JPH08193503A - 蒸気タービン外車室冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外車室と熱遮蔽板とによって囲まれた環状空
間に外部より冷却用蒸気を導入するようにしたものにお
いて、再熱蒸気が環状空間に侵入するのを阻止する。 【構成】 円周方向に複数個の排気孔１６を設けた熱遮
蔽板１１を外車室１０ａ内に設け、外車室１０ａと熱遮
蔽板１１とで囲まれた環状空間１２に外部より冷却用蒸
気を導入するように構成している。そして熱遮蔽板１１
の排気孔１６のうち、上部に設けられた排気孔１６ａの
出口側は、多数の貫通孔１８をもつ多孔円筒１７で囲ま
れている。中圧段入口部８に導入された再熱蒸気６は熱
遮蔽板１１の上部に来てもこの多孔円筒１７によって排
気孔１６ａへの流入を妨げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービン外車室の
冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来の蒸気タービン外車室冷却装
置を備えた蒸気タービンの構成を示している。図３に示
した蒸気タービンにおいて、図示していないボイラから
供給された高圧、高温の主蒸気１は蒸気入口管２、ノズ
ル室３、調速段４、更にはその下流に位置する高圧段５
を通過することにより圧力、温度を下げ、仕事を発生す
る。

【０００３】その後、蒸気はボイラへ還流され、再熱蒸
気６となって再熱蒸気入口管（図示していない）を通し
て中圧入口部８へ導入され、そこから中圧段９を通過し
た後、ここには図示していない低圧段へ導かれ、仕事を
発生する。

【０００４】従来、中圧入口部８の外車室１０ａが高温
の再熱蒸気６に直接晒されないように熱遮蔽板１１を設
け、この熱遮蔽板１１と外車室１０ａとで囲まれる環状
空間１２に、例えば、高圧段５の排気蒸気の一部を冷却
蒸気１ａとして連絡管１３を介して導入し、外車室１０
ａを冷却することが実施されている。

【０００５】この冷却蒸気１ａは熱遮蔽板１１にスリッ
ト１５を設けることによって中圧段入口部８に排気さ
せ、その熱エネルギを回収している。冷却蒸気１ａの流
量調整は連絡管１３に設けた圧力調整弁１４によって行
なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】タービン性能を確保す
るため、冷却蒸気１ａを極力最小限に抑える必要から環
状空間１２と中圧入口部８の圧力差を小さくするので、
中圧入口部８の円周方向圧力分布の不均一の度合によっ
てはこの環状空間１２と中圧入口部８の間の圧力差が局
所的に逆転することがある。

【０００７】特に、再熱蒸気６が２本の再熱蒸気入口管
から左右に分岐されて中圧入口部８へ流入させるように
構成した場合、中圧入口部８の上部で再熱蒸気流が相互
に衝突し、局所的に圧力が高くなり、中圧入口部８内の
圧力が不均一となる。従って、スリット１５を有する従
来構造では、このスリット１５を介して局所的に高圧と
なった領域から高温の再熱蒸気６が環状空間１２に逆流
することがある。

【０００８】この結果、外車室１０ａは高温の蒸気に局
所的に晒され、あるいは十分冷却されないため円周方向
及び軸方向に温度分布を有することになり、熱応力が発
生し、車室が変形したり蒸気が漏洩するなどタービンの
信頼性及び性能を著しく損なう欠点があった。

【０００９】本発明は、外車室と熱遮蔽板とによって囲
まれた環状空間に外部より冷却用蒸気を導入するように
した外車室冷却装置において、再熱蒸気が環状空間に侵
入するのを阻止するように構成した外車室冷却装置を提
供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、円周方向に複
数個の排気孔を設けた熱遮蔽板を外車室内に設け、同外
車室と同熱遮蔽板とで囲まれた環状空間に外部より冷却
用蒸気を導入するように構成した蒸気タービン外車室冷
却装置において、前記課題を解決するため、その熱遮蔽
板の排気孔の少くとも１つの出口側を、多孔を有する円
筒で囲んだ構成を採用する。

【００１１】

【作用】本発明による蒸気タービン外車室冷却装置は前
記した構成を有しているので、中圧段入口部に外部から
例えば左右に分岐して導入された再熱蒸気の一部は、熱
遮蔽板の排気孔の出口側を囲んで設けられた多孔の円筒
に衝突し、その運動エネルギの大部分を失なう。従っ
て、円筒に設けた多数の孔から排気孔へ流入する再熱蒸
気の流量は少なく、流速も小さい。このようにして本発
明の蒸気タービン外車室冷却装置によれば中圧段入口部
から環状空間へ再熱蒸気が侵入する不具合が防がれる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明による蒸気タービン外車室冷却
装置について図１，図２に示した実施例に基づいて具体
的に説明する。なお、以下の実施例において、図３に示
した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡潔にする
ため同じ符号を付してある。

【００１３】図１，図２に示す蒸気タービン外車室冷却
装置においては、熱遮蔽板１１に対し排気孔１６を円周
方向に５個設けている。すなわち、冷却蒸気入口管１９
との配置において上半部に上部１個，水平部２個，下半
部に水平部２個設けている。

【００１４】排気孔１６の環状空間１２に正対した入口
側には、滑らかな丸みを付け、再熱蒸気６に晒される出
口側は熱遮蔽板１１より孔径の約２倍以上長く突出さ
せ、出口端には丸みを付けず角張った形状としている。
上半部の上部に設けた排気孔１６ａに対しては、出口側
を多数の貫通孔１８を有する多孔円筒１７で囲んだ構造
としている。

【００１５】本実施例による蒸気タービン外車室冷却装
置は以上の構造を有しているので、中圧段入口部８に再
熱蒸気入口管７によって左右に分岐して導入された再熱
蒸気６の一部は、熱遮蔽板の排気孔１６ａの出口側に設
けられた円筒１７に衝突し、その運動エネルギの大部分
を失なう。従って、円筒１７に設けた多数の孔１８から
排気孔１６ａを通って環状空間１２側へ流入する再熱蒸
気６の流量は少なく、流速も小さい。

【００１６】また、この蒸気タービン外車室冷却装置に
おいては、排気孔１６の個数、位置を特定することによ
り冷却蒸気１ａが環状空間１２を円滑に流れるので冷却
性能が良い。更に、排気孔１６の入口部には丸みを付け
ているので冷却蒸気１ａを吸込みやすく、逆に出口部は
熱遮蔽板１１より突出ているので再熱蒸気６は環状空間
１２に侵入することが阻止される。

【００１７】中圧段入口部８の上半部の上部の、再熱蒸
気６が衝突する領域８ａでは前記したように円筒１７に
設けられた多数の貫通孔１８の存在により圧損を生じ運
動エネルギを失なうので、排気孔１６ａへ再熱蒸気６が
侵入することが阻止される。

【００１８】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体
的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。

【００１９】例えば、上記実施例では熱遮蔽板１１に設
けられた排気孔１６のうち上半部の上部に設けられた排
気孔１６ａのみの出口側に多孔円筒１７を取付けている
が、これに加え、他の排気孔の出口側に対しても多孔円
筒を取付けてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明による蒸気タ
ービン外車室冷却装置によれば、熱遮蔽板の排気孔の少
くとも１つの出口側を、多孔を有する円筒で囲んだ構成
としたことによって、外車室と熱遮蔽板の間の環状空間
において冷却蒸気の円滑な流れと、そこへの高温の再熱
蒸気の侵入が阻止される。

【００２１】その結果、外車室は高温蒸気に直接晒され
ることもなく、十分冷却され、熱応力の発生が最小限に
抑えられ、車室変形も蒸気漏洩もない信頼性の高い、か
つ、性能的に良好なタービンを得ることができるのでプ
ラントの信頼性及び効率向上、省エネルギに寄与する効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る冷却装置の断面図。

【図２】図１に係る排気孔部の拡大断面図。

【図３】従来の冷却構造を備えた蒸気タービンの断面
図。

【符号の説明】

１ 主蒸気 ２ 主蒸気入口管 ３ ノズル室 ４ 調速段 ５ 高圧段 ６ 再熱蒸気 ７ 再熱蒸気入口管 ８ 中圧段入口部 ９ 中圧段 １０ 外車室 １１ 熱遮蔽板 １２ 環状空間 １３ 連絡管 １４ 圧力調整弁 １５ スリット １６ 排気孔 １７ 多孔円筒 １８ 貫通孔 １９ 冷却蒸気入口管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周方向に複数個の排気孔を設けた熱遮
   蔽板を外車室内に設け、同外車室と同熱遮蔽板とで囲ま
   れた環状空間に外部より冷却用蒸気を導入するように構
   成した蒸気タービン外車室冷却装置において、前記熱遮
   蔽板の排気孔の少くとも１つの出口側を、多孔を有する
   円筒で囲んだことを特徴とする蒸気タービン外車室冷却
   装置。