JP4398741B2 - 蒸気タービンノズル支持装置および蒸気タービン - Google Patents

Description

本発明は、蒸気タービンのダイヤフラム外輪およびダイヤフラム内輪で支持されたノズルを内部ケーシングに支持させる蒸気タービンノズル支持装置および蒸気タービンに関する。

一般に、軸流タービンはノズル及び動翼からタービン段落が構成され、そのタービン段落内の流体は主として回転軸に平行して流れ、軸流速度を比較的高くすることができるために大出力化に適している。例えば、発電プラントに用いられる軸流タービンである蒸気タービンは、環境問題や省エネルギーの観点より高効率化が重要な課題となっており、蒸気タービンの排気により無効に排出されるエネルギー、いわゆる排気損失の低減を図るために様々の施策が講じられている。

蒸気タービンの排気により無効に排出されるエネルギー、いわゆる排気損失の低減は性能向上の有力手段の一つであり、最近様々な施策が講じられている。蒸気タービンの排気損失は、最終段動翼直後から復水器に至るまでの排気室内部の圧力損失と密接に関係する。図１４は、蒸気タービンの排気室圧力損失と性能との関係を説明する蒸気膨張線模式図である。図１４では最終段の蒸気膨張線を示している。

いま、排気室圧力損失をｄＰ、復水器内圧力をＰｃ、最終段動翼直後の圧力をＰｓ、最終段出口全圧Ｐｔ、最終段にて得られる仕事をＱとし、大きさの異なる排気室圧力損失ｄＰ１、ｄＰ２（ｄＰ２＞ｄＰ１）を考える。同一復水器内圧力Ｐｃに対して各々の圧力損失ｄＰ１、ｄＰ２が加算され、最終段動翼直後の圧力ＰｓはＰｓ２＞Ｐｓ１となり、同時に最終段出口全圧Ｐｔの関係もＰｔ２＞Ｐｔ１となる。最終段入口圧力Ｐ０は共通であるので、最終段にて得られる仕事ＱはＱ２＜Ｑ１となり、その差Ｑ１−Ｑ２が両者の排気損失の差に相当する。また、圧力損失ｄＰは流体摩擦損失が原因であり、排気室内での流速を抑制する観点からから、極力排気室を大きくすることが望ましい。

図１５は排気有効面積と排気室圧力損失との関係を示すグラフである。図１５に示すように、復水器への排気有効面積の増加に対して圧力損失係数が低下する。図１６は蒸気タービンのロータ軸に対する水平横断軸線での平面図である。蒸気タービンは、ノズル１１に動翼１２を組み合せた複数の段落をロータ１３の軸方向に沿って備えている。また、ノズル１１は、ダイヤフラム外輪１４とダイヤフラム内輪１５とにより支持されており、そのダイヤフラム外輪１４を内部ケーシング１６にノズル支持部１７により係合させている。そして、外部ケーシング１８と内部ケーシング１６との間に排気室１９が形成され、この排気室１９の大きさにより排気有効面積ＥＡＲが決まる。

図１６より分かるように、排気有効面積ＥＡＲの拡大には、外部ケーシング１８の拡大または内部ケーシング１６の縮小が有効である。実際の蒸気タービンプラント建設や計画に際しては、敷地面積の制限や大構造物輸送の制限等があるので外部ケーシング１８の拡大に制限がかかる場合がある。これに対し、内部ケーシング１６のロータ１３の中心線ＣＬから最外径までの巾ＷＩの縮小は、タービン内通路部２０が成立する範囲で実現できれば可能であり、内部ケーシング１６の縮小ができれば圧損低減に有効となる。

ここで、タービンノズルを備えたダイヤフラム外輪をケーシングに収容する際に、ダイヤフラム外輪を適正位置に容易に調整できるようにした蒸気タービンノズル支持装置がある（例えば特許文献１参照）。図１７〜図２０は特許文献１の蒸気タービンノズル支持装置の説明図であり、図１７は蒸気タービンの最終段を示す一部切欠断面図、図１８は図１７のＸ−Ｘ矢視方向から切断した正面図、図１９はダイヤフラム外輪下半部を内部ケーシングに収容する際にダイヤフラム外輪下半部の位置調整を行うノズル支持部の概略図、図２０は図１９のＺ−Ｚ矢視方向から切断した正面図である。

図１７に示すように、ノズル１１に動翼１２を組み合せた複数段の段落２１を軸方向に沿って備えており、段落２１で主流（駆動蒸気）Ｓの熱エネルギーを速度エネルギーに変え、その速度エネルギーを利用して動力としての回転トルクを発生させるようになっている。ノズル１１は、ロータ１３のディスク２２に環状列に植設された動翼１２に対応させて、その上流側に設置されている。また、ノズル１１は、ダイヤフラム外輪１４とダイヤフラム内輪１５とにより支持されており、そのダイヤフラム外輪１４を内部ケーシング１６に係合させるとともに、そのダイヤフラム内輪１５にラビリンスシール部２３を装着させる構成になっている。

一方、ノズル１１を支持するダイヤフラム外輪１４およびダイヤフラム内輪１５は、図１８に示すようにロータ１３の周囲を包囲形成する輪盤状に形成され、横断軸線（水平継手面）Ｈを境にダイヤフラム外輪上半部１４ａおよびダイヤフラム内輪上半部１５ａとダイヤフラム外輪下半部１４ｂおよびダイヤフラム内輪下半部１５ｂとに半割れ状に形成し、据付時または再組立時の作業性の容易化を図っている。また、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂは、その底部に内部ケーシング１６との位置決めにセンターキー２４を備える一方、その横断軸線Ｈに内部ケーシング１６に固定させるノズル支持部１７を備えている。

図１９および図２０に示すように、ノズル支持部１７は、ノズル１１に一体化または溶接固定したダイヤフラム外輪下半部１４ｂに取り付けられ内部ケーシング１６との間に装着される。ノズル支持部１７は、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの溝２５に嵌合するノズル支持金具２６と、ノズル支持金具２６を横断してダイヤフラム外輪下半部１４ｂに螺着する複数個のノズル支持金具用ボルト２７とを備えた構成になっている。

また、ノズル支持部１７は、ノズル支持金具２６の軸方向に形成するネジ部２８に螺着するレベル調整用ボルト２９と、レベル調整用ボルト２９の一端に設けられ内部ケーシング１６に載設する平坦状の受け部３０と、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂおよび内部ケーシング１６との横断軸線（水平継手面）Ｈ側に設けたレベル調整用ボルト２９の廻り止め部３１とを備えている。廻り止め部３１は六角穴３２に形成され、六角穴３２を介して特殊工具で増締を行い、レベル調整用ボルト２９の回転および軸方向の移動の防止を図っている。また、廻り止め部３１の頭部側にスペーサ３３を装着し、ノズル支持金具２６まで延びるスペーサ用ボルト３４により固定するようになっている。

据付け調整作業の際には、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂにノズル支持金具用ボルト２７でノズル支持金具２６を固定させておき、クレーン等で吊り上げて内部ケーシング１６に装着させる。ダイヤフラム外輪下半部１４ｂが内部ケーシング１６の横断軸線（水平継手面）Ｈに対し若干でも位置ずれしている場合、受け部３０を基準にしてレベル調整用ボルト２９を増締め、または増緩めを行い、その適正位置に微調整修正を行う。

これにより内部ケーシング１６に対するダイヤフラム外輪下半部１４ｂの位置ずれを容易に修正することができるようにしているので、位置ずれ修正に際し一度内部ケーシング１６に収容したダイヤフラム外輪下半部１４ｂをクレーン等で再び吊り上げて再調整する必要もなく、据付調整作業を滞りなく行うことが可能となっている。
特開平１０−２９９４１１号公報（図１、図２）

ところが、特許文献１のものでは内部ケーシング１６の巾ＷＩを縮小することが困難である。すなわち、ノズル支持部１７は、図１６に示すようにダイヤフラム外輪１４からタービン回転半径方向に突出して内部ケーシング１６に係合固定されるので、ノズルダイヤフラム外輪１４より外径側に内部ケーシング１６が位置することになる。このため、ノズル支持部１７を設置するための内部ケーシング１６の半径方向厚さを確保する必要があり、内部ケーシング１６の巾ＷＩを縮小することが制限される。特に蒸気タービンの最終段はそれより上流側の段落に比べて格段に翼長が高く、ノズルダイヤフラム外輪１４の外径も大きくなるので、内部ケーシング１６の巾ＷＩ縮小の支障となっている。

本発明の目的は、内部ケーシング巾を縮小でき排気圧力損失を低減できる蒸気タービンノズル支持装置および蒸気タービンを提供することである。

本発明の蒸気タービンノズル支持装置は、ダイヤフラム外輪からタービン軸方向に突出
してダイヤフラム外輪、ダイヤフラム内輪、およびノズルを内部ケーシングに係合固定さ
せるノズル支持金具と、ダイヤフラム外輪にノズル支持金具を固定する取付部材とを備え
、ノズル支持金具にはダイヤフラム外輪の位置調整を行うための位置調整部材が装着され
てなるノズル支持部を有し、ダイヤフラム外輪およびダイヤフラム内輪で支持されたノズ
ルを内部ケーシングに収容する際に、ノズル支持部で内部ケーシングに支持させ、かつ、
ダイヤフラム外輪の外径側から挿入される取付部材によりダイヤフラム外輪の外周面に固
定している。

また、ダイアフラム外輪と内部ケーシングとがタービン軸方向から挿入される締結部材
により互いの軸垂直面で密着されるようにしてもよい。

さらに、本発明の蒸気タービンノズル支持装置は、ダイヤフラム外輪からタービン軸方
向に突出してダイヤフラム外輪、ダイヤフラム内輪、およびノズルを内部ケーシングに係
合固定させるノズル支持金具と、ダイヤフラム外輪にノズル支持金具を固定する取付部材
とを備え、ノズル支持金具にはダイヤフラム外輪の位置調整を行うための位置調整部材が
装着されてなるノズル支持部を有し、ダイヤフラム外輪およびダイヤフラム内輪で支持さ
れたノズルを内部ケーシングに収容する際に、ノズル支持部で内部ケーシングに支持させ
、かつ、ダイアフラム外輪と内部ケーシングとがタービン軸方向から挿入される締結部材
により互いの軸垂直面で密着されるようにしている。

本発明の蒸気タービンは、本発明の蒸気タービンノズル支持装置を用いて構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、ダイヤフラム外輪からタービン軸方向に突出してダイヤフラム外輪を内部ケーシングに係合固定させるので、ダイヤフラム外輪と内部ケーシングとがタービン軸方向に隣接した状態となり、ノズル支持部の外径以上に径が拡大することがない。

また、ダイヤフラム外輪のタービン軸方向下流に向かうノズル側蒸気シール面と内部ケーシングのタービン軸方向上流に向かう内部ケーシング側蒸気シール面とが密着し、その密着面がノズル支持部より上流側に備えられているので、ダイヤフラム外輪と内部ケーシングとの相互の適正な位置関係への調整作業はダイヤフラム外輪の倒れ（傾斜）がない状態で精度よく行える。従って、翼長を不変としたまま内部ケーシング巾を縮小することが可能となり、排気室圧力損失低減によるタービン性能向上を達成できる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図、図２は図１のＹ−Ｙ断面を示した側面図、図３は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を有した蒸気タービンのロータ軸に対する水平横断軸線での平面図である。

図１において、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂおよびダイヤフラム内輪で支持されたノズル１１を内部ケーシング１６に収容する際に、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂに設けたノズル支持部１７で内部ケーシング１６に支持させる。ノズル支持部１７は、図３に示すように、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂからタービン軸方向に突出して設けられている。

図１および図２に示すように、ノズル支持部１７のノズル支持金具２６は、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂからタービン軸方向に突出して、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂに取付部材であるノズル支持金具用ボルト２７により取り付けられ、内部ケーシング１６に係合固定される。

ノズル支持金具２６には、ダイヤフラム外輪下半部１４の位置調整を行うための位置調整部材であるレベル調整用ボルト２９が装着されており、ダイヤフラム外輪下半部１４の位置が内部ケーシング１６の横断軸線（水平継手面）Ｈに一致するように、レベル調整用ボルト２９をネジ部２８に螺着して、その先端部が受け部３０で受け止められるようになっている。レベル調整用ボルト２９の頭部にはパッキン３３が挿入され、スペーサ用ボルト３４で取り付けられる。

すなわち、ノズル支持部１７はダイヤフラム外輪下半部１４ｂの溝２５に嵌合するノズル支持金具２６と、ノズル支持金具２６をタービン軸方向に横断してダイヤフラム外輪下半部１４ｂに螺着する複数個のノズル支持金具用ボルト２７とを備えた構成になっている。また、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂよりタービン上流側に隣接する内部ケーシング１６向かって突出するノズル支持部１７は、ノズル支持金具２６の軸方向に形成するネジ部２８に螺着するレベル調整用ボルト２９と、レベル調整用ボルト２９の一端に設けられ内部ケーシング１６に載設する平坦状の受け部３０を備えている。

レベル調整用ボルト２９の頭部側にはスペーサ３３を装着し、ノズル支持金具２６まで延びるスペーサ用ボルト３４により固定するようになっている。さらに、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂにはノズル側蒸気シール面３５が、内部ケーシング１６には内部ケーシング側蒸気シール面３６が設けられており、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂのノズル支持部１７より上流の外周側に設けられたインロー部３７でダイヤフラム外輪下半部１４ｂと内部ケーシング１６が嵌合する。

次に作用を説明する。まず、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂに取付部材であるノズル支持金具用ボルト２７でノズル支持金具２６を固定する。次にこれをクレーン等で吊り上げて内部ケーシング１６に装着させる。ここで、ノズル支持金具２６はタービン軸方向に装着される。この場合、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂと内部ケーシング１６とはタービン軸方向に隣接するので、その隣接部より下流側では内部ケーシング１６は存在せず外径は拡大しない。また、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの装着の際に、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６とを一致させることによりダイヤフラム外輪下半部１４ｂの軸方向の倒れ（傾斜）を防止できる。また、ダイヤフラム外輪下半部１４ａと内部ケーシング１６の嵌合部分は、ノズル支持部１７より上流側、すなわち段落翼長の短い側に位置しているためノズル支持部１７より半径方向外側に張り出すことはない。

次に、ノズル支持金具２６にレベル調整用ボルト２９を螺着させる。その際、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂが内部ケーシング１６の横断軸線（水平継手面）Ｈに対し、若干でも位置ずれしている場合、受け部３０を基準にしてレベル調整用ボルト２９を増締め、または増緩めを行い、その適正位置に微調整修正を行う。

前述したように、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６とを一致させることにより、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの倒れ（傾斜）はないので、位置調整の精度が向上する。位置調整後にレベル調整用ボルト２９の頭部側に水平継手面Ｈと同一面上にその上面が配置されるようスペーサ３３を載置し、ノズル支持金具２６まで延びるスペーサ用ボルト３４でスペーサ３３を固定してタービン運転中のダイヤフラム外輪下半部１４ｂの移動および振動を防止する。

第１の実施の形態によれば、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂと内部ケーシング１６とがタービン軸方向に隣接した状態でノズル支持部１７の外径以上に径が拡大することない。また、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂと内部ケーシング１６との相互の適正な位置関係への調整作業をダイヤフラム外輪下半部１４ｂの倒れがない状態で精度よく行えるので、翼長を不変としたまま内部ケーシング巾ＷＩを縮小可能となり、排気室圧力損失低減によるタービン性能向上を達成できる。

図４は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図、図５は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す側面図、図６は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を有した蒸気タービンのロータ軸に対する水平横断軸線での平面図である。

第２の実施の形態は、図１ないし図３に示した第１の実施の形態に対し、ノズル支持金具２６を、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの外径側から挿入される取付部材（ノズル支持金具用ボルト２７）によりダイヤフラム外輪下半部１４ｂの外周面に固定するようにしたものである。図１ないし図３と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

図４に示すように、ノズル支持部１７は、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの溝２５に半径方向外径側から挿入し嵌合するノズル支持金具２６と、ノズル支持金具２６をタービン半径方向に横断してダイヤフラム外輪下半部１４ｂに螺着する複数個のノズル支持金具用ボルト２７とを備えた構成になっている。ノズル支持金具２６の一端は、図５に示すように、タービン上流側に伸長して、隣接する内部ケーシング１６に載設する平坦状の受け部３０の上部に達する。ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの内部ケーシング１６に対する位置調整の仕方は第１の実施の形態と同じである。また、図６に示すように、ノズル支持部１７がダイヤフラム外輪下半部１４ｂからタービン軸方向に突出して設けられる点も同じである。

第２の実施の形態では、ノズル支持金具２６をダイヤフラム外輪下半部１４ｂに螺着するためのノズル支持金具用ボルト２７とレベル調整用ボルト２９とが互いに干渉しない位置に配置されるので、レベル調整用ボルト２９をタービン半径方向に複数配置した場合でもその間隔Ｐを必要最低限まで減ずることが可能である。また、レベル調整用ボルト２９の口径Ｄを拡大してその本数を減ずることも可能となる。

第２の実施の形態によれば、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの位置調整の際にレベル調整用ボルト２９に発生する引張りまたは圧縮力を増加させることなく、内部ケーシング巾ＷＩを縮小して排気有功面積ＥＡＲを拡大することが可能となり、排気室圧力損失低減によるタービン性能向上を達成できる。

図７は本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図、図８は図７のタービン下流側（右側）から見た正面図である。

第２の実施の形態は、図１ないし図３に示した第１の実施の形態に対し、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６との接触面圧を調整するための接触面圧調整部材を設けたものである。図１ないし図３と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

接触面圧調整部材は、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂのタービン軸方向下流から内部ケーシング１６の軸垂直面に至る貫通ネジ部３８と、この貫通ネジ部３８を移動可能な押さえボルト３９とから構成される。すなわち、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂには、タービン軸方向垂直面に設けた貫通ネジ部３８が形成され、この貫通ネジ部３８に押さえボルト３９が螺合されている。押さえボルト３９は端部にねじ込み用の六角穴４０を有しており、押さえボルト３９の他端が内部ケーシング１６の垂直面４１に接触し押圧する構造となっている。

タービン負荷運転中には段落前後の圧力差が増加して、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６とを接触させる構造とはなっているが、蒸気タービンの最終段では蒸気の絶対圧力が真空に近づいているので、段落前後の差圧が小さく押さえ力が弱いこと、ノズル１１にかかる蒸気力の不均一、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの僅かな倒れ（傾斜）などにより、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６との密着面から蒸気が漏洩する可能性がある。

そこで、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの内部ケーシング１６への据付け時において、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの装着前には押さえボルト３９が垂直面４１に接触せぬよう貫通ネジ部３８の内部に格納しておき、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂを第１の実施の形態と同様の方法で装着し、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの内部ケーシング１６の水平継手面Ｈへの位置調整が完了した後に押さえボルト３９をねじ込む。これにより、押さえボルト３９の端面が垂直面４１に到達し、内部ケーシング１６をタービン軸方向上流に押し付けることにより、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６との密着面の接触面圧が増加し、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６との密着面から蒸気が漏洩することを防止する。以上の説明では第１の実施の形態に対し、接触面圧調整部材を設けた場合について説明したが、第２の実施の形態に対して接触面圧調整部材を設けるようにしてもよい。

第３の実施の形態によれば、ノズル側蒸気シール面３５と内部ケーシング側蒸気シール面３６との密着面に対して、蒸気力に加えて、押さえボルト３９による機械的押付け力が作用するため、段落前後の蒸気圧力差によって生じる漏洩の低減によるタービン性能向上を達成できる。

図９は本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図、図１０は図９のタービン下流側（右側）から見た正面図である。第４の実施の形態は、第１の実施の形態におけるノズル側蒸気シール面３５および内部ケーシング側蒸気シール面３６に代えて、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂと内部ケーシング１６とがタービン軸方向から挿入される締結部材により互いの軸垂直面４２、４３で密着されるようにしたものである。

締結部材は、タービン軸方向から挿入される締結ボルト４４により互いの軸垂直面４２、４３で密着しシール面４５を形成している。すなわち、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂの軸垂直面４２と内部ケーシング１６の軸垂直面４３は、締結部材である締結ボルト４４により密着し、シール面４５を形成する。

据付け時において、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂを内部ケーシング１６に装着する際には、インロー部４６をガイドとして位置の仮決めを行った後に締結ボルト４４を挿入し、ボルト穴４７との間隙範囲でダイヤフラム外輪下半部１４ｂが移動可能な仮締め状態とする。ダイヤフラム外輪下半部１４ｂを第１の実施の形態と同様の方法で位置調整した後に締結ボルト４４を増締めして固定する。インロー部４６はタービン軸方向に間隙Ｃを有するので接触面積が抑制され面圧が上昇する。

前述したように、蒸気タービンの最終段では段落前後の差圧は比較的小さく、締結ボルト４４による締結力は、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂを内部ケーシング１６から引き離す蒸気力に対して十分上回るものとなっている。また、第４の実施の形態ではシール面４５が最外周に位置しており、据付け時の接触確認が容易に行える。以上の説明は第１の実施の形態に対し適用した場合について説明したが、第２の実施の形態に適用するようにしてもよい。

第４の実施の形態によれば、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂと内部ケーシング１６とを垂直面４２、４３で機械的締結力によって確実に接触させる構造とできるため、段落前後の蒸気圧力差によって生じる漏洩の低減によるタービン性能向上を達成できる。

図１１は本発明の第５の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置のノズル支持部の平面図、図１２は図１１のＵ−Ｕ断面を示した側面図、図１３は本発明の第５の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置の他の一例を示した側面図である。

第５の実施の形態は、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態に対し、取付部材であるノズル支持金具用ボルト２７に代えて、溶接または一体形成にて、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂにノズル支持金具２６を固定したものである。

図１２において、ノズル支持金具２６はダイヤフラム外輪下半部１４ｂの溝２５に嵌合させた後に溶接固定される。ノズル支持金具２６をダイヤフラム外輪下半部１４ｂに溶接固定するので、ノズル支持金具用ボルト２７が不要となり、図１１に示すように、ノズル支持金具２６の横断面をレベル調整用ボルト２９により占有される巾のみとすることができ、外径方向への部材拡大を抑制できる。

また、ダイヤフラム外輪下半部１４ｂを鋳造で作製する場合には、図１３に示すように、ノズル支持金具２６も一体として製作する。この場合もノズル支持金具２６をダイヤフラム外輪下半部１４ｂに溶接した場合と同様に、ノズル支持金具用ボルト２７が不要となり、ノズル支持金具２６の横断面をレベル調整用ボルト２９により占有される巾のみとすることができ、外径方向への部材拡大を抑制できる。

第５の実施の形態によれば、ノズル支持金具２６の巾を短縮できるので、内部ケーシング１６の外径ＷＩを縮小して排気有功面積ＥＡＲを拡大することが可能となり、排気室圧力損失低減によるタービン性能向上を達成できる。

本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図。 図１のＹ−Ｙ断面を示した側面図。 本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を有した蒸気タービンのロータ軸に対する水平横断軸線での平面図。 本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図。 本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す側面図。 本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を有した蒸気タービンのロータ軸に対する水平横断軸線での平面図。 本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図。 図７のタービン下流側（右側）から見た正面図。 本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置を示す平面図。 図９のタービン下流側（右側）から見た正面図。 本発明の第５の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置のノズル支持部を示す平面図。 図１１のＵ−Ｕ断面を示した側面図。 本発明の第５の実施の形態に係わる蒸気タービンノズル支持装置の他の一例を示した側面図。 タービンの排気室圧力損失と性能の関係を説明する蒸気膨張線模式図。 排気有効面積と排気室圧力損失の関係を示すグラフ。 従来の蒸気タービンのロータ軸に対する水平横断軸線での平面図。 従来の蒸気タービンの最終段を示す一部切欠断面図。 図１７のＸ−Ｘ矢視方向から切断した正面図。 ダイヤフラム外輪下半部を内部ケーシングに収容する際にダイヤフラム外輪下半部の位置調整を行う従来のノズル支持部を示す概略図。 図１９のＺ−Ｚ矢視方向から切断した正面図。

符号の説明

１１…ノズル、１２…動翼、１３…ロータ、１４…ダイヤフラム外輪、１５…ダイヤフラム内輪、１６…内部ケーシング、１７…ノズル支持部、１８…外部ケーシング、１９…排気室、２０…タービン内通路部、２１…段落、２２…ディスク、２３…ラビリンスシール部、２４…センターキー、２５…溝、２６…ノズル支持金具、２７…ノズル支持金具用ボルト、２８…ネジ部、２９…レベル調整用ボルト、３０…受け部、３１…廻り止め部、３２…六角穴、３３…スペーサ、３４…スペーサ用ボルト、３５…ノズル側蒸気シール面、３６…内部ケーシング側蒸気シール面、３７…インロー部、３８…貫通ネジ部、３９…押さえボルト、４０…六角穴、４１…垂直面、４２、４３…軸垂直面、４４…締結ボルト、４５…シール面、４６…インロー部、４７…ボルト穴

Claims (5)

1. ダイヤフラム外輪およびダイヤフラム内輪で支持されたノズルを内部ケーシングに収容
   する際、前記ダイヤフラム外輪、ダイヤフラム内輪、およびノズルを前記ダイヤフラム外
   輪に設けたノズル支持部により前記内部ケーシングに支持させる蒸気タービンノズル支持
   装置において、前記ノズル支持部は、前記ダイヤフラム外輪からタービン軸方向に突出し
   て前記ダイヤフラム外輪、ダイヤフラム内輪、およびノズルを前記内部ケーシングに係合
   固定させるノズル支持金具と、前記ダイヤフラム外輪に前記ノズル支持金具を固定する取
   付部材とを備え、前記ノズル支持金具には前記ダイヤフラム外輪の位置調整を行うための
   位置調整部材が装着され、かつ、前記ノズル支持金具は、前記ダイヤフラム外輪の外径側
   から挿入される取付部材により前記ダイヤフラム外輪の外周面に固定されたことを特徴と
   する蒸気タービンノズル支持装置。
2. 前記ダイヤフラム外輪と前記内部ケーシングとがタービン軸方向から挿入される締結部
   材により互いの軸垂直面で密着されることを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンノズ
   ル支持装置。
3. ダイヤフラム外輪およびダイヤフラム内輪で支持されたノズルを内部ケーシングに収容
   する際、前記ダイヤフラム外輪、ダイヤフラム内輪、およびノズルを前記ダイヤフラム外
   輪に設けたノズル支持部により前記内部ケーシングに支持させる蒸気タービンノズル支持
   装置において、前記ノズル支持部は、前記ダイヤフラム外輪からタービン軸方向に突出し
   て前記ダイヤフラム外輪、ダイヤフラム内輪、およびノズルを前記内部ケーシングに係合
   固定させるノズル支持金具と、前記ダイヤフラム外輪に前記ノズル支持金具を固定する取
   付部材とを備え、前記ノズル支持金具には前記ダイヤフラム外輪の位置調整を行うための
   位置調整部材が装着され、かつ、前記ダイヤフラム外輪の前記タービン軸方向下流に向か
   う軸垂直面に形成され前記ノズル支持部より上流側に位置するノズル側蒸気シール面と、
   前記内部ケーシングのタービン軸方向上流に向かう軸垂直面に形成され前記ノズル側蒸気
   シール面と密着する内部ケーシング側蒸気シール面とを備えたことを特徴とする蒸気ター
   ビンノズル支持装置。
4. 前記ノズル側蒸気シール面と前記内部ケーシング側蒸気シール面との接触面圧を調整す
   るための接触面圧調整部材を設けたことを特徴とする請求項２記載の蒸気タービンノズル
   支持装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一記載の蒸気タービンノズル支持装置を備えたことを特徴
   とする蒸気タービン。

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