[發明專利]蒸汽輪機

有效

• 申請號: 201380074715.5
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN105102766A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 片懸誠
• 申請（專利權）人: 三菱重工壓縮機有限公司
• 主分類號: F01D17/10
• 分類號: F01D17/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及通過蒸汽進行旋轉驅動的蒸汽輪機。

背景技術

蒸汽輪機用于機械驅動用等，具備渦輪主體，該渦輪主體具有被支承為能夠旋轉的轉子。而且，通過向該渦輪主體供給作為工作流體的蒸汽從而旋轉驅動轉子。在蒸汽輪機中，向渦輪主體供給的蒸汽、從渦輪主體抽出的蒸汽在蒸汽流路中流動。在該蒸汽流路中設置有調節閥，通過具備調節閥的開閉驅動機構調節蒸汽流路的開閉，由此調節蒸汽的流量(例如，參照專利文獻1)。

而且，一般來說，該調節閥的驅動為使用液壓伺服機構經由固定有調節閥的一端部的桿來開閉調節閥的結構。另一方面，還已知使用以省空間化等為目的的電動致動器來操作桿的機構。

另外，作為雙重安全裝備(Failsafe)的功能，還已知在停電時、控制開閉驅動機構的電子調節器發生故障時，例如利用拉伸螺旋彈簧的作用力來操作桿從而強制地關閉調節閥的功能。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-19006號公報

但是，當因電動致動器、附屬于該電動致動器的控制器單元的故障導致蒸汽輪機的運轉停止時，需要對蒸汽輪機進行再起動。由于蒸汽輪機的停止·再起動需要大量的費用和時間，因此希望即使在電動致動器、控制器單元發生故障的情況下，也無需使蒸汽輪機停止的系統。

發明內容

本發明提供一種即使在電動致動器、控制器單元發生故障的情況下，蒸汽輪機的運轉也不停止的蒸汽輪機。

用于解決課題的手段

本發明的第一方式的蒸汽輪機具有：渦輪主體，其具有被支承為能夠旋轉的葉片；蒸汽流路，其與所述渦輪主體連接且供作為工作流體的蒸汽流通；調節閥，其通過進行直線運動來調節所述蒸汽流路的開閉；開閉驅動機構，其驅動所述調節閥；電子調節器，其至少控制所述開閉驅動機構；以及控制器單元，其控制所述開閉驅動機構的動作，其中，所述開閉驅動機構具有：電動馬達，其被供給電力而進行旋轉；轉換機構，其將所述電動馬達的旋轉運動轉換為所述調節閥的直線運動；以及制動器，其對所述電動馬達的旋轉運動進行制動，所述控制器單元與所述電子調節器中的至少一方在所述電動馬達與所述控制器單元中的至少一方發生故障時，進行如下控制：使所述制動器工作而對所述電動馬達的旋轉運動進行制動，保持所述調節閥的位置。

根據上述結構，即使在電動馬達與控制器單元發生故障時仍保持調節閥的閥開度，因此能夠不使蒸汽輪機的運轉停止地運用蒸汽輪機。

在上述蒸汽輪機中，優選為，所述制動器通過無停電電源而被供給電力，且構成為通過被切斷向該制動器供給的電力而工作，從而對所述電動馬達的旋轉運動進行制動，所述控制器單元與所述電子調節器中的至少一方在所述電動馬達與所述控制器單元中的至少一方發生故障時切斷向所述制動器供給的電力。

根據上述結構，利用無停電電源供給通向制動器的電力，從而能夠防止因停電等導致制動器誤工作。

在上述蒸汽輪機中，優選為，所述蒸汽輪機具備限制傳感器，該限制傳感器檢測超過規定范圍地驅動了所述調節閥這一情況，所述控制器單元與所述電子調節器中的至少一方在所述限制傳感器檢測到所述調節閥的超過規定范圍的驅動的情況下，進行如下控制：使所述制動器工作而對所述電動馬達的旋轉運動進行制動，保持所述調節閥的位置。

根據上述結構，能夠防止在因控制器單元的控制異常等導致將調節閥驅動至計劃值以上的情況下，過多的蒸汽流入渦輪主體。

在上述蒸汽輪機中，優選為，所述蒸汽輪機具備限制構件，該限制構件機械式地限制所述調節閥的驅動。

根據上述結構，在因控制器單元的控制異常等導致將調節閥驅動至計劃值以上的情況下，能夠防止過多的蒸汽流入渦輪主體。

在上述蒸汽輪機中，優選為，所述轉換機構具備：滾珠絲杠，其被所述電動馬達旋轉驅動；以及螺母，其與所述滾珠絲杠螺合并且與所述調節閥連接。

根據上述結構，隨著滾珠絲杠的旋轉，與其螺合的螺母沿著滾珠絲杠進行直線運動，與該螺母連接的調節閥也進行直線運動。由此，通過滾珠絲杠與螺母這種簡單的結構，能夠將電動馬達的旋轉運動轉換為調節閥的直線運動。另外，通過將開閉驅動機構形成為簡單的結構，能夠減小其設置空間。

在上述蒸汽輪機中，優選為，所述蒸汽輪機還具備備用控制器單元，該備用控制器單元在所述控制器單元發生故障時，控制所述開閉驅動機構的動作。

根據上述結構，即使在控制器單元發生故障時，備用控制器單元也會代替控制器單元而控制開閉驅動機構的動作，因此能夠實現蒸汽輪機的連續運轉。由此，能夠實現可靠性高的蒸汽輪機的運轉。