JP2018048566A

JP2018048566A - 蒸気タービン内部車室支持構造

Info

Publication number: JP2018048566A
Application number: JP2016182937A
Authority: JP
Inventors: 大地深堀; Daichi Fukabori; 光昭三澤; Mitsuaki Misawa; 正雄山崎; Masao Yamazaki; 章吾岩井; Shogo Iwai
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2018-03-29

Abstract

【課題】内部車室に新たな工夫を加えることで外部車室への据え付け作業時の内部車室の据付け調整作業が簡易化できる内部車室支持構造を提供する。【解決手段】内部車室１が外部車室２に収納され、かつ内部車室１が水平面で上半部と下半部とに分割構成され、内部車室１下半部に設けた支持部１４で外部車室に支持させる蒸気タービンの内部車室支持構造において、外部車室２に対し内部車室１の鉛直方向の位置調整をするための高さ調整用ボルト８を内部車室支持部１４に備え、高さ調整用ボルト８の締め込み量により外部車室２に対する内部車室１の鉛直方向の位置が決定される。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、内部車室支持構造に係り、その内部車室の据付、再組立時の微調整
作業が容易な蒸気タービン内部車室支持構造に関する。

一般に、蒸気タービンの高中圧車室は熱応力を緩和するため、内部車室と外部車室の二重
構造で構成されている。この高中圧車室は、ロータ軸を通る水平面で上半部と下半部に分
割される構造である。このような高中圧車室において、内部車室の下半部は、その底部に
外部車室とのロータ軸直角方向の位置決めをするセンターキーを備える一方、水平面に外
部車室に据え付け、鉛直方向の動きを制限するための内部車室支持部を備えている。

図５に示すように、外部車室支持部１２に、ローワーシム５をローワーシム留めボルト６
で固定し、その上に内部車室支持部１４を載せ、その後ホールドダウンボルト７を用いて
内部車室１を外部車室２に固定する構造となっている。また、内部車室１にはトップシム
３をトップシム留めボルト４で固定し、外部車室２とトップシム３との間に間隙を有する
構造となっている。このような構造を図６に示すよう水平部４ヶ所に備えており、内部車
室を支持する。

ローワーシム５には内部車室１を適正な高さに据え付けるため、トップシム３には水平面
において外部車室と内部車室間を適正な間隙とするためにそれぞれ調整加工が出来るよう
調整代が設けてある。

この構造で内部車室を据え付ける際は、まず仮の計測用ローワーシムやトップシムが各車
室に取り付いた状態で、外部車室に内部車室の仮組みを行い、内部車室の水平レベルを計
測し、その計測結果をもとにローワーシム及びトップシムの調整加工量を決定する。その
後、外部車室から内部車室を分解し各シムの調整加工を実施し、再度最初から組み立てな
おす工程となる。特に内部車室にパッキンリングが直挿入されている場合において、パッ
キンリングとロータ間の微小間隙の調整を行う必要が有るため、この内部車室の調整作業
は非常に重要である。

特開昭５８−２４０１号公報

この従来の内部車室支持構造は、クレーンによる内部車室の吊り込みが必要な仮組み・分
解工程及び機械加工が必要な各シムの調整加工作業が発生するため、作業が停滞し組立工
程が長くなってしまうという問題がある。

また、工場内ではなく現地で組立を行う際、調整加工可能な機械設備が必要となるため、
工程の長時間化だけでなく、設備コストの増加という問題もある。

そこで本発明の目的は、内部車室に新たな工夫を加えることで外部車室への据え付け作業
時の内部車室の据付け調整作業が簡易化できる内部車室支持構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の実施形態に係る蒸気タービンの内部車室支持構造は、
内部車室が外部車室に収納され、かつ前記内部車室が水平面で上半部と下半部とに分割構
成され、前記内部車室下半部に設けた支持部で内部外部車室に支持させる蒸気タービンの
内部車室支持構造において、前記内部車室の下半部に設けた支持部に前記外部車室に対し
前記内部車室を位置調整させる高さ調整用ボルトの増締め、増緩めによる位置調整が可能
な構造とを有することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、内部車室と外部車室との組立時に、内部車室下半部が適正位
置からずれた際に高さ調整用ボルトの増し締めまたは増し緩めさせることにより、内部車
室下半部を容易に適正位置へ調整することができる。これにより内部車室下半部の据付け
状況を確認しながら、レベル調整作業を実施できるため、従来のように、一旦内部車室下
半部を外部車室下半部から吊り上げて分解する作業が不要となり、大幅に工程を短縮する
ことができ、停滞無く工程を進めることが可能となる。

本発明の実施形態１を説明する図実施形態１を示す図であって上面から見た図実施形態１における内部車室の位置調整の様子を説明する図実施形態２を説明する図従来技術を説明する図従来技術を説明する図であって、図５の上面から見た図

以下、本発明に係わる実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１は本発明に係る蒸気タービン内部車室支持構造の実施形態１を示す概略図である。図
１に示すように、蒸気タービンは外部車室２と外部車室１に収納される内部車室の２重車
室構造で構成される。外部車室１の内部には支持部として４つの外部車室支持部１２が設
けられており、内部車室２の下半部は、サポート部それぞれに設置するよう４つの内部車
室支持部１４が水平方向外側に張り出すように形成され、この内部車室指示部１４が外部
車室支持部１２に載せられる。

両支持部において内部車室１と外部車室２間の鉛直方向の間隙を調整するために、内部車
室側にトップシム３とトップシム３を固定するトップシム留めボルト４を有する。

また、運転時の蒸気による内部車室１の浮き上がりによりこの鉛直方向の間隙が狭くなら
ないよう、浮き上がり防止用のホールドダウンボルト７を有する。

また、同支持部において内部車室１支持部１４に鉛直方向の位置を調整させる高さ調整用
ボルト８を有する。この高さ調整用ボルト８は図２に示すように高さ調整用ボルト８は、
ねじ部８ａとフランジ部８ｂとを備える。さらに、高さ調整用ボルト８は、中央に六角穴
を有しており、内部車室１が外部車室２に組み立てられている状態でも、この六角穴を介
して高さ調整用ボルトの増締め・増緩めが可能である。

次に本構造を採用した際の据付け手順を説明する。先ず、内部車室１に高さ調整用ボルト
８を仮に固定させておき、クレーン等で吊り上げて外部車室２に組み立てる。次に、高さ
調整用ボルト８を増締めあるいは増緩めを行い、内部車室１の高さが適正位置に来るよう
微調整を行う。適正位置は、外部車室水平継ぎ手面と内部車室水平継ぎ手面が一致する高
さである。微調整を行う際、内部車室の重量は数ton〜数十ton ほどあるため、クレーン
等で内部車室１を若干浮かし、高さ調整用ボルト８に車室重量がかからない状態で増締め
あるいは増緩めを行う。

微調整後、内部車室１が適正位置に収容されると、高さ調整用ボルト８に廻り止めを施し
、高さ調整用ボルト８の回転または軸方向への移動を防止する。以降は、従来と同様、内
部車室１と外部車室２間の鉛直方向の間隙が適正となるよう厚さを調整したトップシム３
をトップシム留めボルト４で内部車室１に取り付け、ホールドダウンボルト７で内部車室
１を外部車室２に固定する。

このように、本実施形態では、内部車室の外部車室に対する適正位置への調整作業を、
高さ調整用ボルトにより行うようにしたので、従来例のように、調整用のシムを取り付け
るために、一旦、内部車室を外部車室から吊り上げて取り除く作業を行うことなく、外部
車室に対する内部車室の高さ位置調整を行うことができる。

したがって、本実施形態によれば、従来のように位置ずれ修正に際し、一度外部車室に収
容した内部車室を吊り上げて、内部車室の位置の再調整をする必要もなく内部車室の位置
調整作業を従来よりも大幅に短縮させることができる。

なお、本実施形態の支持構造は特にパッキンリングが内部車室に直挿入されている場合、
特に有効である。この場合、内部車室支持構造および据付け手順は、上記した説明と同一
であるが、内部車室の適性位置の決定方法が異なる。

図３に示すように、パッキンリングが内部車室に直挿入されている場合は、パッキンリン
グとロータ間のラジアル間隙を基に内部車室の適正位置を決定する。そのため、内部車室
の調整作業はロータも組み立てた状況で行う必要がある。

従来であれば、ラジアル間隙を計測した後、ロータと内部車室をロータで吊り上げて分解
し、厚さ調整がされたシムを外部車室に固定した後、再度内部車室とロータを組み立てる
という工程が必要であったが、本実施形態によれば、ロータが組み立てられている状態で
も、高さ調整用ボルトの増締めあるいは増緩めのみで内部車室を調整できる。そのため、
内部車室に加えて、ロータの吊り上げ分解・再組立作業も省略できるため、より大幅に据
付調整作業を短縮させることができる。

また、高さ調整用ボルトは六角ボルト穴を設ける構造であったが、これに限らず、内者位
置調整後に、高さ調整ボルトが張り出し部の合わせ水平面より飛び出ないようにするなら
ば六角頭の形状で締め緩めができるようにしてもよい。

（実施形態２）
図４は本発明に関わる蒸気タービン内部車室支持構造の実施形態２を示す概略図である。
なお、実施形態１の構成部品と同じ部分には同一符号を付した。本実施形態は外部車室サ
ポート部に、ローワーシム５をローワーシム留めボルト６で固定し、固定されたローワー
シム５の上に、高さ調整ボルト８により内部車室の高さ位置を調整可能にした構成である
。

蒸気タービン運転時において、高さ調整用ボルト８は高温蒸気にさらされ、かつ車室の重
量が負荷されるため、数年後定期検査時にはボルトの固着、焼き付きが発生し、増締めお
よび増緩めができず再調整が不可能となることが予想される。

例えば工程の限られている定期検査やトラブルによる開放時に、内部車室の微調整が必要
となった場合、高さ調整用ボルトが固着していると、「もみ取り」によりボルト穴に固着
したボルトの強制除去作業を行った後、当初のボルト穴よりも大きなボルト穴をあける「
オーバーサイズ」作業が必要になり、手間がかかり工程に影響がでる。

一方、本実施形態では、高さ調整ボルトとローワーシムとの両方により高さ調整を行う構
造であるため、タービンメンテナンスの際に、外部車室上半部を下半部からはずした際、
高さ調整ボルト８が仮に焼きついて固着してしまった場合には、高さ調整ボルト８による
調整はあきらめ、代わりにローワーシム５により高さ調整が可能となる。

この場合、内部車室を取り外してローワーシムの厚さを調整し、調整されたローワーシム
を外部車室に取り付け、また内部車室を取り付けるといった作業が必要になるが、高さ調
整ボルトのもみ取り、ボルト穴のオーバーサイズ作業が不要となる。逆に、高さ調整ボル
ト８の焼きつきがない場合は、内部車室が適正な高さ位置になるよう高さ調整ボルト８の
みで調整が可能となる。

なお、上記のような高さ調整ボルト８の固着を防止するため、高さ調整用ボルトのネジ部
に銅メッキやクロムメッキなどのメッキ施工も有用である。

１・・・内部車室、２・・・外部車室、３・・・トップシム、４・・・トップ留めボルト
、５・・・ローワーシム、６・・・ローワーシム留めボルト、７・・・ホールドダウンボ
ルト、８・・・高さ調整ボルト、１０・・・パッキンリング、１１・・・ロータ、１２・
・・外部車室の支持部、１４・・・内部車室支持部

Claims

内部車室が外部車室に収納され、かつ前記内部車室が水平面で上半部と下半部に分割構成
され、前記内部車室下半部に設けられ水平方向に張り出した内部車室支持部が、前記外部
車室の下半部に設けられる外部車室支持部に支持される蒸気タービンの内部車室支持構造
において、
前記外部車室支持部に対し前記内部車室の鉛直方向の位置調整をするための高さ調整用ボ
ルトを前記内部車室支持部に備え、
前記高さ調整用ボルトの締め込み量により前記外部車室支持部に対する前記内部車室の鉛
直方向の位置が決定されることを特徴とする蒸気タービン内部車室支持構造。
前記高さ調整用ボルトの一端に締め込みが可能な形状を有することを特徴とする請求項１
に記載の蒸気タービン内部車室支持構造。
前記高さ調整ボルトに加え、前記外部車室に対し前記内部車室を位置調整させる高さ調整
用のローワーシムをさらに設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気タービ
ン内部車室支持構造。
前記高さ調整用ボルトのねじ山部に固着あるいは焼き付き防止のため、銅メッキやクロム
メッキなどのメッキ処理を施したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蒸
気タービン内部車室支持構造。