値とを加算することによって、前記設定開度を補正した補正開度を求める加算器と、
前記補正開度と前記主蒸気止め弁について実測された実開度との間の差分値を求め、前記差分値に応じて前記主蒸気止め弁の開度を制御する減算器と
を有し、
前記オフセット値発生器は、低速ヒートソークの実行の際に、前記高圧タービンにおいて第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度が上昇しない場合に、前記オフセット値が時間に応じて増加し、前記低速ヒートソークの実行の際に、前記高圧タービンにおいて第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度が上昇した場合に、前記オフセット値が時間に応じて増加せずに保持するように、前記オフセット値を求める、
タービン制御装置。

【請求項4】

前記オフセット値発生器は、前記再熱蒸気止め弁について全開状態にする時に、前記オフセット値をゼロにする、
請求項３に記載のタービン制御装置。

【請求項5】

主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する高圧タービンと、
前記高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して前記再熱器で加熱された蒸気が流入する中圧タービンと、
前記中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される低圧タービンと、
前記主蒸気管において前記過熱器と前記主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、前記低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている高圧タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管において前記再熱器と前記インターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が前記復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている低圧タービンバイパス管と、
を有する蒸気タービンシステムについて制御するタービン制御装置であって、
前記主蒸気止め弁において流す蒸気の流量に基づいて、前記主蒸気止め弁の設定開度を求める、蒸気流量・開度変換器と、
前記設定開度を補正するオフセット値を求める、オフセット値発生器と、
前記設定開度と前記オフセット値とを加算することによって、前記設定開度を補正した補正開度を求める加算器と、
前記補正開度と前記主蒸気止め弁について実測された実開度との間の差分値を求め、前記差分値に応じて前記主蒸気止め弁の開度を制御する減算器と
を有し、
前記オフセット値発生器は、低速ヒートソークの実行の際に、前記高圧タービンの第一段タービン段落の入口部分の圧力が、前記低温再熱蒸気管の圧力以下である場合に、前記オフセット値が時間に応じて増加し、前記高圧タービンの第一段タービン段落の入口部分の圧力が、前記低温再熱蒸気管の圧力よりも高い場合に、前記オフセット値が時間に応じて増加せずに保持するように、前記オフセット値を求める、
タービン制御装置。

【請求項6】

主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する高圧タービンと、
前記高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して前記再熱器で加熱された蒸気が流入する中圧タービンと、
前記中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される低圧タービンと、
前記主蒸気管において前記過熱器と前記主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、前記低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている高圧タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管において前記再熱器と前記インターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が前記復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている低圧タービンバイパス管と、
を有する蒸気タービンシステムについて制御するタービン制御装置であって、
前記主蒸気止め弁において流す蒸気の流量に基づいて、前記主蒸気止め弁の設定開度を求める、蒸気流量・開度変換器と、
前記設定開度を補正するオフセット値を求める、オフセット値発生器と、
前記設定開度と前記オフセット値とを加算することによって、前記設定開度を補正した補正開度を求める加算器と、
前記補正開度と前記主蒸気止め弁について実測された実開度との間の差分値を求め、前記差分値に応じて前記主蒸気止め弁の開度を制御する減算器と
を有し、
前記オフセット値発生器は、前記主蒸気止め弁の内面メタル温度に基いて前記オフセット値を求める、
タービン制御装置。

【請求項7】

主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する高圧タービンと、
前記高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して前記再熱器で加熱された蒸気が流入する中圧タービンと、
前記中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される低圧タービンと、
前記主蒸気管において前記過熱器と前記主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、前記低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている高圧タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管において前記再熱器と前記インターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が前記復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている低圧タービンバイパス管と、
を有する蒸気タービンシステムについて制御するタービン制御装置であって、
前記蒸気加減弁において流す蒸気の流量に基づいて、前記蒸気加減弁の設定開度を求める、蒸気流量・開度変換器と、
前記設定開度を補正するオフセット値を求める、オフセット値発生器と、
前記設定開度と前記オフセット値とを加算することによって、前記設定開度を補正した補正開度を求める加算器と、
前記補正開度と前記蒸気加減弁について実測された実開度との間の差分値を求め、前記差分値に応じて前記蒸気加減弁の開度を制御する減算器と
を有し、
前記オフセット値発生器は、前記高圧タービンの内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の温度が、予め定めた規定温度以上である場合には、前記オフセット値が時間に応じて増加し、前記高圧タービンの前記排気室の温度が、前記規定温度未満である場合には、前記オフセット値が時間に応じて増加せずに保持し、前記インターセプト弁について全開状態にするときには、前記オフセット値が時間に応じて減少するように、前記オフセット値を求める、
タービン制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、タービン制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

タービンバイパス系統を有する蒸気タービンシステムにおいては、タービン起動時に、過熱器で発生する蒸気が最適な条件に到達するまでの間、蒸気タービンを迂回して蒸気が過熱器から復水器へ流れるように、タービンバイパス系統が利用される。このとき、蒸気弁は、蒸気によって加熱されるため、熱膨張が生じ、弁棒と弁箱との間において伸び差が生ずる場合がある。その結果、たとえば、蒸気弁を全閉（開度０％）にするように開度指令を出力したときであっても、弁体と弁座との間にギャップが生じて、蒸気が蒸気弁を流れる場合があるので、蒸気タービンシステムを最適に起動することが困難な場合がある。そして、風損の発生によって、高圧タービンの排気室や低圧タービンの最終段チップ部が過熱され、羽根などの部材に損傷が発生する場合がある。

【0003】

上記のような課題を克服するために、たとえば、蒸気弁において弁棒と弁箱との間で生ずる伸び差を考慮して、開度指令信号を補正する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０８０６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来においては、上記課題を十分に克服することが困難な場合がある。たとえば、従来においては、蒸気弁のメタル温度などに関わらずに、暖機状態で実測したメタル温度から求めた不変のオフセット値で開度を補正しているので、暖機状態で実測した時のメタル温度と異なるメタル温度になった場合には、開度指令の開度と実際の開度との間に差が生ずる。その結果、蒸気加減弁とインターセプト弁を通る流量の指令値と実際の流量とのに大きな差が発生するので、高圧タービン排気室において過熱などが生ずる場合がある。このように、蒸気タービンシステムについて最適に起動することが困難な場合があり、蒸気タービンを安定に運転させることが容易でない場合がある。

【0006】

したがって、本発明が解決しようとする課題は、蒸気タービンをより安定に運転させることが可能な、タービン制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態のタービン制御装置は、高圧タービンと中圧タービンと低圧タービンと高圧タービンバイパス管と低圧タービンバイパス管とを有する蒸気タービンシステムについて制御する。高圧タービンは、主蒸気止め弁と蒸気加減弁とが設置された主蒸気管を介して過熱器から蒸気が流入する。中圧タービンは、高圧タービンから排出された蒸気が低温再熱蒸気管を介して再熱器に流入した後に、インターセプト弁と再熱蒸気止め弁とが設置された高温再熱蒸気管を介して再熱器で加熱された蒸気が流入する。低圧タービンは、中圧タービンから排出された蒸気が流入し、復水器へ排出される。高圧タービンバイパス管は、主蒸気管において過熱器と主蒸気止め弁との間に一端が連結されていると共に、低温再熱蒸気管に他端が連結されており、高圧タービンバイパス弁が設置されている。低圧タービンバイパス管は、高温再熱蒸気管において再熱器とインターセプト弁との間に一端が連結されていると共に、他端が復水器に連結されており、低圧タービンバイパス弁が設置されている。タービン制御装置は、蒸気流量・開度変換器とオフセット値発生器と加算器と減算器とを有する。蒸気流量・開度変換器は、蒸気加減弁において流す蒸気の流量に基づいて、蒸気加減弁の設定開度を求める。オフセット値発生器は、設定開度を補正するオフセット値を求める。加算器は、設定開度とオフセット値とを加算することによって、設定開度を補正した補正開度を求める。減算器は、補正開度と蒸気加減弁について実測された実開度との間の差分値を求め、差分値に応じて蒸気加減弁の開度を制御する。ここでは、オフセット値発生器は、高圧タービンの内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の温度に基いて、オフセット値を求める。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】図１Ａは、第１実施形態に係る蒸気タービンシステムを模式的に示す図である。

【図1B】図１Ｂは、第１実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図1C】図１Ｃは、第１実施形態に係る蒸気タービンシステムの制御部１００において、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１とオフセット値Ｓ３１１ｂとの関係を示す図である。

【図2A】図２Ａは、第２実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図2B】図２Ｂは、第２実施形態に係る蒸気タービンシステムの制御部１００において、圧力Ｓ４０２ａから圧力Ｓ４０２ｂを差分した差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）とオフセット値Ｓ３１１ｂとの関係を示す図である。

【図3A】図３Ａは、第３実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図3B】図３Ｂは、第３実施形態に係る蒸気タービンシステムの制御部１００において、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａとオフセット値Ｓ３１１ａとの関係を示す図である。

【図4A】図４Ａは、第４実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図4B】図４Ｂは、第４実施形態に係る蒸気タービンシステムの制御部１００において、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａとオフセット値Ｓ３１１ａとの関係を示す図である。

【図5】図５は、第５実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図6A】図６Ａは、第６実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図6B】図６Ｂは、第６実施形態に係る蒸気タービンシステムの制御部１００において、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６とオフセット値Ｓ３１１ａとの関係を示す図である。

【図7A】図７Ａは、第７実施形態に係る蒸気タービンシステムにおいて、制御部１００の要部を示すブロック図である。

【図7B】図７Ｂは、第７実施形態に係る蒸気タービンシステムの制御部１００において、入力信号Ｓ４０７ａおよび入力信号Ｓ４０７ｂと、オフセット値Ｓ３１１ｂとの関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施形態について、図面を参照して説明する。

【0010】

＜第１実施形態＞
［Ａ］蒸気タービンシステム１の構成
タービンバイパス系統を有する再熱式の蒸気タービンシステム１に関して、図１Ａを用いて説明する。本実施形態では、蒸気タービン２０が、高圧タービン２１、中圧タービン２２、および、低圧タービン２３を含み、ボイラ２が過熱器１０と再熱器３０とを含む場合について説明する。

【0011】

蒸気タービンシステム１において、過熱器１０と高圧タービン２１との間には、主蒸気管Ｐ１０が設けられており、主蒸気管Ｐ１０には、主蒸気止め弁Ｖ１０ａと蒸気加減弁Ｖ１０ｂとが設置されている。高圧タービン２１と再熱器３０との間には、低温再熱蒸気管Ｐ２１（第１再熱蒸気管）が設けられており、低温再熱蒸気管Ｐ２１には、逆止弁Ｖ２１が設けられている。再熱器３０と中圧タービン２２との間には、高温再熱蒸気管Ｐ３０（第２再熱蒸気管）が設けられており、高温再熱蒸気管Ｐ３０には、インターセプト弁Ｖ３０ａと再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂとが設置されている。中圧タービン２２と低圧タービン２３との間には、クロスオーバー管Ｐ２２が設けられている。

【0012】

蒸気タービンシステム１では、過熱器１０で発生した蒸気が、主蒸気管Ｐ１０を流れ、主蒸気止め弁Ｖ１０ａと蒸気加減弁Ｖ１０ｂとを、順次、介して、高圧タービン２１に流入する。そして、高圧タービン２１から排出された蒸気が、低温再熱蒸気管Ｐ２１を流れ、逆止弁Ｖ２１を介して、再熱器３０に流入する。そして、再熱器３０で再熱された蒸気が、高温再熱蒸気管Ｐ３０を流れ、インターセプト弁Ｖ３０ａと再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂとを順次介して、中圧タービン２２に流入する。そして、中圧タービン２２から排出された蒸気が、クロスオーバー管Ｐ２２を流れて、低圧タービン２３に流入する。その後、低圧タービン２３から排気された蒸気は、復水器６０で凝縮（復水）される。図示を省略しているが、その復水器６０で凝縮された水（復水）は、過熱器１０に戻される。

【0013】

蒸気タービン２０においては、高圧タービン２１と中圧タービン２２と低圧タービン２３との間においてタービンロータが同軸に連結されており、これらの各部に作動流体として流入した蒸気が膨張して仕事を行うことによって、タービンロータが回転する。そして、そのタービンロータの回転によって、発電機７０が駆動し、発電が行われる。

【0014】

上記の他に、蒸気タービンシステム１においては、高圧タービンバイパス管ＰＢ１と低圧タービンバイパス管ＰＢ２とが設置されている。

【0015】

高圧タービンバイパス管ＰＢ１は、主蒸気管Ｐ１０において過熱器１０と主蒸気止め弁Ｖ１０ａとの間に一端が連結されていると共に、低温再熱蒸気管Ｐ２１において逆止弁Ｖ２１と再熱器３０との間に他端が連結されている。高圧タービンバイパス管ＰＢ１には、高圧タービンバイパス弁ＶＢ１が設置されている。

【0016】

これに対して、低圧タービンバイパス管ＰＢ２は、高温再熱蒸気管Ｐ３０において再熱器３０とインターセプト弁Ｖ３０ａとの間に一端が連結されていると共に、他端が復水器６０に連結されている。低圧タービンバイパス管ＰＢ２には、低圧タービンバイパス弁ＶＢ２が設置されている。

【0017】

上記の蒸気タービンシステム１を起動させるタービン起動時においては、過熱器１０で発生する蒸気が最適な条件に到達するまでの間、蒸気を過熱器１０から蒸気タービン２０を迂回して復水器６０へ流すために、高圧タービンバイパス管ＰＢ１と低圧タービンバイパス管ＰＢ２とが利用される。具体的には、高圧タービンバイパス管ＰＢ１においては、過熱器１０から蒸気が主蒸気管Ｐ１０を介して流入し、高圧タービンバイパス弁ＶＢ１を通って、低温再熱蒸気管Ｐ２１に流出する。 そして、低圧タービンバイパス管ＰＢ２においては、再熱器３０から蒸気が高温再熱蒸気管Ｐ３０を介して流入し、低圧タービンバイパス弁ＶＢ２を通って復水器６０に流出する。このとき、高圧タービンバイパス弁ＶＢ１および低圧タービンバイパス弁ＶＢ２は、圧力見合いで制御される。

【0018】

このようにすることによって、タービン起動時間の短縮、および、タービンの起動制御の効率化を実現することができる。

【0019】

そして、過熱器１０で発生する蒸気が最適条件になってタービンを起動させる段階になったときは、蒸気加減弁Ｖ１０ｂを流れる蒸気の流量とインターセプト弁Ｖ３０ａを流れる蒸気の流量との比率を最適に保った状態で、蒸気タービンに流入させる蒸気流量を増加させる。これにより、所望の蒸気流量で蒸気タービンを増速させることができる。

【0020】

なお、タービン起動前においては、主蒸気止め弁Ｖ１０ａ、蒸気加減弁Ｖ１０ｂ、インターセプト弁Ｖ３０ａ、および、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂは、全て閉じられた全閉状態にされる。このとき、高圧タービンバイパス弁ＶＢ１および低圧タービンバイパス弁ＶＢ２は、圧力制御運転に対応した動作が行なわれる。そして、タービンリセットの際には、主蒸気止め弁Ｖ１０ａは、全て開けられた全開状態にされ、インターセプト弁Ｖ３０ａを開ける動作が開始される。起動開始のときには、蒸気加減弁Ｖ１０ｂおよび再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂの副弁を開ける動作が開始され、副弁を全て開けた状態で再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂの主弁が全て開けられた状態にされ、その後、インターセプト弁Ｖ３０ａを開ける動作が開始される。そして、規定の負荷に到達したところで、インターセプト弁Ｖ３０ａが全て開けられた状態（全開）にされ、蒸気加減弁Ｖ１０ｂを用いて負荷が制御される。負荷運転中においては、高圧タービンバイパス弁ＶＢ１および低圧タービンバイパス弁ＶＢ２は、全て閉じられた状態にされる。

【0021】

図１Ａでは図示を省略しているが、蒸気タービンシステム１は、制御部（タービン制御装置）を備えており、その制御部によって各部の動作が制御される。制御部は、メモリ装置が記憶しているプログラムを用いて演算器が演算処理を行うことによって、各部の動作を制御する。

【0022】

［Ｂ］制御部１００の構成
蒸気タービンシステム１を構成する制御部１００（タービン制御装置）について、図１Ｂを用いて説明する。図１Ｂでは、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの動作について制御を行う部分について示している。

【0023】

図１Ａでは図示を省略しているが、図１Ｂに示すように、蒸気タービンシステム１（図１Ａ参照）には、開度検出器Ｋ１０ｂが設けられている。開度検出器Ｋ１０ｂは、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を検出し、検出開度Ｓ１０ｂのデータを出力する。

【0024】

制御部１００は、図１Ｂに示すように、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を制御するために、回転数・蒸気流量変換器１０１ｂと蒸気流量・開度変換器１０２ｂとオフセット値発生器３１１ｂと加算器３１２ｂと減算器１０３ｂとを有する。制御部１００を構成する各部について順次説明する。

【0025】

［Ｂ－１］回転数・蒸気流量変換器１０１ｂ
回転数・蒸気流量変換器１０１ｂは、タービン回転数Ｓ２０のデータが入力信号として入力される。タービン回転数Ｓ２０は、蒸気タービン２０を構成するタービンロータの回転数を回転数検出器（図示省略）が検出することによって得られる。そして、回転数・蒸気流量変換器１０１ｂは、その入力されたタービン回転数Ｓ２０を蒸気流量Ｓ１０１ｂに変換し、蒸気流量Ｓ１０１ｂのデータを出力信号として出力する。

【0026】

ここでは、蒸気加減弁Ｖ１０ｂにおける蒸気流量Ｓ１０１ｂのデータが回転数・蒸気流量変換器１０１ｂから出力される。

【0027】

［Ｂ－２］蒸気流量・開度変換器１０２ｂ
蒸気流量・開度変換器１０２ｂは、回転数・蒸気流量変換器１０１ｂから蒸気流量Ｓ１０１ｂのデータが入力信号として入力される。そして、蒸気流量・開度変換器１０２ｂは、その入力された蒸気流量Ｓ１０１ｂを蒸気加減弁Ｖ１０ｂの設定開度Ｓ１０２ｂに変換し、その設定開度Ｓ１０２ｂのデータを出力信号として出力する。つまり、蒸気流量・開度変換器１０２ｂは、蒸気加減弁Ｖ１０ｂにおける蒸気流量Ｓ１０１ｂに基いて、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの設定開度を求める。

【0028】

ここでは、蒸気流量・開度変換器１０２ｂは、予め求められている、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの蒸気流量と蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度との関係から、蒸気流量Ｓ１０１ｂに対応する設定開度Ｓ１０２ｂを求めて出力する。

【0029】

［Ｂ－３］オフセット値発生器３１１ｂ
オフセット値発生器３１１ｂは、高圧タービン２１の内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室（図示省略）の温度Ｓ４０１（高圧タービン排気室温度）のデータが入力信号として入力される。この温度Ｓ４０１は、高圧タービン２１の排気室の温度を温度センサ（図示省略）で実際に測定することによって得られる。

【0030】

そして、オフセット値発生器３１１ｂは、その入力された温度Ｓ４０１に基づいて、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの設定開度を補正するオフセット値Ｓ３１１ｂ（補正値）を求め、
その求めたオフセット値Ｓ３１１ｂを出力信号として加算器３１２ｂに出力する。

【0031】

高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１とオフセット値Ｓ３１１ｂとの関係の一例に関して、図１Ｃを用いて説明する。

【0032】

図１Ｃに示すように、オフセット値発生器３１１ｂは、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１が高くなるに伴って、オフセット値Ｓ３１１ｂが大きくなるように、オフセット値Ｓ３１１ｂを求める。たとえば、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１が、４５０℃から４８０℃に上昇するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ｂが０％から５％の開度に上昇する。そして、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１が、４８０℃から５００℃に上昇するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ｂが５％から１０％の開度に上昇する。

【0033】

［Ｂ－４］加算器３１２ｂ
加算器３１２ｂは、蒸気流量・開度変換器１０２ｂから設定開度Ｓ１０２ｂのデータが入力される他に、オフセット値発生器３１１ｂからオフセット値Ｓ３１１ｂのデータが入力される。そして、加算器３１２ｂは、その入力された設定開度Ｓ１０２ｂとオフセット値Ｓ３１１ｂとについて加算処理を行う。そして、加算器３１２ｂは、その加算処理で求めた加算値を、補正開度Ｓ３１２ｂとして減算器１０３ｂへ出力する（Ｓ１０２ｂ＋Ｓ３１１ｂ＝Ｓ３１２ｂ）。

【0034】

［Ｂ－５］減算器１０３ｂ
減算器１０３ｂは、加算器３１２ｂから補正開度Ｓ３１２ｂのデータが入力される。これと共に、減算器１０３ｂは、開度検出器Ｋ１０ｂから蒸気加減弁Ｖ１０ｂの検出開度Ｓ１０ｂ（実開度）のデータが入力される。そして、減算器１０３ｂは、補正開度Ｓ３１２ｂと検出開度Ｓ１０ｂとの間の差分値Ｓ１０３ｂを求め、その差分値Ｓ１０３ｂのデータを蒸気加減弁Ｖ１０ｂに出力する（Ｓ３１２ｂ－Ｓ１０ｂ＝Ｓ１０３ｂ）。差分値Ｓ１０３ｂのデータは、蒸気加減弁Ｖ１０ｂに開度指令として出力され、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度が調整される。

【0035】

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態において、蒸気タービンシステム１は、高圧タービンバイパス管ＰＢ１および低圧タービンバイパス管ＰＢ２を備える再熱式の蒸気タービンシステムであり、制御部１００は、蒸気タービンシステム１について制御する。上述したように、制御部１００は、タービン回転数Ｓ２０と蒸気加減弁Ｖ１０ｂの検出開度Ｓ１０ｂとの他に、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１に基づいて、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を調整する。

【0036】

本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの伸び差を実測せずに、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１に応じて蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度が大きくなるように補正している。その結果、本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ１０ｂを通過する蒸気の流量が過少になることを抑制可能であるので、高圧タービン２１の排気室が過熱されることを防止可能である。

【0037】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。

【0038】

＜第２実施形態＞
［Ａ］制御部１００の構成
本実施形態の制御部１００について、図２Ａを用いて説明する。図２Ａでは、第１実施形態の場合（図１Ｂ参照）と同様に、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの動作について制御を行う部分について示している。

【0039】

図２Ａに示すように、本実施形態の制御部１００は、第１実施形態の場合（図１Ｂ参照）と同様に、回転数・蒸気流量変換器１０１ｂと蒸気流量・開度変換器１０２ｂとオフセット値発生器３１１ｂと加算器３１２ｂと減算器１０３ｂとを有する。しかしながら、本実施形態の制御部１００においては、第１実施形態の場合と異なり、高圧タービン２１の排気室の温度Ｓ４０１のデータが入力されずに、高圧タービン２１において蒸気が第一段のタービン段落へ供給される入口部分の圧力Ｓ４０２ａ、および、高圧タービン２１の内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の圧力Ｓ４０２ｂに関するデータが入力される。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。

【0040】

高圧タービン２１において蒸気が第一段のタービン段落へ供給される入口部分の圧力Ｓ４０２ａ、および、高圧タービン２１の内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の圧力Ｓ４０２ｂは、オフセット値発生器３１１ｂに入力される。圧力Ｓ４０２ａは、高圧タービン２１において蒸気が第一段のタービン段落へ供給される入口部分（図示省略）の圧力を圧力センサ（図示省略）で実際に測定することによって得られる。圧力Ｓ４０２ｂは、高圧タービン２１において複数のタービン段落で順次仕事を行った蒸気が排出される排気室（図示省略）の圧力を圧力センサ（図示省略）で実際に測定することによって得られる。

【0041】

そして、オフセット値発生器３１１ｂは、その入力された圧力Ｓ４０２ａおよび圧力Ｓ４０２ｂに基づいて、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を補正するオフセット値Ｓ３１１ｂを求める。ここでは、オフセット値発生器３１１ｂは、圧力Ｓ４０２ａから圧力Ｓ４０２ｂを差分した差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）に応じて、オフセット値Ｓ３１１ｂを求める。そして、オフセット値発生器３１１ｂは、その求めたオフセット値Ｓ３１１ｂのデータを出力信号として加算器３１２ｂに出力する。

【0042】

圧力Ｓ４０２ａから圧力Ｓ４０２ｂを差分した差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）とオフセット値Ｓ３１１ｂとの関係の一例に関して、図２Ｂを用いて説明する。

【0043】

図２Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ｂは、たとえば、差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）が、０ＭＰａから０．５ＭＰａの間においては、５％のオフセット値Ｓ３１１ｂを出力する。そして、差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）が、０．５ＭＰａから０．８ＭＰａに増加するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ｂが５％から０％の開度に減少する。差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）が、０．８ＭＰａ以上である場合には、０％のオフセット値Ｓ３１１ｂを出力する。

【0044】

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、高圧タービン２１において蒸気が第一段のタービン段落へ供給される入口部分の圧力Ｓ４０２ａから、高圧タービン２１の内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の圧力Ｓ４０２ｂを差分した差分値（Ｓ４０２ａ－Ｓ４０２ｂ）に応じて蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を補正している。その結果、本実施形態では、高圧タービン２１に流入する蒸気の流量を十分に確保することができる。

【0045】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。

【0046】

＜第３実施形態＞
［Ａ］制御部１００の構成
本実施形態の制御部１００について、図３Ａを用いて説明する。

【0047】

図３Ａに示すように、本実施形態の制御部１００のうちは、第１実施形態の場合（図１Ｂ参照）と異なり、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの動作について制御を行う部分について示している。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。

【0048】

図３Ａに示すように、蒸気タービンシステム１（図１Ａ参照）には、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を検出するために、開度検出器Ｋ１０ａが設けられている。開度検出器Ｋ１０ａは、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を検出し、検出開度Ｓ１０ａのデータを出力する。

【0049】

制御部１００は、図３Ａに示すように、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を制御するために、回転数・蒸気流量変換器１０１ａと蒸気流量・開度変換器１０２ａとオフセット値発生器３１１ａと加算器３１２ａと減算器１０３ａとを有する他に、論理積演算部３２１ａを含む。制御部１００を構成する各部について順次説明する。

【0050】

［Ａ－１］回転数・蒸気流量変換器１０１ａ
回転数・蒸気流量変換器１０１ａは、第１実施形態の回転数・蒸気流量変換器１０１ｂと同様に構成されており、主蒸気止め弁Ｖ１０ａにおける蒸気流量Ｓ１０１ａのデータを出力する。

【0051】

［Ａ－２］蒸気流量・開度変換器１０２ａ
蒸気流量・開度変換器１０２ａは、第１実施形態の蒸気流量・開度変換器１０２ｂと同様に構成されており、入力された蒸気流量Ｓ１０１ａを主蒸気止め弁Ｖ１０ａの設定開度Ｓ１０２ａに変換し、その設定開度Ｓ１０２ａのデータを出力信号として出力する。

【0052】

［Ａ－３］論理積演算部３２１ａ
論理積演算部３２１ａは、低速ヒートソークに関する情報が入力信号Ｓ４０３ａとして入力されると共に、高圧タービン２１において第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度に関する情報が入力信号Ｓ４０３ｂとして入力される。

【0053】

ここでは、たとえば、低速ヒートソークと高速ヒートソークと初負荷ヒートソークとが順次行われるタービン起動時において、高速ヒートソークよりも低いタービン回転数を、所定時間、保持する低速ヒートソークが実行されているときには、「Ｔｒｕｅ（真）」が入力信号Ｓ４０３ａとして入力される。これに対して、低速ヒートソークが実行されていないときには、「Ｆａｌｓｅ（偽）」が入力信号Ｓ４０３ａとして入力される。

【0054】

高圧タービン２１において第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度が上昇していないときには（つまり、温度上昇率がゼロ以下）、「Ｔｒｕｅ（真）」が入力信号Ｓ４０３ｂとして入力され、上昇しているときには、「Ｆａｌｓｅ（偽）」が入力信号Ｓ４０３ｂとして入力される。

【0055】

そして、論理積演算部３２１ａは、入力信号Ｓ４０３ａが「Ｔｒｕｅ（真）」であると共に、入力信号Ｓ４０３ｂが「Ｔｒｕｅ（真）」である場合には、「Ｔｒｕｅ（真）」を出力信号Ｓ３２１ａとしてオフセット値発生器３１１ａに出力する。これに対して、論理積演算部３２１ａは、入力信号Ｓ４０３ａが「Ｔｒｕｅ（真）」であると共に入力信号Ｓ４０３ｂが「Ｔｒｕｅ（真）」である場合以外には、「Ｆａｌｓｅ（偽）」を出力信号Ｓ３２１ａとしてオフセット値発生器３１１ａに出力する。

【0056】

［Ａ－４］オフセット値発生器３１１ａ
オフセット値発生器３１１ａは、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａが入力される。そして、オフセット値発生器３１１ａは、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａに基づいて、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正するオフセット値Ｓ３１１ａを求める。そして、オフセット値発生器３１１ａは、その求めたオフセット値Ｓ３１１ａのデータを加算器３１２ａに出力する。

【0057】

論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａとオフセット値Ｓ３１１ａとの関係の一例に関して、図３Ｂを用いて説明する。

【0058】

図３Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ａは、論理積演算部３２１ａから「Ｔｒｕｅ（真）」の出力信号Ｓ３２１ａが入力された時点から時間が経過するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ａが大きくなる。そして、オフセット値発生器３１１ａは、その後、論理積演算部３２１ａから「Ｆａｌｓｅ（偽）」の出力信号Ｓ３２１ａが入力されたときには、その入力された時点から時間が経過してもオフセット値Ｓ３１１ａを一定に維持する。
［Ａ－５］加算器３１２ａ
加算器３１２ａは、蒸気流量・開度変換器１０２ａから設定開度Ｓ１０２ａのデータが入力される他に、オフセット値発生器３１１ａからオフセット値Ｓ３１１ａのデータが入力される。そして、加算器３１２ａは、その入力された設定開度Ｓ１０２ａとオフセット値Ｓ３１１ａとについて加算処理を行う。そして、加算器３１２ａは、その加算処理で求めた加算値を、補正開度Ｓ３１２ａとして減算器１０３ａへ出力する（Ｓ１０２ｂ＋Ｓ３１１ｂ＝Ｓ３１２ｂ）。

【0059】

［Ｂ－５］減算器１０３ａ
減算器１０３ａは、加算器３１２ａから補正開度Ｓ３１２ａのデータが入力される。これと共に、減算器１０３ａは、開度検出器Ｋ１０ａから主蒸気止め弁Ｖ１０ａの検出開度Ｓ１０ａのデータが入力される。そして、減算器１０３ａは、補正開度Ｓ３１２ａと検出開度Ｓ１０ａとの間の差分値Ｓ１０３ａを求め、その差分値Ｓ１０３ａのデータを主蒸気止め弁Ｖ１０ａに出力する（Ｓ３１２ａ－Ｓ１０ａ＝Ｓ１０３ａ）。差分値Ｓ１０３ａのデータは、主蒸気止め弁Ｖ１０ａに開度指令として出力され、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度が調整される。

【0060】

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態においては、低速ヒートソークに関する入力信号Ｓ４０３ａと、高圧タービン２１において第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度に関する入力信号Ｓ４０３ｂとに基づいて、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正している。ここでは、図３Ｂから判るように、低速ヒートソークの実行の際に、高圧タービン２１において第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度が上昇しない場合に、オフセット値Ｓ３１１ａが徐々に大きくなるので、主蒸気止め弁Ｖ１０ａが開き、高圧タービン２１に蒸気が流入する。そして、高圧タービン２１において第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度が上昇した場合には、オフセット値Ｓ３１１ａの増加を停止させる。その結果、本実施形態では、熱膨張によって、主蒸気止め弁Ｖ１０ａが全閉状態になったとき、オフセット値Ｓ３１１ａの増加によって、ヒートソーク中に、高圧タービン２１の温度を上昇させることでできるので、熱応力の上昇を緩和可能である。

【0061】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。

【0062】

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正する場合に関して説明しているが、これに限らない。主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度と同様に、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度に関して補正するように構成してもよい。

【0063】

＜第４実施形態＞
［Ａ］制御部１００の構成
本実施形態の制御部１００について、図４Ａを用いて説明する。

【0064】

図４Ａに示すように、本実施形態では、第３実施形態の場合（図３Ａ参照）と同様に、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの動作について制御を行う部分について示している。また、本実施形態の制御部１００は、第３実施形態の場合と同様に、論理積演算部３２１ａを有し、低速ヒートソークに関する入力信号Ｓ４０３ａと、高圧タービン２１において第一段タービン段落を構成する部分の内面メタル温度に関する入力信号Ｓ４０３ｂとが論理積演算部３２１ａに入力される。しかしながら、本実施形態の制御部１００においては、第３実施形態の場合と異なり、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にする信号Ｓ４０４（全開バイアス・オン信号）がオフセット値発生器３１１ａに入力される。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。

【0065】

オフセット値発生器３１１ａは、本実施形態では、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａが入力される他に、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にする信号Ｓ４０４が入力されるように構成されている。そして、オフセット値発生器３１１ａは、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａの他に、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にする信号Ｓ４０４に基づいて、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正するオフセット値Ｓ３１１ａを求める。そして、オフセット値発生器３１１ａは、その求めたオフセット値Ｓ３１１ａのデータを加算器３１２ａに出力する。

【0066】

論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａおよび再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にする信号Ｓ４０４と、オフセット値Ｓ３１１ａとの関係の一例に関して、図４Ｂを用いて説明する。

【0067】

図４Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ａは、第３実施形態の場合と同様に、論理積演算部３２１ａから「Ｔｒｕｅ（真）」の出力信号Ｓ３２１ａが入力された時点から時間が経過するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ａが大きくなる。そして、オフセット値発生器３１１ａは、その後、論理積演算部３２１ａから「Ｆａｌｓｅ（偽）」の出力信号Ｓ３２１ａが入力されたときには、その入力された時点から時間が経過してもオフセット値Ｓ３１１ａを一定に維持する。

【0068】

このとき、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にする信号Ｓ４０４をオフセット値発生器３１１ａが受信したときには、図４Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ａは、オフセット値Ｓ３１１ａをゼロにする。

【0069】

［Ｂ］まとめ
再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にするときには、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂにおける蒸気流量が大きく変化し、回転数上昇レートから逸脱する可能性がある。しかし、本実施形態では、再熱蒸気止め弁Ｖ３０ｂについて全開状態にする時点でオフセット値Ｓ３１１ａがゼロになるので、回転数上昇レートから逸脱することを防止または緩和することができる。

【0070】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。

【0071】

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正する場合に関して説明しているが、これに限らない。主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度と同様に、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度に関しても同様に補正するように構成してもよい。

【0072】

＜第５実施形態＞
［Ａ］制御部１００の構成
本実施形態の制御部１００について、図５を用いて説明する。

【0073】

図５に示すように、本実施形態の制御部１００は、第３実施形態の場合（図３Ａ参照）と同様に、回転数・蒸気流量変換器１０１ａと蒸気流量・開度変換器１０２ａとオフセット値発生器３１１ａと加算器３１２ａと減算器１０３ａとの他に、論理積演算部３２１ａを有する。論理積演算部３２１ａには、低速ヒートソークに関する入力信号Ｓ４０３ａが入力される。しかし、本実施形態の論理積演算部３２１ａには、第３実施形態の場合と異なり、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力と、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力とに関する入力信号Ｓ４０５が入力される。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。

【0074】

［Ａ－１］論理積演算部３２１ａ
論理積演算部３２１ａは、上記のように、低速ヒートソークに関する入力信号Ｓ４０３ａの他に、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力と、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力とに関する入力信号Ｓ４０５が入力される。

【0075】

ここでは、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力が、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力以下である場合に、「Ｔｒｕｅ（真）」が入力信号Ｓ４０５として入力される。そして、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力が、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力よりも高い場合に、「Ｆａｌｓｅ（偽）」が入力信号Ｓ４０５として入力される。

【0076】

そして、論理積演算部３２１ａは、入力信号Ｓ４０３ａが「Ｔｒｕｅ（真）」であると共に、入力信号Ｓ４０５が「Ｔｒｕｅ（真）」である場合には、「Ｔｒｕｅ（真）」を出力信号Ｓ３２１ａとしてオフセット値発生器３１１ａに出力する。これに対して、論理積演算部３２１ａは、入力信号Ｓ４０３ａが「Ｔｒｕｅ（真）」であると共に入力信号Ｓ４０５が「Ｔｒｕｅ（真）」である場合以外には、「Ｆａｌｓｅ（偽）」を出力信号Ｓ３２１ａとしてオフセット値発生器３１１ａに出力する。

【0077】

［Ａ－２］オフセット値発生器３１１ａ
オフセット値発生器３１１ａは、第３実施形態の場合と同様に、論理積演算部３２１ａが出力した出力信号Ｓ３２１ａに基づいて、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正するオフセット値Ｓ３１１ａを求め、加算器３１２ａに出力する。

【0078】

つまり、オフセット値発生器３１１ａは、論理積演算部３２１ａから「Ｔｒｕｅ（真）」の出力信号Ｓ３２１ａが入力された時点から時間が経過するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ａが大きくなる。そして、オフセット値発生器３１１ａは、その後、論理積演算部３２１ａから「Ｆａｌｓｅ（偽）」の出力信号Ｓ３２１ａが入力されたときには、その入力された時点から時間が経過してもオフセット値Ｓ３１１ａを一定に維持する（図３Ｂ参照）。

【0079】

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態において、制御部１００は、低速ヒートソークに関する入力信号Ｓ４０３ａの他に、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力と、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力とに関する入力信号Ｓ４０５に基づいて、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正している。ここでは、低速ヒートソークの実行の際に、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力が、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力以下である場合（高圧タービン２１に蒸気が流れていない場合）に、オフセット値Ｓ３１１ａが時間に応じて大きくなるので、主蒸気止め弁Ｖ１０ａが開き、高圧タービン２１に蒸気が流入する。そして、高圧タービン２１の第一段タービン段落の入口部分の圧力が、低温再熱蒸気管Ｐ２１の圧力よりも高い場合には、オフセット値Ｓ３１１ａの増加を停止させる。その結果、本実施形態では、熱膨張によって、主蒸気止め弁Ｖ１０ａが全閉状態になったとき、オフセット値Ｓ３１１ａの増加によって、ヒートソーク中に、高圧タービン２１の温度を上昇させることでできるので、熱応力の上昇を緩和可能である。

【0080】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。

【0081】

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正する場合に関して説明しているが、これに限らない。主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度と同様に、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度に関しても補正するように構成してもよい。

【0082】

＜第６実施形態＞
［Ａ］制御部１００の構成
本実施形態の制御部１００について、図６Ａを用いて説明する。

【0083】

本実施形態の制御部１００は、第３実施形態の場合（図３Ａ参照）と異なり、論理積演算部３２１ａがない。また、本実施形態のオフセット値発生器３１１ａには、開度検出器Ｋ１０ａが主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を検出して出力した検出開度Ｓ１０ａが入力される。これと共に、主蒸気止め弁Ｖ１０ａにおいて計測された内面メタル温度Ｓ４０６が入力される。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第１実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。

【0084】

オフセット値発生器３１１ａは、上記したように、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの検出開度Ｓ１０ａと主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６とが入力される。そして、詳細については後述するが、本実施形態では、オフセット値発生器３１１ａは、たとえば、タービン起動前に得た主蒸気止め弁Ｖ１０ａの検出開度Ｓ１０ａと内面メタル温度Ｓ４０６とを用いて、オフセット値Ｓ３１１ａの関数を求める。そして、オフセット値発生器３１１ａは、タービン起動後においては、その求めた関数を用いて、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６に対応するオフセット値Ｓ３１１ａを求め、加算器３１２ａに出力する。

【0085】

主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６とオフセット値Ｓ３１１ａとの関係の一例に関して、図６Ｂを用いて説明する。

【0086】

図６Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ａは、たとえば、タービン起動前に、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの検出開度Ｓ１０ａ＿１および主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６＿１が入力され、その入力されたデータを用いて、オフセット値Ｓ３１１ａの関数Ｆを求める。関数Ｆは、たとえば、横軸が主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６であって、縦軸がオフセット値Ｓ３１１ａである座標系において、内面メタル温度が２０℃で開度が０％である点（完全冷機時の点）と、タービン起動直前に計測された検出開度Ｓ１０ａ＿１と内面メタル温度Ｓ４０６＿１とに関する点とを結ぶ一次関数として求められる。関数Ｆを求める際に用いる検出開度Ｓ１０ａ＿１および内面メタル温度Ｓ４０６＿１は、今回の運転を行うためにタービン起動の直前に得たデータであってもよく、前回の運転を停止後に得たデータなどであってもよい。

【0087】

そして、オフセット値発生器３１１ａにおいては、上記のように求めた関数Ｆを用いて、タービン起動後に計測された内面メタル温度Ｓ４０６＿２に対応するオフセット値Ｓ３１１＿２を求めることができる。

【0088】

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態の制御部１００では、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの内面メタル温度Ｓ４０６に応じたオフセット値Ｓ３１１＿２で主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正する。

【0089】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。この他に、本実施形態では、暖機状態において、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの伸び量を実測することが不要になる。

【0090】

［Ｃ］変形例
上記の実施形態では、主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度を補正する場合に関して説明しているが、これに限らない。主蒸気止め弁Ｖ１０ａの開度と同様に、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度に関しても補正するように構成してもよい。

【0091】

＜第７実施形態＞
［Ａ］制御部１００の構成
本実施形態の制御部１００について、図７Ａを用いて説明する。図７Ａでは、第２実施形態の場合（図２Ａ参照）と同様に、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの動作について制御を行う部分について示している。

【0092】

図７Ａに示すように、本実施形態の制御部１００は、第２実施形態の場合（図２Ａ参照）と同様に、回転数・蒸気流量変換器１０１ｂと蒸気流量・開度変換器１０２ｂとオフセット値発生器３１１ｂと加算器３１２ｂと減算器１０３ｂとを有する。しかしながら、本実施形態のオフセット値発生器３１１ｂにおいては、第２実施形態の場合と異なり、高圧タービン２１において蒸気が第一段のタービン段落へ供給される入口部分の圧力Ｓ４０２ａ、および、高圧タービン２１の内部において最終段のタービン段落から蒸気が排気される排気室の圧力Ｓ４０２ｂに関するデータの入力がない。本実施形態のオフセット値発生器３１１ｂでは、高圧タービン２１の排気室（図示省略）の温度と規定温度との関係に関する入力信号Ｓ４０７ａと、インターセプト弁Ｖ３０ａについて全開状態にする入力信号Ｓ４０７ｂ（全開バイアス・オン信号）とが入力される。この点および関連する点を除き、本実施形態は、第２実施形態の場合と同様である。このため、重複する事項に関しては、適宜、説明を省略する。

【0093】

本実施形態では、オフセット値発生器３１１ｂは、高圧タービン２１の排気室（図示省略）の温度と規定温度との関係に関する入力信号Ｓ４０７ａと、インターセプト弁Ｖ３０ａについて全開状態にする入力信号Ｓ４０７ｂ（全開バイアス・オン信号）に基づいて、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を補正するオフセット値Ｓ３１１ｂを求める。

【0094】

入力信号Ｓ４０７ａおよび入力信号Ｓ４０７ｂと、オフセット値Ｓ３１１ｂとの関係の一例に関して、図７Ｂを用いて説明する。

【0095】

図７Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ｂは、高圧タービン２１の排気室の温度が、規定温度（たとえば、４５０℃）以上である場合には、「Ｔｒｕｅ（真）」が入力信号Ｓ４０７ａとして入力され、規定温度未満であるときには、「Ｆａｌｓｅ（偽）」が入力信号Ｓ４０７ａとして入力される。

【0096】

図７Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ｂは、「Ｔｒｕｅ（真）」の入力信号Ｓ４０７ａが入力された時点から時間が経過するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ｂが大きくなる。そして、オフセット値発生器３１１ｂは、その後、「Ｆａｌｓｅ（偽）」の出力信号Ｓ４０７ｂが入力されたときには、その入力された時点から時間が経過してもオフセット値Ｓ３１１ｂを一定に維持する。

【0097】

このとき、インターセプト弁Ｖ３０ａについて全開状態にする入力信号Ｓ４０７ｂをオフセット値発生器３１１ｂが受信したときには、図７Ｂに示すように、オフセット値発生器３１１ｂは、入力信号Ｓ４０７ｂが入力された時点から時間が経過するに伴って、オフセット値Ｓ３１１ｂが小さくなる。

【0098】

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態においては、高圧タービン２１の排気室の温度に応じて蒸気加減弁Ｖ１０ｂの開度を補正している。このため、蒸気加減弁Ｖ１０ｂを通過する蒸気の流量が過少であることに起因して、高圧タービン２１の排気室が過熱することを未然に防止可能である。

【0099】

したがって、本実施形態においては、蒸気タービンシステムを安定に運転させることできる。この他に、本実施形態では、暖機状態において、蒸気加減弁Ｖ１０ｂの伸び量を実測することが不要になる。

【0100】

＜その他＞
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】

【0101】

１：蒸気タービンシステム、２：ボイラ、１０：過熱器、２０：蒸気タービン、２１：高圧タービン、２２：中圧タービン、２３：低圧タービン、３０：再熱器、６０：復水器、７０：発電機、１００：制御部、１０１ａ：回転数・蒸気流量変換器、１０１ｂ：回転数・蒸気流量変換器、１０２ａ：蒸気流量・開度変換器、１０２ｂ：蒸気流量・開度変換器、１０３ａ：減算器、１０３ｂ：減算器、３１１ａ：オフセット値発生器、３１１ｂ：オフセット値発生器、３１２ａ：加算器、３１２ｂ：加算器、３２１ａ：論理積演算部、Ｋ１０ａ：開度検出器、Ｋ１０ｂ：開度検出器、Ｐ１０：主蒸気管、Ｐ２１：低温再熱蒸気管、Ｐ２２：クロスオーバー管、Ｐ３０：高温再熱蒸気管、ＰＢ１：高圧タービンバイパス管、ＰＢ２：低圧タービンバイパス管、Ｖ１０ａ：主蒸気止め弁、Ｖ１０ｂ：蒸気加減弁、Ｖ２１：逆止弁、Ｖ３０ａ：インターセプト弁、Ｖ３０ｂ：再熱蒸気止め弁、ＶＢ１：高圧タービンバイパス弁、ＶＢ２：低圧タービンバイパス弁。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】