JP3784870B2 - タービン車室の変形量調整装置 - Google Patents

タービン車室の変形量調整装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3784870B2
JP3784870B2 JP30429495A JP30429495A JP3784870B2 JP 3784870 B2 JP3784870 B2 JP 3784870B2 JP 30429495 A JP30429495 A JP 30429495A JP 30429495 A JP30429495 A JP 30429495A JP 3784870 B2 JP3784870 B2 JP 3784870B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
turbine
steam
casing
transfer tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30429495A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09144506A (ja
Inventor
裕基 榎本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP30429495A priority Critical patent/JP3784870B2/ja
Publication of JPH09144506A publication Critical patent/JPH09144506A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3784870B2 publication Critical patent/JP3784870B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸気タービン、ガスタービン等におけるタービン車室の変形を防止あるいは適正量に保持するタービン車室の変形量調整装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
図5にはいわゆるシェルタイプの蒸気タービン車室の横断面(タービン回転軸に直角な断面)の模式図が示されている。図5において1は上部車室、2は下部車室であり、両車室は夫々に形成された上部フランジ4,下部フランジ5をボルト7、ナット8にて締め付けることによって固定される。3は高温、高圧の蒸気が流れる車室内部(高温部)、6は上・下車室1,2の合せ面(水平面)である。
【0003】
かかる蒸気タービン車室において、図6に示されるように、高温の蒸気が通流する車室内部3に面した高温の車室内側12と低温の車室外側11との車室温度差により、上・下車室の合せ面6がボルト、ナットの締付力に抗して外開きに開くように変形せしめられようとする。
【0004】
然るに従来の蒸気タービン車室にあっては、上記のような熱変形に対しては、ボルト7、ナット8を増し締めして上部・下部フランジ4,5の変形を抑制していた。しかしながら、上記増し締め状態が長時間継続し、あるいは増し締めの繰り返しより、ボルト7が降伏を起したり、上部・下部車室1,2の経年的な変形が生じ、これらによって合せ面6から図6のZ矢に示されるような蒸気漏れが生じるという不具合の発生をみていた。
【0005】
また、蒸気タービン車室は通常上部車室1の方が下部車室2よりも熱容量が小さいため、昇温し易い。図5,6に示される従来のタービン車室にあっては、かかる上・下車室1,2の温度差により、車室に反りが生じ、これによって上部・下部車室1,2内に収納される動翼(図示せず)のシュラウドとシールフィンとが接触して同フィンが摩滅し蒸気漏れが生じ性能の低下を来たすという不具合の発生もあった。
【0006】
本発明の目的は、車室の内側と外側との温度差による変形、及び上部車室と下部車室との温度差による変形を抑制あるいは調整することにより、上・下車室の合せ面の開きや上・下車室の反りによる蒸気漏れの発生及びタービン内部のシール不良の発生を防止するとともに、タービン効率を適正に維持することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するもので、その要旨とする第1の手段は、車室の外周面に、蒸気、水等の車室温度調整用の流体が通流される伝熱管を固定し、上記伝熱管が、上部車室に取付けられる上部伝熱管と、下部車室に取付けられる下部伝熱管とよりり、ター ビンの起動時には上記上部伝熱管と下部伝熱管の内部に蒸気が通流され、タービンの運転中は上記上部伝熱管の内部に冷水が通流され、上記下部伝熱管の内部に蒸気が通流されることを特徴とするタービン車室の変形量調整装置にあり、また、第2の手段は第1の手段において、上記上部伝熱管と下部伝熱管が、夫々上記車室の軸方向あるいは周方向に複数本並設されてなることにある。
【0008】
上記手段によれば、タービンの起動時においては、上部伝熱管と下部伝熱管内に高温の蒸気を通流すると、低温となっていた車室外側(外周面)が上部伝熱管と下部伝熱管の内部に通流される蒸気により加熱されて昇温せしめられる。これによって車室の外側と高温の蒸気に接して高温となっている車室の内側との温度差が縮小され、この温度差による車室の変形が抑制される。従って上記変形に伴うフランジ合せ面の開きの発生及び同部よりのガス漏れの発生が阻止されるとともに、車室の変形により上・下車室締付用ボルトに加わる力が低減されボルトの降伏、折損の発生も防止される。
【0009】
た、記手段においてタービンの運転中は、上記上部伝熱管内部に冷水が通流され、上記下部伝熱管の内部に蒸気が通流されるように構成されてる。
【0010】
かかる手段によればタービンの運転中高温となる上部車室は上部伝熱管内を通流される冷水により冷却されて降温されるとともに、低温側の下部車室は下部伝熱管内を通流される蒸気により加熱されて昇温され、上・下部車室の温度差が縮小される。これによって、上・下部車室の温度差による変形つまり、車室の反りが抑制され、この反りによるタービンシュラウドとシールフィンとの接触による漏れの発生及びこれによって引き起されるタービン効率の低下が防止される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図1〜図4を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1には本発明の実施形態に係る蒸気タービン車室の横断面の構成図、図2には側面の模式図が夫々示されている。
【0012】
図1,2において、1は上部車室、2は下部車室であり、両車室は上部フランジ4及び下部フランジ5をボルト7、ナット8にて締め付て固定される。
3は高温・高圧の蒸気が流れる車室内部(高温部)、6は上記上部・下部フランジ4,5の面にて構成される上・下車室1,2の合せ面である。
【0013】
15Aは上部車室1の外周に固定された上部伝熱管、15Bは下部車室2の外周に固定された下部伝熱管である。上記上部・下部伝熱管15A、15Bは銅管等の熱伝導率の高い材料からなり、図1に示されるように、上部車室1及び下部車室2の外周に、夫々軸方向に複数本(この実施形態では上部・下部伝熱管15A,15B各3本)延設されるか、あるいは図2に示されるように、上部・下部車室1,2の周方向に複数本(この実施形態では各3本)延設される。
【0014】
上記上部・下部伝熱管15A,15Bの設置本数及び設置位置については、後述するように、上部・下部車室1,2の変形量及び変形方向を勘案し車室の熱変形の抑制に寄与する部位に所要本数取付けるように設定して、両車室の変形を所要量以下に抑える。
【0015】
上記のように構成された車室の変形調整装置を備えた蒸気タービンの運転時において、蒸気タービンの起動後、タービン車室の車室内部(高温部)3に高温の蒸気が流入し、上・下部車室1,2の内側が外側よりも高温となる。
【0016】
この際に再熱蒸気の一部を抽気して上部・下部伝熱管15A,15B内に通流する。この蒸気によって低温の車室外側が加熱され、図1に示されるように、上部・下部伝熱管15A,15Bの周辺の車室外側も車室内側と同様な高温部16となり、上部・下部車室1,2の内側と外側との温度差が縮小され、この温度差による上部・下部車室1,2の変形が抑制される。尚、上記上部・下部伝熱管15A,15Bの数を増加すれば、車室外側の低温部17が少なく(小さく)なり、内外側の温度差が縮小される。
【0017】
また蒸気タービンの運転中は、前記のように、上部車室1の温度が下部車室2の温度よりも高くなることから、上・下部車室1,2の温度を均一化するため、上部伝熱管15Aには冷水を、下部伝熱管15Bには蒸気(再熱蒸気あるいは主蒸気から抽気したもの)を通流する。これによって、上部車室1は降温、下部車室2は昇温され、運転中における上・下部車室1,2の温度はほぼ均等となり、上・下車室1,2の温度差に伴う変形による、上・下部フランジ4,5の合せ面6の開きの発生が阻止される。
【0018】
図3にはこの実施形態に係る温度調整装置を備えた蒸気タービンと従来のものとの車室温度の比較が示されている。図3に明らかなように、この実施形態における車室外側温度C1 は、従来のものの車室外側温度Cよりも高くなり、車室内側との温度差が縮小されている。
【0019】
また図4には、上・下車室1,2の上部・下部フランジ4,5の合せ面6の口開きを起こす力、この実施形態のものと従来のものとの比較が示されている。図4に明らかなように、本発明の実施形態における力:Z2 は従来のものにおける力:Z1 よりも大幅に低減されており、合せ面6の開きの発生が抑制されることとなる。
【0020】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、請求項1及び2の発明によれば、特にタービンの起動時において、低温状態にある車室の外側と、高温の蒸気に接して高温となる車室の内側との温度差が縮小され、この温度差による車室の変形が抑制され、上記変形に伴うフランジ合せ面の開きの発生及び同部よりのガス漏れの発生が阻止されるとともに、車室の変形により上・下車室締付用ボルトに加わる力が低減されボルトの降伏、折損の発生も防止される。これにより、上記ガス漏れの阻止によるタービン効率低下の防止、上・下車室及びボルトの耐久性の向上を図ることができる。
【0021】
また、タービンの運転中には、高温となる上部車室は上部伝熱管内を通流される冷水により冷却されて降温されるとともに、低温側の下部車室は下部伝熱管内を通流される蒸気により加熱されて昇温され、上部・下部車室の温度差が縮小されるので、上・下部車室の温度差による変形つまり、車室の反りが抑制され、この反りによるタービンシュラウドとシールフィンとの接触による漏れの発生及びこれによって引き起されるタービン効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る蒸気タービン車室の変形量調整装置の横断面模式図。
【図2】 上記実施形態における車室の側面模式図。
【図3】 上記実施形態における車室温度を示す線図。
【図4】 上記実施形態における合せ面の開き力を示す線図。
【図5】 従来の蒸気タービン車室を示す図1応当図。
【図6】 従来の蒸気タービン車室の変形状況説明図。
【符号の説明】
1 上部車室
2 下部車室
3 車室内部(高温部)
4 上部フランジ
5 下部フランジ
6 合せ面
7 ボルト
15A 上部伝熱管
15B 下部伝熱管

Claims (2)

  1. 車室の外周面に、蒸気、水等の車室温度調整用の流体が通流される伝熱管を固定し、上記伝熱管が、上部車室に取付けられる上部伝熱管と、下部車室に取付けられる下部伝熱管とよりり、タービンの起動時には上記上部伝熱管と下部伝熱管の内部に蒸気が通流され、タービンの運転中は上記上部伝熱管の内部に冷水が通流され、上記下部伝熱管の内部に蒸気が通流されることを特徴とするタービン車室の変形量調整装置。
  2. 上記上部伝熱管と下部伝熱管が、夫々上記車室の軸方向あるいは周方向に複数本並設されていることを特徴とする請求項1記載のタービン車室の変形量調整装置。
JP30429495A 1995-11-22 1995-11-22 タービン車室の変形量調整装置 Expired - Fee Related JP3784870B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30429495A JP3784870B2 (ja) 1995-11-22 1995-11-22 タービン車室の変形量調整装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30429495A JP3784870B2 (ja) 1995-11-22 1995-11-22 タービン車室の変形量調整装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09144506A JPH09144506A (ja) 1997-06-03
JP3784870B2 true JP3784870B2 (ja) 2006-06-14

Family

ID=17931308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30429495A Expired - Fee Related JP3784870B2 (ja) 1995-11-22 1995-11-22 タービン車室の変形量調整装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3784870B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007092730A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Jfe Steel Kk タービン車室の気体流出防止方法
DE102011077801A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Temperaturausgleichs zwischen unterschiedlich temperierten Gehäusebereichen eines Turbinengehäuses
EP2574732A2 (en) * 2011-09-29 2013-04-03 Hitachi Ltd. Gas turbine
JP7116692B2 (ja) * 2019-02-05 2022-08-10 三菱重工業株式会社 蒸気タービン発電設備および蒸気タービン発電設備の運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09144506A (ja) 1997-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5598697A (en) Double wall construction for a gas turbine combustion chamber
CA1187809A (en) Heat-exchanger integrated with the stator box of a gas turbine
JP5599275B2 (ja) ガスタービンから熱を除去するための装置及び方法
US4291754A (en) Thermal management of heat exchanger structure
GB2057666A (en) Heat exchangers
US5176495A (en) Thermal shielding apparatus or radiositor for a gas turbine engine
JP3784870B2 (ja) タービン車室の変形量調整装置
JPS5831036Y2 (ja) 内部で絶縁されたベロ−ズ構体
JP4911229B2 (ja) 水冷アダプタ
JP5030480B2 (ja) 車室構造
JP4998394B2 (ja) 排気熱回収器
JP3776541B2 (ja) 蒸気タービン車室フランジの冷却構造
JPS6018803B2 (ja) タ−ビン用ケ−シング
KR101039527B1 (ko) 배기매니폴드 변형 및 크랙을 방지하기 위한 쿨링장치
JP2003148109A (ja) 蒸気タービン車室の変形量調整装置
KR100535573B1 (ko) 워터 펌프 하우징 가스켓
JPH0610154Y2 (ja) 排気マニホ−ルド構造
JP2002115540A (ja) 内燃機関の廃熱回収装置
JP4064532B2 (ja) 蒸気タービンの外車室冷却構造
JPH11304085A (ja) 高温流体用配管構造
KR20000031082A (ko) 가변용량 라디에이터
US11231232B2 (en) Heat exchanger
JP3305884B2 (ja) 排気マニホルド
JP2778871B2 (ja) 高中圧タービン
JPH09280008A (ja) 蒸気タービン冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060316

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees