【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧蒸気タービンに関し、より詳細には、低圧蒸気タービンの内車室内に延在して翼列に蒸気を供給する蒸気入口通路が熱応力により変形するのを防止又は低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図９を参照して従来の低圧蒸気タービンについて説明する。
図９において、低圧蒸気タービン１０は、ロータ１２にその軸方向に沿って左右対称に設けられた多段の翼列１４を有しており、これらの翼列１４は内車室１６により包囲されている。内車室１６は翼列１４の半径方向外側に配置された複数の抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃを画成しており、これらの抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、多段の翼列１４の各段から所定圧力の蒸気を周方向に一様に抽気して外部へ導出する。そのため、複数の抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、各々の圧力に応じてロータ１２の軸方向に順次配設されており、図９の例では、中心軸線Ｏに沿って中心に配置された第１の抽気室１８ａが最も圧力の高い抽気のための抽気室となっており、この第１の抽気室１８ａに隣接して軸方向外側に配設されている第２の抽気室１８ｂが、第１の抽気室１８ａよりも低圧の抽気のための抽気室となっており、またこの第２の抽気室１８ｂに隣接してさらに軸方向外側に配設されている第３の抽気室１８ｃが、さらに低圧の抽気のための抽気室となっている。
【０００３】
さらに、ロータ１２及び内車室１６は、外車室２０により全体が包囲されている。そして、内車室１６内の翼列１４に蒸気２２を供給するために、蒸気供給管２４、蒸気入口部２６及び蒸気入口通路２８が蒸気流れ方向に沿って順次設けられている。すなわち、蒸気入口部２６は、蒸気供給管２４の先端から蒸気流れ方向に先細りにテーパ状に延在して内車室１６と外車室２０との間の空間３０を貫通し仕切壁３２により画成されており、この仕切壁３２は蒸気入口部２６と空間３０とを仕切り、空間３０は排気室３４と連通している。蒸気入口通路２８は、蒸気入口部２６から内車室１６内に円筒状に延在して仕切壁３６により画成されて、翼列１４に蒸気２２を供給する。この仕切壁３６は蒸気入口通路２８と第１の抽気室１８ａとを仕切っている。
【０００４】
上記低圧蒸気タービン１０は、上流側の中圧蒸気タービン（図示せず）からの蒸気（排気）により駆動される。すなわち、中圧蒸気タービンから蒸気供給管２４及び蒸気入口部２６を通して供給された蒸気２２は、図１において矢印で示すように、蒸気入口通路２８を通過して左右対称に翼列１４へ供給される。翼列１４を通過する間に、この蒸気の一部は抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介して外部に抽気され、残りの大部分はその温度、圧力を低減しながら蒸気タービン１０を駆動して、外車室２０内に画成された排気室３４へ排気される。排気室３４へ排気された蒸気は、一例として、３３℃の温度と０．０５ａｔａの圧力を有し、湿り度０．１の飽和蒸気となっている。
【０００５】
このような従来の低圧蒸気タービン１０では、蒸気入口部が過度に冷却されるのを防止するため、外車室２０と内車室１６との間に配置された蒸気供給管２４の部分の外周面に液滴シールドを配設している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１６１７０７号公報（段落番号００１３、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来の低圧蒸気タービンにおいては、内車室１６と外車室２０との間に位置して排気室３４と連通している空間３０には、低圧蒸気タービン１０で仕事をし、温度を低下している蒸気が充満しているものである。したがって、この空間３０に接している壁面、すなわち、蒸気入口部２６を画成している仕切壁３２及び複数の抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃを画成している内車室１６の外周壁３８は空間３０内に充満している低温の蒸気により冷却されることとなり、それらの温度が蒸気入口通路２８及びそれ故仕切壁３６の温度に比べて低くなる。このため、高温部である蒸気入口通路２８及びそれ故仕切壁３６の熱膨張を低温部である蒸気入口部２６及びそれ故仕切壁３２と内車室１６の外周壁３８とで抑制することとなり、熱応力が発生して変形することとなる。
【０００８】
本発明は、以上述べた事情に鑑みなされたもので、低圧蒸気タービンにおいて、その内車室内に延在して翼列に蒸気を供給する蒸気入口通路が熱応力により変形するのを防止又は低減することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、ロータにその軸方向に沿って設けられた多段の翼列と、該翼列を包囲すると共に前記翼列から所定圧力の抽気を行うために前記翼列の各段の圧力に対応させて半径方向外側に配設された複数の抽気室を画成している内車室と、前記ロータ及び前記内車室を包囲する外車室と、蒸気供給管の先端から延在して前記外車室と前記内車室との間の空間を貫通する蒸気入口部と、該蒸気入口部から前記内車室内に延在して前記翼列に蒸気を供給する蒸気入口通路とを有する低圧蒸気タービンにおいて、前記蒸気入口部と前記蒸気入口通路との間の部分をロータの軸方向外側に拡張する前記抽気室の外周壁を設け、この抽気室の外周壁と前記内車室の外周壁及び側壁とにより蒸気取入れ空間を画成したことを特徴とする。
【００１０】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、蒸気入口部と蒸気入口通路との間の部分をロータの軸方向外側に拡張する抽気室の外周壁を設け、この抽気室の外周壁と内車室の外周壁及び側壁とにより蒸気取入れ空間を画成したので、この蒸気取入れ空間に高温の入口蒸気が充満し、蒸気入口部側部分の温度が蒸気入口通路側部分の温度に近づくことにより、温度勾配を小さくし、蒸気入口通路側部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記抽気室の外周壁をロータの軸方向外側に向かって斜め上向きに延ばして、前記前記内車室の外周壁と側壁との間の隅部に接続したことを特徴とする。
【００１２】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁をロータの軸方向外側に向かって斜め上向きに延ばして、内車室の外周壁と側壁との間の隅部に接続し、抽気室の外周壁を斜めにしたので、蒸気取入れ空間の強度を向上することができる。
【００１３】
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記抽気室の外周壁と前記内車室の側壁とを別体に作り、その接続部を肉盛溶接したことを特徴とする。
【００１４】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、別体に作られる抽気室の外周壁と内車室の側壁との接続部を肉盛溶接したので、蒸気取入れ空間の強度を向上することができる。
【００１５】
請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記抽気室の外周壁と前記内車室の側壁とを一体に作り、その接続部を大きなアール部としたことを特徴とする。
【００１６】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、一体に作られる抽気室の外周壁と内車室の側壁との接続部を大きなアール部としたので、蒸気取入れ空間の強度を向上することができる。
【００１７】
請求項５に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記抽気室の外周壁及び前記内車室の外周壁の一方に複数のスリーブを設けると共に、他方にこれらの各スリーブ内に蒸気通過隙間を残して嵌入されるリブを設けたことを特徴とする。
【００１８】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁及び内車室の外周壁の一方に複数のスリーブを設けると共に、他方にこれらの各スリーブ内に蒸気通過隙間を残して嵌入されるリブを設けたので、これらのスリーブとリブとが蒸気取入れ空間を補強し、かつ、それらの間の隙間が蒸気の通過を許して蒸気取入れ空間に充満させ、蒸気入口通路側部分の熱変形を抑制することができる。
【００１９】
請求項６に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記抽気室の外周壁と前記内車室の外周壁との間に複数のばねを設けたことを特徴とする。
【００２０】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁と内車室の外周壁との間に複数のばねを設けたので、これらのばねが蒸気取入れ空間を補強し、これらのばねの反発力により蒸気入口通路側部分の熱変形を抑制することができる。
【００２１】
請求項７に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記抽気室の外周壁の蒸気取入れ空間側表面に複数のフィンを設けたことを特徴とする。
【００２２】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁の蒸気取入れ空間側表面に複数のフィンを設けたので、これらのフィンが蒸気取入れ空間内の蒸気から熱を吸収し、抽気室の外周壁の温度を上昇させて蒸気入口通路の温度に近づけさせることにより、これら抽気室の外周壁と蒸気入口通路との部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００２３】
請求項８に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、前記内車室の外周壁の蒸気取入れ空間側表面に複数のフィンを設けたことを特徴とする。
【００２４】
この手段によれば、低圧蒸気タービンにおいて、内車室の外周壁の蒸気取入れ空間側表面に複数のフィンを設けたので、これらのフィンが蒸気取入れ空間内の蒸気から熱を吸収し、内車室の外周壁及び蒸気入口部の温度を上昇させて蒸気入口通路及び抽気室の外周壁の温度に近づけさせることにより、内車室の外周壁と蒸気入口部との部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳述する。
【００２６】
図１は本発明の第１実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図であり、図９に示した従来例と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、低圧蒸気タービンの蒸気入口部２６と蒸気入口通路２８との間の部分をロータ１２（図９参照）の軸方向外側に拡張する抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２を設け、この抽気室の外周壁４２と内車室１６の外周壁３８及び側壁４０とにより蒸気取入れ空間４４を画成したものである。換言すれば、図９に示した低圧蒸気タービンにおいて、蒸気入口部２６を画成している仕切壁３２と蒸気入口通路２８を画成している仕切壁３６とを分断し、新たに複数の抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２を追加し（従来は内車室１６の外周壁３８が抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁を兼ねていた）、この抽気室の外周壁４２を仕切壁３６の上端とから内車室１６の側壁４０にまで水平に延在させて、蒸気取入れ空間４４を形成したものである。
【００２７】
上記の構成とした低圧蒸気タービンにおいては、蒸気入口部２６と蒸気入口通路２８との間の部分をロータの軸方向外側に拡張する抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２を設け、この抽気室の外周壁４２と内車室１６の外周壁３８及び側壁４０とにより蒸気取入れ空間４４を画成したので、この蒸気取入れ空間４４に高温の入口蒸気２２が充満し、蒸気入口部２６側部分の温度が蒸気入口通路２８側部分の温度に近づくことにより、温度勾配を小さくし、蒸気入口通路２８側部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００２８】
次に、図２は本発明の第２実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、蒸気取入れ空間４４を画成する抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２をロータの軸方向外側に向かって斜め上向きに延ばして、内車室１６の外周壁３８と側壁４０との間の隅部４６に接続したものである。このように、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２を斜めにすることにより、蒸気取入れ空間４４の強度を向上することができる。
【００２９】
次に、図３は本発明の第３実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２と内車室１６の側壁４０とを別体に作り、その接続部を符号４８で示すように肉盛溶接したものである。このように、別体に作られる抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２と内車室１６の側壁４０との接続部を肉盛溶接することにより、蒸気取入れ空間４４の強度を向上することができる。
【００３０】
次に、図４は本発明の第４実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２と内車室１６の側壁４０とを一体に作り、その接続部を大きなアール部５０としたものである。このように、一体に作られる抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２と内車室１６の側壁４０との接続部を大きなアール部５０とすることにより、蒸気取入れ空間４４の強度を向上することができる。
【００３１】
次に、図５は本発明の第５実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２及び内車室１６の外周壁３８の一方（本実施形態では、内車室１６の外周壁３８）に複数のスリーブ６０を設けると共に、他方（本実施形態では、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２）にこれらの各スリーブ６０内に蒸気通過隙間６２を残して嵌入されるリブ６４を設けたものである。したがって、これらのスリーブ６０とリブ６４とが蒸気取入れ空間４４を補強し、かつ、それらの間の隙間６２が蒸気２２の通過を許して蒸気取入れ空間４４内に充満させ、蒸気入口通路２８側部分の熱変形を抑制することができる。なお、好適には、これらのスリーブ６０とリブ６４とは、蒸気取入れ空間４４内において、その中心線上でかつ周方向に等間隔を置いて配設すると良い。
【００３２】
次に、図６は本発明の第６実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２と内車室１６の外周壁３８との間に複数のばね７０を設け、これによりこれらのばね７０が蒸気取入れ空間４４を補強し、これらのばね７０の反発力により蒸気入口通路２８側部分の熱変形を抑制することができる。なお、好適には、これらのばね７０は、空気取入れ空間４４内において、その中心線上でかつ周方向に等間隔を置いて配設すると良い。
【００３３】
次に、図７は本発明の第７実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２の蒸気取入れ空間４４側表面に複数のフィン８０を設け、これにより、これらのフィン８０が蒸気取入れ空間４４内の蒸気２２から熱を吸収し、抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２の温度を上昇させて蒸気入口通路２８の温度に近づけさせることにより、これら抽気室の外周壁４２と蒸気入口通路２８との部分の熱変形を防止又は低減することができる。なお、好適には、これらのフィン８０は、図示するように、蒸気取入れ空間４４内において、ロータの軸方向に沿って等間隔を置いて配設すると良い。
【００３４】
次に、図８は本発明の第８実施形態を示し、図１に示した第１実施形態と同一部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。しかして、本実施形態によれば、内車室１６の外周壁３８の蒸気取入れ空間４４側表面に複数のフィン９０を設け、これにより、これらのフィン９０が蒸気取入れ空間４４内の蒸気２２から熱を吸収し、内車室１６の外周壁３８及び蒸気入口部２６の温度を上昇させて蒸気入口通路２８及び抽気室１８ａ，１８ｂ，１８ｃの外周壁４２の温度に近づけさせることにより、内車室１６の外周壁３８と蒸気入口部２６との部分の熱変形を防止又は低減することができる。これらのフィン９０は、図示するように、空気取入れ空間４４内において、ロータの軸方向に沿って等間隔を置いて配設すると良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の本発明によれば、低圧蒸気タービンにおいて、蒸気入口部と蒸気入口通路との間の部分をロータの軸方向外側に拡張する抽気室の外周壁を設け、この抽気室の外周壁と内車室の外周壁及び側壁とにより蒸気取入れ空間を画成したので、この蒸気取入れ空間に高温の入口蒸気が充満し、蒸気入口部側部分の温度が蒸気入口通路側部分の温度に近づくことにより、温度勾配を小さくし、蒸気入口通路側部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００３６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁をロータの軸方向外側に向かって斜め上向きに延ばして、内車室の外周壁と側壁との間の隅部に接続し、抽気室の外周壁を斜めにしたので、蒸気取入れ空間の強度を向上することができる。
【００３７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁と内車室の側壁とを別体に作り、その接続部を肉盛溶接したので、蒸気取入れ空間の強度を向上することができる。
【００３８】
請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁と内車室の側壁とを一体に作り、その接続部を大きなアール部としたので、蒸気取入れ空間の強度を向上することができる。
【００３９】
請求項５に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁及び内車室の外周壁の一方に複数のスリーブを設けると共に、他方にこれらの各スリーブ内に蒸気通過隙間を残して嵌入されるリブを設けたので、これらのスリーブとリブとが空気取入れ空間を補強し、かつ、それらの間の隙間が蒸気の通過を許して蒸気取入れ空間内に充満させ、蒸気入口通路側部分の熱変形を抑制することができる。
【００４０】
請求項６に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁と内車室の外周壁との間に複数のばねを設けたので、これらのばねが蒸気取入れ空間を補強し、これらのばねの反発力により蒸気入口通路側部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００４１】
請求項７に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、抽気室の外周壁の蒸気取入れ空間側表面に複数のフィンを設けたので、これらのフィンが蒸気取入れ空間内の蒸気から熱を吸収し、抽気室の外周壁の温度を上昇させて蒸気入口通路の温度に近づけさせることにより、これら抽気室の外周壁と蒸気入口通路との部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【００４２】
請求項８に記載の本発明は、請求項１に記載の低圧蒸気タービンにおいて、内車室の外周壁の蒸気取入れ空間側表面に複数のフィンを設けたので、これらのフィンが蒸気取入れ空間内の蒸気から熱を吸収し、内車室の外周壁及び蒸気入口部の温度を上昇させて蒸気入口通路及び抽気室の外周壁の温度に近づけさせることにより、内車室の外周壁と蒸気入口部との部分の熱変形を防止又は低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図７】本発明の第７実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図８】本発明の第８実施形態を示す、低圧蒸気タービンの蒸気入口部分の断面図である。
【図９】従来の低圧蒸気タービンの全体を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 低圧蒸気タービン
１２ ロータ
１４ 翼列
１６ 内車室
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 抽気室
２０ 外車室
２２ 蒸気
２４ 蒸気供給管
２６ 蒸気入口部
２８ 蒸気入口通路
３０ 空間
３２ 仕切壁
３４ 排気室
３６ 仕切壁
３８ 外周壁
４０ 側壁
４２ 外周壁
４４ 蒸気取入れ空間
４６ 隅部
４８ 肉盛溶接部
５０ アール部
６０ スリーブ
６２ 蒸気通過隙間
６４ リブ
７０ ばね
８０，９０ フィン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a low-pressure steam turbine, and more particularly, to a technique for preventing or reducing a steam inlet passage that extends into an inner cabin of a low-pressure steam turbine and supplies steam to a cascade due to thermal stress. .
[0002]
[Prior art]
First, a conventional low-pressure steam turbine will be described with reference to FIG.
9, the low-pressure steam turbine 10 has a multi-stage cascade 14 provided on the rotor 12 symmetrically along the axial direction of the rotor 12, and these cascades 14 are surrounded by the inner casing 16. I have. The inner casing 16 defines a plurality of extraction chambers 18 a, 18 b, 18 c arranged radially outside the cascade 14, and these extraction chambers 18 a, 18 b, 18 c are provided in each of the multi-stage cascades 14. From the stage, steam at a predetermined pressure is uniformly extracted in the circumferential direction and led to the outside. Therefore, the plurality of extraction chambers 18a, 18b, and 18c are sequentially arranged in the axial direction of the rotor 12 according to the respective pressures. In the example of FIG. The first bleeding chamber 18a is a bleeding chamber for the bleeding with the highest pressure, and the second bleeding chamber 18b adjacent to the first bleeding chamber 18a and disposed axially outward is the second bleeding chamber 18b. A third bleeding chamber 18c, which is an bleeding chamber for bleeding at a pressure lower than that of the first bleeding chamber 18a and is disposed adjacent to the second bleeding chamber 18b and further outside in the axial direction, Furthermore, it is an extraction chamber for low-pressure extraction.
[0003]
Further, the rotor 12 and the inner casing 16 are entirely surrounded by the outer casing 20. In order to supply the steam 22 to the cascade 14 in the inner casing 16, a steam supply pipe 24, a steam inlet 26, and a steam inlet passage 28 are sequentially provided along the steam flow direction. That is, the steam inlet 26 extends from the tip of the steam supply pipe 24 in a tapered shape in the steam flow direction, penetrates the space 30 between the inner casing 16 and the outer casing 20, and is defined by the partition wall 32. The partition wall 32 partitions the steam inlet 26 from the space 30, and the space 30 communicates with the exhaust chamber 34. The steam inlet passage 28 extends cylindrically from the steam inlet portion 26 into the inner casing 16 and is defined by a partition wall 36, and supplies the steam 22 to the cascade 14. This partition wall 36 partitions the steam inlet passage 28 and the first bleed chamber 18a.
[0004]
The low-pressure steam turbine 10 is driven by steam (exhaust) from an upstream medium-pressure steam turbine (not shown). That is, the steam 22 supplied from the medium-pressure steam turbine through the steam supply pipe 24 and the steam inlet 26 passes through the steam inlet passage 28 and is supplied to the cascade 14 symmetrically as shown by arrows in FIG. You. While passing through the cascade 14, a part of the steam is extracted to the outside through the extraction chambers 18a, 18b, and 18c, and most of the remaining steam drives the steam turbine 10 while reducing its temperature and pressure. The exhaust gas is exhausted to an exhaust chamber 34 defined in the outer casing 20. The steam exhausted into the exhaust chamber 34 is, for example, a saturated steam having a temperature of 33 ° C. and a pressure of 0.05 ata and a wetness of 0.1.
[0005]
In such a conventional low-pressure steam turbine 10, in order to prevent the steam inlet from being excessively cooled, the outer peripheral surface of the steam supply pipe 24 disposed between the outer casing 20 and the inner casing 16 is prevented. (See, for example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-161707 (paragraph number 0013, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional low-pressure steam turbine described above, the space 30 that is located between the inner casing 16 and the outer casing 20 and communicates with the exhaust chamber 34 is operated by the low-pressure steam turbine 10 to reduce the temperature. It is full of falling steam. Therefore, the wall surface in contact with the space 30, that is, the partition wall 32 defining the steam inlet 26 and the outer peripheral wall 38 of the inner casing 16 defining the plurality of bleed chambers 18a, 18b, 18c. Are cooled by the low-temperature steam filling the space 30, and their temperature is lower than the temperature of the steam inlet passage 28 and therefore the temperature of the partition wall 36. For this reason, the thermal expansion of the steam inlet passage 28 and the partition wall 36 which is a high temperature portion is suppressed by the steam inlet portion 26 and therefore the partition wall 32 which is a low temperature portion and the outer peripheral wall 38 of the inner casing 16. In this case, thermal stress is generated and deformed.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in a low-pressure steam turbine, a steam inlet passage that extends into an inner casing and supplies steam to a cascade is prevented or reduced in shape due to thermal stress. The purpose is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 includes a multi-stage cascade provided on a rotor along an axial direction thereof, a plurality of cascades surrounding the cascade and a predetermined pressure from the cascade. In order to perform the bleeding, the inner casing defining a plurality of bleeding chambers disposed radially outward corresponding to the pressure of each stage of the cascade, the rotor and the inner casing are surrounded. An outer casing, a steam inlet extending from a tip of a steam supply pipe, and penetrating a space between the outer casing and the inner casing, and extending from the steam inlet into the inner casing, and A low-pressure steam turbine having a steam inlet passage for supplying steam to the cascade, wherein an outer peripheral wall of the extraction chamber is provided to extend a portion between the steam inlet portion and the steam inlet passage to an axially outer side of a rotor; The outer wall of the bleed chamber and the outer wall and the side wall of the inner casing form a steam intake space. It is characterized in that form.
[0010]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, the outer peripheral wall of the bleed chamber that extends the portion between the steam inlet portion and the steam inlet passage to the outside in the axial direction of the rotor is provided, and the outer peripheral wall of the bleed chamber and the inner casing are provided. Since the steam intake space is defined by the outer peripheral wall and the side wall of the steam intake space, the steam intake space is filled with high-temperature inlet steam, and the temperature of the steam inlet side portion approaches the temperature of the steam inlet passage side portion. The gradient can be reduced to prevent or reduce thermal deformation of the steam inlet passage side portion.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, an outer peripheral wall of the bleed chamber extends obliquely upward toward an axially outer side of a rotor, and an outer peripheral wall of the inner casing is provided. And a side wall and a corner.
[0012]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, the outer peripheral wall of the extraction chamber extends obliquely upward toward the outside in the axial direction of the rotor, and is connected to a corner between the outer peripheral wall and the side wall of the inner casing, thereby extracting the air. Since the outer peripheral wall of the chamber is inclined, the strength of the steam intake space can be improved.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, an outer peripheral wall of the bleed chamber and a side wall of the inner casing are separately formed, and a connection portion thereof is overlay-welded. It is characterized by.
[0014]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, since the connection between the outer peripheral wall of the extraction chamber and the side wall of the inner casing is formed by overlay welding, the strength of the steam intake space can be improved.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, an outer peripheral wall of the bleeding chamber and a side wall of the inner casing are integrally formed, and a connection portion is formed as a large radius portion. It is characterized by.
[0016]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, the connecting portion between the outer peripheral wall of the bleed chamber and the side wall of the inner casing is formed as a large radius part, so that the strength of the steam intake space can be improved.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of sleeves are provided on one of an outer peripheral wall of the bleeding chamber and an outer peripheral wall of the inner casing, and each of these sleeves is provided on the other. It is characterized in that a rib is provided in the sleeve so as to be inserted leaving a vapor passage gap.
[0018]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, a plurality of sleeves are provided on one of the outer peripheral wall of the bleed chamber and the outer peripheral wall of the inner casing, and are fitted into the other sleeves while leaving a steam passage gap. Since the ribs are provided, these sleeves and ribs reinforce the steam intake space, and the gap between them allows the passage of steam to fill the steam intake space, thereby reducing the thermal deformation of the steam inlet passage side portion. Can be suppressed.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of springs are provided between an outer peripheral wall of the bleed chamber and an outer peripheral wall of the inner casing. .
[0020]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, since a plurality of springs are provided between the outer peripheral wall of the extraction chamber and the outer peripheral wall of the inner casing, these springs reinforce the steam intake space, and The thermal deformation of the steam inlet passage side portion can be suppressed by the repulsive force.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of fins are provided on a surface of the outer peripheral wall of the extraction chamber on the side of the steam intake space.
[0022]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, a plurality of fins are provided on the steam intake space side surface of the outer peripheral wall of the extraction chamber, so that these fins absorb heat from the steam in the steam intake space, and By increasing the temperature of the outer peripheral wall so as to approach the temperature of the steam inlet passage, it is possible to prevent or reduce the thermal deformation of the portion between the outer peripheral wall of the bleed chamber and the steam inlet passage.
[0023]
According to an eighth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of fins are provided on a surface of the outer peripheral wall of the inner casing on the side of the steam intake space.
[0024]
According to this means, in the low-pressure steam turbine, since a plurality of fins are provided on the surface of the outer peripheral wall of the inner casing on the side of the steam intake space, these fins absorb heat from the steam in the steam intake space, and By increasing the temperature of the outer peripheral wall of the chamber and the steam inlet to approximate the temperature of the outer peripheral wall of the steam inlet passage and the bleeding chamber, thermal deformation of the portion between the outer peripheral wall of the inner casing and the steam inlet is prevented or Can be reduced.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a first embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same portions as those of the conventional example shown in FIG. Is omitted. Thus, according to the present embodiment, the bleed chambers 18a, 18b, and 18c that extend the portion between the steam inlet portion 26 and the steam inlet passage 28 of the low-pressure steam turbine outward in the axial direction of the rotor 12 (see FIG. 9). The steam intake space 44 is defined by the outer peripheral wall 42 of the extraction chamber and the outer peripheral wall 38 and the side wall 40 of the inner casing 16. In other words, in the low-pressure steam turbine shown in FIG. 9, the partition wall 32 that defines the steam inlet section 26 and the partition wall 36 that defines the steam inlet passage 28 are separated, and a plurality of partition walls are newly added. The outer peripheral walls 42 of the bleed chambers 18a, 18b, 18c are added (conventionally, the outer peripheral wall 38 of the inner casing 16 also serves as the outer peripheral walls of the bleed chambers 18a, 18b, 18c). The steam intake space 44 is formed so as to extend horizontally from the upper end of the partition wall 36 to the side wall 40 of the inner casing 16.
[0027]
In the low-pressure steam turbine having the above-described configuration, the outer peripheral walls 42 of the extraction chambers 18a, 18b, and 18c that extend the portion between the steam inlet portion 26 and the steam inlet passage 28 to the outside in the axial direction of the rotor are provided. Since the steam intake space 44 is defined by the outer peripheral wall 42 of the chamber and the outer peripheral wall 38 and the side wall 40 of the inner casing 16, the steam intake space 44 is filled with the high-temperature inlet steam 22, and the portion near the steam inlet 26. Is closer to the temperature of the steam inlet passage 28 side portion, the temperature gradient can be reduced, and thermal deformation of the steam inlet passage 28 side portion can be prevented or reduced.
[0028]
Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. According to the present embodiment, the outer peripheral walls 42 of the extraction chambers 18 a, 18 b, 18 c that define the steam intake space 44 extend obliquely upward toward the outside in the axial direction of the rotor. It is connected to a corner 46 between the wall 38 and the side wall 40. Thus, by making the outer peripheral wall 42 of the bleeding chambers 18a, 18b, 18c be inclined, the strength of the steam intake space 44 can be improved.
[0029]
Next, FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, and the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Thus, according to the present embodiment, the outer peripheral wall 42 of the bleed chambers 18a, 18b, 18c and the side wall 40 of the inner casing 16 are formed separately, and the connection portion is build-up welded as indicated by reference numeral 48. Things. As described above, the strength of the steam intake space 44 is improved by overlay welding the connection between the outer peripheral wall 42 of the bleed air chambers 18a, 18b, 18c and the side wall 40 of the inner casing 16. Can be.
[0030]
Next, FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, and the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Thus, according to the present embodiment, the outer peripheral wall 42 of the bleed chambers 18a, 18b, 18c and the side wall 40 of the inner casing 16 are integrally formed, and the connection portion is a large radius portion 50. In this way, the strength of the steam intake space 44 is improved by making the connection between the outer peripheral wall 42 of the bleeding chambers 18a, 18b, 18c and the side wall 40 of the inner casing 16 large, as described above. be able to.
[0031]
Next, FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention, and the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Thus, according to the present embodiment, a plurality of outer peripheral walls 42 of the bleed chambers 18a, 18b, 18c and an outer peripheral wall 38 of the inner casing 16 (in the present embodiment, a plurality of outer peripheral walls 38 of the inner casing 16) are provided. In addition to providing the sleeve 60, the other (in the present embodiment, the outer peripheral wall 42 of the bleeding chambers 18 a, 18 b, 18 c) is provided with a rib 64 that is fitted into each of these sleeves 60 leaving a steam passage gap 62. is there. Therefore, the sleeve 60 and the rib 64 reinforce the steam intake space 44, and the gap 62 therebetween allows the steam 22 to pass therethrough to fill the steam intake space 44, and the steam inlet passage 28 side portion Can be suppressed from being thermally deformed. Preferably, the sleeve 60 and the rib 64 are disposed at equal intervals on the center line and in the circumferential direction in the steam intake space 44.
[0032]
Next, FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention, and the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Thus, according to the present embodiment, a plurality of springs 70 are provided between the outer peripheral wall 42 of the bleeding chambers 18a, 18b, 18c and the outer peripheral wall 38 of the inner casing 16, whereby these springs 70 take in steam. The space 44 is reinforced, and the repulsive force of these springs 70 can suppress the thermal deformation of the steam inlet passage 28 side portion. Preferably, these springs 70 are arranged at equal intervals on the center line and in the circumferential direction in the air intake space 44.
[0033]
Next, FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention, and the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Thus, according to the present embodiment, a plurality of fins 80 are provided on the surface of the outer peripheral wall 42 of the bleeding chambers 18a, 18b, 18c on the side of the steam intake space 44, so that these fins 80 are located inside the steam intake space 44. By absorbing heat from the steam 22 and raising the temperature of the outer peripheral wall 42 of the bleed chambers 18a, 18b, 18c to approximate the temperature of the steam inlet passage 28, the outer peripheral wall 42 of the bleed chamber and the steam inlet passage 28 Can be prevented or reduced. Preferably, these fins 80 are disposed at equal intervals in the steam intake space 44 along the axial direction of the rotor, as shown in the figure.
[0034]
Next, FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention, and the same portions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. According to the present embodiment, the plurality of fins 90 are provided on the surface of the outer peripheral wall 38 of the inner casing 16 on the side of the steam intake space 44, whereby the fins 90 are separated from the steam 22 in the steam intake space 44. By absorbing the heat and increasing the temperatures of the outer peripheral wall 38 of the inner casing 16 and the steam inlet 26 to approach the temperatures of the steam inlet passage 28 and the outer peripheral walls 42 of the bleed chambers 18a, 18b, 18c, the inner car Thermal deformation of the portion between the outer peripheral wall 38 of the chamber 16 and the steam inlet 26 can be prevented or reduced. These fins 90 are preferably arranged at equal intervals along the axial direction of the rotor in the air intake space 44 as shown.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine, the outer peripheral wall of the extraction chamber that extends the portion between the steam inlet and the steam inlet passage to the outside in the axial direction of the rotor is provided. Since the steam intake space is defined by the outer peripheral wall of the bleed chamber and the outer peripheral wall and side walls of the inner casing, the steam intake space is filled with high-temperature inlet steam, and the temperature of the steam inlet side portion is reduced. By approaching the temperature of the inlet passage side portion, the temperature gradient can be reduced, and thermal deformation of the steam inlet passage side portion can be prevented or reduced.
[0036]
According to a second aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, the outer peripheral wall of the extraction chamber extends obliquely upward toward the outside in the axial direction of the rotor, and the outer peripheral wall and the side wall of the inner casing are formed. And the outer peripheral wall of the extraction chamber is inclined, so that the strength of the steam intake space can be improved.
[0037]
According to a third aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, the outer peripheral wall of the bleed chamber and the side wall of the inner casing are formed separately, and the connection portion is welded by overlay welding. The strength of the intake space can be improved.
[0038]
According to a fourth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, the outer peripheral wall of the bleeding chamber and the side wall of the inner casing are integrally formed, and the connection portion is formed as a large radius portion. The strength of the intake space can be improved.
[0039]
According to a fifth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of sleeves are provided on one of an outer peripheral wall of an extraction chamber and an outer peripheral wall of an inner casing, and the other is provided in each of these sleeves. The ribs that are fitted with leaving a steam passage gap in the space provide the air intake space with these sleeves and ribs, and the gap between them allows the passage of steam and fills the steam intake space. Thus, thermal deformation of the steam inlet passage side portion can be suppressed.
[0040]
According to a sixth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of springs are provided between the outer peripheral wall of the extraction chamber and the outer peripheral wall of the inner casing. It is possible to reinforce the intake space and prevent or reduce the thermal deformation of the steam inlet passage side portion by the repulsive force of these springs.
[0041]
According to a seventh aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of fins are provided on a surface of the outer peripheral wall of the extraction chamber on the side of the steam intake space. By absorbing heat from the steam and raising the temperature of the outer peripheral wall of the extraction chamber to approximate the temperature of the steam inlet passage, thermal deformation of the portion between the outer peripheral wall of the extraction chamber and the steam inlet passage is prevented or reduced. be able to.
[0042]
According to an eighth aspect of the present invention, in the low-pressure steam turbine according to the first aspect, a plurality of fins are provided on a surface of the outer peripheral wall of the inner casing on the side of the steam intake space. By absorbing heat from the steam of the inner casing, the temperature of the outer peripheral wall of the inner casing and the temperature of the steam inlet are raised to be close to the temperature of the outer peripheral wall of the steam inlet passage and the bleeding chamber, so that the outer peripheral wall of the inner casing and the steam inlet are increased. It is possible to prevent or reduce thermal deformation of the part with the part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of a steam inlet portion of a low-pressure steam turbine, showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an entire conventional low-pressure steam turbine.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 low-pressure steam turbine 12 rotor 14 cascade 16 inner casing 18a, 18b, 18c extraction chamber 20 outer casing 22 steam 24 steam supply pipe 26 steam inlet 28 steam inlet passage 30 space 32 partition wall 34 exhaust chamber 36 partition wall 38 outer periphery Wall 40 Side wall 42 Outer peripheral wall 44 Steam intake space 46 Corner 48 Overlay weld 50 Round 60 Sleeve 62 Steam passage gap 64 Rib 70 Spring 80, 90 Fin
