JPH03189305A - 蒸気タービンロータのグランド部の構造 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、例えば地熱タービンなどの各種蒸気タービン
に係り、より詳細には蒸気中の腐食成分と空気中の酸素
とが共に導入されるグランド部を保護するための蒸気タ
ービンロータのグランド部の構造に関する。

従来の技術 例えば地熱タービンのグランド部は、腐食性成分を含む
地熱蒸気と、酸素を含む空気とが混在するため腐食性雰
囲気となり、地熱タービンロータのグランド部の表面が
腐食される。

第３図は従来の地熱タービンの要部を示した断面図であ
り、第４図は第３図の前部グランド部■を拡大して示し
たもので、これらの図により地熱タービンロータのグラ
ンド部の腐食メカニズムについて説明する。

１は回転するロータであり、このロータ１を囲んで前部
車室２、後部車室３が設けられている。

さらに、前部車室２の入口側には前部グランド４が、ま
た後部車室３側には後部グランド５が夫々設けられてい
る。これら前部グランド４および後部グランド５は静止
しており、これらとロータ１との隙間を極力小さくする
ために、シールリング６（第４図参照）が設けられてい
る。

そして、ロータ１と前部グランド４とで囲まれた空間に
、主蒸気から分岐されたグランドシール蒸気が供給され
る。７はグランドシール蒸気ラインを示しており、前部
グランド４と同様に後部グランド５へもグランドシール
蒸気が供給されている。このグランドシール蒸気は、ロ
ータ１と各グランド４．５のシールリング６の間を流れ
、その間隙をシールするものである。

また、８はグランドリーク蒸気ラインを示しており、ロ
ータ１と各グランド４．５のシールリング６の間を外側
へ流れた蒸気は、前部グランド４および後部グランド５
からグランドリーク蒸気ライン８を経て図示しないグラ
ンド排気ファンあるいはグランド排気エジェクタによっ
て大気へ放出される。

一方、前部グランド４および後部グランド５の端部から
、ロータ１とシールリング６の間を通って空気が吸い込
まれる。従って、この部分では蒸気と空気とが合流する
ことになる。

ここで、蒸気には硫化水素のような腐食性の不純物が混
入されている場合があり、空気には酸素が含まれている
ので、このような場合には、蒸気中の腐食性の不純物と
空気中の酸素との結合によって腐食性が促進され、ロー
タ１の表面に著しいエロージョン９（第４図参照）が発
生することになる。

発明が解決しようとする課題 上記のように、ロータ１のグランド部の表面にエロージ
ョン９が発生すると、ロータ１の強度余裕を減少させて
タービンの信頼性を低下させるという問題があった。

この問題を解決するひとつの手段は、ロータを耐腐食性
の良い材料で形成することであるが、例えばロータ全体
を耐腐食性の良いステンレス鋼で形成すると、コストが
大幅に上昇してしまい、経済的にみて実現が困難となる
ものであった。

また、他の手段として、ロータ１のグランド部の表面に
ステンレス鋼を肉盛りしたり、セラミックコーティング
を施すなど、耐腐食性に優れた表面処理を施すことも考
えられるが、これらの表面処理を施すと、ロータの軸部
の表面に熱的な影響を与えて、ロータが歪んだり曲がる
などの変形を与えるという新たな問題を生ずる恐れがあ
った。

課題を解決するための手段 本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
、回転するロータと静止している前部グランドおよび後
部グランドとの間にグランドシール蒸気が供給される蒸
気タービンにおいて、前部グランドおよび後部グランド
に対向するロータのグランド部につば状の突起を形成し
、この突起の外周部に耐腐食性の表面処理層を形成した
ものである。

作用 上記の手段によれば、例えばステンレス鋼を肉盛りした
り、セラミックコーティングを施すなどの耐腐食性の表
面処理は、つば状の突起の外周部に施されるので、表面
処理による熱的影響は、ロータの軸部に直接及ばない。

そのため、ロータを変形させるようなこともなく、耐腐
食性材料によってロータを保護し、タービンの信頼性を
向上することができる。

実施例 以下本発明に係る蒸気タービンロータのグランド部の構
造の一実施例を、第１図および第２図を参照して詳細に
説明する。

第１図は本発明を適用した地熱タービンの要部を示した
断面図であり、第２図は第１図の前部グランド部■を拡
大して示したものである。なお、これらの図において、
第３図および第４図と同一部分には同一符号を付して示
しであるので、その部分の説明は省略する。

しかして、本発明によれば、第１図に示されているよう
に、静止している前部グランド４および後部グランド５
に対向して、回転するロータ１のグランド部１ａの、少
なくともシール蒸気と空気とが合流する部分につば状の
突起１０を形成し、この突起１０の外周部に例えばステ
ンレス鋼を肉盛りしたり、セラミックコーティングを施
すなどの耐腐食性の表面処理層を形成したものである。

この突起ｌＯは、第１図における前部グランド部■を拡
大して示した第２図によく示されているように、腐食が
問題となる蒸気と空気が共存する部分に位置するロータ
１のグランド部１ａに、つば状に形成されたもので、そ
の外周部に耐腐食性の表面処理層１１を形成したもので
ある。

従って、腐食が心配されたロータ１のグランド部１ａに
ついては、耐腐食性の表面処理層１１を形成したことに
より、腐食から守られる。さらに、この表面処理層１１
を形成する際には、かなりの熱が加えられることになる
が、その熱の影響は突起１０の外周部にのみ与えられ、
ロータ１のグランド部１ａには同等影響を及ぼさない。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、蒸気タービンロ
ータのグランド部は、前部グランドおよび後部グランド
に対向するロータのグランド部に形成したつば状の突起
の外周部に施した耐腐食性の表面処理層により、エロー
ジョンが防止され、ロータの強度余裕を減少させること
がないので、タービンの信頼性を確保することができる
。

そして、この表面処理層を形成する際に加えられる熱は
、突起の外周部にのみ与えられ、ロータのグランド部に
はその熱の影響は何等及ばないので、ロータが歪んだり
曲がったりする不都合を生じさせることなく、耐腐食性
の表面処理層を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した地熱タービンの要部を示した
断面図、第２図は第１図の前部グランド部■を拡大して
示した断面図、第３図は従来の地熱タービンの要部を示
した断面図、第４図は第３図の前部グランド部■を拡大
して示した断面図である。 １・・ｏ−夕、ｌａ・・グランド部、２・・Ｆｌ車室、
３・・後部車室、４・・前部グランド、５・・後部グラ
ンド、６・・シールリング、ｌｏ・・つば状突起、１１
・・表面処理層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転するロータと静止している前部グランドおよび後部
   グランドとの間にグランドシール蒸気が供給される蒸気
   タービンにおいて、前記前部グランドおよび後部グラン
   ドに対向するロータのグランド部につば状の突起を形成
   し、この突起の外周部に耐腐食性の表面処理層を形成し
   たことを特徴とする蒸気タービンロータのグランド部の
   構造。