JP2000274208A - 蒸気タービン発電設備 - Google Patents

蒸気タービン発電設備

Info

Publication number
JP2000274208A
JP2000274208A JP11081498A JP8149899A JP2000274208A JP 2000274208 A JP2000274208 A JP 2000274208A JP 11081498 A JP11081498 A JP 11081498A JP 8149899 A JP8149899 A JP 8149899A JP 2000274208 A JP2000274208 A JP 2000274208A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turbine
steam
temperature
pressure
ultra
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11081498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3977546B2 (ja
Inventor
Minoru Matsuda
田 實 松
Hiroyuki Ohira
平 浩 之 大
Koichi Kitaguchi
口 公 一 北
Masataka Kikuchi
地 正 孝 菊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP08149899A priority Critical patent/JP3977546B2/ja
Publication of JP2000274208A publication Critical patent/JP2000274208A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3977546B2 publication Critical patent/JP3977546B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気条件が650℃級以上の蒸気タービンを
有する蒸気タービン発電設備において、Ni基合金、オ
ーステナイト系材料を使用した蒸気タービンの運用制限
を極力抑制し、材料コストアップを出来る限り抑え、ま
た蒸気タービンの製造上有利となるようなシステムを具
備した蒸気タービン発電設備を得ること。 【解決手段】 オーステナイト系超合金鋼製のタービン
2のロータと、フェライト系合金鋼製のタービン3のロ
ータとを有し、その互いに異なった材質を有する2つの
ロータを同一外部車室内で互いに連結した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気条件が650
℃以上の蒸気タービンを有する蒸気タービン発電設備に
関する。
【0002】
【従来の技術】火力発電プラントの蒸気条件の高温・高
圧化は、その効率向上に寄与する非常に重要かつ基本的
な要因であるが、1960年代後半に24.1MPa、
538/566℃の一段再熱の蒸気条件がわが国の事業
用火力タービンの標準的なものとして確立されてから
は、最近に至るまで画期的な進展はみられなかった。し
かし、オイルショック以来、省エネルギー化が強力に推
進され、その後の地球温暖化問題に対する急速な関心の
高まりから火力発電プラントの高効率化が押し進められ
ている。
【0003】発電効率を上げるためには蒸気タービンの
蒸気温度を上げるのが最も有効な手段であるが、従来の
蒸気タービン設備の蒸気条件が600℃級以下の蒸気温
度であることから、蒸気タービンのロータ、翼等の主要
部材にはフェライト系耐熱鋼が用いられている。すなわ
ち、従来の高効率タービン用材料としては、例えば特公
昭60−31898号公報、特公昭60−54385号
公報、或は特開平2−149649号公報にみられるよ
うな高強度耐熱鋼が知られており、特にこれらの材料と
して高温強度のより優れた耐熱鋼としては、特開平8−
3697号公報や特開平7−34202号公報にみられ
るような高強度耐熱鋼が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、蒸気タービ
ン設備の蒸気条件が650℃級以上の蒸気温度になった
場合には、蒸気タービンのノズル、翼、ロータ等の主要
部材には、フェライト系材料では強度的に厳しくなるこ
とから、Ni基合金やオーステナイト系材料等が用いら
れる。
【0005】しかしながら、これらNi基合金、オース
テナイト系材料は、低熱伝導・高線膨張係数の特性を有
するため、フェライト系の材料と比較して大きな熱応力
が発生し易く、蒸気タービンの起動を含む運用上の制約
が生じるという問題がある。また、Ni基合金やオース
テナイト系材料は、フェライト系の材料と比較して一般
的にコスト的に高い傾向があり、さらに大型鋼塊の製造
に限界があるという問題がある。
【0006】本発明はこのような点に鑑み、蒸気条件が
650℃級以上の蒸気タービンを有する蒸気タービン発
電設備において、Ni基合金、オーステナイト系材料を
使用した蒸気タービンの運用制限を極力抑制し、材料コ
ストアップをできる限り抑え、また蒸気タービンの製造
上有利となるようなシステムを具備した蒸気タービン発
電設備を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、オーステ
ナイト系超合金鋼製のタービンロータとフェライト系合
金鋼製のタービンロータとを有し、その互いに異なった
材質を有する2つのロータを同一外部車室内で互いに連
結したことを特徴とする。
【0008】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、ボイラ加熱器、ボイラ第1段再熱器で発生する65
0℃以上の蒸気が流入するオーステナイト系超合金鋼製
の超々高圧高温タービンロータおよび超高圧タービンロ
ータを、ボイラ第2段再熱器で発生する650℃以下の
蒸気が流入するフェライト系合金鋼製のタービンロータ
と連結したことを特徴とする。
【0009】第3の発明は、第1の発明において、ボイ
ラ加熱器で発生する650℃以上の蒸気が流入するオー
ステナイト系超合金鋼製の超高圧タービンを、ボイラ第
1段再熱器で発生する650℃以下の蒸気が流入するフ
ェライト系合金鋼製のタービンロータと連結したことを
特徴とする。
【0010】さらに、第4の発明は、タービン入口蒸気
温度が650℃以上で、互いに同じ材質を有するオース
テナイト系超合金鋼製の2つのタービンロータを同一外
部車室内で互いに連結したことを特徴とする。
【0011】第5の発明は、第4の発明において、ボイ
ラ加熱器で発生する650℃以上の蒸気が流入するオー
ステナイト系超合金鋼製の超々高圧高温タービンロータ
と、ボイラ第1段再熱器で発生する650℃以上の蒸気
が流入するオーステナイト系超合金鋼製の超高圧タービ
ンロータとを互いに連結したことを特徴とする。
【0012】また、第6の発明は、第4の発明におい
て、ボイラ加熱器で発生する650℃以上の蒸気が流入
するオーステナイト系超合金鋼製の超高圧タービンロー
タと、ボイラ第1段再熱器で発生する650℃以上の蒸
気が流入するオーステナイト系超合金鋼製の高圧タービ
ンロータとを連結したことを特徴とする。
【0013】第7の発明は、タービン入口蒸気温度が6
50℃以上の超々高圧高温タービンを有する蒸気タービ
ン発電設備において、超々高圧高温タービンロータを、
それより低圧側の蒸気タービンロータと減速装置を介し
て連結したことを特徴とする。
【0014】また、第8の発明は、タービン入口蒸気温
度が650℃以上の超々高圧高温タービンを有する蒸気
タービン発電設備において、超々高圧高温タービンの段
落数を4〜6段、排気温度を600℃以上、回転数を低
圧側の蒸気タービンの1.0〜1.5倍としたことを特
徴とする。
【0015】さらに、第9の発明は、タービン入口蒸気
温度が650℃以上の超々高圧高温タービンを有する蒸
気タービン発電設備において、上記超々高圧高温タービ
ンの初段にカーチス段落を採用したことを特徴とする。
【0016】第10の発明は、タービン入口蒸気温度が
650℃以上の超々高圧高温タービンを有する蒸気ター
ビン発電設備において、上記超々高圧高温タービンのグ
ランドパッキン及びノズルラビリンスパッキンにブラシ
シールパッキンを採用したことを特徴とする。
【0017】また、第11の発明は、タービン入口蒸気
温度が650℃以上の超々高圧高温タービンを有する蒸
気タービン発電設備において、上記超々高圧高温タービ
ンに接続された低温再熱管から、復水器に接続するター
ビンバイパス管を分岐導出したことを特徴とする。
【0018】第12の発明は、第1または第4の発明に
おいて、同一外部車室内で2つの独立したタービンロー
タを互いに接続する連結装置の外周に冷却流体を供給す
るようにしたことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図1は本発明の蒸気タ
ービン発電設備の第1の実施の形態を示すシステム構成
図であって、超々高圧高温タービン1、超高圧タービン
2、高圧タービン3、中圧タービン4、第1の低圧ター
ビン5、第2の低圧タービン6及び発電機7が一軸に連
結されている。
【0020】しかして、ボイラ加熱器8で発生された6
50℃以上の高温高圧の蒸気が超々高圧高温タービン1
に導入され、そこで仕事をした後、第1段再熱器9で6
50℃以上に再熱され、この再熱蒸気が超高圧タービン
2に導入される。上記超高圧タービン2に導入され仕事
を行った蒸気は高圧タービン3に導入されそこで仕事を
行い、この高圧タービン3で仕事を行った蒸気は第2段
再熱器10で再び加熱され、650℃以下の所定温度の
蒸気となり、中圧タービン4、第1及び第2の低圧ター
ビン5,6に順次導入され仕事を行い、発電機7を駆動
する。
【0021】このように、図1に示す第1の実施の形態
においては、各タービンが一軸上に連結され、第1段再
熱器9及び第2段再熱器10で再熱されるように構成さ
れ、タンデムコンパウンド型2段再熱蒸気タービンシス
テムとしてある。
【0022】ところで、超々高圧高温タービン1及び超
高圧タービン2には前述のように650℃以上の蒸気が
導入されることから、超々高圧高温タービン1及び超高
圧タービンでは高温強度を維持するため、ロータの材料
としてオーステナイト系超合金鋼が採用され、高圧ター
ビン3以降の各タービン3,4,5,6においては、6
50℃以下の蒸気が導入されることから、それらのロー
タはフェライト系合金鋼ロータで構成されている。
【0023】また、超々高圧高温タービン1、超高圧タ
ービン2及び高圧タービン3はそれぞれ1個のロータで
構成されており、特に超高圧タービン2と高圧タービン
3は同一の外部車室内に組み込まれており、オーステナ
イト系ロータからなる超高圧タービン2とフェライト系
ロータからなる高圧タービン3の異種材のロータ同志が
ロータ連結装置11でボルト締めによって接続されてい
る。
【0024】通常、超高圧タービン2と高圧タービン3
が同一の外部車室内に組込まれている場合、超高圧ター
ビンと高圧タービンのロータが一体で構成されオーステ
ナイト系ロータ材を採用するが、ロータ全長が長くなる
ため、鍛造や熱処理に問題が生じ、満足した高強度ロー
タの製造が困難になることがある。
【0025】これに対し、本実施の形態においては、前
述のように高温部の超高圧タービン2のみを1本の独立
した高強度オーステナイト系ロータによって構成したの
で、ロータ1本当たりの長さを短くすることができ、材
料コストアップをできる限り抑えることができ、また蒸
気タービンの製造を有利とすることができる。
【0026】図2は、上記図1に示す蒸気タービン設備
がタンデムコンパウンド型2段再熱蒸気タービンシステ
ムを採用したのに対して、クロスコンパウンド型2段再
熱蒸気タービンシステムとしたものである。すなわち、
第1及び第2の低圧タービン5,6の軸が超々高圧高温
タービン1等の軸と別に構成され、超々高圧高温タービ
ン1等の軸によって第1の発電機7aが駆動され、第1
及び第2の低圧タービン5,6の軸によって第2の発電
機7bが駆動されるようにしてある。その他の点は、図
1に示す設備と同一であり、同様な作用効果を奏する。
【0027】図3は本発明の第2の実施の形態を示すシ
ステム構成図であり、超高圧タービン2、高圧タービン
3、中圧タービン4、第1の低圧タービン5及び第2の
低圧タービン6、並びに発電機7によって構成されてお
り、それらが一軸に連結されている。
【0028】しかして、ボイラ加熱器8で発生された6
50℃以上の高温高圧の蒸気が超高圧タービン2に導入
され仕事をした後、高圧タービン3を通り、ボイラ第1
段再熱器9で650℃以下の所定温度に再熱され、中圧
タービン4、第1及び第2の低圧タービン5,6に順次
導入され仕事を行い、発電機7を駆動する。
【0029】このように、第2の実施の形態において
は、各タービンが一軸上に連結され、第1段再熱器9で
再熱させるよう構成され、タンデムコンパウンド型1段
再熱蒸気タービンシステムとしてある。
【0030】さらに、超高圧タービン2には、ボイラ加
熱器7で発生する650℃以上の高温蒸気が導入される
ため、そのロータはオーステナイト系超合金鋼ロータに
より構成され、一方高圧タービン3以降の各タービン
3,4,5,6には650℃以下の蒸気が導入されるこ
とから、それらのロータはフェライト系合金鋼ロータで
構成されている。そして、この場合も、超高圧タービン
2と高圧タービン3は同一の外部車室内に組み込まれ、
互いに種類の異なるロータ同志がロータ連結装置でボル
ト締めにより接続されている。
【0031】また、図4は図3の変形例であり、低圧タ
ービン5,6の軸を超高圧タービン2等の軸と別軸とし
た2軸とし、各軸によって発電機7a,7bがそれぞれ
駆動される、クロスコンパウンド型1段再熱蒸気タービ
ンシステムとしてある。
【0032】したがって、図3及び図4に示すものにお
いても、図1及び図2に示すものと同様に高強度オース
テナイト系ロータのロータ1本当たりの長さを短くする
ことができ、材料コストアップをできる限り抑えること
ができるとともに、蒸気タービンの製造を有利とするこ
とができる。
【0033】図5は、図1に示す設備の他の変形を示す
第3の実施の形態を示す図であり、超々高圧高温タービ
ン1と超高圧タービン2が同一外部車室内に組み込ま
れ、オーステナイト系からなる同種材のロータ同志がロ
ータ連結装置11でボルト締めによって接続されてい
る。また、高圧タービン3と中圧タービン4は一本のロ
ータによって構成されている。そして、その他の点は図
1に示すものと同一であり、タンデムコンパウンド型2
段再熱蒸気タービンシステムとしてある。
【0034】また、図6は図5に示す設備の発電機を2
軸としたものであって、超々高圧高温タービン1、超高
圧タービン2、高圧タービン3及び中圧タービン4によ
って第1の発電機7aを駆動し、第1及び第2の低圧タ
ービン5,6によって第2の発電機7bを駆動するよう
にしてあり、クロスコンパウンド型2段再熱蒸気タービ
ンシステムとして構成されている。
【0035】しかして、これらの場合も、超々高圧高温
タービン1及び超高圧タービン2のオーステナイト系超
合金鋼ロータの1本当りの長さを短くすることができ、
第1の実施の形態と同様な効果を奏する。
【0036】図7は図3に示す設備の他の変形を示す第
4の実施の形態を示す図であり、超高圧タービン2で仕
事を行った蒸気がボイラ第1段再熱器9で650℃以上
の温度に再熱され、高圧タービン3に導入され、そこで
仕事を行った蒸気が中圧タービン4及び第1,第2低圧
タービン5,6に順次導入される。そして、この場合高
圧タービン3も、蒸気タービンの高温強度を維持するた
め、そのロータがオーステナイト系超合金鋼ロータによ
り形成されている。その他の点は図3に示すものと同一
であり、タンデムコンパウンド型1段再熱蒸気タービン
システムとして構成されている。
【0037】また、図8は図7に示す設備の発電機を2
軸としたものであって、超高圧タービン2、高圧タービ
ン3、及び中圧タービン4によって第1の発電機7aを
駆動し、第1及び第2の低圧タービン5,6によって第
2の発電機7bを駆動するようにしてあり、クロスコン
パウンド型1段再熱蒸気タービンシステムとして構成さ
れている。しかして、これらのものも、図1等に示すも
のと同様な効果を奏する。
【0038】図9は、本発明の第5の実施の形態を示す
図であり、超々高圧高温タービン1、超高圧タービン2
及び高圧タービン3等によって構成されており、650
℃以上の高温蒸気が導入される超々高圧高温タービン1
のロータが、超高圧タービン2及び高圧タービン3と別
軸に設置され減速装置12を介して超高圧タービン2の
ロータと互いに接続されている。
【0039】ところで、超々高圧高温タービン1には前
述のように650℃以上の高温蒸気が導入されるため、
そのロータがオーステナイト系超合金鋼ロータによって
形成されている。しかし、オーステナイト系の材料は、
材料コストが高く加工性も悪く、また熱伝導が低く、高
い線膨張率の材料であるのでタービン起動停止時には過
大な熱応力が発生し易い。
【0040】そこで、本実施の形態においては、上述の
ように、超々高圧高温タービン1を減速装置12を介し
て超高圧タービン2に接続しているので、超々高圧高温
タービン1を高速化することができ、段落熱落差を大き
くし、羽根、ロータに触れる蒸気の雰囲気温度を下げる
とともに、タービン主要部品である車室、ロータ、ノズ
ル、羽根を小型化することが可能となり、オーステナイ
ト系材料の使用量を減らし、安価なタービンの製造が可
能となる。さらに、起動時の熱応力を低減できるので運
転性が向上する。
【0041】図10は本発明の第6の実施の形態を示す
タービン段落断面図であって、超々高圧高温タービン1
の初段に2列の動翼13及び案内羽根14から構成され
たカーチス段落が設けられており、上記動翼13の上流
側にカーチス用ノズル15が設けられている。
【0042】このカーチス段落は、カーチス用ノズル1
5での膨張が大きいので初段の2列動翼13やロータ廻
りの雰囲気温度が極端に下がる。また、高負荷域で最高
効率となるので、1段当りの出力を大きくとれ、段落熱
落差すなわち温度降下を大きくできる。したがって、羽
根、ロータの高温クリープ寿命を長くすることが可能と
なる。また、第2段落以降の温度が下がるので耐熱に関
する材料の質を下げることも可能となりコンパクトで安
価なタービン設備とすることができる。
【0043】また、図11は第7の実施の形態を示す図
であり、(a)はグランドシール部の断面図、(b)は
そのグランドシール部に使用されるパッキンの斜視図で
ある。
【0044】超々高圧高温タービンにおいては、極めて
高い圧力となるため、図10のA部に示すようにグラン
ドシール部が必然的に長くなる。そのため、オーステナ
イト系の材料で構成された超々高圧高温タービンのロー
タの全長が長くなり、高コストと製造的な問題があり、
従来の非接触型シール構造ではシール効果に限界があ
る。
【0045】そこで、本発明においては、図11(a)
(b)に示すように、パッキンリングの内径面に多数の
鋼線16を植設したブラシシールパッキン17がロータ
外周面に当接するように配設されている。
【0046】しかして、このブラシシールパッキン17
はその多数の鋼線16の先端がロータ外周に直接当たる
ので、グランド漏洩蒸気をほぼ完全に遮断することが可
能である。したがって、このブラシシールパッキン17
の採用によってロータ全長を大幅に短縮でき、ロータの
製造性を向上するとともに低コストでコンパクトにでき
る。しかも運転時においても、スチームホワールの発生
を防止し振動特性を向上させることもできる。
【0047】図12は第8の実施の形態を示すシステム
構成図であり、超々高圧高温タービン1で仕事を行った
蒸気をボイラ第1段再熱器9に送給する低温再熱管18
には弁19を有するタービンパイパス管20が分岐導出
してあり、そのタービンバイパス管20が図示しない復
水器に接続してある。
【0048】しかして、起動時には超々高圧高温タービ
ン1へ暖機用蒸気を供給するとともに、その排気を弁1
9及びタービンバイパス管20を介して復水器に排出さ
せることにより、超々高圧高温タービン1のウォーミン
グを行うことができる。
【0049】超々高圧高温タービン1においては、ロー
タ、羽根、ケーシング等がオーステナイト系材料のた
め、熱伝導率が低く、膨張率が大きいのでタービン起動
時に過大な熱応力と伸び差が発生する。特に、冷機起動
時には大きな温度差が発生し急速起動が難しい。しかし
ながら、本実施の形態においては、上述のように起動時
に暖機用蒸気をタービン内に供給しタービンバイパス管
20を介して復水器に排出させることによって超々高圧
高温タービン1内をウォーミングすることができ、ター
ビンの熱応力、伸び差を低減でき、急速起動を行うこと
ができる。
【0050】また、蒸気温度が650℃以上の蒸気が使
用される蒸気タービン設備においては、超々高圧高温タ
ービンの排気温度をタービン主要部品の材料がオーステ
ナイト系からフェライト系の材料になる使用限界温度で
ある600℃程度にすることにより、超々高圧高温ター
ビンの下流に位置する超高圧タービン、高圧タービンの
入口温度を下げることができ、それらの主要部品にフェ
ライト系材料を使用することができる。
【0051】すなわち、第9の実施の形態として、超々
高圧高温タービン1の段落数を排気温度が600℃近く
になる4〜6段にするとともに、回転数をロータ強度と
最適段落熱落差から計算で求め、超高圧タービン、高圧
タービンに対し1〜1.5倍と規定する。しかして、こ
のように排気温度、段落数、及び回転数に規定すること
で、超高圧タービン以降の蒸気タービンの主要部品にフ
ェライト系材料を使用することができ、タービン材料の
信頼性を向上でき、運転性が優れたものとすることがで
きる。
【0052】図13は第10の実施の形態を示す図であ
り、例えば超高圧タービン2のロータ2aと高圧タービ
ン3のロータ3aとを締め付けボルト21によって連結
したロータ連結装置11の外周には、その連結装置を覆
う遮熱板22が設けられており、その遮熱板22にはそ
の遮熱板22の内部に冷却流体を送入する冷却蒸気供給
管23が設けられている。
【0053】しかして、上記冷却蒸気供給管23から送
給される冷却流体によって、連結装置部のロータ2a,
3aと締め付けボルト21が冷却されて材料強度が高く
なり、コンパクト化が可能となる。したがって材料コス
トアップをできる限り押えることができ、また蒸気ター
ビンの製造上有利とすることができる。
【0054】
【発明の効果】上記説明したように、本発明によれば、
蒸気温度が650℃以上の蒸気タービン設備において、
オーステナイト系超合金鋼製タービンとフェライト系合
金鋼製タービンの異なった材質を有するロータを同一外
部車室内で互いに連結し、または、オーステナイト系超
合金鋼製の超高温タービンと再熱タービンの同じ材質を
有するロータを同一外部車室内で互いに連結するうよに
したので、ロータ1本当たりの長さが短い高強度オース
テナイト系ロータにできるので、材料コストアップをで
きる限り抑えられ、また蒸気タービンの製造上有利とな
る。
【0055】また、超々高圧高温タービンを高速回転で
小型化し、または初段にカーチス段落を採用し、或はグ
ランドシール部にブラシシールパッキンを採用すること
によって、材料のコストアップを抑えることができ、ま
た蒸気タービンの製造上有利とすることができる。
【0056】また、超々高圧高温タービン排気の低温再
熱管にバイパス管を設置し、起動時に超々高圧高温ター
ビンをウォーミングをすることで、急速起動が可能とす
ることもできる。
【0057】また、超々高圧高温タービンの排気温度、
段落数を4〜6段、回転数を規定することによって、下
流に位置する超高圧タービン、高圧タービンの入口温度
を下げられ使用実績のあるフェライト系の材料が使用可
能になり、材料的な信頼性を向上することになる。
【0058】また、同一外部車室内で2つの独立したロ
ータを互いに接続する連結装置の内部に冷却流体を送入
し、連結装置内のロータと締め付けボルトを冷やすよう
にした場合には、材料強度が高くなりコンパクト化が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すタンデムコン
パウンド型2段再熱システムの構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態の他の実施例を示す
クロスコンパウンド型2段再熱システムの構成図。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示すタンデムコン
パウンド型1段再熱システムの構成図。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示すクロスコンパ
ウンド型1段再熱システムの構成図。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示すタンデムコン
パウンド型2段再熱システムの構成図。
【図6】本発明の第3の実施の形態の他の実施例を示す
クロスコンパウンド型2段再熱システムの構成図。
【図7】本発明の第4の実施の形態を示すタンデムコン
パウンド型1段再熱システムの構成図。
【図8】本発明の第4の実施の形態の他の実施例を示す
クロスコンパウンド型1段再熱システムの構成図。
【図9】本発明の第5の実施の形態を示すシステム構成
図。
【図10】本発明の第6の実施の形態を示すタービン断
面図。
【図11】本発明の第7の実施の形態を示す図。
【図12】本発明の第8の実施の形態を示すシステム構
成図。
【図13】本発明の第10の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
1 超々高圧高温タービン 2 超高圧タービン 3 高圧タービン 4 中圧タービン 5 第1の低圧タービン 6 第2の低圧タービン 7 発電機 8 ボイラ加熱器 9 ボイラ第1段再熱器 10 ボイラ第2段再熱器 11 ロータ連結装置 12 減速装置 13 2列の動翼 14 案内羽根 15 カーチス用ノズル 16 鋼線 17 ブラシシールパッキン 20 タービンバイパス管 21 締め付けボルト 22 遮熱板 23 冷却蒸気供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01D 25/00 F01D 25/00 M 25/12 25/12 B 25/26 25/26 Z F01K 11/02 F01K 11/02 F16J 15/22 F16J 15/22 (72)発明者 北 口 公 一 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 菊 地 正 孝 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 Fターム(参考) 3G002 AA08 AB00 3J043 AA16 CB22

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オーステナイト系超合金鋼製のタービンロ
    ータとフェライト系合金鋼製のタービンロータとを有
    し、その互いに異なった材質を有する2つのロータを同
    一外部車室内で互いに連結したことを特徴とする、蒸気
    タービン発電設備。
  2. 【請求項2】ボイラ加熱器、ボイラ第1段再熱器で発生
    する650℃以上の蒸気が流入するオーステナイト系超
    合金鋼製の超々高圧高温タービンロータおよび超高圧タ
    ービンロータを、ボイラ第2段再熱器で発生する650
    ℃以下の蒸気が流入するフェライト系合金鋼製のタービ
    ンロータと連結したことを特徴とする、請求項1記載の
    蒸気タービン発電設備。
  3. 【請求項3】ボイラ加熱器で発生する650℃以上の蒸
    気が流入するオーステナイト系超合金鋼製の超高圧ター
    ビンを、ボイラ第1段再熱器で発生する650℃以下の
    蒸気が流入するフェライト系合金鋼製のタービンロータ
    と連結したことを特徴とする、請求項1記載の蒸気ター
    ビン発電設備。
  4. 【請求項4】タービン入口蒸気温度が650℃以上で、
    互いに同じ材質を有するオーステナイト系超合金鋼製の
    2つのタービンロータを同一外部車室内で互いに連結し
    たことを特徴とする、蒸気タービン発電設備。
  5. 【請求項5】ボイラ加熱器で発生する650℃以上の蒸
    気が流入するオーステナイト系超合金鋼製の超々高圧高
    温タービンロータと、ボイラ第1段再熱器で発生する6
    50℃以上の蒸気が流入するオーステナイト系超合金鋼
    製の超高圧タービンロータとを互いに連結したことを特
    徴とする、請求項4記載の蒸気タービン発電設備。
  6. 【請求項6】ボイラ加熱器で発生する650℃以上の蒸
    気が流入するオーステナイト系超合金鋼製の超高圧ター
    ビンロータと、ボイラ第1段再熱器で発生する650℃
    以上の蒸気が流入するオーステナイト系超合金鋼製の高
    圧タービンロータとを連結したことを特徴とする、請求
    項4記載の蒸気タービン発電設備。
  7. 【請求項7】タンデムコンパウンド型2段再熱蒸気ター
    ビンシステムとしたことを特徴とする、請求項2または
    5記載の蒸気タービン発電設備。
  8. 【請求項8】クロスコンパウンド型2段再熱蒸気タービ
    ンシステムとしたことを特徴とする、請求項2または5
    記載の蒸気タービン発電設備。
  9. 【請求項9】タンデムコンパウンド型1段再熱蒸気ター
    ビンシステムとしたことを特徴とする、請求項3または
    6記載の蒸気タービン発電設備。
  10. 【請求項10】クロスコンパウンド型1段再熱蒸気ター
    ビンシステムとしたことを特徴とする、請求項3または
    6記載の蒸気タービン発電設備。
  11. 【請求項11】タービン入口蒸気温度が650℃以上の
    超々高圧高温タービンを有する蒸気タービン発電設備に
    おいて、超々高圧高温タービンロータを、それより低圧
    側の蒸気タービンロータと減速装置を介して連結したこ
    とを特徴とする蒸気タービン発電設備。
  12. 【請求項12】タービン入口蒸気温度が650℃以上の
    超々高圧高温タービンを有する蒸気タービン発電設備に
    おいて、超々高圧高温タービンの段落数を4〜6段、排
    気温度を600℃以上、回転数を低圧側の蒸気タービン
    の1.0〜1.5倍としたことを特徴とする、蒸気ター
    ビン発電設備。
  13. 【請求項13】タービン入口蒸気温度が650℃以上の
    超々高圧高温タービンを有する蒸気タービン発電設備に
    おいて、上記超々高圧高温タービンの初段にカーチス段
    落を採用したことを特徴とする、蒸気タービン発電設
    備。
  14. 【請求項14】タービン入口蒸気温度が650℃以上の
    超々高圧高温タービンを有する蒸気タービン発電設備に
    おいて、上記超々高圧高温タービンのグランドパッキン
    及びノズルラビリンスパッキンにブラシシールパッキン
    を採用したことを特徴とする、蒸気タービン発電設備。
  15. 【請求項15】タービン入口蒸気温度が650℃以上の
    超々高圧高温タービンを有する蒸気タービン発電設備に
    おいて、上記超々高圧高温タービンに接続された低温再
    熱管から、復水器に接続するタービンバイパス管を分岐
    導出したことを特徴とする、蒸気タービン発電設備。
  16. 【請求項16】同一外部車室内で2つの独立したタービ
    ンロータを互いに接続する連結装置の外周に冷却流体を
    供給するようにしたことを特徴とする、請求項1または
    4記載の蒸気タービン発電設備。
JP08149899A 1999-03-25 1999-03-25 蒸気タービン発電設備 Expired - Lifetime JP3977546B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08149899A JP3977546B2 (ja) 1999-03-25 1999-03-25 蒸気タービン発電設備

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08149899A JP3977546B2 (ja) 1999-03-25 1999-03-25 蒸気タービン発電設備

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000274208A true JP2000274208A (ja) 2000-10-03
JP3977546B2 JP3977546B2 (ja) 2007-09-19

Family

ID=13748053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08149899A Expired - Lifetime JP3977546B2 (ja) 1999-03-25 1999-03-25 蒸気タービン発電設備

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3977546B2 (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005538284A (ja) * 2002-07-01 2005-12-15 アルストム テクノロジー リミテッド 蒸気タービン
AU2006200810B2 (en) * 2005-04-28 2008-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Steam turbine power plant
JP2009511810A (ja) * 2005-10-17 2009-03-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 蒸気タービン発電所並びに蒸気タービン発電所の増設方法
AU2007200265B2 (en) * 2006-10-04 2009-04-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Turbine rotor and steam turbine
JP2009092372A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 General Electric Co <Ge> 超臨界蒸気複合サイクル及びその方法
WO2010018774A1 (ja) * 2008-08-11 2010-02-18 三菱重工業株式会社 蒸気タービン設備
WO2010018775A1 (ja) * 2008-08-11 2010-02-18 三菱重工業株式会社 蒸気タービン設備
JP2010526249A (ja) * 2007-05-09 2010-07-29 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 蒸気タービンの軸封装置
WO2010097983A1 (ja) 2009-02-25 2010-09-02 三菱重工業株式会社 蒸気タービン発電設備の冷却方法及び装置
JP2012154323A (ja) * 2011-01-21 2012-08-16 General Electric Co <Ge> 溶接ロータ、溶接ロータを有する蒸気タービン及び溶接ロータの製造方法
ITFI20110257A1 (it) * 2011-12-02 2013-06-03 Nuovo Pignone Spa "cooling system for gas turbine load coupling"
US9085993B2 (en) 2009-12-21 2015-07-21 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Cooling method and cooling device for a single-flow turbine
CN114776406A (zh) * 2022-04-20 2022-07-22 华北电力科学研究院有限责任公司 基于深度调峰工况的供热旁路故障减负荷方法及装置

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005538284A (ja) * 2002-07-01 2005-12-15 アルストム テクノロジー リミテッド 蒸気タービン
AU2006200810B2 (en) * 2005-04-28 2008-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Steam turbine power plant
US7484926B2 (en) 2005-04-28 2009-02-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Steam turbine power plant
JP2009511810A (ja) * 2005-10-17 2009-03-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 蒸気タービン発電所並びに蒸気タービン発電所の増設方法
JP4833293B2 (ja) * 2005-10-17 2011-12-07 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 蒸気タービン発電所並びに蒸気タービン発電所の増設方法
US7946813B2 (en) 2006-10-04 2011-05-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Turbine rotor and steam turbine
AU2007200265B2 (en) * 2006-10-04 2009-04-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Turbine rotor and steam turbine
US9175775B2 (en) 2007-05-09 2015-11-03 Siemens Aktiengesellschaft Shaft seal for steam turbines
JP2010526249A (ja) * 2007-05-09 2010-07-29 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 蒸気タービンの軸封装置
JP2009092372A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 General Electric Co <Ge> 超臨界蒸気複合サイクル及びその方法
WO2010018774A1 (ja) * 2008-08-11 2010-02-18 三菱重工業株式会社 蒸気タービン設備
US8794913B2 (en) 2008-08-11 2014-08-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Steam turbine facility
CN101802349A (zh) * 2008-08-11 2010-08-11 三菱重工业株式会社 蒸气轮机设备
WO2010018775A1 (ja) * 2008-08-11 2010-02-18 三菱重工業株式会社 蒸気タービン設備
EP3054111A1 (en) 2009-02-25 2016-08-10 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Method and device for cooling steam turbine generating equipment
JP5294356B2 (ja) * 2009-02-25 2013-09-18 三菱重工業株式会社 蒸気タービン発電設備の冷却方法及び装置
JP2013209989A (ja) * 2009-02-25 2013-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蒸気タービン発電設備の冷却方法及び装置
US9074480B2 (en) 2009-02-25 2015-07-07 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Method and device for cooling steam turbine generating facility
CN102325964A (zh) * 2009-02-25 2012-01-18 三菱重工业株式会社 蒸汽涡轮发电设备的冷却方法及装置
WO2010097983A1 (ja) 2009-02-25 2010-09-02 三菱重工業株式会社 蒸気タービン発電設備の冷却方法及び装置
US9759091B2 (en) 2009-02-25 2017-09-12 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Method and device for cooling steam turbine generating facility
US9085993B2 (en) 2009-12-21 2015-07-21 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Cooling method and cooling device for a single-flow turbine
JP2012154323A (ja) * 2011-01-21 2012-08-16 General Electric Co <Ge> 溶接ロータ、溶接ロータを有する蒸気タービン及び溶接ロータの製造方法
ITFI20110257A1 (it) * 2011-12-02 2013-06-03 Nuovo Pignone Spa "cooling system for gas turbine load coupling"
EP2599967A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-05 Nuovo Pignone S.p.A. Cooling system for gas turbine load coupling
CN114776406A (zh) * 2022-04-20 2022-07-22 华北电力科学研究院有限责任公司 基于深度调峰工况的供热旁路故障减负荷方法及装置
CN114776406B (zh) * 2022-04-20 2024-01-26 华北电力科学研究院有限责任公司 基于深度调峰工况的供热旁路故障减负荷方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3977546B2 (ja) 2007-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5294356B2 (ja) 蒸気タービン発電設備の冷却方法及び装置
RU2351766C2 (ru) Паровая турбина и способ работы паровой турбины
KR100219390B1 (ko) 저온 정류장치에 사용되는 팽창 터어빈
AU2007214378B2 (en) Methods and apparatus for fabricating turbine engines
JP2000274208A (ja) 蒸気タービン発電設備
US20080245071A1 (en) Thermal power plant
JP4532507B2 (ja) 流体機械
JP2007291966A (ja) 蒸気タービンおよびタービンロータ
US5967743A (en) Blade carrier for a compressor
WO2014078042A1 (en) Hybrid gas turbine bearing support
JP2005315122A (ja) 蒸気タービン
JP2004169562A (ja) 蒸気タービン
US11788472B2 (en) Engine bleed generators and aircraft generator systems
JP3990065B2 (ja) 蒸気タービン設備
JP4028070B2 (ja) コンバインドサイクル発電プラント
JP6122346B2 (ja) タービンエンジン圧縮機の温度を制御する方法およびタービンエンジンの圧縮機
JP4413732B2 (ja) 蒸気タービンプラント
JP2010249050A (ja) 蒸気タービンおよび蒸気タービン設備
JP2883030B2 (ja) 水素酸素燃焼タービンプラント
JPH0641723B2 (ja) 蒸気タ−ビン
JP4322433B2 (ja) 蒸気タービンプラント
Rice Steam-Cooled Gas Turbine Casings, Struts, and Disks in a Reheat Gas Turbine Combined Cycle: Part I—Compressor and Combustor
JP2004278432A (ja) 蒸気タービン発電プラント
US20140147284A1 (en) Method for modifying an airfoil shroud
JP2001207808A (ja) 蒸気冷却急速起動システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040611

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070612

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070621

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629

Year of fee payment: 6

EXPY Cancellation because of completion of term