JP5802630B2 - Steam turbine equipment - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、蒸気タービン設備に関する。   Embodiments of the present invention relate to steam turbine equipment.

火力発電所などで用いられる蒸気タービンの熱効率の向上は、エネルギ資源の有効利用や、二酸化炭素(CO)排出量の削減につながる重要な課題となっている。蒸気タービンの熱効率の向上は、与えられたエネルギを有効に機械仕事に変換することで達成することができ、そのためには様々な内部損失を低減することが必要である。 Improving the thermal efficiency of steam turbines used in thermal power plants and the like is an important issue that leads to effective use of energy resources and reduction of carbon dioxide (CO 2 ) emissions. An improvement in the thermal efficiency of a steam turbine can be achieved by effectively converting the given energy into mechanical work, which requires reducing various internal losses.

蒸気タービンの内部損失には、翼の形状に起因するプロファイル損失、蒸気の二次流れ損失、蒸気の漏洩損失、蒸気の湿り損失などに基づくタービン翼列損失、蒸気弁やクロスオーバ管に代表される翼列以外の通路における通路部損失、タービン段落の最終段下流におけるタービン排気損失などがある。   The internal loss of a steam turbine is typified by a turbine blade row loss based on profile loss due to blade shape, steam secondary flow loss, steam leakage loss, steam wetting loss, steam valves, and crossover pipes. There are passage portion losses in passages other than the blade rows, turbine exhaust loss downstream of the last stage of the turbine stage, and the like.

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%を占める大きな損失である。タービン排気損失は、タービン段落の最終段出口から復水器入口までの間で発生する損失であり、リービング損失、フード損失、ターンナップ損失などにさらに分類される。このうち、フード損失は、排気室内を通過する蒸気による圧力損失であり、蒸気の軸流速度、すなわち排気室を通過する体積流量に依存する。そのため、フード損失は、ディフューザを含めた排気室の形式、形状、サイズに依存する。   Among these losses, the turbine exhaust loss is a large loss that accounts for 10 to 20% of the total internal loss. Turbine exhaust loss is a loss that occurs between the final stage outlet of the turbine stage and the condenser inlet, and is further classified into a leaving loss, a hood loss, a turn-up loss, and the like. Among these, the hood loss is a pressure loss due to the steam passing through the exhaust chamber, and depends on the axial flow velocity of the steam, that is, the volume flow rate passing through the exhaust chamber. Therefore, the hood loss depends on the type, shape, and size of the exhaust chamber including the diffuser.

一般に、圧力損失は、蒸気の流速の二乗に比例して大きくなるため、許容される範囲で排気室のサイズを大きくして蒸気の流速を低減することが効果的である。しかしながら、排気室のサイズを大きくする際、製造コストや建屋の配置スペースなどからの制約を受ける。フード損失を低減させるために排気室のサイズを大きくする際にも、このような制約を受ける。そのため、限られた排気室のサイズで、圧力損失の小さい形状とすることが重要となる。   In general, the pressure loss increases in proportion to the square of the steam flow velocity. Therefore, it is effective to reduce the steam flow velocity by increasing the size of the exhaust chamber within an allowable range. However, when the size of the exhaust chamber is increased, there are restrictions from the manufacturing cost and the layout space of the building. Such restrictions are also imposed when the size of the exhaust chamber is increased in order to reduce the hood loss. Therefore, it is important to have a shape with a small pressure loss with a limited exhaust chamber size.

図11は、従来の蒸気タービン設備における軸流排気型の排気室210およびこの排気室210と連結ダクト211を介して接続された復水器212の鉛直方向の断面を模式的に示した図である。   FIG. 11 is a diagram schematically showing a vertical section of an axial exhaust type exhaust chamber 210 and a condenser 212 connected to the exhaust chamber 210 via a connecting duct 211 in a conventional steam turbine facility. is there.

図11に示すように、従来の蒸気タービン設備では、軸流排気型の排気室210を備えた蒸気タービン200、復水器212、および排気室210と復水器212とを水平方向に連通させる連結ダクト211を備えている。排気室210は、下流側に行くに伴って徐々に流路断面積が増加している。すなわち、排気室210は、ディフューザとしての機能を備えている。   As shown in FIG. 11, in the conventional steam turbine equipment, the steam turbine 200 having the axial exhaust type exhaust chamber 210, the condenser 212, and the exhaust chamber 210 and the condenser 212 are communicated in the horizontal direction. A connecting duct 211 is provided. In the exhaust chamber 210, the flow passage cross-sectional area gradually increases as it goes downstream. That is, the exhaust chamber 210 has a function as a diffuser.

また、排気室210には、図11に示すように、例えば、タービン排気の流れを遮るように、半径方向(タービンロータ軸と垂直に交わる直線の方向)に亘って、複数の内部構造物217が存在する。   In addition, as shown in FIG. 11, for example, the exhaust chamber 210 includes a plurality of internal structures 217 in a radial direction (a direction perpendicular to the turbine rotor shaft) so as to block the flow of turbine exhaust. Exists.

復水器212の中央には、タービン排気を冷却し、凝縮させて復水にする凝縮部213が備えられている。この凝縮部213には、例えば、内部に冷却水が流れる複数の冷却管からなる冷却管束(図示しない)が配置されている。なお、冷却管は、後述する機内配管214には含まれない。   At the center of the condenser 212 is provided a condensing unit 213 that cools and condenses the turbine exhaust to make condensate. In the condensing unit 213, for example, a cooling pipe bundle (not shown) including a plurality of cooling pipes through which cooling water flows is arranged. The cooling pipe is not included in the in-machine piping 214 described later.

連結ダクト211や復水器212の内部には、例えば、非常運転時に蒸気タービン200に供給される蒸気を復水器212に放出するためのタービンバイパス配管などの機内配管214が設けられている。機内配管214は、例えば、図11に示すように、連結ダクト211や復水器212の幅方向(図11では紙面に垂直な方向)に亘って、タービン排気の流れを遮るように設けられている。   Inside the connection duct 211 and the condenser 212, for example, an in-machine piping 214 such as a turbine bypass piping for releasing steam supplied to the steam turbine 200 during emergency operation to the condenser 212 is provided. For example, as shown in FIG. 11, the in-machine piping 214 is provided so as to block the flow of the turbine exhaust over the width direction of the connecting duct 211 and the condenser 212 (in FIG. 11, the direction perpendicular to the paper surface). Yes.

従来の蒸気タービン設備では、静翼205および動翼206からなる最終段のタービン段落を通過したタービン排気は、排気室210内を、静圧を回復しつつ、減速しながら流れる。そして、タービン排気は、連結ダクト211を介して復水器212内に流入し、凝縮部213で凝縮されて復水となり、落下して底部のホットウェル215に溜められる。ホットウェル215に溜められた復水は、ボイラなどの蒸気発生器に戻される。   In the conventional steam turbine equipment, the turbine exhaust that has passed through the final stage turbine stage composed of the stationary blade 205 and the moving blade 206 flows in the exhaust chamber 210 while decelerating while restoring the static pressure. Then, the turbine exhaust flows into the condenser 212 via the connecting duct 211, is condensed in the condensing unit 213, becomes condensate, falls, and is stored in the hot well 215 at the bottom. Condensate stored in the hot well 215 is returned to a steam generator such as a boiler.

Pierre Bourcier、外1名、「New Compact 300 MW Single-Flow Reheat Turbine with Axial Condenser」、International Joint Power Generation Conference 1990、p.135-142Pierre Bourcier, 1 other, “New Compact 300 MW Single-Flow Reheat Turbine with Axial Condenser”, International Joint Power Generation Conference 1990, p.135-142

上記した従来の蒸気タービン設備において、タービン排気は、連結ダクト211を通過し、復水器212に導入される際、機内配管214によって流れが阻害される。そのため、タービン排気の圧力損失が増加する。   In the conventional steam turbine equipment described above, the flow of the turbine exhaust is blocked by the in-machine piping 214 when it passes through the connecting duct 211 and is introduced into the condenser 212. Therefore, the pressure loss of turbine exhaust increases.

本発明が解決しようとする課題は、蒸気タービンの軸流排気型の排気室の下流側に配置される連結ダクトや復水器におけるタービン排気の圧力損失を低減することができる蒸気タービン設備を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide steam turbine equipment that can reduce the pressure loss of turbine exhaust in a connecting duct or condenser located downstream of an axial exhaust type exhaust chamber of a steam turbine. It is to be.

実施形態の蒸気タービン設備は、軸流排気型の排気室を備える蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出されたタービン排気を復水とする復水器と、前記蒸気タービンの排気室と前記復水器との間を連結する連結ダクトと、非常運転時に前記蒸気タービンに供給される蒸気を前記復水器に放出するためのタービンバイパス配管を少なくとも含む機内配管とを備える。   The steam turbine equipment of the embodiment includes a steam turbine including an axial exhaust type exhaust chamber, a condenser that uses the turbine exhaust discharged from the steam turbine as condensate, the exhaust chamber of the steam turbine, and the condensate. A connecting duct that connects the steam turbine to the condenser, and an in-machine pipe that includes at least a turbine bypass pipe for discharging steam supplied to the steam turbine to the condenser during an emergency operation.

そして、前記連結ダクトの内壁面の出口端部における、前記連結ダクトの長手方向の接線を、前記復水器の内部に亘って延長したときに、当該接線よりも外側となる、前記復水器内の死水域に、前記機内配管が配置されている。   And when the tangent of the longitudinal direction of the said connection duct is extended over the inside of the said condenser at the exit edge part of the inner wall face of the said connection duct, the said condenser which becomes outside the said tangent The in-machine piping is arranged in the dead water area.

第1の実施の形態の蒸気タービン設備の鉛直方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the perpendicular direction cross section of the steam turbine equipment of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の蒸気タービン設備における連結ダクトおよび復水器の鉛直方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the perpendicular direction cross section of the connection duct in the steam turbine equipment of 1st Embodiment, and a condenser. 第1の実施の形態の蒸気タービン設備における連結ダクトおよび復水器の水平方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the horizontal direction cross section of the connection duct and the condenser in the steam turbine equipment of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の蒸気タービン設備における、他の構成を備える連結ダクトおよび復水器の水平方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the horizontal direction cross section of the connection duct provided with another structure and the condenser in the steam turbine equipment of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の蒸気タービン設備における、他の構成を備える連結ダクトおよび復水器の水平方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the horizontal direction cross section of the connection duct provided with another structure and the condenser in the steam turbine equipment of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の蒸気タービン設備の復水器が示された図4のB−B断面を示す図である。It is a figure which shows the BB cross section of FIG. 4 in which the condenser of the steam turbine equipment of 1st Embodiment was shown. 第2の実施の形態の蒸気タービン設備における連結ダクトおよび復水器の鉛直方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the perpendicular direction cross section of the connection duct and the condenser in the steam turbine equipment of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態の蒸気タービン設備における連結ダクトおよび復水器の鉛直方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the perpendicular direction cross section of the connection duct and the condenser in the steam turbine equipment of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の蒸気タービン設備における連結ダクトおよび復水器の鉛直方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the perpendicular direction cross section of the connection duct and the condenser in the steam turbine equipment of 4th Embodiment. 第5の実施の形態の蒸気タービン設備における連結ダクトおよび復水器の鉛直方向断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the perpendicular direction cross section of the connection duct and the condenser in the steam turbine equipment of 5th Embodiment. 従来の蒸気タービン設備における軸流排気型の排気室およびこの排気室と連結ダクトを介して接続された復水器の鉛直方向の断面を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross section of the orthogonal | vertical direction of the axial flow exhaust type exhaust chamber in the conventional steam turbine equipment, and the condenser connected with this exhaust chamber via the connection duct.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の鉛直方向断面を模式的に示した図である。また、以下において、同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a vertical section of the steam turbine equipment 10 of the first embodiment. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted or simplified.

図1に示すように、蒸気タービン設備10は、軸流排気型の排気室30を備えた蒸気タービン20(軸流排気タービン)、排気室30の水平方向に接続された連結ダクト40、この連結ダクト40を介して排気室30と連結された復水器50を備えている。   As shown in FIG. 1, the steam turbine facility 10 includes a steam turbine 20 (axial exhaust turbine) having an axial exhaust type exhaust chamber 30, a connecting duct 40 connected in the horizontal direction of the exhaust chamber 30, and this connection. A condenser 50 connected to the exhaust chamber 30 through a duct 40 is provided.

蒸気タービン20は、ケーシング21を備え、このケーシング21内には、動翼22が植設されたタービンロータ23が貫設されている。動翼22を周方向に複数植設されることで動翼翼列を構成し、この動翼翼列をタービンロータ23の軸方向に複数段備えている。タービンロータ23は、図示しないロータ軸受によって回転可能に支持されている。   The steam turbine 20 includes a casing 21, and a turbine rotor 23 in which a moving blade 22 is implanted is provided in the casing 21. A plurality of rotor blades 22 are implanted in the circumferential direction to constitute a rotor blade cascade, and the rotor blade cascade is provided in a plurality of stages in the axial direction of the turbine rotor 23. The turbine rotor 23 is rotatably supported by a rotor bearing (not shown).

ケーシング21の内周には、タービンロータ23の軸方向に動翼22と交互になるように、ダイヤフラム24a、24bに支持された静翼25が配設されている。静翼25を周方向に複数植設されることで静翼翼列を構成し、静翼翼列と直下流側に位置する動翼翼列とで一つのタービン段落を構成している。   On the inner periphery of the casing 21, stationary blades 25 supported by diaphragms 24 a and 24 b are disposed so as to alternate with the moving blades 22 in the axial direction of the turbine rotor 23. A plurality of stationary blades 25 are implanted in the circumferential direction to constitute a stationary blade cascade, and the stationary blade cascade and the moving blade cascade located immediately downstream constitute one turbine stage.

最終のタービン段落の下流側には、タービン段落において膨張仕事をした蒸気を排気するための排気室30が設けられている。この排気室30は、タービンロータ23の周囲にタービンロータ23の軸方向に沿って配置される内周壁31と、この内周壁31の外周を包囲するように配置される外周壁32との間に形成される排気流路33を有している。この排気流路33は、下流方向に拡開し、最終のタービン段落から流出した蒸気が通過する環状の流路を構成している。なお、図1において、内周壁31は、断面ではなく、その外形が示されている。   On the downstream side of the final turbine stage, there is provided an exhaust chamber 30 for exhausting steam that has expanded in the turbine stage. The exhaust chamber 30 is provided between an inner peripheral wall 31 disposed around the turbine rotor 23 along the axial direction of the turbine rotor 23 and an outer peripheral wall 32 disposed so as to surround the outer periphery of the inner peripheral wall 31. An exhaust passage 33 is formed. The exhaust flow path 33 forms an annular flow path that expands in the downstream direction and through which steam that flows out from the final turbine stage passes. In FIG. 1, the inner peripheral wall 31 is not a cross section, but its outer shape is shown.

排気流路33は、いわゆるディフューザとして機能し、蒸気の流速を徐々に低減し、静圧を回復させる働きがある。また、排気流路33には、図1に示すように、例えば、複数の内部構造物34が存在する。内部構造物34は、図1に示すように、例えば、周方向に亘って均等に配置され、内周壁31と外周壁32との間に、半径方向(タービンロータ軸と垂直に交わる直線の方向)に亘って存在している。すなわち、内部構造物34は、例えば、外周壁32側から内周壁31側に向かって、半径方向に延出し、このような内部構造物34が周方向に複数備えられている。なお、排気流路33に内部構造物34を備えない構成であってもよい。   The exhaust passage 33 functions as a so-called diffuser, and has a function of gradually reducing the flow velocity of the steam and recovering the static pressure. Further, as shown in FIG. 1, for example, a plurality of internal structures 34 exist in the exhaust flow path 33. As shown in FIG. 1, for example, the internal structure 34 is arranged evenly in the circumferential direction, and between the inner peripheral wall 31 and the outer peripheral wall 32, the radial direction (the direction of a straight line that intersects the turbine rotor shaft perpendicularly). ). That is, for example, the internal structure 34 extends in the radial direction from the outer peripheral wall 32 side toward the inner peripheral wall 31 side, and a plurality of such internal structures 34 are provided in the circumferential direction. Note that the exhaust flow path 33 may not include the internal structure 34.

排気流路33の出口35は、図1に示すように、例えば、外周壁32および内周壁31の双方の下流側の端部間に形成される環状の開口によって形成される。排気流路33の出口35は、連結ダクト40を介して、復水器50に接続される。なお、図1において、復水器50は、その一部ついてのみ断面で示している。   As shown in FIG. 1, the outlet 35 of the exhaust passage 33 is formed by, for example, an annular opening formed between the downstream ends of both the outer peripheral wall 32 and the inner peripheral wall 31. The outlet 35 of the exhaust passage 33 is connected to the condenser 50 through the connecting duct 40. In FIG. 1, the condenser 50 is shown in cross section only for a part thereof.

次に、蒸気タービン設備10における連結ダクト40および復水器50の構成について説明する。   Next, the structure of the connection duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 10 will be described.

図2は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10における連結ダクト40および復水器50の鉛直方向断面を模式的に示した図である。図3は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10における連結ダクト40および復水器50の水平方向断面を模式的に示した図である。なお、図3は、図2において復水器50の入口における開口51の中心51aを通るA−A断面に相当する断面を示している。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a vertical section of the connecting duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 10 of the first embodiment. FIG. 3 is a diagram schematically showing a horizontal section of the connecting duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 10 of the first embodiment. 3 shows a cross section corresponding to the AA cross section passing through the center 51a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 in FIG.

図2および図3に示すように、連結ダクト40の入口における開口41の形状は、排気室30の出口の形状に対応させて円形に構成されている。連結ダクト40の出口における開口42の形状は、復水器50の入口における開口51の形状と同一に構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the shape of the opening 41 at the inlet of the connection duct 40 is formed in a circular shape corresponding to the shape of the outlet of the exhaust chamber 30. The shape of the opening 42 at the outlet of the connection duct 40 is the same as the shape of the opening 51 at the inlet of the condenser 50.

例えば、復水器50の入口における開口51の形状が四角形の場合には、連結ダクト40は、連結ダクト40の流路断面形状が、入口側から出口側に向かって、円形から四角形に徐々に変形するように構成される。なお、ここでいう四角形には、例えば、四隅が曲率を有して構成された略四角形なども含む。連結ダクト40の形状は、これに限らず、復水器50の入口における開口51の形状や、開口51が形成される位置などに基づいて適宜設定される。   For example, when the shape of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is a quadrangle, the connecting duct 40 has a flow passage cross-sectional shape of the connecting duct 40 gradually from a circular shape to a square shape from the inlet side to the outlet side. Configured to deform. Note that the quadrangular herein includes, for example, a substantially quadrangular shape having four corners having curvature. The shape of the connection duct 40 is not limited to this, and is appropriately set based on the shape of the opening 51 at the inlet of the condenser 50, the position where the opening 51 is formed, and the like.

ここで、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の入口の開口面積Adとの比(Ac/Ad)は、1以上に設定される。Ac/Adが1の場合には、連結ダクト40の流路断面積が、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に亘って、流路断面積が一定となる。また、Ac/Adが1を超える場合には、例えば、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、流路断面積が徐々に増加する構成となる。この場合、連結ダクト40は、ディフューザとしての機能を備える。なお、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の出口における開口面積は同じである。   Here, the ratio (Ac / Ad) between the opening area Ac of the inlet of the condenser 50 and the opening area Ad of the inlet of the connecting duct 40 is set to 1 or more. When Ac / Ad is 1, the cross-sectional area of the connecting duct 40 is constant from the inlet of the connecting duct 40 to the outlet (the inlet of the condenser 50). When Ac / Ad exceeds 1, for example, the cross-sectional area of the flow path gradually increases from the inlet of the connection duct 40 toward the outlet (inlet of the condenser 50). In this case, the connecting duct 40 has a function as a diffuser. The opening area Ac at the inlet of the condenser 50 and the opening area at the outlet of the connecting duct 40 are the same.

ここでは、図2に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが一定となり、図3に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加する連結ダクト40の一例を示している。すなわち、連結ダクト40は、連結ダクト40の入口から連結ダクト40の出口に向かって、流路断面積が徐々に増加するように構成される。   Here, as shown in FIG. 2, from the inlet of the connecting duct 40 to the outlet (the inlet of the condenser 50), the channel cross-sectional height H in the vertical cross section becomes constant, and as shown in FIG. An example of the connecting duct 40 in which the flow path cross-sectional width W in the horizontal cross section gradually increases is shown. That is, the connecting duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional area gradually increases from the inlet of the connecting duct 40 toward the outlet of the connecting duct 40.

ここで、流路断面高さHとは、鉛直方向断面において長手方向に延びる連結ダクト40の中心軸に垂直な方向における、連結ダクト40の、内壁面43と内壁面44との間の距離である。流路断面幅Wとは、水平方向断面において長手方向に延びる連結ダクト40の中心軸に垂直な方向における、連結ダクト40の、内壁面45と内壁面46との間の距離である。   Here, the channel cross-sectional height H is the distance between the inner wall surface 43 and the inner wall surface 44 of the connecting duct 40 in the direction perpendicular to the central axis of the connecting duct 40 extending in the longitudinal direction in the vertical section. is there. The channel cross-sectional width W is a distance between the inner wall surface 45 and the inner wall surface 46 of the connecting duct 40 in a direction perpendicular to the central axis of the connecting duct 40 extending in the longitudinal direction in the horizontal section.

また、ここで示した復水器50においては、図3に示すように、入口における開口51は、復水器50の幅方向(図3では上下方向)の全体に亘って形成されている。   Moreover, in the condenser 50 shown here, as shown in FIG. 3, the opening 51 in an inlet_port | entrance is formed over the whole width direction (up-down direction in FIG. 3) of the condenser 50. As shown in FIG.

連結ダクト40において、図2に示すように、連結ダクト40の入口における開口41の中心41aは、復水器50の入口における開口51の中心51aよりも鉛直方向の上方に位置している。すなわち、連結ダクト40は、下流に行くに伴い下方に傾斜する構成となっている。このような構成は、例えば、蒸気タービン20の設置位置よりも、復水器50を下方に設置するときなどに採用される。   In the connecting duct 40, as shown in FIG. 2, the center 41 a of the opening 41 at the inlet of the connecting duct 40 is located above the center 51 a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 in the vertical direction. That is, the connection duct 40 is configured to be inclined downward as it goes downstream. Such a configuration is employed, for example, when the condenser 50 is installed below the installation position of the steam turbine 20.

復水器50は、蒸気タービン20から排出されたタービン排気を連結ダクト40を介して導入し、復水とする。図2および図3に示すように、復水器50の中央には、タービン排気を冷却し、凝縮させて復水にする凝縮部52が備えられている。この凝縮部52には、例えば、内部に冷却水が流れる複数の冷却管からなる冷却管束(図示しない)が配置されている。なお、冷却管は、後述する機内配管60には含まれない。   The condenser 50 introduces the turbine exhaust discharged from the steam turbine 20 through the connection duct 40 to form condensate. As shown in FIGS. 2 and 3, a condenser 52 is provided at the center of the condenser 50 to cool and condense the turbine exhaust to condense. In the condensing unit 52, for example, a cooling pipe bundle (not shown) including a plurality of cooling pipes through which cooling water flows is arranged. The cooling pipe is not included in the in-machine piping 60 described later.

冷却管の表面とタービン排気との間の熱伝達によって、タービン排気は冷却され、凝縮して復水となる。復水器50の底部には、落下した復水を溜めるホットウェル53が構成されている。このホットウェル53に溜められた復水は、給水としてボイラなどの蒸気発生器に戻される。   Due to the heat transfer between the surface of the cooling pipe and the turbine exhaust, the turbine exhaust is cooled and condensed to condensate. A hot well 53 is provided at the bottom of the condenser 50 to store the condensed water that has fallen. The condensate stored in the hot well 53 is returned to a steam generator such as a boiler as water supply.

復水器50内には、例えば、非常運転時に蒸気タービン20に供給される蒸気を復水器50に放出するためのタービンバイパス配管などの機内配管60が設けられている。ここで、非常運転時とは、例えば、蒸気が蒸気タービンを稼働する条件に達していない時、事故などの事情によって速やかに蒸気タービンの運転を停止しなければならない時などが挙げられる。また、機内配管としては、タービンバイパス配管以外に、例えば、ネックヒータなどの配管も挙げられる。なお、上記したように、機内配管60には、凝縮部52に配置される冷却管は含まない。   In the condenser 50, for example, an in-machine pipe 60 such as a turbine bypass pipe for releasing steam supplied to the steam turbine 20 during emergency operation to the condenser 50 is provided. Here, the emergency operation includes, for example, when the steam does not reach the conditions for operating the steam turbine, or when the operation of the steam turbine must be stopped quickly due to an accident or the like. Further, as the in-machine piping, in addition to the turbine bypass piping, for example, piping such as a neck heater can be cited. Note that, as described above, the in-machine piping 60 does not include the cooling pipe disposed in the condensing unit 52.

ここで、機内配管60が配置される復水器50内の領域について説明する。   Here, the area | region in the condenser 50 where the in-machine piping 60 is arrange | positioned is demonstrated.

連結ダクト40の内壁面の出口端部における、連結ダクト40の長手方向の接線を、復水器50の内部に亘って延長したときに、この接線よりも外側となる、復水器50内の死水域70に、機内配管60は配置される。   When the tangent in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portion of the inner wall surface of the connecting duct 40 is extended over the inside of the condenser 50, the inside of the condenser 50 is outside the tangent. In-flight piping 60 is arranged in dead water area 70.

具体的には、機内配管60は、図2に示すように、例えば、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る連結ダクト40の長手方向に沿う鉛直方向断面において、連結ダクト40の内壁面43、44の出口端部43a、44aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L1、L2を、復水器50の内部に亘って延長したときに、接線L1、L2よりも外側となる、復水器50内の死水域70に配置される。   Specifically, as shown in FIG. 2, the in-machine piping 60 is configured such that, for example, in the vertical section along the longitudinal direction of the connecting duct 40 passing through the center 51 a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50, When the tangent lines L1 and L2 in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portions 43a and 44a of the inner wall surfaces 43 and 44 are extended over the inside of the condenser 50, they are outside the tangent lines L1 and L2. The dead water area 70 in the condenser 50 is disposed.

死水域70は、鉛直方向断面が示された図2においては、接線L1の上方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域、および接線L2の下方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域に存在する。   In FIG. 2 where the vertical cross section is shown, the dead water area 70 is located above the tangent line L1 and covered with the inner wall surface of the condenser 50, and below the tangent line L2 and on the inner wall surface of the condenser 50. Present in the covered area.

一方、図3に示す、復水器50の開口51の中心51aを通る水平方向断面においては、連結ダクト40の内壁面45、46の出口端部45a、46aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L3、L4は、復水器50の外部に形成されるため、死水域70は形成されない。   On the other hand, in the horizontal cross section passing through the center 51 a of the opening 51 of the condenser 50 shown in FIG. 3, the outlet end portions 45 a and 46 a of the inner wall surfaces 45 and 46 of the connection duct 40 in the longitudinal direction of the connection duct 40. Since the tangent lines L3 and L4 are formed outside the condenser 50, the dead water area 70 is not formed.

なお、ここでは、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る鉛直方向断面および水平方向断面を例示して説明しているが、中心51aを通る、連結ダクト40の長手方向に沿う他の断面においても、死水域70の定義や機内配管60の配置領域は、これと同様である。   In addition, although the vertical direction cross section and horizontal direction cross section which pass along the center 51a of the opening 51 in the inlet_port | entrance of the condenser 50 are illustrated and demonstrated here, others along the longitudinal direction of the connection duct 40 which passes along the center 51a are demonstrated. Also in the cross section, the definition of the dead water area 70 and the arrangement area of the in-machine piping 60 are the same.

このように、死水域70は、復水器50の開口51の中心51aを通る連結ダクト40の長手方向に沿う各断面における、上記した各接線の外側で、かつ復水器50の内壁面に覆われる領域に構成される。上記したような死水域70は、連結ダクト40から復水器50内へ、タービン排気が流入する際に、流路として使用されない領域である。   Thus, the dead water area 70 is outside each tangent line and on the inner wall surface of the condenser 50 in each cross section along the longitudinal direction of the connecting duct 40 passing through the center 51a of the opening 51 of the condenser 50. Configured to be covered area. The dead water area 70 as described above is an area that is not used as a flow path when turbine exhaust flows from the connecting duct 40 into the condenser 50.

なお、ここでは、接線L1の外側の死水域70に、機内配管60を復水器50の幅方向(図2では紙面に垂直な方向)に配置した一例を示しているが、機内配管60の配置位置は、これに限られるものではない。機内配管60は、死水域70に配置されていればよい。そのため、例えば、接線L2の外側の死水域70に機内配管60を配置することもできる。   Here, an example in which the in-machine piping 60 is arranged in the width direction of the condenser 50 (in the direction perpendicular to the paper in FIG. 2) in the dead water area 70 outside the tangent L1 is shown. The arrangement position is not limited to this. The in-machine piping 60 should just be arrange | positioned in the dead water area 70. FIG. Therefore, for example, the in-machine piping 60 can be disposed in the dead water area 70 outside the tangent line L2.

上記した実施の形態では、図2に示すように、復水器50の上方端側から入口の開口51が形成された一例を示しているが、例えば、復水器50の上方端からではなく、復水器50の高さ方向(図2では上下方向)の中央部に、開口51を形成してもよい。この場合には、接線L1の外側に形成される死水域70の範囲が広がる。   In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, an example in which the inlet opening 51 is formed from the upper end side of the condenser 50 is shown, but for example, not from the upper end of the condenser 50 The opening 51 may be formed at the center of the condenser 50 in the height direction (vertical direction in FIG. 2). In this case, the range of the dead water area 70 formed outside the tangent line L1 is expanded.

上記した構成を備える蒸気タービン設備10において、蒸気タービン20の排気流路33から連結ダクト40に流入したタービン排気は、復水器50の入口の開口51から復水器50内に流入する。復水器50内に流入したタービン排気は、主として死水域70の内側、すなわち、例えば、図2においては、接線L1、接線L2の内側を流れ、凝縮部52に流入する。この際、連結ダクト40内や復水器50内のタービン排気が流れる主流路に、例えば機内配管60などの流れを妨げる構造物がないため、タービン排気の圧力損失を低減することができる。   In the steam turbine facility 10 having the above-described configuration, the turbine exhaust that has flowed into the connecting duct 40 from the exhaust flow path 33 of the steam turbine 20 flows into the condenser 50 through the opening 51 at the inlet of the condenser 50. Turbine exhaust gas that has flowed into the condenser 50 mainly flows inside the dead water area 70, that is, inside the tangent line L1 and tangent line L2, for example, in FIG. At this time, since there is no structure that obstructs the flow of, for example, the in-machine piping 60 in the main flow path through which the turbine exhaust in the connection duct 40 or the condenser 50 flows, the pressure loss of the turbine exhaust can be reduced.

凝縮部52に流入したタービン排気は、凝縮部52の冷却管の表面との熱伝達によって冷却され、凝縮して復水となる。生成した復水は、落下し、底部のホットウェル53に溜められる。ホットウェル53に溜められた復水は、給水としてボイラなどの蒸気発生器に戻される。   The turbine exhaust gas that has flowed into the condensing unit 52 is cooled by heat transfer with the surface of the cooling pipe of the condensing unit 52, and is condensed to condensate. The produced condensate falls and is stored in the hot well 53 at the bottom. Condensate stored in the hot well 53 is returned to a steam generator such as a boiler as water supply.

第1の実施の形態の蒸気タービン設備10によれば、復水器50内の上記した死水域70に機内配管60を備えるため、連結ダクト40内や復水器50内におけるタービン排気の圧力損失を低減することができる。   According to the steam turbine equipment 10 of the first embodiment, since the above-described dead water area 70 in the condenser 50 is provided with the in-machine piping 60, the pressure loss of the turbine exhaust in the connection duct 40 and in the condenser 50. Can be reduced.

ここで、水平方向断面における連結ダクト40の形状は、図3に示した形状に限られるものではない。図4および図5は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10における、他の構成を備える連結ダクト40および復水器50の水平方向断面を模式的に示した図である。なお、図4および図5には、図2において復水器50の入口における開口51の中心51aを通るA−A断面に相当する断面が示されている。図6は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の復水器50が示された図4のB−B断面を示す図である。   Here, the shape of the connecting duct 40 in the horizontal section is not limited to the shape shown in FIG. 4 and 5 are diagrams schematically showing a horizontal cross section of the connection duct 40 and the condenser 50 having other configurations in the steam turbine equipment 10 of the first embodiment. 4 and 5 show a cross section corresponding to the AA cross section passing through the center 51a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4 illustrating the condenser 50 of the steam turbine facility 10 according to the first embodiment.

なお、図4および図5に示されたいずれの連結ダクト40も、鉛直方向断面における連結ダクト40の形状は、図2に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、流路断高さHが一定となるように構成されている。   4 and 5, the shape of the connection duct 40 in the vertical cross section is such that the connection duct 40 has an outlet (an inlet of the condenser 50) as shown in FIG. 2. ), The flow path disconnection height H is constant.

図4および図5に示すように、復水器50の入口における開口51は、復水器50の幅方向(図4および図5では上下方向)の中央部に形成されている。すなわち、復水器50の入口における開口51は、復水器50の幅方向全体に亘って形成されず、中央部に形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is formed at the center of the condenser 50 in the width direction (vertical direction in FIGS. 4 and 5). That is, the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is not formed over the entire width direction of the condenser 50 but is formed at the center.

連結ダクト40は、例えば、図4に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加するように構成される。この場合、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加する構成となる。   For example, as shown in FIG. 4, the connecting duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional width W in the horizontal cross section gradually increases. In this case, the cross-sectional area of the flow path gradually increases from the inlet of the connecting duct 40 toward the outlet.

また、連結ダクト40は、例えば、図5に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが一定となるように構成することもできる。この場合、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積は一定となる。この場合、前述したAc/Adが1となる。   Moreover, the connection duct 40 can also be comprised so that the flow-path cross-sectional width W in a horizontal direction cross section may become fixed, for example, as shown in FIG. In this case, the cross-sectional area of the flow path is constant from the inlet to the outlet of the connecting duct 40. In this case, the aforementioned Ac / Ad is 1.

図4および図5に示されたいずれの連結ダクト40においても、連結ダクト40の出口における開口42の形状は、復水器50の入口における開口51の形状と同一に構成されている。   In any of the connecting ducts 40 shown in FIGS. 4 and 5, the shape of the opening 42 at the outlet of the connecting duct 40 is the same as the shape of the opening 51 at the inlet of the condenser 50.

例えば、図4および図5に示された、復水器50の開口51の中心51aを通る水平方向断面において、死水域70は、連結ダクト40の内壁面45、46の出口端部45a、46aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L3、L4を、復水器50の内部に亘って延長したときに、接線L3、L4よりも外側となる、復水器50内の領域に形成される。   For example, in the horizontal cross section passing through the center 51 a of the opening 51 of the condenser 50 shown in FIGS. 4 and 5, the dead water area 70 is formed of outlet ends 45 a and 46 a of the inner wall surfaces 45 and 46 of the connection duct 40. , The tangent lines L3 and L4 in the longitudinal direction of the connecting duct 40 are formed in a region in the condenser 50 that is outside the tangent lines L3 and L4 when extending over the interior of the condenser 50. .

この場合、例えば、図4〜図6に示すように、復水器50内の死水域70に、復水器50の幅方向に垂直で、かつ水平方向に機内配管60を配置することができる。このように機内配管60を配置することで、蒸気タービンから直線的に機内配管60を配管することができる。そのため、機内配管60の配管長さを最小限に抑えることができるとともに、機内配管60の内部における蒸気の圧力損失を低減することができる。   In this case, for example, as shown in FIGS. 4 to 6, the in-machine piping 60 can be arranged in the dead water area 70 in the condenser 50 in a direction perpendicular to the width direction of the condenser 50 and in the horizontal direction. . By arranging the in-machine piping 60 in this manner, the in-machine piping 60 can be linearly connected from the steam turbine. Therefore, the pipe length of the in-machine piping 60 can be minimized, and the pressure loss of the steam in the in-machine piping 60 can be reduced.

この場合、復水器50に位置する機内配管60の一端部は、例えば、封止されている。また、図6には、図4のB−B断面を示しているが、図5に示された復水器50においても、図4のB−B断面に相当する断面の構造は、図6の構造と同様である。   In this case, one end of the in-machine piping 60 located in the condenser 50 is sealed, for example. 6 shows a cross section taken along the line BB in FIG. 4. Also in the condenser 50 shown in FIG. 5, the structure of the cross section corresponding to the cross section taken along the line BB in FIG. This is the same as the structure.

このように、他の形状の連結ダクト40を備える場合においても、死水域70に機内配管60を備えることで、連結ダクト40内や復水器50内のタービン排気が流れる主流路に、例えば機内配管60などの流れを妨げる構造物が存在しない。そのため、タービン排気の圧力損失を低減することができる。   As described above, even when the connection duct 40 of another shape is provided, by providing the in-machine piping 60 in the dead water region 70, the main flow path in which the turbine exhaust in the connection duct 40 or the condenser 50 flows, for example, in the on-machine There is no structure that obstructs the flow of the pipe 60 or the like. Therefore, the pressure loss of the turbine exhaust can be reduced.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の蒸気タービン設備11は、連結ダクト40および復水器50の構成以外は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の構成と同じであるため、ここでは、連結ダクト40および復水器50の構成について主に説明する。
(Second Embodiment)
Since the steam turbine equipment 11 of the second embodiment is the same as the construction of the steam turbine equipment 10 of the first embodiment except for the configuration of the connection duct 40 and the condenser 50, the connection duct is used here. The configuration of 40 and the condenser 50 will be mainly described.

図7は、第2の実施の形態の蒸気タービン設備11における連結ダクト40および復水器50の鉛直方向断面を模式的に示した図である。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a vertical section of the connecting duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 11 of the second embodiment.

蒸気タービン20の排気室30の出口35は、連結ダクト40を介して、復水器50に接続される。図7に示すように、復水器50の入口における開口51は、復水器50の高さ方向(図7では上下方向)の中央部に形成されている。そして、連結ダクト40の出口の開口42と、復水器50の入口における開口51とが対向し、連通するように、連結ダクト40の出口側が復水器50に連結されている。   The outlet 35 of the exhaust chamber 30 of the steam turbine 20 is connected to the condenser 50 via the connecting duct 40. As shown in FIG. 7, the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is formed at the center of the condenser 50 in the height direction (vertical direction in FIG. 7). The outlet side of the connecting duct 40 is connected to the condenser 50 so that the opening 42 at the outlet of the connecting duct 40 and the opening 51 at the inlet of the condenser 50 face each other and communicate with each other.

第1の実施の形態と同様に、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の入口の開口面積Adとの比(Ac/Ad)は、1以上に設定されている。なお、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の出口における開口面積は同じである。   Similar to the first embodiment, the ratio (Ac / Ad) between the opening area Ac of the inlet of the condenser 50 and the opening area Ad of the inlet of the connecting duct 40 is set to 1 or more. The opening area Ac at the inlet of the condenser 50 and the opening area at the outlet of the connecting duct 40 are the same.

連結ダクト40は、図7に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが一定である。連結ダクト40の水平方向断面の形状は、第1の実施の形態において説明した図3に示した形状と同じであり、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加している。すなわち、連結ダクト40は、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加するように構成される。   As shown in FIG. 7, the connecting duct 40 has a constant channel cross-sectional height H in a vertical section from the inlet of the connecting duct 40 to the outlet (the inlet of the condenser 50). The shape of the connecting duct 40 in the horizontal cross section is the same as that shown in FIG. 3 described in the first embodiment, and the flow path cross sectional width W in the horizontal cross section gradually increases. That is, the connection duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional area gradually increases from the inlet to the outlet of the connection duct 40.

連結ダクト40において、図7に示すように、連結ダクト40の入口における開口41の中心41aは、復水器50の入口における開口51の中心51aよりも鉛直方向の下方に位置している。すなわち、連結ダクト40は、下流に行くに伴い上方に傾斜する構成となっている。このような構成は、例えば、復水器50の設置位置よりも、蒸気タービン20を下方に設置するときなどに採用される。この場合、例えば、ポンプの性能に依存する復水器50の高さを従来の復水器と同様に取りながら、蒸気タービン20全体の高さを下げることが可能となる。   In the connecting duct 40, as shown in FIG. 7, the center 41 a of the opening 41 at the inlet of the connecting duct 40 is located below the center 51 a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 in the vertical direction. That is, the connecting duct 40 is configured to incline upward as it goes downstream. Such a configuration is employed, for example, when the steam turbine 20 is installed below the installation position of the condenser 50. In this case, for example, the overall height of the steam turbine 20 can be lowered while taking the height of the condenser 50 depending on the performance of the pump in the same manner as in the conventional condenser.

ここで、機内配管60が配置される復水器50内の領域について説明する。   Here, the area | region in the condenser 50 where the in-machine piping 60 is arrange | positioned is demonstrated.

連結ダクト40の内壁面の出口端部における、連結ダクト40の長手方向の接線を、復水器50の内部に亘って延長したときに、この接線よりも外側となる、復水器50内の死水域70に、機内配管60は配置される。   When the tangent in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portion of the inner wall surface of the connecting duct 40 is extended over the inside of the condenser 50, the inside of the condenser 50 is outside the tangent. In-flight piping 60 is arranged in dead water area 70.

具体的には、機内配管60は、図7に示すように、例えば、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る連結ダクト40の長手方向に沿う鉛直方向断面において、連結ダクト40の内壁面43、44の出口端部43a、44aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L1、L2を、復水器50の内部に亘って延長したときに、接線L1、L2よりも外側となる、復水器50内の死水域70に配置される。   Specifically, as shown in FIG. 7, the in-machine piping 60 has, for example, a vertical section along the longitudinal direction of the connecting duct 40 passing through the center 51 a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50. When the tangent lines L1 and L2 in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portions 43a and 44a of the inner wall surfaces 43 and 44 are extended over the inside of the condenser 50, they are outside the tangent lines L1 and L2. The dead water area 70 in the condenser 50 is disposed.

死水域70は、鉛直方向断面が示された図7においては、接線L1の上方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域、および接線L2の下方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域に存在する。   In FIG. 7 where the vertical cross section is shown, the dead water area 70 is located above the tangent L1 and covered with the inner wall surface of the condenser 50, and below the tangent L2 and on the inner wall surface of the condenser 50. Present in the covered area.

一方、水平方向断面においては、第1の実施の形態において図3を参照して説明したとおり、連結ダクト40の内壁面45、46の出口端部45a、46aにおける、連結ダクトの長手方向の接線L3、L4は、復水器50の外部に形成されるため、死水域70は形成されない。   On the other hand, in the horizontal cross section, as described with reference to FIG. 3 in the first embodiment, the tangent in the longitudinal direction of the connecting duct at the outlet end portions 45a and 46a of the inner wall surfaces 45 and 46 of the connecting duct 40 Since L3 and L4 are formed outside the condenser 50, the dead water area 70 is not formed.

なお、ここでは、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る鉛直方向断面および水平方向断面を例示して説明しているが、中心51aを通る、連結ダクト40の長手方向に沿う他の断面においても、死水域70の定義や機内配管60の配置領域は、これと同様である。   In addition, although the vertical direction cross section and horizontal direction cross section which pass along the center 51a of the opening 51 in the inlet_port | entrance of the condenser 50 are illustrated and demonstrated here, others along the longitudinal direction of the connection duct 40 which passes along the center 51a are demonstrated. Also in the cross section, the definition of the dead water area 70 and the arrangement area of the in-machine piping 60 are the same.

また、ここでは、接線L1の外側の死水域70に、機内配管60を復水器50の幅方向(図7では紙面に垂直な方向)に配置した一例を示しているが、機内配管60の配置位置は、これに限られるものではない。機内配管60は、死水域70に配置されていればよい。そのため、例えば、接線L2の外側の死水域70に機内配管60を配置することもできる。   Here, an example is shown in which the in-machine piping 60 is arranged in the dead water area 70 outside the tangent line L1 in the width direction of the condenser 50 (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 7). The arrangement position is not limited to this. The in-machine piping 60 should just be arrange | positioned in the dead water area 70. FIG. Therefore, for example, the in-machine piping 60 can be disposed in the dead water area 70 outside the tangent line L2.

第2の実施の形態の蒸気タービン設備11によれば、復水器50内の上記した死水域70に、機内配管60を備えるため、連結ダクト40内や復水器50内におけるタービン排気の圧力損失を低減することができる。   According to the steam turbine equipment 11 of the second embodiment, since the above-described dead water area 70 in the condenser 50 is provided with the in-machine piping 60, the pressure of the turbine exhaust in the connection duct 40 or in the condenser 50. Loss can be reduced.

ここで、水平方向断面における連結ダクト40の形状は、図3に示した形状に限られるものではない。第1の実施の形態において図4〜図6を参照して説明した、連結ダクト40および復水器50の他の構成を、第2の実施の形態においても、採用することができる。   Here, the shape of the connecting duct 40 in the horizontal section is not limited to the shape shown in FIG. Other configurations of the connecting duct 40 and the condenser 50 described in the first embodiment with reference to FIGS. 4 to 6 can also be adopted in the second embodiment.

ここでは、連結ダクト40は、図7に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが一定となるように構成される。そのため、図4に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加する連結ダクト40を構成した場合には、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加する構成となる。一方、図5に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが一定となる連結ダクト40を構成した場合には、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積は一定となる。この場合、前述したAc/Adが1となる。   Here, as shown in FIG. 7, the connection duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional height H in the vertical cross section is constant from the inlet of the connection duct 40 to the outlet (inlet of the condenser 50). Composed. Therefore, as shown in FIG. 4, when the connecting duct 40 is configured such that the channel cross-sectional width W in the horizontal cross section gradually increases, the channel cross-sectional area gradually increases from the inlet to the outlet of the connecting duct 40. It becomes the structure which increases to. On the other hand, as shown in FIG. 5, when the connecting duct 40 having a constant channel cross-sectional width W in the horizontal cross section is configured, the channel cross-sectional area is constant from the inlet to the outlet of the connecting duct 40. Become. In this case, the aforementioned Ac / Ad is 1.

なお、図4および図5に示されたいずれの連結ダクト40においても、連結ダクト40の出口における開口42の形状は、復水器50の入口における開口51の形状と同一に構成されている。   4 and 5, the shape of the opening 42 at the outlet of the connection duct 40 is the same as the shape of the opening 51 at the inlet of the condenser 50.

上記したように、他の構成の連結ダクト40および復水器50を備える場合においても、死水域70に機内配管60を備えることで、連結ダクト40内や復水器50内のタービン排気が流れる主流路に、例えば機内配管60などの流れを妨げる構造物が存在しない。そのため、タービン排気の圧力損失を低減することができる。   As described above, even when the connection duct 40 and the condenser 50 having other configurations are provided, the turbine exhaust in the connection duct 40 and the condenser 50 flows by providing the in-machine piping 60 in the dead water region 70. There is no structure that obstructs the flow of, for example, the in-machine piping 60 in the main channel. Therefore, the pressure loss of the turbine exhaust can be reduced.

ここでは、図7に示す鉛直方向断面において、復水器50の入口における開口51を復水器50の高さ方向(図7では上下方向)の中央部に形成した一例を示したが、第1の実施の形態における図2に示すように、復水器50の上方端側から開口51が形成されてもよい(例えば、図2参照)。この場合には、接線L1の外側には死水域70は形成されず、接線L2の外側の死水域70の範囲が広がる。   Here, in the vertical cross section shown in FIG. 7, an example in which the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is formed at the center in the height direction of the condenser 50 (vertical direction in FIG. 7) is shown. As shown in FIG. 2 in one embodiment, an opening 51 may be formed from the upper end side of the condenser 50 (see, for example, FIG. 2). In this case, the dead water area 70 is not formed outside the tangent line L1, and the range of the dead water area 70 outside the tangent line L2 is expanded.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の蒸気タービン設備12は、連結ダクト40および復水器50の構成以外は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の構成と同じであるため、ここでは、連結ダクト40および復水器50の構成について主に説明する。
(Third embodiment)
Since the steam turbine equipment 12 of the third embodiment is the same as the construction of the steam turbine equipment 10 of the first embodiment except for the configuration of the connection duct 40 and the condenser 50, the connection duct is used here. The configuration of 40 and the condenser 50 will be mainly described.

図8は、第3の実施の形態の蒸気タービン設備12における連結ダクト40および復水器50の鉛直方向断面を模式的に示した図である。   FIG. 8 is a diagram schematically showing a vertical section of the connecting duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 12 of the third embodiment.

蒸気タービン20の排気室30の出口35は、連結ダクト40を介して、復水器50に接続される。図8に示すように、復水器50の入口における開口51は、復水器50の上方端側から形成されている。連結ダクト40の出口の開口42と、復水器50の入口における開口51とが対向し、連通するように、連結ダクト40の出口側が復水器50に連結されている。   The outlet 35 of the exhaust chamber 30 of the steam turbine 20 is connected to the condenser 50 via the connecting duct 40. As shown in FIG. 8, the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is formed from the upper end side of the condenser 50. The outlet side of the connecting duct 40 is connected to the condenser 50 so that the opening 42 at the outlet of the connecting duct 40 and the opening 51 at the inlet of the condenser 50 face each other and communicate with each other.

第1の実施の形態と同様に、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の入口の開口面積Adとの比(Ac/Ad)は、1以上に設定されている。なお、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の出口における開口面積は同じである。   Similar to the first embodiment, the ratio (Ac / Ad) between the opening area Ac of the inlet of the condenser 50 and the opening area Ad of the inlet of the connecting duct 40 is set to 1 or more. The opening area Ac at the inlet of the condenser 50 and the opening area at the outlet of the connecting duct 40 are the same.

連結ダクト40は、図8に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが徐々に増加するように構成される。連結ダクト40の水平方向断面の形状は、第1の実施の形態において説明した図3に示した形状と同じであり、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加している。すなわち、連結ダクト40は、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加するように構成される。   As shown in FIG. 8, the connecting duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional height H in the vertical cross section gradually increases from the inlet of the connecting duct 40 to the outlet (the inlet of the condenser 50). The The shape of the connecting duct 40 in the horizontal cross section is the same as that shown in FIG. 3 described in the first embodiment, and the flow path cross sectional width W in the horizontal cross section gradually increases. That is, the connection duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional area gradually increases from the inlet to the outlet of the connection duct 40.

連結ダクト40において、図8に示すように、連結ダクト40の入口における開口41の中心41aと、復水器50の入口における開口51の中心51aとが同一水平面上に位置している。すなわち、連結ダクト40の長手方向に延びる中心軸が水平になるように、連結ダクト40が設置されている。このような構成は、例えば、蒸気タービン20と復水器50が同じ高さの設置位置に設置されるときなどに採用される。   In the connecting duct 40, as shown in FIG. 8, the center 41a of the opening 41 at the inlet of the connecting duct 40 and the center 51a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 are located on the same horizontal plane. That is, the connecting duct 40 is installed so that the central axis extending in the longitudinal direction of the connecting duct 40 is horizontal. Such a configuration is employed, for example, when the steam turbine 20 and the condenser 50 are installed at the same installation position.

ここで、機内配管60が配置される復水器50内の領域について説明する。   Here, the area | region in the condenser 50 where the in-machine piping 60 is arrange | positioned is demonstrated.

連結ダクト40の内壁面の出口端部における、連結ダクト40の長手方向の接線を、復水器50の内部に亘って延長したときに、この接線よりも外側となる、復水器50内の死水域70に、機内配管60は配置される。   When the tangent in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portion of the inner wall surface of the connecting duct 40 is extended over the inside of the condenser 50, the inside of the condenser 50 is outside the tangent. In-flight piping 60 is arranged in dead water area 70.

具体的には、機内配管60は、図8に示すように、例えば、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る連結ダクト40の長手方向に沿う鉛直方向断面において、連結ダクト40の内壁面43、44の出口端部43a、44aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L1、L2を、復水器50の内部に亘って延長したときに、接線L1、L2よりも外側となる、復水器50内の死水域70に配置される。   Specifically, as shown in FIG. 8, the in-machine piping 60 includes, for example, a vertical section along the longitudinal direction of the connecting duct 40 passing through the center 51 a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50. When the tangent lines L1 and L2 in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portions 43a and 44a of the inner wall surfaces 43 and 44 are extended over the inside of the condenser 50, they are outside the tangent lines L1 and L2. The dead water area 70 in the condenser 50 is disposed.

ここでは、接線L1は、復水器50の外部に形成されるため、接線L1の外側においては、死水域70は形成されない。そのため、死水域70は、鉛直方向断面が示された図8においては、接線L2の下方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域に存在する。機内配管60は、この接線L2の外側に形成される死水域70に配置される。   Here, since the tangent line L1 is formed outside the condenser 50, the dead water area 70 is not formed outside the tangent line L1. Therefore, the dead water area 70 exists in the area | region covered under the tangent L2 and the inner wall face of the condenser 50 in FIG. 8 where the vertical direction cross section was shown. The in-machine piping 60 is disposed in a dead water area 70 formed outside the tangent L2.

一方、水平方向断面においては、第1の実施の形態において図3を参照して説明したとおり、連結ダクト40の内壁面45、46の出口端部45a、46aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L3、L4は、復水器50の外部に形成されるため、死水域70は形成されない。   On the other hand, in the horizontal cross section, as described with reference to FIG. 3 in the first embodiment, the outlet end portions 45a and 46a of the inner wall surfaces 45 and 46 of the connecting duct 40 are arranged in the longitudinal direction of the connecting duct 40. Since the tangent lines L3 and L4 are formed outside the condenser 50, the dead water area 70 is not formed.

なお、ここでは、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る鉛直方向断面および水平方向断面を例示して説明しているが、中心51aを通る、連結ダクト40の長手方向に沿う他の断面においても、死水域70の定義や機内配管60の配置領域は、これと同様である。   In addition, although the vertical direction cross section and horizontal direction cross section which pass along the center 51a of the opening 51 in the inlet_port | entrance of the condenser 50 are illustrated and demonstrated here, others along the longitudinal direction of the connection duct 40 which passes along the center 51a are demonstrated. Also in the cross section, the definition of the dead water area 70 and the arrangement area of the in-machine piping 60 are the same.

また、ここでは、接線L2の外側の死水域70に、機内配管60を復水器50の幅方向(図8では紙面に垂直な方向)に配置した一例を示しているが、機内配管60の配置位置は、これに限られるものではない。機内配管60は、死水域70に配置されていればよい。   Here, an example in which the in-machine piping 60 is arranged in the dead water area 70 outside the tangent line L2 in the width direction of the condenser 50 (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 8) is shown. The arrangement position is not limited to this. The in-machine piping 60 should just be arrange | positioned in the dead water area 70. FIG.

例えば、接線L2の外側の死水域70に、復水器50の幅方向に垂直で、かつ水平方向に、機内配管60を配置してもよい。このように機内配管60を配置することで、蒸気タービンから直線的に機内配管60を配管することができる。そのため、機内配管60の配管長さを最小限に抑えることができるとともに、機内配管60の内部における蒸気の圧力損失を低減することができる。   For example, the in-machine piping 60 may be arranged in the dead water area 70 outside the tangent line L2 so as to be perpendicular to the width direction of the condenser 50 and horizontally. By arranging the in-machine piping 60 in this manner, the in-machine piping 60 can be linearly connected from the steam turbine. Therefore, the pipe length of the in-machine piping 60 can be minimized, and the pressure loss of the steam in the in-machine piping 60 can be reduced.

第3の実施の形態の蒸気タービン設備12によれば、復水器50内の上記した死水域70に、機内配管60を備えるため、連結ダクト40内や復水器50内におけるタービン排気の圧力損失を低減することができる。   According to the steam turbine equipment 12 of the third embodiment, since the above-described dead water area 70 in the condenser 50 is provided with the in-machine piping 60, the pressure of the turbine exhaust in the connection duct 40 or in the condenser 50 is provided. Loss can be reduced.

ここで、水平方向断面における連結ダクト40の形状は、図3に示した形状に限られるものではない。第1の実施の形態において図4〜図6を参照して説明した、連結ダクト40および復水器50の他の構成を、第3の実施の形態においても、採用することができる。   Here, the shape of the connecting duct 40 in the horizontal section is not limited to the shape shown in FIG. Other configurations of the connecting duct 40 and the condenser 50 described in the first embodiment with reference to FIGS. 4 to 6 can also be employed in the third embodiment.

ここでは、連結ダクト40は、図8に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが徐々に増加するように構成される。そのため、図5に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが一定となるように連結ダクト40を構成した場合においても、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加する構成となる。   Here, as shown in FIG. 8, the connecting duct 40 gradually increases the flow path cross-sectional height H in the vertical cross section from the inlet of the connecting duct 40 toward the outlet (the inlet of the condenser 50). Configured. Therefore, as shown in FIG. 5, even when the connecting duct 40 is configured so that the channel cross-sectional width W in the horizontal cross section is constant, the channel cross-sectional area is from the inlet to the outlet of the connecting duct 40. The composition increases gradually.

上記したように、他の構成の連結ダクト40および復水器50を備える場合においても、死水域70に機内配管60を備えることで、連結ダクト40内や復水器50内のタービン排気が流れる主流路に、例えば機内配管60などの流れを妨げる構造物が存在しない。そのため、タービン排気の圧力損失を低減することができる。   As described above, even when the connection duct 40 and the condenser 50 having other configurations are provided, the turbine exhaust in the connection duct 40 and the condenser 50 flows by providing the in-machine piping 60 in the dead water region 70. There is no structure that obstructs the flow of, for example, the in-machine piping 60 in the main channel. Therefore, the pressure loss of the turbine exhaust can be reduced.

なお、上記した実施の形態では、図8に示す鉛直方向断面において、復水器50の上方端側から入口の開口51が形成された一例を示しているが、例えば、復水器50の高さ方向(図8では上下方向)の中央部に、開口51を形成してもよい(例えば、図7参照)。この場合には、接線L1および接線L2の外側に死水域70を形成することができる。   In the above-described embodiment, an example is shown in which the inlet opening 51 is formed from the upper end side of the condenser 50 in the vertical cross section shown in FIG. You may form the opening 51 in the center part of a vertical direction (up-down direction in FIG. 8) (for example, refer FIG. 7). In this case, the dead water area 70 can be formed outside the tangent line L1 and the tangent line L2.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態の蒸気タービン設備13は、連結ダクト40および復水器50の構成以外は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の構成と同じであるため、ここでは、連結ダクト40および復水器50の構成について主に説明する。
(Fourth embodiment)
Since the steam turbine equipment 13 of the fourth embodiment is the same as the construction of the steam turbine equipment 10 of the first embodiment except for the configuration of the connection duct 40 and the condenser 50, the connection duct is used here. The configuration of 40 and the condenser 50 will be mainly described.

図9は、第4の実施の形態の蒸気タービン設備13における連結ダクト40および復水器50の鉛直方向断面を模式的に示した図である。   FIG. 9 is a diagram schematically showing a vertical section of the connecting duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 13 of the fourth embodiment.

蒸気タービン20の排気室30の出口35は、連結ダクト40を介して、復水器50に接続される。図9に示すように、復水器50の入口における開口51は、復水器50の高さ方向(図9では上下方向)の中央部に形成されている。そして、連結ダクト40の出口の開口42と、復水器50の入口における開口51とが対向し、連通するように、連結ダクト40の出口側が復水器50に連結されている。   The outlet 35 of the exhaust chamber 30 of the steam turbine 20 is connected to the condenser 50 via the connecting duct 40. As shown in FIG. 9, the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is formed at the center of the condenser 50 in the height direction (vertical direction in FIG. 9). The outlet side of the connecting duct 40 is connected to the condenser 50 so that the opening 42 at the outlet of the connecting duct 40 and the opening 51 at the inlet of the condenser 50 face each other and communicate with each other.

第1の実施の形態と同様に、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の入口の開口面積Adとの比(Ac/Ad)は、1以上に設定されている。なお、復水器50の入口の開口面積Acと、連結ダクト40の出口における開口面積は同じである。   Similar to the first embodiment, the ratio (Ac / Ad) between the opening area Ac of the inlet of the condenser 50 and the opening area Ad of the inlet of the connecting duct 40 is set to 1 or more. The opening area Ac at the inlet of the condenser 50 and the opening area at the outlet of the connecting duct 40 are the same.

連結ダクト40は、図9に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが一定である。連結ダクト40の水平方向断面の形状は、第1の実施の形態において説明した図3に示した形状と同じであり、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加している。すなわち、連結ダクト40は、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加するように構成される。   As shown in FIG. 9, the connecting duct 40 has a constant channel cross-sectional height H in a vertical section from the inlet of the connecting duct 40 to the outlet (the inlet of the condenser 50). The shape of the connecting duct 40 in the horizontal cross section is the same as that shown in FIG. 3 described in the first embodiment, and the flow path cross sectional width W in the horizontal cross section gradually increases. That is, the connection duct 40 is configured such that the flow path cross-sectional area gradually increases from the inlet to the outlet of the connection duct 40.

連結ダクト40において、図9に示すように、連結ダクト40の入口における開口41の中心41aと、復水器50の入口における開口51の中心51aとが同一水平面上に位置している。すなわち、連結ダクト40の長手方向に延びる中心軸が水平になるように、連結ダクト40が設置されている。このような構成は、例えば、蒸気タービン20と復水器50が同じ高さの設置位置に設置されるときなどに採用される。   In the connecting duct 40, as shown in FIG. 9, the center 41a of the opening 41 at the inlet of the connecting duct 40 and the center 51a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50 are located on the same horizontal plane. That is, the connecting duct 40 is installed so that the central axis extending in the longitudinal direction of the connecting duct 40 is horizontal. Such a configuration is employed, for example, when the steam turbine 20 and the condenser 50 are installed at the same installation position.

ここで、機内配管60が配置される復水器50内の領域について説明する。   Here, the area | region in the condenser 50 where the in-machine piping 60 is arrange | positioned is demonstrated.

連結ダクト40の内壁面の出口端部における、連結ダクト40の長手方向の接線を、復水器50の内部に亘って延長したときに、この接線よりも外側となる、復水器50内の死水域70に、機内配管60は配置される。   When the tangent in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portion of the inner wall surface of the connecting duct 40 is extended over the inside of the condenser 50, the inside of the condenser 50 is outside the tangent. In-flight piping 60 is arranged in dead water area 70.

具体的には、機内配管60は、図9に示すように、例えば、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る連結ダクト40の長手方向に沿う鉛直方向断面において、連結ダクト40の内壁面43、44の出口端部43a、44aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L1、L2を、復水器50の内部に亘って延長したときに、接線L1、L2よりも外側となる、復水器50内の死水域70に配置される。   Specifically, as shown in FIG. 9, the in-machine piping 60 has, for example, a vertical section along the longitudinal direction of the connecting duct 40 passing through the center 51 a of the opening 51 at the inlet of the condenser 50. When the tangent lines L1 and L2 in the longitudinal direction of the connecting duct 40 at the outlet end portions 43a and 44a of the inner wall surfaces 43 and 44 are extended over the inside of the condenser 50, they are outside the tangent lines L1 and L2. The dead water area 70 in the condenser 50 is disposed.

死水域70は、鉛直方向断面が示された図9においては、接線L1の上方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域、および接線L2の下方でかつ復水器50の内壁面に覆われる領域に存在する。   In FIG. 9 in which the vertical cross section is shown, the dead water area 70 is located above the tangent line L1 and covered with the inner wall surface of the condenser 50, and below the tangent line L2 and on the inner wall surface of the condenser 50. Present in the covered area.

一方、水平方向断面においては、第1の実施の形態において図3を参照して説明したとおり、連結ダクト40の内壁面45、46の出口端部45a、46aにおける、連結ダクト40の長手方向の接線L3、L4は、復水器50の外部に形成されるため、死水域70は形成されない。   On the other hand, in the horizontal cross section, as described with reference to FIG. 3 in the first embodiment, the outlet end portions 45a and 46a of the inner wall surfaces 45 and 46 of the connecting duct 40 are arranged in the longitudinal direction of the connecting duct 40. Since the tangent lines L3 and L4 are formed outside the condenser 50, the dead water area 70 is not formed.

なお、ここでは、復水器50の入口における開口51の中心51aを通る鉛直方向断面および水平方向断面を例示して説明しているが、中心51aを通る、連結ダクト40の長手方向に沿う他の断面においても、死水域70の定義や機内配管60の配置領域は、これと同様である。   In addition, although the vertical direction cross section and horizontal direction cross section which pass along the center 51a of the opening 51 in the inlet_port | entrance of the condenser 50 are illustrated and demonstrated here, others along the longitudinal direction of the connection duct 40 which passes along the center 51a are demonstrated. Also in the cross section, the definition of the dead water area 70 and the arrangement area of the in-machine piping 60 are the same.

また、ここでは、接線L1の外側の死水域70に、機内配管60を復水器50の幅方向(図9では紙面に垂直な方向)に配置した一例を示しているが、機内配管60の配置位置は、これに限られるものではない。機内配管60は、死水域70に配置されていればよい。そのため、例えば、接線L2の外側の死水域70に機内配管60を配置することもできる。   Here, an example in which the in-machine piping 60 is arranged in the dead water area 70 outside the tangent line L1 in the width direction of the condenser 50 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 9) is shown. The arrangement position is not limited to this. The in-machine piping 60 should just be arrange | positioned in the dead water area 70. FIG. Therefore, for example, the in-machine piping 60 can be disposed in the dead water area 70 outside the tangent line L2.

また、例えば、接線L1または接線L2の外側の死水域70に、復水器50の幅方向に垂直で、かつ水平方向に、機内配管60を配置してもよい。このように機内配管60を配置することで、蒸気タービンから直線的に機内配管60を配管することができる。そのため、機内配管60の配管長さを最小限に抑えることができるとともに、機内配管60の内部における蒸気の圧力損失を低減することができる。   Further, for example, the in-machine piping 60 may be arranged in the dead water area 70 outside the tangent line L1 or the tangent line L2 in a direction perpendicular to the width direction of the condenser 50 and in the horizontal direction. By arranging the in-machine piping 60 in this manner, the in-machine piping 60 can be linearly connected from the steam turbine. Therefore, the pipe length of the in-machine piping 60 can be minimized, and the pressure loss of the steam in the in-machine piping 60 can be reduced.

第4の実施の形態の蒸気タービン設備13によれば、復水器50内の上記した死水域70に、機内配管60を備えるため、連結ダクト40内や復水器50内におけるタービン排気の圧力損失を低減することができる。   According to the steam turbine equipment 13 of the fourth embodiment, because the above-described dead water area 70 in the condenser 50 is provided with the in-machine piping 60, the pressure of the turbine exhaust in the connection duct 40 and in the condenser 50. Loss can be reduced.

ここで、水平方向断面における連結ダクト40の形状は、図3に示した形状に限られるものではない。第1の実施の形態において図4〜図6を参照して説明した、連結ダクト40および復水器50の他の構成を、第4の実施の形態においても、採用することができる。   Here, the shape of the connecting duct 40 in the horizontal section is not limited to the shape shown in FIG. Other configurations of the connecting duct 40 and the condenser 50 described in the first embodiment with reference to FIGS. 4 to 6 can also be adopted in the fourth embodiment.

ここでは、連結ダクト40は、図9に示すように、連結ダクト40の入口から出口(復水器50の入口)に向かって、鉛直方向断面における流路断面高さHが一定となるように構成される。そのため、図4に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが徐々に増加する連結ダクト40を構成した場合には、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積が徐々に増加する構成となる。   Here, as shown in FIG. 9, the connecting duct 40 has a constant flow path cross-sectional height H in the vertical section from the inlet of the connecting duct 40 to the outlet (the inlet of the condenser 50). Composed. Therefore, as shown in FIG. 4, when the connecting duct 40 is configured such that the channel cross-sectional width W in the horizontal cross section gradually increases, the channel cross-sectional area gradually increases from the inlet to the outlet of the connecting duct 40. It becomes the structure which increases to.

一方、図5に示すように、水平方向断面における流路断面幅Wが一定となる連結ダクト40を構成した場合には、連結ダクト40の入口から出口に向かって、流路断面積は一定となる。この場合、前述したAc/Adが1となる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the connecting duct 40 having a constant channel cross-sectional width W in the horizontal cross section is configured, the channel cross-sectional area is constant from the inlet to the outlet of the connecting duct 40. Become. In this case, the aforementioned Ac / Ad is 1.

なお、図4および図5に示されたいずれの連結ダクト40においても、連結ダクト40の出口における開口42の形状は、復水器50の入口における開口51の形状と同一に構成されている。   4 and 5, the shape of the opening 42 at the outlet of the connection duct 40 is the same as the shape of the opening 51 at the inlet of the condenser 50.

上記したように、他の構成の連結ダクト40および復水器50を備える場合においても、死水域70に機内配管60を備えることで、連結ダクト40内や復水器50内のタービン排気が流れる主流路に、例えば機内配管60などの流れを妨げる構造物が存在しない。そのため、タービン排気の圧力損失を低減することができる。   As described above, even when the connection duct 40 and the condenser 50 having other configurations are provided, the turbine exhaust in the connection duct 40 and the condenser 50 flows by providing the in-machine piping 60 in the dead water region 70. There is no structure that obstructs the flow of, for example, the in-machine piping 60 in the main channel. Therefore, the pressure loss of the turbine exhaust can be reduced.

ここでは、図9に示す鉛直方向断面において、復水器50の入口における開口51を復水器50の高さ方向(図9では上下方向)の中央部に形成した一例を示しているが、例えば、復水器50の上方端側から開口51が形成されてもよい(図2参照)。この場合には、接線L1の外側には死水域70は形成されず、接線L2の外側の死水域70の範囲が広がる。   Here, in the vertical cross section shown in FIG. 9, an example is shown in which the opening 51 at the inlet of the condenser 50 is formed at the center of the condenser 50 in the height direction (vertical direction in FIG. 9). For example, the opening 51 may be formed from the upper end side of the condenser 50 (see FIG. 2). In this case, the dead water area 70 is not formed outside the tangent line L1, and the range of the dead water area 70 outside the tangent line L2 is expanded.

(第5の実施の形態)
第5の実施の形態の蒸気タービン設備14は、機内配管60の構成以外は、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の構成と同じであるため、ここでは、機内配管60の構成について主に説明する。
(Fifth embodiment)
Since the steam turbine equipment 14 of the fifth embodiment is the same as the construction of the steam turbine equipment 10 of the first embodiment except for the configuration of the in-machine piping 60, here, the configuration of the in-machine piping 60 is mainly described. Explained.

図10は、第5の実施の形態の蒸気タービン設備14における連結ダクト40および復水器50の鉛直方向断面を模式的に示した図である。   FIG. 10 is a diagram schematically showing a vertical section of the connecting duct 40 and the condenser 50 in the steam turbine equipment 14 of the fifth embodiment.

図10に示すように、機内配管60には、整流ガイド80が備えられている。この整流ガイド80は、復水器50内に流入したタービン排気を、例えば凝縮部52側に向けて整流しながら滑らかに導くものである。すなわち、整流ガイド80は、タービン排気の流れの方向を急激に変えることなく、例えば凝縮部52側に向けてスムーズに導くものである。   As shown in FIG. 10, the in-machine piping 60 is provided with a rectifying guide 80. The rectifying guide 80 smoothly guides the turbine exhaust flowing into the condenser 50 while rectifying the exhaust toward the condenser 52 side, for example. That is, the rectifying guide 80 smoothly guides toward the condensing unit 52, for example, without abruptly changing the flow direction of the turbine exhaust.

整流ガイド80は、流れを導く方向に延びる、例えば翼状の部材で構成される。なお、整流ガイド80の形状は、これに限られるものではなく、例えば、板状の部材で構成することもできる。この整流ガイド80は、例えば、機内配管60の長手方向(図10では紙面に垂直な方向)に沿って、連続的または断続的に設けられている。なお、整流ガイド80は、例えば、機内配管60が復水器50の上部の死水域70に配置されているときなどに備えることが有効である。   The rectifying guide 80 is configured by, for example, a wing-shaped member that extends in a direction in which the flow is guided. In addition, the shape of the rectifying guide 80 is not limited to this, and may be configured by, for example, a plate-like member. The rectifying guide 80 is provided, for example, continuously or intermittently along the longitudinal direction of the in-machine piping 60 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 10). It is effective to prepare the rectifying guide 80 when, for example, the in-machine piping 60 is disposed in the dead water area 70 above the condenser 50.

このように、整流ガイド80を備え、タービン排気を、例えば凝縮部52側にスムーズに導くことで、復水器50内に流入したタービン排気の圧力損失を抑制するとともに、タービン排気の凝縮を促進することができる。   As described above, the rectifying guide 80 is provided, and the turbine exhaust is smoothly guided to, for example, the condensing unit 52 side, thereby suppressing the pressure loss of the turbine exhaust flowing into the condenser 50 and promoting the condensation of the turbine exhaust. can do.

ここでは、第1の実施の形態の蒸気タービン設備10の機内配管60に、整流ガイド80を備えた一例を示したが、前述した第2〜第4の実施の形態においても、機内配管60に整流ガイド80を備える構成を採用することができる。   Here, although the example which provided the rectification | straightening guide 80 in the in-machine piping 60 of the steam turbine equipment 10 of 1st Embodiment was shown, also in the 2nd-4th embodiment mentioned above, in-machine piping 60 A configuration including the rectifying guide 80 can be employed.

以上説明した実施形態によれば、蒸気タービンの軸流排気型の排気室30の下流側に配置される連結ダクト40や復水器50におけるタービン排気の圧力損失を低減することが可能となる。   According to the embodiment described above, it is possible to reduce the pressure loss of the turbine exhaust in the connecting duct 40 and the condenser 50 arranged on the downstream side of the axial exhaust type exhaust chamber 30 of the steam turbine.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10,11,12,13,14…蒸気タービン設備、20…蒸気タービン、21…ケーシング、22…動翼、23…タービンロータ、24a…ダイヤフラム、25…静翼、30…排気室、31…内周壁、32…外周壁、33…排気流路、34…内部構造物、35…出口、40…連結ダクト、41,42,51…開口、41a,43a,51a…中心、43,44,45,46…内壁面、43a,45a…出口端部、50…復水器、52…凝縮部、53…ホットウェル、60…機内配管、70…死水域、80…整流ガイド、L1,L2,L3,L4…接線。   10, 11, 12, 13, 14 ... steam turbine equipment, 20 ... steam turbine, 21 ... casing, 22 ... moving blade, 23 ... turbine rotor, 24a ... diaphragm, 25 ... stationary blade, 30 ... exhaust chamber, 31 ... inside Peripheral wall, 32 ... outer peripheral wall, 33 ... exhaust flow path, 34 ... internal structure, 35 ... outlet, 40 ... connecting duct, 41, 42, 51 ... opening, 41a, 43a, 51a ... center, 43, 44, 45, 46 ... Inner wall surface, 43a, 45a ... Outlet end, 50 ... Condenser, 52 ... Condensing part, 53 ... Hot well, 60 ... In-machine piping, 70 ... Dead water area, 80 ... Rectification guide, L1, L2, L3 L4 ... Tangent line.

Claims (6)

軸流排気型の排気室を備える蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出されたタービン排気を復水とする復水器と、
前記蒸気タービンの排気室と前記復水器との間を連結する連結ダクトと、
非常運転時に前記蒸気タービンに供給される蒸気を前記復水器に放出するためのタービンバイパス配管を少なくとも含む機内配管と
を備える蒸気タービン設備において、
前記連結ダクトの内壁面の出口端部における、前記連結ダクトの長手方向の接線を、前記復水器の内部に亘って延長したときに、当該接線よりも外側となる、前記復水器内の死水域に、前記機内配管が配置されていることを特徴とする蒸気タービン設備。
A steam turbine having an axial exhaust type exhaust chamber;
A condenser for condensing the turbine exhaust discharged from the steam turbine;
A connecting duct connecting the exhaust chamber of the steam turbine and the condenser;
A steam turbine facility comprising: an in-machine piping including at least a turbine bypass piping for discharging steam supplied to the steam turbine during emergency operation to the condenser;
When the tangent in the longitudinal direction of the connecting duct at the outlet end of the inner wall surface of the connecting duct is extended over the inside of the condenser, the inside of the condenser becomes outside the tangent. The steam turbine equipment, wherein the in-machine piping is arranged in a dead water area.
前記連結ダクトの出口における開口形状と同一の開口形状を有する前記復水器の入口の開口面積Acと、前記連結ダクトの入口の開口面積Adとの比(Ac/Ad)が1以上であることを特徴とする請求項1記載の蒸気タービン設備。   The ratio (Ac / Ad) of the opening area Ac of the condenser inlet having the same opening shape as the opening shape of the connecting duct to the opening area Ad of the inlet of the connecting duct is 1 or more. The steam turbine equipment according to claim 1. 前記連結ダクトの入口における開口の中心が、前記復水器の入口における開口の中心よりも鉛直方向の上方に位置していることを特徴とする請求項1または2記載の蒸気タービン設備。   3. The steam turbine equipment according to claim 1, wherein the center of the opening at the inlet of the connection duct is located vertically above the center of the opening at the inlet of the condenser. 4. 前記連結ダクトの入口における開口の中心が、前記復水器の入口における開口の中心よりも鉛直方向の下方に位置していることを特徴とする請求項1または2記載の蒸気タービン設備。   3. The steam turbine equipment according to claim 1, wherein the center of the opening at the inlet of the connection duct is located vertically below the center of the opening at the inlet of the condenser. 4. 前記連結ダクトの入口における開口の中心と、前記復水器の入口における開口の中心とが同一水平面上に位置していることを特徴とする請求項1または2記載の蒸気タービン設備。   The steam turbine equipment according to claim 1 or 2, wherein the center of the opening at the inlet of the connecting duct and the center of the opening at the inlet of the condenser are located on the same horizontal plane. 前記機内配管が、前記復水器内に導入されたタービン排気を整流する整流ガイドを備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の蒸気タービン設備。   The steam turbine equipment according to any one of claims 1 to 5, wherein the in-machine piping includes a rectification guide for rectifying turbine exhaust introduced into the condenser.
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