JPH0621521B2 - 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造 - Google Patents
蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造Info
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- JPH0621521B2 JPH0621521B2 JP58102631A JP10263183A JPH0621521B2 JP H0621521 B2 JPH0621521 B2 JP H0621521B2 JP 58102631 A JP58102631 A JP 58102631A JP 10263183 A JP10263183 A JP 10263183A JP H0621521 B2 JPH0621521 B2 JP H0621521B2
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- Japan
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- steam
- inlet
- circular pipe
- casing
- turbine
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は蒸気タービンの蒸気入口構造に係り、特に超高
温高圧蒸気タービンの超高温高圧部に用いられる蒸気入
口構造に関する。
温高圧蒸気タービンの超高温高圧部に用いられる蒸気入
口構造に関する。
１９５０年代の後半、Philo 火力発電所第６号機〔蒸気
条件；４５００．Psig（３１６atg），1150゜F（５９２
℃）〕，Eddystone 火力発電所第１号機〔蒸気条件；５
０００Psig（３５２atg），1200゜F（６４９℃）〕など
の超高温高圧火力発電所が建設、運転された。
条件；４５００．Psig（３１６atg），1150゜F（５９２
℃）〕，Eddystone 火力発電所第１号機〔蒸気条件；５
０００Psig（３５２atg），1200゜F（６４９℃）〕など
の超高温高圧火力発電所が建設、運転された。
その後、これらの超高温高圧プラントでは、高級な耐熱
材料を多く使用するために、設備費が非常に高くなつた
ことの反省から、最大で蒸気条件、２４６atg（3500Psi
g），５６６℃（1050゜F）のプラントが採用され、現在
に至つている。
材料を多く使用するために、設備費が非常に高くなつた
ことの反省から、最大で蒸気条件、２４６atg（3500Psi
g），５６６℃（1050゜F）のプラントが採用され、現在
に至つている。
しかしながら、近年原油価格は高騰したため、効率が向
上する超高温高圧プラントが再びクローズアツプされて
きた。
上する超高温高圧プラントが再びクローズアツプされて
きた。
この超高温高圧プラント用蒸気タービンでは、蒸気入口
温度が高いため、高価なオーステナイト系耐熱鋼を超高
温蒸気入口部に使用することになるが、車室全体をこの
耐熱鋼で製造する事は、高価となるため、冷却技術を採
用し、車室の大部分をフエライト系耐熱鋼とする試みが
なされている。
温度が高いため、高価なオーステナイト系耐熱鋼を超高
温蒸気入口部に使用することになるが、車室全体をこの
耐熱鋼で製造する事は、高価となるため、冷却技術を採
用し、車室の大部分をフエライト系耐熱鋼とする試みが
なされている。
文献”The Eddystone Superpressure Uhit(Transaction
of the ASME,August,1957)","Development Associated
With The Superpressure Turbine for Eddystone Stat
ion Unit No.1(An ASME Publication,Paper Number 59-
A-288,1960）”等に前述のEddystone 火力発電所第１号
機のタービン蒸気入口構造及び冷却方法が記載されてい
る。それによれば、超高温高圧部は、オーステナイト系
耐熱鋼の内部車室、フエライト系耐熱鋼の外部車室の２
重車室となつており、主蒸気入口部は、オーステナイト
系耐熱鋼よりなり外部車室蒸気入口先端部と溶接で一体
となつた主蒸気入口管を有する構造となつている。外部
車室と主蒸気入口管の間には、環帯状のスリツトが設け
られており、このスリツト内部には、主蒸気入口管の熱
応力を減少させるための特種形状の熱遮蔽板が設置され
ている。主蒸気は、蒸気入口管内を通り、ノズル室に流
入し、段落内で仕事をした後、排気管より流出する。一
方排気の一部は、内外車室間を通り、主蒸気入口管部の
スリツト部に流入し、外部車室及び外部車室蒸気入口先
端部の冷却を行つている。
of the ASME,August,1957)","Development Associated
With The Superpressure Turbine for Eddystone Stat
ion Unit No.1(An ASME Publication,Paper Number 59-
A-288,1960）”等に前述のEddystone 火力発電所第１号
機のタービン蒸気入口構造及び冷却方法が記載されてい
る。それによれば、超高温高圧部は、オーステナイト系
耐熱鋼の内部車室、フエライト系耐熱鋼の外部車室の２
重車室となつており、主蒸気入口部は、オーステナイト
系耐熱鋼よりなり外部車室蒸気入口先端部と溶接で一体
となつた主蒸気入口管を有する構造となつている。外部
車室と主蒸気入口管の間には、環帯状のスリツトが設け
られており、このスリツト内部には、主蒸気入口管の熱
応力を減少させるための特種形状の熱遮蔽板が設置され
ている。主蒸気は、蒸気入口管内を通り、ノズル室に流
入し、段落内で仕事をした後、排気管より流出する。一
方排気の一部は、内外車室間を通り、主蒸気入口管部の
スリツト部に流入し、外部車室及び外部車室蒸気入口先
端部の冷却を行つている。
しかしながら、この冷却構造は主蒸気入口管と外部車室
蒸気入口先端部が溶接により一体となつているために、
冷却用蒸気通路として設けられた、スリツト及びそのス
リツト内に設置された熱遮蔽板の製作上及び製品検査上
の難点があり、特に、定期点検時の検査に困難がともな
う。更にスリツト終点コーナ部に応力集中が生じやすい
欠点を有する。
蒸気入口先端部が溶接により一体となつているために、
冷却用蒸気通路として設けられた、スリツト及びそのス
リツト内に設置された熱遮蔽板の製作上及び製品検査上
の難点があり、特に、定期点検時の検査に困難がともな
う。更にスリツト終点コーナ部に応力集中が生じやすい
欠点を有する。
本発明の目的は製作及び検査が容易であつて、しかも、
蒸気入口部の熱応力が小さい蒸気入口構造を提供するこ
とにある。
蒸気入口部の熱応力が小さい蒸気入口構造を提供するこ
とにある。
内部車室を、ノズルボックスを含むタービンの高圧段落
部を内蔵した第１内部車室と、該第１内部車室とタービ
ンの低圧段落部を内蔵した第２内部車室とより形成する
とともに、前記第１内部車室と前記外部車室との間に主
蒸気の流入通路を形成する第１入口円管を車室と分離可
能に設け、かつこの第１入口円管の外側と外部車室との
間に、第１入口円管と同心的にかつ一方端が前記第２内
部車室に、分離可能に接続され、他方端が外部車室に、
分離可能に接続された第２入口円管を設け、この第２入
口円管と前記第１入口円管との間に、前記第２内部車室
の排出蒸気を流通させ、かつ前記第２入口円管の外側と
前記外部車室との間に、前記外部車室の排出蒸気を流通
させるようになし所期の目的を達成するようにしたもの
である。
部を内蔵した第１内部車室と、該第１内部車室とタービ
ンの低圧段落部を内蔵した第２内部車室とより形成する
とともに、前記第１内部車室と前記外部車室との間に主
蒸気の流入通路を形成する第１入口円管を車室と分離可
能に設け、かつこの第１入口円管の外側と外部車室との
間に、第１入口円管と同心的にかつ一方端が前記第２内
部車室に、分離可能に接続され、他方端が外部車室に、
分離可能に接続された第２入口円管を設け、この第２入
口円管と前記第１入口円管との間に、前記第２内部車室
の排出蒸気を流通させ、かつ前記第２入口円管の外側と
前記外部車室との間に、前記外部車室の排出蒸気を流通
させるようになし所期の目的を達成するようにしたもの
である。
第１図に、主蒸気条件３５２ata（5000Psig),６４９℃
（1200゜F）、出力１０００ＭＷ２段再熱蒸気発電プラ
ントのサイクル構成図を示している。
（1200゜F）、出力１０００ＭＷ２段再熱蒸気発電プラ
ントのサイクル構成図を示している。
この発電プラントはクロクコンパウンドタイプとして構
成されており、第１軸１０には超高圧トツプタービン
１、超高圧部２と高圧部３とが一体車室に構成された高
圧タービンと複流構造の中圧タービン４が接続されてい
る。一方、第２軸２０には、複流構造の低圧タービン５
が２台接続されている。第１，第２軸とも発電機６を有
する。
成されており、第１軸１０には超高圧トツプタービン
１、超高圧部２と高圧部３とが一体車室に構成された高
圧タービンと複流構造の中圧タービン４が接続されてい
る。一方、第２軸２０には、複流構造の低圧タービン５
が２台接続されている。第１，第２軸とも発電機６を有
する。
ボイラ７で発生した主蒸気５０は、主蒸気ライン１１よ
り、超高圧トツプタービン部１に流入し、超高圧トツプ
タービン部１で仕事をした後、超高圧トツプタービン部
排気ライン１２を通り高圧タービンの超高圧部２に流入
する。超高圧部２より超高圧排気ライン１３を通り、ボ
イラー７に導かれた蒸気は、ここで１次再熱器７ａで再
熱され、第１再熱蒸気ライン１４より高圧タービンの高
圧部３に流入し、高圧部３での仕事を行う。更に高圧部
３を出た蒸気は、高圧排気ライン１５を通り、再びボイ
ラー７の２次再熱器７ｂで再熱され、第２再熱蒸気ライ
ン１６より中圧タービン４に流入する。その後の蒸気
は、中圧排気ライン１７より、低圧タービン５に流入
し、復水ライン１８をへて、復水器８に導かれ、復水と
なり、図示しない給水ポンプによりボイラ７に送られ
る。
り、超高圧トツプタービン部１に流入し、超高圧トツプ
タービン部１で仕事をした後、超高圧トツプタービン部
排気ライン１２を通り高圧タービンの超高圧部２に流入
する。超高圧部２より超高圧排気ライン１３を通り、ボ
イラー７に導かれた蒸気は、ここで１次再熱器７ａで再
熱され、第１再熱蒸気ライン１４より高圧タービンの高
圧部３に流入し、高圧部３での仕事を行う。更に高圧部
３を出た蒸気は、高圧排気ライン１５を通り、再びボイ
ラー７の２次再熱器７ｂで再熱され、第２再熱蒸気ライ
ン１６より中圧タービン４に流入する。その後の蒸気
は、中圧排気ライン１７より、低圧タービン５に流入
し、復水ライン１８をへて、復水器８に導かれ、復水と
なり、図示しない給水ポンプによりボイラ７に送られ
る。
このようなサイクルにおいて、超高圧トツプタービン１
に導かれる主蒸気条件は前述の如く、非常に高い温度、
及び圧力となつており、トツプタービン１の入口構造
が、このような高温、高圧条件に対して十分信頼性の高
いものでなければならない。
に導かれる主蒸気条件は前述の如く、非常に高い温度、
及び圧力となつており、トツプタービン１の入口構造
が、このような高温、高圧条件に対して十分信頼性の高
いものでなければならない。
第２図は超高圧トツプタービン１の構造を示す断面図で
ある。第２図において、トツプタービン１の車室は内側
より第１内部車室２１、第２内部車室２２、外部車室２
３の三重構造となつており、一番高温になる第１内部車
室２１はオーステナイト系耐熱鋼、第２内部車室２２及
び外部車室２３はフエライト系耐熱により製作される。
外部車室２３と第２内部車室２２間には全体にわたり、
排気蒸気が流れるのに充分な間隙を有する排気室３３を
構成し、この室は排気管３２を介し排気ライン１２に連
通する。第１内部車室２１と第２内部車室２２間にもト
ツプタービンの途中の段落からの抽気冷却蒸気が導入さ
れる冷却蒸気室３４を設ける。外部車室２３の上部及び
下部には、蒸気流入のための外部車室筒口２４を有し、
その筒口２４には、Ｎｉ基超合金で製造された円管状の
第２主蒸気入口継手２５が溶接され、更にオーステナイ
ト系耐熱材料の円管状の第１主蒸気入口継手２６が第２
主蒸気入口継手２５に溶接で接続されている。第１主蒸
気入口継手２６は、オーステナイト系耐熱鋼材の主蒸気
連絡管２７に同様に溶接で一体となり、各主蒸気入口継
手ともに主蒸気入口部を形成している。
ある。第２図において、トツプタービン１の車室は内側
より第１内部車室２１、第２内部車室２２、外部車室２
３の三重構造となつており、一番高温になる第１内部車
室２１はオーステナイト系耐熱鋼、第２内部車室２２及
び外部車室２３はフエライト系耐熱により製作される。
外部車室２３と第２内部車室２２間には全体にわたり、
排気蒸気が流れるのに充分な間隙を有する排気室３３を
構成し、この室は排気管３２を介し排気ライン１２に連
通する。第１内部車室２１と第２内部車室２２間にもト
ツプタービンの途中の段落からの抽気冷却蒸気が導入さ
れる冷却蒸気室３４を設ける。外部車室２３の上部及び
下部には、蒸気流入のための外部車室筒口２４を有し、
その筒口２４には、Ｎｉ基超合金で製造された円管状の
第２主蒸気入口継手２５が溶接され、更にオーステナイ
ト系耐熱材料の円管状の第１主蒸気入口継手２６が第２
主蒸気入口継手２５に溶接で接続されている。第１主蒸
気入口継手２６は、オーステナイト系耐熱鋼材の主蒸気
連絡管２７に同様に溶接で一体となり、各主蒸気入口継
手ともに主蒸気入口部を形成している。
主蒸気入口部内側には、オーステナイト系耐熱鋼により
製造された第１入口円管２８が、第２内部車室開口部３
０を貫通し、一端を第１主蒸気入口継手２６にシールリ
ング３１ａを介して接続され、他端は、第１内部車室２
１の開口部にシールリング３１ｂを介して接続された形
で設け第１内部車室２１の開口部は、車室２１内のノズ
ルボツクス４２に連通している。主蒸気連絡管２７から
第１主蒸気入口継手２６を経て第１入口円管２８を通
り、第１内部車室２１内に配置したノズルボツクス４２
に至る主蒸気流入通路を形成する。
製造された第１入口円管２８が、第２内部車室開口部３
０を貫通し、一端を第１主蒸気入口継手２６にシールリ
ング３１ａを介して接続され、他端は、第１内部車室２
１の開口部にシールリング３１ｂを介して接続された形
で設け第１内部車室２１の開口部は、車室２１内のノズ
ルボツクス４２に連通している。主蒸気連絡管２７から
第１主蒸気入口継手２６を経て第１入口円管２８を通
り、第１内部車室２１内に配置したノズルボツクス４２
に至る主蒸気流入通路を形成する。
また、第１入口円管２８の外側には、第１入口円管２８
と同心に、第２入口円管２９が、一端を第２主蒸気入口
継手２５にシールリング３１ｃで接続し、他端を第２内
部車室開口部３０にシールリング３１ｄを介して連結し
設けられている。
と同心に、第２入口円管２９が、一端を第２主蒸気入口
継手２５にシールリング３１ｃで接続し、他端を第２内
部車室開口部３０にシールリング３１ｄを介して連結し
設けられている。
一方第１内部車室２１内にはノズルボツクス４２と高圧
段動翼４１及び高圧段静翼４３、及びダイヤフラム４４
が設けられ、第２内部車室２２は、第１内部車室２１と
更に低圧段の動翼、静翼並びにダイヤフラムを包囲する
ように構成されている。また外部車室２３の下半には、
排気蒸気を外部車室２３より排出させるための超高圧ト
ツプタービン排気管３２が取り付けられている。
段動翼４１及び高圧段静翼４３、及びダイヤフラム４４
が設けられ、第２内部車室２２は、第１内部車室２１と
更に低圧段の動翼、静翼並びにダイヤフラムを包囲する
ように構成されている。また外部車室２３の下半には、
排気蒸気を外部車室２３より排出させるための超高圧ト
ツプタービン排気管３２が取り付けられている。
主蒸気５０は、主蒸気連絡管２７、第１主蒸気入口継手
２６、第１入口円管２８の内部を通過し、ノズルボツク
ス４２に流入する。ノズルボツクス４２より、各段の静
翼４３、動翼４１を通過し、超高圧トツプタービン部１
で仕事を終了し、温度圧力の下つた排気蒸気５１は、第
２内部車室２２と外部車室２３間の排気室３３を外部車
室２３の内壁と第２内部車室２２の外壁を冷却しなが
ら、超高圧トツプタービン部排気管３２に向つて流れ
る。また、この排気蒸気５１の一部は、第２冷却蒸気５
２となり、第２入口円管２９の外側と、外部車室筒口２
４及び第２蒸気入口継手２５の内側の間に設けられた環
状の第２冷却蒸気通路５３を第２入口円管２９の外表面
を冷却しながら流れ、第２冷却蒸気排出孔５４より排出
する。一方、段落中間段より抽気した第１冷却蒸気５５
は、その中間段動翼後空間と連続している抽気冷却蒸気
室３４を第１内部車室２１の外壁を冷却しながら流れ、
第１入口円管２８と、第２入口円管２９間の第１冷却蒸
気通路５６に流入する。更にこの通路５６を第１入口円
管外壁を冷却しながら流れ、第１冷却蒸気排出孔５７よ
り排出する。
２６、第１入口円管２８の内部を通過し、ノズルボツク
ス４２に流入する。ノズルボツクス４２より、各段の静
翼４３、動翼４１を通過し、超高圧トツプタービン部１
で仕事を終了し、温度圧力の下つた排気蒸気５１は、第
２内部車室２２と外部車室２３間の排気室３３を外部車
室２３の内壁と第２内部車室２２の外壁を冷却しなが
ら、超高圧トツプタービン部排気管３２に向つて流れ
る。また、この排気蒸気５１の一部は、第２冷却蒸気５
２となり、第２入口円管２９の外側と、外部車室筒口２
４及び第２蒸気入口継手２５の内側の間に設けられた環
状の第２冷却蒸気通路５３を第２入口円管２９の外表面
を冷却しながら流れ、第２冷却蒸気排出孔５４より排出
する。一方、段落中間段より抽気した第１冷却蒸気５５
は、その中間段動翼後空間と連続している抽気冷却蒸気
室３４を第１内部車室２１の外壁を冷却しながら流れ、
第１入口円管２８と、第２入口円管２９間の第１冷却蒸
気通路５６に流入する。更にこの通路５６を第１入口円
管外壁を冷却しながら流れ、第１冷却蒸気排出孔５７よ
り排出する。
第１冷却蒸気５５は、トツプタービンの中間段より抽気
された蒸気であるため、主蒸気５０に比べて、抽気口に
至るまでのタービン段落でした仕事の分だけ圧力及び温
度が低下し、更に第２冷却蒸気５２は、トツプタービン
の排気５１がそのまま利用されるから第１冷却蒸気５５
よりも、圧力、温度ともに低くなる。つまり、蒸気入口
部では、中心部に主蒸気５０が通り、その回りを順次第
１冷却蒸気５５、第２冷却蒸気５２が通るので、温度、
圧力が段階的に低下することになる。
された蒸気であるため、主蒸気５０に比べて、抽気口に
至るまでのタービン段落でした仕事の分だけ圧力及び温
度が低下し、更に第２冷却蒸気５２は、トツプタービン
の排気５１がそのまま利用されるから第１冷却蒸気５５
よりも、圧力、温度ともに低くなる。つまり、蒸気入口
部では、中心部に主蒸気５０が通り、その回りを順次第
１冷却蒸気５５、第２冷却蒸気５２が通るので、温度、
圧力が段階的に低下することになる。
第３図に各冷却蒸気排出孔より排出された冷却蒸気の回
収系統を示す。第１冷却蒸気排出孔５７より排出した第
１冷却蒸気５５は、流量調整弁６３を有する第１冷却蒸
気回収ライン６１を流れ、超高圧トツプタービン部排気
ライン１２に回収される。また、第２冷却蒸気５２は、
第２冷却蒸気排出孔５４から流量調整弁６４を有する第
２冷却蒸気回収ライン６２を流れ、高圧タービンの超高
圧部２の排気ライン１３に回収させる。
収系統を示す。第１冷却蒸気排出孔５７より排出した第
１冷却蒸気５５は、流量調整弁６３を有する第１冷却蒸
気回収ライン６１を流れ、超高圧トツプタービン部排気
ライン１２に回収される。また、第２冷却蒸気５２は、
第２冷却蒸気排出孔５４から流量調整弁６４を有する第
２冷却蒸気回収ライン６２を流れ、高圧タービンの超高
圧部２の排気ライン１３に回収させる。
各ラインの流量調整弁６３，６４は第１冷却蒸気５５及
び第２冷却蒸気５２の流量を調整し、各車室及び入口円
管２８，２９の過冷却あるいは、冷却不足を生じないよ
うにする。
び第２冷却蒸気５２の流量を調整し、各車室及び入口円
管２８，２９の過冷却あるいは、冷却不足を生じないよ
うにする。
次に、第４図に、超高圧トツプタービンの高圧側すなわ
ち、排気側とは反対側にあつて高圧の主蒸気が直接作用
する側の軸封機構を示す。
ち、排気側とは反対側にあつて高圧の主蒸気が直接作用
する側の軸封機構を示す。
超高圧トツプタービンの高圧側は、第１内部車室ラビリ
ンス部７１、第２内部車室ラビリンス部７２、外部車室
ラビリンス部７３にて三重に軸封される。第１内部車室
２１と第２内部車室２２間には、抽気冷却蒸気室３４と
は仕切られた、漏洩蒸気室７４を有し、その漏洩蒸気室
７４より第２内部車室２２及び外部車室２３を貫通した
漏洩蒸気排気管７５を有する構造となつている。またこ
の漏洩蒸気排気管７５に接続する漏洩蒸気ライン７６
は、超高圧トツプタービン部１排気圧力より低い高圧タ
ービンの超高圧部の排気ライン１３に接続されている。
ンス部７１、第２内部車室ラビリンス部７２、外部車室
ラビリンス部７３にて三重に軸封される。第１内部車室
２１と第２内部車室２２間には、抽気冷却蒸気室３４と
は仕切られた、漏洩蒸気室７４を有し、その漏洩蒸気室
７４より第２内部車室２２及び外部車室２３を貫通した
漏洩蒸気排気管７５を有する構造となつている。またこ
の漏洩蒸気排気管７５に接続する漏洩蒸気ライン７６
は、超高圧トツプタービン部１排気圧力より低い高圧タ
ービンの超高圧部の排気ライン１３に接続されている。
第１内部車室２１からの漏洩蒸気８１は、第１内部車室
ラビリンス部７１を通り、漏洩蒸気室７４に流入する。
一方超高圧トツプタービン部１排気蒸気５１の一部８２
は、第２内部車室２２と外部車室２３の軸方向の間隙か
ら第２内部車室ラビリンス部７２と、外部車室ラビリン
ス部７３の２方向に分岐し、第２内部車室ラビリンス部
を流れる漏洩蒸気８３は漏洩蒸気室７４に流入する。漏
洩蒸気室７４の蒸気は、漏洩蒸気排気管７５を通り、超
高圧排気ライン１３へ排出する。漏洩蒸気室７４は超高
圧トツプタービン１の排気ライン１２よりも更に圧力の
低い高圧タービンの排気ライン１３に連通しているの
で、最も圧力の高い漏洩蒸気８１はラビリンス部７１を
漏洩しても漏洩蒸気室７４に流出する。更に第２内部車
室２２と外部車室２３の間から漏洩する蒸気もラビリン
ス部７３を漏洩蒸気８３として漏洩蒸気室７４側へ流れ
る。
ラビリンス部７１を通り、漏洩蒸気室７４に流入する。
一方超高圧トツプタービン部１排気蒸気５１の一部８２
は、第２内部車室２２と外部車室２３の軸方向の間隙か
ら第２内部車室ラビリンス部７２と、外部車室ラビリン
ス部７３の２方向に分岐し、第２内部車室ラビリンス部
を流れる漏洩蒸気８３は漏洩蒸気室７４に流入する。漏
洩蒸気室７４の蒸気は、漏洩蒸気排気管７５を通り、超
高圧排気ライン１３へ排出する。漏洩蒸気室７４は超高
圧トツプタービン１の排気ライン１２よりも更に圧力の
低い高圧タービンの排気ライン１３に連通しているの
で、最も圧力の高い漏洩蒸気８１はラビリンス部７１を
漏洩しても漏洩蒸気室７４に流出する。更に第２内部車
室２２と外部車室２３の間から漏洩する蒸気もラビリン
ス部７３を漏洩蒸気８３として漏洩蒸気室７４側へ流れ
る。
以上の説明のごとく本実施例によれば、超高圧トツプタ
ービン蒸気入口部に２重管を適用し、ケーシングを３重
とすることで、下記効果が得られる。
ービン蒸気入口部に２重管を適用し、ケーシングを３重
とすることで、下記効果が得られる。
蒸気入口部に外部車室２３とは別体のシールリング３１
ａ，３１ｃを介して外部車室の継手部２５，２６と接続
する円管２８，２９を採用することで、外部車室及び主
蒸気入口継手部が検査、製造、分解容易な構造となる。
ａ，３１ｃを介して外部車室の継手部２５，２６と接続
する円管２８，２９を採用することで、外部車室及び主
蒸気入口継手部が検査、製造、分解容易な構造となる。
また、２重入口円管の採用及び内部車室の２重化に伴う
段落中間段よりの冷却蒸気により、各入口円管の内外圧
力差、温度差が小さくなり、入口円管の薄肉化が可能と
なり、従来装置に見られるような断熱層は不要となりか
つ発生熱応力の小さい入口円管構造となる。
段落中間段よりの冷却蒸気により、各入口円管の内外圧
力差、温度差が小さくなり、入口円管の薄肉化が可能と
なり、従来装置に見られるような断熱層は不要となりか
つ発生熱応力の小さい入口円管構造となる。
更に、内部車室を２重構造としたので、それぞれの内部
車室の内外圧力差が小さくなるため、各内部車室の肉厚
を薄くすることができ、かつ各内部車室内外壁温度差も
小さくなるので、発生熱応力が一層小さくなる。
車室の内外圧力差が小さくなるため、各内部車室の肉厚
を薄くすることができ、かつ各内部車室内外壁温度差も
小さくなるので、発生熱応力が一層小さくなる。
また、内部ケーシングのうちノズルボツクス出口部等の
高温蒸気にさらされる部分は、高価なオーステナイト系
耐熱鋼を使用しざるえないが、第１内部車室のみ、この
高級な耐熱鋼を使用すれば良く、第２内部車室はフエラ
イト系耐熱鋼を使用できるので従来の１重内部車室構造
に比べ、経済的にすぐれている。
高温蒸気にさらされる部分は、高価なオーステナイト系
耐熱鋼を使用しざるえないが、第１内部車室のみ、この
高級な耐熱鋼を使用すれば良く、第２内部車室はフエラ
イト系耐熱鋼を使用できるので従来の１重内部車室構造
に比べ、経済的にすぐれている。
主蒸気入口継手部は、第１冷却蒸気、次に第２冷却蒸気
と徐々に低い冷却蒸気により冷却されるため、継手部に
過度な熱応力が発生しないこと、またフエライト系耐熱
鋼の外部車室への主蒸気導入管よりの熱伝導を防止する
ことができる。
と徐々に低い冷却蒸気により冷却されるため、継手部に
過度な熱応力が発生しないこと、またフエライト系耐熱
鋼の外部車室への主蒸気導入管よりの熱伝導を防止する
ことができる。
超高圧トツプタービン部排気管を、超高圧トツプタービ
ン部最終段とは反対側位置に設けることにより、排気蒸
気５１を外部車室内壁と、第２内部車室外壁間の排気室
３３の全域にわたり流動させることができ、特に第２内
部車室外壁の冷却が良好となる。
ン部最終段とは反対側位置に設けることにより、排気蒸
気５１を外部車室内壁と、第２内部車室外壁間の排気室
３３の全域にわたり流動させることができ、特に第２内
部車室外壁の冷却が良好となる。
内部車室の２重化により、第４図に示す如く軸封部７１
と７２との間に抽気冷却蒸気室３４とは独立して漏洩蒸
気室７４に設ける事ができ、この漏洩蒸気室７４に、排
気蒸気を導くことで、高温の第１内部車室内の漏洩蒸気
８１が、第２内部車室側へ漏洩することを防止できる。
と７２との間に抽気冷却蒸気室３４とは独立して漏洩蒸
気室７４に設ける事ができ、この漏洩蒸気室７４に、排
気蒸気を導くことで、高温の第１内部車室内の漏洩蒸気
８１が、第２内部車室側へ漏洩することを防止できる。
以上説明したように、本発明によれば、蒸気入口部を、
車室とは分解可能な二重管によつて構成したので点検の
ための分解が容易となり、継手の内部に溶接個所がなく
なるので製品検査が容易となる。更に入口円管と車室側
継手部とはシールリングで接続されるから、従来装置の
ように肉厚が急変する個所がなくなり熱応力の集中が少
なくなり信頼性が向上する。
車室とは分解可能な二重管によつて構成したので点検の
ための分解が容易となり、継手の内部に溶接個所がなく
なるので製品検査が容易となる。更に入口円管と車室側
継手部とはシールリングで接続されるから、従来装置の
ように肉厚が急変する個所がなくなり熱応力の集中が少
なくなり信頼性が向上する。
更に、各入口円管の間に超高圧トツプタービンの中間の
段落から抽気した冷却蒸気を流し、外側の入口円管と外
側車室の間に超高圧トツプタービンの排気蒸気を冷却蒸
気として流すようにしているから、入口円管の中心から
外側に向うにつれて、温度、圧力ともに順次低くなり、
各入口円管に作用する熱応力及び内圧による引張り応力
が小さくなり、入口円管を薄肉化することができる。
段落から抽気した冷却蒸気を流し、外側の入口円管と外
側車室の間に超高圧トツプタービンの排気蒸気を冷却蒸
気として流すようにしているから、入口円管の中心から
外側に向うにつれて、温度、圧力ともに順次低くなり、
各入口円管に作用する熱応力及び内圧による引張り応力
が小さくなり、入口円管を薄肉化することができる。
第１図は超高圧高温蒸気タービンプラントの構成図、第
２図は本発明を実施した超高圧トツプタービンの断面
図、第３図は各冷却蒸気排出孔からの排出蒸気の回収系
統図、第４図は超高圧トツプタービンの高圧側軸封機構
を示す断面図である。 １……超高圧トツプタービン、２，３……高圧タービ
ン、４……中圧タービン、５……低圧タービン、１１…
…主蒸気ライン、１２……トツプタービン排気ライン、
１３，１５……高圧タービン排気ライン、２１……第１
内部車室、２２……第２内部車室、２３……外部車室、
２４……外部車室筒口、２５……第２主蒸気入口継手、
２６……第１主蒸気入口継手、２８……第１入口円管、
２９……第２入口円管、３０……第２車室開口部、３１
ａ〜３１ｄ……シールリング、３２……トツプタービン
排気管、３３……排気室、３４……抽気冷却蒸気室、４
０……ロータ、５４……第２冷却蒸気排出孔、５７……
第１冷却蒸気排出孔、６３，６４……流量調整弁。
２図は本発明を実施した超高圧トツプタービンの断面
図、第３図は各冷却蒸気排出孔からの排出蒸気の回収系
統図、第４図は超高圧トツプタービンの高圧側軸封機構
を示す断面図である。 １……超高圧トツプタービン、２，３……高圧タービ
ン、４……中圧タービン、５……低圧タービン、１１…
…主蒸気ライン、１２……トツプタービン排気ライン、
１３，１５……高圧タービン排気ライン、２１……第１
内部車室、２２……第２内部車室、２３……外部車室、
２４……外部車室筒口、２５……第２主蒸気入口継手、
２６……第１主蒸気入口継手、２８……第１入口円管、
２９……第２入口円管、３０……第２車室開口部、３１
ａ〜３１ｄ……シールリング、３２……トツプタービン
排気管、３３……排気室、３４……抽気冷却蒸気室、４
０……ロータ、５４……第２冷却蒸気排出孔、５７……
第１冷却蒸気排出孔、６３，６４……流量調整弁。
Claims (4)
- 【請求項１】外部車室及び内部車室を有する蒸気タービ
ンにおいて、 前記内部車室を、ノズルボックスを含むタービンの高圧
段落部を内蔵した第１内部車室と、該第１内部車室とタ
ービンの低圧段落部を内蔵した第２内部車室とより形成
するとともに、 前記第１内部車室と前記外部車室との間に主蒸気の流入
通路を形成する第１入口円管を車室と分離可能に設け、
かつ 該第１入口円管の外側と外部車室との間に、第１入口円
管と同心的にかつ一方端が前記第２内部車室に、分離可
能に接続され、他方端が外部車室に、分離可能に接続さ
れた第２入口円管を設け、 該第２入口円管と前記第１入口円管との間に、前記第２
内部車室の排出蒸気を流通させ、かつ 前記第２入口円管の外側と前記外部車室との間に、前記
外部車室の排出蒸気を流通させるようにしたことを特徴
とする蒸気タービンの主蒸気入口構造。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記第２
入口円管と外部車室及び第２内部車室とはそれぞれ、シ
ールリングを介して接続されていることを特徴とする蒸
気タービンの主蒸気入口構造。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、前記第２
入口円管及び第１入口円管は、それぞれ外部車室に一体
化された第２主蒸気入口継手及び第１主蒸気入口継手に
より外部車室に接続され、前記各継手にそれぞれ前記排
出蒸気の通路に連通する第１及び第２冷却蒸気排出孔が
設けられていることを特徴とする蒸気タービンの主蒸気
入口構造。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記排出
蒸気の排出孔はそれぞれ、前記冷却蒸気よりも低圧の系
統に冷却蒸気回収ラインによつて接続され、かつ前記回
収ラインに流量調整弁を設けたことを特徴とする蒸気タ
ービンの主蒸気入口構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102631A JPH0621521B2 (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造 |
| DE3421067A DE3421067C2 (de) | 1983-06-10 | 1984-06-06 | Höchstdruck-Heißdampfturbine |
| AU29197/84A AU571394B2 (en) | 1983-06-10 | 1984-06-07 | Main steam inlet structure |
| US06/619,533 US4550569A (en) | 1983-06-10 | 1984-06-11 | Main steam inlet structure for steam turbine |
| CA000456333A CA1220038A (en) | 1983-06-10 | 1984-06-11 | Main steam inlet structure for steam turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102631A JPH0621521B2 (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229003A JPS59229003A (ja) | 1984-12-22 |
| JPH0621521B2 true JPH0621521B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=14332582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102631A Expired - Lifetime JPH0621521B2 (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4550569A (ja) |
| JP (1) | JPH0621521B2 (ja) |
| AU (1) | AU571394B2 (ja) |
| CA (1) | CA1220038A (ja) |
| DE (1) | DE3421067C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011510200A (ja) * | 2007-08-08 | 2011-03-31 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 蒸気タービンの蒸気注入部 |
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| US6481208B1 (en) | 2001-10-01 | 2002-11-19 | Holtec International | External steam dump |
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| DE102006027237A1 (de) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Alstom Technology Ltd. | Dampfturbine |
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| BE531134A (ja) * | 1953-08-14 | 1954-08-31 | ||
| CH349274A (de) * | 1955-03-01 | 1960-10-15 | Gen Electric | Höchstdruck-Heissdampfturbine |
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-
1983
- 1983-06-10 JP JP58102631A patent/JPH0621521B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-06-06 DE DE3421067A patent/DE3421067C2/de not_active Expired
- 1984-06-07 AU AU29197/84A patent/AU571394B2/en not_active Ceased
- 1984-06-11 CA CA000456333A patent/CA1220038A/en not_active Expired
- 1984-06-11 US US06/619,533 patent/US4550569A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| JPS59229003A (ja) | 1984-12-22 |
| DE3421067C2 (de) | 1986-07-31 |
| AU2919784A (en) | 1984-12-13 |
| US4550569A (en) | 1985-11-05 |
| CA1220038A (en) | 1987-04-07 |
| DE3421067A1 (de) | 1984-12-13 |
| AU571394B2 (en) | 1988-04-14 |
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