JP4064532B2 - 蒸気タービンの外車室冷却構造 - Google Patents
蒸気タービンの外車室冷却構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4064532B2 JP4064532B2 JP15754798A JP15754798A JP4064532B2 JP 4064532 B2 JP4064532 B2 JP 4064532B2 JP 15754798 A JP15754798 A JP 15754798A JP 15754798 A JP15754798 A JP 15754798A JP 4064532 B2 JP4064532 B2 JP 4064532B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- outer casing
- space
- pressure turbine
- turbine section
- 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 - Lifetime
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸気タービンの外車室冷却構造に関し、特に単車室型の蒸気タービンにおいて高圧蒸気のノズル室を有するダミーリングと外車室との間に形成される空間内に蒸気を流して冷却し、外車室の熱伸びの影響を抑えるような構造としたものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来の単車室型の蒸気タービンの内部を示す断面図である。図において、1はロータであり、2はタービン全体を覆う外車室、3は静止側の静翼とロータに固定の動翼を多段に配置した高圧タービン部、4は同じく動翼と静翼とを多段に配置した中圧タービン部、5は同様に低圧タービン部である。これら高、中及び低圧タービン部3,4,5がロータ1の周囲軸方向で単一の外車室内に配置されている。
【0003】
6は高圧蒸気入口ポートで、高圧タービン部3へ高圧蒸気を供給するもの、7は高圧蒸気出口ポートで高圧タービン部3で仕事をした蒸気が流出する。8は中圧蒸気入口ポートで、中圧タービン部4へ中圧蒸気を供給するもの、9は低圧蒸気入口ポートで、低圧タービン部5へ低圧蒸気を供給するものである。10はダミーリングであり、高圧蒸気のノズル室13とノズルが一体に組込まれており、かつ高圧タービン部3と中圧タービン部4との間をシールし、区分するものである。11は中圧タービン部4と低圧タービン部5とで仕事を終えた蒸気が排気される排気室である。18はダミーリング10と外車室2とで形成される内部の空間である。
【0004】
上記構成の蒸気タービンにおいて、高圧蒸気30は高圧蒸気入口ポート6より高圧タービン部3に流入し、高圧タービン部3で仕事をして高圧蒸気出口ポート7から流出する。又、中圧蒸気32は中圧蒸気入口ポート8より中圧タービン部4に流入し、中圧タービン部4で仕事をし、その蒸気は更に低圧タービン部5へ流れる。又、低圧蒸気33は低圧蒸気入口ポート9より低圧タービン部5へ流入し、低圧タービン部5では中圧タービン部4からの蒸気と低圧蒸気入口ポート9から流入した蒸気とが一緒になって仕事をし、排気室11へ排出する。
【0005】
上記構成の蒸気タービンは前述のように高圧タービン部3、中圧タービン部4、低圧タービン部5でロータ1を回転させ、ロータ1に接続した発電機を回転させるが、ロータ1周囲には高圧タービン部3と中圧タービン部4との間をシールし、区分するダミーリング10が設けられており、ダミーリング10はノズル室13とノズルが一体的に組込まれており、ダミーリング10と外車室2との間には空間18が形成されている。この空間18はヒートチャンバとなっており、冷却蒸気等を流すような冷却構造は特に設けておらず、高圧タービン部3の蒸気通路へ流入する高圧蒸気により熱的影響を受けやすい構造であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように単車室内で高、中、低圧タービン部を構成する蒸気タービンにおいては、高圧タービン部3と中圧タービン部4との間をシールし、区分するためにダミーリング10が設けられており、このダミーリング10と外車室2との間には空間18が形成されている。この空間18はヒートチャンバとなっており、特に冷却構造が採用されておらず、高圧蒸気30の影響を受けて加熱される。高圧タービン部3には、前述のように高圧蒸気入口ポート6から高圧蒸気30がダミーリング10に一体的に形成されたノズル室13に入り、ノズルより蒸気通路へ流出するが、このノズル室13の蒸気温度は約560℃位の高温であり、その直後の蒸気通路は500℃程度となり、この高温蒸気によりダミーリング10の壁面を通して空間18内が加熱される。
【0007】
空間18は上記の加熱により480℃程度の高温となり、この空間18内は蒸気通路とダミーリング10端部の隙間を介して連通しているので、空間18に流入した蒸気は流動せず、よどんで滞留し、高温に加熱される。そのために外車室2の壁面はこの熱の影響を受け、大きな熱応力を受ける。従って上下の外車室を固定する両端フランジのボルトも大きなサイズのものが採用されている。
【0008】
そこで本発明は単車室内に高圧、中圧、低圧タービン部を配置した蒸気タービンにおいて、ダミーリングと外車室との間に形成される空間に蒸気を流動させるような対策を施し、外車室を冷却するような構造を提案し、外車室の熱伸びによる影響を抑えることを課題としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【0010】
単車室型の蒸気タービンの外車室内にロータに沿って高圧、中圧、低圧タービン部をそれぞれ配置し、前記高圧タービン部と中圧タービン部との間をシールし、区分するダミーリングをロータ周囲に配設し、同ダミーリングには高圧蒸気を導くノズル部を形成し同ノズル部を前記高圧タービン部の蒸気通路入口に連接すると共に、同ダミーリングが前記外車室との間に空間を形成してなる蒸気タービンにおいて、前記ダミーリングの端部は前記高圧タービン部の動翼出口部の外車室とで隙間を形成して前記空間と同動翼出口部とを連通し、この隙間を通じて上記動翼出口部からの蒸気の一部を前記空間の一端に導き、中圧タービン部側の同空間の他端から外車室に穿設された穴を通り、これに連通する流量調整弁を有する外部配管によって後段の同蒸気通路に戻すことで、同空間内を冷却することを特徴とする蒸気タービンの外車室冷却構造。
【0011】
単車室型の蒸気タービンの外車室内に高圧、中圧、低圧タービン部を配置した蒸気タービンでは高圧タービン部にはダミーリングに一体的に形成されたノズル部より高圧蒸気を導いており、ダミーリングと外車室との間には空間が形成されている。この空間はダミーリングの端部において高圧タービン部の蒸気通路から隙間を通って蒸気が流入するが、従来は空間に流入した蒸気は空間内部で流動せずによどんで滞留し、ダミーリングの壁面を介して高圧蒸気により加熱され、外車室を加熱し、外車室の熱伸びによる熱応力を高め、そのために上、下の外車室のフランジを締結するボルトも大きなものを使用して強度を高めていた。
【0012】
本発明の冷却構造は、空間内に高圧タービン部より流入する蒸気が空間内の端に連通する外部配管に流入するので、空間内では一端から流入する蒸気は他端に向って流れ、外部配管を通って高圧タービン部の蒸気通路に戻り、空間内を蒸気が流動する。従って空間内では加熱される温度よりも低温の蒸気で絶えず冷却され、その周囲の外車室の温度上昇を抑えることができる。これにより上、下外車室のフランジを締結しているボルトも従来よりも小さなサイズとすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実施の一形態に係る蒸気タービンの外車室冷却構造を示す構成図、図2はそのA部拡大詳細図である。図1において、符号1乃至11,13,30乃至33は図3に示す従来のものと同じであるので詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明するが、本発明の特徴部分は20,21の部分であり、以下に詳しく説明する。
【0014】
図1、2において、外車室2とダミーリング10とで形成される空間18の中圧タービン部4側のX点には外部配管20の一端が連通しており、外部配管20の他端は高圧タービン部3の蒸気通路15の後段側に連通している。又、外部配管20の途中には流量調整弁21が設けられている。
【0015】
上記構成の外車室冷却構造において、高圧蒸気30は高圧蒸気入口ポート6よりタービンに流入し、ダミーリング10と一体的に形成されたノズル室13に入り、ノズル12より高圧タービン部3の蒸気通路15に流出して仕事をし、高圧排出蒸気31としてロータ1を駆動して高圧蒸気出口ポート7より外部へ流出する。
【0016】
外車室2とダミーリング10との間に形成される空間18は、ダミーリング10のノズル室13からノズル12を通り、高圧タービン部3の蒸気通路に流出する高圧蒸気によりダミーリング10の壁面10aを通して高温に加熱され、約480℃程度の高温となる。
【0017】
この空間18は後述するように高圧タービン部3の蒸気通路に隙間を介して連通しており、この隙間から蒸気が流入するが、この蒸気は従来は流動せずに流れがよどんで滞留し、この滞留した蒸気が前述の高圧蒸気で加熱され、外車室2の壁面がこれにより高温となって熱応力を発生していた。
【0018】
本実施の形態では空間18内には高圧タービン部3の蒸気通路より蒸気が流入するが、この蒸気はX点より外部配管20を通って流出し、外部配管20を通って流入点より後段の蒸気通路15内へY点より流出するので、外車室2とダミーリング10との間に形成された空間18内の蒸気は絶えず流動し、蒸気のよどみを生ずることなく空間18内を高圧蒸気30のノズル12近辺の温度よりも低温の蒸気で冷却し、外車室2の壁面の温度上昇を抑え、大きな熱応力の発生を防止する。
【0019】
図2は図1におけるA部の拡大詳細断面図であり、空間18内の蒸気の流れを示している。図において、高圧蒸気30はダミーリング10に一体的に形成されたノズル室13に入り、ノズル12より高圧タービン部3の蒸気通路15に流出する。流出した蒸気は静翼17、動翼16を多段に配置した蒸気通路15を流れて仕事をし、ロータ1を駆動する。
【0020】
ノズル室13の温度は約560℃位の高温であり、蒸気はノズル12より流して1段静翼17と1段動翼16に流入するがこの付近の温度は500℃位となり、ダミーリング10の壁面10aはこの温度で加熱され、空間18内はこの壁面10aを介して加熱される。
【0021】
空間18は高圧タービン部3の1段動翼16出口部の外車室2とダミーリング10端部とで形成される隙間19と連通しており、ここから動翼16を通過した蒸気の一部が流入する。この流入した蒸気は従来では空間18内によどんで滞留していたが、本発明ではその蒸気は空間18内を流れて外車室2のX点において貫通して穿設された穴22を通り、これに連通する外部配管20に流入する。
【0022】
外部配管20の他端は外車室2のY点において貫通して穿設された穴23に連通しており、従って外部配管20のX点は後流側のY点よりも蒸気圧力が高く、隙間19より空間18に流入した蒸気は外部配管20のY点から穴23を通り、低圧側の蒸気通路に容易に流出して戻される。
【0023】
又、外部配管20には流量調整弁21が設けてあり、流量を調整して外車室2の冷却を制御することができる。又、空間18内はノズル12から流出する直後の500℃程度の蒸気によりダミーリング10の壁面10aを介して加熱されるが、空間18内の蒸気は1段動翼16を出た蒸気で500℃よりも低温の蒸気であり、上記の流量調整弁21で流量を調整しながら、空間18内を効果的に冷却し、温度上昇を抑えることができる。
【0024】
以上、説明の実施の形態によれば、外車室2とダミーリング10との間に形成される空間18と高圧タービン部3の蒸気通路15とを連通する外部配管20を設け、空間18内に蒸気を流して空間18内を冷却し、外車室2の温度上昇を抑えるような冷却構造としたことにより、外車室2の加熱による熱応力を抑え、そのために上、下の外車室を連結するフランジのボルトを従来よりも小さくすることができる。
【0025】
【発明の効果】
本発明の蒸気タービンの外車室冷却構造は、単車室型の蒸気タービンの外車室内にロータに沿って高圧、中圧、低圧タービン部をそれぞれ配置し、前記高圧タービン部と中圧タービン部との間をシールし、区分するダミーリングをロータ周囲に配設し、同ダミーリングには高圧蒸気を導くノズル部を形成し同ノズル部を前記高圧タービン部の蒸気通路入口に連接すると共に、同ダミーリングが前記外車室との間に空間を形成してなる蒸気タービンにおいて、前記ダミーリングの端部は前記高圧タービン部の動翼出口部の外車室とで隙間を形成して前記空間と同動翼出口部とを連通し、この隙間を通じて上記動翼出口部からの蒸気の一部を前記空間の一端に導き、中圧タービン部側の同空間の他端から外車室に穿設された穴を通り、これに連通する流量調整弁を有する外部配管によって後段の同蒸気通路に戻すことで、同空間内を冷却することを特徴としている。このような冷却構造により、空間内には外部配管により絶えず高圧タービン部からの蒸気通路入口より後段側の低温蒸気が流れ、流量調整弁で流量を調整しながら、空間内が効果的に冷却され、外車室の温度上昇を抑えることができるので、熱応力が抑えられ、外車室のフランジを締結するボルトのサイズも従来より小さくすることができる。又、これにより車室外部への蒸気もれに対する信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態に係る蒸気タービンの外車室冷却構造を示す構成図である。
【図2】 図1におけるA部拡大詳細断面図である。
【図3】 従来の単車室型の蒸気タービンの断面図である。
【符号の説明】
1 ロータ
2 外車室
3 高圧タービン部
4 中圧タービン部
5 低圧タービン部
6 高圧蒸気入口ポート
7 高圧蒸気出口ポート
8 中圧蒸気入口ポート
9 低圧蒸気入口ポート
10 ダミーリング
11 排気室
12 ノズル
13 ノズル室
15 蒸気通路
16 動翼
17 静翼
18 空間
20 外部配管
21 流量調整弁
22,23 穴
30 高圧蒸気
31 高圧排出蒸気
32 中圧蒸気
33 低圧蒸気
Claims (1)
- 単車室型の蒸気タービンの外車室内にロータに沿って高圧、中圧、低圧タービン部をそれぞれ配置し、前記高圧タービン部と中圧タービン部との間をシールし、区分するダミーリングをロータ周囲に配設し、同ダミーリングには高圧蒸気を導くノズル部を形成し同ノズル部を前記高圧タービン部の蒸気通路入口に連接すると共に、同ダミーリングが前記外車室との間に空間を形成してなる蒸気タービンにおいて、前記ダミーリングの端部は前記高圧タービン部の動翼出口部の外車室とで隙間を形成して前記空間と同動翼出口部とを連通し、この隙間を通じて上記動翼出口部からの蒸気の一部を前記空間の一端に導き、中圧タービン部側の同空間の他端から外車室に穿設された穴を通り、これに連通する流量調整弁を有する外部配管によって後段の同蒸気通路に戻すことで、同空間内を冷却することを特徴とする蒸気タービンの外車室冷却構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15754798A JP4064532B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 蒸気タービンの外車室冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15754798A JP4064532B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 蒸気タービンの外車室冷却構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11350914A JPH11350914A (ja) | 1999-12-21 |
JP4064532B2 true JP4064532B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=15652074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15754798A Expired - Lifetime JP4064532B2 (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 蒸気タービンの外車室冷却構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4064532B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006046088A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toshiba Corp | 蒸気タービンプラント |
EP2412937A1 (de) * | 2010-07-30 | 2012-02-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine sowie Verfahren zum Kühlen einer solchen |
JP5999919B2 (ja) | 2012-02-17 | 2016-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 単車室型蒸気タービンおよび一軸型コンバインドサイクル発電装置 |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP15754798A patent/JP4064532B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11350914A (ja) | 1999-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4662562B2 (ja) | 蒸気タービンおよびその運転方法 | |
JP3631500B2 (ja) | ガスタービン用の一体化蒸気/空気冷却装置及びガスタービン用の冷却装置を動作する方法 | |
CN102498266B (zh) | 用于支撑涡轮圆环的装置及涡轮机和涡轮发动机 | |
JPS59229003A (ja) | 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造 | |
JP4095718B2 (ja) | 蒸気タービン内部のリーク低減構造 | |
US6341937B1 (en) | Steam turbine with an improved cooling system for the casing | |
JP4064532B2 (ja) | 蒸気タービンの外車室冷却構造 | |
US6237338B1 (en) | Flexible inlet tube for a high and intermediate pressure steam turbine | |
US7086828B2 (en) | Steam turbine and method for operating a steam turbine | |
JP3977780B2 (ja) | ガスタービン | |
JPH11182205A (ja) | 蒸気冷却型ガスタービン | |
KR101353840B1 (ko) | 단류형 터빈에 있어서의 냉각 방법 및 장치 | |
JP3727701B2 (ja) | ガスタービン翼の冷却装置 | |
JPH0586901A (ja) | ガスタービン | |
JP2890907B2 (ja) | 蒸気タービン | |
JP3008693B2 (ja) | タービンの圧力バランス管 | |
JP2008540895A (ja) | 蒸気タービン | |
JP3600381B2 (ja) | 一重車室型蒸気タービン | |
JP2003148109A (ja) | 蒸気タービン車室の変形量調整装置 | |
JP4586552B2 (ja) | 蒸気タービン | |
JP3276276B2 (ja) | ガスタービンの冷却装置 | |
JPH0932506A (ja) | 蒸気タービンの車室冷却装置 | |
JP3615865B2 (ja) | 蒸気タービンの調速段 | |
JP6204967B2 (ja) | 蒸気タービン | |
JP2003328702A (ja) | 蒸気タービンの内部強制冷却システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050328 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070615 |
|
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: 20071204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071227 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140111 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |