タービン バイパス バルブは、起動時、停止時、トリップ時、または選択された負荷管理条件時にタービンの周囲に蒸気を流すために使用される過酷な用途の蒸気制御バルブです。非常に高い蒸気圧力を下げ、急速に変化する蒸気流量を制御し、下流の再加熱器、低温再熱ライン、凝縮器経路、またはその他の受け入れシステムを保護するために過熱防止と調整することが必要になる場合があります。正しく選択するには、最小/通常/最大および過渡蒸気流量、上流および下流の圧力、蒸気温度、必要な開放時間、アクチュエータのダイナミクス、騒音制限、出口速度、トリム設計、スプレー水の状態、下流の機器制限、および完全なプラント バイパス哲学が必要です。
電力と蒸気・重大なサービスのバイパス義務のレビュー
発電所用タービンバイパス弁の選択
タービンバイパスサービスは、単なる「もう一つの蒸気減圧弁」ではありません。バルブは、下流の蒸気システムを保護しながら、蒸気流量の突然の変化を受け入れ、非常に大きな圧力比を下げ、空気力学的騒音を管理し、スプレー水の過熱防止と調整する必要がある場合があります。
タービンバイパスバルブが適合する場所
正確な配置はプラントのアーキテクチャによって異なります。以下の機能マップは一般的なバイパス ロジックのみを示しており、汎用 P&ID として扱うべきではありません。
高P/高T
大幅な圧力低下
タービンバイパスが一般的な蒸気の失速よりも深刻な理由
大きな圧力比
蒸気は主蒸気または再加熱蒸気条件で流入し、はるかに低圧のシステムに排出されます。したがって、バルブは、制御されない 1 回の拡張ではなく、段階的な減圧を必要とする場合があります。
高速トランジェント
蒸気の状態が急速に変化する中で、トリップ、始動、および停止の業務では、素早い動きと安定した制御が必要となる場合があります。
ダウンストリーム保護
受け入れシステムは、バイパスステーションが尊重しなければならない圧力、温度、騒音、速度、熱衝撃、および蒸気の品質に制限を課す場合があります。
通常のプロセス蒸気の減圧に適したバルブが、自動的にタービンバイパスデューティに適しているとみなされるべきではありません。
HP バイパスと LP バイパスは異なる役割を果たします
| 義務 | 典型的な機能の方向性 | 主な選択上の懸念事項 |
|---|---|---|
| HPバイパス | 高圧主蒸気を HP タービンの周りで冷再熱または別の承認された下流蒸気経路に送ります。 | 非常に高い入口圧力、圧力比、トリムエネルギー管理、過熱防止、および下流の再ヒーター保護。 |
| LP / リヒートバイパス | 下流のタービンセクションの周囲で再熱蒸気を、さらに低圧の受入システムまたは復水器経路に向けて送ります。 | 大流量、下流側の圧力制限、出口速度、騒音、過熱防止、凝縮器/配管の保護。 |
HP および LP バイパスという名前は、1 つの汎用バルブ構造ではなく、プラントの機能を表しています。最終的なバルブの形状は、実際の蒸気条件とプラントの計画に従う必要があります。
厳しいサービスレビュー A
多段減圧とトリム設計
蒸気の圧力降下が非常に大きいと、チョーキング、高い局所速度、空力騒音、振動、トリムの浸食が発生する可能性があります。したがって、過酷な用途のタービンバイパスバルブでは、段階的拡張、ドリルケージ、マルチパストリム、または別の注文固有の減圧アーキテクチャを使用する場合があります。
単一の厳しい拡張
段階的拡大
アウトレット管理
バルブがクラス 1500 またはクラス 2500 であるという理由だけで「多段トリム」を指定しないでください。必要なトリム アーキテクチャは、実際の P1/P2、蒸気流量、温度、バルブ形状、および音響/機械解析から得られる必要があります。
厳しいサービスレビュー B
アクチュエータのダイナミクスと必要な開放時間
タービンバイパスデューティでは、アクチュエータのサイジングは静的な力の計算だけではありません。システムは、タービントリップ後または起動シーケンス中に必要な開放時間を指定できます。アクチュエータは、実際の蒸気力と利用可能な供給条件の下で、必要な移動量を提供する必要があります。
| 開場所要時間 | プラントのバイパス哲学またはタービン/ボイラー保護の研究に基づいている必要があります。 |
| 使用可能な空気圧・油圧 | 利用可能なアクチュエータの力と過渡能力を決定します。 |
| 失敗アクション | 承認された保護ロジックに従う必要があります。フェールオープンまたはフェールクローズを普遍的に想定しないでください。 |
| 動的蒸気負荷 | トリム圧力バランスと蒸気力はアクチュエータの推力に影響します。 |
厳しいサービスレビュー C
減温はバイパス過渡現象に従う必要がある
減圧だけでは、蒸気が受け入れシステムにとって熱すぎる状態になる可能性があります。したがって、タービンバイパスは、統合されたまたは下流の過熱防止装置と連携して動作することがよくあります。水システムは、低負荷時の過剰噴霧や大規模なバイパス現象時の冷却不足を生じさせずに、変化する蒸気質量流量に合わせて十分に迅速に応答する必要があります。
Steam 側の要件
- 過渡蒸気流量範囲
- P1 と必須の P2
- 入口蒸気温度
- 必要な出口温度
- 下流側装置の最大温度
水辺の要件
- 使用可能なスプレー水圧
- 水温
- 最小/最大水量
- ノズル/過熱防止器の設計
- 要求される応答性と混合距離
一般的な圧力と温度の制御関係については、を参照してください。 蒸気 PRDS バルブの選択。水側の選択については、を参照してください。 スプレー水制御弁.
始動、制御バイパス、タービントリップは別のケースです
| ケース | バルブチャレンジの可能性 | 必要なデータ |
|---|---|---|
| スタートアップ | 低い流量または変化する流量、大きなΔP、低い移動量の制御性、および不安定なスプレー要求。 | 始動フローシーケンス、P1/P2/T、圧力ランプおよび出口温度目標。 |
| 制御されたバイパス | 安定した変調、ノイズ、出口速度、減温範囲。 | 最小/通常/最大流量と予想される持続時間。 |
| タービントリップ | 急速な開口、突然の大流量、および過渡的な圧力/温度制御。 | トリップ流量、開放時間、上流過渡現象、下流圧力制限およびスプレー応答。 |
定常状態の設計ポイントが 1 つあるだけでは十分ではありません。 タービンバイパスの選択には、アクチュエータ、トリム、過熱防止性能を左右する過渡的なケースを含める必要があります。
騒音、出口速度、下流配管
蒸気の圧力降下が大きいと、音響エネルギーと運動エネルギーがバルブの下流に移動する可能性があります。したがって、ノイズはバルブのみの問題として扱うことはできません。出口配管、減速機、ディフューザー、エルボ、サポート、および下流の機器はすべて機械的応答に関与します。
- 流量ケースを制御するために予測されるバルブノイズを確認します。
- 蒸気出口速度とパイプサイズの推移を確認します。
- 配管サポートと振動負荷を見直してください。
- 過熱防止混合距離とセンサーの位置を確認してください。
- 下流システムがバイパス質量流量と熱負荷を受け入れることができることを確認します。
普遍的な最大蒸気速度をすべてのタービンバイパス仕様にコピーする必要はありません。プロジェクトとシステムの分析により、許容可能な限界を確立する必要があります。
バルブ構造のレビュー
体圧境界
設計の圧力と温度、材質、圧力温度定格、端部接続、および圧力シールまたは溶接構造の要件を確認します。
トリム
必要に応じて、圧力バランス、段階的な減圧、シート荷重、硬化肉盛、耐浸食性、交換可能性をレビューします。
ボンネット・パッキン
温度性能、パッキン荷重、指定されている場合の活荷重、および長期ステムシールを確認してください。
アクチュエーター / コントロール
推力、移動量、ストローク時間、故障機能、計装、およびプラントのトリップインターフェース要件を確認します。
コンポーネントレベルのレビューをサポートできる既存の Vcore ページには次のものがあります。 高圧制御弁, 蒸気調節弁 そして スプレー水制御弁。最終的なタービンバイパスの適合性は、プロジェクト固有の義務に照らして確認する必要があります。
タービンバイパスバルブのRFQデータ
蒸気条件
- 最小/通常/最大バイパス流量
- 該当する場合、トリップ/過渡流量
- 各ケースの上流圧力と温度
- 必要な下流圧力
- 必要な下流温度
- 設計圧力と温度
動的要件
- 開園・閉園所要時間
- 失敗アクション
- アクチュエータの種類 / ユーティリティ電源
- 予想されるサイクリング頻度
- 通常のバイパス期間
- タービントリップ動作シーケンス
減温データ
- スプレー水圧
- 噴霧水温度
- 利用可能な水量
- 統合または個別の過熱防止ヒーターの設定
- 混合可能距離
配管 / プロジェクトの制限
- 上流および下流のパイプサイズ
- 下流システム・設備
- 最大ノイズ要件
- 材質・規格要件
- 臨死体験 / テスト / ドキュメント
- OEM/EPCバイパス仕様
工場での検証と現場のパフォーマンス
| 検証 | 範囲 |
|---|---|
| バルブのサイジング/トリムのレビュー | 記載されている流量と圧力損失のケースを確認します。 |
| アクチュエータのサイジング/トラベルテスト | 合意された工場条件下で力と動きを検証します。 |
| 圧力/シート試験 | 圧力境界と遮断性能が購入仕様に従っていることを確認します。 |
| 物質/臨死体験記録 | プロジェクトおよび選択された建設の要求に応じて。 |
| ノイズ/過渡現象の検証 | 通常の工場でのバルブテストを超えたプロジェクト/OEM 分析が必要になる場合があります。 |
| 統合されたバイパス試運転 | 圧力、温度、アクチュエータの応答、スプレーと水の調整を現場レベルで検証します。 |
バルブが工場で受け入れられたということ自体は、完全なタービンバイパスシステムが現場の過渡現象、騒音、出口温度の要件を満たしていることを証明するものではありません。これらは、設置された配管、過熱防止装置、計装、制御ロジック、および試運転によっても異なります。
関連する技術リソース
技術参考資料
よくある質問
タービンバイパスバルブとは何ですか?
タービンバイパス弁は、下流圧力を制御し、必要に応じて減温と調整しながら、起動、停止、トリップ、または選択された負荷管理条件中に蒸気を蒸気タービンの周囲に送るために使用される過酷な用途の蒸気制御弁です。
タービンバイパス弁は通常の蒸気減圧弁と同じですか？
いいえ、タービン バイパス サービスには、はるかに大きな圧力比、急速な過渡現象、厳格な開放時間要件、高騒音、過熱防止システムとの動的調整が必要となる場合があります。
タービンバイパスバルブはなぜ多段トリムを使用するのですか?
マルチステージまたはその他の過酷なサービスのトリムでは、大幅な蒸気圧力の低下を制御されたステップに分割して、局所的な速度、音響エネルギー、および機械的負荷を管理できます。圧力クラスのみではなく、実際の流量と圧力条件から選択されます。
すべてのタービン バイパス バルブには過熱防止機能が含まれていますか?
すべてのバルブが同じ本体に水噴射を統合しているわけではありませんが、タービン バイパス システムでは通常、蒸気の温度制御が必要です。過熱防止装置は統合することも、下流側に個別に設置することもできます。
HPタービンバイパスとLPタービンバイパスの違いは何ですか?
HP バイパスは通常、主蒸気を高圧タービンの周りで低温再熱などの低圧蒸気経路に送ります。 LP または再熱バイパスは、下流のタービン蒸気をさらに低圧の受入システムまたは復水路に向けて送ります。実際のアーキテクチャはプラントによって異なります。
タービンバイパスバルブはどれくらいの速さで開くべきですか?
共通の開館時間はありません。要件はタービン、ボイラー、またはプラントの保護に関する研究から得られ、アクチュエータの力、ユーティリティの供給、バルブの移動量、および蒸気のダイナミクスとともにチェックされる必要があります。
タービンバイパスバルブの見積もりにはどのようなデータが必要ですか?
最小、通常、最大、トリップ蒸気流量を提供します。入口と出口の圧力。入口温度と必要な出口温度。設計圧力と温度。所要時間アクチュエータ/故障要件。スプレー水の状態。下流システムの制限。騒音要件。線のサイズ。資料とプロジェクトの仕様。
