JP6334840B2 - 溶接ロータ、溶接ロータを有する蒸気タービン及び溶接ロータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、全体的に、蒸気タービンに関し、より具体的には溶接ロータシャフトを有する蒸気タービンに関する。

典型的な蒸気タービンプラントは、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン及び低圧蒸気タービンを備えることができる。各蒸気タービンは、当該特定のタービンにおける作動条件、圧力、温度、流量、その他に耐えるのに適切な材料から形成される。

近年、様々な範囲の圧力及び温度にわたって作動する蒸気タービンを含む、大容量及び高効率を目的とした蒸気タービンプラント設計が計画されている。これらの設計には、一体部品に統合され且つ各蒸気タービンに同じ金属材料を用いた、高圧−低圧統合蒸気タービンロータ、高圧−中圧−低圧統合蒸気タービンロータ及び中圧−低圧統合蒸気タービンロータが含まれる。多くの場合、当該タービンにおいては作動条件の中で最高の条件で実施可能な金属が使用されており、これによりタービンの全体コストが増大する。

従来、蒸気タービンは、ロータ及びケーシングジャケットを含む。ロータは、ブレードを備え、回転可能に取り付けられたタービンシャフトを含む。加熱及び加圧蒸気がケーシングジャケットとロータとの間の流れスペースを通って流れるときには、タービンシャフトが回転し始め、蒸気からロータにエネルギーが伝達されるようになる。ロータ、詳細にはロータシャフトは、多くの場合、タービンの金属バルクの形態である。従って、ロータを形成する金属は、タービンコストの大きな部分を占める。ロータが高コストで且つ高温の金属から形成される場合には、コストは更に増大する。

米国特許第７７７１１６６号明細書

従って、最小量の高温材料から形成される蒸気タービンロータを提供することが望ましいことになる。

本開示の例示的な実施形態によれば、第１及び第２の端部を有する高圧セクションと、高圧セクションの第２の端部に接合される中圧セクションとを含むロータが開示される。高圧セクションは、高温材料から形成される高温材料セクションを含む。高圧セクションは、第１の端部とその反対側の第２の端部とを有する。第１の低温材料から形成される第１の低温材料セクションは、高温材料セクションの第１の端部に接合され、第２の低温材料から形成される第２の低温材料セクションは、高温材料セクションの第２の端部に接合される。

本開示の別の例示的な実施形態によれば、ロータを含む蒸気タービンが開示される。ロータは、第１の端部及び第２の端部を有する高圧セクションと、高圧セクションの第２の端部に接合される中圧セクションとを含む。高圧セクションは、高温材料から形成され、第１の端部とその反対側の第２の端部とを有する高温材料セクションと、高温材料セクションの第１の端部に接合された第１の低温材料から形成される第１の低温材料セクションと、高温材料セクションの第２の端部に接合された第２の低温材料から形成される第２の低温材料セクションとを含む。

本開示の別の例示的な実施形態によれば、シャフト高圧セクションを提供する段階と、シャフト中圧セクションをシャフト高圧セクションに接合する段階とを含む、ロータを製造する方法が開示される。シャフト高圧セクションは、第１の端部と第２の端部とを含み、第１の低温材料セクションが、高温材料セクションの第１の端部に接合され、第２の低温材料セクションが、高温材料セクションの第２の端部に接合される。

本開示の一実施形態の利点の１つは、より低コストの蒸気タービンロータを提供することである。

本開示の一実施形態の別の利点は、より少ない量の高温材料を有する低コストの蒸気タービンロータを提供することである。

本開示の一実施形態の別の利点は、低コストの蒸気タービンを提供することである。

本開示の一実施形態の別の利点は、より少ない量の高温材料を有する低コストの蒸気タービンを提供することである。

本開示の一実施形態の別の利点は、大量には利用可能ではない高温材料を少量用いた低コストの蒸気タービンロータを提供することである。

本開示の一実施形態の別の利点は、高温材料の小さなインゴットを製造に用いた低コストの蒸気タービンロータを提供することである。

本発明の他の特徴及び利点は、例証として本発明の原理を示す添付図面を参照しながら、以下の好ましい実施形態のより詳細な説明から明らかになるであろう。

本開示による蒸気タービンの断面図。 図１の蒸気タービンロータの一実施形態の部分断面図。 図１の蒸気タービンの一部の部分断面図。 図１の蒸気タービンの一部の別の部分断面図。

可能な限り、図面全体を通じて同じ要素を示すために同じ参照符号が使用される。

本発明の開示は、本開示の例示的な実施形態が図示された添付図面を参照しながら以下でより詳細に説明される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書で記載される実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。

図１、３及び４は、本開示の実施形態による蒸気タービン１０の断面図を示す。蒸気タービン１０は、回転軸１４の周りにタービンロータ１３が回転可能に取り付けられるケーシング１２を含む。蒸気タービン１０は更に、タービン高圧（ＨＰ）セクション１６と、タービン中圧（ＩＰ）セクション１８とを含む。蒸気タービン１０は、臨界内作動条件で稼働する。一実施形態では、蒸気タービン１０は、約２３０ｂａｒ未満の圧力で蒸気を受け取る。別の実施形態では、蒸気タービン１０は、約１００〜約２３０ｂａｒの圧力で蒸気を受け取る。別の実施形態では、蒸気タービン１０は、約１２５〜１７５ｂａｒの圧力で蒸気を受け取る。加えて、蒸気タービン１０は、約５２５〜約６００℃の温度で蒸気を受け取る。別の実施形態では、蒸気タービン１０は、約５６５〜約６００℃の温度で蒸気を受け取る。

ケーシング１２は、ＨＰケーシング１２ａ及びＩＰケーシング１２ｂを含む。別の実施形態では、ケーシング１２は、単一の統合ＨＰ／ＩＰケーシングとすることができる。この例示的な実施形態では、ケーシング１２は二重壁ケーシングである。別の実施形態では、ケーシングは単一壁ケーシングとすることができる。ケーシング１２は、ハウジング２０と、該ハウジング２０に取り付けられた複数のガイドベーン２２とを含む。ロータ１３は、シャフト２４と、該シャフト２４に固定された複数のブレード２５とを含む。シャフト２４は、第１の軸受２３６、第２の軸受２３８及び第３の軸受２６４によって回転可能に支持される。

主蒸気流路２６は、ケーシング１２とロータ１３との間に画成される。主蒸気流路２６は、タービンＨＰセクション１６内に位置するＨＰ主蒸気流路３０と、タービンＩＰセクション１８内に位置するＩＰ主蒸気流路３６とを含む。本明細書で使用される用語「主蒸気流路」とは、動力を生成する蒸気の１次流路を意味する。

蒸気は、主蒸気流路２６のＨＰ流入領域２８に提供される。蒸気は、ベーン２２とブレード２５との間の主蒸気流路２６のＨＰ主蒸気流路セクション３０を通って流れ、その間に蒸気が膨張し冷却される。蒸気が軸線１４の周りでロータ１３を回転させると、蒸気の熱エネルギーは機械的な回転エネルギーに変換される。ＨＰ主蒸気流路セクション３０を通って流れた後、蒸気は、ＨＰ蒸気流出領域３２から出て中間過熱器（図示せず）に流れ、ここで蒸気が加熱され更に高温になる。蒸気は、ライン（図示せず）を介してＩＰ主蒸気流入領域３４に導入される。蒸気は、ベーン２２とブレード２５との間の主蒸気流路２６のＩＰ主蒸気流路セクション３６を通って流れ、その間に蒸気が膨張し冷却される。蒸気が軸線１４の周りでロータ１３を回転させると、蒸気の追加の熱エネルギーは機械的な回転エネルギーに変換される。ＩＰ主蒸気流路セクション３６を通って流れた後、蒸気は、ＩＰ蒸気流出領域３８から出て蒸気タービン１０の外に流れる。この蒸気は、より詳細には示していないが、他の作動においても用いることができる。

図２は、ロータ１３の断面図を示す。ロータ１３はシャフト２４を含む。図２で分かるように、ロータ１３は、タービンＨＰセクション１６（図１）に位置するロータＨＰセクション２１０と、タービンＩＰセクション１８（図１）に位置するロータＩＰセクション２１２とを含む。これに対応して、シャフト２４は、タービンＨＰセクション１６に位置するシャフトＨＰセクション２２０と、タービンＩＰセクション１８に位置するシャフトＩＰセクション２２２とを含む。シャフトＨＰ及びＩＰセクション２２０、２２２は、ボルト継手２３０にて接合される。別の実施形態では、シャフトＨＰ及びＩＰセクション２２０、２２２は、溶接、ボルト締めその他の接合技術により接合される。

シャフトＨＰセクション２２０は、ボルト継手、溶接その他の接合技術によりシャフト２４の第１の端部２３２にて別の構成要素（図示せず）に接合することができる。別の実施形態では、シャフトＨＰセクション２２０は、シャフト２４の第１の端部２３２にて発電機にボルト締めすることができる。シャフトＩＰセクション２２２は、ボルト継手、溶接その他の接合技術によりシャフト２４の第２の端部２３４にて別の構成要素（図示せず）に接合することができる。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、シャフト２４の第２の端部２３４にて別の構成要素（図示せず）に接合することができる。別の実施形態では、低圧セクションは低圧タービンを含むことができる。

シャフトＨＰセクション２２０は、２３０ｂａｒ未満の圧力の蒸気を受け取る。別の実施形態では、シャフトＨＰセクション２２０は、約１００〜約２３０ｂａｒの圧力の蒸気を受け取ることができる。別の実施形態では、シャフトＨＰセクション２２０は、約１２５〜約１７５ｂａｒの圧力の蒸気を受け取ることができる。シャフトＨＰセクション２２０は、約５２５〜約６００℃の温度の蒸気を受け取る。別の実施形態では、シャフトＨＰセクション２２０は、約５６５〜約６００℃の温度の蒸気を受け取ることができる。

シャフトＨＰセクション２２０は、第１のＨＰ低温材料（ＬＴＭ）セクション２４０と、ＨＰ高温材料（ＨＴＭ）セクション２４２と、第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４４とを含む。別の実施形態では、第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４４は削除され、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２がボルト継手２３０まで延在している。シャフトＨＰセクション２２０は、第１の軸受２３６（図１）及び第２の軸受２３８（図１）によって回転可能に支持される。一実施形態では、第１の軸受２３６は、ジャーナル軸受とすることができる。一実施形態では、第２の軸受２３８はスラスト／ジャーナル軸受とすることができる。第１の軸受２３６は第１のＨＰ ＬＴＭセクション２４０を支持し、第２の軸受２３８は第２のＨＰ ＨＴＭセクション２４４を支持する。ＨＰ ＨＴＭセクション２４２がボルト継手２３０まで延在する一実施形態では、第２の軸受２３８はＨＰ ＨＴＭセクション２４２を支持する。別の実施形態では、異なる支持軸受構成を用いることができる。

第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４は、第１及び第２の溶接部２５０、２５２それぞれによりＨＰ ＨＴＭセクション２４２に接合される。この例示的な実施形態では、第１の溶接部２５０は、ＨＰ主蒸気流路３０（図１）に沿って位置付けられ、第２の溶接部２５２は、ＨＰ主蒸気流路３０の外部に位置し又はこれと接触していない。一実施形態では、第１の溶接部２５０は、蒸気温度が約４５５℃未満であるＨＰ主蒸気流路３０に沿って位置付けることができる。別の実施形態では、第１の溶接部２５０は、ＨＰ主蒸気流路３０の外部に位置し又はこれと接触していないようにすることができる。一実施形態では、第１の溶接部２５０は、ＨＰ蒸気流路３０の外部の位置「Ａ」（図１）に位置付けることができ、ＨＰ蒸気流路３０と接触しないが、シール蒸気漏洩部とは接触することができる。

ＨＰ ＨＴＭセクション２４２は、ＨＰ流入領域２８及びＨＰ主蒸気流路３０（図３）を少なくとも部分的に画成する。第１のＨＰ ＬＴＭセクション２４０は更に、ＨＰ主蒸気主流路３０を少なくとも部分的に画成する。上記で検討するように、別の実施形態では、第１の溶接部２５０は、第１のＨＰ ＬＴＭセクション２４０がＨＰ主蒸気主流路３０を少なくとも部分的に画成しないように移動することができる。第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４４は、主蒸気流路２６を少なくとも部分的に画成しておらず、換言すると、第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４４がＨＰ主蒸気主流路３０の外部にあり、主蒸気流路２６と接触しない。

シャフト２４のＨＰ ＨＴＭセクション２４２は、高耐熱性材料の単一の単体構造セクション又はブロックから形成される。ＨＰ ＨＴＭセクション２４２は、第１の端部２４２ａ及び第２の端部２４２ｂを有する。別の実施形態では、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２は、高温材料の２以上のＨＰ ＨＴＭセクション又はブロックから形成することができ、これらは、限定ではないが溶接などの材料接合技術により共に接合される。

高温材料は鍛造鋼とすることができる。一実施形態では、高温材料は、ある量のクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）及びニッケル（Ｎｉ）を含む合金とすることができる。一実施形態では、高温材料は、約１０．０〜約１３．０重量％の量のＣｒを含む、高クロム合金鍛造鋼とすることができる。別の実施形態では、Ｃｒの量は、約１０．０〜約１０．６重量％の量で配合し得る。一実施形態では、高クロム合金鍛造鋼は、約０．５〜約２．０重量％の量のＭｏを有することができる。別の実施形態では、Ｍｏの量は、約１．０〜約１．２重量％の量で配合し得る。一実施形態では、高クロム合金鍛造鋼は、約０．１〜約０．３重量％の量のＶを含んでいてもよい。別の実施形態では、Ｖは、約０．１５重量％〜約０．２５重量％の量で配合し得る。一実施形態では、高クロム合金鍛造鋼は、約０．５〜約１．０重量％の量のＮｉを含んでいてもよい。別の実施形態では、Ｎｉは、約０．６〜約０．８重量％の量のＮｉを含んでいてもよい。

第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４は、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２を形成する高温材料よりも耐熱性の低い材料から形成される。低耐熱材料は低温材料と呼ぶことができる。低温材料は、鍛造合金鋼とすることができる。一実施形態では、低温材料は、ＣｒＭｏＶＮｉとすることができる。一実施形態では、Ｃｒは、約０．５〜約２．２重量％の量で配合し得る。別の実施形態では、Ｃｒは、約０．５〜約２．０重量％の量で配合し得る。別の実施形態では、Ｃｒは、約０．９〜約１．３重量％の量で配合し得る。一実施形態では、Ｍｏは、約０．５〜約２．０重量％の量で配合し得る。別の実施形態では、Ｍｏは、約１．０〜約１．５重量％の量で配合し得る。一実施形態では、Ｖは、約１．０〜約０．５重量％の量で配合し得る。別の実施形態では、Ｖは、約０．２〜約０．３重量％の量で配合し得る。一実施形態では、Ｎｉは、約０．２〜約１．０重量％の量で配合し得る。別の実施形態では、Ｎｉは、約０．３〜約０．６重量％の量で配合し得る。

一実施形態では、第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４は、同じ低温材料から形成される。別の実施形態では、第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４は、異なる低温材料から形成される。この実施形態では、第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４は、低温材料の単一の単体構造ブロック又はセクションから形成される。別の実施形態では、第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４の一方又は両方は、共に接合される２以上のＨＰ ＬＴＭセクション又はブロックから形成することができる。２以上のＨＰ ＬＴＭセクション又はブロックは、例えば、限定ではないがボルト締め又は溶接など、機械的又は物質的に接合することができる。

シャフトＩＰセクション２２２は、軸受２６４（図１）により回転可能に支持される。一実施形態では、軸受２６４はジャーナル軸受とすることができる。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、１以上の軸受によって回転可能に支持される。シャフトＩＰセクション２２２は、約７０ｂａｒ未満の圧力で蒸気を受け取る。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、約２０〜７０ｂａｒの圧力で蒸気を受け取ることができる。更に別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、約２０〜約４０ｂａｒの圧力で蒸気を受け取ることができる。加えて、シャフトＩＰセクション２２２は、約５２５〜約６００℃の温度で蒸気を受け取る。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、約５６５〜約６００℃の温度で蒸気を受け取ることができる。

シャフトＩＰセクション２２２は、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０とＩＰ ＬＴＭセクション２６２とを含む。シャフトＩＰ ＨＴＭ及びＬＴＭセクション２６０、２６２は、第３の溶接部２６６によって接合される。第３の溶接部２６６は、ＩＰ蒸気流路３６に沿って位置付けられる。別の実施形態では、第３の溶接部２６６は、蒸気温度が４５５℃未満であるＩＰ蒸気流路３６に沿って位置付けることができる。別の実施形態では、第３の溶接部２６６は、ＩＰ蒸気流路３６の外部に位置付けられ、又はＩＰ蒸気流路３６と接触しないようにすることができる。例えば、第３の溶接部２６６は、ＩＰ蒸気流路３６の外部に位置する位置「Ｂ」に位置付けられ、ＩＰ蒸気流路３６と接触しないようにすることができる。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、１以上のＩＰ ＨＴＭセクションから形成することができる。別の実施形態では、ＩＰセクション２２２は、高温材料の単一の単体構造セクション又はブロックから形成することができる。

図１を再度参照すると、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０は、ＩＰ蒸気流入領域３４と、ＩＰ蒸気流路３６とを少なくとも部分的に画成する。ＩＰ ＬＴＭセクション２６２は更に、ＩＰ主蒸気流路３６を少なくとも部分的に画成する。別の実施形態では、第３の溶接部２６６は、例えば、位置「Ｂ」に移動させ、ＩＰ ＬＴＭセクション２６２がＩＰ主蒸気流路３６を少なくとも部分的に画成しないように、すなわち換言すると、ＩＰ ＬＴＭセクション２６２がＩＰ蒸気流路３６の外部にあり、蒸気の主流路と接触しないようにすることができる。

図２を再度参照すると、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０は、高温材料から形成される。高温材料は、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２に関して上記で検討したような高温材料とすることができる。この実施形態では、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０は、第１の端部２６０ａ及び第２の端部２６０ｂを有する単一の単体構造高温材料セクション又はブロックから形成される。別の実施形態では、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０は、共に溶接される２以上のＩＰ ＨＴＭセクションから形成することができる。

ＩＰ ＬＴＭセクション２６２は、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０よりも耐熱性の低い材料から形成される。低耐熱材料は低温材料と呼ぶことができる。低温材料は、第１及び第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４０、２４４に関して上記で検討したような低温材料とすることができる。この実施形態では、ＩＰ ＬＴＭセクション２６２は、低温材料の単一の単体構造セクション又はブロックから形成される。別の実施形態では、ＩＰ ＬＴＭセクション２６２は、共に接合される２以上のＩＰ ＬＴＭセクションから形成することができる。２以上のＩＰ ＬＴＭセクションは、例えば、限定ではないがボルト締め又は溶接など、機械的又は物質的に接合することができる。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、ＬＴＭセクションを用いることなく１以上のＨＴＭセクションから形成することができる。２以上のＨＴＭセクションを用いてシャフトＩＰセクション２２２を形成する１つの一実施形態では、２以上のＨＴＭセクションは、ボルト締め、溶接その他の金属接合技術により接合することができる。

シャフト２４は、以下で説明するような製造方法の一実施形態によって製作することができる。シャフトＨＰセクション２２０は、第１の端部２４２ａ及び第２の端部２４２ｂを有するＨＰ ＨＴＭセクション２４２を形成する高温材料のブロック又はセクションを提供することにより製作することができる。低温材料のブロックから形成される第１のＨＰ ＬＴＭセクション２４０は、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２の第１の端部２４２ａに溶接される。低温材料のブロックから形成される第２のＨＰ ＬＴＭセクション２４４は、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２の第２の端部２４２ｂに溶接されてシャフトＨＰセクション２２０を形成する。別の実施形態では、シャフト２４は、第１の端部２４２ａ及び第２の端部２４２ｂを有するＨＰ ＨＴＭセクション２４２を形成する高温材料の１以上のブロック又はセクションを提供することにより製作することができる。低温材料の１以上のブロックから形成される第１のＨＰ ＬＴＭセクション２４０は、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２の第１の端部２４２ａに溶接される。低温材料の１以上のブロックから形成される第２のＬＴＭセクション２４４は、ＨＰ ＨＴＭセクション２４２の第２の端部２４２ｂに溶接されてシャフトＨＰセクション２２０を形成する。

シャフトＩＰセクション２２２は、第１の端部２６０ａ及び第２の端部２６０ｂを有するＩＰ ＨＴＭセクション２６０を形成する高耐熱材料のブロックを提供することにより製作することができる。１つの低温材料から形成されるＩＰ ＬＴＭセクション２６２は、第１の端部２６０ａに溶接されてシャフトＩＰセクション２２２を形成する。別の実施形態では、シャフトＩＰセクション２２２は、第１の端部２６０ａ及び第２の端部２６０ｂを有するＩＰ ＨＴＭセクション２６０を形成する高耐熱材料の１以上のブロックを提供することにより製作することができる。低温材料の１以上のセクションから形成されるＩＰ ＬＴＭセクション２６２は、第１の端部２６０ａに接合されてシャフトＩＰセクション２２２を形成する。

シャフト２４は、シャフトＩＰセクション２２２にシャフトＨＰセクション２２０を接合することによって製作される。シャフトＨＰセクション２２０は、ＩＰ ＨＴＭセクション２６０にシャフトＨＰセクション２２０の第２のＬＴＭセクション２４４をボルト締めすることによってシャフトＩＰセクション２２２に接合される。別の実施形態では、シャフトＨＰセクション２２０は、ボルト締め、溶接その他の金属接合技術によってシャフトＩＰセクション２２２に接合することができる。

本発明の特定の特徴及び実施形態のみを図示し説明してきたが、当業者であれば、本発明の概念の新規の教示及び利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正形態及び変形を想起することができる（例えば、様々な要素の種々のサイズ、寸法、構造、形状及び特性、パラメータの値（例えば、温度、圧力、その他）、取り付け構成、使用する材料、色、向き、その他の変形例）。あらゆるプロセス又は方法ステップの順序又は配列は、代替の実施形態に応じて変更され、又は再配列することができる。従って、本発明の真の精神の範囲内にあるこのような変更形態及び変更全ては、添付の請求項によって保護されるものとする点を理解されたい。更に、例示的な実施形態の簡潔な説明を行う目的で、実施形態の全ての特徴点は記載されていない（つまり、本発明を実施する上で現時点の最良形態に無関係なもの、又は請求項に記載の発明の実施可能性に無関係のもの）。何れかの技術又は設計プロジェクトと同様に、このような何らかの実際の実装の開発において、多数の実装時固有の決定を行う必要がある点は理解されたい。このような開発の取り組みは、複雑で時間を要するものであるが、本開示の利点を有する当業者にとっては、実験を伴わずに、設計、製作及び製造の日常的な業務である。

１０ 蒸気タービン
１２ ケーシング
１２ａ ＨＰケーシング
１２ｂ ＩＰケーシング
１３ ロータ
１４ 回転軸
１６ タービンＨＰセクション
１８ タービンＩＰセクション
２０ ハウジング
２２ ガイドベーン
２４ シャフト
２５ ブレード
２６ 主蒸気流路
２８ ＨＰ流入領域
３０ ＨＰ主蒸気流路
３２ ＨＰ蒸気流出領域
３４ ＩＰ主蒸気流入領域
３６ ＩＰ蒸気流路
３８ ＩＰ蒸気流出領域
２１０ ロータＨＰセクション
２１２ ロータＩＰセクション
２２０ シャフトＨＰセクション
２２２ シャフトＩＰセクション
２３０ ボルト継手
２３２ シャフトの第１の端部
２３４ シャフトの第２の端部
２３６ 第１の軸受
２３８ 第２の軸受
２４０ ＨＰ ＬＴＭセクション
２４２ ＨＰ ＨＴＭセクション
２４２ａ 第１の端部
２４２ｂ 第２の端部
２５０ 第１の溶接部
２６０ ＩＰ ＨＴＭセクション
２６０ａ 第１の端部
２６０ｂ 第２の端部
２６２ ＩＰ ＬＴＭセクション
２６４ 第３の軸受
２６６ 第２の溶接部
Ａ 位置「Ａ」
Ｂ 位置「Ｂ」

Claims (9)

1. 第１の高圧セクション端部及び第２の高圧セクション端部を有する高圧セクションと、
   前記高圧セクションの第２の高圧セクション端部に機械的に接合される中圧セクションと
   を備えるロータを備える蒸気タービンであって、
   前記ロータの高圧セクションが、
   高温材料から形成され、第１の端部とその反対側の第２の端部とを有する高温材料セクションと、
   第１の低温材料から形成され、第１の接合部で前記高温材料セクションの第１の端部に接合される第１の低温材料セクションと、
   第２の低温材料から形成され、前記高圧セクション内の第２の接合部で前記高温材料セクションの第２の端部に接合される第２の低温材料セクションと
   を含んでおり、第１の接合部が、高圧セクション内のロータの高圧主蒸気流路に沿った位置に配置されており、高温材料セクションが、高圧流入領域及び高圧主蒸気流路を少なくとも部分的に画成しており、
   当該蒸気タービンが、さらに、高圧ケーシングと中圧ケーシングとを備えていて、前記ロータの高圧セクションの第２の高圧セクション端部が高圧ケーシングを超えて延在し、第２の接合部が高圧ケーシングの上流側端部に位置している、蒸気タービン。
2. 前記中圧セクションが、前記第２の低温材料セクションに前記中圧セクションをボルト締めすることにより前記高圧セクションの第２の高圧セクション端部に接合される、請求項１記載の蒸気タービン。
3. 前記中圧セクションが中圧高温材料セクションと中圧低温材料セクションとを含む、請求項１又は請求項２記載の蒸気タービン。
4. 前記第１の低温材料セクションが高圧主蒸気流路を少なくとも部分的に画成する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の蒸気タービン。
5. 前記高温材料が高クロム合金鍛造鋼である、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蒸気タービン。
6. 前記第１及び第２の低温材料が鍛造合金鋼である、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の蒸気タービン。
7. 前記高クロム合金鍛造鋼が、１０．０〜１３．０重量％のＣｒと、０．５〜２．０重量％のＭｏと、０．１〜０．３重量％のＶと、０．５〜１．０重量％のＮｉとを含む、請求項５記載の蒸気タービン。
8. 前記鍛造合金鋼が、０．５〜２．２重量％のＣｒ、と、０．５〜２．０重量％のＭｏと、０．１〜０．５重量％のＶと、０．５〜１．０重量％のＮｉとを含む、請求項６記載の蒸気タービン。
9. 前記高圧ケーシングが二重壁ケーシングである、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の蒸気タービン。
   

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