JP2004092493A - 蒸気タービンの低圧車室 - Google Patents

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Yoshiyuki Hamagami
浜上 義行
Masashige Akaboshi
赤星 正成
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Abstract

【課題】蒸気導入空間を構成する各圧力隔壁に圧力差による変形を生じさせることなく、かつ、従来の構成に大きな変更を加えることなく圧力の異なる新たな抽気蒸気を得ることが可能な蒸気タービンの低圧車室を提供する。
【解決手段】各第2圧力隔壁19、19´の内のいずれか一方に対向して第3圧力隔壁21を設け、一方の第2圧力隔壁19´と第3圧力隔壁21との間に新たな抽気空間部25を構成する。第2圧力隔壁19´および第3圧力隔壁21に取り付けられた翼環支持部材31と翼環33には、新たな抽気空間部25に抽気蒸気を導入する抽気孔37を貫通形成し、かつ、翼環支持部材31と第2の翼環33との嵌合部から流出する抽気蒸気の漏洩を防止するシール手段39を備えている。
【選択図】  図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複流型蒸気タービンの低圧車室に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複流型蒸気タービンの低圧車室は、蒸気入口管に連通する蒸気導入空間を一対の第1圧力隔壁によって構成し、かつ、前記第1圧力隔壁の外側方にそれぞれ第2圧力隔壁を配設して、上記蒸気導入空間の両側に抽気空間部を構成している。
【0003】
このような低圧車室を備えた蒸気タービンでは、通常、上記蒸気導入空間の両側に構成された各抽気空間部内の蒸気圧力を同一にしているが、蒸気タービンの抽気蒸気を利用するプラントの性能向上を図るには、該プラントにより多種の圧力の蒸気を供給することが望ましい。そこで、上記各抽気空間部に圧力の異なる蒸気を抽気させることが考えられるが、そのようにすると、各抽気空間部の蒸気の圧力差のために上記各第1圧力隔壁が低圧の抽気空間部側に傾倒して、上記第1の翼環に設けられた静翼とこれに隣接する動翼とのクリアランスが変化し、これがタービンの性能低下を引き起こすおそれがある。
【0004】
本発明の目的は、このような状況に鑑み、蒸気導入空間を構成する各圧力隔壁に圧力差による変形を生じさせることなく、かつ、従来の構成に大きな変更を加えることなく圧力の異なる新たな抽気蒸気を得ることが可能な蒸気タービンの低圧車室を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸気入口管に連通する蒸気導入空間を構成し、個々の内周側端部に静翼支持用の第1の翼環をそれぞれ取り付けた一対の第1圧力隔壁と、前記第1圧力隔壁の両外側方にそれぞれ配設されて、対向する前記第1圧力隔壁との間に抽気空間部を構成する第2圧力隔壁と、を備え、前記各第2圧力隔壁の内周側端部に翼環支持部材を取り付けるとともに、該翼環支持部材に静翼支持用の第2の翼環を嵌合支持させた複流型蒸気タービンの低圧車室であって、前記各第2圧力隔壁の内のいずれか一方に対向して設けられて、その一方の第2圧力隔壁との間で新たな抽気空間部を構成し、その内周側端部を対向する前記第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材に連結させた第3圧力隔壁と、前記一方の第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材および該翼環支持部材に嵌合支持された前記第2の翼環を貫通して、前記新たな抽気空間部に抽気を導入する抽気孔と、前記一方の第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材と前記第2の翼環との嵌合部から流出する抽気の漏洩を防止するシール手段と、を設けた構成を有する。
【0006】
前記シール手段は、前記一方の第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材の内周部に沿って設けたフレキシブルシールリングと、先端が前記フレキシブルシールリングに嵌合され、基部が該翼環支持部に嵌合する前記第2の翼環に支持されたフレキシブルシールプレートとによって構成することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る複流型蒸気タービンの低圧車室の上半部の構成例を示している。この図1において、ロータ1は、その外周に多数の動翼3が植設されている。
この蒸気タービンの低圧車室は、内車室部5とその外周囲に位置された外車室部7とを有している。
【0008】
対向配設された一対の圧力隔壁9は、蒸気入口管11に連通する蒸気導入空間13を構成している。この圧力隔壁9は、内周側端部に静翼支持用の翼環15が固着され、かつ、上端部が嵌合部17を介して蒸気入口管11の下端部に連結されている。圧力隔壁9の上部と内車室部5との間に設けられた上記嵌合部17は、圧力隔壁9の熱膨張を吸収する。
【0009】
左方の圧力隔壁9の外側方に位置した内車室部5内には、圧力隔壁19が設けられ、また、右方の圧力隔壁9の外側方に位置した内車室部5内には、上記圧力隔壁19に対応する圧力隔壁19´と、該圧力隔壁19´よりも圧力隔壁9から離れて位置する圧力隔壁21とが設けられている。
左方の圧力隔壁9と圧力隔壁19は、抽気空間部23を形成している。また、右方の圧力隔壁9と圧力隔壁19´は、抽気空間部23´を形成し、圧力隔壁19´と圧力隔壁21は、抽気空間部25を形成している。
【0010】
上記圧力隔壁19の内周側端部には、翼環支持部材27とこの翼環支持部材27に嵌合支持させた翼環29が設けられ、また、上記圧力隔壁19´および圧力隔壁21の内周側端部には、翼環支持部材31とこの翼環支持部材31に嵌合支持させた翼環33が設けられている。
上記各圧力隔壁9に設けられた翼環15および上記翼環31,33には、前記ロータ1に設けられた各動翼3の間に介在される複数の静翼35が付設されている。
【0011】
図2に拡大して示すように、上記翼環支持部材31および翼環33には、上記抽気空間部25内に抽気を導入する抽気孔37を貫通形成してある。また、翼環支持部材31と翼環33間には、シール手段39が設けられている。このシール手段39は、翼環支持部材31の内周部に沿って嵌合装着したフレキシブルシールリング41と、先端が該フレキシブルシールリング41に嵌合され、基部が翼環33の外周部に嵌合支持されたフレキシブルシールプレート43とによって構成されている。
なお、図1において、符号45は、補強部材である。
【0012】
上記構成の低圧車室を備えた蒸気タービンは、運転時において、図示していない中圧タービンからの蒸気流47が蒸気入口管1に流入する。蒸気流47は、蒸気導入空間13および翼環15に支持された静翼35を経て動翼3側に噴出し、ロータ1を回転させる。このとき、翼環15が蒸気流2によって加熱されて熱膨張するが、この翼環15を支持する圧力隔壁9が嵌合部17によって内車室部5と分離されていることから、該内車室部5に翼環15の変形力が伝達することはない。
【0013】
蒸気導入空間13の左右に位置された抽気空間23,23´には、ほぼ等しい圧力および温度の抽気蒸気が導かれるので、上記各圧力隔壁9が変形することはない。
一方、上記圧力隔壁19´および21によって形成された抽気空間部25には、抽気空間23´内に導入される抽気蒸気よりも低圧かつ低温の抽気蒸気が抽気孔37を介して導入される。つまり、この実施の形態に係る低圧車室よれば、増設形成された上記抽気空間部25によって異なる圧力の抽気蒸気が得られる。したがって、この低圧車室を備えた蒸気タービンは、その抽気蒸気を利用するプラントの性能を一層向上することができる。
【0014】
ところで、上記圧力隔壁19´および21は、その内外の温度差のために変形する。しかし、上記翼環支持部材31と翼環33の嵌合部には、この変形を吸収し得る適宜なクリアランスが存在しているので、上記の変形によって圧力隔壁19´および21の溶接部に過大な応力が作用することは回避される。
なお、他方の翼環支持部材27と翼環29も、圧力隔壁19の変形に対して同様の作用をなす。
【0015】
上記翼環支持部材31と翼環33の嵌合部からは、上記抽気孔37を通る抽気蒸気が流出するおそれがある。しかし、翼環支持部材31と翼環33間に介在させたシール手段39は、この翼環支持部材31と翼環33の相対変位によらずこれら間をシールするので、たとえ上記嵌合部から抽気蒸気が流出しても、この抽気蒸気が外部に漏洩することは抑制される。
【0016】
【発明の効果】
本発明に係る蒸気タービンの低圧車室よれば、蒸気導入空間を構成する各圧力隔壁に圧力差による変形を生じさせることなく、かつ、従来の構成に大きな変更を加えることなく圧力の異なる新たな抽気蒸気を得ることが可能である。また、上記新たな抽気蒸気が翼環支持部材と翼環の嵌合部から漏出することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る蒸気タービンの低圧車室の構成を示す上半部断面図である。
【図2】本発明に係る複流型蒸気タービンの低圧車室の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1  ロータ
3 動翼
5 内部車室
7 外部車室
9 圧力隔壁
11 蒸気入口管
13 蒸気導入空間
15 翼環
17 嵌合部
19,19´,21 圧力隔壁
23,23´,25 抽気空間部
27,31 翼環支持部
29,33 翼環
35 静翼
37 抽気孔
39 シール手段
41 フレキシブルシールリング
43 フレキシブルシールプレート
45 補強部材
47 蒸気流

Claims (2)

  1. 蒸気入口管に連通する蒸気導入空間を構成し、個々の内周側端部に静翼支持用の第1の翼環をそれぞれ取り付けた一対の第1圧力隔壁と、
    前記第1圧力隔壁の両外側方にそれぞれ配設されて、対向する前記第1圧力隔壁との間に抽気空間部を構成する第2圧力隔壁と、
    を備え、前記各第2圧力隔壁の内周側端部に翼環支持部材を取り付けるとともに、該翼環支持部材に静翼支持用の第2の翼環を嵌合支持させた複流型蒸気タービンの低圧車室であって、
    前記各第2圧力隔壁の内のいずれか一方に対向して設けられて、その一方の第2圧力隔壁との間で新たな抽気空間部を構成し、かつ、内周側端部を対向する前記第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材に連結させた第3圧力隔壁と、
    前記一方の第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材および該翼環支持部材に嵌合支持された前記第2の翼環を貫通して、前記新たな抽気空間部に抽気を導入する抽気孔と、
    前記一方の第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材と前記第2の翼環との嵌合部から流出する抽気の漏洩を防止するシール手段と、
    を設けたことを特徴とする蒸気タービンの低圧車室。
  2. 前記シール手段は、前記一方の第2圧力隔壁に取り付けられた翼環支持部材の内周部に沿って設けたフレキシブルシールリングと、先端が前記フレキシブルシールリングに嵌合され、基部が該翼環支持部に嵌合する前記第2の翼環に支持されたフレキシブルシールプレートとによって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンの低圧車室。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002467A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 General Electric Co <Ge> タービンを組立てる方法及びシステム
CN108952849A (zh) * 2018-09-11 2018-12-07 中国长江动力集团有限公司 隔板套及汽轮机

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