プレスリリース バックナンバー(2006年)

添付資料2:ランダム振動とフラッシュバック現象の概要

平成18年9月12日
中部電力株式会社

ランダム振動

(無負荷時および低負荷時のタービン内の蒸気流の乱れによる流体振動)

 ランダム振動は、従来から、主に最終段(第14段)に発生し、その前段(第13段)にも発生する可能性のあることが知られています。
 羽根の周囲の蒸気流は下図のようになり、無負荷時および低負荷時には大きな逆流(渦流*)が発生します。今回解析を行った結果、5号機ではタービンの大型化に伴って羽根を長くしており、第12段までその影響が及ぶことが分かりました。

*発生する渦は時刻とともに半径方向等に動く。



(ランダム振動に関する浜岡4号機と5号機における解析評価結果)

  浜岡4号機
・定格出力:1137MW
・回転数:1800rpm
・低圧タービン段数:7~14段
浜岡5号機
・定格出力:1380MW
・回転数:1800rpm
・低圧タービン段数:8~14段
100%負荷時 渦流のない滑らかな流れ
渦流のない滑らかな流れ
25%負荷時 14段出口に大きな渦流が見られます
14段出口に大きな渦流が見られます
5%負荷時 14段の動翼根元側に大きな渦流がみられるが12段には渦流は見られません
12段動翼根元側にも大きな渦流が見られます


フラッシュバック現象

(給水加熱器内の高温水が減圧沸騰しタービン内に逆流する現象)

 発電機の負荷しゃ断時等にはタービンへ供給される蒸気が急激に減少*することから、タービン内の圧力が低下します。このため、給水加熱器内の高温水が減圧沸騰し、蒸気がタービンに高速で逆流します。これをフラッシュバック現象といいます。この逆流蒸気がタービンの羽根に当たり、振動を発生させます。

*タービン軸振動過大などタービン保護のための自動停止信号が発信した場合は、蒸気入口弁を急閉させ、タービンへの蒸気供給を止める仕組みになっています。また、送電線事故で発電機負荷が瞬時になくなった場合(負荷しゃ断)の場合も同様です。(4号機を除く。) 
 なお、発電機出力の低い状態で負荷しゃ断した場合は、タービンは停止せず、定格回転数を維持するためのわずかな蒸気量を供給する仕組みとなっています。


(フラッシュバックのメカニズム)

通常運転中、蒸気はタービンを流れ、復水器で凝縮されます。また、一部の蒸気がタービンの段落途中から給水加熱器(原子炉への供給水を加温する設備)に供給されます。
負荷しゃ断等により、組合せ中間弁(CIV)が急閉し、タービンへの流入蒸気が急激に減少します。
流入蒸気がしゃ断される一方、タービン内の蒸気は真空度の高い復水器に引かれるため、タービン内の圧力は急速に低下します。
タービン内の圧力と給水加熱器内の圧力が逆転し、給水加熱器からタービンへ蒸気の逆流が発生します。
蒸気の逆流により、給水加熱器内の圧力が低下し、給水加熱器内の高温水が減圧沸騰し、これにより発生した蒸気がタービンに高速で逆流します。



浜岡4号機は、第5抽気管を第11段手前から取出しており、第12段羽根へのフラッシュバックの影響は小さい。


第5抽気管取り出し位置
浜岡4号機:第11段手前
浜岡5号機:第12段手前

第6抽気管取り出し位置
浜岡4号機:第13段手前
浜岡5号機:第13段手前

以上