タービンシステム用換気弁、ブローダウン弁、逆流弁

蒸気タービンは、大規模で高速な運転の原動機として、今日の石炭火力発電所の主要装置の1つであり、発電機を牽引して機械エネルギーを電気エネルギーに変換するために使用されます。蒸気タービンは、大容量で高速回転するのが特徴です。常温高圧の静的状態から高温高圧の高速運転に移行すると、蒸気タービンの調整弁が速度を安定させ、負荷を制御する上で重要な役割を果たします。バルブの安定して正確な操作によってのみ、蒸気タービンを安全かつ効率的に動作させることができます。今日は、換気弁、ブローダウン弁、逆流弁の3つの主要なバルブを紹介します。ご興味があれば、ぜひお読みください。

人工呼吸器バルブ(VV)

ユニットの中圧シリンダが低負荷で動作を開始すると、高圧シリンダに蒸気がないか、蒸気の吸入量が少なくなり、通気弁が閉じられます。これにより、摩擦爆風により高圧段のブレードが過熱します。このとき、高圧シリンダの排気管に通気弁を設置して真空を保ち、ブロワーのように高圧シリンダ内の蒸気や空気をできるだけ少なくして爆風を減らします。高圧シリンダをコンデンサーの真空に接続して、低負荷時の摩擦や爆風排気温度の過度を防止します。

また、蒸気タービンがトリップした後、通気弁が自動的に開き、高圧シリンダーの蒸気が急速に凝縮器に流れ込み、タービンの高速低速蒸気流が摩擦の高いテールブレードの爆風を引き起こし、ローター速度による高圧蒸気圧シリンダーのシャフトシールからの漏れが中圧シリンダー（真空用中圧シリンダー）に伝わるのを防ぎます。また、速度超過の防止にも使用できます。

また、蒸気タービントリップ後、通気弁が自動的に開き、高圧シリンダ内の蒸気を速やかに復水器に排出します。高速低蒸気時には、高圧ブレード後端で発生する送風摩擦熱を低減し、高圧シリンダ軸シールを通して中圧シリンダ（真空状態）に蒸気が漏れることを防止し、ローターの過回転防止にも使用できます。

高圧排出換気弁は、一般的にユニット内の中圧シリンダーまたは高圧シリンダーの開口部と組み合わせて使用され、蒸気が少なすぎるために金属（特に高圧シリンダーブレードの端）が過熱して損傷するのを防ぎます。 スラグ後の過速度を防ぐために、一部のユニットでは換気弁を開いて高圧排気蒸気をすばやく排出することもできます。 一部のユニットでは、シャットダウン後の急速冷却後にシリンダーから熱を取り除く換気弁も必要です。その後、熱は膨張容器に排出され、最終的に凝縮器に排出されます。

ブローダウンバルブ(BDV)

高圧・中圧シリンダーユニットの場合、高圧シリンダーと蒸気管の少量の蒸気が中圧シリンダーに流れ込むのを防ぐために、または低圧シリンダー、または蒸気シールの隙間が大きく、蒸気シールの歯の摩耗によりユニットが過回転するのを防ぐために、ブローダウンバルブ（BDV）が設置されています。ユニットがトリップすると、BDVバルブが急速に開き、高圧/中圧蒸気シールから残りの蒸気をコンデンサーに導き、ユニットが過回転するのを防ぎます。ブローダウンバルブの開閉は、中圧調整弁オイルモーターのストロークによって制御されます。

中間圧力調整弁のオイルモーターのストロークが30mm以上の場合、BDV弁は閉じます。

中間圧力調整弁オイルモーターのストロークが30mm未満のとき、BDVバルブが開きます。

ソレノイド制御弁は、圧縮空気が弁の上部ピストンに入ると作動磁場を提供します。電磁制御弁が磁性を失うと、BDV弁のピストンの上部が排気口と連通し、空気圧が解放されます。ピストンはバネ力の作用で上昇し、弁を開きます。

逆流防止弁（RFV）

高圧シリンダーと中圧シリンダーの間にはベアリングがなく、ローターシャフトシールの蒸気部品を介して連絡しています。蒸気タービンが高負荷でトリップすると、高中圧調整弁が急速に閉じて蒸気タービンを遮断し、過回転を防ぎます。しかし、このとき中圧シリンダーは真空であるため、高圧シリンダーの高温高圧蒸気がシャフトシールから戻って漏れ、膨張し続け、過回転を引き起こします。これを防ぐために、空気圧BDVを設置すると、圧力調整弁が閉じているときに動作し、ほとんどの蒸気漏れが直接排気装置に流れます。冷たい状態で起動すると、補助ストリームはRFVバルブを介して高圧排出逆止弁に導かれ、高圧内筒蒸気トラップと高圧蒸気ガイドパイプ蒸気トラップを介して排出されます。

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