JPH03121202A

JPH03121202A - 蒸気タービン羽根の腐食防止装置

Info

Publication number: JPH03121202A
Application number: JP25881189A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Inagaki; 修一稲垣; Masayuki Hashimoto; 橋元　昌幸; Yasuhiro Suzuki; 泰宏鈴木; Masamitsu Muramatsu; 村松　正光
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-05-23

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）本発明は、蒸気タービン羽根の腐食防止装置に係り、特
に低圧タービン羽根の乾湿交番域での腐食性不純物の堆
積、濃縮に起因した腐食防止に関する。

（従来の技術）蒸気タービンでは、蒸気の熱エネルギーを運動エネルギ
ーに変えることによって発電機を回転させて発電を行う
。ボイラからの高温高圧の蒸気は、高圧部から低圧部に
いくにしたがって温度、圧力が低下し湿り度が高くなる
。このような蒸気が通過する低圧タービンのある部位で
は、乾き蒸気から湿り蒸気へと遷移する領域が存在する
。

近年は、電力需要にあわせたピークロード発電方式をと
る例が多くなり、蒸気流量を加減することで発電出力の
調整を行なっている。定格出力での長期間運転において
は、低圧タービンの乾湿遷移域は、ある特定の位置に限
られるが、負荷変動時は、蒸気流量を加減することによ
って乾湿遷移域が移動する。

発電プラントでは、給水制限値に基づいた水処理がなさ
れており給水中の不純物は極めて低いレベルで運転され
ている。

ところが、不測のトラブルによって給水系に不鈍物が混
入することがあり各種の機器に悪影響を及ぼす。ことに
タービンへの悪影響が大きいのは、海水リークによって
給水中に混入するＮａＣＱ（塩化ナトリウム）があげら
れる＠ＮａＣＱは蒸気とともにタービンへ導かれるが、
気液分配率の小さい物質であるために、低圧タービンの
乾き蒸気から湿り蒸気へと遷移する領域で濃縮し、腐食
に起因した問題を生じる。この現象は負荷変動のため蒸
気流量を加減することによって乾、湿環境が交互に生じ
るような部位でより一層激しい。すなわち、タービンを
通過する蒸気は膨張、冷却されて非常に細かい水滴とな
るが、ＮａＣＱは蒸気中と比べて水溶液中での溶解度が
非常に高い。このため、蒸気中に溶解していたＮａＣＲ
はほとんど水滴中に溶解し高濃度となる。この水滴が付
着していた部分が負荷変動によって乾き域になると水分
のみが蒸発して堆積し、さらに高濃度の状態となる。こ
のように負荷変動で、湿り、乾きが繰り返し起こる領域
を乾湿交番域という。

この現象は蒸気により絶えず洗われている羽根表面では
それほど問題とならないが、シュラウドと羽根やレーシ
ングワイヤとワイヤ孔等の隙間ではＮａＣＱが濃縮しや
すく、これらの隙間内では孔食が生じやすくなる。

（発明が解決しようとする課題）上記のように乾湿交番域では、蒸気中のＮａＣＱが堆積
、濃縮して高濃度となり孔食が生じやすくなる。この部
位は、定格出力時は、低圧タービンのある特定の低応力
段落に限られる。しかし、低負荷時は、蒸気流量が減る
ことによって乾湿交番域がより下流の高応力段落に移動
することになり、強い腐食環境、高応力が相俟って、こ
の部位で孔食を起点とした腐食疲労による羽根飛散事故
例も少なくない。

低圧タービンは下流にいくほど羽根有効部は長くなり、
それにしたがって遠心応力が増大するので、下流になる
ほど高応力となるのは避けられず、環境面からの改善が
強く望まれていた。

したがって、本発明の目的は、羽根飛散事故を引き起こ
す腐食疲労の起点となる孔食の発生を環境面から改善す
るべく、低負荷時、低圧タービン乾湿交番域での腐食性
不純物の堆積、濃縮を防止する腐食防止装置を提供する
ことにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明によるタービン羽根の腐食防止装置は、タービン
ケーシングおよびノズル外輪に貫通孔を設け、その貫通
孔に外部から流体を送給する導管を設けてなり、導管か
らの流体送給によってタービン羽根の雰囲気を絶えず湿
り状態に制御することを特徴とするものである。

（作　用）上記の構成によれば、負荷変動によって乾湿交番域とな
る高応力部位が絶えず湿り域となるので、高濃度ＮａＣ
βを含んだ水滴の水分のみが蒸発して堆積、より高濃度
の状態になることはなく、環境面での改善ができ腐食疲
労の起点となる孔食の発生が防止できる。また、高濃度
ＮａＣＱを含んだ水滴自体も、湿り蒸気または純水の注
入によって、低１度にすることができる。さらに、注入
する流体に腐食防止性薬液を混入している場合は、防食
作用も加わり、腐食疲労の起点となる孔食の発生がより
完全に防止できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

第１図において、タービンケーシング７およびノズル外
軸８に貫通孔を設け、その貫通孔に外部から湿り蒸気ま
たは純水に薬液を混入して送給する導管９を設けた。こ
の導管９はノズル有効部３の位置では多数の細孔を有し
、この細孔を通して湿り蒸気または純水をタービン蒸気
に注入する。

導管９は配管１０を介して小型蒸気源１１へ接続されて
いる。小型蒸気源１１は純水装置１２より純水が配管１
３を介して補給される。また、配管１３の途中に防食性
薬品を注入する薬注口１４が設置されている。

一方、これらの装置の運転は、あらかじめ負荷に連動し
た乾湿交番域が入力された制御装置１ｉ１５の指令によ
り自動的に行われる。

前述の構成によれば、純水装置１２で得られた純水は配
管１３を流れる間に薬注口１４でアンモニアおよび防錆
剤を注入され、ｐＨが９．４〜９．６に調整された後、
小型蒸気源１１へ供給される。小型蒸気源１１で発生し
た防食性を有する蒸気は、配管１０を経て。

タービンケーシング７およびノズル外輪８の貫通孔に設
けた導管９を介し、導管９の細孔からタービン蒸気に噴
射される。この結果、負荷変動によって乾湿交番域とな
る部位が絶えず湿り域となり、高濃度ＮａＣＱを含んだ
水滴の水分のみが蒸発して堆積、より高濃度の状態にな
る現象は防止でき、また、高濃度ＮａＣＱを含んだ水滴
自体も、湿り蒸気の注入によって、低濃度にすることが
できる。さらに、注入する湿り蒸気に腐食防止性薬液を
混入しているので、防食作用も加わり、腐食疲労の起点
となる孔食の発生を環境面から改善、防止することがで
きる。

なお、本実施例では純水にアンモニアを薬注したが、こ
れはＰ）Ｉ調節作用のある薬品ならばよく、モルホリン
などでもいい。ｐＨ値は蒸気の性状によって、ある程度
の幅を持たせることができる。また、純水を脱気装置で
十分に脱気後、薬注し小型薬気源へ供給すれば、さらに
防食効果が高まる。

また、本実施例では湿り蒸気を小型蒸気源を用いて発生
させたが、これをタービン油気管から供給してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係わるタービン羽根は、
負荷変動によって乾湿交番域となる部位が絶えず湿り域
となり、高濃度ＮａＣｆ２を含んだ水滴の水分のみが蒸
発して堆積、より高濃度の状態になる現象は防止でき、
また、高濃度ＮａＣＱを含んだ水滴自体も、湿り蒸気の
注入によって、腐食に関与しないほど低濃度にすること
ができる。さらに、注入する湿り蒸気に腐食防止性薬液
を混入している場合は、防食作用も加わり、腐食疲労の
起点となる孔食の発生完全に防止することが可能となり
、比較的簡単に安価に発電プラントの信頼性を向上する
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係わるタービンの一実施例を示す概
略断面図である。１・・・ロータ　　　　　　　　　　２・・・タービン
羽根３・・・ノズル有効部　　　　　　４・・・ホイー
ル５−・・ノズルダイヤルフラム　　６・・・ラビリン
スパツキン７・・タービンケーシング　　　８・・・ノ
ズル外輪９・・導管　　　　　　　　　　１０・・・配
管１１・・小型蒸気源　　　　　　　１２・・・純水装
置１３・・配管　　　　　　　　　　１４・・・薬注口
１５・・・制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タービンケーシングおよびノズル外輪に貫通孔を
設け、その貫通孔に外部から流体を送給する導管を設け
てなり、導管からの流体送給によってタービン羽根の雰
囲気を絶えず湿り状態に制御することを特徴とする蒸気
タービン羽根の腐食防止装置。
（２）上記流体は、湿り蒸気または純水である請求項１
記載の蒸気タービン羽根の腐食防止装置。
（３）上記流体には腐食防止性薬液が混入されている請
求項１記載の蒸気タービン羽根の腐食防止装置。