JP4927341B2 - 複合サイクル蒸気タービンにおけるセルフシール流量を低減するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気タービンに関し、より具体的には、複流複合サイクル蒸気タービンを適切に「セルフシールする」ために蒸気シールシステムが必要とする蒸気流の量を低減するための方法及び装置に関する。

本発明の出願人の現在市販している複合サイクルシステムは、単一シャフト形及び多シャフト形構成を備えている。単一シャフト形構成は、１つのガスタービンと、１つの蒸気タービンと、１つの発電機と、１つの熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）とを含む。ガスタービン及び蒸気タービンは、単一シャフト上での直列配列の形態で単一の発電機に結合される。他方、多シャフト形システムは、１つ又はそれ以上のガスタービン発電機と共通の蒸気ヘッダを介して蒸気を単一の蒸気タービン発電機に供給するＨＲＳＧとを有する。いずれの場合にも、蒸気は、１つ又はそれ以上のＨＲＳＧ内で生成されて復水蒸気タービンに供給されるようになっている。

蒸気タービンがそのセルフシールポイント以下の負荷で作動している時には、セルフシールポイントに達するまで、外部供給源からの蒸気（すなわち、補給蒸気）をシール蒸気ヘッダに供給してタービンシールを保持しなければならないことは、よく知られている。

蒸気タービンが「セルフシールする」時というのは、タービンが加圧状態になり（すなわち、真空を形成し）かつ複流低圧（ＬＰ）ロータの端部を「シールする」ことができることを意味する。タービンがセルフシールするのを失敗した場合には、タービンは、その割当て蒸気を使用して加圧状態になりかつＬＰロータの端部に真空を形成することができない。その場合には、蒸気シールヘッダに送給するために、付加的な「補給（ｍａｋｅ−ｕｐ）」蒸気が必要になる。タービンの高圧（ＨＰ）及び中圧（ＩＰ）セクションによって供給される、蒸気シールシステムに対する蒸気流の必要量は、低圧（ＬＰ）タービンセクションが必要とする蒸気流の要求量に基づいている。従って、ＬＰ蒸気流の要求量が低下した場合には、ＨＰ及びＩＰセクションからの供給蒸気量が低下することになる。

ＨＰ及びＩＰセクションから取出されて蒸気シールシステムに供給される「補給（ｍａｋｅ−ｕｐ）」蒸気は、全てが蒸気流路を迂回し、タービンバケット及びノズルによって蒸気からエネルギーを取出す可能性が全て排除される。この迂回蒸気の無駄な機会損失により、タービンの定格性能（最大効率）に到達する能力が制限される。

さらに、タービンが、金属製パッキンリングの歯がロータと接触して損傷した状態になるような「擦れ（ｒｕｂ）」事象を受けた場合、歯とロータとの間の半径方向間隙すなわち間隔が増大する。この半径方向間隙の増大により、セルフシール（ｓｅｌｆ−ｓｅａｌｉｎｇ）に必要な流量Ｑが増加することになる。実際にＬＰパッキンリングが大きな擦れを受けた場合には、セルフシールに必要な流量Ｑは、新たに擦れたＬＰパッキンリングをシールするために蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）に送給するのに充分な蒸気量を供給するＨＰ及びＩＰタービンの能力を越えて増加することになる。
米国特許６，２５０，６４０号公報

従って、蒸気シールヘッダ（ＳＳＨ）に送給するための、ＨＰ及びＩＰタービンからのソース蒸気流の要求量を低減しかつ擦れ事象に起因するセルフシール不全の可能性を低下させる解決策が求められている。

上述の及びその他の欠点及び不具合は、例示的な実施形態において、複合サイクル複流蒸気タービンにおけるセルフシール流量を低減する方法によって克服又は軽減される。本方法は、複流蒸気タービンを画成する何れかの端部におけるパッキンリング組立体のパッキンリング内にブラシシールを設ける段階を含む。

別の例示的な実施形態では、複合サイクル複流蒸気タービンにおけるセルフシール流量を低減するための装置を開示している。本装置は、複流蒸気タービンを画成する何れかの端部におけるパッキンリング組立体のパッキンリング内に配置されたブラシシールを含む。

さらに別の実施形態では、複合サイクル複流蒸気タービンにおけるセルフシール流量を低減する方法は、複流蒸気タービンを画成する何れかの端部におけるパッキンリング組立体のパッキンリング内のブラシシールを用いて、複流蒸気タービンを画成する両端部をシールする段階を含む。

本発明の上述の及びその他の特徴及び利点は、下記の詳細な説明及び図面から当業者には明らかになりかつ理解されるでなろう。

次ぎに、幾つかの図において同一要素には同じ符号を付している図面を参照する。

さて、図１を参照すると、高圧セクション１２、中間セクション１３及び低圧セクション１４を含む蒸気タービン１０を示している。蒸気タービン１０はまた、ロータすなわちシャフトＳを囲む、関連した高圧シール１６と、中圧シール１８と、全体を符号２０及び２２で示した低圧シールとを含む。

シール蒸気は、シール蒸気ヘッダ（ＳＳＨ）及び分岐導管３２、３４によってシール２０及び２２に供給される。本明細書で用いる弁類（図示せず）は、位置及び作用については従来通りのものであり、ここで説明する必要はないであろう。次ぎに、例示的な実施形態によるこのシステムの作動について説明する。

図１は、ＳＳＨ３０のソース蒸気は、ＱＨＰ及びＱＩＰからのものであり、ここでソース蒸気量（Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｔｅａｍ）＝（ＱＨＰ＋ＱＩＰ）であることを示す。蒸気シールヘッダ３０における漏洩流は、複流低圧（ＬＰ）タービンセクション１４の端部３６及び３８をシールするのに使用される。ＬＰタービンセクション１４に必要なシール蒸気は、要求蒸気量（Ｄｅｍａｎｄ Ｓｔｅａｍ）＝（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）として表される。従って、タービン１４が、その割当てシール蒸気を使用して加圧状態になり（すなわち、真空を形成し）かつＬＰロータ４０の近くに配置された端部３６、３８をシールすることができる場合には、
セルフシール（Ｓｅｌｆ−Ｓｅａｌｉｎｇ）＝（ＱＨＰ＋ＱＩＰ）＝（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）
となる。必要な要求蒸気量が低下した場合には、供給すなわちソース蒸気も同様に低下させることができ、漏洩蒸気（供給すなわちソース蒸気）の減少によってタービンの全性能を増大させることができる。

図２及び図３を参照すると、複流ＬＰタービン１４のセルフシール性能を制御する最新のハードウェアが、ＬＰロータ４０の周りに配置された工業規格パッキンリング４４として示されている。具体的には、図２は、端部３６においてＱＬＰ−１流量を制御するために使用する典型的な「Ｈｉ−Ｌｏ」パッキンリング５０を示す。

次ぎに、図１〜図３を参照すると、タービン１４が、金属製パッキンリング４４の歯４２がロータ４０と接触して損傷した状態になる「擦れ」事象を受けた場合には、上述のように半径方向間隙が増大する。この半径方向間隙の増大により、この間隙を通る流量Ｑが増加することになる。ＬＰパッキンリング４４が大きな擦れを受け場合には、要求蒸気量（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）は、新たに擦れたＬＰパッキンリング４４をシールするのに充分な蒸気量を供給するＨＰ及びＩＰタービン１２及び１３の能力を越えて増加することになる。その場合、タービン１４は、次の条件、
Ｓｅｌｆ−Ｓｅａｌｉｎｇ不全＝（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）＞（ＱＨＰ＋ＱＩＰ）
の下ではセルフシールするのを失敗する。

タービン１４がセルフシールするのを失敗した場合、タービン１４は、その割当て蒸気を使用して加圧状態になりかつＬＰロータ４０の端部３６、３８に真空を形成することができない。このような場合には、蒸気シールヘッダ３０に送給する付加的な「補給（ｍａｋｅ−ｕｐ）」蒸気を必要とし、従って、
Ｓｅｌｆ−Ｓｅａｌｉｎｇ ｗ／Ｍａｋｅ−Ｕｐ＝（ＱＨＰ＋ＱＩＰ＋ＱＭＡＫＥ ＵＰ）＝（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）
となる。

再度、図１を参照すると、ＱＭａｋｕ−ｕｐは、通常、「スロットル」蒸気からのものである。補給スロットル蒸気は入口条件にあり、この入口条件というのは、高圧、高温及び高エネルギーであることを意味する。この入口蒸気は、全体を仮想線５４で示すように全てがＨＰタービンセクション１２を迂回し、従って、タービン１２はこの蒸気からエネルギーを取出す機会を得ることはない。推定されるＨＰタービン効率の低下は、タービン１４がセルフシールするのを失敗しかつＨＰタービンセクション１２から取出した補給蒸気を必要とする場合に、およそ０．５％である。

従来技術の方法における現在の問題には、パッキンリング製造、タービン取付け及びタービン作動におけるばらつき（変動）が含まれる。それぞれＨＰ、ＩＰ及びＬＰタービンセクション１２、１３及び１４の蒸気流量は、ＬＰロータ４０とパッキン歯４２との間の半径方向間隙の強い関数であるので、蒸気タービン１４のセルフシール性能には大きな変動があることになる。

半径方向間隙の変動、つまり蒸気流量の変動は、パッキンリング４４の製造工程能力とパッキンリング４４に対するロータ４０の取付け及び位置合わせ工程能力との組合せの結果である。また、タービン作動中、ロータ４０とパッキン歯４２との間の接触によってパッキン歯の材料が文字通り「擦り」取られるような擦れ事象が発生する可能性がある。この擦れ事象により、永続的な間隙拡大を伴ったパッキンリング４４に対する永続的な損傷を生じることになる。これら３つの変動要因（例えば、製造上の変動、取付け上の変動及びタービンの作動不良）は、許容セルフシール性能レベルを維持することを極めて困難なものにすることになる。

次ぎに、図１と共に図４を参照すると、パッキンリング４４でのブラシシール６０の実装を、例示的な実施形態により示す。具体的には、４つのブラシシール６０が、例示的な実施形態による、ＬＰタービンセクション１４のＬＰロータ端部３６、３８に近接した「シール（Ｓｅａｌ）」及び「ベント（Ｖｅｎｔ）」位置における対応する工業規格パッキンリング内に挿入される。Ｓｅａｌ及びＶｅｎｔ位置は、図１においてロータ４０を囲む、全体を符号２０及び符号２２で示した低圧シールと対応する。より具体的には、何れかの端部に配置された２つのブラシシールの１方は、パッキンケースのベントリング内に配置され、また他方は、パッキンケースのシールリング内に配置される。ブラシシール６０を各パッキンリング４４に実装することにより、ＬＰタービン１４において見られる半径方向間隙／蒸気流量変動を減少させることができる。ブラシシール６０のブリストル６２は、可撓性及びコンプライアンス性の両方があり、従ってブラシシール６０は、製造上の変動、取付け上の変動及びタービンの作動不良を吸収又は弱めて蒸気流量の変動が実質的に殆どない状態にすることができる。

より具体的には、図４は、ターボ機械の一部を形成する固定構成部品１１０と回転構成部品１１２とを示し、それぞれ固定構成部品及び回転構成部品１１０及び１１２の両方は、図１のシャフトすなわちロータ４０に対応する共通の軸線の周りに位置している。固定構成部品１１０は、ダブテール溝１１４を有し、ダブテール溝１１４は、ラビリンスシーリング歯１１８を支持して多段ラビリンスシール形成する、全体を符号１１６で示したパッキンリング組立体を受ける。一般的にラビリンスシールは、シールの一方側の高圧領域１２４から反対側の低圧領域１２２への蒸気の流れに対して比較的多数の部分的バリアを配置することによって機能する。各バリアすなわち歯１１８は、タービンシャフト１１２の軸線に対して平行に流れようとする蒸気を強制的に蛇行した通路に沿わせ、それによって圧力降下を生じさせる。従って、各シールセグメント１２０は、突出した半径方向歯１１８を備えたシール面１２６を有する。シール面１２６は、互いに軸方向に離れた状態になった一対のフランジ１２８によって形成されるが、一部の用途ではこのようなフランジを１つしか必要としない場合もある。シールセグメント１２０の半径方向外側部分は、互いに離れるように軸方向反対方向にセグメント１２０から同様に延びる位置決めフックすなわちフランジ１３０を含む。ダブテール溝１１４は、互いに向かって軸方向に延びる一対の位置決めフランジ１３２を含み、それらのフランジ１３２間にスロット１３４を形成する。各セグメント１２０のネック部１３６は、スロット１３４内で延びて、フランジ１３０及び１２８を相互結合する。

セグメント１２０は、最外側に開いた大きな間隙位置と最内側に閉じた小さな間隙位置との間で移動可能な正圧可変パッキンリングセグメントを含むことになるのが分かるであろう。セグメントは、フランジ１３０と位置決めフランジ１３２との間に配置されたスプリング（図示せず）によってその最外側位置に移動し、また蒸気圧によって内向きに移動する。この種の可変間隙パッキンリングセグメントは、当技術分野では公知であり、例えば本出願人の米国特許第５，５０３，４０５号を参照されたい。

ブラシシールは、パッキンリングセグメント内に設けられて、組合せラビリンスブラシシールを形成する。ブラシシールは、複数のブリストル１４４を含むブラシシールパックの両側面上に一対のプレート１４０及び１４２を含む。プレート１４０は、ブラシシールを受けるシールセグメント１２０のスロットの軸方向に開口する凹部内に係合する軸方向に延びるフランジ１４８を含む。ブリストル１４４は、その半径方向最外側端部において互いに溶接され、プレート１４０及び１４２の半径方向最内側端縁を越えてほぼ内向きにある傾斜角度で半径方向に突出して自由端１４６で終端するのが好ましい。

従来のブラシシールの実施では、タービンの定常状態作動時に、ブリストルパックの自由端１４６がロータの表面と常時係合してシール作用を行うことが必要であることが分かるであろう。ブリストルは、シャフトの半径方向の移動を受け入れるように充分な可撓性が考慮されている。

例示的な実施形態によるとまた図１及び図４に示すように、ブリストル先端は、ターボ機械の定常状態運転条件の下ではロータシャフトと係合するように意図的に設計される。つまり、ブラシシールの先端は、シャフトに相当するロータと接触してターボ機械の定常状態運転の全範囲にわたってロータとブラシシール先端との間の半径方向接触を維持し、それによってロータの動的挙動がブリストルとロータとの間の接触によって影響を受けることがない。従って、ロータの動的挙動は、ブラシシールの使用によって影響を受けることはない。

特に、低温始動時にブリストル先端とロータとの間の間隙によってシール性能の低下が生じるが、ブラシシールによる作動圧力降下時にブラシシールをロータに向かって偏向させて間隙を減少させるブリストルのブローダウン作用によってある程度まで間隙が縮小されかつシール性能の低下が軽減される。

ブラシシール６０のブリストル６２は可撓性及びコンプライアンス性の両方があり、従って、ブラシシール６０は、製造上の変動、取付け上の変動及びタービンの作動不良を吸収又は弱めて蒸気流量の変動が実質的に殆どない状態にすることができる。

本出願の出願人の６シグマツール及び社内熱設計プログラムを利用して、ＤＯＥ（実験計画法）を実行して、ブラシシールを使用するセルフシール効果を算出した。このＤＯＥの目的は、端部３６及び３８にそれぞれ配置したパッキンリング４４すなわちシール２０及び２２の半径方向間隙における変動の関数として複合サイクル蒸気タービンのセルフシールポイントを予測する伝達関数を開発することであった。これらのパッキンセグメントにおける半径方向間隙の変動により、蒸気シールヘッダシステム３０内での蒸気流の供給量及び要求量が決まり、従って任意の半径方向間隙の設定値におけるタービンのセルフシールポイントが予測される。伝達関数を開発するのに使用した熱設計プログラムは、蒸気タービンを設計するのに使用するＧＥ専有コードであり、従って熱設計プログラムに対する伝達関数結果の精度は、正確なものと見なせる。

伝達関数により、ＬＰタービン１４の何れかの端部３６、３８に配置した同一構成の「Ｓｅａｌ」及び「Ｖｅｎｔ」位置（例えば、ベースライン設計）に取付けた標準鋼製パッキンリングを有する標準複合サイクル蒸気タービンの予測セルフシールポイントを算出した。すなわち、
５７．２２％＝（ＱＨＰ＋ＱＩＰ）＝（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）
となった。

一方、伝達関数により、ＬＰタービン１４の何れかの端部３６、３８に配置した同一構成の「Ｓｅａｌ」及び「Ｖｅｎｔ」位置に取付けた４つのブラシシール６０を有する標準複合サイクル蒸気タービンの予測セルフシールポイントを算出し、
２２．５６％＝（（ＱＨＰ＋ＱＩＰ）＝（ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）
となった。

４つのブラシシールを複合サイクル複流蒸気タービンに取付けるものとして説明してきたが、２つを取付けても同様な結果を得ることができると考えられる。

さらに、上述した例示的な実施形態によるブラシシールは、次回の定期保守停止時に、全ての適用可能な複合サイクル蒸気タービンのロータ端部に取付けることできると考えられる。ブラシシールは、運転中の既存のタービンに容易に取付けられる。

ブラシシールはさらに、現在作業進行中（ＷＩＰ）の適用可能な蒸気タービン内に取付けることもできる。ニューヨーク州スケネクタディ所在のＧＥ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓで現在製造中の蒸気タービン内に新しいブラシシールを改造取付けすることもできる。

最後に、ブラシシールは、まだ製造が開始されていない新規開発の蒸気タービン設計に加えることができる。

複流ＬＰロータの端部にブラシシールを取付けることにより、セルフシールのために必要なＬＰ要求蒸気量（すなわち、ＱＬＰ−１＋ＱＬＰ−２）が低減する。得られた技術的利点には、ブラシシールに使用するコンプライアンス性の材料とブラシの実装によって得られたシール効率の向上とが含まれる。ブラシは、多数の金属製ブリストルで構成されており、この金属製ブリストルは、ロータに対して重なり合って金属製パッキンリングの有効半径方向間隙の約１／１０の有効半径方向間隙を有するシールを形成する。より具体的には、金属製パッキンリングを使用した場合には、パッキンリング組立体とロータとの間の有効半径方向間隙は約２０〜約６０ミルであるが、パッキンリング組立体と共にブラシシールを使用した場合には、有効間隙は約０〜約５ミルである。１ミルは、１／１０００インチに等しいことは分かるであろう。ブリストルの数はロータの直径により決まることは当業者には明らかであろう。このブリストルは、可撓性及びコンプライアンス性があるので、従来技術の金属製パッキンリングに比較して製造上の変動、取付け上の変動及びタービンの作動不良を吸収又は弱めることができる。従来技術のパッキンリングは、前述した変動の３つの要因に対して極めて敏感であり、蒸気流量変動の大きな原因となる。

本発明を例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本発明の技術的範囲から逸脱することなく本発明の要素に対して様々な変更を加えることができまた本発明の要素を均等物で置き換えることができることは当業者には解るであろう。さらに、本発明の本質的な技術的範囲から逸脱することなく特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させるように多くの改良を加えることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、また特許請求の範囲に記載した参照符号は本発明の技術的範囲を狭めるためのものではなくそれらを容易に理解するためのものであることを意図している。

例示的な実施形態による、そのＬＰタービンセクションのＬＰロータ端部に近接した「Ｓｅａｌ」及び「Ｖｅｎｔ」位置において工業規格パッキンリング内に挿入した４つのブラシシールを有する、複合サイクル複流タービンと対応する流れの図とを概略的に示す図。 図１のＱＬＰ−１流量を制御するのに使用する従来技術の「Ｈｉ−Ｌｏ」パッキンリングを示す、ターボ機械のステータ及びロータの断面図。 図１のＱＬＰ−２流量を制御するのに使用する従来技術の「スラント歯」パッキンリングを示す、ターボ機械のステータ及びロータの断面図。 図１のＱＬＰ−１及び／又はＱＬＰ−２流量を制御するのに使用するその中にブラシシールを備えたパッキンリングの例示的な実施形態を示す、ターボ機械のステータ及びロータの断面図。

符号の説明

１０ 複合サイクル複流蒸気タービン
１２ 高圧（ＨＰ）セクション
１３ 中間（ＩＰ）セクション
１４ 低圧（ＬＰ）セクション
１６ 高圧シール
１８ 中圧シール
２０、２２ 低圧シール
３０ 蒸気シールヘッダ
３２、３４ 分岐導管
３６、３８ 低圧タービンセクションの端部
４０ ＬＰロータ
４４ パッキンリング
６０ ブラシシール
６２ ブリストル
１１６ パッキンリング組立体

Claims (16)

1. 複合サイクル複流蒸気タービン（１０）におけるセルフシール流量を低減する方法であって、当該方法が、
   低圧タービン（１４）の第１の端部（３６）にある第１の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を、第１の位置に第１のブラシシールを設けることによって、低減する段階と、
   上記第１の位置に近接した第２の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を、第２の位置に第２のブラシシールを設けることによって、低減する段階と、
   低圧タービン（１４）の第２の端部（３８）にある第３の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を、第３の位置に第３のブラシシールを設けることによって、低減する段階と、
   上記第３の位置に近接した第４の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を、第４の位置に第４のブラシシールを設けることによって、低減する段階と
   を含んでおり、上記４箇所の位置に配置されたブラシシールの総合作用によって蒸気タービンの全体的効率を改善して、蒸気タービンのセルフシールに必要な蒸気の量を低減する、方法。
2. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々が複数のブリストルを有していて、各々が、蒸気流量変動を制限するため可撓性とコンプライアンス性とをもつように構成する、請求項１記載の方法。
3. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々の複数のブリストルが金属製ブリストルである、請求項２記載の方法。
4. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々の複数のブリストルをそれらの半径方向最外側端部で互いに溶接し、傾斜角度で半径方向に突出させる、請求項２又は請求項３記載の方法。
5. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々が蒸気タービン（１０）の定常状態作動時に前記ロータ（４０）と接触した状態にする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々が前記パッキンリング（４４）とロータ（４０）との間に０〜５ミル（０〜０．１２７ｍｍ）の有効半径方向間隙を有するシールを形成するように構成する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
7. 低圧タービンで必要なシール蒸気量が［（ＱＬＰ−１）＋（ＱＬＰ−２）］として表される（ただし、（ＱＬＰ−１）は前記第１の端部での要求蒸気量であり、（ＱＬＰ−２）は前記第２の端部での要求蒸気量である。）、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記第１及び第３のブラシシールがそれぞれ前記第１及び第２の端部に設けられたパッキンケースのベントリング内に配置され、前記第２及び第４のブラシシールがそれぞれ前記第１及び第２の端部に設けられたパッキンケースのシールリング内に配置される、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の方法。
9. 複合サイクル複流蒸気タービン（１０）におけるセルフシール流量を低減するための装置であって、
   低圧タービン（１４）の第１の端部（３６）にある第１の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を低減するための第１のブラシシールと、
   上記第１の位置に近接した第２の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を低減するための第２のブラシシールと、
   低圧タービン（１４）の第２の端部（３８）にある第３の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を低減するための第３のブラシシールと、
   上記第３の位置に近接した第４の位置におけるパッキングリング（４４）とロータ（４０）との間の間隙を低減するための第４のブラシシールと
   を備えており、上記４箇所の位置に配置されたブラシシールの総合作用によって蒸気タービンの全体的効率が改善され、蒸気タービンのセルフシールに必要な蒸気の量を低減する、装置。
10. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々が複数のブリストルを有していて、各々が、蒸気流量変動を制限するため可撓性とコンプライアンス性とをもつように構成されている、請求項９記載の装置。
11. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々の複数のブリストルが金属製ブリストルである、請求項１０記載の装置。
12. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々の複数のブリストルがそれらの半径方向最外側端部で互いに溶接されていて、傾斜角度で半径方向に突出している、請求項１０又は請求項１１記載の装置。
13. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々が蒸気タービン（１０）の定常状態作動時に前記ロータ（４０）と接触した状態にある、請求項９乃至請求項１２のいずれか１項記載の装置。
14. 前記第１、第２、第３及び第４のブラシシールの各々が前記パッキンリング（４４）とロータ（４０）との間に０〜５ミル（０〜０．１２７ｍｍ）の有効半径方向間隙を有するシールを形成する、請求項９乃至請求項１３のいずれか１項記載の装置。
15. 低圧タービンで必要なシール蒸気量が［（ＱＬＰ−１）＋（ＱＬＰ−２）］として表される（ただし、（ＱＬＰ−１）は前記第１の端部での要求蒸気量であり、（ＱＬＰ−２）は前記第２の端部での要求蒸気量である。）、請求項９乃至請求項１４のいずれか１項記載の装置。
16. 前記第１及び第３のブラシシールがそれぞれ前記第１及び第２の端部に設けられたパッキンケースのベントリング内に配置され、前記第２及び第４のブラシシールがそれぞれ前記第１及び第２の端部に設けられたパッキンケースのシールリング内に配置される、請求項９乃至請求項１４のいずれか１項記載の装置。

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