JP2018066362A - Steam turbine and temperature control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam turbine capable of setting a clearance between a rotor and an inner casing to an appropriate value, and a temperature control method.SOLUTION: A steam turbine 100 comprises: a rotor 1; an inner casing 2; stationary blades 14; an outer casing 3; a cooling and heating section 7 which has a heat medium passage 32A capable of causing a heat medium to flow therethrough and can cool or heat a general section 19; a heat medium supply section which can supply the heat medium to the heat medium passage 32A; a first measurement section which measures a temperature of a large heat capacity section; a second measurement section which measures a temperature of the general section 19; and a temperature control section which controls the heat medium supply section such that, based on a temperature difference between the temperature of the large heat capacity section measured by the first measurement section and the temperature of the general section 19 measured by the second measurement section, the temperature difference is equal to a predetermined threshold or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、蒸気タービン及び温度制御方法に関する。   The present invention relates to a steam turbine and a temperature control method.

蒸気タービンは、軸線を中心として回転するロータと、このロータを覆うケーシングとを備えている。ロータは、軸線を中心として軸方向に延びるロータ軸の周りに複数配置された動翼を有する。ケーシングには、動翼の上流側でロータ周りに複数配置された静翼が設けられている。   The steam turbine includes a rotor that rotates about an axis and a casing that covers the rotor. The rotor has a plurality of moving blades arranged around a rotor shaft extending in the axial direction about the axis. The casing is provided with a plurality of stationary blades arranged around the rotor on the upstream side of the moving blade.

例えば、特許文献1には、静翼が取り付けられる内側ケーシングと、内側ケーシングを外側から覆う外側ケーシングとを有する蒸気タービンが記載されている。この蒸気タービンでは、外側ケーシングと内側ケーシングとの間に、内側ケーシングとロータとの間の作動蒸気流路を流れた作動蒸気を流通させる流路が形成されている。これにより、外側ケーシング及び内側ケーシングが、流路を流れる作動蒸気によって冷却される。   For example, Patent Document 1 describes a steam turbine having an inner casing to which a stationary blade is attached and an outer casing that covers the inner casing from the outside. In this steam turbine, a flow path is formed between the outer casing and the inner casing to distribute the working steam that has flowed through the working steam flow path between the inner casing and the rotor. Thereby, an outer casing and an inner casing are cooled with the working steam which flows through a flow path.

特開2012−107618号公報JP 2012-107618 A

ところで、上記のように外側ケーシングと内側ケーシングとの間に蒸気の流通する流路を形成する場合であっても、蒸気タービンの運転状況によっては、動翼の先端と内側ケーシングの内周面とのクリアランスや静翼の先端とロータとのクリアランスが不用意に狭まってしまう可能性がある。   By the way, even when the flow path through which steam flows is formed between the outer casing and the inner casing as described above, depending on the operating condition of the steam turbine, the tip of the moving blade and the inner peripheral surface of the inner casing And the clearance between the tip of the stationary blade and the rotor may be inadvertently narrowed.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ロータ側と内側ケーシング側との間のクリアランスを適切な値に設定することができる蒸気タービン及び温度制御方法を提供するものである。   This invention is made in view of the said situation, and provides the steam turbine and temperature control method which can set the clearance between a rotor side and an inner casing side to an appropriate value.

上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明の第一態様によれば、蒸気タービンは、外周面に複数の動翼が設けられて、軸線回りに回転するロータと、前記軸線を中心とする径方向の外側から前記ロータを覆い、前記ロータの外周面との間に蒸気が流通する第一蒸気流路を形成している内側ケーシングと、前記内側ケーシングの内周面に複数設けられ、前記複数の動翼とともに前記第一蒸気流路内に配置されている静翼と、一般部及び、前記一般部よりも熱容量の大きい大熱容量部を有し、前記内側ケーシングを前記径方向の外側から覆い、前記第一蒸気流路と連通して前記蒸気を流通する第二蒸気流路を前記内側ケーシングの外周面との間に形成している外側ケーシングと、熱媒体を流すことが可能な熱媒通路を内部に有し、前記一般部を冷却又は加熱可能な冷却加熱部と、前記熱媒通路へ熱媒体を供給可能な熱媒体供給部と、前記大熱容量部の温度を測定する第一測定部と、前記一般部の温度を測定する第二測定部と、前記第一測定部により測定された前記大熱容量部の温度と前記第二測定部により測定された前記一般部の温度との温度差に基づいて、前記温度差が予め設定された閾値以下となるように前記熱媒体供給部を制御する温度制御部と、を備える。
外側ケーシングの大熱容量部と一般部とでは、一般部の方が、熱しやすく冷めやすい、そのため、起動中に高温の蒸気によって外側ケーシングが加熱された場合や、負荷運転中から停止する場合等に、大熱容量部と一般部との間に温度差が生じる。しかし、この発明の第一態様のように、温度制御部によって、一般部の温度と大熱容量部との温度差が、予め設定された閾値以下となるように、一般部が冷却又は加熱される。そのため、外側ケーシングの大熱容量部と一般部とに温度分布が生じて外側ケーシングが変形することを抑制できるため、この外側ケーシングに支持された内側ケーシングが変位して、動翼と内側ケーシングとの間のクリアランスや、静翼とロータとの間のクリアランスが、負荷運転中よりも小さくなることを抑制できる。
したがって、運転状況によらず上記クリアランスを適正な値にすることができる。そのため、負荷運転中におけるクリアランスの更なる低減を図り、負荷運転中の効率を向上することが可能となる。
In order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
According to the first aspect of the present invention, the steam turbine is provided with a plurality of moving blades on the outer peripheral surface, and rotates around the axis, and covers the rotor from the outside in the radial direction centered on the axis, A plurality of inner casings forming a first steam flow path through which steam circulates between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the inner casing, the first steam flow together with the plurality of blades A stationary blade disposed in the passage, a general part, and a large heat capacity part having a larger heat capacity than the general part, covers the inner casing from the outside in the radial direction, and communicates with the first steam channel. An outer casing in which a second steam flow path for circulating the steam is formed between the outer casing and the outer peripheral surface of the inner casing, and a heat medium passage through which a heat medium can flow. A cooling / heating part capable of cooling or heating the part, A heat medium supply unit capable of supplying a heat medium to the heat medium passage, a first measurement unit that measures the temperature of the large heat capacity unit, a second measurement unit that measures the temperature of the general unit, and the first measurement Based on the temperature difference between the temperature of the large heat capacity part measured by the part and the temperature of the general part measured by the second measurement part, the temperature difference is equal to or less than a preset threshold value. A temperature control unit that controls the medium supply unit.
Of the large heat capacity part and the general part of the outer casing, the general part is easier to heat and cool, so when the outer casing is heated by high-temperature steam during startup or when it stops from load operation, etc. A temperature difference is generated between the large heat capacity part and the general part. However, as in the first aspect of the present invention, the temperature control unit cools or heats the general part so that the temperature difference between the temperature of the general part and the large heat capacity part is not more than a preset threshold value. . Therefore, it is possible to suppress the deformation of the outer casing due to the temperature distribution in the large heat capacity portion and the general portion of the outer casing, so that the inner casing supported by the outer casing is displaced, and the moving blade and the inner casing are displaced. It is possible to suppress the clearance between the stator blade and the rotor between the stator blade and the rotor from becoming smaller than that during the load operation.
Therefore, the clearance can be set to an appropriate value regardless of the driving situation. Therefore, the clearance during the load operation can be further reduced, and the efficiency during the load operation can be improved.

この発明の第二態様によれば、第一態様に係る蒸気タービンは、前記外側ケーシングは、前記内側ケーシングの下半分を覆う下半部と、前記内側ケーシングの上半分を覆う上半部と、を備えていても良い。さらに、前記大熱容量部は、前記下半部の開口縁から外側に突出する下半フランジ部と、前記上半部の開口縁から外側に突出し、前記下半フランジ部に固定可能な上半フランジ部と、からなるようにしてもよい。
このように構成することで、下半フランジ部及び上半フランジ部の温度と比べて、上半部の一般部の温度と下半部の一般部の温度とがそれぞれ上昇や下降し過ぎないように温度制御部によって制御することができる。
According to the second aspect of the present invention, in the steam turbine according to the first aspect, the outer casing includes a lower half covering the lower half of the inner casing, an upper half covering the upper half of the inner casing, May be provided. Further, the large heat capacity portion includes a lower half flange portion that protrudes outward from the opening edge of the lower half portion, and an upper half flange that protrudes outward from the opening edge of the upper half portion and can be fixed to the lower half flange portion. It may be made up of parts.
By configuring in this way, the temperature of the general part of the upper half and the temperature of the general part of the lower half do not rise or fall excessively compared to the temperatures of the lower half flange and the upper half flange, respectively. It can be controlled by the temperature controller.

この発明の第三態様によれば、第一又は第二態様に係る冷却加熱部は、前記熱媒通路として前記軸線に沿って延びる第一熱媒通路を備えていてもよい。
このように構成することで、軸線方向に熱媒体を流すことができる。そのため、軸線方向における一般部の温度ばらつきを抑制することができる。
According to the third aspect of the present invention, the cooling / heating unit according to the first or second aspect may include a first heat medium passage extending along the axis as the heat medium passage.
By comprising in this way, a heat carrier can be poured in an axial direction. Therefore, the temperature variation of the general part in the axial direction can be suppressed.

この発明の第四態様によれば、第三態様に係る冷却加熱部は、前記外側ケーシングの周方向に間隔を空けて複数の前記第一熱媒通路を備えていてもよい。
このように構成することで、外側ケーシングの周方向において、一般部の複数の位置における温度を個別に調整することができる。そのため、例えば、一般部の周方向における温度が局所的に上昇や下降している場合などであっても、一般部の周方向における温度を均一化することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the cooling and heating unit according to the third aspect may include a plurality of the first heat medium passages spaced apart in the circumferential direction of the outer casing.
By comprising in this way, the temperature in the several position of a general part can be adjusted separately in the circumferential direction of an outer casing. Therefore, for example, even when the temperature in the circumferential direction of the general part is locally increased or decreased, the temperature in the circumferential direction of the general part can be made uniform.

この発明の第五態様によれば、第一又は第二態様に係る冷却加熱部は、前記熱媒通路として前記外側ケーシングの周方向に延びる第二熱媒通路を備えていてもよい。
このように構成することで、外側ケーシングの周方向に熱媒体を流すことができる。そのため、外側ケーシングの周方向における一般部の温度ばらつきを抑制することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the cooling and heating unit according to the first or second aspect may include a second heat medium passage extending in a circumferential direction of the outer casing as the heat medium passage.
By comprising in this way, a heat carrier can be poured in the circumferential direction of an outer casing. Therefore, the temperature variation of the general part in the circumferential direction of the outer casing can be suppressed.

この発明の第六態様によれば、第五態様に係る冷却加熱部は、軸線方向に間隔を空けて複数の前記第二熱媒通路を備えていてもよい。
このように構成することで、外側ケーシングの軸線方向において、一般部の複数の位置における温度を個別に調整することができる。そのため、例えば、一般部の軸線方向における複数の位置のうち温度が局所的に上昇や下降している位置が有る場合などであっても、一般部の軸線方向における温度を均一化することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the cooling and heating unit according to the fifth aspect may include a plurality of the second heat medium passages spaced apart in the axial direction.
By comprising in this way, the temperature in the several position of a general part can be adjusted separately in the axial direction of an outer casing. Therefore, for example, even when there is a position where the temperature locally rises or falls among a plurality of positions in the axial direction of the general part, the temperature in the axial direction of the general part can be made uniform. .

この発明の第七態様によれば、第三から第五態様の何れか一つの態様に係る蒸気タービンは、前記一般部の内部に冷却加熱部を備えていてもよい。
このように構成することで、一般部の一部を冷却加熱部として用いることができる。そのため、例えば、冷却加熱部が外側ケーシングの外面側に設けられている場合と比較して、外側ケーシングの大型化を抑制できる。
According to the seventh aspect of the present invention, the steam turbine according to any one of the third to fifth aspects may include a cooling and heating unit inside the general part.
By comprising in this way, a part of general part can be used as a cooling heating part. Therefore, for example, compared with the case where the cooling heating part is provided in the outer surface side of an outer casing, the enlargement of an outer casing can be suppressed.

この発明の第八態様によれば、第一から第七態様の何れか一つの態様に係る蒸気タービンは、前記大熱容量部を冷却又は加熱可能な熱媒体を流すことが可能な大熱容量部用熱媒体通路を有した大熱容量部冷却加熱部を備えていてもよい。
このように構成することで、大熱容量部の温度を一般部の温度に近づけることができるため、大熱容量部と一般部との温度差が予め設定された閾値よりも大きくなった場合であっても、冷却加熱部と、大熱容量部冷却加熱部との両方によって上記温度差を迅速に閾値以下にすることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the steam turbine according to any one of the first to seventh aspects is for a large heat capacity part capable of flowing a heat medium capable of cooling or heating the large heat capacity part. You may provide the large heat capacity part cooling heating part which has the heat-medium channel | path.
By configuring in this way, the temperature of the large heat capacity part can be brought close to the temperature of the general part, so that the temperature difference between the large heat capacity part and the general part is larger than a preset threshold value. However, the temperature difference can be quickly reduced to a threshold value or less by both the cooling heating unit and the large heat capacity unit cooling heating unit.

この発明の第九態様によれば、第一から第八態様の何れか一つの態様に係る蒸気タービンは、前記一般部と前記大熱容量部との少なくとも一方を加熱する加熱部、又は前記一般部と前記大熱容量部との少なくとも一方を冷却する冷却部を備えていてもよい。
このように構成することで、冷却加熱部に加え、加熱部や冷却部によって一般部と大熱容量部との少なくとも一方を加熱又は冷却することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the steam turbine according to any one of the first to eighth aspects includes a heating unit that heats at least one of the general part and the large heat capacity part, or the general part. And a cooling part that cools at least one of the large heat capacity part.
By comprising in this way, in addition to a cooling heating part, at least one of a general part and a large heat capacity part can be heated or cooled by a heating part or a cooling part.

この発明の第十態様によれば、第一から第九態様の何れか一つの態様に係る蒸気タービンは、前記外側ケーシングの周方向で前記一般部に挟まれるように配置され、前記一般部よりも熱容量の大きい熱容量拡大部を備えていてもよい。
この熱容量拡大部は一般部よりも熱容量が大きいため、大熱容量部との間の熱容量の差が少ない。そのため、熱容量拡大部と大熱容量部との間には、温度差が生じ難い。そして、熱容量拡大部は、一般部に挟まれるように配置されているので、熱容量拡大部の温度変化に追従して一般部の温度が変化する。その結果、一般部と大熱容量部との温度差が生じ難くなり、一般部と大熱容量部との温度差に起因する変形が生じることを抑制できる。
According to a tenth aspect of the present invention, the steam turbine according to any one of the first to ninth aspects is disposed so as to be sandwiched between the general parts in the circumferential direction of the outer casing, and from the general part Also, a heat capacity expanding section having a large heat capacity may be provided.
Since this heat capacity expansion part has a larger heat capacity than the general part, there is little difference in heat capacity from the large heat capacity part. Therefore, it is difficult for a temperature difference to occur between the heat capacity expansion portion and the large heat capacity portion. And since the heat capacity expansion part is disposed so as to be sandwiched between the general parts, the temperature of the general part changes following the temperature change of the heat capacity expansion part. As a result, a temperature difference between the general part and the large heat capacity part is hardly generated, and deformation due to the temperature difference between the general part and the large heat capacity part can be suppressed.

この発明の第十一態様によれば、温度制御方法は、内側ケーシングと外側ケーシングとを備え、前記外側ケーシングが一般部と、前記一般部よりも熱容量の大きい大熱容量部とを備えた蒸気タービンの温度制御方法であって、前記一般部の温度を測定する工程と、前記大熱容量部の温度を測定する工程と、前記一般部の温度と前記大熱容量部の温度との温度差が、予め設定された閾値以下となるように前記一般部を冷却又は加熱する工程と、を含む。
このように構成することで、一般部と大熱容量部との温度差を予め設定された閾値以下にすることができるため、外側ケーシングの変形を抑制できる。その結果、負荷運転中におけるクリアランスの更なる低減を図り、蒸気タービンの効率を向上することができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, a temperature control method includes an inner casing and an outer casing, and the outer casing includes a general part and a large heat capacity part having a larger heat capacity than the general part. A temperature difference between the temperature of the general part, the temperature of the large heat capacity part, and the temperature difference between the temperature of the general part and the temperature of the large heat capacity part in advance. Cooling or heating the general part so as to be equal to or lower than a set threshold value.
By comprising in this way, since the temperature difference of a general part and a large heat capacity part can be made into the threshold value set beforehand, a deformation | transformation of an outer casing can be suppressed. As a result, the clearance during the load operation can be further reduced, and the efficiency of the steam turbine can be improved.

この発明の第十二態様によれば、第十一態様に係る温度制御方法は、前記一般部の温度と前記大熱容量部の温度との温度差が、予め設定された閾値以下となるように、前記一般部を加熱すると共に前記大熱容量部を冷却する工程を含んでいてもよい。
このように構成することで、一般部の温度と大熱容量部の温度との温度差を迅速に小さくすることができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the temperature control method according to the eleventh aspect, the temperature difference between the temperature of the general part and the temperature of the large heat capacity part is not more than a preset threshold value. The step of heating the general part and cooling the large heat capacity part may be included.
By comprising in this way, the temperature difference of the temperature of a general part and the temperature of a large heat capacity part can be made small rapidly.

この発明に係る蒸気タービン及び温度制御方法によれば、運転状況によらず動翼とケーシングとのクリアランスや静翼とロータとのクリアランスが変動することを抑制して、負荷運転中におけるクリアランスの更なる低減を図ることができる。   According to the steam turbine and the temperature control method according to the present invention, the clearance between the moving blade and the casing and the clearance between the stationary blade and the rotor can be suppressed regardless of the operation state, and the clearance can be further increased during the load operation. Can be reduced.

この発明の第一実施形態における蒸気タービンの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the steam turbine in 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態における蒸気タービンの軸線に直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the axis line of the steam turbine in 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態における蒸気タービンの温度制御に係る概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure concerning temperature control of a steam turbine in a first embodiment of this invention. この発明の第一実施形態における温度制御方法のフローチャートである。It is a flowchart of the temperature control method in 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態の変形例における図1に相当する断面図である。It is sectional drawing corresponded in FIG. 1 in the modification of 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態の変形例における図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 in the modification of 1st embodiment of this invention. この発明の第二実施形態における図1に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 1 in 2nd embodiment of this invention. この発明の第二実施形態における図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 in 2nd embodiment of this invention. この発明の第二実施形態の変形例における図1に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 1 in the modification of 2nd embodiment of this invention. この発明の第二実施形態の変形例における図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 in the modification of 2nd embodiment of this invention. この発明の第三実施形態における蒸気タービンの図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 of the steam turbine in 3rd embodiment of this invention. この発明の第三実施形態における温度制御方法のフローチャートである。It is a flowchart of the temperature control method in 3rd embodiment of this invention. この発明の第三実施形態の変形例における図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 in the modification of 3rd embodiment of this invention. この発明の第四実施形態における図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 in 4th embodiment of this invention. この発明の第五実施形態における図2に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 in 5th embodiment of this invention. この発明の第一実施形態の他の態様における蒸気タービンを示す図1に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 1 which shows the steam turbine in the other aspect of 1st embodiment of this invention.

(第一実施形態)
次に、この発明の第一実施形態における蒸気タービンを図面に基づき説明する。
図1は、この発明の第一実施形態における蒸気タービンの概略構成を示す断面図である。 図2は、この発明の第一実施形態における蒸気タービンの軸線に直交する断面図である。図3は、この発明の第一実施形態における蒸気タービンの温度制御に係る概略構成を示すブロック図である。
この実施形態の蒸気タービンは、蒸気の熱エネルギーを回転エネルギーに変換して出力し、例えば、この蒸気タービンが発電用の蒸気タービンである場合、蒸気タービンから出力された回転エネルギーは、発電機によって電気エネルギーへと変換される。
(First embodiment)
Next, a steam turbine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a steam turbine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view orthogonal to the axis of the steam turbine in the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration relating to temperature control of the steam turbine in the first embodiment of the present invention.
The steam turbine of this embodiment converts the thermal energy of steam into rotational energy and outputs it. For example, when this steam turbine is a steam turbine for power generation, the rotational energy output from the steam turbine is generated by the generator. Converted into electrical energy.

図1から図3に示すように、この第一実施形態の蒸気タービン100は、ロータ1と、内側ケーシング2と、外側ケーシング3と、軸受部4と、シール部5と、主蒸気供給部6と、冷却加熱部7と、熱媒体供給部8と、温度測定部9と、温度制御部10と、を主に備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the steam turbine 100 of the first embodiment includes a rotor 1, an inner casing 2, an outer casing 3, a bearing portion 4, a seal portion 5, and a main steam supply portion 6. And a cooling and heating unit 7, a heat medium supply unit 8, a temperature measurement unit 9, and a temperature control unit 10.

図1に示すように、ロータ1は、ロータ本体11と、動翼12と、を備えている。このロータ1は、軸線Ar回りに回転可能になっている。
ロータ本体11は、軸線Ar方向に延びている。このロータ本体11は、外側ケーシング3を貫通するように配置されて、その両端部11a,11bが外側ケーシング3の外部で回転可能に支持されている。
動翼12は、ロータ本体11の外周側に設けられている。より具体的には、動翼12は、ロータ本体11の周方向にそれぞれ間隔をあけて、ロータ本体11に複数設けられている。これら動翼12は、ロータ本体11の外周面11cから軸線Arを中心とした放射方向に延びている。さらに、動翼12は、ロータ本体11の軸線Ar方向の中間部において、軸線Ar方向に間隔をあけて複数段設けられている。
As shown in FIG. 1, the rotor 1 includes a rotor body 11 and a moving blade 12. The rotor 1 is rotatable around the axis Ar.
The rotor body 11 extends in the direction of the axis Ar. The rotor body 11 is disposed so as to penetrate the outer casing 3, and both end portions 11 a and 11 b are rotatably supported outside the outer casing 3.
The moving blade 12 is provided on the outer peripheral side of the rotor body 11. More specifically, a plurality of rotor blades 12 are provided in the rotor body 11 at intervals in the circumferential direction of the rotor body 11. These rotor blades 12 extend from the outer peripheral surface 11 c of the rotor body 11 in a radial direction centered on the axis Ar. Further, the moving blades 12 are provided in a plurality of stages at intervals in the axial line Ar direction at an intermediate portion of the rotor body 11 in the axial line Ar direction.

内側ケーシング2は、ロータ1との間に、作動流体である主蒸気が流れる第一蒸気流路13を形成する。この内側ケーシング2は、ロータ1の径方向における外側からロータ1を覆っている。この実施形態における内側ケーシング2は、ロータ1のうち軸線Ar方向の中間部のみを外側から覆っている。   The inner casing 2 forms a first steam passage 13 between the rotor 1 and the main steam that is a working fluid. The inner casing 2 covers the rotor 1 from the outer side in the radial direction of the rotor 1. The inner casing 2 in this embodiment covers only the middle part of the rotor 1 in the axis Ar direction from the outside.

内側ケーシング2の内周側には、静翼14が設けられている。これら静翼14は、例えば、翼環(図示せず)等を介して内側ケーシング2に固定されている。これら静翼14は、軸線Arを中心とした周方向に間隔をあけて複数配置されている。また、これら静翼14は、軸線Ar方向に間隔をあけて複数段設けられ、主蒸気の流れる方向で上述した動翼段の上流側にそれぞれ配置されている。   A stationary blade 14 is provided on the inner peripheral side of the inner casing 2. These stationary blades 14 are fixed to the inner casing 2 via, for example, a blade ring (not shown). A plurality of these stationary blades 14 are arranged at intervals in the circumferential direction around the axis Ar. The stationary blades 14 are provided in a plurality of stages at intervals in the direction of the axis Ar, and are arranged on the upstream side of the above-described moving blade stage in the direction in which the main steam flows.

ロータ1の径方向において、静翼14の端部とロータ1とのクリアランスは、起動時、停止時及び負荷運転時の何れにおいても、静翼14とロータ1との接触が生じないようなクリアランスC1に予め設定されている。同様に、ロータ1の径方向において、動翼12の端部とその外側に配置される部材との間のクリアランスは、起動時、停止時及び負荷運転時の何れにおいても、動翼12と内側ケーシング2との接触が生じないようなクリアランスC2に予め設定されている。ここで、上述したロータ1の径方向において、動翼12の端部の外側に配置される部材とは、内側ケーシング2の内周面や、内側ケーシング2の内周面に取り付けられている分割環等の部材を例示できる。   In the radial direction of the rotor 1, the clearance between the end portion of the stationary blade 14 and the rotor 1 is such that contact between the stationary blade 14 and the rotor 1 does not occur during startup, stoppage, and load operation. C1 is preset. Similarly, in the radial direction of the rotor 1, the clearance between the end portion of the moving blade 12 and the member disposed outside thereof is the same as that between the moving blade 12 and the inner side at the time of starting, stopping, and load operation. The clearance C2 is set in advance so that the contact with the casing 2 does not occur. Here, in the radial direction of the rotor 1 described above, the member disposed outside the end portion of the moving blade 12 is an inner peripheral surface of the inner casing 2 or a split attached to the inner peripheral surface of the inner casing 2. A member such as a ring can be exemplified.

内側ケーシング2には、その径方向外側から第一蒸気流路13へ主蒸気を流入させるための内側蒸気入口15が形成されている。この内側蒸気入口15は、軸線Ar方向において、内側ケーシング2の第一端部11aに近い側に配置されている。また、内側ケーシング2には、軸線Ar方向における内側蒸気入口15とは反対側の端部2aに、主蒸気を排出するための内側排出口16が形成されている。その一方で、軸線Ar方向において内側排出口16とは反対側の端部2bには、ロータ1が貫通する内側貫通部17が形成されている。内側蒸気入口15から第一蒸気流路13に流入した主蒸気は、内側蒸気入口15から内側排出口16に向かって軸線Arに沿って流れ、内側排出口16から内側ケーシング2の外部すなわち、内側ケーシング2と外側ケーシングとの間の第二蒸気流路18へと排出される。   The inner casing 2 is formed with an inner steam inlet 15 through which main steam flows into the first steam channel 13 from the radially outer side. The inner steam inlet 15 is disposed on the side close to the first end portion 11a of the inner casing 2 in the axis Ar direction. Further, the inner casing 2 is formed with an inner discharge port 16 for discharging main steam at the end 2a opposite to the inner steam inlet 15 in the axis Ar direction. On the other hand, an inner through portion 17 through which the rotor 1 passes is formed at the end 2b on the opposite side of the inner discharge port 16 in the direction of the axis Ar. The main steam that has flowed into the first steam flow path 13 from the inner steam inlet 15 flows along the axis Ar from the inner steam inlet 15 toward the inner outlet 16, and from the inner outlet 16 to the outside of the inner casing 2, that is, the inner side. It is discharged to the second steam flow path 18 between the casing 2 and the outer casing.

外側ケーシング3は、内側ケーシング2を外側から覆うように配置されている。言い換えれば、内側ケーシング2は、外側ケーシング3によって画成された内部空間に配置されている。外側ケーシング3は、内側ケーシング2との間に第二蒸気流路18を形成している。この外側ケーシング3は、一般部19とフランジ部(大熱容量部)20とを備えている。   The outer casing 3 is disposed so as to cover the inner casing 2 from the outside. In other words, the inner casing 2 is disposed in an internal space defined by the outer casing 3. The outer casing 3 forms a second steam flow path 18 between the outer casing 3 and the inner casing 2. The outer casing 3 includes a general part 19 and a flange part (large heat capacity part) 20.

この実施形態における外側ケーシング3は、上半部21と下半部22とを備えている。上半部21は、内側ケーシング2の上半分を覆い、下半部22は、内側ケーシング2の下半分を覆う。つまり、外側ケーシング3は、軸線Arを通る水平面を境界にして上半部21と下半部22とに分割可能な形状となっている。   The outer casing 3 in this embodiment includes an upper half 21 and a lower half 22. The upper half 21 covers the upper half of the inner casing 2, and the lower half 22 covers the lower half of the inner casing 2. That is, the outer casing 3 has a shape that can be divided into an upper half 21 and a lower half 22 with a horizontal plane passing through the axis Ar as a boundary.

外側ケーシング3は、内側ケーシング2を固定的に支持している。外側ケーシング3には、外側蒸気入口23と外側蒸気出口24とが形成されている。外側蒸気入口23は、内側ケーシング2の内側蒸気入口15に連通している。さらに、外側蒸気出口24は、第二蒸気流路18と連通している。このような構成により、主蒸気供給部6から供給される主蒸気が、外側蒸気入口23から内側蒸気入口15を介して第一蒸気流路13に流入する。さらに、内側排出口16から排出された主蒸気は、外側ケーシング3と内側ケーシング2との間に形成された第二蒸気流路18を通って、外側蒸気出口24から外側ケーシング3の外部に排出される。
なお、外側ケーシング3には、軸線Ar方向の両端部3a,3bに、上述したロータ本体11が貫通する貫通部25が形成されている。
The outer casing 3 supports the inner casing 2 in a fixed manner. An outer steam inlet 23 and an outer steam outlet 24 are formed in the outer casing 3. The outer steam inlet 23 communicates with the inner steam inlet 15 of the inner casing 2. Further, the outer steam outlet 24 communicates with the second steam flow path 18. With such a configuration, the main steam supplied from the main steam supply unit 6 flows into the first steam channel 13 from the outer steam inlet 23 through the inner steam inlet 15. Further, the main steam discharged from the inner discharge port 16 is discharged from the outer steam outlet 24 to the outside of the outer casing 3 through the second steam flow path 18 formed between the outer casing 3 and the inner casing 2. Is done.
The outer casing 3 is formed with through portions 25 through which the rotor body 11 described above penetrates at both end portions 3a and 3b in the axis Ar direction.

図2に示すように、フランジ部20は、上半部21に形成される上半フランジ部26と、下半部22に形成される下半フランジ部27とからなる。上半フランジ部26は、上半部21の開口縁28から外側に向かって突出するように形成されている。この上半フランジ部26は、その開口縁28の全周に渡って形成されている。同様に、下半フランジ部27は、下半部22の開口縁29から外側に向かって突出するように形成されている。この実施形態における上半フランジ部26と下半フランジ部27とは、それぞれ水平方向に延びる合わせ面30,31をそれぞれ備えている。上半フランジ部26と下半フランジ部27とは、それぞれの合わせ面30,31を突き合わせた状態でボルト(図示せず)等によって結合されている。   As shown in FIG. 2, the flange portion 20 includes an upper half flange portion 26 formed on the upper half portion 21 and a lower half flange portion 27 formed on the lower half portion 22. The upper half flange portion 26 is formed so as to protrude outward from the opening edge 28 of the upper half portion 21. The upper half flange portion 26 is formed over the entire circumference of the opening edge 28. Similarly, the lower half flange portion 27 is formed so as to protrude outward from the opening edge 29 of the lower half portion 22. In this embodiment, the upper half flange portion 26 and the lower half flange portion 27 respectively include mating surfaces 30 and 31 extending in the horizontal direction. The upper half flange portion 26 and the lower half flange portion 27 are coupled by bolts (not shown) or the like in a state where the respective mating surfaces 30 and 31 are abutted.

この実施形態における一般部19は、フランジ部20以外の部分であり、軸線Arに直交する断面(図2参照)において、フランジ部20よりも薄肉に形成されている。そのため、フランジ部20は、一般部19よりも熱容量が大きくなっている。この実施形態における外側ケーシング3は、ステンレス等の金属で形成されている。   The general portion 19 in this embodiment is a portion other than the flange portion 20, and is formed thinner than the flange portion 20 in a cross section (see FIG. 2) orthogonal to the axis line Ar. Therefore, the flange portion 20 has a larger heat capacity than the general portion 19. The outer casing 3 in this embodiment is formed of a metal such as stainless steel.

ここで、この実施形態においては、上述した下半フランジ部27よりも上半フランジ部26を外側に突出させるようにして被支持部が形成されている(図示せず)。この被支持部(図示せず)は、上下方向に延びる支持部(図示せず)によって下方より支持されている。被支持部(図示せず)の下面及び支持部(図示せず)の上面は、それぞれ水平面とされ、被支持部(図示せず)が支持部(図示せず)によって支持された状態で、通常は、被支持部(図示せず)の下面と支持部(図示せず)の上面とが平行に密着するようになっている。   Here, in this embodiment, the supported portion is formed so that the upper half flange portion 26 protrudes outside the lower half flange portion 27 described above (not shown). The supported portion (not shown) is supported from below by a support portion (not shown) extending in the vertical direction. The lower surface of the supported portion (not shown) and the upper surface of the supporting portion (not shown) are horizontal surfaces, and the supported portion (not shown) is supported by the supporting portion (not shown). Usually, the lower surface of the supported portion (not shown) and the upper surface of the supporting portion (not shown) are in close contact with each other in parallel.

その一方で、外側ケーシング3の一般部19とフランジ部20との間に大きな温度差が生じた場合、一般部19とフランジ部20との軸線Ar方向の伸び差によって、被支持部の下面が支持部の上面に対して斜めに接する状態になる場合がある。すると、外側ケーシング3が上下何れかに変位して、ロータ1と内側ケーシング2との相対位置も変化してしまう場合がある。なお、被支持部(図示せず)が上半フランジ部26に形成される場合を一例に説明したが、被支持部(図示せず)を下半フランジ部27に形成するようにする場合もあり、この場合も上記と同様に、外側ケーシング3が上下何れかに変位する。   On the other hand, when a large temperature difference is generated between the general portion 19 and the flange portion 20 of the outer casing 3, the lower surface of the supported portion is caused by the difference in elongation in the axis Ar direction between the general portion 19 and the flange portion 20. There is a case where the upper surface of the support portion is in an oblique contact state. Then, the outer casing 3 may be displaced either up or down, and the relative position between the rotor 1 and the inner casing 2 may change. Although the case where the supported portion (not shown) is formed in the upper half flange portion 26 has been described as an example, the case where the supported portion (not shown) is formed in the lower half flange portion 27 is also possible. Also in this case, the outer casing 3 is displaced either up or down in the same manner as described above.

シール部5は、回転体であるロータ1と静止体である内側ケーシング2や外側ケーシング3との隙間に設置されている。シール部5は、ロータ1の外周面11c近傍における軸線Ar方向への作動流体の移動を抑制する。この実施形態におけるシール部5は、外側ケーシング3の2つの貫通部25と、内側ケーシング2の内側貫通部17とにそれぞれ設置されている。   The seal portion 5 is installed in a gap between the rotor 1 that is a rotating body and the inner casing 2 and the outer casing 3 that are stationary bodies. The seal portion 5 suppresses the movement of the working fluid in the direction of the axis Ar in the vicinity of the outer peripheral surface 11 c of the rotor 1. The seal portions 5 in this embodiment are respectively installed in the two through portions 25 of the outer casing 3 and the inner through portions 17 of the inner casing 2.

主蒸気供給部6は、例えば、ガスタービン(図示せず)の排熱等を利用して蒸気を発生させて、この蒸気を、主蒸気配管(図示せず)を介して上述した第一蒸気流路13に供給する。一般に、主蒸気配管には、主蒸気弁(図示せず)が設けられており、この主蒸気弁の開度に応じた主蒸気が第一蒸気流路13に供給される。   The main steam supply unit 6 generates steam using, for example, exhaust heat of a gas turbine (not shown), and the steam is supplied to the first steam described above via a main steam pipe (not shown). Supply to the flow path 13. Generally, a main steam valve (not shown) is provided in the main steam pipe, and main steam corresponding to the opening degree of the main steam valve is supplied to the first steam channel 13.

冷却加熱部7は、熱媒体を流すことが可能な熱媒通路32を内部に有している。この冷却加熱部7によれば、熱媒通路32に熱媒体を流すことで、一般部19を冷却又は加熱可能となっている。図1、図2に示すように、この第一実施形態における冷却加熱部7は、熱媒通路32として軸線Ar方向に延びる第一熱媒通路32Aを備えている。また、冷却加熱部7は、一般部19の外周面から外側に突出するように形成されている。この第一実施形態における冷却加熱部7は、軸線Arに直交する断面における第一熱媒通路32Aの輪郭が四角形状の場合を例示しているが、この形状に限られるものでは無い。   The cooling heating unit 7 has a heat medium passage 32 through which a heat medium can flow. According to the cooling and heating unit 7, the general unit 19 can be cooled or heated by flowing a heat medium through the heat medium passage 32. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling and heating unit 7 in the first embodiment includes a first heat medium passage 32 </ b> A that extends in the axis Ar direction as the heat medium passage 32. The cooling and heating unit 7 is formed so as to protrude outward from the outer peripheral surface of the general unit 19. The cooling heating unit 7 in the first embodiment exemplifies a case where the outline of the first heat medium passage 32A in the cross section orthogonal to the axis Ar is a quadrilateral shape, but is not limited to this shape.

図2に示すように、冷却加熱部7は、外側ケーシング3の周方向に間隔をあけて複数設けられている。この第一実施形態における冷却加熱部7は、上半部21と下半部22とに3つずつ設けられている場合を例示している。さらに、冷却加熱部7は、外側ケーシング3の周方向において、軸線Ar方向から見た左側のフランジ部20と右側のフランジ部20との間に等間隔で配置されている。このように形成された冷却加熱部7は、軸線Ar方向における一方の端部に熱媒供給配管(図示せず)を介して熱媒体供給部8が接続されている(図3参照)。また、冷却加熱部7は、軸線Ar方向における他方の端部が排出管(図示せず)に接続されている。つまり、熱媒供給配管(図示せず)から第一熱媒通路32Aに流入した熱媒は、一般部19と熱交換した後、排出管(図示せず)を介して排出される。   As shown in FIG. 2, a plurality of cooling and heating units 7 are provided at intervals in the circumferential direction of the outer casing 3. The cooling heating part 7 in this 1st embodiment has illustrated the case where the upper half part 21 and the lower half part 22 are provided 3 each. Further, the cooling and heating unit 7 is arranged at equal intervals between the left flange portion 20 and the right flange portion 20 as viewed from the direction of the axis Ar in the circumferential direction of the outer casing 3. In the cooling and heating unit 7 formed in this way, the heat medium supply unit 8 is connected to one end in the axis Ar direction via a heat medium supply pipe (not shown) (see FIG. 3). Moreover, the other end part in the axis line Ar direction of the cooling heating part 7 is connected to the discharge pipe (not shown). In other words, the heat medium flowing into the first heat medium passage 32A from the heat medium supply pipe (not shown) is exchanged with the general part 19 and then discharged through the discharge pipe (not shown).

図3は、この発明の第一実施形態における蒸気タービンの温度制御に係る概略構成を示すブロック図である。
図3に示すように、熱媒体供給部8は、熱媒体である、冷却媒体や加熱媒体を冷却加熱部7に向けて供給する。冷却媒体は、蒸気タービン100が起動する際に一般部19を冷却可能な熱媒体である。この冷却媒体としては、コンプレッサ等によって送り込まれる空気を用いることができる。また、加熱媒体は、蒸気タービン100が停止する際に一般部19を加熱可能な熱媒体である。この加熱媒体としては、補助ボイラーによって発生させた蒸気等を用いることができる。熱媒体供給部8は、温度制御部10の制御指令に従って、これら冷却媒体と加熱媒体とを選択的に冷却加熱部7に向けて供給することができるようになっている。また、熱媒体供給部8は、複数の冷却加熱部7に対して熱媒体の供給量をリニアに調整することが可能となっている。さらに、熱媒体供給部8は、複数の冷却加熱部7に対して、個別に熱媒体の供給量を調整することが可能となっている。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration relating to temperature control of the steam turbine in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the heat medium supply unit 8 supplies a cooling medium or a heating medium, which is a heat medium, toward the cooling heating unit 7. The cooling medium is a heat medium that can cool the general part 19 when the steam turbine 100 is started. As this cooling medium, air fed by a compressor or the like can be used. The heating medium is a heating medium that can heat the general part 19 when the steam turbine 100 stops. As this heating medium, steam generated by an auxiliary boiler or the like can be used. The heat medium supply unit 8 can selectively supply the cooling medium and the heating medium toward the cooling heating unit 7 in accordance with a control command from the temperature control unit 10. Further, the heat medium supply unit 8 can linearly adjust the supply amount of the heat medium to the plurality of cooling heating units 7. Furthermore, the heat medium supply unit 8 can individually adjust the supply amount of the heat medium to the plurality of cooling heating units 7.

図2、図3に示すように、温度測定部9は、外側ケーシング3の温度を測定する。温度測定部9の測定結果は、温度制御部10に向けて出力される。温度測定部9は、第一測定部9aと、第二測定部9bとを備えている。
第一測定部9aは、フランジ部20の温度を測定する。より具体的には、第一測定部9aは、軸線Arに直交する断面において、軸線Arを挟んだ左右のフランジ部20にそれぞれ取り付けられている。この実施形態においては、第一測定部9aがフランジ部20の側面に取り付けられている場合を例示している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the temperature measuring unit 9 measures the temperature of the outer casing 3. The measurement result of the temperature measurement unit 9 is output toward the temperature control unit 10. The temperature measurement unit 9 includes a first measurement unit 9a and a second measurement unit 9b.
The first measurement unit 9 a measures the temperature of the flange unit 20. More specifically, the first measuring portion 9a is attached to the left and right flange portions 20 sandwiching the axis Ar in the cross section orthogonal to the axis Ar. In this embodiment, the case where the 1st measurement part 9a is attached to the side surface of the flange part 20 is illustrated.

第二測定部9bは、一般部19の温度を測定する。より具体的には、第二測定部9bは、一般部19の外周面19aの温度を測定する。第二測定部9bは、一般部19の周方向において間隔をあけて複数設置されている。この実施形態における第二測定部9bは、上半部21と下半部22とにそれぞれ3つずつ設けられる場合を例示している。これら第二測定部9bは、複数の冷却加熱部7が配置されているそれぞれの位置の温度を個別に測定可能となっている。   The second measuring unit 9 b measures the temperature of the general unit 19. More specifically, the second measurement unit 9 b measures the temperature of the outer peripheral surface 19 a of the general unit 19. A plurality of second measuring portions 9b are installed at intervals in the circumferential direction of the general portion 19. The second measuring unit 9b in this embodiment illustrates a case where three are provided in each of the upper half 21 and the lower half 22. These 2nd measurement parts 9b can measure the temperature of each position where the some cooling heating part 7 is arrange | positioned separately.

温度制御部10は、フランジ部20の温度と一般部19の温度との温度差に基づいて熱媒体供給部8を制御する。より具体的には、温度制御部10は、第一測定部9aにより測定されたフランジ部20の温度と、第二測定部9bにより測定された一般部19の温度との温度差を求める。さらに、温度制御部10は、この温度差が予め設定された閾値以下となるように熱媒体供給部8による熱媒体の供給を制御する。   The temperature control unit 10 controls the heat medium supply unit 8 based on the temperature difference between the temperature of the flange unit 20 and the temperature of the general unit 19. More specifically, the temperature control unit 10 obtains a temperature difference between the temperature of the flange unit 20 measured by the first measurement unit 9a and the temperature of the general unit 19 measured by the second measurement unit 9b. Furthermore, the temperature control unit 10 controls the supply of the heat medium by the heat medium supply unit 8 so that the temperature difference is equal to or less than a preset threshold value.

ここで、この実施形態における温度制御部10は、2つの第一測定部9aの測定結果に対する、6つの第二測定部9bの測定結果の温度差をそれぞれ求めて全てが閾値以下となるように各冷却加熱部7に個別に適切な流量の熱媒体を供給している。なお、温度制御部10は、複数の第一測定部9aにより測定された温度の平均温度と、複数の第二測定部9bにより測定された温度の平均温度との温度差に基づいて熱媒体供給部8を制御するようにしても良い。   Here, the temperature control unit 10 in this embodiment obtains the temperature difference between the measurement results of the six second measurement units 9b with respect to the measurement results of the two first measurement units 9a so that all are equal to or less than the threshold value. A heat medium having an appropriate flow rate is supplied to each cooling and heating unit 7 individually. The temperature control unit 10 supplies the heat medium based on the temperature difference between the average temperature measured by the plurality of first measurement units 9a and the average temperature measured by the plurality of second measurement units 9b. The unit 8 may be controlled.

(第一実施形態の温度制御方法)
次に、上述した構成を備える蒸気タービンによる温度制御方法について図面を参照しながら説明する。なお、この第一実施形態における温度制御方法は、例えば、記録媒体に記録されたプログラムを温度制御部10のコンピュータシステムにより実行することで行うことができる(以下の各実施形態及び各変形例も同様)。
(Temperature control method of the first embodiment)
Next, a temperature control method using a steam turbine having the above-described configuration will be described with reference to the drawings. Note that the temperature control method in the first embodiment can be performed by, for example, executing a program recorded on a recording medium by the computer system of the temperature control unit 10 (the following embodiments and modifications are also described below). The same).

図4は、この発明の第一実施形態における温度制御方法のフローチャートである。
図4に示すように、まず、温度制御部10は、蒸気タービン100の運転状況が、起動時か否かを判定する(ステップS01)。起動時か否かの判定は、例えば、蒸気タービン100を起動するための操作入力がなされてからの経過時間が所定の閾値以上か否かの判定により行う方法が例示できる。また、起動時は、蒸気タービン100に主蒸気が供給されていない状態から負荷運転に入るまでの運転状況を意味する。
FIG. 4 is a flowchart of the temperature control method in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, first, the temperature control unit 10 determines whether or not the operating state of the steam turbine 100 is at startup (step S01). For example, the determination as to whether or not the engine is being started can be performed by determining whether or not the elapsed time since the operation input for starting the steam turbine 100 is greater than or equal to a predetermined threshold. Further, at the time of start-up, it means an operation state from when the main steam is not supplied to the steam turbine 100 until the load operation starts.

この判定の結果、起動時であると判定された場合(ステップS01でYes)、温度制御部10は、第一測定部9aからフランジ部20の温度を取得する(ステップS02)とともに、第二測定部9bから一般部19の温度を取得する(ステップS03)。なお、フランジ部20と一般部19の温度を取得するタイミングは、上記の順序に限られず、例えば、同時であってもよい。   As a result of this determination, when it is determined that the system is at the time of startup (Yes in step S01), the temperature control unit 10 acquires the temperature of the flange unit 20 from the first measurement unit 9a (step S02) and the second measurement. The temperature of the general part 19 is acquired from the part 9b (step S03). In addition, the timing which acquires the temperature of the flange part 20 and the general part 19 is not restricted to said order, For example, you may be simultaneous.

次いで、温度制御部10は、フランジ部20の温度と、一般部19の温度との温度差を算出する(ステップS04)。そして、温度制御部10は、この算出した温度差が予め設定された閾値以下か否かを判定する(ステップS05)。ここで、予め設定された閾値とは、外側ケーシング3に変形が発生し得る状態であることを判定するための温度差の閾値である。   Next, the temperature control unit 10 calculates a temperature difference between the temperature of the flange unit 20 and the temperature of the general unit 19 (step S04). And the temperature control part 10 determines whether this calculated temperature difference is below a preset threshold value (step S05). Here, the preset threshold value is a temperature difference threshold value for determining that the outer casing 3 can be deformed.

この判定の結果、温度差が閾値以下ではない(ステップS05でNo)と判定された場合、温度制御部10は、温度差が閾値以下となるように、冷却媒体を冷却加熱部7に供給する。これにより一般部19が冷却される。
また、温度差が閾値以下である(ステップS05でYes)と判定された場合、一般部19を冷却する必要はないため、温度制御部10は、上述した一連の制御処理を一旦終了する。
As a result of this determination, when it is determined that the temperature difference is not less than or equal to the threshold value (No in step S05), the temperature control unit 10 supplies the cooling medium to the cooling and heating unit 7 so that the temperature difference is less than or equal to the threshold value. . Thereby, the general part 19 is cooled.
If it is determined that the temperature difference is equal to or smaller than the threshold value (Yes in step S05), the general control unit 19 does not need to be cooled, and the temperature control unit 10 temporarily ends the series of control processes described above.

ここで、蒸気タービン100の起動時、高温の主蒸気の供給が開始されると、一般部19は、この一般部19よりも熱容量が大きいフランジ部20よりも温度上昇が早い。このように一般部19の温度上昇が早いと、一般部19にフランジ部20よりも大きい熱伸びが生じる。そのため、外側ケーシング3に変形が生じてしまう。そして、この外側ケーシング3に支持されている内側ケーシング2が変位してしまう。つまり、上述した温度差を閾値以下とすることで、その結果として内側ケーシング2の変位が生じないようになる。   Here, when the supply of the high-temperature main steam is started when the steam turbine 100 is started, the temperature of the general part 19 is higher than that of the flange part 20 having a larger heat capacity than the general part 19. Thus, when the temperature rise of the general part 19 is fast, the general part 19 has a larger thermal elongation than the flange part 20. Therefore, the outer casing 3 is deformed. Then, the inner casing 2 supported by the outer casing 3 is displaced. That is, by making the above-mentioned temperature difference equal to or less than the threshold value, the inner casing 2 is not displaced as a result.

この冷却媒体による一般部19の冷却は、温度差が閾値以下となるまで、又は、蒸気タービン100が負荷運転に移行するまで継続される。   The cooling of the general part 19 by the cooling medium is continued until the temperature difference becomes equal to or less than the threshold value or until the steam turbine 100 shifts to the load operation.

一方で、蒸気タービン100が起動時ではないと判定された場合(ステップS01でNo)、温度制御部10は、蒸気タービン100が停止時か否かを判定する。この停止時か否かの判定は、例えば、蒸気タービン100を停止するための操作入力がなされてからの経過時間が所定の閾値以上か否かの判定により行う方法が例示できる。ここで、停止時とは、負荷運転を行っている状態からロータ1が完全停止するまでの運転状況を意味する。また、停止時としては、負荷運転に停止操作を行うことによる停止と、異常発生による停止であるいわゆるトリップとがある。   On the other hand, when it is determined that the steam turbine 100 is not at startup (No in step S01), the temperature control unit 10 determines whether or not the steam turbine 100 is stopped. For example, the determination as to whether or not the vehicle is stopped can be performed by determining whether or not the elapsed time after the operation input for stopping the steam turbine 100 is greater than or equal to a predetermined threshold value. Here, at the time of stop means an operation state from the state where the load operation is performed until the rotor 1 is completely stopped. In addition, when stopping, there are a stop by performing a stop operation for load operation and a so-called trip that is a stop due to occurrence of an abnormality.

蒸気タービン100が停止時ではないと判定された場合(ステップS07でNo)、温度制御部10は、起動時でも停止時でもない運転状況、すなわち負荷運転中であるため、上述した一連の制御処理を一旦終了する。
一方で、蒸気タービン100が停止時であると判定された場合(ステップS07でYes)、温度制御部10は、第一測定部9aからフランジ部20の温度を取得する(ステップS08)とともに、第二測定部9bから一般部19の温度を取得する(ステップS09)。
If it is determined that the steam turbine 100 is not stopped (No in step S07), the temperature control unit 10 is in an operating state that is neither at the start time nor at the stop time, that is, during the load operation. Is temporarily terminated.
On the other hand, when it is determined that the steam turbine 100 is stopped (Yes in Step S07), the temperature control unit 10 acquires the temperature of the flange portion 20 from the first measurement unit 9a (Step S08), and The temperature of the general part 19 is acquired from the second measuring part 9b (step S09).

次いで、温度制御部10は、フランジ部20の温度と、一般部19の温度との温度差を算出する(ステップS10)。そして、温度制御部10は、この算出した温度差が予め設定された閾値以下か否かを判定する(ステップS11)。ここで、予め設定された閾値とは、上述した閾値と同様に、外側ケーシング3に変形が発生し得る状態であることを判定するための温度差の閾値である。   Next, the temperature control unit 10 calculates a temperature difference between the temperature of the flange unit 20 and the temperature of the general unit 19 (step S10). And the temperature control part 10 determines whether this calculated temperature difference is below a preset threshold value (step S11). Here, the preset threshold value is a threshold value of a temperature difference for determining that the outer casing 3 can be deformed, similarly to the above-described threshold value.

この判定の結果、温度差が閾値以下ではない(ステップS11でNo)と判定された場合、温度制御部10は、温度差が閾値以下となるように、加熱媒体を冷却加熱部7に供給する。これにより一般部19が加熱される。
また、温度差が閾値以下である(ステップS11でYes)と判定された場合、一般部19を加熱する必要はないため、温度制御部10は、上述した一連の制御処理を一旦終了する。
As a result of this determination, if it is determined that the temperature difference is not less than or equal to the threshold value (No in step S11), the temperature control unit 10 supplies the heating medium to the cooling and heating unit 7 so that the temperature difference is less than or equal to the threshold value. . Thereby, the general part 19 is heated.
Further, when it is determined that the temperature difference is equal to or less than the threshold (Yes in step S11), it is not necessary to heat the general unit 19, and therefore the temperature control unit 10 temporarily ends the series of control processes described above.

ここで、蒸気タービン100の停止時、高温の主蒸気の供給が停止されると、一般部19は、この一般部19よりも熱容量が大きいフランジ部20よりも温度低下が早い。このように一般部19の温度低下が早いと、一般部19にフランジ部20よりも大きく縮みが生じる。そのため、外側ケーシング3に変形が生じてしまう。そして、この外側ケーシング3に支持されている内側ケーシング2が変位してしまう。つまり、起動時と同様に、上述した温度差を閾値以下とすることで、その結果として内側ケーシング2の変位が生じないようになる。   Here, when the supply of the high-temperature main steam is stopped when the steam turbine 100 is stopped, the temperature of the general part 19 is earlier than that of the flange part 20 having a larger heat capacity than that of the general part 19. Thus, when the temperature drop of the general part 19 is fast, the general part 19 contracts more than the flange part 20. Therefore, the outer casing 3 is deformed. Then, the inner casing 2 supported by the outer casing 3 is displaced. That is, as in the case of startup, the above-described temperature difference is set to be equal to or smaller than the threshold value, and as a result, the inner casing 2 is not displaced.

この加熱媒体による一般部19の加熱は、温度差が閾値以下となるまで、又は、蒸気タービン100のロータ1が完全停止するまで継続される。   The heating of the general part 19 by the heating medium is continued until the temperature difference becomes equal to or less than the threshold value or until the rotor 1 of the steam turbine 100 is completely stopped.

したがって、上述した第一実施形態の蒸気タービン100によれば、温度制御部10によって、一般部19の温度とフランジ部20との温度差が、予め設定された閾値以下となるように、一般部19が冷却又は加熱される。そのため、外側ケーシング3のフランジ部20と一般部19とに温度分布が生じて外側ケーシング3が変形することを抑制できる。そして、この外側ケーシング3の変形により外側ケーシング3に支持された内側ケーシング2が変位して、動翼12と内側ケーシング2との間のクリアランスC2や、静翼14とロータ1との間のクリアランスC1が、負荷運転中よりも小さくなることを抑制できる。その結果、ロータ1側と内側ケーシング2側とのクリアランスを適切な値に設定することができる。   Therefore, according to the steam turbine 100 of the first embodiment described above, the temperature control unit 10 causes the temperature difference between the temperature of the general part 19 and the flange part 20 to be equal to or less than a preset threshold value. 19 is cooled or heated. Therefore, it can suppress that temperature distribution arises in the flange part 20 and the general part 19 of the outer casing 3, and the outer casing 3 deform | transforms. Then, the deformation of the outer casing 3 causes the inner casing 2 supported by the outer casing 3 to be displaced, so that the clearance C2 between the moving blade 12 and the inner casing 2 or the clearance between the stationary blade 14 and the rotor 1 is achieved. It can suppress that C1 becomes smaller than during load operation. As a result, the clearance between the rotor 1 side and the inner casing 2 side can be set to an appropriate value.

さらに、外側ケーシング3が上半部21と下半部22とを備える場合であっても、下半フランジ部27及び上半フランジ部26の温度と比べて、上半部21及び下半部22の各一般部19の温度とがそれぞれ上昇や下降し過ぎないように温度制御部10によって温度制御することができる。   Further, even when the outer casing 3 includes the upper half 21 and the lower half 22, the upper half 21 and the lower half 22 are compared with the temperatures of the lower half flange 27 and the upper half flange 26. The temperature control unit 10 can control the temperature so that the temperature of each of the general parts 19 does not rise or fall too much.

さらに、第一熱媒通路32Aによって熱媒体を軸線Ar方向に流すことができる。そのため、軸線Ar方向における一般部19の温度ばらつきを抑制することができる。
また、外側ケーシング3の周方向に、複数の第一熱媒通路32Aが形成されている。そのため、外側ケーシング3の周方向における複数の位置の温度を個別に調整することができる。これにより、一般部19において、温度が局所的に上昇や下降している箇所があったとしても、一般部19の周方向における温度の均一化を図ることができる。
Furthermore, the heat medium can flow in the direction of the axis Ar by the first heat medium passage 32A. Therefore, the temperature variation of the general part 19 in the axis line Ar direction can be suppressed.
A plurality of first heat medium passages 32 </ b> A are formed in the circumferential direction of the outer casing 3. Therefore, the temperature of the several position in the circumferential direction of the outer casing 3 can be adjusted separately. Thereby, even if there is a part where the temperature locally rises or falls in the general part 19, the temperature in the circumferential direction of the general part 19 can be made uniform.

(第一実施形態の変形例)
図5は、この発明の第一実施形態の変形例における図1に相当する断面図である。図6は、この発明の第一実施形態の変形例における図2に相当する断面図である。
上述した第一実施形態においては、冷却加熱部7が一般部19から外側に向かって突出するように形成される場合について説明した。しかし、図5、図6に示す変形例のように、一般部19の内部に冷却加熱部7を設けても良い。すなわち、この変形例における第一熱媒通路32Bは、一般部19の内部に形成されている。
(Modification of the first embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 in a modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in a modification of the first embodiment of the present invention.
In 1st embodiment mentioned above, the case where the cooling heating part 7 was formed so that it might protrude outside from the general part 19 was demonstrated. However, as in the modification examples shown in FIGS. 5 and 6, the cooling and heating unit 7 may be provided inside the general unit 19. That is, the first heat medium passage 32 </ b> B in this modification is formed inside the general portion 19.

この第一実施形態の変形例のように第一熱媒通路32Bを形成することで、一般部19の一部を冷却加熱部7として用いることができる。そのため、例えば、冷却加熱部7が外側ケーシング3の外面側に突出して設けられている場合と比較して、外側ケーシング3の大型化を抑制できる。   A part of the general part 19 can be used as the cooling and heating part 7 by forming the first heat medium passage 32B as in the modification of the first embodiment. Therefore, for example, compared with the case where the cooling and heating unit 7 is provided so as to protrude to the outer surface side of the outer casing 3, the enlargement of the outer casing 3 can be suppressed.

なお、第一実施形態の変形例で示した第一熱媒通路32Bは、第一実施形態で示した第一熱媒通路32Aと併用するようにしても良い。   The first heat medium passage 32B shown in the modification of the first embodiment may be used in combination with the first heat medium passage 32A shown in the first embodiment.

(第二実施形態)
次に、この発明の第二実施形態を図面に基づき説明する。この第二実施形態の蒸気タービン200は、上述した第一実施形態の蒸気タービン100に対して、冷却加熱部7の構成のみが異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The steam turbine 200 according to the second embodiment differs from the steam turbine 100 according to the first embodiment described above only in the configuration of the cooling and heating unit 7. Therefore, the same portions as those in the first embodiment described above are described with the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

図7は、この発明の第二実施形態における図1に相当する断面図である。図8は、この発明の第二実施形態における図2に相当する断面図である。
図7に示すように、この第二実施形態における蒸気タービン200は、上述した第一実施形態の蒸気タービン100と同様に、ロータ1と、内側ケーシング2と、外側ケーシング3と、軸受部4と、シール部5と、主蒸気供給部6と、冷却加熱部207と、熱媒体供給部8と、温度測定部9と、温度制御部10と、を主に備えている。
FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 in the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, the steam turbine 200 according to the second embodiment is similar to the steam turbine 100 according to the first embodiment described above, with the rotor 1, the inner casing 2, the outer casing 3, and the bearing portion 4. The seal part 5, the main steam supply part 6, the cooling heating part 207, the heat medium supply part 8, the temperature measurement part 9, and the temperature control part 10 are mainly provided.

図7、図8に示すように、冷却加熱部207は、第一実施形態と同様に、熱媒体を流すことが可能な熱媒通路を内部に有している。この冷却加熱部207は、一般部19の外周面から外側に突出するように形成されている。この冷却加熱部207によれば、熱媒通路に熱媒体を流すことで、一般部19を冷却又は加熱可能となっている。この第二実施形態における冷却加熱部207は、熱媒通路として軸線Arを中心とした外側ケーシング3の周方向に延びる第二熱媒通路33Aを備えている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the cooling and heating unit 207 has a heat medium passage through which a heat medium can flow as in the first embodiment. The cooling and heating unit 207 is formed so as to protrude outward from the outer peripheral surface of the general unit 19. According to the cooling and heating unit 207, the general unit 19 can be cooled or heated by flowing a heat medium through the heat medium passage. The cooling and heating unit 207 in the second embodiment includes a second heat medium passage 33A that extends in the circumferential direction of the outer casing 3 around the axis Ar as a heat medium passage.

冷却加熱部207は、外側ケーシング3の軸線Ar方向に間隔をあけて複数設けられている。さらに、冷却加熱部207は、外側ケーシング3の周方向において、軸線Ar方向から見た左側のフランジ部20と右側のフランジ部20との間に渡るように形成されている。
この第二実施形態における冷却加熱部207は、軸線Ar方向から見た場合に、左右のフランジ部20の中間位置に、供給配管を介して熱媒体供給部8が接続されている。つまり、冷却加熱部7に供給された熱媒体は、上記中間位置において左右のフランジ部20側に向けて分流する。また、冷却加熱部7は、外側ケーシング3の周方向における両端部が排出管(図示せず)に接続されている。つまり、供給配管から第二熱媒通路33Aに流入した熱媒は、一般部19と熱交換した後、排出管(図示せず)を介して排出される。
A plurality of cooling and heating units 207 are provided at intervals in the direction of the axis Ar of the outer casing 3. Further, the cooling and heating unit 207 is formed so as to extend between the left flange portion 20 and the right flange portion 20 as viewed from the axis Ar direction in the circumferential direction of the outer casing 3.
In the second embodiment, the cooling and heating unit 207 is connected to the heat medium supply unit 8 via a supply pipe at an intermediate position between the left and right flanges 20 when viewed from the direction of the axis Ar. That is, the heat medium supplied to the cooling and heating unit 7 is diverted toward the left and right flange portions 20 at the intermediate position. Moreover, the cooling heating part 7 has both ends in the circumferential direction of the outer casing 3 connected to a discharge pipe (not shown). That is, the heat medium that has flowed into the second heat medium passage 33A from the supply pipe exchanges heat with the general portion 19, and is then discharged through a discharge pipe (not shown).

熱媒体供給部8は、熱媒体として、冷却媒体や加熱媒体を冷却加熱部7に向けて供給する。第一実施形態と同様に、冷却媒体は、蒸気タービン200が起動する際に一般部19を冷却可能な熱媒体である。この冷却媒体としては、コンプレッサ等によって送り込まれる空気を用いることができる。また、加熱媒体も、第一実施形態と同様に、蒸気タービン200が停止する際に一般部19を加熱可能な熱媒体である。この加熱媒体としては、補助ボイラーによって発生させた蒸気等を用いることができる。熱媒体供給部8は、これら冷却媒体と加熱媒体とを選択的に冷却加熱部207に向けて供給することができる。   The heat medium supply unit 8 supplies a cooling medium or a heating medium to the cooling heating unit 7 as a heat medium. As in the first embodiment, the cooling medium is a heat medium that can cool the general part 19 when the steam turbine 200 is started. As this cooling medium, air fed by a compressor or the like can be used. The heating medium is also a heating medium that can heat the general part 19 when the steam turbine 200 is stopped, as in the first embodiment. As this heating medium, steam generated by an auxiliary boiler or the like can be used. The heat medium supply unit 8 can selectively supply the cooling medium and the heating medium toward the cooling heating unit 207.

また、熱媒体供給部8は、バルブ等を介して複数の冷却加熱部207に対してそれぞれ異なる供給量で熱媒体を供給できる。さらに、熱媒体供給部8は、熱媒体の供給量をそれぞれリニアに調整することが可能となっている。また、熱媒体供給部8は、複数の冷却加熱部207に対して、個別に熱媒体の供給量を調整することが可能となっている。   The heat medium supply unit 8 can supply the heat medium with different supply amounts to the plurality of cooling and heating units 207 via valves or the like. Further, the heat medium supply unit 8 can linearly adjust the amount of supply of the heat medium. Further, the heat medium supply unit 8 can individually adjust the supply amount of the heat medium to the plurality of cooling heating units 207.

温度測定部9は、外側ケーシング3の温度を測定する。温度測定部9の測定結果は、温度制御部10に向けて出力される。温度測定部9は、第一測定部9aと、第二測定部9bとを備えている。
第一測定部9aは、フランジ部20の温度を測定する。より具体的には、第一測定部9aは、軸線Arに直交する断面において、軸線Arを挟んだ左右のフランジ部20にそれぞれ取り付けられている。この第二実施形態においても、第一実施形態と同様に、第一測定部9aがフランジ部20の側面に取り付けられている場合を例示している。
The temperature measuring unit 9 measures the temperature of the outer casing 3. The measurement result of the temperature measurement unit 9 is output toward the temperature control unit 10. The temperature measurement unit 9 includes a first measurement unit 9a and a second measurement unit 9b.
The first measurement unit 9 a measures the temperature of the flange unit 20. More specifically, the first measuring portion 9a is attached to the left and right flange portions 20 sandwiching the axis Ar in the cross section orthogonal to the axis Ar. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the case where the first measurement unit 9a is attached to the side surface of the flange portion 20 is illustrated.

第二測定部9bは、一般部19の温度を測定する。より具体的には、第二測定部9bは、一般部19の外周面の温度を測定する。第二測定部9bは、少なくとも一般部19の軸方向において間隔をあけて複数設置されている。これら第二測定部9bは、外側ケーシング3の軸線Ar方向に複数の冷却加熱部207が配置されているそれぞれの位置の温度を個別に測定可能となっている。なお、この第二実施形態における第二測定部9bは、冷却加熱部207に沿って周方向に複数設けるようにしても良い。   The second measuring unit 9 b measures the temperature of the general unit 19. More specifically, the second measurement unit 9 b measures the temperature of the outer peripheral surface of the general unit 19. A plurality of second measuring portions 9b are provided at intervals in at least the axial direction of the general portion 19. These second measuring units 9b can individually measure the temperature at each position where the plurality of cooling heating units 207 are arranged in the direction of the axis Ar of the outer casing 3. In addition, you may make it provide the 2nd measurement part 9b in this 2nd embodiment in the circumferential direction along the cooling heating part 207. In FIG.

温度制御部10は、フランジ部20の温度と、一般部19の温度との温度差に基づいて熱媒体供給部8を制御する。より具体的には、温度制御部10は、第一測定部9aにより測定されたフランジ部20の温度と、第二測定部9bにより測定された一般部19の温度との温度差を求める。さらに、温度制御部10は、この温度差が予め設定された閾値以下となるように熱媒体供給部8による熱媒体の供給を制御する。ここで、この実施形態における温度制御部10は、2つの第一測定部9aの測定結果に対する、8つの第二測定部9bの測定結果の温度差をそれぞれ求めて全てが閾値以下となるように各冷却加熱部207に個別に適切な流量の熱媒体を供給している。なお、温度制御部10は、複数の第一測定部9aにより測定された温度の平均温度と、複数の第二測定部9bにより測定された温度の平均温度との温度差に基づいて熱媒体供給部8を制御するようにしても良い。   The temperature control unit 10 controls the heat medium supply unit 8 based on the temperature difference between the temperature of the flange unit 20 and the temperature of the general unit 19. More specifically, the temperature control unit 10 obtains a temperature difference between the temperature of the flange unit 20 measured by the first measurement unit 9a and the temperature of the general unit 19 measured by the second measurement unit 9b. Furthermore, the temperature control unit 10 controls the supply of the heat medium by the heat medium supply unit 8 so that the temperature difference is equal to or less than a preset threshold value. Here, the temperature control unit 10 in this embodiment obtains the temperature difference between the measurement results of the eight second measurement units 9b with respect to the measurement results of the two first measurement units 9a so that all are equal to or less than the threshold value. An appropriate flow rate of heat medium is supplied to each cooling and heating unit 207 individually. The temperature control unit 10 supplies the heat medium based on the temperature difference between the average temperature measured by the plurality of first measurement units 9a and the average temperature measured by the plurality of second measurement units 9b. The unit 8 may be controlled.

この第二実施形態における温度制御方法は、上述した第一実施形態の第一熱媒通路を第二熱媒通路に置き換えるだけである。第二実施形態における温度制御方法の詳細説明は省略する。   The temperature control method in the second embodiment only replaces the first heat medium passage in the first embodiment described above with a second heat medium passage. Detailed description of the temperature control method in the second embodiment is omitted.

上述した第二実施形態の蒸気タービン200によれば、第一実施形態とは異なり、第二熱媒通路33Aが外側ケーシング3の周方向に延びているため、外側ケーシング3の周方向に熱媒体を流すことができる。その結果、外側ケーシング3の周方向における一般部19の温度ばらつきを抑制することができる。   According to the steam turbine 200 of the second embodiment described above, unlike the first embodiment, the second heat medium passage 33 </ b> A extends in the circumferential direction of the outer casing 3. Can flow. As a result, temperature variations of the general portion 19 in the circumferential direction of the outer casing 3 can be suppressed.

また、外側ケーシング3の軸線Ar方向において、一般部19の複数の位置における温度を個別に調整することができる。そのため、例えば、一般部19の軸線Ar方向における複数の位置のうち温度が局所的に上昇や下降している位置が有る場合などであっても、軸線Ar方向における一般部19の温度均一化を図ることができる。   Further, the temperatures at a plurality of positions of the general portion 19 can be individually adjusted in the direction of the axis Ar of the outer casing 3. Therefore, for example, even when there is a position where the temperature locally rises or falls among a plurality of positions of the general part 19 in the axis Ar direction, the temperature of the general part 19 in the axis Ar direction is made uniform. Can be planned.

(第二実施形態の変形例)
図9は、この発明の第二実施形態の変形例における図1に相当する断面図である。図10は、この発明の第二実施形態の変形例における図2に相当する断面図である。
上述した第二実施形態においては、冷却加熱部207が一般部19から外側に向かって突出するように形成される場合について説明した。しかし、第一実施形態の変形例と同様に、この第二実施形態についても、図10、図11に示す変形例のように、一般部19の内部に冷却加熱部7を設けても良い。すなわち、第二熱媒通路は、一般部19の内部に形成するようにしても良い。
この第二実施形態の変形例のように第二熱媒通路を形成することで、一般部19の一部を冷却加熱部7として用いることができる。そのため、例えば、冷却加熱部7が外側ケーシング3の外面側に突出して設けられている場合と比較して、外側ケーシング3の大型化を抑制できる。
(Modification of the second embodiment)
FIG. 9 is a sectional view corresponding to FIG. 1 in a modification of the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in a modification of the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment described above, the case where the cooling and heating unit 207 is formed so as to protrude outward from the general unit 19 has been described. However, similarly to the modification of the first embodiment, in the second embodiment, the cooling and heating unit 7 may be provided inside the general part 19 as in the modification shown in FIGS. That is, the second heat medium passage may be formed inside the general portion 19.
A part of the general part 19 can be used as the cooling heating part 7 by forming the second heat medium passage as in the modification of the second embodiment. Therefore, for example, compared with the case where the cooling and heating unit 7 is provided so as to protrude to the outer surface side of the outer casing 3, the enlargement of the outer casing 3 can be suppressed.

(第三実施形態)
次に、この発明の第三実施形態を図面に基づき説明する。この第三実施形態の蒸気タービンは、上述した第一実施形態の蒸気タービンに対して、フランジ部20の構成が異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図11は、この発明の第三実施形態における蒸気タービンの図2に相当する断面図である。
図11に示すように、この第三実施形態の蒸気タービンは、第一実施形態の蒸気タービンの構成に加えて、フランジ部20を冷却又は加熱可能なフランジ冷却加熱部(大熱容量部冷却加熱部)34を備えている。フランジ冷却加熱部34は、フランジ部20を冷却可能な冷却媒体と、フランジ部20を加熱可能な加熱媒体と、を選択的に流すことが可能なフランジ部用熱媒通路を有している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The steam turbine of this third embodiment differs from the steam turbine of the first embodiment described above in the configuration of the flange portion 20. Therefore, the same portions as those in the first embodiment described above are described with the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the steam turbine in the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 11, in addition to the configuration of the steam turbine of the first embodiment, the steam turbine of the third embodiment includes a flange cooling heating unit (a large heat capacity unit cooling heating unit) that can cool or heat the flange unit 20. 34). The flange cooling / heating unit 34 has a flange-portion heat medium passage through which a cooling medium capable of cooling the flange portion 20 and a heating medium capable of heating the flange portion 20 can selectively flow.

図11に示す第三実施形態の蒸気タービン300は、フランジ部20の内部に、複数のフランジ冷却加熱部34が設けられている場合を例示している。つまり、フランジ部20の内部にフランジ部用熱媒通路35が形成されている。これらフランジ部用熱媒通路35は、軸線Arと直交する断面において、フランジ部20の外面の直近に配置され、フランジ部20の外面に沿うようにしてそれぞれ間隔をあけて並んで複数配置されている。   The steam turbine 300 of the third embodiment shown in FIG. 11 illustrates a case where a plurality of flange cooling and heating units 34 are provided inside the flange unit 20. That is, the flange portion heat medium passage 35 is formed inside the flange portion 20. The flange part heat medium passages 35 are arranged in the vicinity of the outer surface of the flange part 20 in a cross section orthogonal to the axis Ar, and a plurality of the heat medium passages 35 are arranged side by side along the outer surface of the flange part 20. Yes.

ここで、熱媒体供給部8は、第一実施形態と同様に、一般部19の冷却又は加熱を行う冷却加熱部7へ熱媒体を供給可能に構成されるとともに、フランジ冷却加熱部34へも熱媒体を供給可能に構成されている。一般部19に設けられた冷却加熱部7へ供給される熱媒体の種類が冷却媒体の場合に、フランジ冷却加熱部34には、加熱媒体が供給される。同様に、一般部19に設けられた冷却加熱部7へ供給される熱媒体の種類が加熱媒体の場合に、フランジ冷却加熱部34には冷却媒体が供給される。   Here, similarly to the first embodiment, the heat medium supply unit 8 is configured to be able to supply a heat medium to the cooling heating unit 7 that cools or heats the general unit 19, and also to the flange cooling heating unit 34. The heat medium can be supplied. When the type of the heat medium supplied to the cooling and heating unit 7 provided in the general unit 19 is a cooling medium, the heating medium is supplied to the flange cooling and heating unit 34. Similarly, when the type of the heat medium supplied to the cooling / heating unit 7 provided in the general unit 19 is a heating medium, the cooling medium is supplied to the flange cooling / heating unit 34.

(第三実施形態の温度制御方法)
次に、上述した構成を備える第三実施形態の蒸気タービンによる温度制御方法について図面を参照しながら説明する。なお、この第三実施形態における温度制御方法は、上述した第一実施形態における温度制御方法に加えて、フランジ部20についても温度制御を行うものである。つまり、一般部19の冷却及び加熱については第一実施形態と同様の温度制御方法となるため、ここでの詳細説明を省略する。また、第三実施形態の温度制御方法においては、フランジ部20を冷却する際に一般部19が加熱され、一般部19を加熱する際にフランジ部20が冷却される。
(Temperature control method of the third embodiment)
Next, the temperature control method by the steam turbine of 3rd embodiment provided with the structure mentioned above is demonstrated, referring drawings. In addition, the temperature control method in this third embodiment performs temperature control also about the flange part 20 in addition to the temperature control method in 1st embodiment mentioned above. That is, since the cooling and heating of the general part 19 are the same temperature control method as in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here. In the temperature control method of the third embodiment, the general part 19 is heated when the flange part 20 is cooled, and the flange part 20 is cooled when the general part 19 is heated.

図12は、この発明の第三実施形態における温度制御方法のフローチャートである。この図12のフローチャートでは、上述した図4のフローチャートと同一処理に同一符号を付して詳細説明を省略する。
図12に示すように、蒸気タービンが起動時である場合(ステップS01でYes)、温度制御部10は、ステップS01からステップS05までを行う。すなわち、フランジ部20の温度と、一般部19の温度との温度差を求めて、この温度差が予め設定された閾値以下か否かを判定する。
FIG. 12 is a flowchart of the temperature control method in the third embodiment of the present invention. In the flowchart of FIG. 12, the same processes as those in the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 12, when the steam turbine is at startup (Yes in step S01), the temperature control unit 10 performs steps S01 to S05. That is, a temperature difference between the temperature of the flange portion 20 and the temperature of the general portion 19 is obtained, and it is determined whether or not this temperature difference is equal to or less than a preset threshold value.

そして、温度制御部10は、一般部19とフランジ部20との温度差が予め設定された閾値以下であると判定されなかった場合(ステップS05でNo)、この温度差が閾値以下となるように、フランジ冷却加熱部34に対して加熱媒体を供給する(ステップS106)。この際、一般部19の冷却加熱部7に対しては、同時に冷却媒体が供給されている。   If the temperature control unit 10 does not determine that the temperature difference between the general unit 19 and the flange unit 20 is equal to or less than a preset threshold value (No in step S05), the temperature difference is equal to or less than the threshold value. Then, a heating medium is supplied to the flange cooling and heating unit 34 (step S106). At this time, the cooling medium is simultaneously supplied to the cooling and heating unit 7 of the general unit 19.

一方で、蒸気タービンが起動時ではなく、停止時である場合(ステップS07でYes)、温度制御部10は、ステップS08からステップS11までを行う。そして、温度制御部10は、一般部19とフランジ部20との温度差が予め設定された閾値以下であると判定されなかった場合(ステップS11でNo)、この温度差が閾値以下となるように、フランジ冷却加熱部34に対して冷却媒体を供給する(ステップS112)。この際、一般部19の冷却加熱部7に対しては、同時に加熱媒体が供給されている。   On the other hand, when the steam turbine is not starting but stopping (Yes in step S07), the temperature control unit 10 performs steps S08 to S11. When the temperature control unit 10 does not determine that the temperature difference between the general portion 19 and the flange portion 20 is equal to or less than a preset threshold value (No in step S11), the temperature difference is equal to or less than the threshold value. Then, a cooling medium is supplied to the flange cooling / heating unit 34 (step S112). At this time, the heating medium is simultaneously supplied to the cooling and heating unit 7 of the general unit 19.

したがって、上述した第三実施形態によれば、フランジ冷却加熱部34によって熱容量が大きいフランジ部20の温度を積極的に一般部19の温度に近づけることができる。そのため、フランジ部20と一般部19との温度差が予め設定された閾値よりも大きくなった場合に、冷却加熱部7で一般部19のみを冷却又は加熱して温度差を閾値以下にする場合よりも、フランジ部20と一般部19との温度差を迅速に閾値以下にすることができる。   Therefore, according to the third embodiment described above, the flange cooling / heating unit 34 can actively bring the temperature of the flange 20 having a large heat capacity close to the temperature of the general unit 19. Therefore, when the temperature difference between the flange part 20 and the general part 19 becomes larger than a preset threshold value, the cooling / heating unit 7 cools or heats only the general part 19 to make the temperature difference equal to or less than the threshold value. Rather, the temperature difference between the flange portion 20 and the general portion 19 can be quickly reduced to a threshold value or less.

(第三実施形態の変形例)
図13は、この発明の第三実施形態の変形例における図2に相当する断面図である。
上述した第三実施形態においては、フランジ部20の内部にフランジ冷却加熱部34を設ける場合について説明したが、この構成に限られない。例えば、図13に示す変形例のように、フランジ部20の外周面(言い換えれば、フランジ部20の子午線)に沿うように他のフランジ冷却加熱部134を別に設けても良い。他のフランジ冷却加熱部134は、他のフランジ部用熱媒通路135を備えており、他のフランジ部用熱媒通路135に熱媒を流すことで、熱容量の大きなフランジ部20に対してより迅速に冷却又は加熱を行うことができる。なお、上述したフランジ冷却加熱部34を省略して、他のフランジ冷却加熱部135のみでフランジ部20を冷却又は加熱するようにしても良い。
(Modification of the third embodiment)
FIG. 13 is a sectional view corresponding to FIG. 2 in a modification of the third embodiment of the present invention.
In 3rd Embodiment mentioned above, although the case where the flange cooling heating part 34 was provided in the inside of the flange part 20 was demonstrated, it is not restricted to this structure. For example, another flange cooling and heating unit 134 may be provided separately along the outer peripheral surface of the flange portion 20 (in other words, the meridian of the flange portion 20) as in the modification shown in FIG. The other flange cooling / heating unit 134 is provided with another flange part heat medium passage 135, and by flowing a heat medium through the other flange part heat medium passage 135, the flange part 20 having a larger heat capacity can be used. Cooling or heating can be performed quickly. The flange cooling / heating unit 34 described above may be omitted, and the flange unit 20 may be cooled or heated only by the other flange cooling / heating unit 135.

(第四実施形態)
次に、この発明の第四実施形態を図面に基づき説明する。この第四実施形態の蒸気タービンは、上述した各実施形態に対して、ヒータを設けたものである。そのため、上述した各実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。なお、この第四実施形態では、第一実施形態の変形例における冷却加熱部7と、第三実施形態のフランジ冷却加熱部34を備えた蒸気タービンに対してヒータを設けている場合を一例に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. The steam turbine according to the fourth embodiment is provided with a heater with respect to the above-described embodiments. For this reason, the same portions as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the fourth embodiment, a heater is provided as an example for the steam turbine provided with the cooling heating unit 7 in the modification of the first embodiment and the flange cooling heating unit 34 of the third embodiment. explain.

図14は、この発明の第四実施形態における図2に相当する断面図である。
図14に示すように、第四実施形態における蒸気タービン400は、冷却加熱部7が一般部19の内部に設けられ、フランジ冷却加熱部34がフランジ部20の内部に設けられている。
蒸気タービン400は、ヒータ40を備えている。このヒータ40としては、例えば、誘導加熱機を用いることができる。
FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in the fourth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 14, in the steam turbine 400 according to the fourth embodiment, the cooling and heating unit 7 is provided in the general part 19, and the flange cooling and heating part 34 is provided in the flange part 20.
The steam turbine 400 includes a heater 40. As the heater 40, for example, an induction heater can be used.

ヒータ40は、一般部用ヒータ40aと、フランジ部用ヒータ40bとからなる。これら一般部用ヒータ40aとフランジ部用ヒータ40bとは、それぞれ温度制御部10によって温度制御される。
一般部用ヒータ40aは、一般部19を加熱し、フランジ部用ヒータ40bは、フランジ部20を加熱する。温度制御部10は、これら一般部用ヒータ40aとフランジ部用ヒータ40bとを同時に用いず、例えば、蒸気タービン400の起動時には、フランジ部用ヒータ40bを用いてフランジ部20のみを加熱し、蒸気タービン400の停止時には、一般部用ヒータ40aを用いて一般部19のみを加熱する。
The heater 40 includes a general heater 40a and a flange heater 40b. The temperature control unit 10 controls the temperatures of the general heater 40a and the flange heater 40b.
The general part heater 40 a heats the general part 19, and the flange part heater 40 b heats the flange part 20. The temperature control section 10 does not use the general section heater 40a and the flange section heater 40b at the same time. For example, when the steam turbine 400 is started, the flange section heater 40b is used to heat only the flange section 20 and steam. When the turbine 400 is stopped, only the general part 19 is heated using the general part heater 40a.

温度制御部10は、一般部用ヒータ40aとフランジ部用ヒータ40bとの温度制御を行うとともに、上述した第一実施形態や第三実施形態における熱媒体供給部の制御を同時に行う。すなわち、この第四実施形態における温度制御部10は、熱媒体とヒータ40とを両方用いて、一般部19とフランジ部20との温度差が予め設定された閾値以下となるように温度制御を行っている。なお、熱媒体とヒータ40とを併用して加熱する構成に限られず、例えば、加熱に関してはヒータ40のみを用いるようにしても良い。
なお、第四実施形態においては、一般部19とフランジ部20との両方にヒータ40を設ける場合について説明した。しかし、ヒータ40は、一般部19とフランジ部20との何れか一方に設けるようにしても良い。
The temperature control unit 10 controls the temperature of the general part heater 40a and the flange part heater 40b, and simultaneously controls the heat medium supply unit in the first embodiment and the third embodiment described above. That is, the temperature control unit 10 in the fourth embodiment uses both the heat medium and the heater 40 to control the temperature so that the temperature difference between the general unit 19 and the flange unit 20 is equal to or less than a preset threshold value. Is going. In addition, it is not restricted to the structure heated together using a heat medium and the heater 40, For example, you may make it use only the heater 40 regarding heating.
In addition, in 4th embodiment, the case where the heater 40 was provided in both the general part 19 and the flange part 20 was demonstrated. However, the heater 40 may be provided on either the general part 19 or the flange part 20.

また、第四実施形態においては、加熱部であるヒータ40を外側ケーシング3に取り付けるようにしたが、冷却を行う冷却部を一般部19とフランジ部20との少なくとも一方に取り付けるようにしても良い。このようにした場合、蒸気タービン400の起動時に冷却部によって一般部19を冷却し、停止時に冷却部によってフランジ部20を冷却すればよい。冷却部としては、例えば、ペルチェ素子等を用いることができる。   In the fourth embodiment, the heater 40 that is a heating unit is attached to the outer casing 3. However, a cooling unit that performs cooling may be attached to at least one of the general part 19 and the flange part 20. . In this case, the general part 19 may be cooled by the cooling part when the steam turbine 400 is started, and the flange part 20 may be cooled by the cooling part when the steam turbine 400 is stopped. As the cooling unit, for example, a Peltier element or the like can be used.

したがって、第四実施形態によれば、冷却加熱部7及びフランジ冷却加熱部34に加え、ヒータ40によって一般部19とフランジ部20との少なくとも一方を加熱することができる。ヒータ40は、熱媒体を用いた加熱よりも温度の昇降を迅速に行うことができる。その結果、より迅速に一般部19とフランジ部20との温度差を予め設定された閾値以下にすることが可能となる。   Therefore, according to the fourth embodiment, in addition to the cooling heating unit 7 and the flange cooling heating unit 34, at least one of the general part 19 and the flange part 20 can be heated by the heater 40. The heater 40 can raise and lower the temperature more quickly than heating using a heat medium. As a result, the temperature difference between the general portion 19 and the flange portion 20 can be quickly reduced to a predetermined threshold value or less.

(第五実施形態)
次に、この発明の第五実施形態を図面に基づき説明する。この第五実施形態の蒸気タービン500は、上述した第一実施形態に対して、熱容量拡大部としてリブを設けている点でのみ構成が異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The steam turbine 500 according to the fifth embodiment is different from the first embodiment described above only in that ribs are provided as the heat capacity expansion portion. Therefore, the same portions as those in the first embodiment described above are described with the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

図15は、この発明の第五実施形態における図2に相当する断面図である。
図15に示すように、この第五実施形態における外側ケーシング3は、軸線Arを中心とした周方向で、一般部19に挟まれるようにしてリブ(熱容量拡大部)50が形成されている。このリブ50は、一般部19よりも外側に突出するように形成され、一般部19よりも熱容量が大きくなっている。この第五実施形態におけるリブ50は、上半部21と下半部22との両方に設けられている。これらリブ50は、軸線Arと直交する断面において、外側ケーシング3の周方向で左右のフランジ部20の中央にそれぞれ配置されている。また、この第五実施形態におけるリブ50は、フランジ部20と同等の熱容量を有しており、軸線Ar方向に連続的に延びている。
FIG. 15 is a sectional view corresponding to FIG. 2 in the fifth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 15, the outer casing 3 in the fifth embodiment is formed with ribs (heat capacity expanding portions) 50 so as to be sandwiched between the general portions 19 in the circumferential direction about the axis Ar. The rib 50 is formed so as to protrude outward from the general part 19, and has a larger heat capacity than the general part 19. The ribs 50 in the fifth embodiment are provided on both the upper half 21 and the lower half 22. These ribs 50 are respectively arranged at the centers of the left and right flange portions 20 in the circumferential direction of the outer casing 3 in a cross section orthogonal to the axis Ar. Further, the rib 50 in the fifth embodiment has a heat capacity equivalent to that of the flange portion 20, and continuously extends in the direction of the axis Ar.

なお、第五実施形態においては、リブ50が上半部21と下半部22とに一つずつ設けられる場合について説明した。しかし、上半部21と下半部22とに設けられるリブ50の個数は、一つずつに限られない。また、リブ50が軸線Ar方向に連続的に延びて形成されている場合について説明したが、断続的に形成されていても良い。   In the fifth embodiment, the case where one rib 50 is provided in each of the upper half 21 and the lower half 22 has been described. However, the number of ribs 50 provided in the upper half 21 and the lower half 22 is not limited to one. Moreover, although the case where the rib 50 was formed to extend continuously in the direction of the axis Ar has been described, it may be formed intermittently.

したがって、第五実施形態によれば、リブ50の熱容量とフランジ部20の熱容量とが同等であるため、これらリブ50とフランジ部20とには温度差が生じ難い。そして、リブ50は、一般部19に挟まれるように配置されているので、リブ50の温度変化に一般部19の温度が追従する。その結果、一般部19とフランジ部20との温度差が生じ難くなり、一般部19とフランジ部20との温度差に起因する変形が生じることを抑制できる。   Therefore, according to the fifth embodiment, since the heat capacity of the rib 50 and the heat capacity of the flange portion 20 are equal, a temperature difference hardly occurs between the rib 50 and the flange portion 20. And since the rib 50 is arrange | positioned so that it may be pinched | interposed into the general part 19, the temperature of the general part 19 follows the temperature change of the rib 50. FIG. As a result, the temperature difference between the general portion 19 and the flange portion 20 is less likely to occur, and deformation due to the temperature difference between the general portion 19 and the flange portion 20 can be suppressed.

この発明は上述した各実施形態及び各変形例の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した各実施形態では、一種類のタービンを収容する外側ケーシング3を備える蒸気タービンを一例にして説明した。しかし、蒸気タービンは、上述した各実施形態で説明した蒸気タービンに限られない。
The present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments and modifications, and can be changed in design without departing from the scope of the invention.
For example, in each embodiment mentioned above, the steam turbine provided with the outer casing 3 which accommodates one type of turbine was described as an example. However, the steam turbine is not limited to the steam turbine described in each embodiment described above.

図16は、この発明の第一実施形態の他の態様における蒸気タービンを示す図1に相当する断面図である。
例えば、図16に示すような蒸気タービン600にもこの発明を適用可能である。図16に示す蒸気タービン600は、高圧タービン601と中圧タービン602とを外側ケーシング3に収容している。この蒸気タービン600においては、高圧タービン601から排出された蒸気を、再加熱装置(図示せず)により再加熱した後、中圧タービン602に供給するようになっている。
FIG. 16 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and showing a steam turbine according to another aspect of the first embodiment of the present invention.
For example, the present invention can be applied to a steam turbine 600 as shown in FIG. A steam turbine 600 shown in FIG. 16 accommodates a high-pressure turbine 601 and an intermediate-pressure turbine 602 in the outer casing 3. In the steam turbine 600, the steam discharged from the high-pressure turbine 601 is reheated by a reheating device (not shown) and then supplied to the intermediate pressure turbine 602.

これら高圧タービン601と中圧タービン602とは、一体に形成された内側ケーシング2を備えている。この内側ケーシング2は、上述した各実施形態の内側ケーシング2と同様に、外側ケーシング3によって支持されている。また、高圧タービン601と中圧タービン602とは、共通のロータ1を備えている。ロータ1には、それぞれ軸線Ar方向における異なる位置に、高圧タービン用の動翼12aと中圧タービン用の動翼12bが設けられている。また、内側ケーシング2には、高圧タービン用の動翼12aの上流側にそれぞれ配置される複数の静翼14aと、中圧タービン用の動翼12bの上流側にそれぞれ配置される複数の静翼14bとが取り付けられている。   The high-pressure turbine 601 and the intermediate-pressure turbine 602 include an inner casing 2 that is integrally formed. The inner casing 2 is supported by the outer casing 3 in the same manner as the inner casing 2 of each embodiment described above. The high-pressure turbine 601 and the intermediate-pressure turbine 602 are provided with a common rotor 1. The rotor 1 is provided with a moving blade 12a for a high-pressure turbine and a moving blade 12b for an intermediate-pressure turbine at different positions in the axis Ar direction. The inner casing 2 includes a plurality of stationary blades 14a disposed on the upstream side of the high pressure turbine blade 12a and a plurality of stationary blades disposed on the upstream side of the intermediate pressure turbine blade 12b. 14b is attached.

このような蒸気タービン600によれば、主蒸気は、外側ケーシング3の高圧蒸気入口23Aから高圧タービン601側の内側ケーシング2の内部に流れ込む。そして、内側ケーシング2を出た後、高圧蒸気出口24Aから一旦蒸気タービン600の外部に排出されて、再加熱装置(図示せず)を経た後、外側ケーシング3の中圧蒸気入口23Bから中圧タービン602側の内側ケーシング2の内部に流れ込む。そして、内側ケーシングを出た後、中圧蒸気出口24Bから外部に排出される。   According to such a steam turbine 600, the main steam flows from the high-pressure steam inlet 23A of the outer casing 3 into the inner casing 2 on the high-pressure turbine 601 side. Then, after exiting the inner casing 2, it is once discharged from the high-pressure steam outlet 24 </ b> A to the outside of the steam turbine 600, and after passing through a reheating device (not shown), then the intermediate pressure from the intermediate-pressure steam inlet 23 </ b> B of the outer casing 3. It flows into the inner casing 2 on the turbine 602 side. And after exiting an inner casing, it is discharged | emitted from the intermediate pressure steam outlet 24B outside.

なお、図16においては、第一実施形態の冷却加熱部を高圧タービン601と中圧タービン602とを備える蒸気タービンに適用する場合について説明したが、第二実施形態から第五実施形態に示す冷却加熱部7、フランジ冷却加熱部34、ヒータ40及びリブ50を適宜採用しても良い。   In addition, in FIG. 16, although the case where the cooling heating part of 1st embodiment was applied to the steam turbine provided with the high pressure turbine 601 and the intermediate pressure turbine 602 was demonstrated, the cooling shown to 2nd embodiment to 5th embodiment. You may employ | adopt suitably the heating part 7, the flange cooling heating part 34, the heater 40, and the rib 50. FIG.

また、上述した第一実施形態においては、熱媒体供給部8が複数の冷却加熱部7に対する熱媒体の供給量をリニアに調整する場合について説明した。しかし、熱媒体の供給量は、段階的に調整可能としても良い。また、熱媒体供給部8は、熱媒体を断続的に供給可能として、冷却加熱部7に対する熱媒体の供給量を調整する構成としても良い。
さらに、各実施形態において、フランジ部20が大熱容量部である場合を一例に説明したが、大熱容量部は、フランジ部20に限られない。外側ケーシング3のうち部分的に熱容量が大きい箇所であればよい。
Moreover, in 1st embodiment mentioned above, the case where the heat medium supply part 8 adjusts the supply amount of the heat medium with respect to the several cooling heating part 7 linearly was demonstrated. However, the supply amount of the heat medium may be adjustable in stages. The heat medium supply unit 8 may be configured to adjust the supply amount of the heat medium to the cooling heating unit 7 so that the heat medium can be intermittently supplied.
Furthermore, in each embodiment, although the case where the flange part 20 was a large heat capacity part was demonstrated to an example, a large heat capacity part is not restricted to the flange part 20. FIG. What is necessary is just to be a location where heat capacity is partially large in the outer casing 3.

さらに、上述した第一実施形態から第五実施形態や各変形例で示した構成は、適宜組み合わせて用いても良い。   Furthermore, the configurations shown in the first embodiment to the fifth embodiment and the modifications may be used in appropriate combination.

1 ロータ
2 内側ケーシング
3 外側ケーシング
4 軸受部
5 シール部
6 主蒸気供給部
7,207 冷却加熱部
8 熱媒体供給部
9 温度測定部
10 温度制御部
11 ロータ本体
12 動翼
13 第一蒸気流路
14 静翼
15 内側蒸気入口
16 内側排出口
17 内側貫通部
18 第二蒸気流路
19 一般部
20 フランジ部
21 上半部
22 下半部
23 外側蒸気入口
24 外側蒸気出口
25 貫通部
26 上半フランジ部
27 下半フランジ部
28,29 開口縁
30,31 合わせ面
32 熱媒通路
32A,32B 第一熱媒通路
33A,33B 第二熱媒通路
34 フランジ冷却加熱部
35 フランジ部用熱媒通路
134 他のフランジ冷却加熱部
135 他のフランジ部用熱媒通路
40 ヒータ
50 リブ
100,200,300,400,500,600 蒸気タービン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 2 Inner casing 3 Outer casing 4 Bearing part 5 Seal part 6 Main steam supply part 7,207 Cooling heating part 8 Heat medium supply part 9 Temperature measurement part 10 Temperature control part 11 Rotor main body 12 Rotor blade 13 First steam flow path 14 Stator Blade 15 Inner Steam Inlet 16 Inner Discharge Port 17 Inner Through Port 18 Second Steam Flow Channel 19 General Portion 20 Flange Portion 21 Upper Half 22 Lower Half 23 Outer Steam Inlet 24 Outer Steam Outlet 25 Through Port 26 Upper Half Flange Portion 27 Lower half flange portion 28, 29 Opening edge 30, 31 Mating surface 32 Heat medium passage 32A, 32B First heat medium passage 33A, 33B Second heat medium passage 34 Flange cooling heating portion 35 Heat medium passage 134 for flange portion, etc. Flange cooling and heating unit 135 Heat medium passage 40 for other flange portion Heater 50 Rib 100, 200, 300, 400, 500, 600 Steam turbine

Claims (12)

外周面に複数の動翼が設けられて、軸線回りに回転するロータと、
前記軸線を中心とする径方向の外側から前記ロータを覆い、前記ロータの外周面との間に蒸気が流通する第一蒸気流路を形成している内側ケーシングと、
前記内側ケーシングの内周面に複数設けられ、前記複数の動翼とともに前記第一蒸気流路内に配置されている静翼と、
一般部及び、前記一般部よりも熱容量の大きい大熱容量部を有し、前記内側ケーシングを前記径方向の外側から覆い、前記第一蒸気流路と連通して前記蒸気を流通する第二蒸気流路を前記内側ケーシングの外周面との間に形成している外側ケーシングと、
熱媒体を流すことが可能な熱媒通路を内部に有し、前記一般部を冷却又は加熱可能な冷却加熱部と、
前記熱媒通路へ熱媒体を供給可能な熱媒体供給部と、
前記大熱容量部の温度を測定する第一測定部と、
前記一般部の温度を測定する第二測定部と、
前記第一測定部により測定された前記大熱容量部の温度と前記第二測定部により測定された前記一般部の温度との温度差に基づいて、前記温度差が予め設定された閾値以下となるように前記熱媒体供給部を制御する温度制御部と、
を備える蒸気タービン。
A plurality of rotor blades provided on the outer peripheral surface, and a rotor rotating around an axis;
An inner casing that covers the rotor from a radially outer side centered on the axis and forms a first steam flow path through which steam flows between the rotor and the outer peripheral surface;
A plurality of stator blades provided on the inner peripheral surface of the inner casing and disposed in the first steam flow path together with the plurality of rotor blades;
A second steam flow having a general part and a large heat capacity part having a larger heat capacity than the general part, covering the inner casing from the outside in the radial direction, and communicating the steam in communication with the first steam channel An outer casing forming a path with the outer peripheral surface of the inner casing;
A cooling medium heating section capable of cooling or heating the general section;
A heat medium supply unit capable of supplying a heat medium to the heat medium passage;
A first measuring unit for measuring the temperature of the large heat capacity unit;
A second measuring part for measuring the temperature of the general part;
Based on the temperature difference between the temperature of the large heat capacity part measured by the first measurement part and the temperature of the general part measured by the second measurement part, the temperature difference is less than or equal to a preset threshold value. A temperature control unit for controlling the heat medium supply unit,
A steam turbine comprising:
前記外側ケーシングは、
前記内側ケーシングの下半分を覆う下半部と、
前記内側ケーシングの上半分を覆う上半部と、を備え、
前記大熱容量部は、
前記下半部の開口縁から外側に突出する下半フランジ部と、
前記上半部の開口縁から外側に突出し、前記下半フランジ部に固定可能な上半フランジ部と、からなる請求項1に記載の蒸気タービン。
The outer casing is
A lower half covering the lower half of the inner casing;
An upper half covering the upper half of the inner casing,
The large heat capacity part is:
A lower half flange portion protruding outward from an opening edge of the lower half portion;
The steam turbine according to claim 1, further comprising: an upper half flange portion that protrudes outward from an opening edge of the upper half portion and can be fixed to the lower half flange portion.
前記冷却加熱部は、
前記熱媒通路として前記軸線に沿って延びる第一熱媒通路を備える請求項1又は2に記載の蒸気タービン。
The cooling and heating unit is
The steam turbine according to claim 1, further comprising a first heat medium passage extending along the axis as the heat medium passage.
前記冷却加熱部は、
前記外側ケーシングの周方向に間隔を空けて複数の前記第一熱媒通路を備える請求項3に記載の蒸気タービン。
The cooling and heating unit is
The steam turbine according to claim 3, comprising a plurality of the first heat medium passages spaced apart from each other in a circumferential direction of the outer casing.
前記冷却加熱部は、
前記熱媒通路として前記外側ケーシングの周方向に延びる第二熱媒通路を備える請求項1又は2に記載の蒸気タービン。
The cooling and heating unit is
The steam turbine according to claim 1, further comprising a second heat medium passage extending in a circumferential direction of the outer casing as the heat medium passage.
前記冷却加熱部は、
軸線方向に間隔を空けて複数の前記第二熱媒通路を備える請求項5に記載の蒸気タービン。
The cooling and heating unit is
The steam turbine according to claim 5, comprising a plurality of the second heat medium passages spaced apart in the axial direction.
前記一般部の内部に前記冷却加熱部を備える請求項3から6の何れか一項に記載の蒸気タービン。   The steam turbine according to any one of claims 3 to 6, wherein the cooling and heating unit is provided inside the general part. 前記大熱容量部を冷却又は加熱可能な熱媒体を流すことが可能な大熱容量部用熱媒体通路を有した大熱容量部冷却加熱部を備える請求項1から7の何れか一項に記載の蒸気タービン。   The steam according to any one of claims 1 to 7, further comprising a large heat capacity part cooling and heating unit having a heat medium passage for a large heat capacity part capable of flowing a heat medium capable of cooling or heating the large heat capacity part. Turbine. 前記一般部と前記大熱容量部との少なくとも一方を加熱する加熱部、又は前記一般部と前記大熱容量部との少なくとも一方を冷却する冷却部を備える請求項1から8の何れか一項に記載の蒸気タービン。   The heating part which heats at least one of the general part and the large heat capacity part, or the cooling part which cools at least one of the general part and the large heat capacity part is provided. Steam turbine. 前記外側ケーシングの周方向で前記一般部に挟まれるように配置され、前記一般部よりも熱容量の大きい熱容量拡大部を備える請求項1から9の何れか一項に記載の蒸気タービン。   The steam turbine according to any one of claims 1 to 9, further comprising a heat capacity expansion portion that is disposed so as to be sandwiched between the general portions in a circumferential direction of the outer casing and has a larger heat capacity than the general portions. 内側ケーシングと外側ケーシングとを備え、前記外側ケーシングが一般部と、前記一般部よりも熱容量の大きい大熱容量部とを備えた蒸気タービンの温度制御方法であって、
前記一般部の温度を測定する工程と、
前記大熱容量部の温度を測定する工程と、
前記一般部の温度と前記大熱容量部の温度との温度差が、予め設定された閾値以下となるように前記一般部を冷却又は加熱する工程と、
を含む温度制御方法。
A steam turbine temperature control method comprising an inner casing and an outer casing, wherein the outer casing includes a general part and a large heat capacity part having a larger heat capacity than the general part,
Measuring the temperature of the general part;
Measuring the temperature of the large heat capacity part;
Cooling or heating the general part so that the temperature difference between the temperature of the general part and the temperature of the large heat capacity part is not more than a preset threshold value;
Including temperature control method.
前記一般部の温度と前記大熱容量部の温度との温度差が、予め設定された閾値以下となるように、前記一般部を加熱すると共に前記大熱容量部を冷却する工程を含む請求項11に記載の温度制御方法。   The method according to claim 11, further comprising: heating the general part and cooling the large heat capacity part so that a temperature difference between the temperature of the general part and the temperature of the large heat capacity part is equal to or less than a preset threshold value. The temperature control method described.
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