JP2007023962A

JP2007023962A - 軸流排気式蒸気タービン装置

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Publication number: JP2007023962A
Application number: JP2005210069A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Muramoto; 良二村本
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: JP4923460B2

Abstract

【目的】蒸気タービン等へのスプレー水の侵入の防止と直接接触式の復水器の高さの低減との両立が可能な軸流排気式蒸気タービン装置を提供する。
【構成】この発明の軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂは蒸気タービン８、胴部２１と排気ダクト３に入り込むスプレー水７８の噴射源となり得るノズル体にスプレー水７８の飛散ゾーンが扁平扇形状のノズル体２５と，円錐形状のノズル体７７を併用した撒水部２４Ｂとを備えた復水器２Ｂ、胴部６３にスプレー水防止体３１を備えた排気ダクト３とで構成され、スプレー水防止体３１は復水器２Ｂが接続される部位の近傍に設けられ、幅寸法３５０ｍｍ程度の長方形平板状の複数のガイドベーン３２を、水平面に対し図６の紙面において時計方向に１０°程度の傾き角を持たせて２５０ｍｍ程度の相互間隔で配設することで構成されている。
【選択図】図６

Description

この発明は、軸流排気式の蒸気タービン，この蒸気タービンの排気を復水器に導く排気ダクトおよび複数の冷却水噴射用のノズル体を持つ撒水部を有する直接接触式の復水器を備えた軸流排気式蒸気タービン装置に関するものである。

蒸気タービンはその排気の排出方向に関して軸流排気式と下向き排気式とに大別することができ、軸流排気式の蒸気タービンはその排気が通流方向を変えることなく排出できることから、下向き排気式の場合よりも排気損失が低減できる利点を持っている。この軸流排気式の蒸気タービンは復水器と組み合わされて軸流排気式蒸気タービン装置として構成されることが一般的である。軸流排気式の蒸気タービンと組み合わされる復水器が軸流排気式の蒸気タービンに接続される部位には排気の通流路である筒状部が備えられるが、この筒状部にベローズを有するものを用いることで、軸流排気式蒸気タービン装置を構成する各部の停止時と運転時とにおける温度差が主因となって発生する熱膨張差を吸収するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。)。また、軸流排気式蒸気タービン装置が地熱発電用として使用される場合や豊富な量の純水源を保有するプラントで使用される場合などでは、復水器には、複数の冷却水噴射用のノズル体を持つ撒水部を有する直接接触式の復水器が一般に用いられている（例えば、特許文献２および３参照。)。

以下、直接接触式の復水器が用いられた従来例の軸流排気式蒸気タービン装置の概要を図８，図９を用いて説明する。ここで、図８は従来例の軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図であり、図９は図８におけるＰ部の斜視図である。図８，図９において、９は、軸流排気式の蒸気タービン８、直接接触式の復水器７、排気ダクト６を備えた従来例の軸流排気式蒸気タービン装置であり、９１は軸流排気式蒸気タービン装置９で駆動される発電機、９９は蒸気タービン８および発電機９１を据え付けるための架台である。蒸気タービン８にはそのほぼ水平に保持されて配設されたタービン軸８１に固定された複数の動翼８２、動翼８２と対峙し合うように配設された複数の静翼８３が備えられ、不図示の主蒸気をこれ等の動翼８２，静翼８３に通流させることで動力を発生させて発電機９１を駆動する。動力の発生に用いられた主蒸気の排気８９は、タービン軸８１の回転中心軸線（図８中に一点鎖線で示す。）Ｘ−Ｘに平行する方向であるほぼ水平方向にケーシング８４の円形形状をした開口端８５から排出される。

排気ダクト６は、筒状部６１と胴部６３とを備えて蒸気タービン８の開口端８５と復水器７との間を接続し、蒸気タービン８からほぼ水平方向に排出された排気８９を、その通流方向を下向きに変更するようにして復水器７の後記する復水部７２に、この復水部７２の上方から流入させる。筒状部６１は排気ダクト６の排気８９の流入端に配設され、例えばステンレス鋼材製のベローズ６２を有して円形状の断面形状の排気８９用の通流路が形成されている。このベローズ６２は軸流排気式蒸気タービン装置９を構成する各部の停止時と運転時とにおける温度差が主因となって発生する熱膨張差などを吸収するもので、回転中心軸線Ｘ−Ｘに平行する方向および直交する方向における熱膨張差などの吸収を行うように考慮されている。胴部６３は筒状部６１との接続部６４には筒状部６１の排気８９用の通流路形状に合わせた円形状の貫通孔を持つ端部構造を有しているが、胴部６３全体としての排気８９の通流路の断面形状は、ほぼ長方形状とされており、復水器７に接続される端部には長方形状の開口６５が形成されている。

直接接触式の復水器７は、胴部７１と撒水部７４とを備えている。胴部７１は一種の真空容器であり、その中央部分に撒水部７４が配設される復水部７２が、また復水部７２の両脇部分のそれぞれには不図示の仕切壁を介して不図示のガス冷却部が設けられ、復水部７２の排気ダクト６と接続し合う上部に排気８９を復水部７２に流入させる長方形状の開口部７３を有する。撒水部７４は、この事例の場合には、胴部７１の底面に沿わせてタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘにほぼ直交する方向にしかも互いに平行するようにして配設された２本の冷却水供給母管７５，７５、それぞれの冷却水供給母管７５に連通されると共に，冷却水供給母管７５の長さ方向に互いに間隔を隔ててほぼ直立した姿勢で，かつ互いにほぼ平行するようにして配設された複数の冷却水供給管７６、それぞれの冷却水供給管７６の長さ方向に装着された４個が１組とされた冷却水噴射用のノズル体７７を複数組有する。冷却水供給管７６の冷却水７９の供給に関する末端部は、塞ぎ板などで水密に封止されている。

前記４個が１組のノズル体７７は図９に示したように、冷却水供給管７６の外周部に等間隔となる角度で装着され、それぞれのノズル体７７はほぼ円錐形状の範囲内に冷却水７９が霧状化されることで生成されたスプレー水７８の水滴をほぼ均等に分布して飛散させる。なお、４個が１組のノズル体７７の内の、相対する一方のノズル体７７対の中心軸を貫く中心軸線（図９中に一点鎖線で示す。）Ｙ−Ｙは、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行するように設定されている。ノズル体７７のスプレー水７８の噴射角度は、例えば、約１２０度とされており、これにより、互いに隣接されるノズル体７７から飛散されるスプレー水７８の飛散ゾーンが部分的に重なり合うことになり、多数のノズル体７７から復水部７２内に飛散されるスプレー水７８の水滴の飛散状態が均等化されることになる。そうして、ノズル体７７から噴射されるスプレー水７８の初速度は例えば１０ｍ／ｓ程度であり、水平方向への自由飛行距離は例えば６ｍ程度である。

復水器７に供給された冷却水７９は、冷却水供給母管７５→冷却水供給管７６→ノズル体７７の経路でそれぞれのノズル体７７に到達し、ノズル体７７からスプレー水７８として復水部７２内に飛散されて、排気ダクト６を介して復水部７２に流入された排気８９を冷却して復水させる。なお、７２１は、排気８９が冷却されることで生成された復水を一時的に貯留するためのホットウエルである。なおまた、復水器７の冷却水供給管７６に装着される最上部のノズル体７７の上下方向の装着位置は、最上部のノズル体７７から噴射されたスプレー水７８が開口部７３から排気ダクト６に入り込まないように配慮されている。
特開平１０−１９６３１３号公報（第４頁、第１５図）特開平８−１７８５５３号公報（第２頁、第２−３図）特開２０００−２８２７５号公報（第２頁、第２−３図）

前述した従来技術による軸流排気式蒸気タービン装置９では、直接接触式の復水器７に不可欠のスプレー水７８が開口部７３から排気ダクト６内に入り込まないようにするため、復水器７の冷却水供給管７６に装着される最上部のノズル体７７の上部には広い空間を確保するようにしている。この結果、復水器７の高さ寸法Ｈ_７が軸流排気式蒸気タービン装置９の高さ方向寸法においてかなりの割合を占めており、このために、軸流排気式蒸気タービン装置９が用いられる各種プラントでは、架台９９や不図示の建屋などが大型となり、したがって、それ等の建設原価が高価になることが問題になっている。
しかしながら、軸流排気式蒸気タービン装置９と同様構成の軸流排気式蒸気タービン装置に使用する直接接触式の復水器として、最上部のノズル体７７の上部に広い空間を有さない復水器を用いようとする場合には、軸流排気式の蒸気タービン８や排気ダクト６に、腐食その他の新たな問題を引きおこすことが知られている。このことを、図１０を用いて説明する。ここで、図１０は比較例の軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図である。なお、以下の説明においては、図８，図９に示した従来例の軸流排気式蒸気タービン装置９と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、以後の説明に用いる図中には、図８，図９で付した符号については、極力代表的な符号のみを記すようにしている。

図１０において、９Ａは、軸流排気式の蒸気タービン８、排気ダクト６、直接接触式の復水器７Ａを備えた比較例の軸流排気式蒸気タービン装置である。復水器７Ａは、図８，図９に示した従来例による復水器７に対し、胴部７１に替えて、撒水部７４が持つ最上部のノズル体７７の上部に広い空間を有さない胴部７１Ａを用いるようにしていることが異なっている。したがって、胴部７１Ａは高さ方向寸法が異なることを除いては、従来例の復水器７の胴部７１と同一の構造・形状を有している。そうして、軸流排気式蒸気タービン装置９Ａでは、復水器７Ａの高さ寸法Ｈ_７Ａを従来例の復水器７の高さ寸法Ｈ_７と対比して削減できることになる。すなわち、軸流排気式蒸気タービン装置９Ａは、軸流排気式蒸気タービン装置９に用いられている蒸気タービン８，発電機９１を据え付けるための架台９９よりも低い高さ寸法の架台９９Ａの採用を可能にすると共に、軸流排気式蒸気タービン装置９Ａが収容される建屋を軸流排気式蒸気タービン装置９の場合よりも低くできることにより、架台・建屋等の建設原価を従来例の場合よりも安価にすることを意図するものである。

しかしながら、復水器７Ａでは撒水部７４が持つ最上部のノズル体７７の上部に広い空間を有さないために、撒水部７４に設置されたノズル体７７から噴射されたスプレー水７８の一部が、開口部７３を通過して排気ダクト６の内部に入り込むことを防ぐことができない。排気ダクト６の内部に入り込むスプレー水７８を噴射するノズル体７７は、発明者が検討したところでは、撒水部７４に設置された多数のノズル体７７の内、中心軸線Ｙ−Ｙ（図９を参照）に合致する中心軸線を持つノズル体７７対の内の蒸気タービン８に近い方に装着され、蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体７７である。このノズル体７７から噴射されるスプレー水７８の噴射方向はタービン軸８１の回転中心軸Ｘ−Ｘに平行すると共に、蒸気タービン８の設置位置の方向に向いているので、スプレー水７８の水滴の円錐形状の飛散ゾーンの周辺部位の内の上方に飛散されるスプレー水７８の水滴の一部が開口部７３を通過して排気ダクト６の内部に入り込むのである。

排気ダクト６の内部に入り込んだスプレー水７８は排気ダクト６内を飛行して、図１０に模式的に示したように、蒸気タービン８の内部に入り込んだり、排気ダクト６のベローズ６２などに飛散してしまうことが予測され、そうした場合には、次のような諸問題の発生が想定される。すなわち、
（１）蒸気タービン８の動翼８２，静翼８３やその周辺に配設された各種の部品類、あるいはケーシング８４の内壁などに浸食や腐食を発生させる。
（２）蒸気タービン８の内部がスプレー水７８により局部的に冷却されることで、蒸気タービン８に部分的な変形を発生させたり、このことが原因となって蒸気タービン８に振動を発生させたりする。
（３）軸流排気式蒸気タービン装置９Ａが地熱発電に用いられる場合には、冷却水７９が腐食性の高い硫化水素や塩化物を含むことになるために腐食問題が顕著になる。ステンレス鋼材製のベローズ６２には腐食割れが発生する可能性が高まる。また、冷却水７９に炭酸カルシウムも含むために、冷却水７９の飛散を受けた部位に多くの付着物が付着し、蒸気タービン８に性能低下問題を惹起する。

したがってこの発明の目的は、蒸気タービン等へのスプレー水の侵入の防止と直接接触式の復水器の高さの低減との両立が可能な軸流排気式蒸気タービン装置を提供することにある。

この発明では前述の目的は、
１）タービン軸がほぼ水平に保持されて配設された軸流排気式の蒸気タービンと、複数の冷却水用のノズル体を持ちこれ等のノズル体で前記冷却水を霧状化してスプレー水として噴射する撒水部を有して前記蒸気タービンから排出される水蒸気である排気を復水させる直接接触式の復水器と、蒸気タービンから軸流排気される前記排気の通流方向をほぼ下向きに変更して前記復水器に導く排気ダクトとを備えた軸流排気式蒸気タービン装置において、
前記撒水部は前記ノズル体の一部に噴射される前記スプレー水が前記排気ダクト側に飛散されることのないスプレー水の噴射範囲を持つノズル体および／または前記撒水部は一部の前記ノズル体から噴射されたスプレー水が前記排気ダクト側に飛散されるのを阻止する飛散阻止体を備えること、または、
２）タービン軸がほぼ水平に保持されて配設された軸流排気式の蒸気タービンと、複数の冷却水用のノズル体を持ちこれ等のノズル体で前記冷却水を霧状化してスプレー水として噴射する撒水部を有して前記蒸気タービンから排出される水蒸気である排気を復水させる直接接触式の復水器と、蒸気タービンから軸流排気される前記排気の通流方向をほぼ下向きに変更して前記復水器に導く排気ダクトとを備えた軸流排気式蒸気タービン装置において、
前記排気ダクトは前記復水器が接続される部位の近傍に，前記排気を少ない圧力損失で通流させることができると共に前記ノズル体から噴射されるスプレー水の一部が前記蒸気タービンやこの蒸気タービンに隣接される部位の排気ダクトへ侵入するのを防止するスプレー水防止体を備え、前記復水器の撒水部は前記ノズル体の一部に噴射される前記スプレー水が前記排気ダクト側に飛散されることのないスプレー水の噴射範囲を持つノズル体を備えること、または、
３）前記２項に記載の手段において、前記排気ダクトが備える前記スプレー水防止体は、互いにほぼ平行に配設される長方形状の面形状を持つ複数の平板状のガイドベーンでなり、それぞれのガイドベーンは前記蒸気タービンから排出された直後の前記排気に対し若干斜め上向きの通流方向となるように案内する方向に前記タービン軸の回転中心軸線を含む水平面に対して傾けられた傾き角を持つ平面姿勢とされて前記排気ダクトの両側の側壁にその長さ方向の端部で装着されると共に、排気ダクトに侵入してくる前記スプレー水に対して複数のガイドベーンの全体によって全面的な侵入防止面が形成されるようにその面形状，相互間隔および前記傾き角が定められていること、または、
４）前記１項から３項までのいずれかに記載の手段において、前記撒水部が備える噴射されるスプレー水が前記排気ダクト側に飛散されることのないスプレー水の噴射範囲を持つ一部のノズル体は、ほぼ長方形の底面形状を有するほぼ正四角錐状の範囲内にスプレー水の水滴を飛散させるものであると共に、前記正四角錐のほぼ長方形の底面の長辺に平行する中心線とこの正四角錐の頂点とを含む平面がほぼ水平面であること、さらにまたは、
５）前記１項に記載の手段において、前記撒水部が備える前記飛散阻止体は前記ノズル体から噴射されるスプレー水の内の上方に飛散されるものの一部を阻止する平板状体であり、この平板状体はその平面が前記タービン軸の回転中心軸線を含む水平面に対してほぼ平行する関係にあることにより達成される。

この発明による軸流排気式蒸気タービン装置では、前記課題を解決するための手段の項で述べた構成とすることで、次記の効果を得られる。
（１）前記した比較例の軸流排気式蒸気タービン装置９Ａの場合、排気ダクト６の内部に入り込むスプレー水７８を噴射するノズル体７７は、撒水部７４に設置された多数のノズル体７７の内、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体７７であることに着目し、前記課題を解決するための手段の項の第（１）項，第（４）項による構成とすることで、この部位のノズル体７７に替わるノズル体として、スプレー水７８の水滴の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体を用いるようにする。これにより、復水器の高さ寸法を従来例の場合よりも削減をしたとしても、スプレー水７８の排気ダクトへの侵入の阻止が可能になる。この結果、軸流排気式蒸気タービン装置の蒸気タービン８などの部位へのスプレー水７８の侵入の防止と、直接接触式の復水器の高さ寸法の低減との両立が可能になり、蒸気タービン８などの据付用の架台や軸流排気式蒸気タービン装置を収容する建屋の高さ寸法が削減されることで、軸流排気式蒸気タービン装置の架台・建屋等の建設原価を従来例の場合よりも安価にすることが可能になる。また、
（２）前記課題を解決するための手段の項の第（１）項，第（５）項による構成とすることで、前記した比較例の軸流排気式蒸気タービン装置９Ａの場合の排気ダクト６の内部に入り込むスプレー水７８を噴射するノズル体７７に対し、一部のノズル体７７に替えてスプレー水７８の水滴の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体を用いると共に、残るノズル体７７に対してはノズル体７７から噴射されたスプレー水７８の上方への飛散を阻止する飛散阻止体を設けるようにする。これにより、前記（１）項に記述した効果と同様の効果を得ることが可能になる。さらにまた、
（３）前記課題を解決するための手段の項の第（２）項〜第（４）項による構成とすることで、前記した比較例の軸流排気式蒸気タービン装置９Ａの場合の排気ダクト６の内部に入り込むスプレー水７８を噴射するノズル体７７に対し、前記（２）項の場合と同様に一部のノズル体７７に替えてスプレー水７８の水滴の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体を用いると共に、排気ダクトとしてその復水器が接続される部位の近傍に、互いに平行して配設された複数の平板状のガイドベーンで構成されたスプレー水防止体を設け、この複数のガイドベーンで、残るノズル体７７から噴射されて排気ダクトに入り込むスプレー水７８を捕捉するようにする。これにより、前記（１）項に記述した効果と同様の効果を、軸流排気式蒸気タービン装置に大容量の蒸気タービン８が使用される場合であっても得ることが可能になる。

以下この発明を実施するための最良の形態を図面を参照して詳細に説明する。
『実施の形態１』図１は、この発明の実施の形態の一例による軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図であり、図２は図１におけるＱ部の斜視図である。図１，図２において、１は、図８，図９に示した従来例による軸流排気式蒸気タービン装置９に対して、直接接触式の復水器７に替えて直接接触式の復水器２を用いるようにしたこの発明による軸流排気式蒸気タービン装置であり、９８は蒸気タービン８および発電機９１を据え付けるための架台である。
復水器２は、図８，図９に示した従来例による復水器７と対比すると、胴部７１に替えて胴部２１を備えると共に、撒水部７４に替えて撒水部２４を備えるようにしている。胴部２１は撒水部２４が持つ最上部のノズル体（ノズル体７７など）の上部に従来例の場合のような広い空間を有さないことのみが従来例の胴部７１と異なっている。そうして、胴部２１は高さ寸法が異なることを除いては、従来例の復水器７の胴部７１と同一の構造・形状を有している。したがって、復水器２の高さ寸法Ｈ_２を、従来例の復水器７の場合の高さ寸法Ｈ_７に対して削減することができている。撒水部２４は、冷却水供給母管７５、冷却水供給管７６については従来例の撒水部７４の冷却水供給母管７５、冷却水供給管７６と同一の構造・形状・寸法を有している。ただし、冷却水供給母管７５，冷却水供給管７６については、区別を明確にして説明できるようにするために、以降、蒸気タービン８に近い方のものを冷却水供給母管７５Ａ，冷却水供給管７６Ａとし、蒸気タービン８から遠い方のものを冷却水供給母管７５Ｂ，冷却水供給管７６Ｂとする。

撒水部２４が従来例の撒水部７４と異なるところは、用いる冷却水噴射用のノズル体に、従来例の場合に用いられていたノズル体７７の他に、スプレー水７８の飛散範囲をほぼ正四角錐状になるようにしたノズル体２５も用いることにある。まず、冷却水供給管７６Ａに対するノズル体７７，２５の装着位置について説明する。冷却水供給管７６Ａでは、この事例の場合には、ノズル体７７，２５は合計４個が１組となって冷却水供給管７６Ａの外周上に等間隔となる角度で装着されることは、従来例の撒水部７４の場合と同様である。この事例の場合には、各冷却水供給管７６Ａに合計５組が装着されるノズル体の組の内、冷却水供給母管７５Ａの近くに装着される４組のノズル体の組の場合には、全てのノズル体にノズル体７７が用いられる。しかし、冷却水供給管７６Ａの最上部のノズル体の組の場合には、ノズル体に３個のノズル体７７と１個のノズル体２５とが併用されている。

このノズル体の組の場合の冷却水供給管７６Ａへのノズル体７７，２５の装着位置について図２を用いて説明する。合計４個のノズル体７７，２５は、冷却水供給管７６Ａの外周上に等間隔となる角度で装着され、この内、ノズル体７７とノズル体２５とが相対して装着されることになるノズル体対については、ノズル体対の中心軸を貫く中心軸線（図２中に一点鎖線で示す。）Ｙ−Ｙは、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘ（図１を参照）に対してほぼ平行するように設定されている。そうして、このノズル体対において、ノズル体２５は蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体である。このノズル体２５はほぼ正四角錐状の範囲内に冷却水７９が霧状化されることで生成されたスプレー水７８の水滴をほぼ均等に分布して飛散させる。
ノズル体２５から噴射されるスプレー水７８のほぼ正四角錐状の飛散範囲のより詳しい形状は、この正四角錐状はほぼ長方形の底面形状を有し，この長方形の底面の長辺に平行する中心線とこの正四角錐の頂点とを含む平面がタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘを含む水平面に対してほぼ平行している関係にある。そうして、この事例の場合には、ノズル体２５のスプレー水７８の噴射角度は、正四角錐状の長方形の底面形状に関する長辺に平行する中心線に関してほぼ平行する方向については約１２０度とノズル体７７のスプレー水７８の噴射角度と同等にされており、正四角錐状の長方形の底面形状に関する短辺に平行する中心線に関してほぼ平行する方向（以降、縦幅方向という。）については、例えば、約５度と狭小な噴射角度にされている。すなわち、ノズル体２５はスプレー水７８の水滴の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体である。

次に、この事例の場合の、冷却水供給管７６Ｂに対するノズル体７７，２５の装着位置について説明する。冷却水供給管７６Ｂの最上部および最下部のノズル体の組でのノズル体７７，２５の装着位置は、この事例の場合には、冷却水供給管７６Ａにおける最上部のノズル体の組の場合と同一である。しかしながら、冷却水供給管７６Ｂの最上部および最下部を除く部位でのノズル体７７，２５の装着位置は、冷却水供給管７６Ａの持つノズル体の組の場合とは異なっている。冷却水供給管７６Ｂの最上部および最下部を除く３個所の部位では、ノズル体７７に関しては、最上部および最下部でのノズル体７７の装着状態と同一である。ところが、ノズル体２５については、最上部および最下部の間をほぼ５等分された個所であるそれぞれの４個所に装着されている。そうして、これ等のノズル体２５から噴射されるスプレー水７８の噴射方向は、最上部および最下部でのノズル体２５からのスプレー水７８の噴射方向と同一である。

ここで、１本の冷却水供給管７６Ｂに装着されるノズル体７７，２５の装着位置・個数について説明する。冷却水供給管７６Ｂへのノズル体７７，２５の装着位置については、冷却水供給管７６Ｂの外周に沿う方向に合計４個，したがって冷却水供給管７６Ｂの長さ方向に沿っては４列になってノズル体が装着されていることは、従来例の復水器７の撒水部７４の場合と同様である。そうして、この４列の内のタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体が装着される列を除く他の３列については、この各列の全てについてノズル体７７が装着され、各列のノズル体７７の装着個数は５個である。他方、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体が装着される列については、ノズル体２５のみが装着されており、この列のノズル体２５の装着個数は６個とされている。

このようにしている理由は、ノズル体２５はスプレー水７８の水滴の飛散ゾーンが扁平な扇形状を持つように設定されているので、ノズル体２５の１個当たりのスプレー水７８の噴射水量は、円錐形状のスプレー水７８の水滴の飛散ゾーンを持つノズル体７７の１個当たりのスプレー水７８の噴射水量よりも少ない。このために、ノズル体２５の装着密度を高めることで、ノズル体７７，２５の全体から噴射されるスプレー水７８の噴射水量の全量を、所要の許容範囲内に維持するようにしているのである。
前記「発明が解決しようとする課題」の項で比較例の軸流排気式蒸気タービン装置９Ａについて述べたように、撒水部７４に設置された多数のノズル体７７（スプレー水７８の水滴の円錐形状の飛散ゾーンを持つ）の内で排気ダクト６の内部に入り込む可能性を持つスプレー水７８を噴射するのは、タービン軸８１の回転中心軸Ｘ−Ｘに平行すると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体７７であった。この発明の場合の復水器２の撒水部２４が持つ多数のノズル体７７，２５の内で、タービン軸８１の回転中心軸Ｘ−Ｘに平行すると共に、蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体７７は、冷却水供給管７６Ａの最上部のノズル体の組を除いたノズル体の組に属するノズル体７７である。しかしながら、撒水部２４においては、これ等のノズル体７７が噴射するスプレー水７８は、図１を目視すれば明らかなように、復水器２の開口部７３を通過することはない。

また、撒水部２４のノズル体２５が噴射するスプレー水７８は、この事例の場合には約５度と狭小な縦幅方向の噴射角度とされているので、図１を目視すれば明らかなように、撒水部２４に設置されている全てのノズル体２５の場合に復水器２の開口部７３を通過しない。すなわち、復水器２の場合には、復水器２に設置されるノズル体７７およびノズル体２５から噴射されるスプレー水７８が、開口部７３を通過して排気ダクト６の内部に入り込むことはない。以上述べたように、この発明による軸流排気式蒸気タービン装置１は、使用するノズル体の一部にスプレー水７８の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体２５を用いることにより、スプレー水７８の排気ダクト６への侵入を効果的に阻止できることで、復水器２の高さ寸法Ｈ_２を従来例の場合よりも削減することができる。
これにより、軸流排気式蒸気タービン装置１では、蒸気タービン８や蒸気タービン８に隣接する部位の排気ダクト６（ベローズ６２を有する筒状部６１が含まれる。）へのスプレー水７８の侵入の防止と、直接接触式の復水器２の高さ寸法の低減とを両立することができる。また軸流排気式蒸気タービン装置１では、復水器２の高さ寸法Ｈ_２を従来例の場合よりも削減することができることによって、架台９８の高さ寸法および、軸流排気式蒸気タービン装置１を収容する不図示の建屋の高さ寸法を、従来例の軸流排気式蒸気タービン装置９の場合よりも削減することができる。そうして、このことによって、軸流排気式蒸気タービン装置１では架台・建屋等の建設原価を従来例の場合よりも安価にすることができる。
『実施の形態２』図３は、この発明の実施の形態の異なる例による軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図であり、図４は図３におけるＲ部の側面図であり、図５は図４におけるＳ矢視図である。なお、以下の説明においては、図１，図２に示したこの発明の実施の形態の一例による軸流排気式蒸気タービン装置と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図３〜図５において、１Ａは、図１，図２に示したこの発明の実施の形態の一例による軸流排気式蒸気タービン装置１に対して、直接接触式の復水器２に替えて直接接触式の復水器２Ａを用いるようにしたこの発明による軸流排気式蒸気タービン装置である。

復水器２Ａは、軸流排気式蒸気タービン装置１が備える復水器２と対比すると、撒水部２４に替えて撒水部２４Ａを備えるようにしている。復水器２Ａは胴部に復水器２と同一の胴部２１が用いられていることによって、復水器２Ａの高さ寸法は復水器２の高さ寸法Ｈ_２と同一である。復水器２Ａの撒水部２４Ａを復水器２の撒水部２４と対比すると、蒸気タービン８から遠い方の冷却水供給管７６Ｂに替えて冷却水供給管７６Ｃを備えるようにしている。なお、冷却水供給管７６Ｃの形状・寸法は冷却水供給管７６Ｂの場合と同一である。そうして、撒水部２４Ａは、冷却水供給管７６Ａに対するノズル体７７，２５の装着位置・個数は、復水器２の場合と全く同一である。しかし、冷却水供給管７６Ｃに対するノズル体７７，２５の装着位置・個数については、復水器２の冷却水供給管７６Ｂの場合とは異なっている。

復水器２Ａの撒水部２４Ａの場合の冷却水供給管７６Ｃに対するノズル体７７，２５の装着位置・個数について説明する。この事例の場合には、撒水部２４Ａの場合の１本の冷却水供給管７６Ｃのノズル体７７，２５の装着位置については、冷却水供給管７６Ｃの外周に沿う方向に合計４個，したがって冷却水供給管７６Ｃの長さ方向に沿っては４列が配設されていることは、この発明の復水器２の撒水部２４の冷却水供給管７６Ｂの場合と同様である。そうして、この４列の内のタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘ（図３を参照）に対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体が装着される列を除く他の３列については、この各列の全てについてノズル体７７が装着され、各列のノズル体７７の装着個数は５個であることも冷却水供給管７６Ｂの場合と同様である。

他方、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体が装着される列については、ノズル体の全装着個数およびその装着位置は前記他の３列の場合と同一である。冷却水供給管７６Ｂの場合と異なるところは、ノズル体２５が冷却水供給管７６Ｃの最上部とその直下の部位の２個所のみに装着され、残りの３個所にはノズル体７７が装着されことである。そうして、この３個のノズル体７７が装着される部位のすぐ上側の冷却水供給管７６Ｃの外周部のそれぞれに飛散阻止体２６が装着されることも、復水器２Ａの場合の特徴である。なお、飛散阻止体２６が装着される対象のノズル体７７は、冷却水供給管７６Ｃの比較的に下部となる部位に装着されるノズル体であるので、これ等のノズル体７７から噴射されるスプレー水７８の水滴の内、開口部７３から排気ダクト６に入り込む水滴の割合が比較的に少ないノズル体である。

この飛散阻止体２６は、図４，図５に示すように、この事例の場合には、平板状体でありその平面がタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘを含む水平面に対してほぼ平行するようにして配設され、その平面形状・寸法（例えば、Ａ寸法およびＢ寸法）は、対応するノズル体から噴射されるスプレー水７８の内、円錐形状の飛散ゾーンの周辺部位の内の上方に飛散されて、飛散阻止体２６を設けない場合には復水器２Ａの開口部７３から排気ダクト６に入り込むことになる一部のスプレー水７８の上方への飛散を阻止できるように設定されている。なお、復水器２Ａの場合には復水器２の場合よりもノズル体２５の使用割合が小さいので、ノズル体７７，２５の全使用個数は、多くの場合に従来例の復水器７の場合のノズル体７７の使用個数と同等にすることができる。
以上述べたように、この発明による軸流排気式蒸気タービン装置１Ａは、使用するノズル体の一部にスプレー水７８の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体２５を用いると共に、スプレー水７８の円錐形状の飛散ゾーンを持つノズル体７７の一部を対象にこれ等のノズル体７７から噴射されたスプレー水７８の上方への飛散を阻止する飛散阻止体２６を設けるようにしている。このようにすることにより、使用するノズル体の総個数を従来例の復水器７の場合と同等にしたままで、スプレー水７８の排気ダクト６への侵入を効果的に阻止できることで、復水器２Ａの高さ寸法Ｈ_２を従来例の場合よりも削減することができる。

これにより、軸流排気式蒸気タービン装置１Ａでは、蒸気タービン８や蒸気タービン８に隣接する部位の排気ダクト６（ベローズ６２を有する筒状部６１が含まれる。）へのスプレー水７８の侵入の防止と、直接接触式の復水器２Ａの高さ寸法の低減とを両立することができる。また軸流排気式蒸気タービン装置１Ａでは、復水器２Ａの高さ寸法Ｈ_２を従来例の場合よりも削減することができることによって、架台９８の高さ寸法および、軸流排気式蒸気タービン装置１Ａを収容する不図示の建屋の高さ寸法を、従来例の軸流排気式蒸気タービン装置９の場合よりも削減することができる。そうして、このことによって、軸流排気式蒸気タービン装置１Ａでは架台・建屋等の建設原価を従来例の場合よりも安価にすることができる。
なお、図３〜図５に示した飛散阻止体２６は、平面の形状・寸法が全て同一であるとして例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、上側に位置するノズル体７７に対応して装着される飛散阻止体２６は、そのＡ寸法（図４を参照）およびＢ寸法（図５を参照）を、下側に位置するノズル体７７に対応して装着される飛散阻止体２６よりも大きく設定してもよいものである。飛散阻止体２６が装着される対象のノズル体７７では、上側に位置するノズル体７７ほど噴射するスプレー水７８の内の排気ダクト６に入り込むことになる水滴の割合が大きくなるものであるため、飛散阻止体２６のＡ寸法，Ｂ寸法を前記のように設定することで、各ノズル体７７から噴射されるスプレー水７８の内の排気ダクト６に入り込むことになる水滴のみを適切に阻止することができることになる。
『実施の形態３』図６は、この発明の実施の形態のさらに異なる例による軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図であり、図７は図６におけるＴ部の拡大断面図である。図６，図７において、１Ｂは、図３〜図５に示したこの発明の実施の形態の異なる例による軸流排気式蒸気タービン装置１Ａに対して、直接接触式の復水器２Ａに替えて直接接触式の復水器２Ｂを用いると共に、排気ダクト６に替えて排気ダクト３を用いるようにしたこの発明による軸流排気式蒸気タービン装置である。復水器２Ｂは、軸流排気式蒸気タービン装置１Ａが備える復水器２Ａと対比すると、撒水部２４Ａに替えて撒水部２４Ｂを備えるようにしている。復水器２Ｂは胴部に復水器２，２Ａと同一の胴部２１が用いられていることによって、復水器２Ｂの高さ寸法は復水器２，復水器２Ａの高さ寸法Ｈ_２と同一である。

復水器２Ｂの撒水部２４Ｂを復水器２Ａの撒水部２４Ａと対比すると、蒸気タービン８から遠い方の冷却水供給管７６Ｃに替えて冷却水供給管７６Ｄを備えるようにしている。なお、冷却水供給管７６Ｄの形状・寸法は冷却水供給管７６Ｃ，７６Ｂの場合と同一である。そうして、撒水部２４Ｂは、冷却水供給管７６Ａに対するノズル体７７，２５の装着位置・個数は、復水器２，２Ａの場合と全く同一である。また、冷却水供給管７６Ｄに対するノズル体７７，２５の装着位置・個数については、復水器２Ａの冷却水供給管７６Ｃの場合と同一であるが、冷却水供給管７６Ｄには飛散阻止体２６が設けられていないことが、冷却水供給管７６Ｃとは異なっている。この冷却水供給管７６Ｄでは、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘ（図６を参照）に対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するようにノズル体が装着される列には、上部の２個所にはノズル体２５が，下部の３個所にはノズル体７７が装着されることになる。

ノズル体７７は噴射するスプレー水７８の飛散ゾーンが円錐形状であるため、この部位に装着されたノズル体７７が噴射するスプレー水７８の飛散ゾーンの周辺部位の内の上方に飛散される部分は、図６に模式的に示したように復水器２Ｂの開口部７３から排気ダクト３に入り込むことになる。なお、ノズル体２５は噴射するスプレー水７８の飛散ゾーンが扁平な扇形状であるため、このノズル体２５が噴射するスプレー水７８は排気ダクト３に入り込むことはない。ここで、軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂの排気ダクト３の説明に入る。排気ダクト３は、軸流排気式蒸気タービン装置１Ａなどが備える排気ダクト６と対比すると、スプレー水防止体３１を追加して備えるようにしていることが異なっている。このスプレー水防止体３１は、例えば、胴部６３の復水器２Ｂが接続される部位である長方形状の開口６５が形成されている個所の近傍に設けられている。

図７を合わせ用いてスプレー水防止体３１の説明を続ける。スプレー水防止体３１は、この事例の場合には、排気ダクト３の胴部６３が持つほぼ長方形状の断面形状の排気８９の通流路の一部を形成する胴部６３の相対する側壁のそれぞれにその端部が当接される長さ方向寸法と，幅寸法Ｗとを持つ長方形状の面形状を持つ複数の平板状のガイドベーン３２で構成されている。それぞれのガイドベーン３２は、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘを含む水平面に対して、図６，図７の紙面において時計方向に傾き角θだけ傾けられた平面姿勢とされて胴部６３の前記側壁にその長さ方向の端部で装着されている。このガイドベーン３２の傾けられた平面姿勢は、この事例の場合には、蒸気タービン８から排出された直後の排気８９の流れからすると、この排気８９の流れを若干斜め上向きの通流方向となるように案内するよう、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘを含む水平面に対して傾けられた傾き角を持つ平面姿勢と言うことができる。

さらに、それぞれのガイドベーン３２は、タービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘを含む水平面に対してほぼ直交される方向に相互間隔Ｌで互いに平行して離間されて、胴部６３の排気８９の通流路内に配設されている。そうして、スプレー水防止体３１の複数のガイドベーン３２のそれぞれの幅寸法Ｗ，相互間隔Ｌおよび傾き角θの値は、排気８９の通流に関する圧力損失値が極力小さい値に抑えられると共に、ノズル体７７から噴射されて復水器２Ｂの開口部７３から排気ダクト３に入り込んだ前記スプレー水７８に対しては、ガイドベーン３２の全体によって全面的な侵入防止面が形成されて、排気ダクト３に入り込んだスプレー水７８が全てガイドベーン３２によって捕捉されるように定められている。すなわち、ガイドベーン３２の傾き角θを持つ平面姿勢は、排気８９の通流に関する圧力損失値を極力小さい値に抑えつつ，排気ダクト３に入り込んだスプレー水７８の飛散方向から見た場合の個々のガイドベーン３２のスプレー水７８の捕捉に有効な面積を極力広くできるように定められていると言うことができる。

発明者らは、スプレー水防止体３１のガイドベーン３２の幅寸法Ｗ，相互間隔Ｌおよび傾き角θの値は、排気８９の通流に関する圧力損失が極力小さい値に抑えられると共に、ノズル体７７から噴射されて復水器２Ｂの開口部７３から排気ダクト３に入り込んだ前記スプレー水７８の全てをガイドベーン３２で捕捉できるようにする見地から、幅寸法Ｗは３００〜４００ｍｍ前後程度、相互間隔Ｌは２５０ｍｍ前後程度、傾き角θは１０°前後程度がそれぞれ好ましいとの検討結果を得ている。また、この値に設定されたガイドベーン３２は、蒸気タービン８の容量に応じて適切な使用枚数を選択することで、広い範囲の容量の蒸気タービン８に適用できるとの検討結果も得られている。
以上述べたように、この発明による軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂは、復水器２Ｂに使用するノズル体として、スプレー水７８の円錐形状の飛散ゾーンを持つノズル体７７と，スプレー水７８の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体２５とを適切に使い分けて併用すると共に、排気ダクト３の復水器２Ｂが接続される部位の近傍に、互いに平行して配設された複数の平板状のガイドベーン３２で構成されたスプレー水防止体３１を設けるようにしている。このことにより、排気ダクト３に侵入するスプレー水７８は、その水量を比較例の軸流排気式蒸気タービン装置９Ａの場合と対比して大幅に抑制できると共に、その排気ダクト３への侵入方向・侵入範囲をスプレー水防止体３１によって確実に捕捉する上で適切なものにすることができる。この結果、発明者らが検討したところでは、２０ＭＷ級の軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂの場合、ノズル体７７，２５の総使用個数を従来例の復水器７の場合のノズル体７７の使用個数と同等にしたままで、復水器２Ｂの高さ寸法Ｈ_２を２ｍ前後程度と、従来例の場合の１／２程度に削減することができるとの結果を得ることができている。

そうして、軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂでは、蒸気タービン８や蒸気タービン８に隣接する部位の排気ダクト３（ベローズ６２を有する筒状部６１が含まれる。）へのスプレー水７８の侵入の防止と、直接接触式の復水器２Ｂの高さ寸法の低減とを両立することができることになる。また軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂでは、復水器２Ｂの高さ寸法Ｈ_２を従来例の場合よりも削減することができることによって、架台９８の高さ寸法および、軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂを収容する不図示の建屋の高さ寸法を、従来例の軸流排気式蒸気タービン装置９の場合よりも削減することができる。そうして、このことによって、軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂでは架台・建屋等の建設原価を従来例の場合よりも安価にすることができる。
なお、これまでのこの発明の軸流排気式蒸気タービン装置１〜１Ｂの説明では、復水器が備える撒水部２４，撒水部２４Ａおよび撒水部２４Ｂのそれぞれが有する冷却水供給母管は、冷却水供給母管７５Ａと冷却水供給母管７５Ｂ〜７５Ｄの２本であるとしてきた。しかし、蒸気タービン８に大容量のものが使用される場合には、冷却水供給母管の本数は、蒸気タービン８の容量に応じて３本または４本以上が必要になる。この発明の前記目的の達成を図る見地からは、前記軸流排気式蒸気タービン装置１と同様の構造方式を採用する場合には、３本目以上の冷却水供給母管に配設される冷却水供給管に装着されてタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体には、スプレー水７８の水滴の扁平な扇形状の飛散ゾーンを持つノズル体２５である必要があることになる。しかしながら、軸流排気式蒸気タービン装置１と同様の構造方式を採用する場合には、１個当たりのスプレー水７８の噴射水量がスプレー水７８の水滴の円錐形状の飛散ゾーンを持つノズル体７７よりも少ないノズル体２５の使用割合が増大するので、例えば、冷却水供給母管に配設される１本当たりの冷却水供給管に対するノズル体２５の装着個数の増大が必要になり、結果として冷却水供給管の長さの増大が不可欠になることなどによって、この発明の前記目的の達成が困難になる場合が有り得ることになる。

また、前記軸流排気式蒸気タービン装置１Ａと同様の構造方式を採用する場合には、３本目以上の冷却水供給母管に配設される冷却水供給管に装着されてタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体７７は、２本目の冷却水供給母管に配設される冷却水供給管に装着されるノズル体７７と対比して、飛散阻止体２６を設けない場合に復水器の開口部７３から排気ダクト３に入り込むスプレー水７８の割合が増大する。このために、軸流排気式蒸気タービン装置１Ａと同様の構造方式を採用する場合には、この飛散阻止体２６の前記平面形状の寸法（例えば、図４，図５におけるＡ寸法およびＢ寸法）を冷却水供給母管７５Ｂに属しているノズル体７７に対応する飛散阻止体２６の場合よりも増大を要することになる。この結果、例えば、この寸法が増大した飛散阻止体２６の部位を通流する排気８９の流体抵抗が増大してしまうことで、この発明の前記目的の達成が困難になる場合が有り得ることになる。

それに対してこの発明の軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂと同様の構造方式を採用する場合には、前記軸流排気式蒸気タービン装置１Ａと同様の構造方式を採用する場合に述べたように、３本目以上の冷却水供給母管に配設される冷却水供給管に装着されてタービン軸８１の回転中心軸線Ｘ−Ｘに対してほぼ平行されると共に蒸気タービン８の方に向けてスプレー水７８を噴射するノズル体７７は、２本目の冷却水供給母管に配設される冷却水供給管に装着されるノズル体７７の場合よりも多量のスプレー水７８を復水器の開口部７３から排気ダクト３に入り込ませる。しかしながら、軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂと同様の構造方式を採用する場合には、スプレー水防止体３１のガイドベーン３２の使用枚数を増加することによって、増量されたスプレー水７８を確実に捕捉することができる。なお、３本目以上の冷却水供給母管が必要になるからには排気ダクト３の胴部６３の排気８９の通流路のほぼ長方形状の断面形状の寸法も当然のこととして増大されていることにより、ガイドベーン３２の使用枚数が増加されてもそれ等のガイドベーン３２を排気ダクト３の胴部６３に容易に装着できる。すなわち、この発明の軸流排気式蒸気タービン装置１Ｂは、この発明の軸流排気式蒸気タービン装置１，１Ａと対比した場合に、大容量の蒸気タービン８が使用される場合であっても、前記のこの発明の目的を達成することができることになる。

この発明の実施の形態の一例による軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図である。図１におけるＱ部の斜視図である。この発明の実施の形態の異なる例による軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図である。図３におけるＲ部の側面図である。図４におけるＳ矢視図である。この発明の実施の形態のさらに異なる例による軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図である。図６におけるＴ部の拡大断面図である。従来例の軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図である。図９は図８におけるＰ部の斜視図である。比較例の軸流排気式蒸気タービン装置を関連装置と共にその側面断面図として模式的に示す説明図である。

符号の説明

１Ｂ軸流排気式蒸気タービン装置
２Ｂ復水器
２１胴部
２４Ｂ撒水部
２５ノズル体
３排気ダクト
３１スプレー水防止体
３２ガイドベーン
６３胴部
７７ノズル体
７８スプレー水
８蒸気タービン

Claims

タービン軸がほぼ水平に保持されて配設された軸流排気式の蒸気タービンと、複数の冷却水用のノズル体を持ちこれ等のノズル体で前記冷却水を霧状化してスプレー水として噴射する撒水部を有して前記蒸気タービンから排出される水蒸気である排気を復水させる直接接触式の復水器と、蒸気タービンから軸流排気される前記排気の通流方向をほぼ下向きに変更して前記復水器に導く排気ダクトとを備えた軸流排気式蒸気タービン装置において、
前記撒水部は前記ノズル体の一部に噴射される前記スプレー水が前記排気ダクト側に飛散されることのないスプレー水の噴射範囲を持つノズル体および／または前記撒水部は一部の前記ノズル体から噴射されたスプレー水が前記排気ダクト側に飛散されるのを阻止する飛散阻止体を備えることを特徴とする軸流排気式蒸気タービン装置。
タービン軸がほぼ水平に保持されて配設された軸流排気式の蒸気タービンと、複数の冷却水用のノズル体を持ちこれ等のノズル体で前記冷却水を霧状化してスプレー水として噴射する撒水部を有して前記蒸気タービンから排出される水蒸気である排気を復水させる直接接触式の復水器と、蒸気タービンから軸流排気される前記排気の通流方向をほぼ下向きに変更して前記復水器に導く排気ダクトとを備えた軸流排気式蒸気タービン装置において、
前記排気ダクトは前記復水器が接続される部位の近傍に，前記排気を少ない圧力損失で通流させることができると共に前記ノズル体から噴射されるスプレー水の一部が前記蒸気タービンやこの蒸気タービンに隣接される部位の排気ダクトへ侵入するのを防止するスプレー水防止体を備え、前記復水器の撒水部は前記ノズル体の一部に噴射される前記スプレー水が前記排気ダクト側に飛散されることのないスプレー水の噴射範囲を持つノズル体を備えることを特徴とする軸流排気式蒸気タービン装置。
請求項２に記載の軸流排気式蒸気タービン装置において、前記排気ダクトが備える前記スプレー水防止体は、互いにほぼ平行に配設される長方形状の面形状を持つ複数の平板状のガイドベーンでなり、それぞれのガイドベーンは前記蒸気タービンから排出された直後の前記排気に対し若干斜め上向きの通流方向となるように案内する方向に前記タービン軸の回転中心軸線を含む水平面に対して傾けられた傾き角を持つ平面姿勢とされて前記排気ダクトの両側の側壁にその長さ方向の端部で装着されると共に、排気ダクトに侵入してくる前記スプレー水に対して複数のガイドベーンの全体によって全面的な侵入防止面が形成されるようにその面形状，相互間隔および前記傾き角が定められていることを特徴とする軸流排気式蒸気タービン装置。
請求項１から３までのいずれかに記載の軸流排気式蒸気タービン装置において、前記撒水部が備える噴射されるスプレー水が前記排気ダクト側に飛散されることのないスプレー水の噴射範囲を持つ一部のノズル体は、ほぼ長方形の底面形状を有するほぼ正四角錐状の範囲内にスプレー水の水滴を飛散させるものであると共に、前記正四角錐のほぼ長方形の底面の長辺に平行する中心線とこの正四角錐の頂点とを含む平面がほぼ水平面であることを特徴とする軸流排気式蒸気タービン装置。
請求項１に記載の軸流排気式蒸気タービン装置において、前記撒水部が備える前記飛散阻止体は前記ノズル体から噴射されるスプレー水の内の上方に飛散されるものの一部を阻止する平板状体であり、この平板状体はその平面が前記タービン軸の回転中心軸線を含む水平面に対してほぼ平行する関係にあることを特徴とする軸流排気式蒸気タービン装置。