JP2013079634A

JP2013079634A - Steam turbine lubricating oil supply device and steam turbine system provided therewith

Info

Publication number: JP2013079634A
Application number: JP2011221113A
Authority: JP
Inventors: Kura Shindo; 蔵進藤; Yuichi Kono; 祐一河野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-05-02
Anticipated expiration: 2031-10-05
Also published as: JP5687592B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress unstable behavior by a lubricating oil supply device during start-up of a steam turbine.SOLUTION: According to the embodiment, a steam turbine lubricating oil supply device includes: an oil tank 21 disposed at a position lower than a rotary shaft 13; a main oil pump 20 driven by a steam turbine 11; an oil turbine 29 disposed in the oil tank 21 and driven by lubricating oil whose pressure is raised by the main oil pump 20; a main oil pump check valve 32 disposed in the middle of a main oil discharge pipe 31 in the oil tank 21; a booster oil pump 30 driven by the oil turbine 29; a suction oil pump 24 driven by an electric motor 28; a booster oil pump check valve 35 disposed in a main oil pump suction pipe 34; and a turning oil pump 22 driven by an electric motor 26 and feeding lubricating oil to an oil supply pipe 50 to be merged with lubricating oil on a downstream side of the oil turbine 29.

Description

本実施形態は、火力、原子力発電所等の蒸気タービンシステムおよびそれに用いられる蒸気タービン潤滑油供給装置に関する。 The present embodiment relates to a steam turbine system such as a thermal power plant, a nuclear power plant, and the like, and a steam turbine lubricating oil supply device used therefor.

一般に大型蒸気タービン等の大型回転機械は、軸受台の各軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置を備えている。従来の潤滑油供給装置として、蒸気タービン駆動の主油ポンプと、電動機によって駆動されるブースタポンプを備え、ブースタポンプのオイルタービンの吐出油が油供給管を経て軸受に供給されるものが知られている（特許文献１）。 In general, a large rotating machine such as a large steam turbine is provided with a lubricating oil supply device that supplies lubricating oil to each bearing of a bearing stand. As a conventional lubricating oil supply device, there is known a main oil pump driven by a steam turbine and a booster pump driven by an electric motor, and the oil discharged from the oil turbine of the booster pump is supplied to the bearing through an oil supply pipe. (Patent Document 1).

ブースタポンプは、通常運転時には主油ポンプの逆止弁を介して供給される主油ポンプの吐出油により駆動されるオイルタービンと、そのオイルタービンの回転力で同一回転軸に構成されたブースタ油ポンプを備えている。オイルタービンの吐出ラインが各軸受へ接続されて潤滑油を供給し、一方、ブースタ油ポンプの吐出ラインは主油ポンプの入口すなわち主油ポンプの吸い込み口に吸い込み管により接続されている。 The booster pump is an oil turbine driven by the discharge oil of the main oil pump supplied through the check valve of the main oil pump during normal operation, and the booster oil configured on the same rotating shaft by the rotational force of the oil turbine. It has a pump. An oil turbine discharge line is connected to each bearing to supply lubricating oil, while a booster oil pump discharge line is connected to the inlet of the main oil pump, i.e., the inlet of the main oil pump, by a suction pipe.

特開平６−１０１４１６号公報JP-A-6-101416

蒸気タービンの起動時には、蒸気タービンが回転しないため、蒸気タービンによって駆動される主油ポンプとブースタポンプは停止状態であって機能しない。 Since the steam turbine does not rotate when the steam turbine is started, the main oil pump and the booster pump driven by the steam turbine are stopped and do not function.

このため、蒸気タービンの起動時には、初めに油タンクに設置された電動の吸い込み油ポンプを運転して主油ポンプの入口に給油し、また電動のターニング油ポンプを運転してオイルタービンの吐出に接続された潤滑油のヘッダに給油した後、蒸気タービンの運転を開始し、蒸気タービンの回転数を徐々に上昇させる。 For this reason, when the steam turbine is started, the electric suction oil pump installed in the oil tank is first operated to supply oil to the inlet of the main oil pump, and the electric turning oil pump is operated to discharge the oil turbine. After supplying the connected header of the lubricating oil, the operation of the steam turbine is started, and the rotation speed of the steam turbine is gradually increased.

このような蒸気タービンの起動時に、主油ポンプの逆止弁に作用する油圧は、逆止弁の上流側に吸い込み油ポンプの吐出圧力が作用し、また逆止弁の下流側には、ブースタポンプのオイルタービンを逆流して通過してきたターニング油ポンプの吐出圧力が作用する。なお、吸い込み油ポンプから主油ポンプに給油されると、主油ポンプの回転軸部分には微少な間隙があって、これら間隙から押し込められた空気が抜け出るので、逆止弁の上流側に空気が閉じ込められて残存するようなことはない。 When starting such a steam turbine, the oil pressure acting on the check valve of the main oil pump is such that the suction pressure of the suction oil pump acts on the upstream side of the check valve, and the booster on the downstream side of the check valve. The discharge pressure of the turning oil pump that has flowed backward through the oil turbine of the pump acts. When oil is supplied from the suction oil pump to the main oil pump, there is a small gap in the rotating shaft of the main oil pump, and the air pushed in through these gaps escapes, so the air upstream of the check valve Will not remain trapped.

たとえば、吸い込み油ポンプの吐出圧力は、蒸気タービンの軸中心に置き換えて約０．１ＭPａ、ターニング油ポンプの吐出圧力は蒸気タービンの軸中心に置き換えて約０．２ＭPａなので、主油ポンプの逆止弁は蒸気タービンの回転数が主油ポンプの運転に適する回転数に上昇するまで、すなわち主油ポンプの吐出圧力がターニング油ポンプの吐出圧力より上回り、逆止弁を押し開ける圧力になるまで逆止弁は閉止したままとなる。 For example, the discharge pressure of the suction oil pump is replaced with about 0.1 MPa for the shaft center of the steam turbine, and the discharge pressure of the turning oil pump is about 0.2 MPa for the shaft center of the steam turbine. The valve is reversed until the rotation speed of the steam turbine rises to a rotation speed suitable for the operation of the main oil pump, that is, until the discharge pressure of the main oil pump exceeds the discharge pressure of the turning oil pump and reaches the pressure to open the check valve. The stop valve remains closed.

この逆止弁の下流側の状態は、長さが２０ｍを超すような主油ポンプ吐出管にターニング油ポンプからブースタポンプを逆流して給油される。このため、特に逆止弁近傍の主油ポンプ吐出管内部に空気が閉じ込められて残存し、蒸気タービンの回転数が主油ポンプの運転に適する回転数に上昇した時（主油ポンプの吐出圧力がターニング油ポンプの吐出圧力より上回った時）に一気に開弁することになる。これにより、主油ポンプ吐出管に残存した大量の空気はオイルタービンを通過して潤滑油のヘッダを経由して各軸受に到達する。このため、ブースタポンプのオイルタービンや蒸気タービンの軸受に大きな衝撃力を与え、場合によっては破損や軸受油圧の変動による回転軸の挙動不良等の課題があった。 In the downstream state of the check valve, the main oil pump discharge pipe having a length exceeding 20 m is supplied with the booster pump flowing backward from the turning oil pump. For this reason, especially when air is trapped and remains inside the main oil pump discharge pipe in the vicinity of the check valve and the rotation speed of the steam turbine increases to a rotation speed suitable for the operation of the main oil pump (discharge pressure of the main oil pump). When the pressure exceeds the discharge pressure of the turning oil pump). Thereby, a large amount of air remaining in the main oil pump discharge pipe passes through the oil turbine and reaches each bearing via the header of the lubricating oil. For this reason, a large impact force is applied to the oil turbine and steam turbine bearings of the booster pump, and in some cases, there are problems such as breakage and poor behavior of the rotating shaft due to changes in bearing hydraulic pressure.

今後の蒸気タービンの大容量化に伴い軸受油量が増加して主油ポンプ吐出管の配管口径が大きくなることや、蒸気タービンと油タンクの据付レベル差も大きくなる傾向は顕著となる状況にあることから、主油ポンプ吐出管の内部に閉じ込められて残存する大量の空気の影響はますます深刻な問題となる。 As the steam turbine capacity increases in the future, the bearing oil volume will increase, the pipe diameter of the main oil pump discharge pipe will increase, and the tendency for the difference in installation level between the steam turbine and the oil tank will also become prominent. For this reason, the influence of a large amount of air trapped inside the main oil pump discharge pipe becomes an increasingly serious problem.

本発明の実施形態は、上述の点を鑑みてなされたものであり、蒸気タービンの起動時に、潤滑油供給装置による不安定な挙動を防止または抑制することを目的とする。 Embodiments of the present invention have been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to prevent or suppress an unstable behavior caused by a lubricating oil supply device when a steam turbine is started.

本発明の実施形態に係る蒸気タービン潤滑油供給装置は、蒸気タービンの回転軸を回転支持する複数の軸受に潤滑油を供給する蒸気タービン潤滑油供給装置において、前記軸受を覆う軸受台と、前記蒸気タービンの回転軸および前記軸受よりも低い位置に配置されて前記潤滑油を溜める油タンクと、前記油タンクよりも上方に配置され、前記蒸気タービンの回転軸によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する主油ポンプと、前記油タンク内に配置されて前記主油ポンプで昇圧された潤滑油によって駆動されるオイルタービンと、主油ポンプで昇圧された潤滑油を前記オイルタービンに導く主油ポンプ吐出管と、前記油タンク内で前記主油ポンプ吐出管の途中に配置された主油ポンプ逆止弁と、前記オイルタービンによって駆動されて前記油タンク内に溜められた潤滑油を昇圧するブースタ油ポンプと、前記ブースタ油ポンプによって昇圧された潤滑油を前記主油ポンプの吸い込み側に導く主油ポンプ吸い込み管と、第１の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧する吸い込み油ポンプと、前記吸い込み油ポンプの吐出側と前記主油ポンプ吸い込み管を接続する吸い込み油ポンプ吐出管と、前記主油ポンプ吸い込み管の前記吸い込み油ポンプ吐出管との合流部よりも上流側に配置されたブースタ油ポンプ逆止弁と、前記オイルタービンの下流側の潤滑油を前記複数の軸受に導く油供給管と、第２の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧して前記油供給管に送り、前記オイルタービンの下流側の潤滑油に合流させるターニング油ポンプと、前記軸受台から排出された潤滑油を落下させて前記油タンクに戻す油戻り管と、を有することを特徴とする。 A steam turbine lubricating oil supply apparatus according to an embodiment of the present invention is a steam turbine lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a plurality of bearings that rotationally support a rotating shaft of a steam turbine. An oil tank disposed at a position lower than the rotating shaft of the steam turbine and the bearing and storing the lubricating oil, and disposed above the oil tank and driven by the rotating shaft of the steam turbine to boost the lubricating oil. A main oil pump, an oil turbine disposed in the oil tank and driven by the lubricating oil boosted by the main oil pump, and a main oil pump for guiding the lubricating oil boosted by the main oil pump to the oil turbine A discharge pipe, a main oil pump check valve disposed in the oil tank in the middle of the main oil pump discharge pipe, and the oil tank driven by the oil turbine. A booster oil pump that boosts the lubricating oil stored in the interior; a main oil pump suction pipe that guides the lubricating oil boosted by the booster oil pump to the suction side of the main oil pump; and a first electric motor. A suction oil pump for boosting the lubricating oil accumulated in the oil tank; a suction oil pump discharge pipe connecting the discharge side of the suction oil pump and the main oil pump suction pipe; and the suction of the main oil pump suction pipe A booster oil pump check valve disposed upstream of the junction with the oil pump discharge pipe, an oil supply pipe for guiding the lubricating oil downstream of the oil turbine to the plurality of bearings, and a second electric motor Turning oil pump that is driven and boosts the lubricating oil accumulated in the oil tank, sends it to the oil supply pipe, and joins the lubricating oil on the downstream side of the oil turbine. When, characterized by having a an oil return pipe for returning to the oil tank to drop the discharged lubricating oil from the bearing pedestal.

また、本発明の他の実施形態に係る蒸気タービン潤滑油供給装置は、蒸気タービンの回転軸を回転支持する複数の軸受に潤滑油を供給する蒸気タービン潤滑油供給装置において、前記軸受を覆う軸受台と、前記蒸気タービンの回転軸および前記軸受よりも低い位置に配置されて前記潤滑油を溜める油タンクと、前記油タンクよりも上方に配置され、前記蒸気タービンの回転軸によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する主油ポンプと、前記油タンク内に配置されて前記主油ポンプで昇圧された潤滑油によって駆動されるオイルタービンと、主油ポンプで昇圧された潤滑油を前記オイルタービンに導く主油ポンプ吐出管と、前記油タンクよりも上方位置で前記主油ポンプ吐出管の途中に配置された主油ポンプ逆止弁と、前記オイルタービンによって駆動されて前記油タンク内に溜められた潤滑油を昇圧するブースタ油ポンプと、前記ブースタ油ポンプによって昇圧された潤滑油を前記主油ポンプの吸い込み側に導く主油ポンプ吸い込み管と、第１の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧する吸い込み油ポンプと、前記吸い込み油ポンプの吐出側と前記主油ポンプ吸い込み管を接続する吸い込み油ポンプ吐出管と、前記主油ポンプ吸い込み管の前記吸い込み油ポンプ吐出管との合流部よりも上流側に配置されたブースタ油ポンプ逆止弁と、前記オイルタービンの下流側の潤滑油を前記複数の軸受に導く油供給管と、第２の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧して前記油供給管に送り、前記オイルタービンの下流側の潤滑油に合流させるターニング油ポンプと、前記軸受台から排出された潤滑油を落下させて前記油タンクに戻す油戻り管と、前記主油ポンプ逆止弁の下流側で前記油タンクの上方位置で前記主油ポンプ吐出管から分岐して前記油タンク内に溜められた前記潤滑油内で開放するバイパス管と、前記バイパス管の途中に配置された流動抵抗体と、を有することを特徴とする。 A steam turbine lubricating oil supply apparatus according to another embodiment of the present invention is a steam turbine lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a plurality of bearings that rotationally support a rotating shaft of a steam turbine. A stand, an oil tank disposed at a position lower than the rotating shaft and the bearing of the steam turbine, and storing the lubricating oil; and disposed above the oil tank, driven by the rotating shaft of the steam turbine and A main oil pump that pressurizes the lubricating oil; an oil turbine that is disposed in the oil tank and driven by the lubricating oil that has been pressurized by the main oil pump; and the lubricating oil that has been pressurized by the main oil pump is supplied to the oil turbine. A main oil pump discharge pipe for guiding, a main oil pump check valve disposed in the middle of the main oil pump discharge pipe at a position higher than the oil tank, and the oil turbine. A booster oil pump that drives and boosts the lubricating oil stored in the oil tank; a main oil pump suction pipe that guides the lubricating oil boosted by the booster oil pump to a suction side of the main oil pump; A suction oil pump that is driven by an electric motor to pressurize the lubricating oil accumulated in the oil tank, a suction oil pump discharge pipe that connects a discharge side of the suction oil pump and the main oil pump suction pipe, and the main oil A booster oil pump check valve disposed upstream of a merged portion of the pump suction pipe with the suction oil pump discharge pipe, and an oil supply pipe for guiding lubricating oil downstream of the oil turbine to the plurality of bearings; The lubricating oil that is driven by the second electric motor and accumulates in the oil tank is boosted and sent to the oil supply pipe to join the lubricating oil downstream of the oil turbine. A turning oil pump, an oil return pipe for dropping the lubricating oil discharged from the bearing base and returning it to the oil tank, and the main oil at a position above the oil tank downstream of the main oil pump check valve. It has a bypass pipe branched from the pump discharge pipe and opened in the lubricating oil stored in the oil tank, and a flow resistor arranged in the middle of the bypass pipe.

また、本発明の他の実施形態に係る蒸気タービン潤滑油供給装置は、蒸気タービンの回転軸を回転支持する複数の軸受に潤滑油を供給する蒸気タービン潤滑油供給装置において、前記軸受を覆う軸受台と、前記蒸気タービンの回転軸および前記軸受よりも低い位置に配置されて前記潤滑油を溜める油タンクと、前記油タンクよりも上方に配置され、前記蒸気タービンの回転軸によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する主油ポンプと、前記油タンク内に配置されて前記主油ポンプで昇圧された潤滑油によって駆動されるオイルタービンと、主油ポンプで昇圧された潤滑油を前記オイルタービンに導く主油ポンプ吐出管と、前記油タンクよりも上方位置で前記主油ポンプ吐出管の途中に配置された主油ポンプ逆止弁と、前記オイルタービンによって駆動されて前記油タンク内に溜められた潤滑油を昇圧するブースタ油ポンプと、前記ブースタ油ポンプによって昇圧された潤滑油を前記主油ポンプの吸い込み側に導く主油ポンプ吸い込み管と、第１の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧する吸い込み油ポンプと、前記吸い込み油ポンプの吐出側と前記主油ポンプ吸い込み管を接続する吸い込み油ポンプ吐出管と、前記主油ポンプ吸い込み管の前記吸い込み油ポンプ吐出管との合流部よりも上流側に配置されたブースタ油ポンプ逆止弁と、前記オイルタービンの下流側の潤滑油を前記複数の軸受に導く油供給管と、第２の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧して前記油供給管に送り、前記オイルタービンの下流側の潤滑油に合流させるターニング油ポンプと、前記軸受台から排出された潤滑油を落下させて前記油タンクに戻す油戻り管と、前記主油ポンプ逆止弁の下流側で前記油タンクの上方位置で前記主油ポンプ吐出管に設けられた空気逃し弁と、を有することを特徴とする。 A steam turbine lubricating oil supply apparatus according to another embodiment of the present invention is a steam turbine lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a plurality of bearings that rotationally support a rotating shaft of a steam turbine. A stand, an oil tank disposed at a position lower than the rotating shaft and the bearing of the steam turbine, and storing the lubricating oil; and disposed above the oil tank, driven by the rotating shaft of the steam turbine and A main oil pump that pressurizes the lubricating oil; an oil turbine that is disposed in the oil tank and driven by the lubricating oil that has been pressurized by the main oil pump; and the lubricating oil that has been pressurized by the main oil pump is supplied to the oil turbine. A main oil pump discharge pipe for guiding, a main oil pump check valve disposed in the middle of the main oil pump discharge pipe at a position higher than the oil tank, and the oil turbine. A booster oil pump that drives and boosts the lubricating oil stored in the oil tank; a main oil pump suction pipe that guides the lubricating oil boosted by the booster oil pump to a suction side of the main oil pump; A suction oil pump that is driven by an electric motor to pressurize the lubricating oil accumulated in the oil tank, a suction oil pump discharge pipe that connects a discharge side of the suction oil pump and the main oil pump suction pipe, and the main oil A booster oil pump check valve disposed upstream of a merged portion of the pump suction pipe with the suction oil pump discharge pipe, and an oil supply pipe for guiding lubricating oil downstream of the oil turbine to the plurality of bearings; The lubricating oil that is driven by the second electric motor and accumulates in the oil tank is boosted and sent to the oil supply pipe to join the lubricating oil downstream of the oil turbine. A turning oil pump, an oil return pipe for dropping the lubricating oil discharged from the bearing base and returning it to the oil tank, and the main oil at a position above the oil tank downstream of the main oil pump check valve. And an air relief valve provided in the pump discharge pipe.

また、本発明の実施形態に係る蒸気タービンシステムは、上記いずれかの潤滑油供給装置を備えたことを特徴とする。 A steam turbine system according to an embodiment of the present invention includes any one of the above lubricating oil supply devices.

本発明の実施形態によれば、蒸気タービンの起動時に、潤滑油供給装置による不安定な挙動を防止または抑制することができる。 According to the embodiment of the present invention, when the steam turbine is started, unstable behavior by the lubricating oil supply device can be prevented or suppressed.

本発明に係る蒸気タービンシステムの潤滑油供給装置の第１の実施形態を示す系統図である。1 is a system diagram showing a first embodiment of a lubricating oil supply device of a steam turbine system according to the present invention. 本発明に係る蒸気タービンシステムの潤滑油供給装置の第２の実施形態を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows 2nd Embodiment of the lubricating oil supply apparatus of the steam turbine system which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンシステムの潤滑油供給装置の第３の実施形態を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows 3rd Embodiment of the lubricating oil supply apparatus of the steam turbine system which concerns on this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る蒸気タービンシステムの潤滑油供給装置の第１の実施形態を示す系統図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a lubricating oil supply device for a steam turbine system according to the present invention.

ここに示す蒸気タービンシステムは、火力発電所や原子力発電所などの大型蒸気タービンシステムであって、軸受台の各軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給装置を備えている。 The steam turbine system shown here is a large steam turbine system such as a thermal power plant or a nuclear power plant, and includes a lubricating oil supply device that supplies lubricating oil to each bearing of a bearing base.

複数の蒸気タービン１１および発電機１２が、水平方向に延びる共通の回転軸１３によって結合されている。回転軸１３は、複数（図示の例では１０個）の軸受１４によって回転支持されている。軸受１４は複数の軸受台１５内に収納されている。複数の軸受１４のうちで発電機１２から最も遠い位置の第１軸受１６は前部軸受台１７内に収納されている。主油ポンプ２０は、前部軸受台１７内に配置され、回転軸１３によって駆動されるように構成されている。 The some steam turbine 11 and the generator 12 are couple | bonded by the common rotating shaft 13 extended in a horizontal direction. The rotating shaft 13 is rotatably supported by a plurality (ten in the illustrated example) of bearings 14. The bearing 14 is housed in a plurality of bearing bases 15. The first bearing 16 that is farthest from the generator 12 among the plurality of bearings 14 is housed in the front bearing base 17. The main oil pump 20 is disposed in the front bearing base 17 and is configured to be driven by the rotary shaft 13.

軸受１４よりも低い位置に、潤滑油を溜める油タンク２１が配置されている。油タンク２１内に油液面３６が形成されている。油タンク２１には、ターニング油ポンプ２２と、非常油ポンプ２３と、吸い込み油ポンプ２４と、油冷却器２５が取り付けられている。ターニング油ポンプ２２は、交流外部電源で駆動される電動機（第２の電動機）２６で駆動される。非常油ポンプ２３は非常用直流電源で駆動される電動機２７で駆動される。吸い込み油ポンプ２４は、交流外部電源で駆動される電動機（第１の電動機）２８で駆動される。 An oil tank 21 for storing lubricating oil is disposed at a position lower than the bearing 14. An oil level 36 is formed in the oil tank 21. A turning oil pump 22, an emergency oil pump 23, a suction oil pump 24, and an oil cooler 25 are attached to the oil tank 21. The turning oil pump 22 is driven by an electric motor (second electric motor) 26 driven by an AC external power source. The emergency oil pump 23 is driven by an electric motor 27 driven by an emergency DC power supply. The suction oil pump 24 is driven by an electric motor (first electric motor) 28 driven by an AC external power source.

油タンク２１内に、オイルタービン２９とブースタ油ポンプ３０が共通の軸で互いに連結されて配置されている。オイルタービン２９は、主油ポンプ２０から主油ポンプ吐出管３１を通して送られる潤滑油によって駆動される。主油ポンプ吐出管３１の途中の油タンク２１内に、主油ポンプ逆止弁３２および止め弁３３が直列に配置されている。ブースタ油ポンプ３０はオイルタービン２９によって駆動され、油タンク２１内に溜められた潤滑油を昇圧して、主油ポンプ吸い込み管３４を通して主油ポンプ２０の吸い込み側に送り出す。主油ポンプ吸い込み管３４の途中の油タンク２１内にブースタ油ポンプ逆止弁３５が配置されている。 In the oil tank 21, an oil turbine 29 and a booster oil pump 30 are connected to each other by a common shaft. The oil turbine 29 is driven by lubricating oil sent from the main oil pump 20 through the main oil pump discharge pipe 31. A main oil pump check valve 32 and a stop valve 33 are arranged in series in the oil tank 21 in the middle of the main oil pump discharge pipe 31. The booster oil pump 30 is driven by the oil turbine 29 to increase the pressure of the lubricating oil stored in the oil tank 21 and send it out to the suction side of the main oil pump 20 through the main oil pump suction pipe 34. A booster oil pump check valve 35 is disposed in the oil tank 21 in the middle of the main oil pump suction pipe 34.

吸い込み油ポンプ２４の吸い込み側は油タンク２１内の油液面３６の下方に位置している。吸い込み油ポンプ２４の吐出側は、吸い込み油ポンプ吐出管４０を介して主油ポンプ吸い込み管３４のブースタ油ポンプ逆止弁３５よりも下流側に接続されている。吸い込み油ポンプ吐出管４０には吸い込み油ポンプ逆止弁４１が接続されている。吸い込み油ポンプ吐出管４０および吸い込み油ポンプ逆止弁４１は油タンク２１内に配置されている。 The suction side of the suction oil pump 24 is located below the oil level 36 in the oil tank 21. The discharge side of the suction oil pump 24 is connected to the downstream side of the booster oil pump check valve 35 of the main oil pump suction pipe 34 via the suction oil pump discharge pipe 40. A suction oil pump check valve 41 is connected to the suction oil pump discharge pipe 40. The suction oil pump discharge pipe 40 and the suction oil pump check valve 41 are disposed in the oil tank 21.

オイルタービン２９の出口側は、圧力逃し弁４３を介して油タンク２１内のヘッダ４４に接続されている。ヘッダ４４は油液面３６よりも下方に配置されている。 The outlet side of the oil turbine 29 is connected to a header 44 in the oil tank 21 via a pressure relief valve 43. The header 44 is disposed below the oil level 36.

ターニング油ポンプ２２は油タンク２１内に溜められた潤滑油を、ターニング油ポンプ逆止弁４５およびターニング油ポンプ吐出管４６を介してヘッダ４４に送り出すように配置されている。これと同様に、非常油ポンプ２３は油タンク２１内に溜められた潤滑油を、非常油ポンプ逆止弁４７および非常油ポンプ吐出管４８を介してヘッダ４４に送り出すように配置されている。 The turning oil pump 22 is arranged to send the lubricating oil stored in the oil tank 21 to the header 44 via the turning oil pump check valve 45 and the turning oil pump discharge pipe 46. Similarly, the emergency oil pump 23 is arranged so as to send the lubricating oil stored in the oil tank 21 to the header 44 via the emergency oil pump check valve 47 and the emergency oil pump discharge pipe 48.

ヘッダ４４内の潤滑油は油冷却器２５に送られて冷却され、さらに、油供給管５０を介して各軸受１４に供給されるように構成されている。油供給管５０の各軸受１４の直上流側にはそれぞれの軸受オリフィス５１が配置され、各軸受１４に供給される潤滑油の分配量を調整できるようになっている。 The lubricating oil in the header 44 is sent to the oil cooler 25 to be cooled, and is further supplied to each bearing 14 via the oil supply pipe 50. The respective bearing orifices 51 are arranged immediately upstream of the respective bearings 14 in the oil supply pipe 50 so that the distribution amount of the lubricating oil supplied to the respective bearings 14 can be adjusted.

軸受台１５は、軸受１４を収納するとともに軸受１４の周囲を密閉するように覆っており、回転軸１３との接触部分にはラビリンスパッキンを使用した油切りシール（図示せず）が設けられている。軸受台１５と油タンク２１とは油戻り管５２によって連結されていて、各軸受１４に供給された潤滑油は重力によって油戻り管５２を通って油タンク２１内に戻るように構成されている。 The bearing stand 15 accommodates the bearing 14 and covers the periphery of the bearing 14 so as to be sealed, and an oil drain seal (not shown) using a labyrinth packing is provided at a contact portion with the rotating shaft 13. Yes. The bearing base 15 and the oil tank 21 are connected by an oil return pipe 52, and the lubricating oil supplied to each bearing 14 is configured to return to the oil tank 21 through the oil return pipe 52 by gravity. .

油タンク２１の頂部にガス抽出機５３が取り付けられている。このガス抽出機５３によって油タンク２１の油液面３６の上方のガスを外部に抽出することにより、油タンク２１内の油液面３６の上方の空間、油戻り管５２および軸受台１５の圧力を大気圧よりも低い負圧に保つように構成されている。 A gas extractor 53 is attached to the top of the oil tank 21. By extracting the gas above the oil level 36 of the oil tank 21 to the outside by the gas extractor 53, the pressure above the space above the oil level 36 in the oil tank 21, the oil return pipe 52 and the bearing stand 15. Is maintained at a negative pressure lower than atmospheric pressure.

非常油ポンプ２３は、通常運転中に軸受油圧力が低下した時や交流電源が消失した時などの非常時に運転して、各軸受１４に潤滑油（軸受油）を供給する。 The emergency oil pump 23 is operated in an emergency such as when the bearing oil pressure is reduced during normal operation or when the AC power supply is lost, and supplies lubricating oil (bearing oil) to each bearing 14.

次にこの蒸気タービン潤滑油供給装置の作用について説明する。 Next, the operation of this steam turbine lubricating oil supply device will be described.

蒸気タービンシステムの通常運転時に、潤滑油は、蒸気タービン１１に駆動される主油ポンプ２０で昇圧され、主油ポンプ吐出管３１を通り、主油ポンプ逆止弁３２および止め弁３３を経て、オイルタービン２９に供給される。これによって、オイルタービン２９が駆動され、オイルタービン２９によってブースタ油ポンプ３０が駆動される。 During normal operation of the steam turbine system, the lubricating oil is pressurized by the main oil pump 20 driven by the steam turbine 11, passes through the main oil pump discharge pipe 31, passes through the main oil pump check valve 32 and the stop valve 33, The oil turbine 29 is supplied. As a result, the oil turbine 29 is driven, and the booster oil pump 30 is driven by the oil turbine 29.

オイルタービン２９を出た潤滑油は、ヘッダ４４を経て油冷却器２５に送られて冷却される。油冷却器２５を出た潤滑油は、油供給管５０および各軸受オリフィス５１を経て各軸受１４に供給される。 The lubricating oil exiting the oil turbine 29 is sent to the oil cooler 25 through the header 44 and cooled. The lubricating oil exiting the oil cooler 25 is supplied to the bearings 14 through the oil supply pipes 50 and the bearing orifices 51.

軸受１４に供給された潤滑油は軸受１４の潤滑作用を果たした後に、蒸気タービン１１の回転軸１３の回転に伴って軸受台１５内に飛散し、その後に、油戻り管５２を経て油タンク２１内に回収される。 After the lubricating oil supplied to the bearing 14 performs the lubricating action of the bearing 14, the lubricating oil scatters in the bearing base 15 with the rotation of the rotating shaft 13 of the steam turbine 11, and then passes through the oil return pipe 52 and the oil tank. 21 is collected.

油タンク２１内の油液面３６の上方のガスはガス抽出機５３によって連続的に抽出されていて、油タンク２１内の油液面３６の上方の空間、油戻り管５２および軸受台１５の圧力が大気圧よりも低い負圧に保たれている。これにより、軸受台１５の図示しない油切りシールと回転軸１３の間の微小な隙間を通して外気が軸受台１５内に流入している。これにより、潤滑油が軸受台１５の油切りシールを通じて外部に漏れることが防止される。 The gas above the oil level 36 in the oil tank 21 is continuously extracted by the gas extractor 53, and the space above the oil level 36 in the oil tank 21, the oil return pipe 52 and the bearing stand 15. The pressure is kept at a negative pressure lower than the atmospheric pressure. Thereby, outside air flows into the bearing base 15 through a minute gap between the oil drain seal (not shown) of the bearing base 15 and the rotary shaft 13. As a result, the lubricating oil is prevented from leaking outside through the oil drain seal of the bearing base 15.

オイルタービン２９と同一軸に構成されたブースタ油ポンプ３０の吐出は、ブースタ油ポンプ逆止弁３５および主油ポンプ吸い込み管３４を経由して主油ポンプ２０の吸い込み側に送られる。 The discharge of the booster oil pump 30 configured on the same shaft as the oil turbine 29 is sent to the suction side of the main oil pump 20 via the booster oil pump check valve 35 and the main oil pump suction pipe 34.

蒸気タービンシステムの通常運転時には、電動のターニング油ポンプ２２、非常油ポンプ２３および吸い込み油ポンプ２４は停止している。 During normal operation of the steam turbine system, the electric turning oil pump 22, the emergency oil pump 23, and the suction oil pump 24 are stopped.

蒸気タービンシステムの起動時には、回転軸１３の回転が停止しているので、主油ポンプ２０はポンプとして機能しない。そのため、回転軸１３の回転数が所定の値に達するまでは、電動機により、ターニング油ポンプ２２および吸い込み油ポンプ２４を動作させる。 Since the rotation of the rotating shaft 13 is stopped when the steam turbine system is started, the main oil pump 20 does not function as a pump. Therefore, the turning oil pump 22 and the suction oil pump 24 are operated by the electric motor until the rotation speed of the rotating shaft 13 reaches a predetermined value.

蒸気タービンシステムの起動時に、ターニング油ポンプ２２は、各軸受１４に潤滑油（軸受油）を供給し、吸い込み油ポンプ２４は、油タンク２１内の潤滑油を主油ポンプ２０の吸い込み側に供給する。 When starting the steam turbine system, the turning oil pump 22 supplies lubricating oil (bearing oil) to each bearing 14, and the suction oil pump 24 supplies the lubricating oil in the oil tank 21 to the suction side of the main oil pump 20. To do.

ターニング油ポンプ２２および吸い込み油ポンプ２４は、蒸気タービンシステムの起動時に、蒸気タービン１１の回転軸１３の回転数が定格回転数に到達するまで運転され、回転軸１３の回転数が定格回転数に到達したことを確認した後に停止操作が行なわれる。 The turning oil pump 22 and the suction oil pump 24 are operated until the rotational speed of the rotary shaft 13 of the steam turbine 11 reaches the rated rotational speed at the start of the steam turbine system, and the rotational speed of the rotary shaft 13 reaches the rated rotational speed. The stop operation is performed after confirming that it has arrived.

蒸気タービンシステムの起動時に、主油ポンプ逆止弁３２に作用する油圧は、主油ポンプ逆止弁３２の上流側に吸い込み油ポンプ２４の吐出圧力が、また主油ポンプ逆止弁３２の下流側（後流側）にはオイルタービン２９を逆流して通過してきたターニング油ポンプ２２の吐出圧力が作用する。なお、吸い込み油ポンプ２４から主油ポンプ２０に給油されると、主油ポンプ２０の回転軸部分には微少な間隙があるので、これら間隙から押し込められた空気が抜け出るので、主油ポンプ逆止弁３２の上流側に空気が閉じ込められて残存するようなことはない。 When starting the steam turbine system, the hydraulic pressure acting on the main oil pump check valve 32 is the upstream side of the main oil pump check valve 32, the discharge pressure of the oil pump 24, and the downstream of the main oil pump check valve 32. The discharge pressure of the turning oil pump 22 that has flowed back through the oil turbine 29 acts on the side (rear stream side). When oil is supplied from the suction oil pump 24 to the main oil pump 20, since there is a minute gap in the rotation shaft portion of the main oil pump 20, air pushed in from these gaps escapes. There is no possibility that air is trapped and remains upstream of the valve 32.

吸い込み油ポンプ２４の吐出圧力は蒸気タービン１１の軸中心に置き換えて約０．１ＭPａ、ターニング油ポンプ２２の吐出圧力は蒸気タービン１１の軸中心に置き換えて約０．２ＭPａなので、主油ポンプ２０の主油ポンプ逆止弁３２は蒸気タービン１１の回転数が主油ポンプ２０の運転に適する回転数に上昇するまで、すなわち主油ポンプ２０の吐出圧力がターニング油ポンプ２２の吐出圧力より上回り、主油ポンプ逆止弁３２を押し開ける圧力になるまで主油ポンプ逆止弁３２は閉止したままとなる。 The discharge pressure of the suction oil pump 24 is replaced by about 0.1 MPa with the shaft center of the steam turbine 11, and the discharge pressure of the turning oil pump 22 is replaced by about 0.2 MPa with the shaft center of the steam turbine 11. The main oil pump check valve 32 is used until the rotation speed of the steam turbine 11 increases to a rotation speed suitable for the operation of the main oil pump 20, that is, the discharge pressure of the main oil pump 20 exceeds the discharge pressure of the turning oil pump 22. The main oil pump check valve 32 remains closed until the pressure is reached to push the oil pump check valve 32 open.

この実施形態では主油ポンプ逆止弁３２が油タンク２１内に配置されているので、主油ポンプ逆止弁３２が前部軸受台１７内に配置されている従来技術に比べて、主油ポンプ吐出管３１のうちの主油ポンプ逆止弁３２の下流側でオイルタービン２９の上流側の長さが短い。そのため、主油ポンプ吐出管３１の当該部分に閉じ込められて残存しうる空気の量が少ない。 In this embodiment, since the main oil pump check valve 32 is arranged in the oil tank 21, the main oil pump check valve 32 is arranged in the main oil pump as compared with the conventional technique in which the main oil pump check valve 32 is arranged in the front bearing stand 17. The upstream side of the oil turbine 29 is short on the downstream side of the main oil pump check valve 32 in the pump discharge pipe 31. Therefore, the amount of air that can remain in the portion of the main oil pump discharge pipe 31 that remains is small.

蒸気タービン１１の回転数が主油ポンプ２０の運転に適する回転数に上昇した時（主油ポンプ２０の吐出圧力がターニング油ポンプ２２の吐出圧力より上回った時）に、主油ポンプ逆止弁３２が一気に開弁することになるため、主油ポンプ吐出管３１に残存した空気はオイルタービン２９を通過して潤滑油（軸受油）のヘッダ４４を経由して各軸受に到達する。しかし、従来技術の構造に比べてここに残存する空気の量が少ないので、オイルタービン２９や蒸気タービン１１の軸受１４に大きな衝撃力を与えず、破損や軸受油圧の変動による回転軸１３の挙動不良等の問題も回避できる。 When the rotational speed of the steam turbine 11 increases to a rotational speed suitable for the operation of the main oil pump 20 (when the discharge pressure of the main oil pump 20 exceeds the discharge pressure of the turning oil pump 22), the main oil pump check valve Therefore, the air remaining in the main oil pump discharge pipe 31 passes through the oil turbine 29 and reaches each bearing via the header 44 of the lubricating oil (bearing oil). However, since the amount of air remaining here is smaller than that of the structure of the prior art, a large impact force is not applied to the bearing 14 of the oil turbine 29 or the steam turbine 11, and the behavior of the rotating shaft 13 due to breakage or a change in bearing hydraulic pressure. Problems such as defects can be avoided.

また、従来技術では主油ポンプ逆止弁３２を前部軸受台１７内に配置するので前部軸受台１７内の機器設置作業が困難であったが、この実施形態では、主油ポンプ逆止弁３２を前部軸受台１７の外に配置するため、前部軸受台１７内の機器配置に余裕ができ、設置作業が容易になる。この実施形態では主油ポンプ逆止弁３２を油タンク２１内に配置するが、油タンク２１内は通常、スペース的に余裕があるので、主油ポンプ逆止弁３２を油タンク２１内に配置しても設置作業などに問題はない。 In the prior art, since the main oil pump check valve 32 is disposed in the front bearing base 17, it is difficult to install equipment in the front bearing base 17, but in this embodiment, the main oil pump check valve is not used. Since the valve 32 is disposed outside the front bearing base 17, there is room for equipment arrangement in the front bearing base 17, and installation work is facilitated. In this embodiment, the main oil pump check valve 32 is arranged in the oil tank 21, but the oil tank 21 usually has space, so the main oil pump check valve 32 is arranged in the oil tank 21. There is no problem in the installation work.

以上説明したように、本実施形態によれば、蒸気タービン１１の回転軸１３によって駆動される主油ポンプ２０の吐出側である主油ポンプ吐出管３１に設置された主油ポンプ逆止弁３２から油タンク２１に設置されたオイルタービン２９までの間の主油ポンプ吐出管３１に形成される空間（空気）を小さくすることができる。これにより、蒸気タービンシステムの起動時の潤滑油供給装置に生ずる不安定な挙動の発生を防止または抑制できる。これにより、発電設備としての信頼性が向上する。 As described above, according to this embodiment, the main oil pump check valve 32 installed in the main oil pump discharge pipe 31 on the discharge side of the main oil pump 20 driven by the rotating shaft 13 of the steam turbine 11. The space (air) formed in the main oil pump discharge pipe 31 between the oil tank 21 and the oil turbine 29 installed in the oil tank 21 can be reduced. Thereby, generation | occurrence | production of the unstable behavior which arises in the lubricating oil supply apparatus at the time of starting of a steam turbine system can be prevented or suppressed. Thereby, the reliability as a power generation facility improves.

［第２の実施形態］
図２は、本発明に係る蒸気タービンシステムの潤滑油供給装置の第２の実施形態を示す系統図である。 [Second Embodiment]
FIG. 2 is a system diagram showing a second embodiment of the lubricating oil supply device of the steam turbine system according to the present invention.

この実施形態では、主油ポンプ逆止弁３２が前部軸受台１７内に配置されている。また、主油ポンプ逆止弁３２の下流側の前部軸受台１７内で主油ポンプ吐出管３１からバイパス管６０が分岐している。バイパス管６０は下方に延びてその下端は油タンク２１内の油液面３６下方の潤滑油内で開放している。また、バイパス管６０の途中で前部軸受台１７内に流動抵抗体６１が配置されている。流動抵抗体６１は、たとえばオリフィスである。その他の構成は第１の実施形態と同様である。 In this embodiment, the main oil pump check valve 32 is disposed in the front bearing base 17. Further, a bypass pipe 60 branches from the main oil pump discharge pipe 31 in the front bearing stand 17 on the downstream side of the main oil pump check valve 32. The bypass pipe 60 extends downward and its lower end is opened in the lubricating oil below the oil level 36 in the oil tank 21. A flow resistor 61 is disposed in the front bearing stand 17 in the middle of the bypass pipe 60. The flow resistor 61 is, for example, an orifice. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

この実施形態で、蒸気タービンシステムの起動時に、主油ポンプ吐出管３１の主油ポンプ逆止弁３２の下流側（後流側）にはオイルタービン２９を通過して逆流したターニング油ポンプ２２の吐出圧力が作用しており、流動抵抗体６１を介してバイパス管６０を経て主油ポンプ吐出管３１の大きな空間の空気が抜け、代わりに主油ポンプ吐出管３１の大きな空間にターニング油ポンプ２２からの油が充満するように供給される。これにより、主油ポンプ吐出管３１に大きな空気の空間が存在しなくなる。 In this embodiment, at the start of the steam turbine system, the turning oil pump 22 that has flowed back through the oil turbine 29 downstream of the main oil pump check valve 32 (rear stream side) of the main oil pump discharge pipe 31 passes through the oil turbine 29. The discharge pressure is acting, and the air in the large space of the main oil pump discharge pipe 31 escapes through the bypass pipe 60 via the flow resistor 61, and instead the turning oil pump 22 enters the large space of the main oil pump discharge pipe 31. Supplied to fill with oil from. Thereby, there is no large air space in the main oil pump discharge pipe 31.

流動抵抗体６１から空気の放出が終了した後は、引き続きターニング油ポンプ２２から給油された油が流出するが、流動抵抗体６１の流動抵抗は大きく、ここを流れる潤滑油の量は潤滑油系統に影響を与えない程度の十分に小さくできるので問題ない。 After the release of air from the flow resistor 61 is completed, the oil supplied from the turning oil pump 22 continues to flow out. However, the flow resistor 61 has a large flow resistance, and the amount of lubricating oil flowing therethrough is the amount of the lubricating oil system. There is no problem because it can be made sufficiently small so as not to affect the process.

上述の結果、蒸気タービンシステムの起動時に生ずる不安定な挙動を防止または抑制することができる。 As a result, the unstable behavior that occurs when the steam turbine system is started can be prevented or suppressed.

なお、主油ポンプ逆止弁３２の下流側（後流側）に流動抵抗体（オリフィス）６１の口径相当の孔を開けると一時的に同様な効果が得られるが、このような単なる貫通孔ではサイホンブレークの孔となって作用し、蒸気タービン１１の運転中に潤滑油系統の油圧バランスが変化した時、一気に前述の主油ポンプ吐出管３１の油が落油することになるため好ましいことではない。したがってバイパス管６０の先端は油タンク２１の油液面３６より下の油中まで延長して設置することが重要である。 It should be noted that if a hole corresponding to the diameter of the flow resistor (orifice) 61 is provided on the downstream side (rear stream side) of the main oil pump check valve 32, the same effect can be temporarily obtained. Then, it acts as a hole of a siphon break, and when the oil pressure balance of the lubricating oil system changes during operation of the steam turbine 11, the oil in the main oil pump discharge pipe 31 is dropped at once, which is preferable. is not. Therefore, it is important that the tip of the bypass pipe 60 be extended to the oil below the oil level 36 of the oil tank 21.

［第３の実施形態］
図３は、本発明に係る蒸気タービンシステムの潤滑油供給装置の第３の実施形態を示す系統図である。 [Third Embodiment]
FIG. 3 is a system diagram showing a third embodiment of the lubricating oil supply device of the steam turbine system according to the present invention.

この実施形態では、主油ポンプ逆止弁３２が前部軸受台１７内に配置されている。また、主油ポンプ逆止弁３２の下流側の前部軸受台１７内で主油ポンプ吐出管３１が分岐してその分岐先に空気逃し弁７０が接続されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。 In this embodiment, the main oil pump check valve 32 is disposed in the front bearing base 17. Further, the main oil pump discharge pipe 31 branches in the front bearing base 17 on the downstream side of the main oil pump check valve 32, and an air relief valve 70 is connected to the branch destination. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

この実施形態で、蒸気タービンシステムの起動時に、吸い込み油ポンプ２４とターニング油ポンプ２２を起動するが、前述のように、主油ポンプ逆止弁３２は、これら吸い込み油ポンプ２４とターニング油ポンプ２２の吐出圧の関係から閉弁する。これにより、主油ポンプ逆止弁３２からオイルタービン２９までの間の主油ポンプ吐出管３１に大きな空気の空間が形成される。 In this embodiment, when the steam turbine system is started, the suction oil pump 24 and the turning oil pump 22 are started. As described above, the main oil pump check valve 32 is connected to the suction oil pump 24 and the turning oil pump 22. The valve is closed due to the discharge pressure. Thereby, a large air space is formed in the main oil pump discharge pipe 31 between the main oil pump check valve 32 and the oil turbine 29.

主油ポンプ逆止弁３２の吐出直後の主油ポンプ吐出管３１には大きな空気の空間が形成されるが、この空間部分に空気逃し弁７０が設置されている。空気逃し弁７０の圧力設定は、大気圧以上で吹き始めとしており、蒸気タービンシステムの起動時にターニング油ポンプ２２が運転を開始して主油ポンプ吐出管３１の圧力がわずかでも上昇すれば開弁して空気を前部軸受台１７の内部に放出する。空気逃し弁７０を介して主油ポンプ吐出管３１の大きな空間の空気が抜け、代わりに前述の主油ポンプ吐出管３１の大きな空間にターニング油ポンプ２２からの油が充満するように供給されるので、主油ポンプ吐出管３１に大きな空間が存在しなくなる。 A large air space is formed in the main oil pump discharge pipe 31 immediately after discharge of the main oil pump check valve 32, and an air relief valve 70 is installed in this space portion. The pressure of the air relief valve 70 is set to start blowing at atmospheric pressure or higher, and if the turning oil pump 22 starts operation when the steam turbine system is started and the pressure of the main oil pump discharge pipe 31 slightly increases, the valve opens. Then, the air is discharged into the front bearing base 17. Air in a large space of the main oil pump discharge pipe 31 is released through the air relief valve 70, and instead, the large space of the main oil pump discharge pipe 31 is supplied with oil from the turning oil pump 22. Therefore, a large space does not exist in the main oil pump discharge pipe 31.

その結果、蒸気タービンシステムの起動時に生ずる不安定な挙動を防止または抑制することができる。 As a result, the unstable behavior that occurs when the steam turbine system is started can be prevented or suppressed.

なお、空気逃し弁７０からの空気の放出が終了した後は、引き続きターニング油ポンプ２２から給油された油が流出するが、当該空気逃し弁７０の弁口径は潤滑油系統に影響を与えない小さなサイズを選定しておけば問題ない。 After the release of air from the air relief valve 70 is completed, the oil supplied from the turning oil pump 22 continues to flow out, but the valve diameter of the air relief valve 70 is small so as not to affect the lubricating oil system. There is no problem if the size is selected.

［他の実施形態］
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同様に、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ものである。 [Other Embodiments]
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１１蒸気タービン
１２発電機
１３回転軸
１４軸受
１５軸受台
１６第１軸受
１７前部軸受台
２０主油ポンプ
２１油タンク
２２ターニング油ポンプ
２３非常油ポンプ
２４吸い込み油ポンプ
２５油冷却器
２６電動機（第２の電動機）
２７電動機
２８電動機（第１の電動機）
２９オイルタービン
３０ブースタ油ポンプ
３１主油ポンプ吐出管
３２主油ポンプ逆止弁
３３止め弁
３４主油ポンプ吸い込み管
３５ブースタ油ポンプ逆止弁
３６油液面
４０吸い込み油ポンプ吐出管
４１吸い込み油ポンプ逆止弁
４３圧力逃し弁
４４ヘッダ
４５ターニング油ポンプ逆止弁
４６ターニング油ポンプ吐出管
４７非常油ポンプ逆止弁
４８非常油ポンプ吐出管
５０油供給管
５１軸受オリフィス
５２油戻り管
５３ガス抽出機
６０バイパス管
６１流動抵抗体
７０空気逃し弁 11 Steam turbine 12 Generator 13 Rotating shaft 14 Bearing 15 Bearing base 16 First bearing 17 Front bearing base 20 Main oil pump 21 Oil tank 22 Turning oil pump 23 Emergency oil pump 24 Suction oil pump 25 Oil cooler 26 Electric motor (No. 2)
27 Electric motor 28 Electric motor (first electric motor)
29 Oil turbine 30 Booster oil pump 31 Main oil pump discharge pipe 32 Main oil pump check valve 33 Stop valve 34 Main oil pump suction pipe 35 Booster oil pump check valve 36 Oil level 40 Suction oil pump discharge pipe 41 Suction oil pump Check valve 43 Pressure relief valve 44 Header 45 Turning oil pump check valve 46 Turning oil pump discharge pipe 47 Emergency oil pump check valve 48 Emergency oil pump discharge pipe 50 Oil supply pipe 51 Bearing orifice 52 Oil return pipe 53 Gas extractor 60 Bypass pipe 61 Flow resistor 70 Air relief valve

Claims

蒸気タービンの回転軸を回転支持する複数の軸受に潤滑油を供給する蒸気タービン潤滑油供給装置において、
前記軸受を覆う軸受台と、
前記蒸気タービンの回転軸および前記軸受よりも低い位置に配置されて前記潤滑油を溜める油タンクと、
前記油タンクよりも上方に配置され、前記蒸気タービンの回転軸によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する主油ポンプと、
前記油タンク内に配置されて前記主油ポンプで昇圧された潤滑油によって駆動されるオイルタービンと、
前記主油ポンプで昇圧された潤滑油を前記オイルタービンに導く主油ポンプ吐出管と、
前記油タンク内で前記主油ポンプ吐出管の途中に配置された主油ポンプ逆止弁と、
前記オイルタービンによって駆動されて前記油タンク内に溜められた潤滑油を昇圧するブースタ油ポンプと、
前記ブースタ油ポンプによって昇圧された潤滑油を前記主油ポンプの吸い込み側に導く主油ポンプ吸い込み管と、
第１の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧する吸い込み油ポンプと、
前記吸い込み油ポンプの吐出側と前記主油ポンプ吸い込み管を接続する吸い込み油ポンプ吐出管と、
前記主油ポンプ吸い込み管の前記吸い込み油ポンプ吐出管との合流部よりも上流側に配置されたブースタ油ポンプ逆止弁と、
前記オイルタービンの下流側の潤滑油を前記複数の軸受に導く油供給管と、
第２の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧して前記油供給管に送り、前記オイルタービンの下流側の潤滑油に合流させるターニング油ポンプと、
前記軸受台から排出された潤滑油を落下させて前記油タンクに戻す油戻り管と、
を有することを特徴とする蒸気タービン潤滑油供給装置。 In a steam turbine lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a plurality of bearings that rotationally support a rotating shaft of a steam turbine,
A bearing stand covering the bearing;
An oil tank that is disposed at a position lower than the rotating shaft of the steam turbine and the bearing and stores the lubricating oil;
A main oil pump disposed above the oil tank and driven by a rotating shaft of the steam turbine to boost the lubricating oil;
An oil turbine disposed in the oil tank and driven by lubricating oil pressurized by the main oil pump;
A main oil pump discharge pipe for guiding the lubricating oil boosted by the main oil pump to the oil turbine;
A main oil pump check valve arranged in the middle of the main oil pump discharge pipe in the oil tank;
A booster oil pump that is driven by the oil turbine and boosts the lubricating oil stored in the oil tank;
A main oil pump suction pipe for guiding the lubricating oil boosted by the booster oil pump to the suction side of the main oil pump;
A suction oil pump that is driven by a first electric motor and pressurizes the lubricating oil accumulated in the oil tank;
A suction oil pump discharge pipe connecting the discharge side of the suction oil pump and the main oil pump suction pipe;
A booster oil pump check valve disposed upstream of the merging portion of the main oil pump suction pipe and the suction oil pump discharge pipe;
An oil supply pipe for guiding lubricating oil downstream of the oil turbine to the plurality of bearings;
A turning oil pump that is driven by a second electric motor and pressurizes the lubricating oil accumulated in the oil tank, sends it to the oil supply pipe, and joins the lubricating oil downstream of the oil turbine;
An oil return pipe for dropping the lubricating oil discharged from the bearing stand and returning it to the oil tank;
A steam turbine lubricating oil supply device comprising:

蒸気タービンの回転軸を回転支持する複数の軸受に潤滑油を供給する蒸気タービン潤滑油供給装置において、
前記軸受を覆う軸受台と、
前記蒸気タービンの回転軸および前記軸受よりも低い位置に配置されて前記潤滑油を溜める油タンクと、
前記油タンクよりも上方に配置され、前記蒸気タービンの回転軸によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する主油ポンプと、
前記油タンク内に配置されて前記主油ポンプで昇圧された潤滑油によって駆動されるオイルタービンと、
前記主油ポンプで昇圧された潤滑油を前記オイルタービンに導く主油ポンプ吐出管と、
前記油タンクよりも上方位置で前記主油ポンプ吐出管の途中に配置された主油ポンプ逆止弁と、
前記オイルタービンによって駆動されて前記油タンク内に溜められた潤滑油を昇圧するブースタ油ポンプと、
前記ブースタ油ポンプによって昇圧された潤滑油を前記主油ポンプの吸い込み側に導く主油ポンプ吸い込み管と、
第１の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧する吸い込み油ポンプと、
前記吸い込み油ポンプの吐出側と前記主油ポンプ吸い込み管を接続する吸い込み油ポンプ吐出管と、
前記主油ポンプ吸い込み管の前記吸い込み油ポンプ吐出管との合流部よりも上流側に配置されたブースタ油ポンプ逆止弁と、
前記オイルタービンの下流側の潤滑油を前記複数の軸受に導く油供給管と、
第２の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧して前記油供給管に送り、前記オイルタービンの下流側の潤滑油に合流させるターニング油ポンプと、
前記軸受台から排出された潤滑油を落下させて前記油タンクに戻す油戻り管と、
前記主油ポンプ逆止弁の下流側で前記油タンクの上方位置で前記主油ポンプ吐出管から分岐して前記油タンク内に溜められた前記潤滑油内で開放するバイパス管と、
前記バイパス管の途中に配置された流動抵抗体と、
を有することを特徴とする蒸気タービン潤滑油供給装置。 In a steam turbine lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a plurality of bearings that rotationally support a rotating shaft of a steam turbine,
A bearing stand covering the bearing;
An oil tank that is disposed at a position lower than the rotating shaft of the steam turbine and the bearing and stores the lubricating oil;
A main oil pump disposed above the oil tank and driven by a rotating shaft of the steam turbine to boost the lubricating oil;
An oil turbine disposed in the oil tank and driven by lubricating oil pressurized by the main oil pump;
A main oil pump discharge pipe for guiding the lubricating oil boosted by the main oil pump to the oil turbine;
A main oil pump check valve disposed in the middle of the main oil pump discharge pipe at a position above the oil tank;
A booster oil pump that is driven by the oil turbine and boosts the lubricating oil stored in the oil tank;
A main oil pump suction pipe for guiding the lubricating oil boosted by the booster oil pump to the suction side of the main oil pump;
A suction oil pump that is driven by a first electric motor and pressurizes the lubricating oil accumulated in the oil tank;
A suction oil pump discharge pipe connecting the discharge side of the suction oil pump and the main oil pump suction pipe;
A booster oil pump check valve disposed upstream of the merging portion of the main oil pump suction pipe and the suction oil pump discharge pipe;
An oil supply pipe for guiding lubricating oil downstream of the oil turbine to the plurality of bearings;
A turning oil pump that is driven by a second electric motor and pressurizes the lubricating oil accumulated in the oil tank, sends it to the oil supply pipe, and joins the lubricating oil downstream of the oil turbine;
An oil return pipe for dropping the lubricating oil discharged from the bearing stand and returning it to the oil tank;
A bypass pipe that branches off from the main oil pump discharge pipe at a position above the oil tank downstream of the main oil pump check valve and opens in the lubricating oil stored in the oil tank;
A flow resistor disposed in the middle of the bypass pipe;
A steam turbine lubricating oil supply device comprising:

蒸気タービンの回転軸を回転支持する複数の軸受に潤滑油を供給する蒸気タービン潤滑油供給装置において、
前記軸受を覆う軸受台と、
前記蒸気タービンの回転軸および前記軸受よりも低い位置に配置されて前記潤滑油を溜める油タンクと、
前記油タンクよりも上方に配置され、前記蒸気タービンの回転軸によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する主油ポンプと、
前記油タンク内に配置されて前記主油ポンプで昇圧された潤滑油によって駆動されるオイルタービンと、
前記主油ポンプで昇圧された潤滑油を前記オイルタービンに導く主油ポンプ吐出管と、
前記油タンクよりも上方位置で前記主油ポンプ吐出管の途中に配置された主油ポンプ逆止弁と、
前記オイルタービンによって駆動されて前記油タンク内に溜められた潤滑油を昇圧するブースタ油ポンプと、
前記ブースタ油ポンプによって昇圧された潤滑油を前記主油ポンプの吸い込み側に導く主油ポンプ吸い込み管と、
第１の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧する吸い込み油ポンプと、
前記吸い込み油ポンプの吐出側と前記主油ポンプ吸い込み管を接続する吸い込み油ポンプ吐出管と、
前記主油ポンプ吸い込み管の前記吸い込み油ポンプ吐出管との合流部よりも上流側に配置されたブースタ油ポンプ逆止弁と、
前記オイルタービンの下流側の潤滑油を前記複数の軸受に導く油供給管と、
第２の電動機によって駆動されて前記油タンク内に溜まった潤滑油を昇圧して前記油供給管に送り、前記オイルタービンの下流側の潤滑油に合流させるターニング油ポンプと、
前記軸受台から排出された潤滑油を落下させて前記油タンクに戻す油戻り管と、
前記主油ポンプ逆止弁の下流側で前記油タンクの上方位置で前記主油ポンプ吐出管に設けられた空気逃し弁と、
を有することを特徴とする蒸気タービン潤滑油供給装置。 In a steam turbine lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a plurality of bearings that rotationally support a rotating shaft of a steam turbine,
A bearing stand covering the bearing;
An oil tank that is disposed at a position lower than the rotating shaft of the steam turbine and the bearing and stores the lubricating oil;
A main oil pump disposed above the oil tank and driven by a rotating shaft of the steam turbine to boost the lubricating oil;
An oil turbine disposed in the oil tank and driven by lubricating oil pressurized by the main oil pump;
A main oil pump discharge pipe for guiding the lubricating oil boosted by the main oil pump to the oil turbine;
A main oil pump check valve disposed in the middle of the main oil pump discharge pipe at a position above the oil tank;
A booster oil pump that is driven by the oil turbine and boosts the lubricating oil stored in the oil tank;
A main oil pump suction pipe for guiding the lubricating oil boosted by the booster oil pump to the suction side of the main oil pump;
A suction oil pump that is driven by a first electric motor and pressurizes the lubricating oil accumulated in the oil tank;
A suction oil pump discharge pipe connecting the discharge side of the suction oil pump and the main oil pump suction pipe;
A booster oil pump check valve disposed upstream of the merging portion of the main oil pump suction pipe and the suction oil pump discharge pipe;
An oil supply pipe for guiding lubricating oil downstream of the oil turbine to the plurality of bearings;
A turning oil pump that is driven by a second electric motor and pressurizes the lubricating oil accumulated in the oil tank, sends it to the oil supply pipe, and joins the lubricating oil downstream of the oil turbine;
An oil return pipe for dropping the lubricating oil discharged from the bearing stand and returning it to the oil tank;
An air relief valve provided in the main oil pump discharge pipe at a position above the oil tank downstream of the main oil pump check valve;
A steam turbine lubricating oil supply device comprising:

前記オイルタービンおよび前記ターニング油ポンプの下流側で前記油供給管に接続されて前記油タンクに取り付けられた油冷却器をさらに有すること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の蒸気タービン潤滑油供給装置。 4. The apparatus according to claim 1, further comprising an oil cooler connected to the oil supply pipe and attached to the oil tank at a downstream side of the oil turbine and the turning oil pump. The steam turbine lubricating oil supply device according to Item.

前記油タンク内の潤滑油の液面上方の空間を大気圧よりも低い負圧に保持するためのガス抽出機をさらに有すること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービン潤滑油供給装置。 5. The gas extractor according to claim 1, further comprising a gas extractor for maintaining a space above the liquid level of the lubricating oil in the oil tank at a negative pressure lower than an atmospheric pressure. The steam turbine lubricating oil supply apparatus described in 1.

請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の潤滑油供給装置を備えたことを特徴とする蒸気タービンシステム。 A steam turbine system comprising the lubricating oil supply device according to any one of claims 1 to 5.