JP2017066993A - Seal structure of steam turbine and steam turbine using the same - Google Patents

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奥野 研一
Kenichi Okuno
研一 奥野
孝史 鈴木
Takashi Suzuki
孝史 鈴木
犬飼 隆夫
Takao Inukai
隆夫 犬飼
上村 健司
Kenji Kamimura
健司 上村
祥史 岩崎
Yoshifumi Iwasaki
祥史 岩崎
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Toshiba Corp
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure that minimizes the entry of solid particulates contaminating the actuation steam into the seal portion of a turbine device in order to reduce the influence due to the entry.SOLUTION: In the present embodiment, in a seal structure of a steam turbine in which moving blade covers are formed at the tip of a plurality of moving blades rotated by the steam flowing through a steam turbine; a nozzle outer ring opposes the moving blade covers; a plurality of fins are formed by a combination of a long tooth and a short tooth on either the moving blade cover or the nozzle outer ring; a convexoconcave part is formed on the other side so as to oppose the fin; and the plurality of fins and the convexoconcave part constitute a seal portion for sealing a space between a moving blade and a nozzle outer ring, a fin located on the most upstream side of seal portions is a long tooth and a steam inlet opening part is provided on the upstream side of this long tooth to achieve the above object.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、蒸気タービンのシール構造およびこれを用いた蒸気タービンに関す
る。
Embodiments described herein relate generally to a steam turbine seal structure and a steam turbine using the same.

本発明は蒸気タービンのシール構造に関するものであり、動翼の先端部に設けられたシー
ルフィンおよびシールフィンの対向面を、固体粒子による侵食から回避する構造に関する
ものである。
The present invention relates to a seal structure for a steam turbine, and relates to a structure for avoiding a seal fin provided at a tip portion of a moving blade and an opposing surface of the seal fin from erosion by solid particles.

蒸気タービンにおいて、ボイラー等の上流機器からの固体粒子によって、通路部構成部品
が侵食される現象はよく知られたことである。この固体粒子はボイラーおよび再熱器およ
びその配管に由来するものであると言われ、一般的にその侵食の程度は高圧タービン/中
圧タービンの前方段落で顕著であるが、粒子の大きさ及び量によってはその侵食がタービ
ンの後流段に及ぶ場合もある。この固体粒子による侵食は特に高圧/中圧タービそれぞれ
の初段の動翼に流入した固体粒子が動翼前縁の厚い部分で跳ね返り、前方のノズルの後縁
の薄い部分を侵食する事象のみならず、回転部である動翼と静止部であるノズル外輪との
間隙を通過する漏れ蒸気をシールするシールフィン、更にはシールフィン対向面に及ぶこ
とがある。この浸食により、シールフィンとノズル外輪の間隙を増大させ、現象が進行し
た場合にはシールフィンの欠落という事態を引き起こすこともある。これによりタービン
の性能は著しく低下し、電力の安定供給に重大な影響を与えることになる。
It is well known that in a steam turbine, a passage component is eroded by solid particles from an upstream device such as a boiler. The solid particles are said to come from boilers and reheaters and their piping, and generally the degree of erosion is pronounced in the front stage of the high-pressure / medium-pressure turbine, but the particle size and Depending on the volume, the erosion may reach the downstream stage of the turbine. This erosion by solid particles is not only the phenomenon that the solid particles that flow into the first stage blade of each high-pressure / medium-pressure turbine rebound at the thick part of the leading edge of the blade and erode the thin part of the trailing edge of the front nozzle. The seal fin that seals the leaked steam that passes through the gap between the rotor blade that is the rotating portion and the nozzle outer ring that is the stationary portion may further extend to the surface facing the seal fin. Due to this erosion, the gap between the seal fin and the nozzle outer ring is increased, and when the phenomenon progresses, the seal fin may be lost. As a result, the performance of the turbine is significantly reduced, which has a serious influence on the stable supply of electric power.

蒸気タービン通路部の代表的な構造を図6に示す。回転する動翼1と静止部であるノズル
2、およびそのノズル2をケーシングに取り付ける構造体であるノズル外輪3とからなる
。動翼1にはそれと一体的に構成された動翼カバー4を持ち、動翼の先端から漏れ出る蒸
気をせき止めるためのシールフィンが配されている。そのシールフィンは、動翼シールフ
ィン長歯5と動翼シールフィン短歯6から構成されており、これらの組み合わせで動翼先
端からの漏れ蒸気を抑制するシール部20を構成する。上流から流入した固体粒子7の挙
動を図中に示す。ノズルを出た蒸気は旋回成分を持つために、その遠心力により外周側に
流れる。この蒸気流れにより固体粒子7も旋回成分を持ち遠心力により外周方向に向かい
ノズル外輪3に衝突後反射し、シールフィン短歯6に衝突することとなる。この結果、こ
のシールフィンは経年的に摩耗し、次のシールフィン部に固体粒子が侵入しシールフィン
対向面の摩耗も進行することになる。結果としてシールフィン及びシールフィン対向面1
2の間隙が広がり、漏れ蒸気量が多くなり当該段落の性能が劣化することになる。この侵
食は高圧/中圧タービンの入口段落にとどまらず、後流段落にも及ぶこともあり、タービ
ン全体の効率低下という重大な事態を招くものである。
A typical structure of the steam turbine passage is shown in FIG. It consists of a rotating rotor blade 1, a nozzle 2 that is a stationary part, and a nozzle outer ring 3 that is a structure that attaches the nozzle 2 to a casing. The moving blade 1 has a moving blade cover 4 formed integrally therewith, and seal fins are arranged to block steam leaking from the tip of the moving blade. The seal fin is composed of a moving blade seal fin long tooth 5 and a moving blade seal fin short tooth 6, and a combination of these constitutes a seal portion 20 that suppresses leakage steam from the blade tip. The behavior of the solid particles 7 flowing from the upstream is shown in the figure. Since the steam exiting the nozzle has a swirling component, it flows to the outer peripheral side due to its centrifugal force. Due to this steam flow, the solid particles 7 also have a swirling component, and are reflected by the centrifugal force toward the outer peripheral direction after being collided with the nozzle outer ring 3 and collide with the seal fin short teeth 6. As a result, this seal fin is worn over time, solid particles enter the next seal fin portion, and wear of the seal fin facing surface also proceeds. As a result, seal fin and seal fin facing surface 1
The gap of 2 widens, the amount of leaked steam increases, and the performance of the paragraph deteriorates. This erosion is not limited to the inlet stage of the high pressure / intermediate pressure turbine, but may extend to the downstream stage, resulting in a serious situation that the efficiency of the entire turbine is reduced.

特開2014-31750号公報JP 2014-31750 A

前述したようにタービン性能の重要な要素である、動翼とノズル外輪の間隙を広げること
になるシール部およびシール対向面の侵食は、電力の安定供給に大きく影響する重大な問
題である。
As described above, the erosion of the seal portion and the seal facing surface, which is an important factor of turbine performance, which widens the gap between the rotor blade and the nozzle outer ring, is a serious problem that greatly affects the stable supply of electric power.

これを解決するために提案されたものが特開2014-31750号公報の蒸気タービン
シール構造である。しかしながら当該提案構造でも万全では無く、いくつかの課題を有し
ている。以下、当該構造の課題を代表的実施形態図7にて説明する。
A steam turbine seal structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-31750 has been proposed to solve this problem. However, the proposed structure is not perfect and has some problems. Hereinafter, the problem of the structure will be described with reference to FIG.

代表的実施形態の主要構成は、ノズル外輪3に設けられた入口開口部9と、同じくノズル
外輪3の蒸気入口から蒸気出口に渡り配された貫通孔8とからなる。この構造では固体粒
子7はその大部分が入口開口部9で捕捉され、その後、貫通孔8を通ることによりシール
部をバイパスして後方段に逃がされることになる。
The main configuration of the representative embodiment includes an inlet opening 9 provided in the nozzle outer ring 3 and a through-hole 8 that is also distributed from the steam inlet of the nozzle outer ring 3 to the steam outlet. In this structure, most of the solid particles 7 are captured by the inlet opening 9, and then pass through the through hole 8 to bypass the seal portion and escape to the rear stage.

一方、近年のタービン単機容量の増大/高温化によりタービン軸長が増大し、起動停止時
の相対的な熱伸びが大きくなる傾向がある。この熱伸びの方向およびその量は段落により
違いはあるが、図7に示すように熱伸びで相対的に動翼1が移動した場合、開口部21が
生じる。この開口部21から固体粒子がシール部に侵入し、シール部を浸食する可能性が
ある。定常運転時はこの開口部21は生じることなく貫通孔8が十分な機能を発揮するが
、起動停止回数の多いプラントにおいてはかの開口部21が生じる時間が長くなり、結果
、シール部に侵入固体粒子量が増大するという課題がある。また、一度シール部に入った
固体粒子を排出する過程で後方のフィンを浸食していくという課題もある。
On the other hand, the turbine shaft length increases due to the recent increase in turbine unit capacity / temperature increase, and there is a tendency that the relative thermal elongation at the time of starting and stopping increases. Although the direction and the amount of this thermal elongation vary depending on the paragraph, as shown in FIG. 7, when the moving blade 1 relatively moves due to thermal elongation, an opening 21 is generated. There is a possibility that solid particles may enter the seal portion from the opening portion 21 and erode the seal portion. During normal operation, this opening 21 does not occur and the through-hole 8 exhibits a sufficient function. However, in a plant with a large number of start / stop operations, the time during which the opening 21 is generated becomes long, and as a result, enters the seal portion. There is a problem that the amount of solid particles increases. In addition, there is also a problem that the rear fin is eroded in the process of discharging the solid particles once entering the seal portion.

本発明では固体粒子の影響を低減するために、その侵入を最小にする構造を提供するだけ
でなく、固体粒子がシール内部に入ってもその固体粒子自体を回収する技術に言及し、結
果として侵食を受けにくいシール構造を提供することを目的とするものである。
In order to reduce the influence of solid particles, the present invention not only provides a structure that minimizes the penetration of the solid particles, but also refers to a technique for recovering the solid particles themselves even if they enter the seal. An object of the present invention is to provide a seal structure which is not easily eroded.

上記課題を解決するために、本発明は、蒸気タービンを流れる蒸気流によって回転され
る複数の動翼の先端に動翼カバーが形成され、その動翼カバーにノズル外輪が対向し、前
記動翼カバーまたは前記ノズル外輪のいずれか一方に、長歯と短歯の組み合わせによる複
数のフィンが形成されるともに、他方に前記フィンに対向して凹凸部が形成され、前記複
数のフィンと前記凹凸部とで前記動翼とノズル外輪との間をシールするためのシール部を
構成する蒸気タービンのシール構造において、前記シール部のうち最も上流側に位置する
フィンが長歯であり、この長歯よりも上流側に蒸気入口開口部が設けられることにより上
記目的を達成する。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a moving blade cover formed at the tips of a plurality of moving blades rotated by a steam flow flowing in a steam turbine, and a nozzle outer ring faces the moving blade cover, and the moving blade A plurality of fins by combining long teeth and short teeth are formed on either the cover or the nozzle outer ring, and an uneven portion is formed on the other side to face the fin, and the plurality of fins and the uneven portion In the seal structure of the steam turbine that constitutes a seal part for sealing between the moving blade and the nozzle outer ring, the fin located on the most upstream side of the seal part is a long tooth. Also, the above object is achieved by providing the steam inlet opening on the upstream side.

本発明によるシール装置に依れば、固体粒子のシール部内への侵入を最小限に抑えること
ができ、その結果、シール部においてその間隙を維持することが可能になり、タービン効
率の低下を抑えることができる。また、固体粒子による部品の損傷が回避することができ
、電力の安定供給が可能となる。
According to the sealing device of the present invention, it is possible to minimize the intrusion of solid particles into the seal portion, and as a result, it is possible to maintain the gap in the seal portion, thereby suppressing a decrease in turbine efficiency. be able to. In addition, damage to parts due to solid particles can be avoided, and stable power supply is possible.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図1を用いて説明す
る。図1は蒸気タービン段落の動翼先端部近傍を拡大した子午面図である。
(First embodiment)
A steam turbine seal structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an enlarged meridional view of the vicinity of the tip of a moving blade of a steam turbine stage.

蒸気流によって回転される複数の動翼1とノズル2とを配し、動翼1の各々の先端には翼
本体と一体的に形成された動翼カバー部12を配する。さらに動翼カバー部12に一体的
に形成された動翼カバー4に配されたシールフィンを配し、このシールフィンは動翼カバ
ーシールフィン長歯5と動翼カバーシールフィン短歯6を交互に配するものである。さら
に、そのシールフィン対向面12には動翼カバーシールフィン長歯5と動翼カバーシール
フィン短歯6に対応した凹凸部が設けられている。このように長歯と凹部、短歯と凸部と
でシール装置を構成している。この構造において本実施形態の特徴は、動翼蒸気入口部の
シールフィンに動翼カバーシールフィン長歯5を配した構造である。
A plurality of blades 1 and nozzles 2 that are rotated by the steam flow are disposed, and a blade cover portion 12 that is formed integrally with the blade body is disposed at the tip of each blade 1. Further, seal fins arranged on the rotor blade cover 4 formed integrally with the rotor blade cover portion 12 are arranged. This seal fin alternates between the rotor blade cover seal fin long teeth 5 and the rotor blade cover seal fin short teeth 6. It is something to distribute to. Further, the seal fin facing surface 12 is provided with uneven portions corresponding to the moving blade cover seal fin long teeth 5 and the moving blade cover seal fin short teeth 6. In this way, the sealing device is constituted by the long teeth and the concave portions, and the short teeth and the convex portions. In this structure, the feature of this embodiment is a structure in which the blade cover seal fin long teeth 5 are arranged on the seal fin of the blade steam inlet.

さらにシール装置の入口部に入口空間部9を設け、その間口の軸方向寸法Aが、動翼のカ
バー部とノズル外輪の間隙Bよりも大きい形状とし、更にその空間の外周面を、ノズル外
輪のシールフィンの対抗面12の位置より外周側に設けている。
Further, an inlet space portion 9 is provided at the inlet portion of the sealing device, and the axial dimension A of the front end thereof is larger than the gap B between the cover portion of the moving blade and the nozzle outer ring, and the outer peripheral surface of the space is the nozzle outer ring. It is provided on the outer peripheral side from the position of the facing surface 12 of the seal fin.

また動翼1の過渡的な移動を熱伸び方向とし図示する。このようなシールフィンの配置に
することにより、図示方向に動翼1が移動した場合においても図7で示す開口部21は生
じることが無い。よって、固体粒子7はその旋回速度成分と遠心力により、ノズル外輪3
に当たることにより、蒸気の本流である蒸気通路部に再度流入するか、衝突の際の運動エ
ネルギーの消費により入口開口部9に留まることになる。
In addition, the transitional movement of the rotor blade 1 is illustrated as a thermal elongation direction. By arranging such seal fins, the opening 21 shown in FIG. 7 does not occur even when the moving blade 1 moves in the illustrated direction. Therefore, the solid particles 7 are generated by the nozzle outer ring 3 by the swirl speed component and the centrifugal force.
If it hits, it will flow into the steam passage part which is the main stream of steam, or it will remain in the entrance opening 9 by consumption of the kinetic energy at the time of a collision.

また、開口部21が生じることがないため、固体粒子7がシール部に引き込まれることが
ない。そのため、シール部を浸食する可能性減少させることができる。さらには、固体粒
子7がシール部に流入可能性を減らすことができ、複数のシールフィンに固体粒子7が衝
突するリスクが低下させてシール性能が維持することが可能となる。
Moreover, since the opening part 21 does not arise, the solid particle 7 is not drawn into the seal part. Therefore, the possibility of eroding the seal portion can be reduced. Furthermore, the possibility of the solid particles 7 flowing into the seal portion can be reduced, and the risk of the solid particles 7 colliding with a plurality of seal fins can be reduced and the sealing performance can be maintained.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図2を用いて説明す
る。図2は蒸気タービン段落の動翼先端部近傍を拡大した子午面図である。
(Second Embodiment)
A steam turbine seal structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged meridional view of the vicinity of the tip of the moving blade of the steam turbine stage.

第1の実施形態で述べたように、本発明のフィン配列にすることにより開口部が生じるこ
とが無く大半の固体粒子がノズル外輪3の入口開口部9の内面に衝突することになる。し
かしながら、ごく一部の固体粒子はシール機構の主要構成部の蒸気入口側のフィン長歯に
衝突する可能性は残っている。
As described in the first embodiment, when the fin arrangement of the present invention is used, an opening is not generated and most solid particles collide with the inner surface of the inlet opening 9 of the nozzle outer ring 3. However, there remains a possibility that a small part of the solid particles collide with the fin long teeth on the steam inlet side of the main component of the sealing mechanism.

この解決のために、本実施形態2ではノズル外輪3に防御突起14を配したものである。
個体粒子が防御突起14に衝突した後、固体粒子はその遠心力により入口開口部9に導か
れるため、シールの主要構成部品であるフィンに直接固体粒子7が衝突して侵食されるこ
とを防ぐことができる。この作用によりシール部の間隙を維持することが可能となり経年
的な間隙増大による性能低下を回避することができる。
In order to solve this problem, in the second embodiment, the protective projection 14 is arranged on the nozzle outer ring 3.
After the solid particles collide with the protective projection 14, the solid particles are guided to the inlet opening 9 by the centrifugal force, so that the solid particles 7 are prevented from directly colliding with the fins which are the main components of the seal and being eroded. be able to. By this action, it is possible to maintain the gap of the seal portion, and it is possible to avoid performance degradation due to an increase in the gap over time.

この防御突起9は単なる板形状でも充分であるが、通常のフィンの形状でも良い。更に材
質もフィン材に比べ硬度が高いものが望ましい。
The defense protrusion 9 may be a simple plate shape, but may be a normal fin shape. Further, it is desirable that the material has a higher hardness than the fin material.

(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図3を用いて説明す
る。図3は蒸気タービン段落の動翼先端部近傍を拡大した子午面図である。
(Third embodiment)
A steam turbine seal structure according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged meridional view of the vicinity of the tip of the moving blade of the steam turbine stage.

実施形態1もしくは実施形態2では固体粒子7は入口開口部9で捕捉され、シールフィ
ンへの衝突及び侵入を回避できることになるが、固体粒子7の量が多い場合には入口開口
部9だけでは容量が不足する。この滞留した固体粒子7を排出するためにノズル外輪3に
貫通孔8を設けたものである。貫通孔8は下方段落に連通する。
In the first embodiment or the second embodiment, the solid particles 7 are captured at the inlet opening 9 and collision and intrusion into the seal fin can be avoided. However, when the amount of the solid particles 7 is large, the inlet opening 9 alone is sufficient. Insufficient capacity. A through-hole 8 is provided in the nozzle outer ring 3 to discharge the staying solid particles 7. The through hole 8 communicates with the lower paragraph.

固体粒子7は、入口開口部9を通って貫通孔8に入った場合、動翼前後の圧力差により、
ノズル外輪に設けられた貫通孔8はその出口部が入口部に対し圧力が低いことから、下方
段落に抜けていくこととなる。この結果、固体粒子7がシール部に入り込むことが無くな
り、間隙を維持することが可能となる。また、下方段落に排出された固体粒子は、その経
路で生じる壁面との衝突により流入時に比べ粒子径が小さくなり、仮に下方段落のシール
部に流入してもその影響は少ない。
When the solid particles 7 enter the through-hole 8 through the inlet opening 9, due to the pressure difference before and after the rotor blade,
The through-hole 8 provided in the outer ring of the nozzle goes out to the lower paragraph because the outlet portion has a lower pressure than the inlet portion. As a result, the solid particles 7 do not enter the seal portion, and the gap can be maintained. In addition, the solid particles discharged to the lower paragraph have a particle size smaller than that at the time of inflow due to the collision with the wall surface generated in the path, and even if they flow into the seal portion of the lower paragraph, the influence is small.

(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図4を用いて説明す
る。図4は蒸気タービン段落の動翼先端部近傍を拡大した子午面図である。
(Fourth embodiment)
A seal structure for a steam turbine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged meridional view of the vicinity of the tip of the moving blade of the steam turbine stage.

実施形態の1から3では固体粒子7がシール部20に侵入する可能性は極めて少なる。し
かしながら0ではない。また、その固体粒子は外部からの侵入のみならず、シール構造内
部で生成される場合もある。例えばシールフィンを構成する動翼カバーシールフィン長歯
5もしくは動翼カバーシールフィン短歯6とシールフィン対向面12が過渡的な熱変形等
で接触するラビングが発生した時に金属同士が接触することにより生じる固体粒子がある
In the first to third embodiments, the possibility that the solid particles 7 enter the seal portion 20 is extremely low. However, it is not zero. In addition, the solid particles may be generated not only from the outside but also inside the seal structure. For example, when the rubbing occurs in which the blade cover seal fin long teeth 5 or the blade cover seal fin short teeth 6 and the seal fin facing surface 12 constituting the seal fin come into contact with each other due to transient thermal deformation or the like, the metals contact each other. There are solid particles produced by

この固体粒子を排出するために、フィンの対向面12を構成する凹部に少なくとも一つの
内周部空間10を設けたことを構成とするものである。シール内の固体粒子7はその旋回
成分による遠心力でシールフィン内面方向に移動し、この内部空間10で捕捉されること
になる。
In order to discharge the solid particles, at least one inner peripheral space 10 is provided in a recess that constitutes the opposing surface 12 of the fin. The solid particles 7 in the seal move toward the inner surface of the seal fin by centrifugal force due to the swirling component, and are captured in the internal space 10.

なおこの内部空間は本実施形態のように1か所に限定されるものでなく、複数の凹部に設
けても良い。さらにこの内部空間10は周方向に連続した溝形状でも良いが、離散的に配
置しても良い。
The internal space is not limited to one place as in the present embodiment, and may be provided in a plurality of recesses. Further, the internal space 10 may have a groove shape continuous in the circumferential direction, but may be discretely arranged.

(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図5を用いて説明す
る。先述したように、内部空間10だけの構成の場合、捕捉された固体粒子は当該空間に
留まることになるが、この固体粒子の量が多い場合にはこの空間だけでは容量が不足する
ことになる。これを解決するために図5に示すように、貫通孔8とこの内周部空間10と
の間に連通孔11を設けるものである。内周部空間10の圧力は貫通孔8の圧力より高い
ためその圧力差で後方に排出されることになる。この内周部空間10と連通孔11による
排出効果は圧力差に依存するため、圧力が比較的高い蒸気入口側のシールフィン対向面凹
部に配置する方が効果的である。
(Fifth embodiment)
A steam turbine seal structure according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As described above, in the case of the configuration of only the internal space 10, the trapped solid particles remain in the space. However, when the amount of the solid particles is large, the capacity is insufficient in the space alone. . In order to solve this problem, a communication hole 11 is provided between the through hole 8 and the inner peripheral space 10 as shown in FIG. Since the pressure in the inner peripheral space 10 is higher than the pressure in the through-hole 8, the pressure difference is discharged backward. Since the discharge effect by the inner peripheral space 10 and the communication hole 11 depends on the pressure difference, it is more effective to dispose in the concave portion of the seal fin facing surface on the steam inlet side where the pressure is relatively high.

なお、動翼カバーにフィン、ノズル外輪に凹凸部を設けた構成としたが、動翼カバーに凹
凸部、ノズル外輪にフィンを設けたシール装置に本実施形態を適用しても良い。
In addition, although it was set as the structure which provided the fin in the moving blade cover and the uneven part in the nozzle outer ring | wheel, this embodiment may be applied to the sealing device which provided the uneven part in the moving blade cover and the fin in the nozzle outer ring | wheel.

本発明に係る蒸気タービンシール構造の第1実施形態を示す図The figure which shows 1st Embodiment of the steam turbine seal structure which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンシール構造の第2実施形態を示す図The figure which shows 2nd Embodiment of the steam turbine seal structure which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンシール構造の第3実施形態を示す図The figure which shows 3rd Embodiment of the steam turbine seal structure which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンシール構造の第4実施形態を示す図The figure which shows 4th Embodiment of the steam turbine seal structure which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンシール構造の第5実施形態を示す図The figure which shows 5th Embodiment of the steam turbine seal structure which concerns on this invention. 従来の蒸気タービンシール構造を示す図Diagram showing conventional steam turbine seal structure 他の発明の蒸気タービンシール構造の実施形態を示す図The figure which shows embodiment of the steam turbine seal structure of other invention

1 動翼
2 ノズル
3 ノズル外輪
4 動翼カバー
5 動翼カバーシールフィン長歯
6 動翼カバーシールフィン短歯
7 固体粒子
8 貫通孔
9 入口開口部
10 内周部空間
11 連通孔
12 シールフィン対向面
14 防御突起
20 シール部
21 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating blade 2 Nozzle 3 Nozzle outer ring 4 Rotating blade cover 5 Rotating blade cover seal fin long tooth 6 Rotating blade cover seal fin short tooth 7 Solid particle 8 Through-hole 9 Inlet opening 10 Inner peripheral space 11 Communication hole 12 Opposing seal fin Surface 14 Protective projection 20 Seal portion 21 Opening portion

Claims (7)

蒸気タービンを流れる蒸気流によって回転される複数の動翼の先端に動翼カバーが形成さ
れ、その動翼カバーにノズル外輪が対向し、前記動翼カバーまたは前記ノズル外輪のいず
れか一方に、長歯と短歯の組み合わせによる複数のフィンが形成されるともに、他方に前
記フィンに対向して凹凸部が形成され、前記複数のフィンと前記凹凸部とで前記動翼とノ
ズル外輪との間をシールするためのシール部を構成する蒸気タービンのシール構造におい
て、
前記シール部のうち最も上流側に位置するフィンが長歯であり、この長歯よりも上流側に
蒸気入口開口部が設けられることを特徴とする蒸気タービンのシール構造。
A moving blade cover is formed at the tip of a plurality of moving blades rotated by the steam flow flowing through the steam turbine, a nozzle outer ring faces the moving blade cover, and either the moving blade cover or the nozzle outer ring is long. A plurality of fins are formed by a combination of teeth and short teeth, and an uneven portion is formed on the other side to face the fin, and the plurality of fins and the uneven portion provide a space between the moving blade and the nozzle outer ring. In a seal structure of a steam turbine that constitutes a seal part for sealing,
A steam turbine seal structure, wherein a fin located on the most upstream side of the seal portion has long teeth, and a steam inlet opening is provided on the upstream side of the long teeth.
請求項1のシール装置において、前記蒸気入口部のフィンの蒸気入口側に、前記ノズル外
輪から前記動翼カバーに向け遮蔽物を配したことを特徴とする請求項1に記載の蒸気ター
ビンのシール構造。
2. The seal for a steam turbine according to claim 1, wherein a shielding object is disposed from the outer ring of the nozzle toward the moving blade cover on the steam inlet side of the fin of the steam inlet portion. 3. Construction.
前記蒸気入口開口部の間口の軸方向寸法が、動翼のカバー部とノズル外輪の間隙よりも大
きく、更にその空間の外周面を、ノズル外輪のシールフィンの対抗面の位置より外周側に
設けたことを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンのシール構造。
The axial dimension of the opening of the steam inlet opening is larger than the gap between the cover part of the rotor blade and the nozzle outer ring, and the outer peripheral surface of the space is provided on the outer peripheral side from the position of the opposing surface of the seal fin of the nozzle outer ring. The steam turbine seal structure according to claim 1, wherein the seal structure is a steam turbine.
前記蒸気入口開口部に連通し、前記ノズル外輪における前記動翼の入口から出口側に貫通
する貫通孔を持ち、この貫通孔の動翼出口側の半径方向位置が動翼入口側の位置に対し同
じか若しくは半径方向外周側にあることを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンのシ
ール構造。
A through hole communicating with the steam inlet opening and penetrating from the moving blade inlet to the outlet side in the nozzle outer ring has a radial position on the moving blade outlet side with respect to the position on the moving blade inlet side. The steam turbine seal structure according to claim 1, wherein the steam turbine seal structure is the same or radially outward.
請求項3のシール装置において、前記フィンの対向面を構成する前記ノズル外輪に少なく
とも一つの内周部空間を設けたことを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンのシール
構造。
4. The steam turbine seal structure according to claim 1, wherein at least one inner peripheral space is provided in the nozzle outer ring constituting the opposed surface of the fin. 5.
請求項4のシール装置において、前記内周部空間と前記貫通穴とを連通させたことを特徴
とする請求項5に記載の蒸気タービンのシール構造。
6. The steam turbine seal structure according to claim 5, wherein the inner peripheral space communicates with the through hole.
請求項1〜請求項6のシール構造が少なくとも一つの段落に適用された蒸気タービン。 A steam turbine in which the seal structure according to claim 1 is applied to at least one paragraph.
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