JP2015098824A - Steam turbine low-pressure exhaust chamber - Google Patents
Steam turbine low-pressure exhaust chamber Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015098824A JP2015098824A JP2013238970A JP2013238970A JP2015098824A JP 2015098824 A JP2015098824 A JP 2015098824A JP 2013238970 A JP2013238970 A JP 2013238970A JP 2013238970 A JP2013238970 A JP 2013238970A JP 2015098824 A JP2015098824 A JP 2015098824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- low
- turbine
- pressure
- exhaust chamber
- upper half
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、蒸気タービンの低圧排気室に関する。 The present invention relates to a low pressure exhaust chamber of a steam turbine.
ボイラ等の蒸気発生器で発生する蒸気によりタービンを回転させて発電する発電プラントは、一般に高圧タービンや低圧タービンなど、蒸気圧力に応じた複数のタービンで構成されている。蒸気発生器で発生した蒸気は、高圧タービンから低圧タービンまで順に通過して回転仕事を終え、最終的に復水器に導入される。そこで凝縮して復水となり、再度蒸気発生器に還流する。 A power plant that generates power by rotating a turbine with steam generated by a steam generator such as a boiler is generally composed of a plurality of turbines corresponding to steam pressure, such as a high-pressure turbine and a low-pressure turbine. The steam generated by the steam generator sequentially passes from the high-pressure turbine to the low-pressure turbine, finishes the rotary work, and is finally introduced into the condenser. There, it condenses into condensate and returns to the steam generator again.
高・中・低圧タービン各々の出口直後には、排気室と呼ばれる蒸気流路部が設けられており、この流路部の改良に伴う静圧回復性能向上によるタービン効率の向上が図られている。排気室は、一般に、急激な流れの転向を伴う形状を有する。このため、排気室では、蒸気の流れが乱れ、圧力損失が生じやすい。特に、低圧タービンの出口から復水器にかけての蒸気流路部である低圧排気室における圧力損失は、プラント性能に与える影響が大きい。このため、低圧排気室での圧力損失を低減することは重要である。 Immediately after the exit of each of the high, medium, and low pressure turbines, a steam flow path portion called an exhaust chamber is provided, and the turbine efficiency is improved by improving the static pressure recovery performance accompanying the improvement of the flow path portion. . The exhaust chamber generally has a shape with a sudden flow diversion. For this reason, in the exhaust chamber, the flow of steam is disturbed and pressure loss is likely to occur. In particular, the pressure loss in the low-pressure exhaust chamber, which is the steam passage section from the outlet of the low-pressure turbine to the condenser, has a great influence on the plant performance. For this reason, it is important to reduce the pressure loss in the low pressure exhaust chamber.
近年の低圧排気室は、一般的に、タービンロータを内包する低圧タービン内部車室と、低圧タービン内部車室を取り囲む上下二分割構造の低圧タービン外部車室とを備えている。さらに、低圧タービン内部車室の端部に接続されたフローガイドと、タービンロータの軸受を取り囲む軸受コーンの外壁又はその周囲に設けたカバーとで構成されるディフューザと呼ばれる拡大流路を備えており、この流路形状を工夫することにより高い静圧回復性能を実現している。 In recent years, a low-pressure exhaust chamber generally includes a low-pressure turbine internal casing that encloses a turbine rotor, and a low-pressure turbine external casing having a vertically divided structure that surrounds the low-pressure turbine internal casing. Furthermore, it has an enlarged flow path called a diffuser composed of a flow guide connected to the end of the low-pressure turbine internal casing and a cover provided around or around the outer wall of the bearing cone surrounding the turbine rotor bearing. By devising this channel shape, high static pressure recovery performance is realized.
低圧排気室の圧力損失を低減する最も効果的な方法は、低圧排気室の外形寸法、すなわち低圧タービン外部車室の寸法を大きくすることである。これにより、低圧タービンから排出された蒸気流速を大幅に減速させて圧力損失を極めて小さくすることが原理的に可能である。しかしながら、外形寸法を大きくすることは、タービン本体やタービン建屋コストの増大を招くだけではなく、ロータ軸振動の点からも好ましくはない。そのため、実際には、低圧排気室の外形寸法はある程度の寸法幅に制限される。ただし、この制限を受けるのは、主にタービンロータ等の荷重を支持する下半側の低圧タービン外部車室であり、タービンロータや軸受との直接的な干渉から分離される上半側の低圧タービン外部車室は、下半側より寸法変化に対する制約が緩い。 The most effective method for reducing the pressure loss in the low-pressure exhaust chamber is to increase the external dimensions of the low-pressure exhaust chamber, that is, the dimensions of the low-pressure turbine outer casing. As a result, it is possible in principle to significantly reduce the pressure loss by significantly reducing the flow velocity of the steam discharged from the low-pressure turbine. However, increasing the external dimensions not only increases the cost of the turbine body and turbine building, but is also not preferable from the viewpoint of rotor shaft vibration. Therefore, in practice, the external dimensions of the low-pressure exhaust chamber are limited to a certain width. However, this restriction is mainly applied to the low-pressure turbine outer casing on the lower half side that supports the load of the turbine rotor, etc., and the low pressure on the upper half side that is separated from direct interference with the turbine rotor and bearings. The turbine outer casing is less restrictive to dimensional changes than the lower half.
こうした低圧タービン外部車室の上下半部に対する制約の違いを考慮した低圧排気室の圧力損失の低減方法として、低圧タービン外部車室上半の側板を低圧タービン外部車室下半の側板に対し軸方向に伸長させて上半部のディフューザ流路を拡大することで、ディフューザより流出した流体を円滑に転向させるものがある(特許文献1参照)。 As a method for reducing the pressure loss in the low-pressure exhaust chamber considering the difference in the constraints on the upper and lower half of the low-pressure turbine outer casing, the upper half side plate of the low-pressure turbine outer casing is pivoted with respect to the lower half side plate of the low-pressure turbine outer casing. There is one in which the fluid flowing out from the diffuser is smoothly turned by expanding in the direction and expanding the diffuser flow path in the upper half (see Patent Document 1).
上記した特許文献1に記載の技術は、二次元的な構成のみを開示するものであり、3次元的な流れ場の影響を十分に考慮しているわけではないと思われる。このため、低圧タービン外部車室の上半部の拡大による圧力損失の低減効果を十分に発揮できない場合がある。特に、タービン最終段落の動翼長に対するディフューザ流路の軸方向寸法の比が適正な寸法比を大きく下回っている場合、その影響が大きくなる。
The technique described in
例えば、軸受コーンやそのカバーは、通常、上下対称、つまり軸受コーン等の上下半部の壁面の曲率が同じとなるように形成されている。しかし、低圧タービン外部車室の軸方向寸法を上下半部で異なるようにした場合、軸受コーン等の適正な曲率もそれに応じて上下半部で異なる。そのため、低圧タービン外部車室の上半部をその下半部に対して軸方向へ伸長させた場合に、軸受コーンの上半部をその分軸方向へ曲率を変えずに伸長しても、低圧排気室の性能向上のための適正なディフューザ流路とはならず、圧力損失の低減効果が十分に発揮されない。特に、動翼長に対するディフューザ流路の軸方向寸法の比が小さくなると、軸受コーン等の上下半部の適正な曲率の差は一層顕著になり、圧力損失の低減効果に大きな影響がある。 For example, the bearing cone and its cover are usually formed so as to be vertically symmetrical, that is, the curvature of the wall surfaces of the upper and lower half portions of the bearing cone and the like are the same. However, when the axial dimensions of the low-pressure turbine outer casing are made different in the upper and lower half parts, the appropriate curvature of the bearing cone and the like also differs in the upper and lower half parts accordingly. Therefore, when the upper half of the low pressure turbine external casing is extended in the axial direction relative to the lower half, even if the upper half of the bearing cone is extended without changing the curvature in the axial direction, It is not an appropriate diffuser flow path for improving the performance of the low-pressure exhaust chamber, and the effect of reducing the pressure loss is not sufficiently exhibited. In particular, when the ratio of the axial dimension of the diffuser flow path to the blade length becomes small, the difference in the appropriate curvature of the upper and lower half portions of the bearing cone and the like becomes more conspicuous, which greatly affects the effect of reducing pressure loss.
また、低圧排気室内は、極めて3次元的な流れ場であると共に、排気室を補強する複数の強度部材により複数の小部屋(空間)に分割された状態にあるため、低圧タービン外部車室の上半部を部分的に拡大しただけでは必ずしも意図した流れにならない。特に、ディフューザ流路から排出された流れの内、低圧タービン外部車室の上下半部の接合面を通過する仮想水平面近傍の流れ(側方流れ)は、低圧タービン外部車室の幅方向に拡がりつつ下方に転向するが、低圧タービン外部車室の下半部に設けた板状の強度部材により大きく影響を受けることが解析によりわかっている。すなわち、この側方流れがこの強度部材により分割された複数の小部屋(空間)のうちいずれの空間を通過するかにより、流れ分布の均一性に大きな違いが生じる。一般的に、不均一な流れ分布である方が圧力損失は大きくなる。 The low-pressure exhaust chamber is an extremely three-dimensional flow field and is divided into a plurality of small chambers (spaces) by a plurality of strength members that reinforce the exhaust chamber. A partial enlargement of the upper half does not necessarily produce the intended flow. In particular, of the flow discharged from the diffuser flow path, the flow in the vicinity of the virtual horizontal plane (side flow) passing through the joint surfaces of the upper and lower halves of the low pressure turbine external casing spreads in the width direction of the low pressure turbine external casing. However, the analysis shows that it is greatly influenced by the plate-like strength member provided in the lower half of the low-pressure turbine outer casing. That is, there is a great difference in the uniformity of the flow distribution depending on which of the plurality of small rooms (spaces) divided by the strength member passes through this side flow. In general, the pressure loss increases with non-uniform flow distribution.
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、現状の低圧タービン外部車室の下半部の寸法やタービンロータの支持構造等の基本仕様を変更することなく、低圧タービン外部車室の上半部の拡大による圧力損失の低減効果を一層発揮することができる蒸気タービンの低圧排気室を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to change the basic specifications such as the dimensions of the lower half of the current low-pressure turbine outer casing and the support structure of the turbine rotor. In addition, the present invention provides a low-pressure exhaust chamber for a steam turbine that can further exhibit the effect of reducing the pressure loss by expanding the upper half of the low-pressure turbine outer casing.
上記課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、タービンロータを駆動させた後の排気を下方の復水器に導く蒸気タービンの低圧排気室であって、前記タービンロータを内包する低圧タービン内部車室と、前記タービンロータの軸受を取り囲むように設置された軸受コーン又はその軸受コーンの周囲に設けられたカバーと、前記タービンロータに固定された最終段落を構成する動翼の下流に、前記低圧タービン内部車室の外周部に連続して設置された環状のフローガイドと、前記低圧タービン内部車室、前記軸受コーン又は前記カバー、及び前記フローガイドを取り囲む上下二分割構造の低圧タービン外部車室と、前記低圧タービン外部車室内部に設けられた内部強度部材とを備え、前記低圧タービン外部車室の上半部は、その軸方向寸法が前記低圧タービン外部車室の下半部より長くなるように形成され、前記軸受コーン又は前記カバーの上半部は、その軸方向寸法が前記低圧タービン外部車室の上半部の下半部に対する軸方向伸長分に応じて、前記軸受コーン又は前記カバーの下半部より長くなるように形成され、前記タービンロータの中心軸に直交する面内の各断面おける前記軸受コーン又は前記カバーの外壁から前記タービンロータの中心軸までの距離は、上半部の方が下半部より短いことを特徴とする。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine that guides exhaust after driving the turbine rotor to a condenser below, A low-pressure turbine internal casing containing the turbine rotor, a bearing cone installed so as to surround the turbine rotor bearing or a cover provided around the bearing cone, and a final paragraph fixed to the turbine rotor are configured. An annular flow guide installed continuously on the outer periphery of the low-pressure turbine inner casing downstream of the moving blade, and the upper and lower sides surrounding the low-pressure turbine inner casing, the bearing cone or the cover, and the flow guide A low-pressure turbine external casing having a two-part structure, and an internal strength member provided in the low-pressure turbine external casing. The upper half is formed such that its axial dimension is longer than the lower half of the low pressure turbine outer casing, and the upper half of the bearing cone or the cover has an axial dimension of the low pressure turbine outer vehicle. Each cross section in a plane perpendicular to the central axis of the turbine rotor is formed so as to be longer than the lower half of the bearing cone or the cover according to the axial extension with respect to the lower half of the upper half of the chamber The distance from the outer wall of the bearing cone or the cover to the central axis of the turbine rotor in the upper half is shorter than the lower half.
本発明によれば、軸受コーン又はカバーの上半部を下半部より軸方向に伸長させ、軸受コーン又はカバーの上半部の外壁からタービンロータの中心軸までの距離を下半部における距離より短くしたので、低圧タービン外部車室の上半部内の流れを適切に膨張・減速、転向可能となり、現状の低圧タービン外部車室の下半部の寸法やロータの支持構造等の基本仕様を変更することなく、低圧タービン外部車室の上半部の拡大による圧力損失の低減効果を一層発揮することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, the upper half of the bearing cone or cover extends in the axial direction from the lower half, and the distance from the outer wall of the upper half of the bearing cone or cover to the central axis of the turbine rotor is the distance in the lower half. Because it is shorter, the flow in the upper half of the low pressure turbine outer casing can be appropriately expanded, decelerated, and turned, and the basic specifications such as the dimensions of the lower half of the current low pressure turbine outer casing and the support structure of the rotor Without changing, it is possible to further exert the effect of reducing the pressure loss due to the enlargement of the upper half of the low pressure turbine outer casing.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の実施の形態を図面を用いて説明する。
[第1の実施の形態]
図1乃至図3は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態を示す図であり、図1は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の構造を透視した状態で示す側面図、図2は図1に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の構造を透視した状態で示す平面図、図3は図1に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の構造を透視した状態で示す斜視図である。図1中、低圧排気室内のタービンロータを二点鎖線で示している。
Embodiments of a low-pressure exhaust chamber of a steam turbine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 3 are views showing a first embodiment of a low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, and FIG. 1 shows a structure of the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the structure of the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 3 is the book shown in FIG. It is a perspective view shown in the state which saw through the structure of a 1st embodiment of the low-pressure exhaust room of the steam turbine of the invention. In FIG. 1, the turbine rotor in the low-pressure exhaust chamber is indicated by a two-dot chain line.
図1乃至図3において、蒸気タービンの低圧排気室は、タービンロータ1を駆動させた後の排気を下方の復水器(図示せず)に導くものである。低圧排気室は、タービンロータ1を内包する低圧タービン内部車室2と、タービンロータ1の軸受(図示せず)を取り囲むように設置された軸受コーン3と、タービンロータ1に固定された最終段落(後述)を構成する動翼10の下流に、低圧タービン内部車室2の外周部に連続するように設置された環状のフローガイド4と、低圧タービン内部車室2、軸受コーン3、及びフローガイド4の全てを取り囲む低圧タービン外部車室5とを備えている。
1 to 3, the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine guides exhaust after driving the
低圧タービン内部車室2は、その内周側に静翼(図示せず)を備えている。静翼は、動翼(図1では最終段落の動翼10のみ図示)とともにタービン段落を構成している。最終段動翼10の先端径と根元径との間に環状の開口部が形成されており、この開口部を最終段動翼出口環帯11(図5参照)と称している。
The low-pressure turbine
低圧タービン外部車室5は、タービンロータ1の中心軸Oを含む水平面付近の高さで上下に分割されており、タービンロータ1の上方を包囲する外部車室上半部6と、外部車室上半部6の下部側に連接された外部車室下半部7とから構成されている。外部車室上半部106と外部車室下半部7はタービンロータ1の中心軸O付近の高さで接合している。外部車室上半部6の壁面部は、図3に示すように、タービンロータ1(図3では図示せず)の中心軸Oに直交する面に沿った断面で見ると天井部が弧状に形成されている。外部車室下半部7は、水平断面が矩形で鉛直方向の断面積が略一定の枠体に形成されている。外部車室下半部7は、図1に示すように、その下端部に下方に開口する低圧排気室出口14を設けており、低圧排気室出口14を介して下方の復水器(図示せず)に連結されている。
The low-pressure turbine
軸受コーン3は、軸方向の一端側が最終段動翼出口環帯11の内周部に連続して設けられ、他端側が低圧タービン外部車室5の軸方向の端壁面に延びている。また、低圧タービン外部車室5と同様に、上下二分割構造で、上半部3aと下半部3bとで構成されている。フローガイド4は、軸受コーン3の外周側を囲うようにして最終段動翼出口環帯11の外周部に連続して設けられている。
The bearing
軸受コーン3の外壁面、フローガイド4の内壁面、及び低圧タービン外部車室5の内壁面は、最終段動翼出口環帯11より排出された蒸気を、圧力回復を図りながら滑らかに下方の復水器に導くディフューザ流路を形成している。
The outer wall surface of the bearing
低圧タービン外部車室5の内部には、低圧タービン外部車室5を補強する複数の板状の内部強度部材が設けられている。例えば、外部車室下半部7の内部には、低圧タービン内部車室2を支持する内部強度部材としての第1の支持リブ15及び第2の支持リブ16が設けられている。第1の支持リブ15はタービンロータ1の中心軸Oに直交する面に沿って、第2の支持リブ16はタービンロータ1の中心軸Oに平行な垂直面に沿ってそれぞれ外部車室下半部7内に架け渡されており、第1及び第2の支持リブ15、16は互いに直交している。第1の支持リブ15は外部車室下半部7の軸方向中央部に、第2の支持リブ16は低圧タービン内部車室2の幅方向両端部に配置されている。
A plurality of plate-like internal strength members that reinforce the low-pressure turbine
また、低圧タービン外部車室5の内部上側には、フローガイド4上側から排出された排気を下方の復水器に導く上部フローガイド17が設けられている。上部フローガイド17は、低圧タービン内部車室2の外周面に沿って設けられており、低圧タービン内部車室2の上端部から斜め下方に向かって延びている。
In addition, an upper flow guide 17 that guides the exhaust discharged from the upper side of the
上記のように構成された低圧排気室における最大の特徴は、外部車室上半部6の外部車室下半部7に対する軸方向軸受コーン3側への伸長による外部車室上半部6内の空間拡大及びそれに伴う軸受コーン3の上半部3aの形状変更による低損失な流れの転向を図る点にある。
The greatest feature of the low-pressure exhaust chamber configured as described above is that the external casing
具体的には、外部車室上半部6は、その軸方向寸法が外部車室下半部7より長くなるように形成されており、外部車室下半部7と軸方向寸法が同じ車室本体部8と、車室本体部8から軸方向外側に伸長した車室伸長部9とから構成されている。すなわち、外部車室上半部6の軸受コーン3側の端壁面6aは、外部車室下半部7の軸受コーン3側の端壁面7aに対して軸方向外側に位置している。
Specifically, the outer casing
また、軸受コーン3の上半部3aは、その軸方向寸法が外部車室上半部6の外部車室下半部7に対する軸方向の伸長分に応じてその下半部3bより長くなるように形成されている。また、タービンロータ1の中心軸Oに直交する面内の各断面おける軸受コーン3の上半部3aの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Caは、その下半部3bの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Cbより短くなるように設定されている。すなわち、軸受コーン3が湾曲面を有している場合には、軸受コーン3の上半部3aは、タービンロータ1の中心軸Oを含む面内の各断面の曲率が下半部3bの曲率より小さくなるように形成されている。また、軸受コーン3が円錐台状に形成されている場合には、軸受コーン3の上半部3aは、タービンロータ1の中心軸Oを含む面内の各断面のタービンロータ1の中心軸Oに対する傾き角が下半部3bの傾き角より小さくなるように形成されている。軸受コーン3の上半部3a及び下半部3bは、それぞれタービンロータ1の中心軸Oに直交する面の各断面が半円状に形成されている。
Further, the
次に、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の作用を図4乃至図9を用いて説明する。
まず、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の作用の理解を容易にするために、比較例としての従来の一般的な低圧排気室の基本構造とその流れの場を図4乃至図7を用いて説明する。
図4は従来の一般的な低圧排気室の基本構造を模式的に示す縦断面図、図5は図4に示す従来の一般的な低圧排気室をV−V矢視から見た横断面図、図6は従来の一般的な低圧排気室の内部流れの解析結果を正面から見た状態で示す流線図、図7は図6に示す従来の一般的な低圧排気室の内部流れの解析結果を側面から見た状態で示す流線図である。図4中、軸受コーンを省略している。図6及び図7中、流線は半面のみの表示とし、流線の濃淡は流線の始点の違いを示している。なお、図4乃至図7において、図1乃至図3に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
Next, the operation of the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, in order to facilitate understanding of the operation of the first embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, the basic structure of a conventional general low pressure exhaust chamber as a comparative example and the flow field thereof are described. This will be described with reference to FIGS.
4 is a longitudinal sectional view schematically showing a basic structure of a conventional general low-pressure exhaust chamber, and FIG. 5 is a transverse sectional view of the conventional general low-pressure exhaust chamber shown in FIG. 6 is a streamline diagram showing the analysis result of the internal flow of the conventional general low-pressure exhaust chamber as seen from the front, and FIG. 7 is the analysis of the internal flow of the conventional general low-pressure exhaust chamber shown in FIG. It is a streamline figure which shows a result in the state seen from the side. In FIG. 4, the bearing cone is omitted. In FIGS. 6 and 7, the streamlines are displayed on only half surfaces, and the shading of the streamlines indicates the difference in the start points of the streamlines. 4 to 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 3 are the same parts, and detailed description thereof is omitted.
本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の構造と従来の一般的な低圧排気室の構造との相違点は、主に以下の2点である。
第1に、本実施の形態においては、外部車室上半部6は、その軸方向寸法が外部車室下半部7より長くなるように形成されている。一方、従来の一般的な低圧排気室において、図4及び図5に示すように、外部車室上半部106はその軸方向寸法が外部車室下半部7と同一になるように形成されている。
The difference between the structure of the first embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention and the structure of a conventional general low pressure exhaust chamber is mainly the following two points.
First, in the present embodiment, the outer casing
第2に、本実施の形態においては、軸受コーン3の上半部3aは、その下半部3bより軸方向に伸長するように形成されている。また、タービンロータ1の中心軸Oに直交する面内の各断面おける軸受コーン3の上半部3aの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Caは、その下半部3bの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Cbより短くなるように設定されている。一方、従来の一般的な低圧排気室においては、図4及び図5に示すように、軸受コーン103は、上下対称になるように形成されている。すなわち、タービンロータ1の中心軸Oに直交する面内の各断面おける軸受コーン3の上半部3aの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Caは、その下半部3bの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Cbと同じになるように設定されている。
Secondly, in the present embodiment, the
次に、従来の一般的な低圧排気室の内部の流れ場の様子と、低圧排気室内に設けられた内部強度部材が低圧排気室内の流れ場及び圧力損失に与える影響を図6及び図7を用いて概念的に説明する。
従来の一般的な低圧排気室の構造において、図6及び図7に示すように、ディフューザ流路を通過する蒸気Sは、概ね放射状に流れた後、次第に合流しながら下流の復水器(図示せず)へ排出される。具体的には、放射状に流れる蒸気Sのうち、低圧排気室の下半部側に流れる蒸気(下方流れ)S1は、進行方向をそれほど変えることなく下方の復水器に向かう。低圧排気室の上半部側に流れる蒸気(上方流れ)S2は、低圧タービン内部車室2側に進行方向を急転向させた後、外部車室上半部106に沿って下方に転向し、次第に下方流れに合流して復水器に向かう。また、低圧タービン外部車室105の外部車室上半部106と外部車室下半部7との接合面近傍を流れる蒸気(側方流れ)S3は、低圧排気室の幅方向に拡がりつつ下方へ転向した後、次第に下方流れ等に合流して復水器に向かう。
Next, FIGS. 6 and 7 show the flow field inside the conventional low-pressure exhaust chamber and the influence of the internal strength member provided in the low-pressure exhaust chamber on the flow field and pressure loss in the low-pressure exhaust chamber. Conceptually explained by using.
In the structure of a conventional general low pressure exhaust chamber, as shown in FIGS. 6 and 7, the steam S passing through the diffuser flow path flows in a generally radial manner, and then gradually merges with the downstream condenser (see FIG. 6). (Not shown). Specifically, of the steam S that flows radially, the steam (downward flow) S1 that flows to the lower half side of the low-pressure exhaust chamber goes to the condenser below without changing the traveling direction so much. The steam (upward flow) S2 flowing in the upper half part side of the low pressure exhaust chamber suddenly turns in the traveling direction toward the low pressure turbine
ところで、図7に示すように、外部車室下半部7に設けられた内部強度部材としての第1の支持リブ15の左右で蒸気の流れが異なっており、第1の支持リブ15が流れ場に大きな影響を与えることがわかる。
By the way, as shown in FIG. 7, the flow of steam is different between the left and right sides of the
従来の構造において、内部強度部材は、必ずしも低圧排気室の性能面を優先して配置してあるわけではなく、主に強度上の要請を優先して配置されている。そのため、この低圧排気室の流路性能は、一般的に、理想的な状態より劣化していると考えられる。特に、第1の支持リブ15のような低圧タービン内部車室2を支持するための板状部材は、低圧排気室の下半部の内部流路を強制的に複数の流路に分割するため、ディフューザ流路から排出された蒸気は、第1の支持リブ15により分割された各流路に等分配されず、一部の流路に偏った流量配分となりやすい。実際、流体解析により流れ場を詳細に分析すると、多くの場合で、蒸気の各流路への流量配分は偏り、結果的に流速の速い領域と遅い領域が生じることが分かる。
In the conventional structure, the internal strength member is not necessarily arranged with priority on the performance of the low-pressure exhaust chamber, but is mainly arranged with priority on strength. Therefore, it is generally considered that the flow path performance of the low-pressure exhaust chamber is deteriorated from an ideal state. In particular, the plate-like member for supporting the low pressure turbine
具体的には、図7に示すように、第1の支持リブ15より軸受コーン103側(図7の右側)の流路の方に流量配分が偏り、第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図7の左側)の流路の流量は右側の流路より少なくなっている。特に、側方流れS3は、その大部分が第1の支持リブ15の右側の流路に流れ、残りの一部分のみが第1の支持リブ15の左側の流路に流れている。このため、第1の支持リブ15の右側の領域は左側の領域より流速の速い領域となっている。
Specifically, as shown in FIG. 7, the flow distribution is biased toward the flow path on the bearing
低圧排気室内で生じる圧力損失の原因は、主に、蒸気の混合によるものと、壁面での摩擦によるものの2つである。どちらの圧力損失も流速の二乗に比例して大きくなるので、局所的に流速の速い領域があると、全体的に平均化した流れの場合よりも圧力損失が大きくなる。 There are two main causes of the pressure loss that occurs in the low-pressure exhaust chamber: those caused by mixing of steam and those caused by friction on the wall surface. Since both the pressure losses increase in proportion to the square of the flow velocity, if there is a region where the flow velocity is locally high, the pressure loss is larger than that in the case of the flow averaged as a whole.
次に、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の作用効果のうち、外部車室上半部の軸方向伸長による流れの均一化(各流路への流量配分の適正化)について、従来の低圧排気室と比較して図8及び図9を用いて概念的に説明する。
図8及び図9は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の作用を示す説明図であり、図8は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態を透視した状態で示す側面図、図9は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態を透視した状態で示す平面図である。図8及び図9中、符号Aで示す破線の領域は領域A、符号Bで示す破線の領域は領域B、符号Cで示す破線の領域は領域Cを示している。また、矢印は流線を、二点鎖線は前述した従来の低圧排気室の外部車室上半部106の端壁面106aの位置を示している。なお、図8及び図9において、図1乃至図7に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
Next, among the effects of the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, the flow is uniformized by the axial extension of the upper half of the outer casing (appropriate flow distribution to each channel) ) Will be conceptually described with reference to FIGS. 8 and 9 in comparison with a conventional low-pressure exhaust chamber.
FIGS. 8 and 9 are explanatory views showing the operation of the first embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, and FIG. 8 shows the first embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention in a see-through state. In FIG. 8 and FIG. 9, a broken-line area indicated by reference numeral A indicates area A, a broken-line area indicated by reference numeral B indicates area B, and a broken-line area indicated by reference numeral C indicates area C. The arrows indicate streamlines, and the two-dot chain line indicates the position of the
流れ場のある特定領域に注目した場合、一般的には、その部分の慣性力と周囲の圧力勾配とのバランスにより、その後の流れの方向が決まる。通常は、元々の流れの方向に沿っているほど、又は負の圧力勾配が大きいほどその方向に流れやすい。 When attention is paid to a specific region of the flow field, generally, the direction of the subsequent flow is determined by the balance between the inertial force of the portion and the surrounding pressure gradient. Usually, the more along the direction of the original flow, or the greater the negative pressure gradient, the easier it is to flow in that direction.
具体的には、図8及び図9において、タービンから領域Aに排出された蒸気は、最終的に下方にある復水器に向かって流れるが、一部が領域Cを通過し、残りが領域Bを通過する。ここで、領域Aは外部車室上半部6内のフローガイド4出口近傍の領域を、領域Bは低圧タービン内部車室2の上方における幅方向両側で上部フローガイド17付近の領域を、領域Cは外部車室下半部7内の幅方向両側で第1の支持リブ15より右側の領域を示している。
Specifically, in FIG. 8 and FIG. 9, the steam discharged from the turbine to the region A finally flows toward the condenser located below, but part of the steam passes through the region C, and the rest is the region. Pass through B. Here, the region A is a region near the outlet of the
ディフューザ流路の開始部である領域Aでは、流れが加速されるため、圧力が低くなる。その後、流れは流路面積の増加に伴い減速し、圧力が上昇する。もし、従来の低圧排気室のように、車室伸長部9が無く、外部車室上半部6の軸方向寸法が外部車室下半部7と同一である場合、図8に示すように、領域Aから領域Bへの流れSbは、非常に短い距離で転向する必要があるため、領域Bの手前で損失を伴う急激な圧力上昇が生じやすい。結果的に、領域Bの圧力は領域Aよりも高くなる。一方、図8及び図9に示すように、領域Cは領域Aより広いスペースがあるため、領域Aからの流れScが損失を出さずに滑らかに膨張減速しやすい。このため、領域Cの圧力は領域Bよりもさらに高くなる。
In region A, which is the start of the diffuser flow path, the flow is accelerated, so the pressure is low. Thereafter, the flow decelerates as the flow path area increases, and the pressure increases. If there is no
三つの領域の相対的な圧力を定性的に表現すると、車室伸長部9がない従来の低圧排気室では、例えば、領域Aでは低、領域Bでは中から高、領域Cでは高と表せる。この場合、慣性力により圧力の低い領域Aから相対的に圧力の高い領域Bに蒸気は流れるが、領域Bでの圧力は中から高であるので、領域Aから領域Bまでの逆圧力勾配が大きく抵抗となるため、圧力の高い領域Cにも流れやすい。
If the relative pressures of the three regions are expressed qualitatively, for example, in a conventional low-pressure exhaust chamber that does not have the
これに対して、本実施の形態においては、外部車室上半部6の車室伸長部9により、領域Aの空間が従来の低圧排気室より拡張されるので、領域Aの流れが一層減速し、圧力がその分上昇する。この場合、三つの領域の圧力は、例えば、領域Aが中、領域Bも中、領域Cが高となり、領域Aから領域Bへの逆圧力勾配が緩和される。また、流れは、減速後に転向するため、よりスムーズ(低損失)に領域Bに流れやすくなる。その結果、第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図8、図9の左側)の領域の流量が増加し、第1の支持リブ15の右側及び左側の領域への流量配分が適正化され、圧力損失が低減する。
On the other hand, in the present embodiment, the space in the region A is expanded from the conventional low-pressure exhaust chamber by the
次に、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態の作用効果のうち、適正なディフューザ流路による流れの均一化(各流路への流量配分の適正化)について図1、図6、図7及び図9を用いて説明する。 Next, among the effects of the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, FIG. 1 shows the flow uniformity by the appropriate diffuser flow path (adequate flow distribution to each flow path). This will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 9.
本実施の形態においては、静圧回復性能の向上及び流れの均一化のために、外部車室上半部6を軸方向に伸長させているので、外部車室上半部6の空間拡大に伴い、適正なディフューザ流路を構成するための軸受コーンの上下半部の形状は、必ずしも対称ではない。特に、タービン最終段落動翼長に対するディフューザ流路の軸方向寸法の比が小さい場合に、外部車室上半部6と外部車室下半部7との間で軸方向寸法に差を設けると、軸受コーンの上下半部の適正な形状の差も一層顕著になる。
In the present embodiment, in order to improve the static pressure recovery performance and make the flow uniform, the outer casing
外部車室上半部6を軸方向に伸長しても、適正なディフューザ流路を構成しない場合には、図6及び図7に示すように、外部車室上半部6と外部車室下半部7との接合面近傍を通過する流れ(側方流れ)S3は、第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図7の左側)に流れずに、第1の支持リブ15より軸受コーン103側(図7の右側)に流れやすいので、結果的に部分的にしか流れの均一化が行われない。
If an appropriate diffuser flow path is not formed even if the outer casing
そこで、本実施の形態においては、軸受コーン3の外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離を、図1に示すように、軸受コーン3の上半部3aの方が下半部3bより短くなるように設定しているので、外部車室上半部6の外部車室下半部7に対する軸方向伸長に対して適正なディフューザ流路が構成され、ディフューザ流路の流れを一層減速でき、圧力を回復させることができる。また、流れは、減速後に転向するため、より低損失な転向が可能となる。特に、側方流れS3は、図9に示すように、軸受コーン3により転向して低外部車室上半部6の側壁面6bに沿って第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図9の左側)の領域に流れやすくなる。このため、第1の支持リブ15の左側の領域の流量が増加し、第1の支持リブ15の右側及び左側の領域への流量配分がより適正化され、圧力損失が一層低減する。
Therefore, in the present embodiment, the distance from the outer wall of the bearing
したがって、動翼長に対するディフューザ流路の軸方向寸法の比が小さい場合であっても、低圧排気室の上半部の流れを適切に膨張・減速、転向可能であるため、従来型の低圧排気室よりも高い圧力損失低減効果が得られる。 Therefore, even when the ratio of the axial dimension of the diffuser flow path to the blade length is small, the flow in the upper half of the low pressure exhaust chamber can be appropriately expanded, decelerated, and turned. A pressure loss reducing effect higher than that of the chamber can be obtained.
上述した本実施の形態の低圧排気室の構造は、CFD解析の結果から得られた知見に基づいて考案したものであり、その効果を従来技術と比較して、より確実に期待できる。 The structure of the low-pressure exhaust chamber of the present embodiment described above is devised based on the knowledge obtained from the result of CFD analysis, and the effect can be expected more reliably than the conventional technology.
また、既設の従来型の低圧排気室に対して、外部車室下半部7と軸方向寸法が同じ外部車室上半部106を、外部車室下半部7より軸方向に伸長した外部車室上半部6に交換し、上下対称である軸受コーン103の上半部103aを、軸方向寸法が下半部3bより外部車室上半部6の軸方向伸長分長く、軸受コーン3の外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離が下半部3bより短い上半部3aに交換することにより、既設の低圧タービン外部車室5の下半部の寸法やタービンロータ1の支持構造等の基本仕様を変更することなく、低圧タービン外部車室5の上半部の拡大による圧力損失の低減効果を一層発揮できる低圧排気室に容易に改造することもできる。
Further, an external casing
上述したように、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第1の実施の形態によれば、軸受コーン3(又はカバー)の上半部3aを下半部3bより軸方向に伸長させ、軸受コーン3(又はカバー)の上半部3aの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離を下半部3bより短くしたので、低圧タービン外部車室5の上半部内の流れを適切に膨張・減速、転向可能となり、現状の低圧タービン外部車室5の下半部の寸法やタービンロータ1の支持構造等の基本仕様を変更することなく、低圧タービン外部車室5の上半部の拡大による圧力損失の低減効果を一層発揮することができる。
As described above, according to the first embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態を図10乃至図12を用いて説明する。
図10乃至図12は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態を示す図であり、図10は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態の構造を透視した状態で示す側面図、図11は図10に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態の構造を透視した状態で示す平面図、図12は図10に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態の構造を透視した状態で示す斜視図である。なお、図10乃至図12において、図1乃至図9に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態は、図2及び図3に示す第1の実施の形態の軸受コーン3の不連続面3cにガイド部30を設けるものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention will be described with reference to FIGS.
10 to 12 are views showing a second embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, and FIG. 10 shows the structure of the second embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention. FIG. 11 is a plan view showing the second embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention shown in FIG. 10, and FIG. 12 is the book shown in FIG. It is a perspective view shown in the state which saw through the structure of a 2nd embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the invention. In FIG. 10 to FIG. 12, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 to FIG.
In the second embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, the
第1の実施の形態のように、軸受コーン3の外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離を上半部3aと下半部3bとで異なるように軸受コーン3を製造した場合、図2及び図3に示すように、不連続面3cが生ずる。この不連続面3cは、その近傍での上下方向の速度成分を持つ流れ場に対して擾乱を発生させ、最終的には圧力損失の発生原因となりうる。
When the bearing
そこで、本実施の形態においては、図10乃至図12に示すように、軸受コーン3の不連続面3c(図2及び図3参照)にガイド部30を設けている。ガイド部30は、タービンロータ1の中心軸Oを含む面内の各断面における外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離が外部車室上半部6と外部車室下半部7との接合面12から外部車室上半部6の上方に向かって漸減している。また、外部車室上半部6と外部車室下半部7との接合面12内の断面における外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Caは、その接合面12内の断面における軸受コーン23の下半部3bの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離Cbと同じである。すなわち、軸受コーン23のガイド部30は、上半部23aを下半部3bに滑らかに繋げるものである。これにより、図2に示す不連続面3cが解消され、圧力損失を低減できる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 10 to 12, a
上述したように、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第2の実施の形態によれば、軸受コーン23の上半部23aをガイド部30により下半部3bに滑らかに繋げているので、現状の低圧タービン外部車室5の下半部の寸法やタービンロータ1の支持構造等の基本仕様を変更することなく、低圧タービン外部車室5の上半部の拡大による圧力損失の低減効果をより一層発揮することができる。
As described above, according to the second embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態を図13乃至図15を用いて説明する。
図13乃至図15は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態を示す図であり、図13は本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態の構造を透視した状態で示す側面図、図14は図13に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態の構造を透視した状態で示す平面図、図15は図13に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態の構造を透視した状態で示す斜視図である。図14中、矢印は流線を示している。なお、図13乃至図15において、図1乃至図12に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIGS. 13 to 15 are views showing a third embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, and FIG. 13 shows the structure of the third embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention. FIG. 14 is a side view showing in a transparent state, FIG. 14 is a plan view showing the structure of the third embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention shown in FIG. 13, and FIG. 15 is a book shown in FIG. It is a perspective view shown in the state seen through of the structure of a 3rd embodiment of the low-pressure exhaust room of the steam turbine of the invention. In FIG. 14, arrows indicate streamlines. In FIG. 13 to FIG. 15, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 to FIG.
図13乃至図15に示す本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態は、第2の実施の形態を構成する外部車室上半部6の軸受コーン23側の端壁面6aと外部車室上半部6の幅方向の側壁面6bとで形成される角部にガイド板40を配置するものである。
The third embodiment of the low-pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention shown in FIGS. 13 to 15 is the
前述した第1の実施の形態において説明したように、外部車室上半部6と外部車室下半部7との接合面12付近を通過する流れ(側方流れ)S3は、第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図7の左側)に流れずに、第1の支持リブ15より軸受コーン103側(図7の右側)に流れやすい(図7参照)。このため、第1及び第2の実施の形態の場合であっても、ディフューザ流路の上半部から排出された蒸気の一部は、第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側の流路へ流れることなく、直接ディフューザ流路の下方へ流れてしまい、流れの均一化が最大限には行われない。
As described in the first embodiment, the flow (side flow) S3 passing near the
そこで、本実施の形態においては、図13乃至図15に示すように、外部車室上半部6の軸受コーン23側の端壁面6aと外部車室上半部6の幅方向の側壁面6bとで形成される角部に、端壁面6aと側壁面6bと結ぶようにガイド板40を配置している。ガイド板40は、図14に示すように、端壁面6aと側壁面6bとで形成される角部に向かって湾曲するように形成されている。ガイド板40は、側方流れS3を滑らかに外部車室上半部6の側壁面6bに沿うように導くものである。これにより、側方流れS3が第1の支持リブ15を越えて第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図14の左側)の領域に流れ、更なる流れの均一化が行われる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 13 to 15, the
上述したように、本発明の蒸気タービンの低圧排気室の第3の実施の形態によれば、外部車室上半部6の端壁面6aと側壁面6bとで形成される角部に、端壁面6aと側壁面6bと結ぶようにガイド板40を配置したので、第1の支持リブ15により分割された各流路への流量配分を更により一層均一化することができる。このため、現状の低圧タービン外部車室5の下半部の寸法やタービンロータ1の支持構造等の基本仕様を変更することなく、低圧タービン外部車室5の上半部の拡大による圧力損失の低減効果を更により一層発揮することができる。
As described above, according to the third embodiment of the low pressure exhaust chamber of the steam turbine of the present invention, the corner portion formed by the
また、本実施の形態によれば、ガイド板40を、端壁面6aと側壁面6bとで形成される角部に向かって湾曲するように形成したので、側方流れS3を第1の支持リブ15より低圧タービン内部車室2側(図14の左側)の領域に一層効果的に流すことができる。
In addition, according to the present embodiment, the
[その他の実施の形態]
なお、上述した実施の形態においては、軸受コーン3の外壁面、フローガイド4の内壁面、及び低圧タービン外部車室5の内壁面によりディフューザ流路を構成する例を示したが、軸受コーンの周囲に設けられたカバーの外壁面、フローガイド4の内壁面、及び低圧タービン外部車室5の内壁面によりディフューザ流路を構成することも可能である。この場合、タービンロータ1の中心軸Oに直交する面内の各断面おけるカバーの外壁からタービンロータ1の中心軸Oまでの距離は、カバーの上半部の方がカバーの下半部より短くなるように設定する。このことにより、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, the example in which the diffuser flow path is configured by the outer wall surface of the bearing
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. For example, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, or replace another configuration for a part of the configuration of each embodiment.
1 タービンロータ
2 低圧タービン内部車室
3、23 軸受コーン
3a 上半部
3b 下半部
4 フローガイド
5 低圧タービン外部車室
6 外部車室上半部(低圧タービン外部車室の上半部)
6a 端壁面
6b 側壁面
7 外部車室下半部(低圧タービン外部車室の下半部)
10 動翼
12 接合面
15 第1の支持リブ(内部強度部材)
30 ガイド部
40 ガイド板
O 中心軸
DESCRIPTION OF
6a
10 moving
30
Claims (4)
前記タービンロータを内包する低圧タービン内部車室と、
前記タービンロータの軸受を取り囲むように設置された軸受コーン又はその軸受コーンの周囲に設けられたカバーと、
前記タービンロータに固定された最終段落を構成する動翼の下流に、前記低圧タービン内部車室の外周部に連続して設置された環状のフローガイドと、
前記低圧タービン内部車室、前記軸受コーン又は前記カバー、及び前記フローガイドを取り囲む上下二分割構造の低圧タービン外部車室と、
前記低圧タービン外部車室内部に設けられた内部強度部材とを備え、
前記低圧タービン外部車室の上半部は、その軸方向寸法が前記低圧タービン外部車室の下半部より長くなるように形成され、
前記軸受コーン又は前記カバーの上半部は、その軸方向寸法が前記低圧タービン外部車室の上半部の下半部に対する軸方向伸長分に応じて、前記軸受コーン又は前記カバーの下半部より長くなるように形成され、
前記タービンロータの中心軸に直交する面内の各断面おける前記軸受コーン又は前記カバーの外壁から前記タービンロータの中心軸までの距離は、上半部の方が下半部より短い
ことを特徴とする蒸気タービンの低圧排気室。 A low-pressure exhaust chamber of a steam turbine that guides exhaust after driving the turbine rotor to a lower condenser,
A low-pressure turbine internal casing containing the turbine rotor;
A bearing cone installed around the bearing of the turbine rotor or a cover provided around the bearing cone;
An annular flow guide installed continuously on the outer periphery of the low-pressure turbine internal casing downstream of the moving blades constituting the final stage fixed to the turbine rotor;
A low-pressure turbine outer casing having a vertically divided structure surrounding the low-pressure turbine inner casing, the bearing cone or the cover, and the flow guide;
An internal strength member provided in the vehicle interior of the low-pressure turbine outside,
The upper half of the low-pressure turbine outer casing is formed such that its axial dimension is longer than the lower half of the low-pressure turbine outer casing,
The upper half of the bearing cone or the cover has an axial dimension corresponding to an axial extension of the lower half of the upper half of the low-pressure turbine outer casing, and the lower half of the bearing cone or the cover. Formed to be longer,
The distance from the bearing cone or the outer wall of the cover to the central axis of the turbine rotor in each cross section in a plane orthogonal to the central axis of the turbine rotor is shorter in the upper half than in the lower half. The low pressure exhaust chamber of the steam turbine.
前記軸受コーン又は前記カバーの上半部は、
前記タービンロータの中心軸を含む面内の各断面における外壁から前記タービンロータの中心軸までの距離が前記低圧タービン外部車室の上半部と下半部との接合面から前記低圧タービン外部車室の上方に向かって漸減すると共に、前記接合面内の断面における前記距離は前記接合面内の断面における前記軸受コーン又は前記カバーの下半部の外壁から前記タービンロータの中心軸までの距離と同じであるガイド部を有する
ことを特徴とする蒸気タービンの低圧排気室。 In the low pressure exhaust chamber of the steam turbine according to claim 1,
The bearing cone or the upper half of the cover is
The distance from the outer wall in each cross section in the plane including the central axis of the turbine rotor to the central axis of the turbine rotor is determined from the joint surface between the upper half portion and the lower half portion of the low pressure turbine external casing. The distance in the cross section in the joint surface is a distance from the outer wall of the lower half of the bearing cone or the cover to the central axis of the turbine rotor in the cross section in the joint surface. A low-pressure exhaust chamber of a steam turbine, characterized by having a guide portion that is the same.
前記低圧タービン外部車室の上半部の前記軸受コーン側又は前記カバー側の端壁面と前記低圧タービン外部車室の上半部の幅方向の側壁面とで形成される角部に、前記端壁面と前記側壁面とを結ぶように配置されたガイド板を更に備える
ことを特徴とする蒸気タービンの低圧排気室。 In the low pressure exhaust chamber of the steam turbine according to claim 1 or 2,
In the corner formed by the end wall surface on the bearing cone side or the cover side of the upper half of the low pressure turbine external casing and the side wall surface in the width direction of the upper half of the low pressure turbine external casing, the end A low pressure exhaust chamber of a steam turbine, further comprising a guide plate arranged to connect the wall surface and the side wall surface.
前記ガイド板は、前記端壁面と前記側壁面とで形成される角部に向かって湾曲する
ことを特徴とする蒸気タービンの低圧排気室。 In the low pressure exhaust chamber of the steam turbine according to claim 3,
The low pressure exhaust chamber of a steam turbine, wherein the guide plate is curved toward a corner formed by the end wall surface and the side wall surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013238970A JP2015098824A (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Steam turbine low-pressure exhaust chamber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013238970A JP2015098824A (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Steam turbine low-pressure exhaust chamber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015098824A true JP2015098824A (en) | 2015-05-28 |
Family
ID=53375587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013238970A Pending JP2015098824A (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Steam turbine low-pressure exhaust chamber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015098824A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180032200A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 두산 스코다 파워 에스.알.오. | Exhaust casing for a low pressure steam turbine system |
WO2019131632A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Exhaust chamber and steam turbine |
US10895169B2 (en) | 2017-02-14 | 2021-01-19 | Mitsubishi Power, Ltd. | Exhaust casing, and steam turbine provided with same |
-
2013
- 2013-11-19 JP JP2013238970A patent/JP2015098824A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180032200A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 두산 스코다 파워 에스.알.오. | Exhaust casing for a low pressure steam turbine system |
US10895169B2 (en) | 2017-02-14 | 2021-01-19 | Mitsubishi Power, Ltd. | Exhaust casing, and steam turbine provided with same |
WO2019131632A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Exhaust chamber and steam turbine |
JP2019120152A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Exhaust chamber and steam turbine |
KR20200057779A (en) * | 2017-12-28 | 2020-05-26 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | Exhaust chamber and steam turbine |
KR102326915B1 (en) | 2017-12-28 | 2021-11-17 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | exhaust and steam turbine |
US11591934B2 (en) | 2017-12-28 | 2023-02-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Exhaust hood and steam turbine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4541950B2 (en) | Turbine exhaust system and method for modifying the same | |
JP5422470B2 (en) | Axial flow turbine | |
JP5972374B2 (en) | Axial fluid machine | |
JP2007263004A (en) | Multiple layout fan | |
CA2669101C (en) | Blade row of axial flow type compressor | |
JP6847673B2 (en) | Turbine exhaust chamber | |
JP5618879B2 (en) | Axial exhaust turbine | |
JP2015098824A (en) | Steam turbine low-pressure exhaust chamber | |
CN103781996A (en) | Diffuser with backward facing step having varying step height | |
JP6632510B2 (en) | Steam turbine exhaust chamber, flow guide for steam turbine exhaust chamber, and steam turbine | |
JP5606373B2 (en) | Steam turbine | |
KR102400608B1 (en) | Steam turbine exhaust and steam turbine | |
JP6204727B2 (en) | Steam turbine low pressure exhaust chamber | |
JP5277195B2 (en) | Turbine inlet structure of double flow steam turbine and double flow steam turbine using the same | |
JP2013170486A (en) | Axial-flow exhaust turbine | |
JP4664854B2 (en) | Low pressure steam turbine | |
JP4696774B2 (en) | Double suction centrifugal pump | |
JP2005233154A (en) | Steam turbine | |
JP4728192B2 (en) | Axial turbine and inlet structure | |
JP2013144979A (en) | Diffuser for gas turbine | |
JP2011137413A (en) | Steam turbine | |
JP2021099087A (en) | Draft tube of water turbine | |
JP5843445B2 (en) | Diffuser structure for fluid machinery | |
JP5726236B2 (en) | Diffuser for turbomachinery | |
JP6491052B2 (en) | Turbine inlet structure and steam turbine using the same |