JPH06173610A - 地熱蒸気タービンロータのシール方法 - Google Patents

地熱蒸気タービンロータのシール方法

Info

Publication number
JPH06173610A
JPH06173610A JP5171438A JP17143893A JPH06173610A JP H06173610 A JPH06173610 A JP H06173610A JP 5171438 A JP5171438 A JP 5171438A JP 17143893 A JP17143893 A JP 17143893A JP H06173610 A JPH06173610 A JP H06173610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
turbine
pressure
temperature
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5171438A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3338516B2 (ja
Inventor
Loris Falavigna
ファラビーニャ ロリス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANSARUDO J Srl
Ansaldo Gie SRL
Original Assignee
ANSARUDO J Srl
Ansaldo Gie SRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANSARUDO J Srl, Ansaldo Gie SRL filed Critical ANSARUDO J Srl
Publication of JPH06173610A publication Critical patent/JPH06173610A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3338516B2 publication Critical patent/JP3338516B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/04Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿った地熱蒸気を用いる蒸気タービンのロー
タのシールに、自然のままの地熱蒸気を使用することを
可能とする。 【構成】 タービン中間段III から取り出した蒸気を、
タービン1の高圧側3に設けたラビリンスシールリング
B、Cの間のロータに対して半径方向に延設された通路
13に供給する。蒸気の一部はタービン高圧側に近い側
に配置されたラビリンスシールリングBを通過して絞ら
れ、温度と圧力が低下した後、別の半径方向通路12を
介して回収される。また、蒸気の他の一部はタービン高
圧側から遠い側に配置されたラビリンスシールリングC
を通過して温度と圧力が低下した後別の半径方向通路1
5から排出される。ラビリンスシールリングB、Cを通
過して絞られた後の蒸気が湿り蒸気の状態になるように
ラビリンスシールリングB、Cの圧力損失が設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タービンロータのシー
ル方法に関し、詳細には圧力を有する湿った地熱蒸気を
使用する蒸気タービンロータのシール方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、蒸気タービンにおいては、ロータ
と機械外部との間のシールは、シールリングを通って機
械内部から外部に向けて逃げようとする蒸気の流れに対
して逆方向に、シールリングのラビリンスに高圧の蒸気
を供給することによりなされていた。また、シールリン
グのラビリンスを通って絞られた蒸気は、シールリング
間に設けられた半径方向の通路、若しくはベントを介し
て回収され、外部に取り出されていた。
【0003】上記目的のためには、主蒸気やタービンの
中間段から回収した蒸気が使用され、また適当な場合に
は高圧段のラビリンスからの洩れ蒸気を回収してより低
い圧力で使用するラビリンスに配管で導くようにするの
が一般的である。上記従来の技術は、純度と品質とが正
確に管理された生成蒸気を用いるタービンには広く、か
つ有利に適用可能であるが、地熱蒸気を用いるタービン
に適用した場合には蒸気中に含まれる溶解塩がシールの
ラビリンスで析出してシール性能を低下させることによ
る大きな欠点を生じる。
【0004】公知のように、シールリングのラビリンス
を通過する蒸気には圧力降下とそれに伴う温度降下とが
生じるが、機械出口の圧力によってはこの蒸気は過熱状
態になり、蒸気中に液相が存在しないようになる場合が
ある。このように、ラビリンスを通過する蒸気が過熱蒸
気の状態になっても生成蒸気の場合には実質的な問題を
生じない、しかし、溶解塩を多く含む地熱蒸気の場合に
は蒸気中に液相が存在しなくなると蒸気中の塩が析出し
てシールリングのラビリンスに堆積する問題を生じるの
である。
【0005】従って、従来技術では地熱蒸気を使用する
場合にはこの問題を防止するために蒸気の脱塩を行うこ
とが必要とされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸気の脱塩の
ためには特殊な装置が必要とされ、プラントのコストが
増大する問題を生じるのみならず、脱塩操作のためにタ
ービン入口で得られる蒸気の最高圧力が低下するため、
発生圧力が低く一般に15から20気圧以上になること
がない地熱蒸気では圧力低下が問題となる。
【0007】本発明は上記問題に鑑み、予め脱塩を行う
ことなく地熱蒸気を自然のままの状態でロータのシール
に使用することを可能にし、プラントのコスト低減とプ
ラント全体の総合効率を向上させることを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、高温高
圧状態でタービン入口から流入し中間段の圧力温度状態
を経て低温低圧でタービン出口から流出する、圧力を有
する湿った地熱蒸気を使用する蒸気タービンのロータで
あって、前記ロータにはロータに対して半径方向に延設
された通路を中間に有する複数の互いに隣接したラビリ
ンスシールリングがタービンの両側に設けられ、上記ラ
ビリンスシールリングは蒸気が前記シールリング間の通
路の一つを通って流入し前記シールリングの少なくとも
一つのラビリンスを通過して絞られ圧力降下と温度低下
とを生じる少なくとも一つの段と、前記絞りを受けた蒸
気を別の通路を介して回収する少なくとも一つの段とを
有する蒸気タービンのロータのシール方法において、前
記絞りを受けた蒸気の圧力と温度とが蒸気を湿り状態に
維持する値にされることを特徴とする蒸気タービンのロ
ータのシール方法が提供される。
【0009】
【実施例】以下、添付図面を用いて本発明の非限定的な
一実施例を説明する。図1において、参照符号1で示さ
れる湿り地熱蒸気タービンはロータ2を備え、タービン
1の高圧側3には参照符号A、B、C、D、E及びFで
示すラビリンスシールリングが設けられている。また、
タービンの低圧側4にも同様なシールリングG、H及び
Iが設けられている。
【0010】タービン1の地熱蒸気入口はダクト5とし
て図式的に示され、中間段を通過して圧力が低下した蒸
気が流出する出口は参照符号6で示されている。また、
タービンの中間段は図1では、発明の理解に充分な程度
にIからVまでのみを図式的に示しているが、実際には
もっと多くの段、例えば10段程度の中間段が設けられ
ている。
【0011】図2に詳細に示すように、環状支持部材そ
れぞれ7、8、9、10及び11上にはそれぞれラビリ
ンスシールリングが設けられている。また、図示した例
では支持部材9にはシールリングCとDの二つが設けら
れている。シールリングはそれぞれの支持部材に通常の
手段、例えばそれぞれの支持部材の環状溝7a、8a、
9a、10a、11aに挿入されるT形リブ、により半
径方向の遊びを有するように取り付けられている。
【0012】図に12、13、14及び15で示される
半径方向通路はそれぞれ支持部材7、8、9、10及び
11の間に設けられている。図1に図式的に示すよう
に、半径方向通路13はタービン1の段 IIIに配管16
を介して接続されており、一方半径方向通路12はシー
ルリングAとBとの間のタービン1の段IVに配管17を
介して接続されている。また、半径方向通路14は高圧
側のシール装置からの蒸気を回収してタービンの低圧側
4のシールG、H及びIに循環させるマニホルド18に
接続されている。
【0013】上記説明から、第一の中間の圧力と温度と
を有する第一の蒸気の流れはタービン1の中間段、図示
した例では段III から取り出され、配管16とシールリ
ングBとCとの間の半径方向通路13を通過する。図2
に矢印で示すように、上記第一の蒸気の流れは上記シー
ルリングの間で二つの部分に分かれ、そのうちの第一の
部分はシールリングBのラビリンスを通過して半径方向
通路12に到達し、排気圧力より低い中間圧力まで圧力
が低下しするとともに圧力降下により温度が低下する。
【0014】この半径方向通路12では上記蒸気の第一
の部分は、タービンの高圧側3から直接流入する第二の
蒸気の流れの一部と混ざり合う。この第二の蒸気の流れ
は、、タービン高圧側3に隣接して設けられたシールリ
ングAのラビリンスを通過して絞られているため、第3
の中間圧力と圧力降下に伴い低下した温度とを有してい
る。第二の蒸気の流れの上記絞りの後の第三の圧力は、
ラビリンスBで絞られた蒸気の圧力より高くならないよ
うにされ、好ましくはラビリンスBで絞られた蒸気の圧
力と略一致するようにされる。
【0015】半径方向通路12内で混合して、それぞれ
の蒸気の中間の圧力と温度になった蒸気は、配管17を
介して単一の流れとしてタービン1の対応する圧力の
段、図示した例では段IVに循環される。一方、第一の蒸
気の第二の部分は、シールリングCとDとを通過して半
径方向通路14に到達し、マニホルド18を介してター
ビンの低圧側のシールG、H及びIに循環する。
【0016】第一の蒸気の流れの上記第二の部分の他の
部分は、図2に矢印で示すように、シールリングEをも
通過して半径方向通路15に到達し、そこでシールリン
グFのラビリンスを通過して半径方向通路15に洩れて
くる空気と混ざり合う。この空気と蒸気との混合物は通
常の手段を用いて図1に19で示すドレーンを介して通
路15から排出される。
【0017】本発明によれば、タービンの高圧側、低圧
側ともにシールリングを通過した蒸気の温度は、蒸気が
過熱蒸気の状態にならず、絞りの後に温度が低下した状
態でも蒸気中の液相が保持されるように制御される。す
なわち、絞りの後に蒸気が到達する温度は、与えられた
シールリングのラビリンスを通過する際の蒸気の圧力降
下を決定することにより制御され、例えば、図示の例の
ように第一の蒸気の流れをタービンの第三段から取り出
す場合には、第三段の圧力からシールリングを通過して
絞られた後の蒸気の状態がモーリエ線図の限界カーブ以
下になり、従って湿り状態になることを保証するように
圧力降下が設定される。
【0018】このようにして、地熱蒸気中に含まれる塩
は常に蒸気中の液相に溶解した状態に保たれ、シール装
置中に堆積することはない。以上に説明した本発明の原
理によれば、本発明の範囲から逸脱することなく地熱蒸
気の組成や、蒸気の圧力降下と絞りの程度に影響するシ
ールリングの機械的構造、得られる蒸気の最大圧力、タ
ービンの運転特性等の要求に応じて蒸気の圧力を変更す
ること、従って蒸気を取り出すタービン段と再注入する
タービン段とを変更することが可能であることは明らか
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロータのシール方法を適用した地熱蒸
気タービンの全体図である。
【図2】図1のタービンの高圧側のラビリンスシールリ
ングの配置を示す拡大略示図である。
【符号の説明】
1…タービン 2…ロータ 5…タービン入口 6…タービン出口 I、II、III 、IV…中間段 12、13、14、15…半径方向通路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温高圧状態でタービン入口から流入し
    中間段の圧力温度状態を経て低温低圧でタービン出口か
    ら流出する、圧力を有する湿った地熱蒸気を使用する蒸
    気タービンのロータ(2)であって、前記ロータにはロ
    ータに対して半径方向に延設された通路(12、13、
    14、15)を中間に有する複数の互いに隣接したラビ
    リンスシールリング(A、B、C、D、E、F、G、
    H、I)がタービンの両側に設けられ、前記ラビリンス
    シールリングは、蒸気が前記シールリング間の通路の一
    つ(13)を通って流入し前記シールリングの少なくと
    も一つ(B)のラビリンスを通過して絞られ圧力降下と
    温度低下とを生じる少なくとも一つの段と、前記絞りを
    受けた蒸気を別の通路(12)を介して回収する少なく
    とも一つの段とを有する蒸気タービンのロータのシール
    方法において、前記絞りを受けた蒸気の圧力と温度とを
    蒸気を湿り状態に維持する値にすることを特徴とする蒸
    気タービンのロータのシール方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のシール方法において、 少なくとも蒸気の第一の流れが前記タービン(1)の一
    つの段(III )から第一の中間の圧力と温度の状態で取
    り出され、前記ロータの一対のシールリング(B、C)
    の間の半径方向通路(13)を介して、少なくともター
    ビンの高圧側(3)に隣接したシールリング(A)の軸
    線方向外側に導かれ、 前記蒸気の第一の流れの第一の部分は、前記一対のシー
    ルリング(B、C)のうち少なくとも前記タービン
    (1)の高圧側に隣接したシールリング(A)の側のシ
    ールリング(B)をロータ(2)に沿って通過して前記
    取り出した際の圧力より低い第二の中間圧力になるとと
    もに温度が低下し、 タービンの高圧側(3)から流入する蒸気の第二の流れ
    はタービンの高圧側(3)に隣接した前記シールリング
    (A)をロータ(2)に沿って通過して前記第二の中間
    圧力と等しい中間圧力になるとともに温度が低下し、 それぞれのシールリング(B、A)で絞られた前記蒸気
    の第一と第二の流れのそれぞれ一部分は、前記二つのシ
    ールリング(B、A)の間の半径方向通路(12)で合
    流して前記第二の中間圧力と略等しい圧力を有するター
    ビン段(IV) でタービンに注入され、 前記シールリング(B、A)を通過して絞られた後の前
    記流れの部分の圧力と温度とは蒸気を湿り状態に維持す
    るように設定されることを特徴とするシール方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のシール方法において、 前記蒸気の第一の流れの第二の部分は、タービンの高圧
    側(3)に対して更に外側に配置された別のシールリン
    グ(C、D、E)をロータに沿って通過して絞られ、絞
    り後に湿り蒸気状態に相当する中間圧力と温度とになる
    ことを特徴とするシール方法。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載のシール
    方法において、 前記蒸気の第一の流れの第二の部分は前記別のシールリ
    ング(C、D、E)を通過して絞られた後、タービンの
    高圧側(3)から最も遠いシールリング(F)を通過し
    て進入してくる空気の流れとともに回収され排出される
    ことを特徴とするシール方法。
JP17143893A 1992-07-10 1993-07-12 地熱蒸気タービンロータのシール方法 Expired - Fee Related JP3338516B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT92830367:6 1992-07-10
EP92830367A EP0577908B1 (en) 1992-07-10 1992-07-10 A process for sealing the rotor of a turbine which uses wet geothermal steam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06173610A true JPH06173610A (ja) 1994-06-21
JP3338516B2 JP3338516B2 (ja) 2002-10-28

Family

ID=8212136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17143893A Expired - Fee Related JP3338516B2 (ja) 1992-07-10 1993-07-12 地熱蒸気タービンロータのシール方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5454689A (ja)
EP (1) EP0577908B1 (ja)
JP (1) JP3338516B2 (ja)
DE (1) DE69204668T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010169091A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 General Electric Co <Ge> タービンにおけるガス漏出を制御するためのシステム、方法、及び装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4313805A1 (de) * 1993-04-27 1994-11-03 Siemens Ag Dichtungsanordnung für zumindest eine Durchführung einer Welle durch ein Gehäuse
US5718560A (en) * 1995-12-29 1998-02-17 Sulzer Turbo Ag Turbocompressor for non-ideal process gases
US6318958B1 (en) 1998-08-21 2001-11-20 Alliedsignal, Inc. Air turbine starter with seal assembly
US6623238B2 (en) 1998-08-21 2003-09-23 Honeywell International, Inc. Air turbine starter with seal assembly
US6330790B1 (en) 1999-10-27 2001-12-18 Alliedsignal, Inc. Oil sump buffer seal
GB0004239D0 (en) * 2000-02-24 2000-04-12 Crane John Uk Ltd Seal assemblies
US6991235B2 (en) * 2003-11-07 2006-01-31 The Boeing Company Gas-buffered seal assembly and method therefor
US6976679B2 (en) * 2003-11-07 2005-12-20 The Boeing Company Inter-fluid seal assembly and method therefor
GB2411931A (en) * 2004-03-08 2005-09-14 Alstom Technology Ltd A leaf seal arrangement
JP4776249B2 (ja) * 2005-02-25 2011-09-21 株式会社東芝 液体の軸封装置とその軸封装置を用いた回転電機
ITTO20050520A1 (it) 2005-07-26 2007-01-27 Ansaldo Energia Spa Turbina a vapore geotermico
US8113764B2 (en) * 2008-03-20 2012-02-14 General Electric Company Steam turbine and a method of determining leakage within a steam turbine
US8221056B2 (en) * 2009-06-11 2012-07-17 General Electric Company Mixing hotter steam with cooler steam for introduction into downstream turbine
US8888444B2 (en) * 2011-05-16 2014-11-18 General Electric Company Steam seal system
US9540942B2 (en) * 2012-04-13 2017-01-10 General Electric Company Shaft sealing system for steam turbines
WO2018142535A1 (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 三菱重工コンプレッサ株式会社 回転機械
WO2020132689A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Acd, Llc Turboexpander labyrinth seal
CN112594013B (zh) * 2020-12-11 2022-03-01 西安交通大学 用于有机工质透平轴端密封及工质回收的装置及方法
CN112855942B (zh) * 2020-12-28 2022-04-12 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种闭式循环旋转机械的轴端密封系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1021410A (en) * 1964-03-31 1966-03-02 Stal Laval Turbin Ab Method of sealing a turbine or compressor shaft
CH572175A5 (ja) * 1974-05-22 1976-01-30 Bbc Brown Boveri & Cie
JPS529702A (en) * 1975-07-11 1977-01-25 Hitachi Ltd Method and device for axis seal in steam turbine
JPS54113708A (en) * 1978-02-24 1979-09-05 Toshiba Corp Steam sealing device
US4189156A (en) * 1978-06-08 1980-02-19 Carrier Corporation Seal system for a turbomachine employing working fluid in its liquid phase as the sealing fluid
JPH0431668A (ja) * 1990-05-24 1992-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 地熱プラント熱水還元ポンプのスケール防止装置
US5228298A (en) * 1992-04-16 1993-07-20 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with helical dry screw expander
US5344160A (en) * 1992-12-07 1994-09-06 General Electric Company Shaft sealing of steam turbines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010169091A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 General Electric Co <Ge> タービンにおけるガス漏出を制御するためのシステム、方法、及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5454689A (en) 1995-10-03
DE69204668D1 (de) 1995-10-12
EP0577908A1 (en) 1994-01-12
JP3338516B2 (ja) 2002-10-28
EP0577908B1 (en) 1995-09-06
DE69204668T2 (de) 1996-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06173610A (ja) 地熱蒸気タービンロータのシール方法
EP0743425B1 (en) Combined cycle with steam cooled gas turbine
US5979156A (en) Cooling steam system for steam cooled gas turbine
US6397575B2 (en) Apparatus and methods of reheating gas turbine cooling steam and high pressure steam turbine exhaust in a combined cycle power generating system
EP0605156A2 (en) Method of effecting start-up of a cold steam turbine system in a combined cycle plant
US6367242B2 (en) Recovery type steam cooled gas turbine
US5632492A (en) Sealing configuration for a passage of a shaft through a casing and method of operating the sealing configuration
RU2058494C1 (ru) Активная паровая турбина
USRE36497E (en) Combined cycle with steam cooled gas turbine
US8414252B2 (en) Method and apparatus for double flow turbine first stage cooling
ES8202095A1 (es) Mejoras en el control del funcionamiento de turbinas de va- por
JP3961219B2 (ja) ガス・蒸気複合タービン設備
JPH1181904A (ja) 回収式蒸気冷却ガスタービン
US6038851A (en) Exhaust re-combustion type combined cycle power generation plant
JPH11350917A (ja) 蒸気タービン内部のリーク低減構造
US4290609A (en) Steam seal
JP2523518B2 (ja) 高圧タ―ビン起動による蒸気タ―ビンプラントの起動方法
US5582011A (en) Method of and apparatus for generating power from geothermal fluid containing a relatively high concentration of non-condensable gases
US6272841B2 (en) Combined cycle power plant
JPS61110877A (ja) 復水器真空ポンプ装置
US20130156540A1 (en) Steam seal header, method of using a steam seal header and steam turbine system incorporating a steam seal header
JP2667045B2 (ja) 蒸気タービンシステム
JP3614949B2 (ja) 複合発電プラント
JPS6189486A (ja) コンバインドプラントの復水装置
JP3614948B2 (ja) 複合サイクル発電プラント

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees