JP6189239B2 - 蒸気タービン - Google Patents

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Description

本発明は、蒸気を用いて回転動力を生成する蒸気タービンに関する。
作動蒸気を用いて回転動力を生成する蒸気タービンは、ロータ軸と上半ケーシングと下半ケーシングとを組み立てることによって形成される。また、蒸気タービンには、回転動力を生成することに利用された後の作動蒸気の排気損失を低減するように形成され、作動蒸気をケーシングの外側に排気するディフューザ(拡大流路)が設けられている(特許文献1参照)。蒸気タービンが設置される際、まず、下半内車室及び下半フローガイドが固定された下半外車室が、基礎に設置される。そして、複数の動翼が固定されたロータ軸が、軸線周りに回転可能に軸線に設置される。その後、上半内車室及び上半フローガイドが固定された上半外車室が、下半外車室に固定される。
特開2011−226428号公報
蒸気タービンのフローガイド(円錐コーン)は、ディフューザのロータ軸側壁であり、最終段翼の後流の流れの乱れを防ぎ、スムーズに蒸気を排気するためにロータ軸周りに取り付けられている。フローガイドの上半と下半は、蒸気流れの下流側では外車室にボルトによって結合されている。また、フローガイドの蒸気流れの上流側(翼側)の先端部分では、フローガイドの上半と下半がボルトを用いて2箇所で互いに結合されている。
しかし、フローガイドの蒸気流れ上流側のボルト結合は、上半外車室を下半外車室に設置した後に可能となるため、上半外車室の外側からボルト結合の位置までアクセスすることができず、蒸気タービンの下方の復水器側からアクセスする必要がある。蒸気タービンは基礎の上部に設置されているため、フローガイドのボルト結合は高所作業となり、基礎内に足場を組み立てなければならず、作業効率が悪い。そこで、作業性の改善のため、フローガイドの蒸気流れの上流側のボルト結合を廃止することが望まれている。
このボルト結合を廃止した場合、フローガイドの蒸気流れ上流側では、フローガイドは上半と下半が別々に分割された構造となる。そのため、フローガイドの固有振動数が低下し、フローガイドは、蒸気タービンの回転数の1倍、2倍の周波数と共振する危険性がある。さらに、ロータ軸と外車室との間を軸封するための高圧蒸気がフローガイドの内側(ロータ軸側)を流れるため、フローガイドは、フローガイドの外側(ディフューザの流路側)の温度よりも、内側の温度が高い。そのため、フローガイドの蒸気流れ上流側では、フローガイドの上半又は下半の断面円弧形状が広がるような変形が発生したり、上半と下半とが離れて上下方向に口開きする変形が発生したりし、フローガイドの上半と下半が別体となってしまう問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フローガイドの組立を容易にしつつ、動作時においてもフローガイドの上半と下半の一体性を維持することが可能な蒸気タービンを提供することを目的とする。
本発明に係る蒸気タービンは、ロータ軸周りに設置され、ディフューザの前記ロータ軸側の側壁であるフローガイドを備え、前記フローガイドは、略半円弧状の横断面を有する第1部分と、略半円弧状の横断面を有し、前記第1部分に比べ熱変形が小さい第2部分が組み合わされて、略円錐台形状に形成され、前記第2部分と合わさる前記第1部分の結合部は、前記ロータ軸側が前記ディフューザの蒸気流路側よりも周方向に突出した第1突出部を有し、前記第1部分と合わさる前記第2部分の結合部は、前記ディフューザの蒸気流路側が前記ロータ軸側よりも周方向に突出し、前記フローガイドの径方向で前記第1突出部と重なり合う第2突出部を有する。
この構成によれば、フローガイドのロータ軸側がディフューザ側より高温になったときに、第1部分に比較して第2部分が熱変形しにくいことにより、第1部分の第1突出部が、第2部分の第2突出部に内側から外側方向へ押し付けられる。このとき、第1部分と第2部分は、第1突出部と第2突出部によって、径方向で重なりあった状態であるため、両者を結合する締結部材を用いないで、第1部分と第2部分を分離させないことができ、第1部分と第2部分の一体性を維持することができる。
上記発明において、前記第2部分の板厚は、前記第1部分の板厚よりも大きくてもよい。
この構成によれば、フローガイドのロータ軸側がディフューザ側より高温になったときに、板厚がより大きい第2部分は第1部分に比べ熱変形しにくい。
上記発明において、前記第2部分の前記ロータ軸側の内面と接続されて、前記第2部分の熱変形を前記第1部分よりも小さくする拘束部材を有してもよい。
この構成によれば、拘束部材によって、フローガイドのロータ軸側がディフューザ側より高温になったときに、第2部分は第1部分に比べ熱変形しにくい。
上記発明において、前記拘束部材は、前記第2部分との間に空間を形成する面部材を有してもよい。
この構成によれば、面部材と、第2部分と面部材の間に形成される空間によって、ロータ軸側から第2部分に伝熱される熱を低減することができ、第2部分を第1部分よりも熱変形しにくくすることができる。
本発明によれば、上半と下半とを互いに結合する締結部材を省略できることから、フローガイドの組立を容易にし、かつ、第1突出部と第2突出部は径方向で重なり合うことから、動作時においてもフローガイドの上半と下半の一体性を維持することができる。
本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンを示す断面図である。 本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す正面図である。 本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドの熱変形を示す正面図である。 本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドの熱変形を示す側面図である。 従来例のフローガイドを示す斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す正面図である。 本発明の第2実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す正面図である。 本発明の第3実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す断面図である。 本発明の第4実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す正面図である。 本発明の第4実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す断面図である。 本発明の第5実施形態に係る蒸気タービンのフローガイドを示す正面図である。
<第1実施形態>
図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンについて説明する。蒸気タービン10は、図1に示されているように、ロータ軸1と、外車室2と、内車室3を備えている。ロータ軸1は、水平方向の軸線5周りに回転可能に軸受に支持されている。外車室2は、ロータ軸1を囲むように形成され、基礎に固定されている。内車室3は、ロータ軸1を囲むように外車室2の内側に配置され、外車室2に固定されている。主流流路6は、ロータ軸1を囲むように、ロータ軸1と内車室3との間に形成されている。
蒸気タービン10は、複数の動翼7と、複数の静翼8をさらに備えている。複数の動翼7は、それぞれ、ロータ軸1に固定され、主流流路6に配置されている。複数の動翼7は、主流流路6に蒸気が流れることにより、軸線5周りにロータ軸1を回転させる。複数の静翼8は、それぞれ、内車室3に固定され、主流流路6に配置されている。複数の静翼8は、ロータ軸1を回転させるように、主流流路6を流れる蒸気を動翼7に案内する。
外車室2と内車室3は、蒸気供給口11と、蒸気排出室12と、ディフューザ14と、フローガイド軸側空間15を形成している。蒸気供給口11は、外車室2の中央の上部に形成されている。蒸気供給口11は、外部の上流側設備(たとえば、ボイラ)から蒸気タービン10に供給される蒸気を主流流路6の中央に供給する。蒸気排出室12は、ロータ軸1を囲むように形成され、主流流路6の端を囲むように形成されている。蒸気排出室12は、主流流路6を流れた蒸気を外部の復水器に供給する。ディフューザ14は、ロータ軸1を囲むように形成され、主流流路6の蒸気流れ下流側端部と蒸気排出室12との間に形成されている。ディフューザ14を流れる蒸気の温度は、概ね数十度である。ディフューザ14は、主流流路6を流れた蒸気を蒸気排出室12に供給する。ディフューザ14は、ディフューザ14を流れる蒸気の排気損失が低減するように、主流流路6から遠ざかるにつれ流路断面が大きくなるように形成されている。これにより、回転動力を高効率に生成することができる。フローガイド軸側空間15は、ディフューザ14とロータ軸1との間に形成されている。
蒸気タービン10は、さらに、フローガイド16と、グランドシール17を備えている。フローガイド16は、外車室2の内側におけるディフューザ14とフローガイド軸側空間15との間に配置され、外車室2に固定されている。フローガイド16は、ディフューザ14のロータ軸1側の側壁を形成し、ディフューザ14とフローガイド軸側空間15とを隔てている。グランドシール17は、ロータ軸1と外車室2との間に形成され、フローガイド軸側空間15と外車室2の外側とをシールしている。蒸気タービン10は、図示されていないグランド蒸気供給流路をさらに備えている。グランド蒸気供給流路は、グランドシール17に高温高圧蒸気であるグランド蒸気を供給し、グランド蒸気は外部とフローガイド軸側空間15に漏出する。
外車室2は、軸線5を含む水平面に概ね沿って、下半外車室21と上半外車室22とに分割可能に形成されている。内車室3は、軸線5を含む水平面に沿って、下半内車室23と上半内車室24とに分割可能に形成されている。
フローガイド16は、図2に示されるように、略円錐台の側面に概ね沿うように形成されている。フローガイド16は、下半フローガイド31と上半フローガイド32とを備えている。下半フローガイド31と上半フローガイド32は、それぞれ第1部分と第2部分の一例である。下半フローガイド31は、軸線5を含む水平面の下側に配置されている。上半フローガイド32は、軸線5を含む水平面の上側に配置されている。
下半フローガイド31は、軸線に対して垂直方向に切断した横断面が略半円弧形状である板状部材から形成され、下半フローガイド結合部33と、下半フローガイド大径側端34と、下半フローガイド小径側端35とが形成されている。上半フローガイド32は、下半フローガイド31と同様に、横断面が略半円弧形状である板状部材から形成され、上半フローガイド結合部36と、上半フローガイド大径側端37と、上半フローガイド小径側端38とが形成されている。下半フローガイド結合部33と上半フローガイド結合部36とは、それぞれ、軸線5を含む水平面に対して平行な面を有するように形成されている。
下半フローガイド大径側端34、上半フローガイド大径側端37、下半フローガイド小径側端35及び上半フローガイド小径側端38は、軸線5に対して垂直な面上に形成され、周方向は軸線5を中心とする円に沿って形成されている。下半フローガイド大径側端34と上半フローガイド大径側端37による円の半径は、下半フローガイド小径側端35と上半フローガイド小径側端38による円の半径より大きい。フローガイド16は、下半フローガイド小径側端35と上半フローガイド小径側端38が主流流路6側、すなわち、蒸気流れ上流側に配置される。フローガイド16は、蒸気流れ下流側において、下半フローガイド大径側端34が下半外車室21に結合され、上半フローガイド大径側端37が上半外車室22に結合される。
上半フローガイド32の板厚は、図3に示されるように、下半フローガイド31の板厚より大きい。このため、上半フローガイド32は、フローガイド16の内側が外側よりも加熱されたときに、下半フローガイド31に比較して、熱変形しにくい。
下半フローガイド31は、下半フローガイド結合部33に内側段差部41が形成されている。内側段差部41は、第1突出部の一例であり、下半フローガイド31におけるロータ軸1側がディフューザ14の蒸気流路側よりも周方向に突出している。内側段差部41は、接触面42が形成されている。接触面42は、軸線5と反対の側に向いている。
上半フローガイド32は、上半フローガイド結合部36に外側段差部43が形成されている。外側段差部43は、第2突出部の一例であり、上半フローガイド32におけるディフューザ14の蒸気流路側がロータ軸1側よりも周方向に突出している。外側段差部43は、接触面44が形成されている。接触面44は、軸線5に対向するように形成されている。接触面42と接触面44とは、それぞれ、軸線5を含む水平面45に対して概ね垂直に交差する垂直面内に形成されている。下半フローガイド31と上半フローガイド32は、接触面42が接触面44に接触し、内側段差部41が外側段差部43に引っ掛かることによって、フローガイド16を構成する。
蒸気タービン10は、稼働時において、フローガイド軸側空間15の気圧が大気圧より大きくなるようにフローガイド軸側空間15に100℃〜150℃のグランド蒸気が供給されている。
フローガイド16は、主流流路6を流れる蒸気よりも、フローガイド軸側空間15に漏れ出るグランド蒸気が高温であることにより、外側よりも内側が高温になる。下半フローガイド31と上半フローガイド32は、上述したとおり、蒸気流れ下流側で下半外車室21と上半外車室22にそれぞれ結合されている。したがって、フローガイド16は、外側より内側が高温に加熱されることにより、フローガイド16の蒸気流れ上流側において、下半フローガイド31と上半フローガイド32が互いに離れるように変形する。
このとき、下半フローガイド31は上半フローガイド32よりも熱変形が大きい。その結果、下半フローガイド31の接触面42が上半フローガイド32の接触面44に押し付けられる。フローガイド16は、図4に示すように、下半フローガイド31と上半フローガイド32は、内側段差部41と外側段差部43によって、径方向で重なりあった状態である。
このため、フローガイド16は、フローガイド軸側空間15の蒸気により加熱されるときに、図5に示されているように、下半フローガイド31と上半フローガイド32が、特に、下半フローガイド小径側端35と上半フローガイド小径側端38において分離しない。したがって、蒸気タービンの稼働時、ディフューザ14の蒸気流路を適切に形成したままにすることができる。
そして、フローガイド16は、締結部材を用いて下半フローガイド31と上半フローガイド32とを締結する必要がなく、従来に比べ容易に作製される。
蒸気タービンの従来例は、図6に示すように、既述の第1実施形態における蒸気タービン10のフローガイド16が他のフローガイドに置換されている。そのフローガイド100は、図6に示されるように、下半フローガイド101と上半フローガイド102と締結部材103とを備えている。フローガイド100は、締結部材103を用いて下半フローガイド101と上半フローガイド102とが締結されることにより形成されている。
従来例の蒸気タービンは、設置されるときに、上半外車室22が下半外車室21に固定された後に、基礎の内部に足場が設置され、足場に支持された作業者により締結部材103を用いて下半フローガイド101と上半フローガイド102とが締結される。足場は、下半フローガイド101と上半フローガイド102とが締結された後に、撤去される。
蒸気タービン10は、下半フローガイド31と上半フローガイド32とを締結するときに利用される足場を設置・撤去する必要がなく、従来例の蒸気タービンに比較して、より容易に作製されることができる。
<第2実施形態>
蒸気タービンの第2実施形態は、既述の第1実施形態におけるフローガイド16の上半フローガイド32が他の上半フローガイドに置換されている。上半フローガイド52は、上半フローガイド32と同様に、上半フローガイド結合部53と、上半フローガイド大径側端54と、上半フローガイド小径側端55とが形成されている。上半フローガイド52は、図7に示されるように、上半フローガイド結合部53に外側段差部56が形成されている。外側段差部56は、接触面57が形成されている。接触面57は、下半フローガイド31の接触面42に対向するように、形成されている。
図7及び図8に示すように、上半フローガイド52は、さらに、複数のリブ58を備えている。複数のリブ58は、それぞれ、概ね半円の円弧状に形成されている。複数のリブ58は、軸線5に対して垂直な面内に、上半フローガイド52の内面に周方向に接触して配置され、上半フローガイド52に接続されている。上半フローガイド52は、複数のリブ58を備えることにより、上半フローガイド52の板厚が下半フローガイド31の板厚より厚くない場合でも、下半フローガイド31に比較して、熱変形しにくい。
上半フローガイド52を備えるフローガイドは、フローガイド軸側空間15の蒸気により加熱されるときに、上半フローガイド52が下半フローガイド31よりも熱変形しにくい。また、既述の第1実施形態におけるフローガイド16と同様に、接触面42が接触面57に押し付けられる。このとき、下半フローガイド31と上半フローガイド52は、内側段差部41と外側段差部56によって、径方向で重なりあった状態である。
<第3実施形態>
蒸気タービンの第3実施形態は、既述の第1実施形態におけるフローガイド16の上半フローガイド32がさらに他の上半フローガイドに置換されている。上半フローガイド62は、上半フローガイド32と同様に、上半フローガイド結合部63と、上半フローガイド大径側端64と上半フローガイド小径側端65とが形成されている。上半フローガイド62は、図9に示されるように、上半フローガイド結合部63に外側段差部66が形成されている。外側段差部66は、接触面67が形成されている。接触面67は、接触面42に対向するように、形成されている。
図9及び図10に示すように、上半フローガイド62は、さらに、仕切り板68を備えている。仕切り板68は、平坦である板状に形成されている。仕切り板68は、ロータ軸1に干渉しないように、かつ、軸線5が通過する水平面に対して平行に、上半フローガイド62の内側に配置され、上半フローガイド62の内面に接続されている。上半フローガイド62は、仕切り板68を備えることにより、上半フローガイド62の板厚が下半フローガイド31の板厚より厚くない場合でも、下半フローガイド31に比較して、熱変形しにくい。
上半フローガイド62を備えるフローガイドは、フローガイド軸側空間15の蒸気により加熱されるときに、上半フローガイド62が下半フローガイド31よりも熱変形しにくいことにより、既述の第1実施形態におけるフローガイド16と同様に、接触面42が接触面67に押し付けられる。このとき、下半フローガイド31と上半フローガイド62は、内側段差部41と外側段差部56によって、径方向で重なりあった状態である。
<第4実施形態>
蒸気タービンの第4実施形態は、既述の第1実施形態におけるフローガイド16の上半フローガイド32がさらに他の上半フローガイドに置換されている。その上半フローガイド72は、上半フローガイド32と同様に、上半フローガイド結合部73と、上半フローガイド大径側端64と、上半フローガイド小径側端65とが形成されている。上半フローガイド72は、図11に示されるように、上半フローガイド結合部73に外側段差部74が形成されている。外側段差部74は、接触面75が形成されている。接触面75は、接触面42に対向するように、形成されている。
上半フローガイド72は、さらに、仕切り板76と側壁77とを備えている。仕切り板76は、平坦である板状に形成されている。仕切り板76は、ロータ軸1に干渉しないように、かつ、軸線5が通過する水平面に対して平行に、上半フローガイド72の内側に配置され、上半フローガイド72の内面に接続されている。側壁77は、板状部材によって形成され、辺縁が仕切り板76の上半フローガイド大径側端64の側の端と上半フローガイド72の内側と周方向に接触して接続されている。すなわち、上半フローガイド72は、上半フローガイド72と仕切り板76と側壁77とに囲まれる空間78が形成されている。仕切り板76と空間78は、フローガイド軸側空間15に供給される蒸気から上半フローガイド72に伝熱される熱を低減する。上半フローガイド72は、仕切り板76と空間78が形成されることにより、上半フローガイド72の板厚が下半フローガイド31の板厚より厚くない場合でも、下半フローガイド31に比較して、熱変形しにくい。
上半フローガイド72を備えるフローガイドは、フローガイド軸側空間15の蒸気により加熱されるときに、上半フローガイド72が下半フローガイド31より熱変形しにくいことにより、既述の第1実施形態におけるフローガイド16と同様にして、接触面42が接触面75に押し付けられる。このとき、下半フローガイド31と上半フローガイド72は、内側段差部41と外側段差部74によって、径方向で重なりあった状態である。
<第5実施形態>
蒸気タービンの第5実施形態は、既述の第1実施形態におけるフローガイド16が他のフローガイドに置換されている。フローガイド80は、図13に示されるように、フローガイド16と同様に、下半フローガイド81と上半フローガイド82とを備えている。上半フローガイド82の板厚は、下半フローガイド81の板厚より大きい。このため、上半フローガイド82は、フローガイド80の内側が加熱されたときに、下半フローガイド81に比較して、熱変形しにくい。
下半フローガイド81は、上半フローガイド82と結合される結合部に内側突出部85が形成されている。内側突出部85は、接触面86が形成されている。接触面86は、軸線5を含む水平面87に対して所定の角度(たとえば、45度)で交差する面内に形成されている。上半フローガイド82は、下半フローガイド81と結合される結合部に外側突出部88が形成されている。外側突出部88は、接触面89が形成されている。接触面89は、接触面86に対向するように形成されている。内側突出部85と外側突出部88は、それぞれ第1突出部と第2突出部の一例である。
フローガイド80は、フローガイド軸側空間15の蒸気により加熱されるときに、上半フローガイド82が下半フローガイド81よりも熱変形しにくいことにより、既述の第1実施形態におけるフローガイド16と同様に、接触面86が接触面89に押し付けられる。このとき、下半フローガイド81と上半フローガイド82は、内側突出部85と外側突出部88によって、径方向で重なりあった状態である。
なお、上半フローガイド82は、板厚を厚くする以外の手段で下半フローガイド81より熱変形しにくくすることができる。たとえば、その手段としては、既述の第1実施形態、第2実施形態のように他の部材を上半フローガイドに結合すること、既述の第3実施形態のように断熱する部材を上半フローガイドに結合することが例示される。
なお、上記第1〜第5実施形態では、上半フローガイドが下半フローガイドよりも熱変形しづらい場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、下半フローガイドが上半フローガイドよりも熱変形しづらい構成としてもよい。このとき、上半フローガイド結合部に、ロータ軸1側がディフューザ14の蒸気流路側よりも周方向に突出した第1突出部が形成され、下半フローガイド結合部に、ディフューザ14の蒸気流路側がロータ軸1側よりも周方向に突出した第2突出部が形成される。
1 :ロータ軸
2 :外車室
5 :軸線
6 :主流流路
7 :動翼
8 :静翼
10:蒸気タービン
11:蒸気供給口
12:蒸気排出室
14:ディフューザ
15:フローガイド軸側空間
16:フローガイド
31:下半フローガイド
32:上半フローガイド
41:内側段差部
42:接触面
43:外側段差部
44:接触面
52:上半フローガイド
56:外側段差部
57:接触面
58:リブ
62:上半フローガイド
66:外側段差部
67:接触面
68:仕切り板
72:上半フローガイド
76:仕切り板
77:側壁
78:空間
80:フローガイド
81:下半フローガイド
82:上半フローガイド
85:内側突出部
86:接触面
88:外側突出部
89:接触面

Claims (8)

  1. ロータ軸周りに設置され、ディフューザの前記ロータ軸側の側壁であるフローガイドを備え、
    前記フローガイドは、半円弧状の横断面を有する第1部分と、半円弧状の横断面を有し、前記第1部分に比べ熱変形量が小さい第2部分が組み合わされて、円錐台形状に形成され、
    前記第2部分と合わさる前記第1部分の結合部は、前記ロータ軸側が前記ディフューザの蒸気流路側よりも周方向に突出した第1突出部を有し、
    前記第1部分と合わさる前記第2部分の結合部は、前記ディフューザの蒸気流路側が前記ロータ軸側よりも周方向に突出し、前記フローガイドの径方向で前記第1突出部と重なり合う第2突出部を有する蒸気タービン。
  2. 前記第2部分の板厚は、前記第1部分の板厚よりも大きい請求項に記載の蒸気タービン。
  3. 前記第2部分の前記ロータ軸側の内面と接続されて、前記第2部分の熱変形を前記第1部分よりも小さくする拘束部材を有する請求項に記載の蒸気タービン。
  4. 前記拘束部材は、前記第2部分との間に空間を形成する面部材を有する請求項に記載の蒸気タービン。
  5. 前記ロータ軸の軸線に対して垂直な面内に、前記第2部分の内面に周方向に接触して配置され、前記第2部分に接続される複数のリブを有する請求項1又は2に記載の蒸気タービン。
  6. 前記ロータ軸に干渉せず、かつ、前記ロータ軸の軸線が通過する水平面に対して平行に前記第2部分の内側に配置され、前記第2部分の内面に接続される仕切り板を有する請求項1又は2に記載の蒸気タービン。
  7. 辺縁が前記仕切り板と前記第2部分の内側と周方向に接触して接続される側壁と、
    前記第2部分と前記仕切り板と前記側壁とに囲まれる空間と、を有する請求項6に記載の蒸気タービン。
  8. 前記第1突出部が、前記ロータ軸の軸線を含む水平面に対して所定の角度で交差する面内に形成された第1接触面を有し、
    前記第2突出部が、前記第1接触面に対向するよう形成された第2接触面を有する請求項1から請求項4のいずれかに記載の蒸気タービン。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7254472B2 (ja) * 2018-09-28 2023-04-10 三菱重工業株式会社 蒸気タービンの排気室、蒸気タービン及び蒸気タービンの換装方法
CN113123838B (zh) * 2019-12-30 2023-05-30 上海汽轮机厂有限公司 一种排汽缸及其应用的汽轮机

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61135906A (ja) 1984-12-05 1986-06-23 Toshiba Corp 蒸気タ−ビン
US4900223A (en) * 1989-02-21 1990-02-13 Westinghouse Electric Corp Steam turbine
US5257906A (en) * 1992-06-30 1993-11-02 Westinghouse Electric Corp. Exhaust system for a turbomachine
JP4064502B2 (ja) 1997-09-22 2008-03-19 三菱重工業株式会社 低圧タービン内車室における翼環蒸気室
DE19806809C1 (de) 1998-02-18 1999-03-25 Siemens Ag Turbinengehäuse
JP4088368B2 (ja) 1998-06-04 2008-05-21 三菱重工業株式会社 低圧蒸気タービンのグランド部変形防止構造
JP3654004B2 (ja) * 1998-09-07 2005-06-02 富士電機システムズ株式会社 軸流排気タービンの排気ケーシング
DE19905994A1 (de) * 1999-02-15 2000-08-24 Peter Kraus Vorrichtung und Verfahren zur Aufhebung von Stoß-Grenzschicht-Oszillationen bei kreisringförmigen Diffusoren (axial-radial) an Dampfturbinen
JP2008144617A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン車室構造
US8475124B2 (en) * 2007-11-13 2013-07-02 General Electric Company Exhaust hood for a turbine and methods of assembling the same
JP5578903B2 (ja) 2010-03-25 2014-08-27 三菱重工業株式会社 シール機構及び蒸気タービン
JP2011226428A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Toshiba Corp 蒸気タービン
JP5618879B2 (ja) * 2011-03-24 2014-11-05 株式会社東芝 軸流排気タービン
EP2574732A2 (en) 2011-09-29 2013-04-03 Hitachi Ltd. Gas turbine
JP5850805B2 (ja) * 2012-06-27 2016-02-03 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気タービンの排気室およびその製造方法
US20140047813A1 (en) 2012-08-17 2014-02-20 Solar Turbines Incorporated Exhaust collector with radial and circumferential flow breaks
US20140119910A1 (en) 2012-10-29 2014-05-01 General Electric Company Turbine exhaust hood and related method

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