JP6005861B2 - 低圧タービン - Google Patents

Description

本発明は、第一の流れおよび第二の流れと、ロータと、当該ロータの周囲に設けられた内部ハウジングと、当該内部ハウジングの周囲に設けられた外部ハウジングと、を含む低圧タービンに関する。

本発明はさらに、低圧タービン部分を作動させるための方法であって、当該低圧タービン部分は複流式に実施される方法に関する。

蒸気タービンは、通常、タービン部分に区分される。すなわち、例えば地域のエネルギー供給に用いられる蒸気タービンは、高圧タービン部分と、中圧タービン部分と、低圧タービン部分と、に区分される。これらの個々の前記タービン部分の各タービン部分は、それぞれ、個々のハウジングに収容される。さらに、高圧部分および中圧部分が共通のハウジングに収容されている構成型式が知られている。同様に中圧部分および低圧部分が共通のハウジングに収容されている構成型式が知られている。個々のタービン部分を軸方向に連続的に配設することは、比較的多くの構成空間を必要とする。

熱力学的な理由から蒸気の圧力と温度は、高圧タービン部分から低圧タービン部分へと減少し、それにより体積は大きく増大するので、多くの場合、複数のタービン部分が用いられる。さらに、低圧タービン部分は、通常、複流式に実施されている。すなわち、流入する蒸気は一の方向にも、軸方向において逆の方向にも流出する。低圧タービン部分は、一方の流れにおける廃棄蒸気と、第二の流れにおける廃棄蒸気とが、側方に排出されるように実施される。これは、単側排気または両側排気という概念でも知られている。さらなる実施の形態は、低圧廃棄蒸気が下方に（いわゆる下方排気）排出されることを行っている。これは、通常、より多くの場所を必要することになる。このように実施された低圧タービン部分は非常に幅広く、または非常に高く構成されていなければならないからである。特に、単側排気式構成の場合、配管が一方の側に集中されており、それにより場所の問題が生じ得る。幅の狭いタービン建屋であって、当該タービン建屋内にタービン部分が設けられ得るものとすることが望ましい。さらに、良好に構成された配管を実施できることが望ましい。

本発明の課題は、必要とする場所が、より少ない低圧タービン部分を提供することである。

前記の課題は、請求項１に記載の低圧タービン部分によって解決される。

有利な、さらなる構成は、従属請求項に記載されている。

本発明は、以下の観点に基づいている。すなわち、低圧廃棄蒸気の廃棄蒸気を側方において、または下方にガイドすると非常に大きな場所を必要とするが、低圧廃棄蒸気のガイドを、当該低圧廃棄蒸気が軸方向に流出されることにより行い、それによって非常に大きな場所が必要とされる点が解決され得るというものである。そのために、本発明によれば、外部ハウジングを以下のように形成することが提案される。すなわち、第二の流れの排気室は、蒸気が第一の流れの廃棄蒸気と同じ方向に偏向されるように形成されている。これは、第二の流れの低圧廃棄蒸気が、第一の流れの低圧廃棄蒸気の方向に偏向されることを意味する。

従って、有利には、内部ハウジングと外部ハウジングとの間に環状室が形成され、当該環状室を介して第二の流れの低圧廃棄蒸気が流れ、出口側で第一の流れの低圧廃棄蒸気と混合する。

代替的な実施の形態は、内部ハウジングの外壁をボックス状に構成する型式であろう。これにより、内部ハウジングは、このようにして生じた空間内で、ベースに載置され得る。

このように、本発明により、複流式の低圧タービン部分であって、当該低圧タービン部分によって軸方向の流出が可能である低圧タービン部分のための新規な外部ハウジングを構成することが提案される。これにより、タービン建屋のコストが低減され得る。さらに、それによりベース発電所を調和させることができる。これにより、コストを著しく節約することが可能である。

本発明を、以下に、実施の形態に基づいて、より詳しく説明する。図に示すのは以下の通りである。

低圧タービン部分を概略的に断面で示す図である。

図には、複流式に実施されている低圧タービン部分１が表示されている。これは、低圧タービン部分１が、第一の流れ２および第二の流れ３を有することを意味する。流入管４を介して生蒸気が低圧タービン部分１に流入する。回転軸線５周りに回転可能に支承されているロータ６と、当該ロータ６の周囲に設けられた内部ハウジング７との間に、流路８が形成されている。

内部ハウジング７の周囲に、外部ハウジング９が設けられている。ロータ６は、個々の動翼１０を有して形成されている。見やすくするために、一つの動翼のみに参照番号１０が付せられている。個々の動翼段同士の間には、内部ハウジング７に設けられた案内翼１１が設けられている。見やすくするために、一つの案内翼のみに参照番号１１が付せられている。

生蒸気は、流入管４を介して流入し、第一の流れ２においては、図の平面で見て、右に向かって膨張し、第二の流れ３においては、図の平面で見て、左に向かって膨張する。流路８において蒸気は膨張し、その際、冷却される。最後の動翼および案内翼１０，１１の後段で、第二の流れ３における低圧廃棄蒸気１２は、内部ハウジング７によって向きを変えられる。外部ハウジング９は、このために、偏向要素１３を有しており、当該偏向要素は、蒸気を再び第一の流れ２に向かって軸方向に偏向させる。外部ハウジング９と内部ハウジング７との間に環状室１４が形成されており、当該環状室を通過して第二の流れ３の低圧廃棄蒸気１２が流れる。混合ゾーン１５において、第一の流れ２の低圧廃棄蒸気１６は、第二の流れの低圧廃棄蒸気１２と混合される。このとき、混合ゾーン１５において第一の流れ２の低圧廃棄蒸気１６の速度は、第二の流れ３の低圧廃棄蒸気１２の速度と概ね等しいことに留意すべきである。

続いて、第一の流れ２の低圧廃棄蒸気１６と、第二の流れ３の低圧廃棄蒸気１２とから混合される蒸気は、排気室１７に流入し、当該排気室１７の後段で、詳しく示されていないコンデンサへと流れる。排気室１７内に、ベアリング１８のためのベースが設けられており、当該ベアリングにロータ６が支承されている。ベアリング１８の位置は、蒸気室内に設けられていてもよく、あるいは代替的な実施の形態においては、別個の封入されたベースとして蒸気室の外部にあってよい。

低圧タービン部分（１）は複流式に実施されており、第二の流れ（３）からの廃棄蒸気は第一の流れ（２）の廃棄蒸気の方向に偏向される。第一の流れ（２）からの廃棄蒸気の方向と第二の流れ（３）からの廃棄蒸気の方向とは、回転軸線（５）に対して、略平行に向けられている。

１ 低圧タービン部分
２ 第一の流れ
３ 第二の流れ
４ 流入管
５ 回転軸線
６ ロータ
７ 内部ハウジング
８ 流路
９ 外部ハウジング
１０ 動翼
１１ 案内翼
１２ 低圧廃棄蒸気
１３ 偏向要素
１４ 環状室
１５ 混合ゾーン
１６ 低圧廃棄蒸気
１７ 排気室
１８ ベアリング

Claims (5)

1. 第一の流れ（２）および第二の流れ（３）と、回転軸線（５）周りに回転可能に支承されているロータ（６）と、当該ロータ（６）の周囲に設けられた内部ハウジング（７）と、当該内部ハウジング（７）の周囲に設けられた外部ハウジング（９）と、を含む低圧タービン部分（１）であって、
   前記低圧タービン部分（１）は、作動中に、前記低圧タービン部分を通過して流れる前記第一の流れ（２）からの廃棄蒸気（１６）が、少なくとも前記内部ハウジング（７）と前記外部ハウジング（９）との間における前記第二の流れ（３）からの廃棄蒸気（１２）と同じ方向に流れるように形成されており、
   前記低圧タービン部分（１）は複流式に実施され、前記第二の流れ（３）からの前記廃棄蒸気は、前記第一の流れ（２）の前記廃棄蒸気の方向に偏向される、低圧タービン部分において、
   前記第一の流れ（２）からの前記廃棄蒸気の方向と、前記第二の流れ（３）からの前記廃棄蒸気の方向と、は、前記回転軸線（５）に対して、平行に向けられていることを特徴とする低圧タービン部分。
2. 前記外部ハウジング（９）は、蒸気を前記第二の流れ（３）の排気室へと案内する環状室（１４）を有している請求項１に記載の低圧タービン部分（１）。
3. 前記環状室（１４）は前記内部ハウジング（７）と前記外部ハウジング（９）との間に設けられる請求項２に記載の低圧タービン部分（１）。
4. 前記偏向は前記外部ハウジング（９）において行われる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の低圧タービン部分（１）。
5. 前記第一の流れ（２）および前記第二の流れ（３）からの廃棄蒸気はコンデンサにおいて凝縮する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の低圧タービン部分（１）。

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