CN101876259A - 密封结构及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的任务是提供一种密封结构及其控制方法，其能提高旋转部分与固定部分之间的密封性能，并能使汽轮机顺利地启动，还能抑制旋转部分的温度上升。这种密封结构是，使密封底板(61)一侧的密封翅片(62)与转子(2a)一侧的通气性衬垫(4b)相对，并使密封底板一侧的通气性衬垫(4a)与转子一侧的密封翅片(2a1)相对。密封底板能向与转子靠近或离开它的方向移动。当蒸汽(St)的压力较低时，密封翅片(62)与通气性衬垫(4b)，以及密封翅片(2a1)与通气性衬垫(4a)处于非接触状态；当蒸汽压力增高时，密封翅片(62)与通气性衬垫(4b)，以及密封翅片(2a1)与通气性衬垫(4a)处于接触状态。

Description

密封结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽轮机中所具有的密封结构及其控制方法。
背景技术
在利用锅炉之类的蒸汽发生器所产生的蒸汽使涡轮机(汽轮机)旋转进行发电的发电厂中，汽轮机从蒸汽流动的上游开始具有：高压汽轮机、中压汽轮机和低压汽轮机。使低压汽轮机旋转的蒸汽经由排气室被导入冷凝器中，由冷凝器凝结成水而成为供应水并回流到蒸汽发生器中。
这种构成发电厂的汽轮机，把固定在壳体内侧的定叶布置在与转子一体旋转的动叶与动叶之间，由定叶和动叶形成汽轮机级。
而且，导入壳体内部的蒸汽流过汽轮机的壳体的内部，在交替地通过定叶与固定在被旋转自如地支撑在壳体上的转子上的动叶之间的同时进行了膨胀，以使转子旋转。然后，通过了处于转子最下游的动叶，即最后一级的动叶的蒸汽被排出到壳体的外部。
在这种汽轮机中，由于是利用蒸汽与动叶碰撞而使转子旋转的，所以，为了更加有效地利用蒸汽，就要求提高固定部分与旋转部分之间的密封性能，以便尽可能减少例如蒸汽从定叶与转子等固定部分与旋转部分之间的间隙的泄漏。
为了应对这类问题，公开的以往的密封结构的技术是，在转子之类的旋转部分与定叶之类的固定部分之间具有带有翅片(密封翅片)的迷宫式密封装置，进而在与翅片相对的位置使用了切削性能优良的部件(可磨耗材料)(例如，参见专利文献1-日本特开2002-228013号公报)。按照专利文献1中所公开的技术，即使翅片与可磨耗材料接触，由于是由翅片来切削可磨耗材料，因而能防止翅片的损伤。
可是，为了提高密封性能，当将翅片和可磨耗材料设置成尽可能减小旋转部分与固定部分之间的间隙时，由于翅片与可磨耗材料的接触增多，对于旋转部分的旋转的阻力(旋转阻力)增大，例如，在汽轮机启动初期等蒸汽压力比较低的情况下，转子将难以旋转，产生了汽轮机很难顺利地启动的问题。
还有，例如，由于旋转部分所具有的翅片与固定部分所具有的可磨耗材料的接触而产生的摩擦热会传递到旋转部分，使旋转部分的温度升高，就会发生热膨胀和热弯曲等对旋转带来障碍的热变形。此外，还会发生汽轮机的涡轮效率降低这样的问题。
因此，公开了一种具有抑制向旋转部分传热那样的绝热层的密封结构的技术(例如，参见专利文献2-日本特开2007-16704号公报)。
按照专利文献2所公开的技术，例如，由于装在旋转部分上的翅片与旋转部分之间具有绝热层，从而抑制了由于旋转部分与固定部分的接触所产生的摩擦热向旋转部分的传递。
可是，在专利文献2所公开的技术中，还存在这样的问题：当旋转部分长时间连续旋转，翅片与可磨耗材料的接触延续的时间很长时，所产生的摩擦热便积蓄在绝热层，进而，积蓄在绝热层的热量会传递到旋转部分而使旋转部分的温度升高。
此外，由于翅片与可磨耗材料的接触增大了旋转阻力，当蒸汽的压力很低时，转子就不能顺利地旋转，汽轮机也就不能实现顺利地启动。
当为了防止翅片与可磨耗材料的接触而加大翅片与可磨耗材料之间的间隙时，由于旋转部分与固定部分之间的间隙加大而使蒸汽的泄漏增多，因而就不能达到提高汽轮机的涡轮机效率的目的。
发明内容
因此，本发明的课题是：提供一种在提高旋转部分与固定部分之间的密封性能的同时，能使汽轮机顺利地启动，即使旋转部分长时间地连续运转，也能够抑制旋转部分的温度上升的密封结构及其控制方法。
为了解决上述课题，本发明提供的密封结构及其控制方法是，让旋转部分所具有的翅片和固定部分所具有的衬垫相互相对，让固定部分所具有的翅片与旋转部分所具有的衬垫相互相对，并且，用通气性金属制成衬垫，并使固定部分所具有的翅片和衬垫能在与旋转部分靠近或离开它的方向移动。
本发明的效果是，根据本发明，能提供这样的密封结构及其控制方法：能够提高旋转部分与固定部分之间的密封性能并能使汽轮机顺利地启动，即使旋转部分长时间地连续旋转，也能够抑制旋转部分温度的上升。
附图说明
图1是具有本实施方式的汽轮机所具有的发电厂的示意系统图。
图2是图1的汽轮机的局部放大图。
图3是图2的A1部分的放大图。
图4是图3的A2部分的放大图。
图5(a)是沿图2的X1-X1线的断面图，图5(b)是图5(a)的A 3部分的放大图。
图6是表示高低型迷宫式密封装置的一种结构例子的示意图，是表示在密封底板上具有密封翅片的形态的图。
图7是表示高低型迷宫式密封装置的一种结构例子的示意图，是表示在转子上具有密封翅片的形态的图。
图8(a)是沿图2的X2-X2线的断面图，图8(b)是图8(a)的A4部分的放大图。
图9是表示动叶的前端的示意图。
图10是具有在周向连接活塞主体的压缩弹簧的迷宫式密封装置的一种结构例子的示意图。
图11是表示让驱动用蒸汽从高压蒸汽供应源流入加压室而使活塞头移动的迷宫式密封装置的一种结构例子的示意图。
图中：
1-发电厂，2-汽轮机，2a-转子(旋转部分)，2a1、2a5、2g1、62-密封翅片(密封结构)，2b-动叶(旋转部分)，2c-定叶(固定部分)，2d-壳体(固定部分)，2g-套子，4(4a、4b)-通气性衬垫(衬垫、密封结构)，60、60a、60b、60c、90-迷宫式密封装置(密封结构)，61、61a、91-密封底板(可动部分)，64、92-活塞头(可动部分)，65、93-活塞主体(可动部分)，66、94-回程弹簧(加力装置)，66a-压缩弹簧(加压装置)，71、81-加压室(驱动装置)，72、82-蒸汽通道，100-阀门控制装置(驱动装置)，101-运转状态检测装置(旋转速度检测装置、压力检测装置)，102-高压蒸汽供应源(驱动装置)，103-电磁阀(驱动装置)，St-蒸汽。
具体实施方式
下面，参照适当的附图详细说明用以实施本发明的方式。
如图1所示，发电厂1具有锅炉10、汽轮机2(高压汽轮机12、中压汽轮机14和低压汽轮机16)、发电机18、冷凝器20等。而且，低压汽轮机16的结构是，把它的转子2a连接在发电机18的驱动轴22上，借助于低压汽轮机16的旋转来驱动发电机18进行发电。
锅炉10是蒸汽发生器，它具有再热器24，并通过管道26连接在高压汽轮机12的进口侧。高压汽轮机12的出口侧通过管道28连接在锅炉10的再热器24上。再热器24通过管道30连接在中压汽轮机14的进口侧，中压汽轮机14的出口侧则通过管道32连接在低压汽轮机16的进口侧。
在管道26和管道30上都具有调节阀B，这两个调节阀分别具有用来控制流入高压汽轮机12和中压汽轮机14中的蒸汽St的流量的控制阀的功能。这两个调节阀B由控制装置54来控制，以控制流入高压汽轮机12和中压汽轮机14中的蒸汽St的流量。
由锅炉10产生的蒸汽St通过高压汽轮机12、中压汽轮机14后，流入低压汽轮机16中，使低压汽轮机16中所具有的转子2a旋转。转子2a旋转后，从低压汽轮机16排出来的蒸汽St便通过排气室3由冷凝器20将其凝结成水(给水)之后，送入给水加热器21中，由给水加热器21进行加热，在经过其它给水加热器(省略了图示)和高压给水泵(省略了图示)等之后，再次导入作为蒸汽发生器的锅炉10中。
如图2所示，在汽轮机2(例如，图1所示的高压汽轮机12)中，在轴向上设置了多排固定于沿转子2a的外周方向上的多片动叶2b。
此外，还具有把转子2a和多片动叶2b包容在内部的壳体2d，以及通过喷嘴隔板外圈侧80固定在壳体2d上的多片定叶2c。而且，多片动叶2b和多片定叶2c交替地布置在转子2a的轴向上而形成若干级。
下文中，把沿着转子2a外周的方向称为周向。即，转子2a沿周向旋转。
当由锅炉10(参见图1)产生的蒸汽St流入汽轮机2的壳体2d内部时，它便在减压和膨胀的同时，交替地流过定叶2c与动叶2b之间而使转子2a旋转。
然后，通过转子2a最下游所具有的动叶2b，即最后一段动叶2b的蒸汽St，便排出壳体2d的外部。
在这种结构的汽轮机2中，为了高效率地利用流过壳体2d内部的蒸汽St使转子2a旋转，则要求提高作为旋转部分的转子2a和动叶2b与作为固定部分的壳体2d和定叶2c之间的密封性能，抑制从旋转部分与固定部分之间的间隙泄漏的蒸汽St(泄漏蒸汽)量。
例如，为了减小对转子2a旋转的旋转阻力，在定叶2c的前端所具有的喷嘴隔板内圈侧70与转子2a之间设有间隙的情况下，这个间隙便成为流入定叶2c中的蒸汽St泄漏蒸汽的原因。而且，由于成为泄漏蒸汽的这些蒸汽St对于转子2a的旋转没有作用，所以，当泄漏蒸汽的量很多时，就会降低汽轮机2的涡轮机效率。因此，为了提高汽轮机2的涡轮机效率，最好减少泄漏蒸汽的量。
为此，一般的结构是，在喷嘴隔板内圈侧70与转子2a之间装有迷宫式密封装置60之类的密封装置，以减小转子2a与定叶2c之间的间隙。借助于这种结构，就能提高转子2a与定叶2c之间的密封性能，减少泄漏蒸汽的量。
如图3、图4所示，在本实施方式的喷嘴隔板内圈侧70的转子2a一侧，设置了具有多个密封翅片62的密封底板61。
在密封底板61上，以规定的间隔设有多个在转子2a的轴向上并排的、沿周向形成的凹槽63，在这些凹槽63中通过敛缝分别固定着密封翅片62。
还有，在转子2a上，也以规定的间隔设有多个在转子2a的轴向上并排的、沿周向形成的凹槽2a2，在这些凹槽2a2中通过敛缝分别固定着密封翅片2a1。
而且，密封底板61一侧的密封翅片62、62，…和转子2a一侧的密封翅片2a1，2a1，…都布置成在转子2a的轴向上交替地重叠。
这样，就构成包含了具有多个密封翅片62的密封底板61的迷宫式密封装置60。
以往，密封底板61一侧的密封翅片62、62，…与转子2a和转子2a一侧的密封翅片2a1，2a1，…都做成不与密封底板61接触的结构。采用这种结构，在密封翅片62、62，…与转子2a之间，以及在密封翅片2a1，2a1，…与密封底板61之间产生微小的间隙，减小了对转子2a旋转的旋转阻力。
可是，通过这些间隙的蒸汽St便成了对转子2a的旋转没有作用的泄漏蒸汽。而且，由于泄漏蒸汽产生了蒸汽泄漏损失，降低了汽轮机2(参见图1)的涡轮机的效率。
因此，在本实施方式中，在密封底板61一侧的密封翅片62、62，…与转子2a之间，以及在转子2a一侧的密封翅片2a1，2a1，…与密封底板61之间，安装了用通气性金属制成的通气性衬垫4、4、…(衬垫)。
还有，具有密封翅片62、62，…和通气性衬垫4、4、…的密封底板61设计成能在与转子2a靠近或离开它的方向，即，在转子2a的旋转半径方向移动。
下文中，将密封底板61一侧的通气性衬垫4设为4a，而将转子2a一侧的通气性衬垫4设为4b。
而且，借助于这种结构，作为固定部分的定叶2c(参见图2)所具有的密封翅片62、62，…和通气性衬垫4a、4a、…能在与作为旋转部分的转子2a靠近或离开它的方向移动。
如图3所示，在转子2a上，在与密封底板61一侧的密封翅片62、62，…相对的位置上，安装了通气性衬垫4b、4b、…。
此外，在密封底板61上，在与转子2a一侧的密封翅片2a1，2a1，…相对的位置上，安装了通气性衬垫4a、4a、…。
借助于这种结构，就成为在转子2a(旋转部分)和密封底板61(固定部分)这两个部分上都安装了用通气性金属制成的通气性衬垫4、4、…的密封结构。
另外，在转子2a和密封底板61上，并不限定于安装通气性衬垫4的方法，例如，也可以用钎焊之类的方式来固定。
此外，转子2a一侧的多个通气性衬垫4b都各自沿周向安装在转子2a的外周上，而密封底板61一侧的密封翅片62、62，…和转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…则做成即使转子2a旋转，也总是相互相对的结构。还有，转子2a一侧的多个密封翅片2a1都分别处于沿着圆周的方向上，而转子2a一侧的密封翅片2a1，2a1，…和密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…，则做成即使转子2a旋转也总是相互相对的结构。
本实施方式的形成通气性衬垫4的通气性金属具有把多孔金属的空心部分(气孔)连接起来的结构是气体(蒸汽St)能够通过其内部的金属材料。此外，通气性金属还是切削性能优良的原材料(可磨耗材料)，例如，在密封底板61一侧的密封翅片62的前端与转子2a一侧的通气性衬垫4b接触的状态下(接触状态)而转子2a旋转时，例如，如图4所示虽然通气性衬垫4(4b)被切削，但不会损伤密封翅片62。
因此，密封翅片62前端的结构做成与转子2a一侧的通气性衬垫4b相接触，从而能提高定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
同样，转子2a一侧的密封翅片2a1前端的结构做成与密封底板61一侧的通气性衬垫4a(参见图3)相接触，从而能提高定叶2c与转子2a之间的密封性能。
如图3所示，为了消除或者减小密封翅片62、62、…与转子2a之间，以及密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61之间的间隙，以提高定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能，在转子2a的与密封翅片62、62、…相对的位置上，以及密封底板61的与密封翅片2a1、2a1、…相对的位置上，设有用诸如可磨耗材料等切削性能优良的材料制成的衬垫的技术，如上文所述为公知的技术。
然而，在这种技术中，例如，由于与转子2a一体旋转的衬垫与密封翅片62、62、…的摩擦而产生的摩擦热将传递给转子2a，转子2a会达到高温。而且，还存在由于转子2a的诸如不均匀的温度分布而引起的热弯曲之类的热变形而发生轴振动之类的问题的可能性。
此外，虽然在密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a之间，以及在转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61之间，设有未图示的由绝热部件构成的绝热层这种技术也是公知的技术，然而，即使是这种技术，当转子2a进行长时间地连续旋转时，与转子2a一体旋转的衬垫和密封翅片62、62，…长时间接触时，例如，密封翅片62、62、…与衬垫的摩擦热将逐渐积蓄起来使绝热层达到高温。而且，绝热层的热量会传递给转子2a而使转子2a达到高温，从而发生由于不均匀的温度分布而引起的热弯曲之类的热变形。
例如，如图4所示，如果把安装在转子2a上的衬垫做成由通气性金属制成的通气性衬垫4(4b)，那么，少量的蒸汽St就会通过通气性衬垫4(4b)的内部。
而且，借助于通过通气性衬垫4内部的蒸汽St，通气性衬垫4就能均匀地保持与蒸汽St同样的温度。即，通气性衬垫4的温度不会达到高于蒸汽St的温度。
通气性衬垫4的通气量以不影响密封性能的程度的通气量为准，而且，通气性衬垫4的通气量只要能使其均匀地保持与蒸汽St同样的温度即可。形成通气性衬垫4的通气性金属的通气量是很微小的，由于通气性金属的特性值是由气孔的分布密度和大小所决定的，所以，只要使用既不影响密封性能，又能够确保通气性衬垫4能预期均匀地保持与蒸汽St同样的温度的效果的通气量的通气性金属来制成通气性衬垫4即可。
通过这样使通气性衬垫4的温度均匀地保持与蒸汽St的温度相同，即使在转子2a长时间地连续运转，例如，密封翅片62、62、…和与转子2a一体旋转的通气性衬垫4b、4b、…长时间接触的情况下，通气性衬垫4b、4b、…的温度也不会变得比蒸汽St的温度高。因此，达到了能把转子2a的温度控制得不比蒸汽St的温度高这样优良的效果。由于把转子2a设计成具有对蒸汽St的温度的耐热性能，所以，如果让转子2a的温度保持在蒸汽St的温度，就不会发生诸如过大的热应力和热弯曲之类的热变形，从而不会对汽轮机2(参见图1)的运转带来故障。
另外，在图3所示的迷宫式密封装置60中，其结构也可以是只在转子2a或者密封底板61的任何一方设有通气性衬垫4、4、…。
此外，如图4所示，因为通过通气性衬垫4的蒸汽St的量，与从密封翅片62与转子2a之间的间隙泄漏出来的量相比，是很微小的量，所以不会影响汽轮机2(参见图1)的汽轮机的效率。
还有，本实施方式的密封底板61，具有能在与转子2a靠近或离开它的方向移动的功能。
如图5(a)所示，在定叶2c内周一侧的前端，设有沿周向的喷嘴隔板内圈侧70，在喷嘴隔板内圈侧70的内圆周侧的前端具有例如，包围着转子2a的，在周向上被六等分的6块密封底板61。
如图5(b)所示，在一块密封底板61的转子2a的一侧，具有沿着转子2a的周向垂直设置并用敛缝等方式固定的密封翅片62、62、…，在转子2a的外周，在与密封翅片62、62、…相对的位置安装了用通气性金属制成的通气性衬垫4b、4b、…。
此外，如图3所示，在一块密封底板61上，在与转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…相对的位置，以沿周向的形状安装了用通气性金属制成的通气性衬垫4a、4a、…。
而且，在本实施方式中，所有的密封底板61都设置在喷嘴隔板内圈侧70上，并使其能在与转子2a靠近或离开它的方向，即，在转子2a的旋转半径方向移动。
例如，如图3所示，在喷嘴隔板内圈侧70上形成有中空的加压室71，在加压室71内，设有能在与转子2a靠近或离开它的方向作往复运动的活塞头64。活塞头64，例如，由两排并排地布置在周向的多个回程弹簧66(加力装置)弹性地支撑着，借助于这些回程弹簧66向离开转子2a的方向施加相当的作用力。
另外，这些回程弹簧66的数量，可以适当地决定。
加压室71的结构是，借助于蒸汽通道72与喷嘴隔板内圈侧70的外侧连通，以使流过喷嘴隔板内圈侧70的外侧的蒸汽St流入加压室71内。而且，其结构做成当蒸汽St的压力作用于活塞头64上时，活塞头64便向靠近转子2a的方向移动。
在活塞头64上具有活塞主体65。活塞主体65从加压室71向转子2a一侧延伸，其前端部突出于喷嘴隔板内圈侧70的外部，在其前端部上安装了密封底板61。
活塞主体65，例如，也可以与活塞头64做成一体。此外，在活塞主体65上安装密封底板61的方法并未限定，例如，也可以用未图示的螺钉把密封底板61固定在活塞主体65上。
这样，就构成了包括活塞头64、活塞主体65和密封底板61的可动部分。
此外，当活塞头64由多个回程弹簧66的作用力支撑在离开转子2a的位置时，密封底板61便处于移动到离开了转子2a的位置的状态，相互相对的密封底板61一侧的密封翅片62、62、…和转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于未接触状态(非接触状态)，在密封翅片62、62、…与通气性衬垫4b、4b、…之间形成了间隙。
同样，相互相对的转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…也处于非接触状态，在密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4a、4a、…之间形成了间隙。
本实施方式的迷宫式密封装置60的结构是，除了密封底板61外，还包含加压室71、蒸汽通道72、活塞头64、活塞主体65、以及多个回程弹簧66。
此外，包含迷宫式密封装置60和转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…，以及通气性衬垫4b、4b、…的密封结构则组装在汽轮机2中(参见图1)。
若由锅炉10(参见图1)产生的蒸汽St流入汽轮机2中，则在蒸汽St通过定叶2c与动叶2b之间时，蒸汽St的一部分便通过蒸汽通道72而流入加压室71中。
如果流入加压室71中的蒸汽St的压力，即，使活塞头64向与转子2a靠近的方向移动的力(推压力)小于多个回程弹簧66的作用力，则这些回程弹簧66便将活塞头64支撑在离开了转子2a的位置。
例如，如果当连接在汽轮机2(参见图1)上的负载增大，而在汽轮机2中流通的蒸汽St的压力升高，则流入加压室71的蒸汽St的压力也会升高。而且，当蒸汽St的压力，即让活塞头64向与转子2a靠近的方向移动的推压力达到多个回程弹簧66的作用力以上时，则活塞头64由于蒸汽St的压力而向与转子2a靠近的方向移动，于是通过活塞头64和活塞主体65连接起来的密封底板61便向与转子2a靠近的方向移动。
当活塞头64在加压室71内移动到与转子2a一侧靠近了的停止位置时，若密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…具有处于接触状态的结构，流入加压室71的蒸汽St的压力便升高，则能够使相互相对的密封翅片62、62、…和通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态。而且，密封翅片62、62、…与通气性衬垫4b、4b、…之间的间隙消失，从而提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
同样，当活塞头64在加压室71内移动到与转子2a靠近一侧的停止位置时，若密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…与转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…具有处于接触状态的结构，流入加压室71的蒸汽St的压力便升高，则能够使相互相对的通气性衬垫4a、4a、…与密封翅片2a1、2a1、…处于接触状态，从而提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
这样，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于接触状态，并且，当转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于接触状态时，虽然对转子2a旋转的旋转阻力增大了，但只要是蒸汽St压力处于很高的状态，就能够抵消由于密封翅片62、62、…与通气性衬垫4b、4b、…的接触，以及密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4a、4a、…的接触而增大的旋转阻力而使让转子2a旋转。即，不会受到由于密封翅片62、62、…和密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4、4、…的接触而增大的旋转阻力的影响，而仍能使转子2a旋转。
换言之，可以将多个回程弹簧66的作用力设定为，用不会受到由于密封翅片62、62、…与通气性衬垫4b、4b、…的接触，以及密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4a、4a、…的接触而增大的旋转阻力的影响而又能使转子2a旋转的蒸汽St的压力，使活塞头64向靠近转子2a的方向移动。
此外，也可以采用下述结构，在汽轮机2(参见图1)内流通的蒸汽St，由于在从上游向下游流动时会因膨胀而减压，所以，越是处于蒸汽St流动的下游，定叶2c的迷宫式密封装置60所具有的多个回程弹簧66的作用力就越小。
此外，密封底板61的数量并不限定于6个，既可以是沿周向具有7个以上的密封底板61的迷宫式密封装置60，也可以是沿周向具有5个以下的密封底板61的迷宫式密封装置60。
而且，组装了具有这种结构的密封构造的汽轮机2(参见图1)，在蒸汽St的压力较低的开始上升的初期，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…和转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于非接触状态，并且，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于非接触状态。
因此，减小了对转子2a旋转的旋转阻力，转子2a能有效地利用较低压力的蒸汽St进行旋转。
当汽轮机2(参见图1)的负载增大而蒸汽St的压力升高时，密封翅片62、62、…便与通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态，与此同时，密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4a、4a、…也处于接触状态，从而提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。因而，汽轮机2的涡轮机效率也提高了。
此外，压力高的蒸汽St不受由于密封翅片62、62、…与通气性衬垫4b、4b、…的接触，以及密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4a、4a、…的接触而增大的旋转阻力的影响，仍能高效地使转子2a旋转。
即，汽轮机2(参见图1)在启动初期等的蒸汽St的压力较低时，在密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与在密封翅片62、62、…一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于非接触状态的同时，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…也处于非接触状态，因而减小了对转子2a旋转的旋转阻力。因此，能够利用低压力的蒸汽St有效地使转子2a旋转而顺利地启动汽轮机2。
此外，汽轮机2(参见图1)在负载增大而蒸汽St的蒸汽压力增高时，在密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态的同时，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…也处于接触状态，从而使定叶2c(参见图2)与转子2a之间泄漏的蒸汽量减少，涡轮机的效率提高。
以上，虽然说明了将若干通气性衬垫4安装在转子2a和迷宫式密封装置60中的一种结构例子，以及构成迷宫式密封装置60的密封底板61能在与转子2a靠近或离开它的方向移动地设置在喷嘴隔板内圈侧70的一种结构例子，但本发明的结构并不限定于这些结构。
例如，关于迷宫式密封装置60，除了图3所示的形状外，还有高低型迷宫式密封装置。而且，本发明也能应用于高低型迷宫式密封装置中。
如图6所示，高低型迷宫式密封装置60a，在喷嘴隔板内圈侧70中，设有密封底板61，该密封底板61具有沿周向垂直设置的密封翅片62、62、…，并且能在与转子2a靠近或离开它的方向移动，而在转子2a的外周形成有沿周向的凸部2a3、2a3、…。而且，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…布置成与转子2a的凸部2a3、2a3、…以及形成于这些凸部之间的凹部2a4、2a4、…相对。
还有，迷宫式密封装置60a的结构中可以包括：加压室71、蒸汽通道72、活塞头64、活塞主体65，以及在周向并排布置成两排的多个回程弹簧66。
此外，如图6所示，在形成于转子2a上的凸部2a3、2a3、…和凹部2a4、2a4、…上，还安装了与密封底板61一侧的密封翅片62、62、…相对的通气性衬垫4b、4b、…。
这样，通过安装通气性衬垫4b、4b、…，就能够提高定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
还有，在汽轮机2(参见图1)中，还可以装入迷宫式密封装置60a，以及包含了转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…的密封结构。
另外，在图6所示的高低型迷宫式密封装置60a中，还可以做成在转子2a的凸部2a3、2a3、…或者凹部2a4、2a4、…的任何一方，具有通气性衬垫4b、4b、…的结构。
而且，即使在高低型迷宫式密封装置60a中，也能将密封底板61装在喷嘴隔板内圈侧70上，并使其能在与转子2a靠近或离开它的方向移动。
借助于这种结构，作为固定部分的定叶2c(参见图2)所具有的密封翅片62、62、…就能在与作为旋转部分的转子2a靠近或离开它的方向移动。
与图3所示的结构一样，蒸汽St流经蒸汽通道72而流入加压室71中。蒸汽St的压力很高，如果使活塞头64向与转子2a靠近的方向移动的推压力超过这多个回程弹簧66的作用力，则活塞头64便向与转子2a靠近了的方向移动，通过活塞主体65与活塞头64一体动作的密封底板61便向靠近了转子2a的方向移动。
若采用如下结构：当活塞头64在加压室71内移动到靠近了转子2a一侧的停止位置时，安装在密封底板61一侧的密封翅片62、62、…和转子2a的凸部2a3、2a3、…，以及安装在凹部2a4、2a4、…上的通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态；则当流入加压室71中的蒸汽St的压力增高时，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与安装在转子2a的凸部2a3、2a3、…及凹部2a4、2a4、…上的通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态，从而消除了密封翅片62、62、…与通气性衬垫4b、4b、…之间的间隙，提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
此外，如图7所示，也可以是在转子2a的外周设置了多个密封翅片2a5那样的形状的高低型迷宫式密封装置60b。
在这种情况下，在密封底板61a上形成了在转子2a的轴向并列，且沿周向形成的多个凸部61a1和多个凹部61a2，在多个凸部61a1和多个凹部61a2的各个上分别安装了沿周向形成的通气性衬垫4a。
于是，迷宫式密封装置60b的结构中便包含：安装了通气性衬垫4a的密封底板61a、加压室71、蒸汽通道72、活塞头64、活塞主体65，以及例如，在周向并排布置成两列的多个回程弹簧66。
还有，在转子2a的外周，在与密封底板61a的凸部61a1、61a1…和凹部61a2、61a2、…相对的位置上，设有沿周向垂直设置的密封翅片2a5、2a5、…。
而且，在汽轮机2(参见图1)中，还组装有包含迷宫式密封装置60b和转子2a一侧的密封翅片2a5的密封结构。
在这种结构的迷宫式密封装置60b中，也能将密封底板61a设置在喷嘴隔板内圈侧70上，并能使其在与转子2a靠近或离开它的方向移动。
借助于这种结构，作为固定部分的定叶2c(参见图2)所具有的通气性衬垫4a、4a、…就能在与作为旋转部分的转子2a靠近或离开它的方向移动。
与图3所示的迷宫式密封装置60一样，蒸汽St流经蒸汽通道72而流入加压室71中。蒸汽St的压力很高，当使活塞头64向与转子2a靠近的方向移动的推压力超过多个回程弹簧66的作用力时，活塞头64便向与转子2a靠近的方向移动，并通过活塞主体65使与活塞头64一体动作的密封底板61a向与转子2a靠近的方向移动。
若采用以下的结构：当活塞头64在加压室71内移动到与转子2a靠近这一侧的停止位置时，密封底板61a一侧的通气性衬垫4a、4a、…便与转子2a一侧的密封翅片2a5，2a5，…处于接触状态，则当流入加压室71内的蒸汽St的压力增高时，密封底板61a一侧的通气性衬垫4a、4a、…便与转子2a一侧的密封翅片2a5，2a5，…处于接触状态，消除了通气性衬垫4a、4a、…与密封翅片2a5，2a5，…之间的间隙，提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
这样，就能将高低型密封底板61a，以能在与转子2a靠近或离开它的方向移动的方式装在喷嘴隔板内圈侧70上，构成迷宫式密封装置60b，从而达到与图3所示的迷宫式密封装置60同样的效果。
此外，本实施方式也能适用于装在喷嘴隔板外圈侧80(参见图2)与动叶2b(参见图2)之间的迷宫式密封装置。
如图8(a)所示，在动叶2b的前端装有为减小喷嘴隔板外圈侧80与动叶2b之间的间隙用的套子2g，如图8(b)所示，在套子2g上设有多个密封翅片2g1。
如图8(a)所示，套子2g在动叶2b的前端具有沿周向的环形，而密封翅片2g1、2g1、…(参见图8(b))沿周向垂直设置在套子2g上。
而且，在喷嘴隔板外圈侧80上设有与带有动叶2b的套子2g相对的密封底板91。
喷嘴隔板外圈侧80的动叶2b这一侧，在喷嘴隔板外圈侧80与动叶2b之间，装有沿周向形成的，例如在周向分成6等分的，包围着动叶2b的6块密封底板91。
如图8(b)所示，在一块密封底板91的动叶2b这一侧，沿周向安装了通气性衬垫4a、4a、…，在套子2g上，在与通气性衬垫4a、4a、…相对的位置装有密封翅片2g1、2g1、…。
而且，在本实施方式中，所有的密封底板91都装在喷嘴隔板外圈侧80上，并能在与动叶2b靠近或离开它的方向，即，在动叶2b的旋转半径方向移动。
如图9所示，密封底板91是例如高低型的，在密封底板91上，沿转子2a(参见图2)的轴向并排地形成沿着动叶2b的旋转方向，即沿周向形成的多个凸部91a和多个凹部91b。此外，在多个凸部91a和多个凹部91b上分别安装了沿周向形成的通气性衬垫4a。
借助于这种结构，作为固定部分的壳体2d(参见图2)所具有的通气性衬垫4a、4a、…就能在与作为旋转部分的动叶2b靠近或离开它的方向移动。
此外，在动叶2b的套子2g上，在与密封底板91的凸部91a、91a、…和凹部91b、91b、…相对的位置，具有沿周向垂直设置的密封翅片2g1、2g1、…。
在喷嘴隔板外圈侧80上，形成了中空的加压室81，在加压室81的内部，设有能在与动叶2b靠近或离开它的方向作往复运动的活塞头92。活塞头92用例如在周向并排地布置成两排的多个回程弹簧94(加力装置)弹性地支撑，借助于这些回程弹簧94，在离开动叶2b的方向上对活塞头92施加作用力。
另外，这些回程弹簧94的数量可以适当地设定。
加压室81的结构做成借助于蒸汽通道82与喷嘴隔板外圈侧80的外侧连通，以便流过喷嘴隔板外圈侧80的外侧的蒸汽St流入加压室81中。而且，其结构还做成当蒸汽St的压力作用在活塞头92上时，活塞头92便向与动叶2b靠近的方向移动。
在活塞头92上设有活塞主体93。活塞主体93从加压室81向动叶2b一侧延伸，其前端部突出到喷嘴隔板外圈侧80的外部，并在该前端部上安装密封底板91。
活塞主体93，例如，可以与活塞头92做成一体。此外，对于把密封底板91安装在活塞主体93上的方法没有限定，例如，可以用未图示的螺钉把密封底板91固定在活塞主体93上。
而且，可动部分的构成包括活塞头92、活塞主体93和密封底板91。
此外，迷宫式密封装置90的构成包括：密封底板91、活塞头92、活塞主体93、多个回程弹簧94、加压室81，以及蒸汽通道82。
而且，在汽轮机2(参见图1)中，组装了包括迷宫式密封装置90和动叶2b一侧的密封翅片2g1、2g1、…的密封结构。
当用多个回程弹簧94的作用力把迷宫式密封装置90的活塞头92支撑在离开动叶2b的位置时，密封底板91便处于移动到离开了动叶2b位置的状态，而相互相对的密封底板91一侧的通气性衬垫4a、4a、…与动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…则处于非接触状态，在通气性衬垫4a、4a、…与密封翅片2g1、2g1、…之间形成了间隙。
若由锅炉10(参见图1)所产生的蒸汽St流入汽轮机2(参见图1)中，在蒸汽St通过喷嘴隔板外圈侧80的外部时，有一部分蒸汽St将流经蒸汽通道82而流入加压室81中。
流入加压室81中的蒸汽St的压力，即，使活塞头92向靠近动叶2b的方向移动的推压力如果比多个回程弹簧94的作用力小，那么，这多个回程弹簧94就将活塞头92支撑在离开动叶2b的位置。
而且，当用多个回程弹簧94的作用力把活塞头92支撑在离开动叶2b的位置时，密封底板91便处于移动到离开了动叶2b的位置的状态，而相互相对的密封底板91一侧的通气性衬垫4a、4a、…与动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…则处于未接触的状态(非接触状态)，在通气性衬垫4a、4a、…与密封翅片2g1、2g1、…之间形成了间隙。
若流入汽轮机2(参见图1)的蒸汽St的压力增高，则流入加压室81中的蒸汽St的压力也增高。而且，当蒸汽St的压力，即，使活塞头92向靠近动叶2b的方向移动的推压力超过多个回程弹簧94的作用力时，活塞头92便由于蒸汽St的压力而向靠近动叶2b的方向移动，活塞头92与通过活塞主体93连接的密封底板91便向靠近动叶2b的方向移动。
若结构为当活塞头92在加压室81内移动到与动叶2b靠近一侧的停止位置时，密封底板91一侧的通气性衬垫4a、4a、…与动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…便处于接触状态，那么，当流入加压室81中的蒸汽St的压力增高时，就能使密封底板91一侧的通气性衬垫4a、4a、…与动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…处于接触状态。其结果，消除了密封翅片2g1、2g1、…与通气性衬垫4a、4a、…之间的间隙，提高了喷嘴隔板外圈侧80与动叶2b之间的密封性能。
另外，与图3所示的迷宫式密封装置60一样，多个回程弹簧94的作用力可以设定为，利用能使转子2a旋转的蒸汽St的压力而使活塞头92向靠近动叶2b的方向移动，且不受由于密封翅片2g1、2g1、…与通气性衬垫4a、4a、…的接触而增大的旋转阻力的影响。
此外，在汽轮机2(参见图1)内部流通的蒸汽St由于在从上游流向下游时因膨胀而减压，所以，与图3所示的迷宫式密封装置60一样，也可以做成越是处于蒸汽St流动的下游，多个回程弹簧94的作用力就越小的结构。
此外，密封底板91的数量并不限定于6个，既可以是沿周向具有7块以上的密封底板91的迷宫式密封装置90，也可以是沿周向具有5个以下的密封底板91的迷宫式密封装置90。
图9所示的包含迷宫式密封装置90和动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…的汽轮机2(参见图1)，在启动初期等蒸汽St的压力比较低时，密封底板91一侧的通气性衬垫4a、4a、…与动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…处于非接触状态，在通气性衬垫4a、4a、…与密封翅片2g1、2g1、…之间产生了间隙，因而减轻了对动叶2b(旋转部分)旋转的旋转阻力。于是转子2a就能高效率地以压力较低的蒸汽St进行旋转，汽轮机2能顺利地启动。
而且，当汽轮机2(参见图1)的负载增大且蒸汽St的蒸汽压力增高时，汽轮机2的密封底板91一侧的通气性衬垫4a、4a、…与动叶2b的套子2g一侧的密封翅片2g1、2g1、…便处于接触状态，消除了通气性衬垫4a、4a、…与密封翅片2g1、2g1、…之间的间隙，提高了喷嘴隔板外圈侧80与动叶2b之间的密封性能。而且，汽轮机2中的喷嘴隔板外圈侧80与动叶2b之间产生的泄漏的蒸汽量也减少，提高了涡轮机的效率。
还有，图9所示的迷宫式密封装置90的结构虽然是，在密封底板91上安装多个通气性衬垫4a，而在套子2g上具有多个密封翅片2g1；但，也可以做成在密封底板91上有多个密封翅片，而在套子2g上安装多个通气性衬垫的结构。
或者，也可以是在密封底板91和套子2g这两方面都具有多个密封翅片的结构。此时也可以做成如下结构，在套子2g的与密封底板91一侧的多个密封翅片相对的位置，以及在密封底板91的与套子2g一侧的多个密封翅片相对的位置都安装了多个通气性衬垫。
以上，虽说明了本发明的实施方式，但，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明宗旨的范围内，可以对设计进行适当的变更。
例如，在图3所示的迷宫式密封装置60中，密封底板61虽然是借助于在加压室71内弹性地支撑活塞头64的多个回程弹簧66，向离开转子2a的方向施加作用力，但，也可以如图10所示，做成用压缩弹簧66a(加压装置)把相邻的密封底板61的活塞主体65沿周向连接起来的结构。
压缩弹簧66a在相邻的活塞主体65之间处于受压缩的状态，对相邻的活塞主体65向使它们互相离开的方向对活塞主体65施加作用力。
一个活塞主体65，在移动到离开了转子2a的位置的状态下，便弹性地支撑在压缩弹簧66a上，由于密封底板61安装在活塞主体65上，所以密封底板61便支撑在离开转子2a的位置。
而且，当蒸汽St流入加压室71中时(参见图3)，蒸汽St的压力，即，使活塞头64向靠近转子2a的方向移动的推压力若超过压缩弹簧66a的作用力时，活塞头64便向靠近转子2a的方向移动。而且，随着活塞头64的移动，密封底板61便向靠近转子2a的方向移动。
因此，能达到与图3所示的迷宫式密封装置60同样的效果。
此外，在图3所示的迷宫式密封装置60中，虽然活塞头64的结构为靠在汽轮机2(参见图1)中流通的蒸汽St的压力来驱动；但，其结构也可以是例如，如图11所示，利用从高压蒸汽供应源102流入加压室71中的，用来驱动活塞头64的高压蒸汽(驱动用蒸汽)的压力，使活塞头64向靠近转子2a的方向移动。
图11所示的迷宫式密封装置60c的构成除了图3所示的迷宫式密封装置60的构成外，还包含阀门控制装置100、运转状态检测装置101、高压蒸汽供应源102，以及电磁阀103。
而且，在汽轮机2(参见图1)中，组装了迷宫式密封装置60c，以及包括转子2a一侧的多个密封翅片2a 1和多个通气性衬垫4b的密封结构。
高压蒸汽供应源102通过电磁阀103连接在加压室71上。此外，还具有控制电磁阀103的开关的阀门控制装置100。
此外，阀门控制装置100的结构，最好是根据汽轮机2(参见图1)的运转状态来控制电磁阀103的开关，所以还具有检测汽轮机2的运转状态的运转状态检测装置101。
若采用这种结构，阀门控制装置100就能根据汽轮机2的运转状态，让包括活塞头64、活塞主体65，以及密封底板61构成的可动部分向与转子2a靠近的方向移动。
而且，驱动装置的构成中包括：加压室71、阀门控制装置100、高压蒸汽供应源102，以及电磁阀103。
汽轮机2(参见图2)的运转状态，最好是例如，根据转子2a的旋转速度来检测，因此，运转状态检测装置101则为检测转子2a的旋转速度的旋转速度检测装置。
作为旋转速度检测装置的运转状态检测装置101，检测出转子2a的旋转速度并转换成检测信号，输入阀门控制装置100中。
阀门控制装置100根据从运转状态检测装置101(旋转速度检测装置)输入的检测信号，计算出转子2a的旋转速度。
然后，在计算出来的转子2a的旋转速度小于预先设定的规定旋转速度的情况下，阀门控制装置100便把关闭电磁阀103的控制信号发送给电磁阀103。
此时的规定旋转速度可以根据汽轮机2(参见图1)的性能等适当地设定。
电磁阀103根据从阀门控制装置100发送来的控制信号关闭阀门，切断从高压蒸汽供应源102向加压室71流入的驱动用蒸汽。
当没有驱动用蒸汽流入加压室71中时，活塞头64便借助于多个回程弹簧66的作用力向离开转子2a的方向移动。
当活塞头64向离开转子2a的方向移动时，密封底板61便向离开转子2a的方向移动，于是密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于非接触状态，同时，密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…与转子2a一侧的密封翅片2a1，2a1，…处于非接触状态。于是，减小了对转子2a旋转的旋转阻力。
还有，在所计算出来的转子2a的旋转速度达到预先设定的规定旋转速度以上的情况下，阀门控制装置100就把打开电磁阀103的控制信号发送给电磁阀103。
电磁阀103根据从阀门控制装置100发送来的控制信号打开阀门，让从高压蒸汽供应源102流过来的驱动用蒸汽流入加压室71中。
活塞头64便借助于从高压蒸汽供应源102流入加压室71中的驱动用蒸汽的压力向靠近转子2a的方向移动。
当活塞头64向靠近转子2a的方向移动时，密封底板61便向靠近转子2a的方向移动，于是，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与在转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于接触状态，同时，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于接触状态。
而且，提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
例如，在汽轮机2(参见图1)的启动初期等转子2a的旋转速度较低的情况下，阀门控制装置100便关闭电磁阀103，使密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于非接触状态，同时，还使转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于非接触状态，以减小对转子2a的旋转的旋转阻力。转子2a便能借助于蒸汽St高效率地旋转，使汽轮机2能顺利地启动。
而且，在汽轮机2(参见图1)启动后，转子2a的旋转速度提高时，阀门控制装置100便打开电磁阀103，使密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态，同时，还使转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于接触状态。
于是，提高了汽轮机2的在定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能，提高了涡轮机的效率。
另外，驱动用蒸汽的压力，最好是能克服多个回程弹簧66的作用力而使活塞头64向靠近转子2a的方向移动。
此外，也可以做成例如，借助于检测蒸汽St的压力来检测汽轮机2的运转状态的结构。在这种情况下，运转状态检测装置101则为检测蒸汽St的压力的压力检测装置。
作为压力检测装置的运转状态检测装置101检测在汽轮机2(参见图1)中流通的蒸汽St的压力并把检测信号输入阀门控制装置100中，由阀门控制装置100计算出蒸汽St的压力。
此外，在蒸汽St的压力低于预先设定的规定压力值的情况下，阀门控制装置100便把关闭电磁阀103的控制信号发送到电磁阀103中。
电磁阀103根据从阀门控制装置100发来的控制信号关闭阀门，切断从高压蒸汽供应源102向加压室71流入的驱动用蒸汽。
此时的规定压力值可以根据汽轮机2(参见图1)的性能等适当地设定。
当没有驱动用蒸汽流入加压室71时，活塞头64便借助于多个回程弹簧66的作用力向离开转子2a的方向移动。
若活塞头64向离开转子2a的方向移动，则密封底板61便向离开转子2a的方向移动，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于非接触状态，并且，密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…与转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…也处于非接触状态。而且，减小了对转子2a旋转的旋转阻力。
此外，在蒸汽St的压力达到预先设定的规定压力值以上的情况下，阀门控制装置100便把打开电磁阀103的控制信号发送到电磁阀103中。
电磁阀103根据从阀门控制装置100发来的控制信号打开阀门，于是驱动用蒸汽便从高压蒸汽供应源102流入加压室71中。
活塞头64便借助于从高压蒸汽供应源102流入加压室71中的驱动用蒸汽的压力向靠近转子2a的方向移动。
若活塞头64向靠近转子2a的方向移动，则密封底板61向靠近转子2a的方向移动，于是，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于接触状态，并且，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…也处于接触状态。
这样，便提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。
例如，在汽轮机2(参见图1)启动初期等蒸汽St的压力低于规定压力时，阀门控制装置100关闭电磁阀103，使密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于非接触状态的同时，也使转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于非接触状态，以减小对转子2a旋转的旋转阻力。转子2a就能有效地借助于压力较低的蒸汽St进行旋转，汽轮机2就能顺利地启动。
如果汽轮机2(参见图2)启动后蒸汽St的压力达到规定的压力值以上，则阀门控制装置100打开电磁阀103，使密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…处于接触状态的同时，也使转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…处于接触状态。
汽轮机2提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能，从而提高了涡轮机的效率。
即，汽轮机2(参见图2)在启动初期等蒸汽St的压力低于规定压力值时，在定叶2c(参见图2)与转子2a之间产生间隙，减小了对转子2a旋转的旋转阻力，于是转子2a就能有效地利用蒸汽St进行旋转而顺利地启动。而且，汽轮机2在蒸汽St的压力达到规定压力值以上时，就提高了定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能，提高了涡轮机的效率。
另外，虽然图11所示的迷宫式密封装置60c的结构是，使驱动用蒸汽从高压蒸汽供应源102流入加压室71中，以使活塞头64向与转子靠近的方向移动，但，也可以做成例如使用未图示的致动器之类的驱动装置，使活塞头64向靠近转子2a的方向移动的结构。
此外，也可以将组装在喷嘴隔板外圈侧80与动叶2b之间的密封结构(参见图9)做成与图11所示的密封结构相同的结构。
如上所述，本实施方式的汽轮机2(参见图1)，如图3所示，在作为固定部分的定叶2c(参见图2)作为与旋转部分的转子2a之间，组装了包括迷宫式密封装置60、转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…、以及转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…的密封结构。
而且，做成使迷宫式密封装置60的密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…接触的同时，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…还与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…接触的结构。借助于这种结构，提高了定叶2c与转子2a之间的密封性能，从而达到了能抑制由于蒸汽泄漏而使涡轮机的效率降低的这种优良效果。
再有，通气性衬垫4(4a、4b)的构造是用切削性能优良的可磨耗材料，即通气性金属制成的。借助于这种构造，即使密封翅片62和密封翅片2a1与通气性衬垫4接触，由于通气性衬垫4被切削，因而仍具有能防止密封翅片62和密封翅片2a1受到损伤的这种优良的效果。
此外，能让微量的蒸汽St通过用通气性金属制成的通气性衬垫，能利用通过通气性衬垫4的蒸汽St来冷却由于密封翅片62和密封翅片2a1与通气性衬垫4接触而产生的摩擦热。因此，能够防止通气性衬垫4的温度高于蒸汽St的温度。
例如，即使在转子2a长时间旋转，在密封翅片62和密封翅片2a1与通气性衬垫4中因长时间摩擦而产生摩擦热的情况下，通气性衬垫4的温度也不会高于蒸汽St的温度，因而，安装了通气性衬垫4的转子2a和密封底板61的温度也不会高于蒸汽St的温度。因此，具有能防止转子2a和密封底板61发生热变形的这种优良效果。
在例如，用多孔性金属制成的衬垫是切削性能优良的可磨耗材料，密封翅片62和密封翅片2a1与用多孔性金属制成的衬垫接触的情况下，用多孔性金属制成的衬垫会被切削，从而能防止密封翅片62和密封翅片2a1的损伤。
可是，在多孔性金属中的孔隙并不互相连通的情况下，则用多孔性金属制成的衬垫就不能让蒸汽St通过。因此，就不可能用蒸汽St来冷却由于密封翅片62和密封翅片2a1与用多孔性金属制成的衬垫接触而产生的摩擦热。
在本实施方式中，由于具有用通气性金属制成的通气性衬垫4，从而能够用通过通气性衬垫4的蒸汽St来冷却由于密封翅片62和密封翅片2a1与通气性衬垫4的接触而产生的摩擦热。
此外，可以做成如下的结构：把具有密封翅片62、62、…和通气性衬垫4a、4a、…的密封底板61装在喷嘴隔板内圈侧70上，并且使密封底板61能在与转子2a靠近或离开它的方向移动，当蒸汽St处于低压时，密封底板61一侧的密封翅片62、62、…与转子2a一侧的通气性衬垫4b、4b、…便处于非接触状态，并且，转子2a一侧的密封翅片2a1、2a1、…与密封底板61一侧的通气性衬垫4a、4a、…也处于非接触状态。
借助于这种结构，在例如汽轮机2(参见图1)的启动初期等蒸汽St的压力较低时，密封翅片62、62、…和密封翅片2a1、2a1、…与通气性衬垫4、4、…处于非接触状态，因而能减小对转子2a旋转的旋转阻力。因此，即使蒸汽St的压力低，也能高效率地使转子2a旋转，达到能使汽轮机2顺利地启动这种优良的效果。
此外，当汽轮机2的负荷增大而蒸汽St的压力增高时，密封翅片62、62、…和密封翅片2a1、2a1、…便与通气性衬垫4、4、…处于接触状态，从而能提高定叶2c(参见图2)与转子2a之间的密封性能。因此，具有能抑制汽轮机2的涡轮机效率降低这种优良的效果。
另外，例如，如图3所示的包含迷宫式密封装置60、多个密封翅片2a1、以及多个通气性衬垫4b的密封结构并不限定于组装在喷嘴隔板内圈侧70与转子2a之间，也可以组装在壳体2d(参见图2)与转子2a之间等其它固定部分与旋转部分之间。
此外，即使是把固定部分一侧的密封翅片62、62、…和通气性衬垫4a、4a、…安装成不在与旋转部分靠近或离开它的方向移动的迷宫式密封装置60，也能由于蒸汽St在通气性衬垫4、4…中流通而获得同样的冷却效果。

Claims (9)

1.一种密封结构，
组装在具有旋转部分和固定部分的汽轮机中，上述旋转部分由转子和与上述转子一体旋转的部件构成，上述固定部分由内部包容有上述旋转部分的壳体和固定在上述壳体上的部件构成；
在上述旋转部分和上述固定部分的两者或任何一方中具有密封翅片；
在上述旋转部分和上述固定部分的两者或任何一方中具有用通气性金属制成的衬垫；
其特征在于，
使上述旋转部分所具有的上述密封翅片与上述固定部分所具有的上述衬垫相互相对，并使上述固定部分所具有的上述密封翅片与上述旋转部分所具有的上述衬垫相互相对；
在上述固定部分具有上述密封翅片的情况下，上述固定部分所具有的上述密封翅片能在与上述旋转部分靠近或离开它的方向移动；
在上述固定部分具有上述衬垫的情况下，上述固定部分所具有的上述衬垫能在与上述旋转部分靠近或离开它的方向移动。
2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，
固定在上述壳体上的部件是上述壳体所具有的定叶，
在上述定叶的前端，以及上述转子的与上述定叶的前端相对的位置这两者或任何一方具有上述密封翅片，
在上述定叶的前端，以及上述转子的与上述定叶的前端相对的位置这两者或任何一方具有上述衬垫，
在上述定叶的前端具有上述密封翅片的情况下，上述定叶的前端所具有的上述密封翅片能在与上述转子靠近或离开它的方向移动，
在上述定叶的前端具有上述衬垫的情况下，上述定叶的前端所具有的上述衬垫能在与上述转子靠近或离开它的方向移动。
3.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，
与上述转子一体旋转的部件是上述转子上所具有的动叶，
在上述壳体的与上述动叶的前端相对的位置和上述动叶前端这两者或任何一方具有上述密封翅片，
在上述壳体的与上述动叶的前端相对的位置和上述动叶前端这两者或任何一方具有上述衬垫，
在上述壳体具有上述密封翅片的情况下，上述壳体所具有的上述密封翅片能在与上述动叶的前端靠近或离开它的方向移动，
在上述壳体具有上述衬垫的情况下，上述壳体所具有的上述衬垫能在与上述动叶的前端靠近或离开它的方向移动。
4.如权利要求1～3中任何一项所述的密封结构，其特征在于，
在上述固定部分上具有可动部分，该可动部分受到由加力装置向离开上述旋转部分的方向所施加的力，并且，借助于在上述汽轮机中流通的蒸汽的压力能向靠近上述旋转部分的方向移动；
在上述固定部分具有上述密封翅片的情况下，上述固定部分所具有的上述密封翅片安装在上述可动部分上；
在上述固定部分具有上述衬垫的情况下，上述固定部分所具有的上述衬垫安装在上述可动部分上；
上述蒸汽的压力使上述可动部分向靠近上述旋转部分的方向移动时的推压力小于上述加力装置对上述可动部分向离开上述旋转部分的方向所施加的作用力时，上述可动部分便移动到离开了上述旋转部分的位置，相互相对的上述密封翅片与上述衬垫处于非接触状态；
当上述推压力达到上述作用力以上时，上述可动部分便移动到靠近上述旋转部分的位置，相互相对的上述密封翅片便与上述衬垫处于接触状态。
5.如权利要求1～3中任何一项所述的密封结构，其特征在于，
在上述固定部分上具有可动部分，该可动部分受到由加力装置向离开上述旋转部分的方向所施加的力，并且，能向靠近上述旋转部分的方向移动；
在上述固定部分具有上述密封翅片的情况下，上述固定部分所具有的上述密封翅片安装在上述可动部分上；
在上述固定部分具有上述衬垫的情况下，上述固定部分所具有的上述衬垫安装在上述可动部分上；
密封结构还具有：检测上述汽轮机的运转状态的运转状态检测装置，以及
使上述可动部分向与上述旋转部分靠近的方向移动的驱动装置；
根据上述运转状态检测装置所检测到的上述汽轮机的运转状态，上述驱动装置使上述可动部分向与上述旋转部分靠近的方向移动，从而使相互相对的上述密封翅片与上述衬垫处于接触状态。
6.如权利要求5所述的密封结构，其特征在于，
上述运转状态检测装置是检测上述转子的旋转速度的旋转速度检测装置，它通过上述转子的旋转速度来检测上述汽轮机的运转状态；
在上述转子的旋转速度达到规定的旋转速度以上时，上述驱动装置使上述可动部分向与上述旋转部分靠近的方向移动。
7.如权利要求5所述的密封结构，其特征在于，
上述运转状态检测装置是检测在上述汽轮机中流通的蒸汽的压力的压力检测装置，它通过上述蒸汽的压力来检测上述汽轮机的运转状态；
在上述蒸汽的压力达到规定的压力值以上时，上述驱动装置使上述可动部分向与上述旋转部分靠近的方向移动。
8.一种密封结构的控制方法，
该密封结构组装在具有旋转部分和固定部分的汽轮机中，上述旋转部分由转子和与上述转子一体旋转的部件构成，上述固定部分由内部包容有上述旋转部分的壳体和固定在上述壳体上的部件构成；
在上述旋转部分和上述固定部分的两者或任何一方中具有密封翅片；
在上述旋转部分和上述固定部分的两者或任何一方中具有用通气性金属制成的衬垫；
使上述旋转部分所具有的上述密封翅片与上述固定部分所具有的上述衬垫相互相对，并使上述固定部分所具有的上述密封翅片与上述旋转部分所具有的上述衬垫相互相对；
在上述固定部分上具有可动部分，该可动部分受到由加力装置向离开上述旋转部分的方向所施加的力，并且，借助于驱动装置能向靠近上述旋转部分的方向移动；
在上述固定部分具有上述密封翅片的情况下，上述固定部分所具有的上述密封翅片安装在上述可动部分上；
在上述固定部分具有上述衬垫的情况下，上述固定部分所具有的上述衬垫安装在上述可动部分上；
该方法的特征在于，包含下列步骤：
检测上述旋转部分的旋转速度的步骤，以及
当上述旋转部分的旋转速度达到规定的旋转速度以上时，使上述可动部分向与上述旋转部分靠近的方向移动的步骤；
当上述旋转部分的旋转速度达到上述规定的旋转速度以上时，相互相对的上述密封翅片便与上述衬垫处于接触状态。
9.一种密封结构的控制方法，
该密封结构组装在具有旋转部分和固定部分的汽轮机中，上述旋转部分由转子和与上述转子一体旋转的部件构成，上述固定部分由内部包容有上述旋转部分的壳体和固定在上述壳体上的部件构成；
在上述旋转部分和上述固定部分的两者或任何一方中具有密封翅片；
在上述旋转部分和上述固定部分的两者或任何一方中具有用通气性金属制成的衬垫；
使上述旋转部分所具有的上述密封翅片与上述固定部分所具有的上述衬垫相互相对，并使上述固定部分所具有的上述密封翅片与上述旋转部分所具有的上述衬垫相互相对；
在上述固定部分上具有可动部分，该可动部分受到由加力装置向离开上述旋转部分的方向所施加的力，并且，借助于驱动装置能向靠近上述旋转部分的方向移动；
在上述固定部分具有上述密封翅片的情况下，上述固定部分所具有的上述密封翅片安装在上述可动部分上；
在上述固定部分具有上述衬垫的情况下，上述固定部分所具有的上述衬垫安装在上述可动部分上；
该方法的特征在于，包含下列步骤：
检测在上述汽轮机中流通的蒸汽压力的步骤，以及
当上述蒸汽压力达到规定的压力值以上时，使上述可动部分向与上述旋转部分靠近的方向移动的步骤；
当上述蒸汽压力达到上述规定的压力值以上时，相互相对的上述密封翅片便与上述衬垫处于接触状态。
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