JPH02301602A

JPH02301602A - 蒸気タービン

Info

Publication number: JPH02301602A
Application number: JP11870389A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ito; 正弘伊東
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1990-12-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、蒸気タービンの停止運転中、何んら悪影響
を与えることなく停止時間を短縮するに好ましい蒸気タ
ービンに関する。

（従来の技術）蒸気タービンは、超大形してくるとその運転の起動過程
中あるいは停止過程中、いわゆるアイドリング時間に一
昼夜以上を費やすことがある。とりわけ停止過程の時間
が長いと、保守・点検等の定期検査をひかえている場合
などでは、工事スケジュール上１種々支障をきたすこと
が多く、停止過程中の時間短縮が切望されている。

ところで、蒸気タービンが超大形化していると、その構
成は第６図にも見られるように複雑である。

符号１はタービン軸で、このタービン軸１には段落を構
成するタービンノズル４、タービン羽根３がその軸方向
に沿って配され、しかも蒸気入口管ｌＯに連なる入口路
１１を境に左右対象に配されている。この段落を構成す
るタービンノズル４、タービン羽根３は内部ケーシング
６および外部ケーシングアａ、　７ｂによって覆設され
、覆設された外部ケーシング７ａ、　７ｂを貫くタービ
ン軸１を配して蒸気エネルギを回転エネルギに変えてい
る。この場合、エネルギ変換中の蒸気漏れを防ぐため、
外部ケーシング７ａ、　７ｂに対するタービン軸１の貫
通部にはタービン軸封部１３．１３を左右対象に備えて
いる。

タービン軸封部１３．１３は外部ケーシング７ａ、７ｂ
の機枠に植設されるフィンで、フィンを通過する蒸気を
迷路流れにして蒸気漏れを防いでいる。タービン軸封部
１３．１３の隣りには、タービン軸１を支承する軸受８
，８を備え、この軸受８，８は軸受台９，９によって覆
設されてタービン軸１の安定運転に供している。

上記構成を備えた蒸気タービンにおいて、作動蒸気は蒸
気入口管１０を経て入口路１１に入り、ここで矢視のよ
うに左右に分流され、タービンノズル４、タービン羽根
３を通過する間に回転エネルギが産み出され、仕事を終
えて排気室１４から図示しない復水器へと送り出される
。

（発明が解決しようとする課題）ところで、蒸気タービンの停止過程中１作動蒸気の供給
はストップするものの、蒸気タービンの慣性力が高く、
このため残留蒸気の影響を受けてタービン軸は廻りつづ
ける。

タービン軸の回転を早く止めるには、従来、タービン軸
がある回転数に降下したとき、金遣真空状態にしていた
復水器内のその真空破壊を行い、大気圧状態に導いてか
らタービン軸を急速降下させていた。つまり、蒸気ター
ビン内を大気圧状態にしておけば、タービン軸回転中に
タービン羽根には風損・摩擦損等のファクターが加わり
、この影響を受けてタービン軸が急速に降下するからで
ある。

ところが、この種回転軸は、その回転中、危険速度域が
あられれるものであり、この危険速度域を避けて通れな
い現状であってみれば危険速度域のときに真空破壊を行
ってタービン軸を急速降下させる手法は、事故発生の要
因になって好ましくない。

したがって、危険速度域との関係では、真空破壊はその
前後時期にずらさなければならないが、仮にタービン軸
の高回転中に真空破壊をすれば、タービン羽根がもたら
す風損・摩擦損等が高すぎて周囲空気の過温上昇をもた
らし、その結果、外部ケーシングと復水器との接続部位
やその周辺に変形等の損耗を与えるおそれがある。また
、仮にタービン軸の危険速度域以下の低回転数で真空破
壊を行うと風損・摩擦損等が比較的少なくなるものの、
タービン軸の回転数急速降下にはあまり役立たない。

この発明は、タービン軸を急速停止させることに当り、
従来の手法では必らずしも好結果が得られていないこと
に鑑み、タービン軸の危険速度を全く考慮することなく
急速停止できるようにする蒸気タービンを提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）この発明は、目的達成のため、次の構成からなる。

第１構成：タービン軸封部上に配した蒸気管の出口側にノズルを備
え、このノズルに臨むタービン軸に噴口路を穿設し、こ
の噴口路は上記ノズルからの蒸気でタービン軸に制動を
与えるようその軸回転方向とは逆向きに穿設するもので
ある。

第２構成：タービン軸封部上に配した蒸気管の出口側に静止羽根を
備えた蒸気室を形成するとともに、上記静止羽根に対峠
してタービン軸に植設される動羽根を有し、この動羽根
の後流側に突出部を備えてなり、上記動羽根は上記静止
羽根からの蒸気がタービン軸回転方向とは逆向きに流れ
てタービン軸に制動を与えるように配設するものである
。

（作　用）第１構成および第２構成によれば、噴口路ないしは動羽
根はそこを通過する蒸気がタービン軸の回転方向と逆向
きに流れるようになっており、こうしてタービン軸に制
動を与えるようにしている。

したがって、従来のようにタービン軸の危険速度域を考
慮することなくタービン軸はその回転数を急速に降下す
ることができる。

（実施例）以下この発明にかかる蒸気タービンの一実施例を図面を
参照して説明する。なお、第６図と同一構成部品には同
一符号を付してその説明を略す。

第１図は、この発明にかかる蒸気タービンの全体概略構
成を示す図で、タービン軸１は内部ケーシング６、外部
ケーシング７ａ、　７ｂを貫装しており、その貫装部位
にはタービン軸封部１３．１３が配設されている。この
タービン軸封部１３．１３のいずれか一方、または両方
にはこの発明の特徴であるタービン軸１の制動装置が記
号Ａとして表示しである。

なお、タービン軸１の制動装置は説明の便宜上一方のタ
ービン軸封部１３にしか示していない。

上記制動装置は、図にも見られるように、タービン軸封
部上１３に配する蒸気管１７を備え、この蒸気管１７か
らの蒸気によってタービン軸１を制動するように工夫が
施されている。すなわち、具体的構成は、第２図および
第３図にも見られるように、タービン軸封部１３上に配
された蒸気管１７の出口側にノズル１５を備えており、
このノズル１５に臨むタービン軸１には噴口路１４が穿
設されている。この噴口路１４は、第３図に示されるよ
うに、タービン軸１の全周にわたって溝を刻設したもの
で、その傾きはタービン軸１の回転方向と逆向きになる
よう形成しである。なお、第２図は最終段落部を示すも
ので、タービン軸１にタービン羽根３が植設され、この
タービン羽根３と対をなして段落を構成するタービンノ
ズル４が隣設され、またタービンノズル４にはノズルダ
イアフラム５が挟設されるとともに、その段落を内部ケ
ーシング６で覆設しているが、かかる構成は従来例なの
でその群細説明は略す。

こうして、タービン軸１に制動装置が装備されると、停
止過程中に、タービン軸１が矢印のように回転していて
も、蒸気管１７を経てノズル１５から送り出される蒸気
は、タービン軸１の回転方向とは逆向きに噴口路１４に
向って噴き出され、ここで反転する間に制動の役目を果
すので、タービン軸１の回転数を急速に降下させること
ができる。

第４図および第５図は、この発明にかかる蒸気タービン
の他の実施例を示すものである。

タービン軸封部１３上に配された蒸気管１７の出口側に
静止羽根２１を備えた蒸気室２０を形成する。この蒸気
室２０は静止羽根２１を挟設するフランジ１９で塞がれ
る。

こうして構成された蒸気室２０には、タービン軸１が対
峠しており、この対峠するタービン軸１上には動羽根１
８が植設され、さらにその後流側に突出部１６を備える
。

動羽根１８は、第５図に示されるように、静止羽根２１
から出た蒸気がタービン軸１の回転方向と逆向きに流れ
るように環状列に配設される。したがって、かかる構成
では、蒸気がタービン軸１の回転方向とは逆向きに流れ
て制動の役目を果すのでタービン回転数は急速降下でき
る。

なお、動羽根１８を通過した蒸気は、突出部１６で反転
して排気室１４に送り出されるが、この突出部１６は蒸
気がタービン羽根３の周囲に溜って腐食の原因とならな
いよう防波堤としての機能も備える。

〔発明の効果〕

以上の説明の通り、この発明にかかる蒸気タービンでは
、タービン軸の回転方向とは逆向きに蒸気を噴口してそ
の軸に制動をかける手段を講じたので、蒸気タービンの
停止時間を大幅に短縮することができる。くわえて従来
のように、タービン軸の危険速度との関係で真空破壊の
適否タイミング時間を考慮しなくてすむようになったの
で、運転作業員の省力化につながる等すぐれた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる蒸気タービンの概略全体構成
を示す図、第２図は制動装置を備えたこの発明にかかる
蒸気タービンこの要部断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ
矢視方向切断断面図、第４図はこの発明にかかる蒸気タ
ービンの他の実施例を示す要部断面図、第５図は第４図
の■−ｖ矢視方向から見た平面図、第６図は従来の蒸気
タービンの概略全体構成を示す図である。１・・・タービン軸　　　　　３・・・タービン羽根４
・・・タービンノズル　　　１３・・・タービン軸封部
１４・・・噴口路　　　　　　　１５・・・ノズル１６
・・突出部　　　　　　　１７・・・蒸気管１８・・・
動羽根　　　　　　　２０・・・蒸気室２１・・・静止
羽根代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　　健第４図　７３第　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タービン軸封部上に配した蒸気管の出口側にノズ
ルを備え、このノズルに臨むタービン軸に噴口路を穿設
し、この噴口路は上記ノズルからの蒸気タービン軸に制
動を与えるようその軸回転方向とは逆向きに穿設するこ
とを特徴とする蒸気タービン。
（２）タービン軸封部上に配した蒸気管の出口側に静止
羽根を備えた蒸気室を形成するとともに、上記静止羽根
に対峠してタービン軸に植設される動羽根を有し、この
動羽根の後流側に突出部を備えてなり、上記動羽根は上
記静止羽根からの蒸気がタービン軸回転方向とは逆向き
に流れてタービン軸に制動を与えるように配設すること
を特徴とする蒸気タービン。