JP4557787B2 - Steam turbine - Google Patents

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Description

本発明は、蒸気タービンに係り、特に、膨張仕事を終えたタービン排気を復水器に供給するタービン排気室に改良を加えた蒸気タービンに関する。   The present invention relates to a steam turbine, and more particularly, to a steam turbine in which a turbine exhaust chamber for supplying turbine exhaust after completion of expansion work to a condenser is improved.

火力発電等で使用される蒸気タービンの熱効率の向上は、二酸化炭素(CO)排出量の削減、エネルギの節約および限られたエネルギの有効利用に伴う技術の進展等につながる、極めて重要な課題になっている。 Improving the thermal efficiency of steam turbines used in thermal power generation, etc. is an extremely important issue that leads to the reduction of carbon dioxide (CO 2 ) emissions, energy savings, and advancement of technology associated with effective use of limited energy. It has become.

蒸気タービンの熱効率の向上は、与えられたエネルギをことごとく機械仕事に変換させるものであっても、実際には、幾つかの内部損失が発生しており、これら内部損失を低減させることが重要な鍵になっている。   Even if the improvement in the thermal efficiency of a steam turbine is to convert all the given energy into mechanical work, there are actually some internal losses, and it is important to reduce these internal losses. It is the key.

蒸気タービンの内部損失には、翼の形状に起因する翼型損失、蒸気の二次流れ損失、蒸気の漏洩損失、蒸気の湿り損失等に基づくタービン翼列損失、蒸気弁やクロスオーバ管(蒸気供給管)などの付属機器の損失、タービン排気室によるタービン排気損失などがある。   The internal loss of the steam turbine includes the blade type loss due to the blade shape, the secondary flow loss of the steam, the leakage loss of the steam, the turbine cascade loss based on the wetness loss of the steam, the steam valve and the crossover pipe (steam Loss of accessories such as supply pipes) and turbine exhaust loss due to the turbine exhaust chamber.

これら損失の中で、タービン排気損失は、全内部損失の10%〜20%と非常に大きな割合を占めている。   Among these losses, the turbine exhaust loss accounts for a very large proportion of 10% to 20% of the total internal loss.

タービン排気損失は、タービン最終段落の出口から復水器の入口までの間に発生する損失であり、その内訳は、リービング損失、フード損失、環状面積制限損失、ターンナップ損失に分類されている。   Turbine exhaust loss is a loss that occurs between the outlet of the final stage of the turbine and the inlet of the condenser, and is broken down into a leaving loss, a hood loss, an annular area limiting loss, and a turn-up loss.

このうち、フード損失は、タービン排気室から復水器入口までの圧力損失であり、タービン排気室の型式、形状、サイズに大きく左右される。   Of these, the hood loss is a pressure loss from the turbine exhaust chamber to the condenser inlet, and greatly depends on the type, shape, and size of the turbine exhaust chamber.

一般に圧力損失は、流速の二乗で大きくなるため、許される範囲で排気サイズを大きくして流速を低減することが効果的であるが、排気サイズにはコストや建屋の大きさなどから制約を受ける。   In general, the pressure loss increases with the square of the flow velocity. Therefore, it is effective to reduce the flow velocity by increasing the exhaust size within the allowable range. However, the exhaust size is limited by the cost and the size of the building. .

また、フード損失も、軸流流速度、つまりタービン排気室を通過する体積流量に依存する。   The hood loss also depends on the axial flow velocity, that is, the volume flow through the turbine exhaust chamber.

図14は、タービン排気損失と軸流速度との関係を、その内訳損失と合わせた損失線図である。   FIG. 14 is a loss diagram in which the relationship between turbine exhaust loss and axial flow velocity is combined with its breakdown loss.

フード損失は、ディフューザを含めたタービン排気室の設計に依存するが、タービン低圧排気室は、蒸気タービン全体でも非常に大きな容量を占めている。このため、フード損失を低減させるには、許される範囲内でサイズの小さいタービン排気室を設計することが必要とされている。   The hood loss depends on the design of the turbine exhaust chamber including the diffuser, but the turbine low pressure exhaust chamber occupies a very large capacity in the entire steam turbine. For this reason, in order to reduce the hood loss, it is necessary to design a turbine exhaust chamber having a small size within an allowable range.

図12は、火力発電所等で最も多く使用されている二つのタービン段落が一つのタービンケーシングに収容されている、いわゆるダブルフロー型(対向流型)と称する低圧蒸気タービンの例を示している。   FIG. 12 shows an example of a so-called double flow type (opposite flow type) low-pressure steam turbine in which two turbine stages most frequently used in a thermal power plant or the like are accommodated in one turbine casing. .

この低圧蒸気タービンは、横断中心線Hを境にタービンケーシング1を二分割構造にする外部ケーシング上半部1aおよび内部ケーシング上半部1bと、外部ケーシング下半部1aおよび内部ケーシング下半部1bとを備える、いわゆる二重タービンケーシング構造になっている。 The low-pressure steam turbine includes an outer casing upper half 1a 1 and an inner casing upper half 1b 1 which are divided into two parts with a transverse center line H as a boundary, an outer casing lower half 1a 2 and an inner casing lower and a half 1b 2, are so-called double-turbine casing structure.

二重タービンケーシング構造の低圧蒸気タービンは、縦断中心線Vの頭部側に位置する蒸気入口部2に接続するクロスオーバ管等の連絡管3を備えるとともに、蒸気入口部2に交差し、横断面中心線Hに沿って延びるタービンロータ4を収容し、このタービンロータ4と内部ケーシング上半部1bおよび内部ケーシング下半部1bとの間に蒸気が左右に分流して流れるダブルフロー型式の蒸気通路5a,5bを形成している。 The low-pressure steam turbine having a double turbine casing structure includes a connecting pipe 3 such as a crossover pipe connected to the steam inlet portion 2 located on the head side of the longitudinal center line V, intersects the steam inlet portion 2 and crosses the steam inlet portion 2. A double flow type in which a turbine rotor 4 extending along a plane center line H is accommodated, and steam flows between the turbine rotor 4 and the upper half 1b 1 of the inner casing and the lower half 1b 2 of the inner casing. The steam passages 5a and 5b are formed.

ダブルフロー型式の蒸気通路5a,5bには、タービンロータ4の周方向に沿って環状列に配置するタービンノズル6aとタービン動翼7aとを組み合わせたタービン段落8aがタービンロータ4の軸長方向に向って複数段落に亘って設けられている。   In the double flow type steam passages 5 a and 5 b, a turbine stage 8 a in which turbine nozzles 6 a and turbine rotor blades 7 a arranged in an annular row along the circumferential direction of the turbine rotor 4 are combined is provided in the axial direction of the turbine rotor 4. It is provided over a plurality of paragraphs.

なお、複数に亘って設けられたタービン段落8aのうち、タービンノズル6aとタービン動翼7aとを組み合わせた最初の段落をタービン初段落8aと称し、タービンノズル6aとタービン動翼7aとを組み合わせた最終の段落をタービン最終段落8aと称す。 Of the turbine stage 8a provided over a plurality, it referred to the first paragraph which combines a turbine nozzle 6a 1 and the turbine moving blade 7a 1 and turbine first stage 8a 1, a turbine nozzle 6a 2 and the turbine rotor blades 7a the final paragraph of a combination of a 2 referred to as the turbine final stage 8a 2.

タービン最終段落8aの出口側には、その頂部に設けたスチームガイド9と、その根元部に設けたルートフローガイド10とで構成され、膨張仕事を終えたタービン排気11の案内通路として使用する曲面拡開状のディフューザ12と、タービンロータ4を軸支する軸受13を覆設するベアリングコーン14とが設けられている。ディフューザ12とベアリングコーン14とは、タービン最終段落8aからのタービン排気11を1箇所に集め反転させ復水器(図示せず)に案内するタービン排気室15に連通している。 The outlet side of the turbine final stage 8a 2 is composed of a steam guide 9 provided at the top thereof and a route flow guide 10 provided at the root thereof, which is used as a guide passage for the turbine exhaust 11 having finished the expansion work. A curved diffuser 12 and a bearing cone 14 that covers a bearing 13 that pivotally supports the turbine rotor 4 are provided. The diffuser 12 and the bearing cone 14 communicate with a turbine exhaust chamber 15 that collects and inverts the turbine exhaust 11 from the turbine final stage 8a 2 and guides it to a condenser (not shown).

タービン排気室15は、上半部竜骨リブ16aを備えた外部ケーシング上半部1aと下半部竜骨リブ16bを備えた外部ケーシング下半部1aとで囲われて広い空間部を形成し、ディフューザ12から外部ケーシング上半部1aに流れたタービン排気11を反転させ、反転させたタービン排気11にディフューザ12から外部ケーシング下半部1aに流れたタービン排気11と合流させ、その合流タービン排気を復水器(図示せず)に供給している。 The turbine exhaust chamber 15 is surrounded by an outer casing upper half 1a 1 having an upper half keel rib 16a and an outer casing lower half 1a 2 having a lower half keel rib 16b to form a wide space. The turbine exhaust 11 flowing from the diffuser 12 to the outer casing upper half 1a 1 is reversed, and the inverted turbine exhaust 11 is merged with the turbine exhaust 11 flowing from the diffuser 12 to the outer casing lower half 1a 2 and the merged Turbine exhaust is supplied to a condenser (not shown).

このような構成のタービン排気室15を備える蒸気タービンにおいて、例えば、クロスオーバ管等の連絡管3から供給された主蒸気(駆動蒸気)は、左右のタービン初段落8a,8aに分流して膨張仕事をし、それぞれのタービン最終段落8a,8aを通過した後、タービン排気11として、スチームガイド9、ベアリングコーン14で形成された曲面拡開状のディフューザ12で流速を減じ、静圧を回復させた後、外部ケーシング上半部1aと外部ケーシング下半部1aで囲まれた空間で下向きに転向し、さらにタービン排気室15の下部に位置する復水器(図示せず)に流出する。 In the steam turbine including the turbine exhaust chamber 15 having such a configuration, for example, main steam (driving steam) supplied from the communication pipe 3 such as a crossover pipe is divided into the left and right turbine first paragraphs 8a 1 and 8a 1. After expanding through the turbine final paragraphs 8a 2 and 8a 2 , the flow rate is reduced by the curved diffuser 12 formed by the steam guide 9 and the bearing cone 14 as the turbine exhaust 11, After the pressure is restored, a condenser (not shown) that turns downward in a space surrounded by the outer casing upper half 1a 1 and the outer casing lower half 1a 2 and is located at the lower part of the turbine exhaust chamber 15 (not shown). ).

図13は、図12で示した低圧蒸気タービンのA−A矢視方向から切断した正面断面図である。   FIG. 13 is a front cross-sectional view of the low-pressure steam turbine shown in FIG. 12 cut from the direction of arrows AA.

図13で示された低圧蒸気タービンのタービン排気室15には、主な構造部材として上半部竜骨リブ16a、下半部竜骨リブ16b、中央仕切板17、前部仕切板18a、後部仕切板18b、立板19等が設けられており、室内の真空に対し、これら構造部材により外部から作用する、例えば大気圧等の外力に抗している。   In the turbine exhaust chamber 15 of the low-pressure steam turbine shown in FIG. 13, as main structural members, an upper half keel rib 16a, a lower half keel rib 16b, a central partition plate 17, a front partition plate 18a, and a rear partition plate. 18b, a standing plate 19 and the like are provided, and resists an external force such as atmospheric pressure acting on the vacuum in the room from the outside by these structural members.

また、タービン排気室15には、ディフューザ12から外部ケーシング上半部1a1側に向って流出するタービン排気11が円滑に反転して復水器に案内されるようにするとともに、連絡管(クロスオーバ管)3に衝突して膨張前の蒸気の熱を奪うことのないようにするため、上半部フローガイド(流路板)20が設けられている。   Further, in the turbine exhaust chamber 15, the turbine exhaust 11 flowing out from the diffuser 12 toward the outer casing upper half 1 a 1 side is smoothly reversed and guided to the condenser, and a communication pipe (crossover) An upper half flow guide (flow channel plate) 20 is provided so as not to collide with the tube 3 and take the heat of the steam before expansion.

このように、従来の蒸気タービンは、タービン排気室15内の真空に対し、外部からの外力に充分に抗するよう数多くの構造部材を設け、強度の保証とタービン排気の円滑な流れを図っている。   As described above, the conventional steam turbine is provided with a number of structural members to sufficiently resist the external force from the outside against the vacuum in the turbine exhaust chamber 15 to ensure the strength and smooth flow of the turbine exhaust. Yes.

ところで、図12および図13で示した蒸気タービンは、タービン排気室15内を流れるタービン排気11の損失(静圧損失)を低減させるために、ディフューザ12内でタービン排気11を減速させ、充分に静圧を回復させることが大切である。   By the way, the steam turbine shown in FIGS. 12 and 13 decelerates the turbine exhaust 11 in the diffuser 12 in order to reduce the loss (static pressure loss) of the turbine exhaust 11 flowing in the turbine exhaust chamber 15. It is important to restore static pressure.

ディフューザ12で充分に静圧を回復させるには、スチームガイド9の長さを充分に長く採り、しかも緩やかな流路面積を拡大し、タービン排気11の流れの剥離を抑制することが必要である。   In order to sufficiently restore the static pressure with the diffuser 12, it is necessary to take a sufficiently long steam guide 9, expand a gentle flow passage area, and suppress separation of the flow of the turbine exhaust 11. .

ところが、タービン排気室15を構成するタービンケーシング1には、上述のとおり、数多くの構造部材がある等の制約からスチームガイド9の長さを充分に確保することができない。   However, the turbine casing 1 constituting the turbine exhaust chamber 15 cannot sufficiently secure the length of the steam guide 9 due to restrictions such as a large number of structural members as described above.

また、ディフューザ12は、上半部分から流れてきたタービン排気11と下半部分から流れてきたタービン排気11とが互いに干渉し、あるいは干渉に伴う偏流が発生したりし、流れを不安定流にして静圧を回復させることが充分ではなく、排気損失を大きくする要因になっていた。   Further, the diffuser 12 causes the turbine exhaust 11 flowing from the upper half part and the turbine exhaust 11 flowing from the lower half part to interfere with each other, or a drift caused by the interference occurs, making the flow unstable. Therefore, it was not sufficient to restore the static pressure, which was a factor in increasing exhaust loss.

このような問題点を解決する一つの手法として、例えば、特許文献1で見られるように、下半部分のフローガイドを上半部のフローガイドよりも長くしたものや、例えば、特許文献2で見られるように、出口開口に、その出口開口直径を超えて広がる流れ案内要素を設けたものが提案されている。
特開平11−200814号公報 特表2002−510769号公報
As one method for solving such a problem, for example, as seen in Patent Document 1, the lower half of the flow guide is longer than the upper half of the flow guide. As can be seen, it has been proposed that the outlet opening be provided with a flow guiding element that extends beyond the outlet opening diameter.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-2000814 Japanese translation of PCT publication No. 2002-510769

図12および図13に示した従来の蒸気タービンにおいて、タービンロータ(タービン軸)4を中心に軸対称に配置したベルマウス型(ラッパ型)のスチームガイド9では、その長さを、外部ケーシング上下半部1a,1aの寸法や上下半竜骨リブ16a,16
等の構造部材の配置等の制約を受け、充分に長く確保することができない。
In the conventional steam turbine shown in FIG. 12 and FIG. 13, the length of the bell mouth type (trumpet type) steam guide 9 arranged symmetrically about the turbine rotor (turbine shaft) 4 is set to the upper and lower sides of the outer casing. The dimensions of the half parts 1a 1 and 1a 2 and the upper and lower half keel ribs 16a and 16
Due to restrictions such as the arrangement of structural members, etc., it cannot be secured sufficiently long.

このため、ディフューザ12の長さも充分に長く確保することができず、充分な静圧回復が行われず、大きな排気損失の要因になっていた。   For this reason, the length of the diffuser 12 cannot be ensured sufficiently long, and sufficient static pressure recovery is not performed, which causes a large exhaust loss.

また、図12および図13で示したディフューザ12は、上半部分と下半部分とを備え、上半部分と下半部分とのタービン排気11の流れが異なるため、一様な流れの確保が難しく、大きな排気損失の要因になり、何らかの改善が求められていた。   Further, the diffuser 12 shown in FIGS. 12 and 13 includes an upper half portion and a lower half portion, and the flow of the turbine exhaust 11 differs between the upper half portion and the lower half portion, so that a uniform flow can be ensured. It was difficult and caused a large exhaust loss, and some improvement was required.

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、膨張仕事を終えたタービン排気をタービン排気室から復水器に排出させる際、タービン排気の圧力(静圧)をより一層高く回復させ、タービン排気性能の向上を図った蒸気タービンを提供することを目的とする。   The present invention has been made based on such circumstances, and when exhausting the turbine exhaust that has finished the expansion work from the turbine exhaust chamber to the condenser, the pressure (static pressure) of the turbine exhaust is recovered to a higher level. An object of the present invention is to provide a steam turbine with improved turbine exhaust performance.

本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項1に記載したように、タービンケーシングを外部ケーシングと内部ケーシングとの二重構造に形成し、前記外部ケーシングを横断中心で分割し、外部ケーシング上半部と外部ケーシング下半部とに形成するとともに、前記内部ケーシングも横断中心で分割し、内部ケーシング上半部と内部ケーシング下半部とに形成する一方、前記内部ケーシングの出口側にスチームガイド、ルートフローガイドおよびベアリングコーンで構成するディフューザを備え、このディフューザの出口側に前記外部ケーシングと前記ベアリングコーンとで囲われるタービン排気室を備えた蒸気タービンにおいて、前記スチームガイドを横断中心で上半部スチームガイドと下半部スチームガイドとに分割し、分割した上半部スチームガイドは、上半部スチームガイド入口縁線から上半部スチームガイド出口縁線に向って拡開状に形成する一方、分割した下半部スチームガイドは、下半部スチームガイド入口縁線から下半部スチームガイド出口縁線に向って拡開状に形成するとともに、前記下半部スチームガイド出口縁線を、前記横断中心から底部側に向って拡開状に延びる傾斜出口縁線と底部出口縁線を湾曲出口縁線で結ぶ形状にしたものである。   In order to achieve the above object, a steam turbine according to the present invention has a turbine casing formed in a double structure of an outer casing and an inner casing as described in claim 1, and the outer casing is centered in a transverse direction. The inner casing is divided into an outer casing upper half and an outer casing lower half, and the inner casing is also divided at a transverse center to form an inner casing upper half and an inner casing lower half, while the inner casing A steam turbine having a turbine exhaust chamber surrounded by the outer casing and the bearing cone on the outlet side of the diffuser, the steam guide having a steam guide, a route flow guide and a diffuser composed of a bearing cone on the outlet side of the diffuser; Cross the center with the upper half steam guide and lower half steam guide The split and divided upper half steam guide is formed in an expanded shape from the upper half steam guide inlet edge line toward the upper half steam guide outlet edge line, while the divided lower half steam guide is The lower half steam guide outlet edge line is formed to expand from the half steam guide inlet edge line toward the lower half steam guide outlet edge line, and the lower half steam guide outlet edge line is expanded from the transverse center toward the bottom side. The inclined outlet edge line extending to the bottom and the bottom outlet edge line are connected by a curved outlet edge line.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項2に記載したように、下半部スチームガイド出口縁線は、横断中心から傾斜出口縁線と湾曲出口縁線とを結ぶ位置までの高さをHとし、前記横断中心から底部縁線までの高さをHとするとき、下半部スチームガイド出口縁線高さ比H/Hを、H/H=0.7〜1.0の範囲内に設定したものである。 Further, in order to achieve the above-mentioned object, the steam turbine according to the present invention has a lower half steam guide outlet edge line from the transverse center to the inclined outlet edge line and the curved outlet edge line. the height position to connecting the door and H 1, when the height to the bottom edge line and H 0 from the transverse center, the lower half of a steam guide outlet edge line height ratio H 1 / H 0, H It is set within the range of 1 / H 0 = 0.7 to 1.0.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項3に記載したように、下半部スチームガイド出口縁線は、外部ケーシング下半部幅をWとし、傾斜出口縁線と湾曲出口縁線とを結ぶ位置での底部出口縁線幅をWとするとき、下半部スチームガイド出口縁線幅比W/Wを、W/W≦0.9の範囲に設定したものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the steam turbine according to the present invention has a lower half steam guide outlet edge line having an outer casing lower half width of W 0 and an inclination as described in claim 3. when the bottom outlet edge line width at a position connecting the outlet edge line and the curved outlet edge line and W 1, the lower half of a steam guide outlet edge line width ratio W 1 / W 0, W 1 / W 0 ≦ 0 .9 range.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項4に記載したように、下半部スチームガイドは、支持部材を備えたものである。   In order to achieve the above object, the steam turbine according to the present invention includes a support member as described in claim 4.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項5に記載したように、支持部材は、下半部スチームガイド出口縁線のうち、傾斜出口縁線、底部出口縁線および湾曲出口縁線に囲まれる領域に設置したものである。   Moreover, in order to achieve the above-described object, the steam turbine according to the present invention is configured such that, as described in claim 5, the support member includes an inclined outlet edge line and a bottom outlet of the lower half steam guide outlet edge line. It is installed in a region surrounded by the edge line and the curved outlet edge line.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項6に記載したように、下半部スチームガイドは、舌片を備えたものである。   Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the steam turbine according to the present invention includes a tongue piece as described in claim 6.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項7に記載したように、舌片は、縦断中心に対し、左右振分けの拡がり角をθとすると、拡がり角θを、θ≦120°の範囲に設定したものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the steam turbine according to the present invention has a spread angle θ as described in claim 7 where the spread angle of the left and right distribution with respect to the longitudinal center is θ. Is set in a range of θ ≦ 120 °.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項8に記載したように、舌片は、下半部スチームガイド出口縁線に設けたものである。   Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the steam turbine according to the present invention is such that the tongue piece is provided on the lower half steam guide outlet edge line as described in claim 8.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項9に記載したように、舌片は、下半部スチームガイド出口縁線から前方斜め上方側に向って延びる形状にしたものである。   In order to achieve the above object, the steam turbine according to the present invention has a shape in which the tongue piece extends obliquely forward and upward from the lower half steam guide outlet edge line as described in claim 9. It is a thing.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項10に記載したように、請求項1記載の上半部スチームガイドおよび下半部スチームガイドを低圧蒸気タービンに適用することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the steam turbine according to the present invention applies the upper half steam guide and the lower half steam guide according to claim 1 to the low-pressure steam turbine as described in claim 10. It is characterized by doing.

また、本発明に係る蒸気タービンは、上述の目的を達成するために、請求項11に記載したように、請求項10記載の低圧蒸気タービンは、ダブルフロー型であることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the steam turbine according to the present invention is characterized in that, as described in claim 11, the low-pressure steam turbine according to claim 10 is a double flow type. is there.

本発明に係る蒸気タービンは、スチームガイドを上半部スチームガイドと下半部スチームガイドとに二分割し、二分割した下半部スチームガイドの下半部スチームガイド出口縁線を、横断中心から底部側に向って拡開状に延びる傾斜出口縁線と横断中心に平行な底部出口縁線とを湾曲出口縁線で結ぶ形状にし、タービン排気の濡れ面積をより広く確保させる構成にしたので、タービン排気の圧力をより多く回復させてタービン排気の安定流れを維持させることができる。   The steam turbine according to the present invention divides the steam guide into an upper half steam guide and a lower half steam guide, and divides the lower half steam guide outlet edge line of the divided lower half steam guide from the transverse center. Since the curved outlet edge line connects the inclined outlet edge line that extends in an expanding manner toward the bottom side and the bottom outlet edge line that is parallel to the transverse center, so that the wet area of the turbine exhaust can be secured more widely. More stable pressure of the turbine exhaust can be recovered to maintain a stable flow of the turbine exhaust.

以下、本発明に係る蒸気タービンの実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a steam turbine according to the present invention will be described with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings.

図1は、本発明に係る蒸気タービンの第1実施形態を示す縦断面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a steam turbine according to the present invention.

本実施形態に係る蒸気タービンは、蒸気の流れがダブルフロー型(対向流型)の低圧蒸気タービンに適用するもので、横断中心線H00を境にタービンケーシング21を二分割構造にする外部ケーシング上半部21aおよび内部ケーシング上半部21bと、外部ケーシング下半部21aおよび内部ケーシング下半部21bとを備える、いわゆる二重タービンケーシング構造になっている。 The steam turbine according to the present embodiment is applied to a low-pressure steam turbine whose steam flow is a double flow type (counter flow type), and an outer casing having a turbine casing 21 divided into two with a transverse center line H00 as a boundary. This is a so-called double turbine casing structure including an upper half 21a 1 and an inner casing upper half 21b 1 , an outer casing lower half 21a 2 and an inner casing lower half 21b 2 .

二重タービンケーシング構造の蒸気タービンは、内部ケーシング上半部21bと内部ケーシング下半部21bとで囲われた空間に収容され、横断中心線H00に沿って軸方向に延びるタービンロータ(タービン軸)22を備えている。 A steam turbine having a double turbine casing structure is accommodated in a space surrounded by an upper half 21b 1 and a lower half 21b 2 of the inner casing, and extends in the axial direction along the transverse center line H 00. Turbine shaft) 22 is provided.

このタービンロータ22と内部ケーシング上半部21bおよび内部ケーシング下半部21bとの間に形成する蒸気通路23a,23bには、タービンロータ22に対し環状列に配置するタービンノズル24aとタービン動翼25aとを組み合わせて構成するタービン段落26aが設けられている。 Steam passages 23 a and 23 b formed between the turbine rotor 22 and the inner casing upper half 21 b 1 and the inner casing lower half 21 b 2 are connected to a turbine nozzle 24 a arranged in an annular row with respect to the turbine rotor 22 and turbine operation. A turbine stage 26a configured by combining with the blades 25a is provided.

なお、複数に亘って設けられるタービン段落26aのうち、タービンノズル24aとタービン動翼25aとを組み合わせた最初のタービン段落をタービン初段落26aと称し、タービンノズル24aとタービン動翼25aとを組み合わせた最終のタービン段落をタービン最終段落26aと称す。 Of the turbine stage 26a provided over a plurality, it referred to the first turbine stage of a combination of a turbine nozzle 24a 1 and the turbine rotor blade 25a 1 and turbine first stage 26a 1, the turbine nozzle 24a 2 and the turbine rotor blades 25a the final turbine stage of a combination of a 2 referred to as the turbine final stage 26a 2.

タービン最終段落26aの出口側には、その上部側およびその下部側のそれぞれに設けた上半部スチームガイド27a、下半部スチームガイド27bと、その根元部側に設けた上半部ルートフローガイド28a、下半部ルートフローガイド28bとで構成され、膨張仕事を終えたタービン排気29の案内通路として使用する曲面拡開状の上半部ディフューザ30aと、下半部ディフューザ30bと、タービンロータ22を軸支する軸受31を覆設する上半部ベアリングコーン32aと、下半部ベアリングコーン32bとが設けられている。 On the outlet side of the turbine final stage 26a2, there are an upper half steam guide 27a and a lower half steam guide 27b provided on the upper side and the lower side thereof, and an upper half route flow provided on the root side thereof. An upper half diffuser 30a, a lower half diffuser 30b, and a turbine rotor, which are composed of a guide 28a and a lower half route flow guide 28b and are used as a guide passage for the turbine exhaust 29 that has finished expansion work. An upper half bearing cone 32a and a lower half bearing cone 32b are provided so as to cover the bearing 31 supporting the shaft 22.

上下半部ディフューザ30a,30bと上下半部ベアリングコーン32a,32bとは、タービン最終段落26aからのタービン排気29を1個所に集めて反転させ、反転させたタービン排気29を復水器(図示せず)に案内する上半部タービン排気室33a,下半部タービン排気室33bのそれぞれに連通している。 Vertical halves diffuser 30a, 30b and the upper and lower halves bearing cone 32a, and 32b, the turbine final turbine exhaust 29 from paragraph 26a 2 was collected inverted one place, condenser and turbine exhaust 29 is inverted (Fig. The upper half turbine exhaust chamber 33a and the lower half turbine exhaust chamber 33b are communicated with each other.

上下半部タービン排気室33a,33bのそれぞれは、上半部竜骨リブ34aを備えた外部ケーシング上半部21aと、下半部竜骨リブ34bを備えた外部ケーシング下半部21aのそれぞれで囲われた広い空間部を形成し、下半部ディフューザ30aから外部ケーシング上半部21aに流れたタービン排気29を上半部フローガイド38を介して反転させ、反転させたタービン排気29に下半部ディフューザ30bから外部ケーシング下半部21aに流れたタービン排気29と合流させ、その合流タービン排気を復水器(図示せず)に供給している。 Vertical halves turbine exhaust chamber 33a, each of 33b, the outer casing upper half 21a 1 having a upper half keel ribs 34a, at each outer casing lower half portion 21a 2 having a lower half of the keel rib 34b enclosed by a wide space portion is formed, the turbine exhaust 29 flowing on the half 21a 1 outer casing is inverted over the upper half flow guide 38 from the lower half diffuser 30a, the lower the turbine exhaust 29 is inverted The turbine exhaust 29 flowing from the half diffuser 30b to the lower half 21a 2 of the outer casing is merged, and the merged turbine exhaust is supplied to a condenser (not shown).

このような構成の上下半部タービン排気室33a,33bを備える蒸気タービンにおいて、例えば、クロスオーバ管等の連絡管35から供給された主蒸気(駆動蒸気)は、左右のタービン初段落26a,26aに分流して膨張仕事をし、それぞれのタービン最終段落26a,26aを通過した後、タービン排気29として上下半部スチームガイド27a,27b、上下半部ベアリングコーン32a,32bで形成された曲面拡開状の上下半部ディフューザ30a,30bで流速を減じ、静圧を回復させた後、外部ケーシング上半部21aと外部ケーシング下半部21aで囲まれた空間に設けた上半部フローガイド38を介して下向きに転向し、さらに下半部タービン排気室33bの下部に位置する復水器(図示せず)へ流出する。 In the steam turbine including the upper and lower half turbine exhaust chambers 33a and 33b having such a configuration, for example, main steam (driving steam) supplied from the communication pipe 35 such as a crossover pipe is the left and right turbine first paragraphs 26a 1 , 26a 1 is divided to perform expansion work, and after passing through the respective turbine final stages 26a 2 and 26a 2 , the turbine exhaust 29 is formed by upper and lower half steam guides 27a and 27b and upper and lower half bearing cones 32a and 32b. curved widening shape of the upper and lower halves diffuser 30a has, subtracting the flow rate 30b, allowed to recover the static pressure, after having provided in a space surrounded by the outer casing upper half portion 21a 1 and the outer casing lower half portion 21a 2 It turns downward through the half flow guide 38 and flows to a condenser (not shown) located at the lower part of the lower half turbine exhaust chamber 33b. To.

また、外部ケーシング下半部21aの底部側には、下半部竜骨リブ34b、前部仕切部37a、後部仕切部37b、中央仕切部36および立板39が設けられ、外気圧力等の押圧力に充分に抗するように室内を保護している。 In addition, on the bottom side of the lower half 21a 2 of the outer casing, a lower half rib rib 34b, a front partition 37a, a rear partition 37b, a central partition 36, and a vertical plate 39 are provided to push outside air pressure and the like. The room is protected so as to sufficiently resist pressure.

また、図2に示すように、タービンロータ22の中心Oを横断して通る横断中心線H11を境に外部ケーシング上半部21aおよび内部ケーシング上半部21bと外部ケーシング下半部21aおよび内部ケーシング下半部21bとの二分割構造にしたタービンケーシング21を備える蒸気タービンは、スチームガイド27を横断中心線H11を境に上半部スチームガイド27aと下半部スチームガイド27bとに二分割にしている。 Further, as shown in FIG. 2, the turbine cross the center line H 11 outer casing upper half 21a 1 and the inner casing halves 21b 1 the boundary of the center O through across the rotor 22 and the outer casing lower half section 21a 2 and a steam turbine having a turbine casing 21 which is a two piece structure with an inner casing lower half portion 21b 2 is steam guide half on the steam guide 27 in a boundary crossing centerline H 11 27a and the lower half portion steam guide 27b And divided into two.

上半部スチームガイド27aは、上半部スチームガイド入口縁線40aから下半部スチームガイド出口縁線41aに向って、いわゆるベルマウス拡開形状の湾曲に形成されている。   The upper half steam guide 27a is formed in a so-called bell mouth expanding curve from the upper half steam guide inlet edge line 40a toward the lower half steam guide outlet edge line 41a.

また、下半部スチームガイド27bは、下半部スチームガイド入口縁線40bから下半部スチームガイド出口縁線41bに向って拡開形状に形成するとともに、下半部スチームガイド出口縁線41bを、横断中心線H11から底部側に向って拡開状に延びる傾斜出口縁線42と、横断中心線H11に平行な底部出口縁線43とを湾曲出口縁線44で結ぶ形状にしている。 Further, the lower half steam guide 27b is formed in an expanded shape from the lower half steam guide inlet edge line 40b toward the lower half steam guide outlet edge line 41b, and the lower half steam guide outlet edge line 41b is formed. , an inclined outlet edge lines 42 extending in expanding shape toward the bottom side of the transverse center line H 11, have a shape that connects a curved exit edge line 44 and a parallel bottom outlet edge line 43 to the transverse centerline H 11 .

この場合、下半部スチームガイド27bの下半部スチームガイド出口縁線41bは、横断中心線H11から傾斜出口縁線43と湾曲出口縁線44とを結ぶ位置Mでの高さをHとし、横断中心線H11から底部出口縁線43での高さをHとするとき、下半部スチームガイド出口縁線高さ比H/Hを、H/H=0.7〜1.0の範囲に設定される。 In this case, the lower half portion steam guide outlet edge line 41b of the lower half of the steam guide 27b is the height at the position M connecting the transverse center line H 11 and the inclined outlet edge line 43 and the curved outlet edge lines 44 H 1 and then, when the height of the bottom outlet edge line 43 and H 0 from the transverse center line H 11, the lower half of a steam guide outlet edge line height ratio H 1 / H 0, H 1 / H 0 = 0. It is set in the range of 7 to 1.0.

また、下半部スチームガイド27bの下半部スチームガイド出口縁線41bは、外部ケーシング下半部幅をWとし、傾斜出口縁線42と湾曲出口縁線44とを結ぶ位置Mでの底部出口縁線幅Wとするとき、下半部スチームガイド出口縁線幅比W/Wを、W/W≦0.9の範囲に設定される。 The lower half portion steam guide outlet edge line 41b of the lower half of the steam guide 27b, the bottom at the position M of the lower outer casing half width W 0, connecting the inclined outlet edge line 42 and the curved outlet edge line 44 When the outlet edge line width W 1 is set, the lower half steam guide outlet edge line width ratio W 1 / W 0 is set in a range of W 1 / W 0 ≦ 0.9.

図3は、縦軸にタービン排気室圧力損失を採り、横軸に下半部スチームガイド出口縁線高さ比を採ったタービン排気室圧力損失線図である
この線図から、下半部スチームガイド出口縁線高さ比H/Hを、H/H=0.7〜1.0の範囲内に設定すれば、タービン排気の圧力損失は、少なくなることが確認された。
FIG. 3 is a turbine exhaust chamber pressure loss diagram in which the vertical axis represents the turbine exhaust chamber pressure loss, and the horizontal axis represents the lower half steam guide outlet edge line height ratio. From this diagram, the lower half steam the guide exit edge line height ratio H 1 / H 0, is set in the range of H 1 / H 0 = 0.7~1.0, the pressure loss of the turbine exhaust, it was confirmed that less.

図4は、縦軸にタービン排気室圧力損失を採り、横軸に下半部スチームガイド出口縁線幅比を採ったタービン排気室圧力損失線図である。   FIG. 4 is a turbine exhaust chamber pressure loss diagram in which the vertical axis represents the turbine exhaust chamber pressure loss and the horizontal axis represents the lower half steam guide outlet edge line width ratio.

この線図から、下半部スチームガイド出口縁線幅比W/Wを、W/W≦0.9の範囲に設定すれば、タービン排気の圧力損失は少なくなることが確認された。 From this graph, it is confirmed that if the lower half steam guide outlet edge line width ratio W 1 / W 0 is set in the range of W 1 / W 0 ≦ 0.9, the pressure loss of the turbine exhaust will be reduced. It was.

このように、本実施形態は、スチームガイド27を上半部スチームガイド27aと下半部スチームガイド27bとに二分割構造にしたうち、下半部スチームガイド27bの下半部スチームガイド出口縁線41bを、横断中心線H11から底部側に向って拡開状に延び傾斜出口線42と、横断中心線H11に平行な底部出口縁線43とを湾曲出口縁線44で結ぶ形状にする一方、下半部スチームガイド出口縁線高さ比H/Hを、H/H=0.7〜1.0の範囲に設定し、下半部スチームガイド出口縁線幅比W/Wを、W/W≦0.9の範囲にそれぞれ設定したので、タービン排気の濡れ面積をより広く確保してタービン排気の圧力(静圧)をより多く回復させることができる。 Thus, in the present embodiment, the steam guide 27 is divided into the upper half steam guide 27a and the lower half steam guide 27b, and the lower half steam guide outlet edge line of the lower half steam guide 27b. 41b and an inclined outlet line 42 extends expanding shape toward the bottom side of the transverse center line H 11, a shape connecting the parallel bottom outlet edge line 43 to the transverse center line H 11 in a curved exit edge line 44 On the other hand, the lower half steam guide outlet edge line height ratio H 1 / H 0 is set in the range of H 1 / H 0 = 0.7 to 1.0, and the lower half steam guide outlet edge line width ratio W Since 1 / W 0 is set in the range of W 1 / W 0 ≦ 0.9, respectively, it is possible to secure a wider wet area of the turbine exhaust and recover more turbine exhaust pressure (static pressure). .

図5は、本発明に係る蒸気タービンの第2実施形態を示す断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the steam turbine according to the present invention.

なお、第1実施形態の構成要素と同一構成要素には同一符号を付し、重複説明を省略する。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the component of 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.

本実施形態は、第1実施形態と同様に、スチームガイド27をタービンロータ22の中心を横断して通る横断中心線H11を境に上半部スチームガイド27aと下半部スチームガイド27bとに二分割し、二分割したスチームガイド27のうち、下半部スチームガイド27bを下半部スチームガイド入口縁線40bから下半部スチームガイド出口縁線41bに向って拡開形状に形成するとともに、下半部スチームガイド出口縁線41bを、横断中心線H11から底部側に向って拡開状に延びる傾斜出口縁線42と、横断中心線H11に平行な底部出口縁線43とを湾曲出口縁線44で結ぶ形状にする一方、下半部スチームガイド27bを強度的に保証、支持する支持部材45を傾斜出口縁線42、湾曲出口縁線44および底部出口縁線43で囲まれる領域に設けたものである。 This embodiment, like the first embodiment, the steam guide 27 and the center upper part steam guide 27a and the lower half portion steam guide 27b a transverse centerline H 11 as a boundary through across the turbine rotor 22 Of the two divided steam guides 27, the lower half steam guide 27b is formed in an expanded shape from the lower half steam guide inlet edge line 40b toward the lower half steam guide outlet edge line 41b, down half steam guide outlet edge line 41b, curved inclined outlet edge lines 42 extending in expanding shape toward the bottom side of the transverse center line H 11, and a bottom outlet edge line 43 parallel to the transverse centerline H 11 While supporting the lower half steam guide 27b in strength while supporting the supporting member 45, the inclined outlet edge line 42, the curved outlet edge line 44, and the bottom outlet edge line 43, while forming the shape connected by the outlet edge line 44. But on the area enclosed.

なお、他の構成要素は、第1実施形態の構成要素と同一である。   Other components are the same as those in the first embodiment.

このように、本実施形態は、下半部スチームガイド27bの傾斜出口縁線42、湾曲出口縁線44および底部出口縁線43で囲まれる領域に支持部45を設けたので、上半部スチームガイド27aから反転し、上半部フローガイド38に沿って流れる反転タービン排気と下半部スチームガイド27bからのタービン排気とが合流する際、互いが干渉して偏流し、偏流に基づく振動が発生しても充分に対処させることができ、下半部スチームガイド27bを高い強度保証の維持の下、振動等の外力に対しても充分に抗して安定状態に維持させることができる。   Thus, in the present embodiment, the support portion 45 is provided in the region surrounded by the inclined outlet edge line 42, the curved outlet edge line 44, and the bottom outlet edge line 43 of the lower half steam guide 27b. When the reversing turbine exhaust that is reversed from the guide 27a and flows along the upper half flow guide 38 and the turbine exhaust from the lower half steam guide 27b merge, they interfere with each other and drift, and vibration based on the drift occurs. Even in such a case, the lower half steam guide 27b can be maintained in a stable state with sufficient resistance against external forces such as vibration while maintaining a high strength guarantee.

図7は、本発明に係る蒸気タービンに適用するスチームガイドの実施形態を示す斜視図である。なお、図6は、図7に示すスチームガイドと比較させるための従来のスチームガイドを示す斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of a steam guide applied to the steam turbine according to the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing a conventional steam guide for comparison with the steam guide shown in FIG.

図6で示した従来のスチームガイド27は、横断中心線H11を境に上半部スチームガイド27bと下半部スチームガイド27bとの二分割構造にするとともに上下半部スチームガイド入口縁線40a,40bから上下半部スチームガイド出口縁線41a,41bに向って拡開形状にし、横断中心線H11で軸対称に形成しているのに対し、図7に示す本実施形態に係るスチームガイド27は、上述と同様に、横断中心線H11を境に上半部スチームガイド27aと下半部スチームガイド27bとの二分割構造にするとともに、上下半部スチームガイド入口縁線40a,40bのそれぞれから上下半部スチームガイド出口縁線41a,41bのそれぞれに向って拡開形状にする一方、下半部スチームガイド出口縁線41bに舌片46を設けたものである。 Conventional steam guide 27 shown in FIG. 6, the upper and lower halves steam guide inlet lip line 40a while the two-piece structure of the upper half steam guide 27b and the lower half portion steam guide 27b as a boundary crossing centerline H 11 vertical from 40b halves steam guide outlet edge line 41a, and the enlarging shape toward the 41b, while forming the axially symmetrical transverse centerline H 11, steam guide according to the present embodiment shown in FIG. 7 27, similarly to the above, while the two-piece structure of the upper half steam guide 27a and the lower half portion steam guide 27b as a boundary crossing centerline H 11, the upper and lower halves steam guide inlet lip lines 40a, 40b of the Each of the upper and lower half steam guide outlet edge lines 41a and 41b is expanded toward each other, while a tongue piece 46 is provided on the lower half steam guide outlet edge line 41b. It is intended.

この下半部スチームガイド出口縁線41bに設けた舌片46は、縦断中心線V11に対し、左右振分けの舌片拡り角θを、θ≦120°に設定される。 Tongue 46 provided on the lower half steam guide outlet edge line 41b, compared longitudinal center line V 11, the tongue拡Ri angle theta of the right and left distribution, is set to θ ≦ 120 °.

また、舌片46は下半部スチームガイド出口縁線41bから前方の斜め上側に向って延びる形状に形成される。   Further, the tongue piece 46 is formed in a shape extending from the lower half steam guide outlet edge line 41b toward the front oblique upper side.

図10は、縦軸に下半部スチームガイド出口縁線における圧力(静圧)を採り、横軸に横断中心線H11に対する下半部スチームガイド出口縁線角度位置を採った従来の下半部スチームガイドの圧力分布と本実施形態に係る下半部スチームガイドの圧力分布とを比較する圧力分布比較線図である。 10 takes the pressure (static pressure) in the lower half of a steam guide outlet edge line on the vertical axis, the lower relative transverse centerline H 11 on the horizontal axis halves steam guide outlet edge line angular position taken was conventional lower half It is a pressure distribution comparison diagram which compares the pressure distribution of a part steam guide, and the pressure distribution of the lower half part steam guide which concerns on this embodiment.

なお、図8は、従来の下半部スチームガイド27bにおける下半部スチームガイド出口縁線41bに沿う圧力位置を示し、図9は、本実施形態に係る下半部スチームガイド27bにおける下半部スチームガイド出口縁線41bおよび舌片出口縁線47に沿う圧力位置を示す。   8 shows the pressure position along the lower half steam guide outlet edge line 41b in the conventional lower half steam guide 27b, and FIG. 9 shows the lower half of the lower half steam guide 27b according to the present embodiment. The pressure position along the steam guide outlet edge line 41b and the tongue piece outlet edge line 47 is shown.

図10に示した従来の下半部スチームガイドの圧力分布と本実施形態に係る下半部スチームガイドの圧力分布とを比較する圧力分布比較線図から、下半部スチームガイド27bに舌片46を設けた本実施形態の方が従来に較べて圧力(静圧)が高くなって回復していることが確認された。   From the pressure distribution comparison diagram comparing the pressure distribution of the conventional lower half steam guide shown in FIG. 10 with the pressure distribution of the lower half steam guide according to the present embodiment, the tongue 46 is placed on the lower half steam guide 27b. It was confirmed that the present embodiment provided with a higher pressure (static pressure) than the conventional one recovered.

図11は、縦軸に下半部スチームガイド出口縁線における圧力(静圧)を採り、横軸に下半部スチームガイドの舌片拡がり角度θを採った圧力分布線図である。   FIG. 11 is a pressure distribution diagram in which the vertical axis represents the pressure (static pressure) at the lower half steam guide outlet edge line and the horizontal axis represents the tongue piece spreading angle θ of the lower half steam guide.

この圧力分布線図から、下半部スチームガイドの舌片拡がり角度θは、θ≦120°の範囲内に設定すれば圧力(静圧)が高くなって回復することがわかった。   From this pressure distribution diagram, it was found that the tongue (spreading angle θ) of the lower half steam guide was set within the range of θ ≦ 120 °, and the pressure (static pressure) increased and recovered.

このように、本実施形態は、下半部スチームガイド27bの下半部スチームガイド出口縁線41bに舌片46を設けるとともに、この舌片46の縦断中心線V11に対する左右振分けの舌片拡がり角θを、θ≦120°の範囲内に設定したので、タービン排気の圧力(静圧)をより高く回復させてタービン排気を安定流れに維持させることができる。 Thus, the present embodiment is lower provided with a tongue 46 in the upper half steam guide outlet edge line 41b, the tongue spread the right and left distribution for longitudinal centerline V 11 of the tongue 46 of the lower half of a steam guide 27b Since the angle θ is set within the range of θ ≦ 120 °, the turbine exhaust pressure (static pressure) can be recovered to a higher level and the turbine exhaust can be maintained in a stable flow.

本発明に係る蒸気タービンの第1実施形態を示す縦断面図。1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a steam turbine according to the present invention. 図1のB−B矢視方向から見た切断断面図。Sectional drawing cut | disconnected seen from the BB arrow direction of FIG. 本発明に係る蒸気タービンの第1実施形態において、下半部スチームガイド出口縁線高さ比を変化させたときのタービン排気室圧力損失線図。In the first embodiment of the steam turbine according to the present invention, a turbine exhaust chamber pressure loss diagram when the lower half steam guide outlet edge line height ratio is changed. 本発明に係る蒸気タービンの第1実施形態において、下半部スチームガイド出口縁線幅比を変化させたときのタービン排気室圧力損失線図。In the first embodiment of the steam turbine according to the present invention, a turbine exhaust chamber pressure loss diagram when the lower half steam guide outlet edge line width ratio is changed. 本発明に係る蒸気タービンの第2実施形態を示す正面断面図。Front sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the steam turbine which concerns on this invention. 従来のスチームガイドを示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the conventional steam guide. 本発明に係る蒸気タービンに適用するスチームガイドを示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the steam guide applied to the steam turbine which concerns on this invention. 従来の下半部スチームガイドにおける下半部スチームガイド出口縁線に沿う圧力位置を示す図。The figure which shows the pressure position along the lower half steam guide exit edge line in the conventional lower half steam guide. 本発明に係る蒸気タービンに適用するスチームガイドのうち、下半部スチームガイドにおける下半部スチームガイド出口縁線および舌片出口縁線に沿う圧力位置を示す図。The figure which shows the pressure position which follows the lower half steam guide exit edge line and tongue piece exit edge line in a lower half steam guide among the steam guides applied to the steam turbine which concerns on this invention. 従来の下半部スチームガイドの圧力分布と本発明に係る蒸気タービンに適用するスチームガイドにおける下半部スチームガイドの圧力分布とを比較する圧力分布比較線図。The pressure distribution comparison diagram which compares the pressure distribution of the conventional lower half steam guide with the pressure distribution of the lower half steam guide in the steam guide applied to the steam turbine which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンに適用するスチームガイドの下半部スチームガイド出口縁線に舌片を設けたときの舌片拡がり角度に対する圧力分布を示す圧力分布線図。The pressure distribution diagram which shows the pressure distribution with respect to a tongue piece spreading angle when a tongue piece is provided in the lower half steam guide exit edge line of the steam guide applied to the steam turbine which concerns on this invention. 従来の蒸気タービンを示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the conventional steam turbine. 図12のA−A矢視方向から切断した切断断面図。Sectional drawing cut | disconnected from the AA arrow direction of FIG. タービン排気損失中、その内訳を表わしたタービン排気の損失線図。The turbine exhaust loss diagram showing the breakdown of the turbine exhaust loss.

符号の説明Explanation of symbols

1 タービンケーシング
1a 外部ケーシング上半部
1a 外部ケーシング下半部
1b 内部ケーシング上半部
1b 内部ケーシング下半部
2 蒸気入口部
3 連絡管
4 タービンロータ
5a,5b 蒸気通路
6a,6a,6a タービンノズル
7a,7a,7a タービン動翼
8a タービン段落
8a タービン初段落
8a タービン最終段落
9 スチームガイド
10 ルートフローガイド
11 タービン排気
12 ディフューザ
13 軸受
14 ベアリングコーン
15 タービン排気室
16a 上半部竜骨リブ
16b 下半部竜骨リブ
17 中央仕切板
18a 前部仕切板
18b 後部仕切板
19 立板
20 上半部フローガイド
21 タービンケーシング
21a 外部ケーシング上半部
21a 外部ケーシング下半部
21b 内部ケーシング上半部
21b 内部ケーシング下半部
22 タービンロータ
23a,23b 蒸気通路
24,24a,24a タービンノズル
25,25a,25a タービン動翼
26 タービン段落
26a タービン初段落
26b タービン最終段落
27 スチームガイド
27a 上半部スチームガイド
27b 下半部スチームガイド
28a 上半部フローガイド
28b 下半部フローガイド
29 タービン排気
30a 上半部ディフューザ
30b 下半部ディフューザ
31 軸受
32a 上半部ベアリングコーン
32b 下半部ベアリングコーン
33a 上半部タービン排気室
33b 下半部タービン排気室
34a 上半部竜骨リブ
34b 下半部竜骨リブ
35 連絡管
36 中央仕切部
37a 前部仕切部
37b 後部仕切部
38 上半部フローガイド
39 立板
40a 上半部スチームガイド入口縁線
40b 下半部スチームガイド入口縁線
41a 上半部スチームガイド出口縁線
41b 下半部スチームガイド出口縁線
42 傾斜出口縁線
43 底部出口縁線
44 湾曲出口縁線
45 支持部材
46 舌片
47 舌片出口縁線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine casing 1a 1 Outer casing upper half 1a 2 Outer casing lower half 1b 1 Internal casing upper half 1b 2 Inner casing lower half 2 Steam inlet 3 Connection pipe 4 Turbine rotor 5a, 5b Steam passages 6a, 6a 1 , 6a 2 turbine nozzles 7a, 7a 1 , 7a 2 turbine blades 8a turbine stage 8a 1 turbine first stage 8a 2 turbine final stage 9 steam guide 10 route flow guide 11 turbine exhaust 12 diffuser 13 bearing 14 bearing cone 15 turbine exhaust chamber 16a Upper half keel rib 16b Lower half keel rib 17 Central divider 18a Front divider 18b Rear divider 19 Standing plate 20 Upper half flow guide 21 Turbine casing 21a 1 External casing upper half 21a 2 External casing lower half 21b 1 on the inner casing halves 2 b 2 inner casing lower half portion 22 turbine rotor 23a, 23b the steam passage 24, 24a 1, 24a 2 the turbine nozzle 25, 25a 1, 25a 2 turbine blade 26 turbine stage 26a 1 turbine first stage 26b 2 turbine final stage 27 Steam guide 27a Upper half steam guide 27b Lower half steam guide 28a Upper half flow guide 28b Lower half flow guide 29 Turbine exhaust 30a Upper half diffuser 30b Lower half diffuser 31 Bearing 32a Upper half bearing cone 32b Lower half bearing Cone 33a Upper half turbine exhaust chamber 33b Lower half turbine exhaust chamber 34a Upper half keel rib 34b Lower half keel rib 35 Connecting pipe 36 Central partition portion 37a Front partition portion 37b Rear partition portion 38 Upper half flow guide 39 Standing board 40a Upper half steel Guide inlet edge line 40b Lower half steam guide inlet edge line 41a Upper half steam guide outlet edge line 41b Lower half steam guide outlet edge line 42 Inclined outlet edge line 43 Bottom outlet edge line 44 Curved outlet edge line 45 Support member 46 Tongue 47 Tongue Exit Line

Claims (11)

タービンケーシングを外部ケーシングと内部ケーシングとの二重構造に形成し、前記外部ケーシングを横断中心で分割し、外部ケーシング上半部と外部ケーシング下半部とに形成するとともに、前記内部ケーシングも横断中心で分割し、内部ケーシング上半部と内部ケーシング下半部とに形成する一方、前記内部ケーシングの出口側にスチームガイド、ルートフローガイドおよびベアリングコーンで構成するディフューザを備え、このディフューザの出口側に前記外部ケーシングと前記ベアリングコーンとで囲われるタービン排気室を備えた蒸気タービンにおいて、前記スチームガイドを横断中心で上半部スチームガイドと下半部スチームガイドとに分割し、分割した上半部スチームガイドは、上半部スチームガイド入口縁線から上半部スチームガイド出口縁線に向って拡開状に形成する一方、分割した下半部スチームガイドは、下半部スチームガイド入口縁線から下半部スチームガイド出口縁線に向って拡開状に形成するとともに、前記下半部スチームガイド出口縁線を、前記横断中心から底部側に向って拡開状に延びる傾斜出口縁線と底部出口縁線を湾曲出口縁線で結ぶ形状にしたことを特徴とする蒸気タービン。 A turbine casing is formed in a double structure of an outer casing and an inner casing, and the outer casing is divided at a transverse center to form an upper half of the outer casing and a lower half of the outer casing, and the inner casing also has a transverse center. The inner casing upper half and the inner casing lower half are formed, while the inner casing has a diffuser composed of a steam guide, a route flow guide and a bearing cone on the outlet side of the inner casing. In a steam turbine having a turbine exhaust chamber surrounded by the outer casing and the bearing cone, the steam guide is divided into an upper half steam guide and a lower half steam guide at a transverse center, and the divided upper half steam is divided. The upper half steam guide from the upper half steam guide entrance edge line The divided lower half steam guide is formed in an open shape toward the lower half steam guide outlet edge line from the lower half steam guide inlet edge line. In addition, the lower half steam guide outlet edge line is formed by connecting the inclined outlet edge line and the bottom outlet edge line extending in a widening shape from the transverse center toward the bottom side by a curved outlet edge line. Steam turbine. 下半部スチームガイド出口縁線は、横断中心から傾斜出口縁線と湾曲出口縁線とを結ぶ位置までの高さをHとし、前記横断中心から底部縁線までの高さをHとするとき、下半部スチームガイド出口縁線高さ比H/Hを、H/H=0.7〜1.0の範囲内に設定したことを特徴とする請求項1記載の蒸気タービン。 The lower half steam guide outlet edge line has a height from the transverse center to a position connecting the inclined outlet edge line and the curved outlet edge line as H 1, and a height from the transverse center to the bottom edge line as H 0 . to time, the lower half of a steam guide outlet edge line height ratio H 1 / H 0, of claim 1, wherein the set in the range of H 1 / H 0 = 0.7~1.0 Steam turbine. 下半部スチームガイド出口縁線は、外部ケーシング下半部幅をWとし、傾斜出口縁線と湾曲出口縁線とを結ぶ位置での底部出口縁線幅をWとするとき、下半部スチームガイド出口縁線幅比W/Wを、W/W≦0.9の範囲に設定したことを特徴とする請求項1記載の蒸気タービン。 The lower half steam guide outlet edge line has a lower half width when the lower half width of the outer casing is W 0 and the bottom outlet edge line width at the position connecting the inclined outlet edge line and the curved outlet edge line is W 1. The steam turbine according to claim 1, wherein the partial steam guide outlet edge line width ratio W 1 / W 0 is set in a range of W 1 / W 0 ≦ 0.9. 下半部スチームガイドは、支持部材を備えたことを特徴とする請求項1記載の蒸気タービン。 The steam turbine according to claim 1, wherein the lower half steam guide includes a support member. 支持部材は、下半部スチームガイド出口縁線のうち、傾斜出口縁線、底部出口縁線および湾曲出口縁線に囲まれる領域に設置したことを特徴とする請求項4記載の蒸気タービン。 5. The steam turbine according to claim 4, wherein the supporting member is installed in a region surrounded by the inclined outlet edge line, the bottom outlet edge line, and the curved outlet edge line in the lower half steam guide outlet edge line. 下半部スチームガイドは、舌片を備えたことを特徴とする請求項1記載の蒸気タービン。 The steam turbine according to claim 1, wherein the lower half steam guide includes a tongue piece. 舌片は、縦断中心に対し、左右振分けの拡がり角をθとすると、拡がり角θを、θ≦120°の範囲に設定したことを特徴とする請求項6記載の蒸気タービン。 The steam turbine according to claim 6, wherein the tongue piece has a spread angle θ set in a range of θ ≦ 120 °, where θ is a spread angle of left and right distribution with respect to the longitudinal center. 舌片は、下半部スチームガイド出口縁線に設けたことを特徴とする請求項6記載の蒸気タービン。 The steam turbine according to claim 6, wherein the tongue piece is provided on a lower half steam guide outlet edge line. 舌片は、下半部スチームガイド出口縁線から前方斜め上方側に向って延びる形状にしたことを特徴とする請求項6記載の蒸気タービン。 The steam turbine according to claim 6, wherein the tongue piece has a shape extending from the lower half steam guide outlet edge line toward the diagonally upper front side. 請求項1記載の上半部スチームガイドおよび下半部スチームガイドを低圧蒸気タービンに適用することを特徴とする蒸気タービン。 A steam turbine, wherein the upper half steam guide and the lower half steam guide according to claim 1 are applied to a low pressure steam turbine. 請求項10記載の低圧蒸気タービンは、ダブルフロー型であることを特徴とする蒸気タービン。 The low-pressure steam turbine according to claim 10 is a double flow type steam turbine.
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