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公開番号2025043408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023150642
出願日2023-09-19
発明の名称蒸気弁、蒸気タービン、及び火力発電システム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F01D 17/10 20060101AFI20250325BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】油筒内部にドレンが流れ込まない蒸気弁を提供することである。
【解決手段】上記課題を達成するために、本実施形態の蒸気弁は、弁体が一端に連結された弁棒の、前記一端とは異なる側の端部に接続されるコネクタと、前記コネクタよりも前記弁棒の軸方向を中心とする径方向外側に設けられるドレンパンであって、前記コネクタの外側面と対向する隔壁を具備するドレンパンと、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
弁体が一端に連結された弁棒の、前記一端とは異なる側の端部に接続されるコネクタと、
前記コネクタよりも前記弁棒の軸方向を中心とする径方向外側に設けられるドレンパンであって、前記コネクタの外側面と対向する隔壁を具備するドレンパンと、
を備えたことを特徴とする蒸気弁。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記コネクタは、
前記弁棒の前記異なる側の端部と接続する凹部を含む第一部位と、
前記第一部位のうち、前記軸方向の下側に設けられると共に、前記径方向の外径について、前記第一部位よりも小さい外径で構成される第二部位と、
を含み、
前記隔壁は、前記第二部位の外側面と対向するように設けられることを特徴とする請求項１記載の蒸気弁。
【請求項３】
前記第一部位と前記第二部位との境界のうち、前記第二部位と接続されていない前記第一部位の端部に設けられるドレン切りをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の蒸気弁。
【請求項４】
前記ドレン切りは、
前記径方向外側の先端において、水切り加工された先端部分と、
前記先端部分よりも径方向内側において、上側に加工された加工面と、
を含むことを特徴とする請求項３記載の蒸気弁。
【請求項５】
前記隔壁は、前記第一部位の外側面より前記径方向内側となる形状で設けられることを特徴とする請求項２または請求項３記載の蒸気弁。
【請求項６】
前記隔壁は、前記先端部分より前記径方向内側となる形状で設けられることを特徴とする請求項４記載の蒸気弁。
【請求項７】
請求項１記載の蒸気弁を備えたことを特徴とする蒸気タービン。
【請求項８】
請求項７記載の蒸気タービンを備えたことを特徴とする火力発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気弁、蒸気タービン、及び火力発電システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
火力発電システムに用いられる蒸気タービンの回転数や出力の制御は、蒸気タービンに供給される蒸気の流量を調整する種々の蒸気弁の開度を、蒸気弁駆動装置で制御することで実現される。蒸気弁は、例えば、ボイラから高圧タービンに蒸気を供給する主蒸気系統には主蒸気止め弁と蒸気加減弁が設けられ、蒸気タービンに流入する蒸気の流量や流速を調整する。種々の蒸気弁の多くは、弁ケーシングと、弁座と、弁棒と、弁体と、油筒と、駆動ピストンと、駆動機構とを備える。蒸気弁駆動装置による制御信号を駆動機構が受信すると、駆動機構を介して油筒内部の駆動ピストンが可動し、駆動ピストンと連動して弁棒も可動する。弁棒の他端には弁体が設けられており、弁棒が可動することで弁体と弁座との距離が変化し、弁ケーシング内部の流路が開閉される。弁体と弁座とが離れた開状態の場合には、蒸気系統から導かれた蒸気が弁ケーシング内部を通過し、蒸気タービンへ供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開2022－144193号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、蒸気が弁ケーシング内部を通過する際に、弁ケーシングと弁棒の隙間から弁ケーシング外部に蒸気が漏れる可能性がある。火力発電システムの運転起動時等、弁ケーシング外部の温度が弁ケーシング内部の温度より低い場合には、弁ケーシング外部に漏出した蒸気の一部が凝結してドレン化してしまうことがある。この場合に、蒸気弁の中でも、弁体よりも下側に弁棒や油筒が設けられる下駆動型の蒸気弁においては、ドレンが弁棒の側面をつたって油筒内部に流れ込むと、油筒内部に腐食が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、油筒内部にドレンが流れ込まない蒸気弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本実施形態の蒸気弁は、弁体が一端に連結された弁棒の、前記一端とは異なる側の端部に接続されるコネクタと、前記コネクタよりも前記弁棒の軸方向を中心とする径方向外側に設けられるドレンパンであって、前記コネクタの外側面と対向する隔壁を具備するドレンパンと、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態における火力発電システム１の一例を示す概略構成図。
（ａ）は、蒸気弁１００の一例を示す概略図であり、（ｂ）は、（ａ）の領域Ｐにおけるカップリング機構１０５の断面図。
（ａ）は、蒸気弁２００の一例を示す概略図であり、（ｂ）は、（ａ）の領域Qにおけるカップリング機構２０５の断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）の領域Ｒにおけるカップリング機構２０５の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る蒸気弁について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態を例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、以降では本発明の実施形態と従来との差異をより明確にするため、はじめに比較例として従来の蒸気弁を説明し、その後、本実施形態の蒸気弁を説明する。この際に、同一部分又は同様の機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図の寸法比率が実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図から省略される場合がある。
【０００９】
まず、図１を用いて、本実施形態の火力発電システムについて説明する。図１は、本実施形態における火力発電システム１の一例を示す概略構成図である。図１の火力発電システム１は、ボイラ２と、主蒸気管３と、主蒸気止め弁４と、蒸気加減弁５と、高圧タービン６と、低温再熱管７と、逆止弁８と、高温再熱管９と、再蒸気止め弁１０と、インターセプト弁１１と、を備える。また、火力発電システム１は、中圧タービン１２と、クロスオーバ管１３と、低圧タービン１４と、復水器１５と、復水管１６と、給水ポンプ１７と、高圧タービンバイパス管１８と、高圧タービンバイパス弁１９と、低圧タービンバイパス管２０と、低圧タービンバイパス弁２１と、を備える。ボイラ２は復水を加熱し、復水から蒸気を発生させる。主蒸気管３は、ボイラ２で発生させた蒸気を高圧タービン６に導く配管である。主蒸気管３には、主蒸気止め弁４及び蒸気加減弁５が設けられ、主蒸気管３から高圧タービン６へ供給される蒸気の流量を調整する。
【００１０】
高圧タービン６は、回転軸に連結された動翼（図示省略）により、蒸気が通過する際に蒸気から受ける仕事を回転エネルギに変換し、回転軸を介してその回転エネルギを発電機（図示省略）に伝える。本実施形態においては、高圧タービン６の他、後述する中圧タービン１２、低圧タービン１４と発電機（図示省略）とが回転軸を介して、回転軸の軸方向に連結されている。すなわち、高圧タービン６、中圧タービン１２、および低圧タービン１４のそれぞれで生じる回転エネルギが回転軸を介して発電機（図示省略）に伝わる。低温再熱管７は、高圧タービン６で仕事をした後の蒸気をボイラ２の再熱器に導く配管である。低温再熱管７には、蒸気が逆流することを防ぐための逆止弁８が設けられる。高温再熱管９は、ボイラ２の再熱器で再加熱された蒸気（再熱蒸気）を中圧タービン１２に導く配管である。高温再熱管９には、再蒸気止め弁１０及びインターセプト弁１１が設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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