JPH08277703A - 蒸気タービンのケーシング冷却装置 - Google Patents
蒸気タービンのケーシング冷却装置Info
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- JPH08277703A JPH08277703A JP7080184A JP8018495A JPH08277703A JP H08277703 A JPH08277703 A JP H08277703A JP 7080184 A JP7080184 A JP 7080184A JP 8018495 A JP8018495 A JP 8018495A JP H08277703 A JPH08277703 A JP H08277703A
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- inlet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】外部ケーシングの温度上昇を材料の許容温度内
に抑えて機械的強度が低下するのを防止すること。 【構成】入り口蒸気管１からの再熱蒸気を内部ケーシン
グ４に導くインレットスリーブ７が内部ケーシング４と
入り口蒸気管１との間に配置され、ボルト（図示せず）
によって入り口蒸気管１に固定される。インレットスリ
ーブ１を含めて内部ケーシング４が外部ケーシング３に
よって覆われ、双方のケーシング３、４の間およびイン
レットスリーブ７と入り口蒸気管１との間に冷却用蒸気
が流動する冷却用蒸気通路８が形成される。入り口蒸気
管１には蒸気出口９が設けられ、冷却用蒸気通路８がそ
の出口で蒸気出口９と連絡している。
に抑えて機械的強度が低下するのを防止すること。 【構成】入り口蒸気管１からの再熱蒸気を内部ケーシン
グ４に導くインレットスリーブ７が内部ケーシング４と
入り口蒸気管１との間に配置され、ボルト（図示せず）
によって入り口蒸気管１に固定される。インレットスリ
ーブ１を含めて内部ケーシング４が外部ケーシング３に
よって覆われ、双方のケーシング３、４の間およびイン
レットスリーブ７と入り口蒸気管１との間に冷却用蒸気
が流動する冷却用蒸気通路８が形成される。入り口蒸気
管１には蒸気出口９が設けられ、冷却用蒸気通路８がそ
の出口で蒸気出口９と連絡している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンに係り、特
に高温の作動蒸気から外部ケーシングを隔離して機械的
強度が失われるのを防止するのに好適な蒸気タービンの
ケーシング冷却装置に関する。
に高温の作動蒸気から外部ケーシングを隔離して機械的
強度が失われるのを防止するのに好適な蒸気タービンの
ケーシング冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球規模での環境汚染の広がりに対処す
るために化石燃料の使用量を減少させることが強く求め
られている。蒸気タービンにおいても入り口蒸気条件を
より高温、高圧に保ち、タービン効率の向上を達成する
ことで、化石燃料の使用量を減少し、併せて経済性を向
上させることが要求され、蒸気タービンの入り口蒸気温
度についてはこれまでの主流の５３８℃ないし５６６℃
級から、より高温の５９３℃級に高めることに努力が傾
けられ、既に一部においてはこれが実現し、今後はそれ
以上高くすることが当面の課題となっている。
るために化石燃料の使用量を減少させることが強く求め
られている。蒸気タービンにおいても入り口蒸気条件を
より高温、高圧に保ち、タービン効率の向上を達成する
ことで、化石燃料の使用量を減少し、併せて経済性を向
上させることが要求され、蒸気タービンの入り口蒸気温
度についてはこれまでの主流の５３８℃ないし５６６℃
級から、より高温の５９３℃級に高めることに努力が傾
けられ、既に一部においてはこれが実現し、今後はそれ
以上高くすることが当面の課題となっている。
【０００３】こうした高温化が進むとき、その温度に見
合う適切な材料を選定できるか、否かは最大の関心事で
ある。高温に耐える鋼材、つまり耐熱網からこの種の材
料を選ぶことになるが、これは高価なものが大部分であ
り、特にタービンケーシングのような重さのある大形の
製品は経済性も考慮してこれを決定する必要がある。と
ころで、大容量蒸気タービンでは２重化したケーシング
構造が好んで採用される。この構造は内部ケーシングと
外部ケーシングとを組み合わせたもので、このうち、高
温蒸気に直接さらされるのは蒸気通路の一部を構成する
内部ケーシングであり、外部ケーシングは蒸気通路から
離れていることから、高温蒸気とは直接触れることはな
い。しかし、外部ケーシングも極く限られた部分は高温
蒸気と直接触れることでこの部分の温度は非常に高くな
る。これは再熱蒸気入り口部で、この部分は図６に示す
ように限られた一部ではあるが、再熱蒸気温度と平衡す
るまで上昇する可能性がある。ここで、再熱蒸気は入り
口蒸気管１からインレットスリーブ２を介して外部ケー
シング３の内部に備えられる内部ケーシング４内に入
り、ノズルの環状列（図示せず）へと導かれる。
合う適切な材料を選定できるか、否かは最大の関心事で
ある。高温に耐える鋼材、つまり耐熱網からこの種の材
料を選ぶことになるが、これは高価なものが大部分であ
り、特にタービンケーシングのような重さのある大形の
製品は経済性も考慮してこれを決定する必要がある。と
ころで、大容量蒸気タービンでは２重化したケーシング
構造が好んで採用される。この構造は内部ケーシングと
外部ケーシングとを組み合わせたもので、このうち、高
温蒸気に直接さらされるのは蒸気通路の一部を構成する
内部ケーシングであり、外部ケーシングは蒸気通路から
離れていることから、高温蒸気とは直接触れることはな
い。しかし、外部ケーシングも極く限られた部分は高温
蒸気と直接触れることでこの部分の温度は非常に高くな
る。これは再熱蒸気入り口部で、この部分は図６に示す
ように限られた一部ではあるが、再熱蒸気温度と平衡す
るまで上昇する可能性がある。ここで、再熱蒸気は入り
口蒸気管１からインレットスリーブ２を介して外部ケー
シング３の内部に備えられる内部ケーシング４内に入
り、ノズルの環状列（図示せず）へと導かれる。
【０００４】入り口蒸気管１からインレットスリーブ２
にかけての外部ケーシング３の一部は蒸気通路５を構成
しており、再熱蒸気が外部ケーシング３と直接触れてこ
の部分が高温になる。なお、図中、符号６は溶接部を示
している。
にかけての外部ケーシング３の一部は蒸気通路５を構成
しており、再熱蒸気が外部ケーシング３と直接触れてこ
の部分が高温になる。なお、図中、符号６は溶接部を示
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した入り口蒸気管
１および外部ケーシング３は再熱蒸気温度がたとえば５
６６℃であれば、これに見合う低Ｃｒ耐熱鋼が使用され
ている。しかし、蒸気温度が５９３℃からさらにそれ以
上になると、従来の低Ｃｒ耐熱鋼を用いたのでは上記し
た蒸気との直接接触により、また入り口蒸気管１からの
熱伝導および内部ケーシング４からのふく射熱等から、
外部ケーシング３の温度が上昇し、長時間にわたり機械
的強度を保てるという保証はない。
１および外部ケーシング３は再熱蒸気温度がたとえば５
６６℃であれば、これに見合う低Ｃｒ耐熱鋼が使用され
ている。しかし、蒸気温度が５９３℃からさらにそれ以
上になると、従来の低Ｃｒ耐熱鋼を用いたのでは上記し
た蒸気との直接接触により、また入り口蒸気管１からの
熱伝導および内部ケーシング４からのふく射熱等から、
外部ケーシング３の温度が上昇し、長時間にわたり機械
的強度を保てるという保証はない。
【０００６】より高温に耐える高Ｃｒ耐熱鋼に外部ケー
シング３等の材料を代えることも考えられるが、大形の
構造物である外部ケーシング３をこうした高価な耐熱鋼
に代えることは得策でない。従来の低Ｃｒ耐熱鋼の使用
を妨げている一因は外部ケーシング３の一部が高温の再
熱蒸気と直接触れることから、ケーシング全体の温度が
上昇してしまうためで、こうした温度上昇の原因をでき
る限り除くことで、温度上昇を避け、許容温度内に保つ
ことが可能であれば、ケーシング材料として信頼性のあ
る低Ｃｒ耐熱鋼を高価な高Ｃｒ耐熱鋼に代えることは必
要としない。
シング３等の材料を代えることも考えられるが、大形の
構造物である外部ケーシング３をこうした高価な耐熱鋼
に代えることは得策でない。従来の低Ｃｒ耐熱鋼の使用
を妨げている一因は外部ケーシング３の一部が高温の再
熱蒸気と直接触れることから、ケーシング全体の温度が
上昇してしまうためで、こうした温度上昇の原因をでき
る限り除くことで、温度上昇を避け、許容温度内に保つ
ことが可能であれば、ケーシング材料として信頼性のあ
る低Ｃｒ耐熱鋼を高価な高Ｃｒ耐熱鋼に代えることは必
要としない。
【０００７】本発明の目的は外部ケーシングの温度上昇
を材料の許容温度内に抑えて材料の機械的強度が低下す
るのを防止するようにした蒸気タービンのケーシング冷
却装置を提供することにある。
を材料の許容温度内に抑えて材料の機械的強度が低下す
るのを防止するようにした蒸気タービンのケーシング冷
却装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は入
り口蒸気管から外部ケーシングの内側に備えられる内部
ケーシングに至る蒸気経路にインレットスリーブを備え
てなる蒸気タービンにおいて、外部ケーシングと内部ケ
ーシングとの間および入り口蒸気管とインレットスリー
ブとの間に冷却用蒸気通路を形成し、この冷却用蒸気通
路の出口を絞り手段を介して入り口蒸気管を貫く蒸気出
口に接続したことを特徴とするものである。
り口蒸気管から外部ケーシングの内側に備えられる内部
ケーシングに至る蒸気経路にインレットスリーブを備え
てなる蒸気タービンにおいて、外部ケーシングと内部ケ
ーシングとの間および入り口蒸気管とインレットスリー
ブとの間に冷却用蒸気通路を形成し、この冷却用蒸気通
路の出口を絞り手段を介して入り口蒸気管を貫く蒸気出
口に接続したことを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項２に係る発明は入り口蒸気管
から外部ケーシングの内側に備えられる内部ケーシング
内のノズルボックスに至る蒸気経路にインレットスリー
ブを備えてなる蒸気タービンにおいて、外部ケーシング
とインレットスリーブとの間にケーシングと内部ケーシ
ングとの間の蒸気空間と連通する冷却用蒸気通路を形成
し、この冷却用蒸気通路の出口を絞り手段を介して入り
口蒸気管を貫く蒸気出口に接続したことを特徴とするも
のである。
から外部ケーシングの内側に備えられる内部ケーシング
内のノズルボックスに至る蒸気経路にインレットスリー
ブを備えてなる蒸気タービンにおいて、外部ケーシング
とインレットスリーブとの間にケーシングと内部ケーシ
ングとの間の蒸気空間と連通する冷却用蒸気通路を形成
し、この冷却用蒸気通路の出口を絞り手段を介して入り
口蒸気管を貫く蒸気出口に接続したことを特徴とするも
のである。
【００１０】さらに、請求項３に係る発明は入り口蒸気
管から外部ケーシングの内側に備えられる内部ケーシン
グ内のノズルボックスに至る蒸気経路にインレットスリ
ーブを備えてなる蒸気タービンにおいて、外部ケーシン
グとインレットスリーブとの間に冷却用蒸気通路を形成
し、この冷却用蒸気通路のほぼ中間付近に接続するよう
に外部ケーシングを貫く蒸気入り口を設け、冷却用蒸気
通路の一の出口を絞り手段を介して入り口蒸気管を貫く
蒸気出口に接続すると共に、他の出口を絞り手段を介し
て外部ケーシングと内部ケーシングとの蒸気空間に連通
するようにしたことを特徴とするものである。
管から外部ケーシングの内側に備えられる内部ケーシン
グ内のノズルボックスに至る蒸気経路にインレットスリ
ーブを備えてなる蒸気タービンにおいて、外部ケーシン
グとインレットスリーブとの間に冷却用蒸気通路を形成
し、この冷却用蒸気通路のほぼ中間付近に接続するよう
に外部ケーシングを貫く蒸気入り口を設け、冷却用蒸気
通路の一の出口を絞り手段を介して入り口蒸気管を貫く
蒸気出口に接続すると共に、他の出口を絞り手段を介し
て外部ケーシングと内部ケーシングとの蒸気空間に連通
するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】蒸気タービン運転中、外部ケーシングは、たと
えば５９３℃の高温の主蒸気または再熱蒸気に直接さら
される入り口蒸気管、インレットスリーブおよび内部ケ
ーシングからの熱伝導およびふく射により加熱され、そ
の蒸気温度とほぼ平衡する温度になる。この状態に置か
れたまま、長時間運転した場合、ケーシング材料の低Ｃ
ｒ耐熱鋼の許容温度限界を超えてしまい、機械的強度が
著しく低下する。本発明はこれを回避するために外部ケ
ーシング全体を所望の温度に保つように冷却用蒸気を用
いて冷却する。
えば５９３℃の高温の主蒸気または再熱蒸気に直接さら
される入り口蒸気管、インレットスリーブおよび内部ケ
ーシングからの熱伝導およびふく射により加熱され、そ
の蒸気温度とほぼ平衡する温度になる。この状態に置か
れたまま、長時間運転した場合、ケーシング材料の低Ｃ
ｒ耐熱鋼の許容温度限界を超えてしまい、機械的強度が
著しく低下する。本発明はこれを回避するために外部ケ
ーシング全体を所望の温度に保つように冷却用蒸気を用
いて冷却する。
【００１２】図３を参照して説明すると、高圧タービン
ＨＰの主蒸気入り口部ＨＰＩについては２００℃程度温
度の低い高圧タービン排気Ｅｘと同等に保つことを主眼
におき、冷却用蒸気を高温の入り口蒸気管、インレット
スリーブにかけて流動させる。また、再熱蒸気入り口部
ＩＰＩについては再熱蒸気温度よりも１００℃程度低
い、たとえば中圧タービンＩＰの第３抽気Ｅｔと同等に
保つことを主眼におく。すなわち、運転中、主蒸気入り
口部ＨＰＩの入り口蒸気管、インレットスリーブ内部ケ
ーシングＩＣが主蒸気ＭＳによって高温に加熱されると
きも、より低温の冷却用蒸気を主蒸気入り口部ＨＰＩに
かけて流すようにして外部ケーシングＯＣを冷却する。
ＨＰの主蒸気入り口部ＨＰＩについては２００℃程度温
度の低い高圧タービン排気Ｅｘと同等に保つことを主眼
におき、冷却用蒸気を高温の入り口蒸気管、インレット
スリーブにかけて流動させる。また、再熱蒸気入り口部
ＩＰＩについては再熱蒸気温度よりも１００℃程度低
い、たとえば中圧タービンＩＰの第３抽気Ｅｔと同等に
保つことを主眼におく。すなわち、運転中、主蒸気入り
口部ＨＰＩの入り口蒸気管、インレットスリーブ内部ケ
ーシングＩＣが主蒸気ＭＳによって高温に加熱されると
きも、より低温の冷却用蒸気を主蒸気入り口部ＨＰＩに
かけて流すようにして外部ケーシングＯＣを冷却する。
【００１３】また、再熱蒸気入り口部ＨＰＩの入り口蒸
気管、インレットスリーブ、内部ケーシングＩＣが再熱
蒸気ＲＳによって高温に加熱されるときも、より低温の
冷却用蒸気を再熱蒸気入り口部ＩＰＩにかけて流すよう
にして外部ケーシングＯＣを冷却する。この冷却により
温度降下した主蒸気入り口部ＨＰＩの冷却用蒸気は第３
抽気Ｅｔに回収し、同様に温度降下した再熱蒸気入り口
部ＩＰＩの冷却用蒸気は第４抽気Ｅｔに回収するもので
ある。
気管、インレットスリーブ、内部ケーシングＩＣが再熱
蒸気ＲＳによって高温に加熱されるときも、より低温の
冷却用蒸気を再熱蒸気入り口部ＩＰＩにかけて流すよう
にして外部ケーシングＯＣを冷却する。この冷却により
温度降下した主蒸気入り口部ＨＰＩの冷却用蒸気は第３
抽気Ｅｔに回収し、同様に温度降下した再熱蒸気入り口
部ＩＰＩの冷却用蒸気は第４抽気Ｅｔに回収するもので
ある。
【００１４】これを効果的に行うために請求項１に係る
発明は外部ケーシングと内部ケーシングとの間、さらに
は入り口蒸気管とインレットスリーブとの間に形成した
冷却用蒸気通路にかけて低温の冷却用蒸気を流動させ、
蒸気出口において回収し、抽気系統に導く。また、請求
項２に係る発明は外部ケーシングとインレットスリーブ
との間に形成した冷却用蒸気通路にかけて低温の冷却用
蒸気を流動させ、蒸気出口から抽気系統に導く。
発明は外部ケーシングと内部ケーシングとの間、さらに
は入り口蒸気管とインレットスリーブとの間に形成した
冷却用蒸気通路にかけて低温の冷却用蒸気を流動させ、
蒸気出口において回収し、抽気系統に導く。また、請求
項２に係る発明は外部ケーシングとインレットスリーブ
との間に形成した冷却用蒸気通路にかけて低温の冷却用
蒸気を流動させ、蒸気出口から抽気系統に導く。
【００１５】さらに、請求項３に係る発明においては外
部ケーシングとインレットスリーブとの間に形成した冷
却用蒸気通路にかけて蒸気入り口から低温の冷却用蒸気
を流す。蒸気入り口を冷却用蒸気通路の中間に開口させ
ることで一部の蒸気を入り口蒸気管側に、また、残りの
一部を内部ケーシング側に流動させることができる。い
ずれの発明に置いても冷却用蒸気通路の出口に絞り手段
を設けるのが望ましい。これにより出口での靜圧を上昇
させ、周方向に均一な流れを保って冷却効果を高めるこ
とができる。
部ケーシングとインレットスリーブとの間に形成した冷
却用蒸気通路にかけて蒸気入り口から低温の冷却用蒸気
を流す。蒸気入り口を冷却用蒸気通路の中間に開口させ
ることで一部の蒸気を入り口蒸気管側に、また、残りの
一部を内部ケーシング側に流動させることができる。い
ずれの発明に置いても冷却用蒸気通路の出口に絞り手段
を設けるのが望ましい。これにより出口での靜圧を上昇
させ、周方向に均一な流れを保って冷却効果を高めるこ
とができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１７】図１において、入り口蒸気管１からの再熱
蒸気を内部ケーシングに導くインレッシスリーブ７は内
部ケーシング４と入り口蒸気管１との間に配置され、図
示しないボルトによって入り口蒸気管１に固定されてい
る。インレットスリーブ７を含めて内部ケーシング４は
外部ケーシング３によって覆われており、双方のケーシ
ング３、４の間、およびインレーツトスリーブ７と入り
口蒸気管１との間に冷却用蒸気が流動する冷却用蒸気通
路８が形成されている。
蒸気を内部ケーシングに導くインレッシスリーブ７は内
部ケーシング４と入り口蒸気管１との間に配置され、図
示しないボルトによって入り口蒸気管１に固定されてい
る。インレットスリーブ７を含めて内部ケーシング４は
外部ケーシング３によって覆われており、双方のケーシ
ング３、４の間、およびインレーツトスリーブ７と入り
口蒸気管１との間に冷却用蒸気が流動する冷却用蒸気通
路８が形成されている。
【００１８】また、インレットスリーブ２と接続する部
分の入り口蒸気管１には蒸気出口９が設けられており、
冷却用蒸気通路８はその出口９と出口で蒸気出口９連絡
している。なお、図に示すように入り口蒸気管１の端部
は外部ケーシング３と溶接部１０で接合される。
分の入り口蒸気管１には蒸気出口９が設けられており、
冷却用蒸気通路８はその出口９と出口で蒸気出口９連絡
している。なお、図に示すように入り口蒸気管１の端部
は外部ケーシング３と溶接部１０で接合される。
【００１９】図２にインレットスリーブ７の詳細を示し
ている。このインレットスリーブ７は円筒部７ａと、入
り口蒸気管１と接続されるフランジ部７ｂとからなり、
フランジ部７ｂには半径方向に突出する環状フィン７ｃ
が形成されている。このフィン７ｃによって冷却用蒸気
通路８の出口は流路が絞られる。
ている。このインレットスリーブ７は円筒部７ａと、入
り口蒸気管１と接続されるフランジ部７ｂとからなり、
フランジ部７ｂには半径方向に突出する環状フィン７ｃ
が形成されている。このフィン７ｃによって冷却用蒸気
通路８の出口は流路が絞られる。
【００２０】次に、上記構成による実施例の作用を説明
する。
する。
【００２１】再熱器（図示せず）で加熱されて入り口蒸
気管１に流れた再熱蒸気は、インレットスリーブ７を通
り、内部ケーシング４に流入する。この再熱蒸気により
加熱されて入り口蒸気管１および内部ケーシング４は共
に再熱蒸気温度と平衡する温度になる。一方、外部ケー
シング３と内部ケーシング４との間の冷却用蒸気通路８
にかけては再熱蒸気より温度の低い冷却用蒸気が蒸気出
口９にかけて流れており、この低温の蒸気によって外部
ケーシング３が冷却される。
気管１に流れた再熱蒸気は、インレットスリーブ７を通
り、内部ケーシング４に流入する。この再熱蒸気により
加熱されて入り口蒸気管１および内部ケーシング４は共
に再熱蒸気温度と平衡する温度になる。一方、外部ケー
シング３と内部ケーシング４との間の冷却用蒸気通路８
にかけては再熱蒸気より温度の低い冷却用蒸気が蒸気出
口９にかけて流れており、この低温の蒸気によって外部
ケーシング３が冷却される。
【００２２】また、冷却用蒸気通路８の出口はフィン７
ｃによって絞られ、出口での靜圧が上昇して冷却用蒸気
が環状のインレットスリーブの全周に等しく流れ、入り
口蒸気管１から外部ケーシング３にかけての加熱が抑え
られる。
ｃによって絞られ、出口での靜圧が上昇して冷却用蒸気
が環状のインレットスリーブの全周に等しく流れ、入り
口蒸気管１から外部ケーシング３にかけての加熱が抑え
られる。
【００２３】本実施例の入り口蒸気管１はインレットス
リーブ２の軸方向に長く延びた先端で外部ケーシング３
と溶接部１０によって接続されており、再熱蒸気が外部
ケーシング３と触れることがないので、外部ケーシング
３の温度上昇は入り口蒸気管１および内部ケーシング４
程には上昇しない。このため、上記した冷却蒸気による
冷却の効果と相まって冷却用蒸気として抽気される蒸気
が、たとえば、再熱蒸気よりも１００℃程度低い温度の
抽気であれば、それに近い温度に外部ケーシング３の温
度を保持することができる。この低い温度水準は低Ｃｒ
耐熱鋼の機械的強度を損ねる懸念のない許容温度内であ
り、長時間にわたり必要とする機械的強度を保持するこ
とが可能である。
リーブ２の軸方向に長く延びた先端で外部ケーシング３
と溶接部１０によって接続されており、再熱蒸気が外部
ケーシング３と触れることがないので、外部ケーシング
３の温度上昇は入り口蒸気管１および内部ケーシング４
程には上昇しない。このため、上記した冷却蒸気による
冷却の効果と相まって冷却用蒸気として抽気される蒸気
が、たとえば、再熱蒸気よりも１００℃程度低い温度の
抽気であれば、それに近い温度に外部ケーシング３の温
度を保持することができる。この低い温度水準は低Ｃｒ
耐熱鋼の機械的強度を損ねる懸念のない許容温度内であ
り、長時間にわたり必要とする機械的強度を保持するこ
とが可能である。
【００２４】さらに、本発明の他の実施例を図４を参照
して説明する。本実施例は主蒸気入り口に本発明を適用
したものである。
して説明する。本実施例は主蒸気入り口に本発明を適用
したものである。
【００２５】図４（ａ）において、入り口蒸気管１１か
らの主蒸気をノズルボックス１５に導くインレットスリ
ーブ１２は外部ケーシング１３と内部ケーシング１４と
を貫いて配置され、シールリング（図示せず）によって
内部ケーシング１４に固定されている。インレットスリ
ーブ１２を含めて内部ケーシング１４の外側は外部ケー
シング１３によって覆われており、インレットスリーブ
１２と外部ケーシング１３との間に冷却蒸気が流れる冷
却用蒸気通路１６が形成されている。
らの主蒸気をノズルボックス１５に導くインレットスリ
ーブ１２は外部ケーシング１３と内部ケーシング１４と
を貫いて配置され、シールリング（図示せず）によって
内部ケーシング１４に固定されている。インレットスリ
ーブ１２を含めて内部ケーシング１４の外側は外部ケー
シング１３によって覆われており、インレットスリーブ
１２と外部ケーシング１３との間に冷却蒸気が流れる冷
却用蒸気通路１６が形成されている。
【００２６】インレットスリーブ１２と接続する部分の
入り口蒸気管１１には蒸気出口１７が設けられており、
冷却用蒸気通路１６はこの蒸気出口１７と連絡してい
る。この蒸気出口１７は高圧タービンの排気よりも圧力
が低い中圧タービンの抽気系統に接続するのが望まし
い。
入り口蒸気管１１には蒸気出口１７が設けられており、
冷却用蒸気通路１６はこの蒸気出口１７と連絡してい
る。この蒸気出口１７は高圧タービンの排気よりも圧力
が低い中圧タービンの抽気系統に接続するのが望まし
い。
【００２７】なお、図中、符号１８は溶接部を示してい
る。
る。
【００２８】図４（ｂ）にインレットスリーブ１２の詳
細を示している。インレットスリーブ１２には冷却用蒸
気通路１６の出口に合わせて半径方向に突出する環状フ
ィン１２ａが形成されている。
細を示している。インレットスリーブ１２には冷却用蒸
気通路１６の出口に合わせて半径方向に突出する環状フ
ィン１２ａが形成されている。
【００２９】次に、上記構成による作用を説明する。ボ
イラで発生した主蒸気入り口蒸気管１１からインレット
スリーブ１２に入り、ノズルボックス１５に流入する。
この主蒸気により加熱されて入り口蒸気管１１、インレ
ットスリーブ１２および内部ケーシング１４は共に主蒸
気温度と平衡した温度となる。外部ケーシング１３と内
部ケーシング１４との間の蒸気空間は主蒸気温度よりも
２００℃以上低い高圧タービン排気で満たされており、
この低温の蒸気が冷却用蒸気通路１６を通って蒸気出口
１７にかけて流れ、外部ケーシング１３が冷却される。
イラで発生した主蒸気入り口蒸気管１１からインレット
スリーブ１２に入り、ノズルボックス１５に流入する。
この主蒸気により加熱されて入り口蒸気管１１、インレ
ットスリーブ１２および内部ケーシング１４は共に主蒸
気温度と平衡した温度となる。外部ケーシング１３と内
部ケーシング１４との間の蒸気空間は主蒸気温度よりも
２００℃以上低い高圧タービン排気で満たされており、
この低温の蒸気が冷却用蒸気通路１６を通って蒸気出口
１７にかけて流れ、外部ケーシング１３が冷却される。
【００３０】また、冷却用蒸気通路１６の出口はフィン
１９によって絞られ、出口付近の靜圧が上昇してインレ
ットスリーブ１２の全周に冷却蒸気が流れ、インレット
スリーブ１２から外部ケーシング１３にかけての加熱が
防止される。こうして、外部ケーシング１３の温度を主
蒸気温度よりも２００℃以上低く保持することができ
る。これは低Ｃｒ耐熱鋼の機械的強度を損ねる懸念のな
い許容温度内であり、機械的強度を長時間にわたり維持
することができる。
１９によって絞られ、出口付近の靜圧が上昇してインレ
ットスリーブ１２の全周に冷却蒸気が流れ、インレット
スリーブ１２から外部ケーシング１３にかけての加熱が
防止される。こうして、外部ケーシング１３の温度を主
蒸気温度よりも２００℃以上低く保持することができ
る。これは低Ｃｒ耐熱鋼の機械的強度を損ねる懸念のな
い許容温度内であり、機械的強度を長時間にわたり維持
することができる。
【００３１】さらに、異なる実施例を図５を参照して説
明する。本実施例では主蒸気入り口部に冷却蒸気を導く
ための蒸気入り口２０が外部ケーシング１３に形成され
る。この蒸気入り口２０についてはインレットスリーブ
１２と外部ケーシング１３との間の冷却用蒸気通路１６
のほぼ中間に設ける。したがって、冷却用蒸気通路１６
は一方で蒸気出口１７と連絡し、他方で外部ケーシング
１３と内部ケーシング１４との間の蒸気空間と通じてい
る。本実施例のインレットスリーブ１２には蒸気出口１
７の手前に環状フィン１２ａを、また、内部ケーシング
１４に至る手前に環状フィン１２ｂをそれぞれ設けてい
る。
明する。本実施例では主蒸気入り口部に冷却蒸気を導く
ための蒸気入り口２０が外部ケーシング１３に形成され
る。この蒸気入り口２０についてはインレットスリーブ
１２と外部ケーシング１３との間の冷却用蒸気通路１６
のほぼ中間に設ける。したがって、冷却用蒸気通路１６
は一方で蒸気出口１７と連絡し、他方で外部ケーシング
１３と内部ケーシング１４との間の蒸気空間と通じてい
る。本実施例のインレットスリーブ１２には蒸気出口１
７の手前に環状フィン１２ａを、また、内部ケーシング
１４に至る手前に環状フィン１２ｂをそれぞれ設けてい
る。
【００３２】本実施例の蒸気入り口２０は高圧タービン
排気よりも圧力の高いいずれかの高圧タービンの抽気系
統と結び、また、蒸気出口１７は高圧タービンの排気よ
りも圧力が低い中圧タービンの抽気系統に接続するよう
にする。
排気よりも圧力の高いいずれかの高圧タービンの抽気系
統と結び、また、蒸気出口１７は高圧タービンの排気よ
りも圧力が低い中圧タービンの抽気系統に接続するよう
にする。
【００３３】上記構成において、冷却用蒸気は蒸気入り
口２０から冷却用蒸気通路１６に入り、一部が上方の出
口にかけて流動し、残りの一部が下方の出口にかけて流
動しつつ、外部ケーシング１３を冷却する。すなわち、
２個のフィン１２ａ、１２ｂの間に形成される冷却用蒸
気通路１６を通る間、冷却用蒸気はインレットスリーブ
１２から外部ケーシング１３にかけての熱伝導およびふ
く射による熱を効果的に奪い、外部ケーシング１３の温
度上昇を防ぐ。
口２０から冷却用蒸気通路１６に入り、一部が上方の出
口にかけて流動し、残りの一部が下方の出口にかけて流
動しつつ、外部ケーシング１３を冷却する。すなわち、
２個のフィン１２ａ、１２ｂの間に形成される冷却用蒸
気通路１６を通る間、冷却用蒸気はインレットスリーブ
１２から外部ケーシング１３にかけての熱伝導およびふ
く射による熱を効果的に奪い、外部ケーシング１３の温
度上昇を防ぐ。
【００３４】本実施例では半径方向に突出するフィン１
２ａ、１２ｂのそれぞれの間隙を調節して双方の流量を
任意に変えることができる。特に、入り口蒸気管１１と
外部ケーシング１３との溶接部１８付近の熱応力を下げ
ることが求められる場合、低温の冷却蒸気を多量に導い
てその付近の温度を下げ、溶接部１８付近に発生する熱
応力を緩和させることが可能である。
２ａ、１２ｂのそれぞれの間隙を調節して双方の流量を
任意に変えることができる。特に、入り口蒸気管１１と
外部ケーシング１３との溶接部１８付近の熱応力を下げ
ることが求められる場合、低温の冷却蒸気を多量に導い
てその付近の温度を下げ、溶接部１８付近に発生する熱
応力を緩和させることが可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は外部ケーシ
ングと内部ケーシングとの間、入り口蒸気管とインレッ
トスリーブとの間、あるいは外部ケーシングとインレッ
トスリーブとの間に主蒸気あるいは再熱蒸気よりも低温
の蒸気を流動させる冷却用蒸気通路を形成したので、外
部ケーシングを効果的に冷却することができる。
ングと内部ケーシングとの間、入り口蒸気管とインレッ
トスリーブとの間、あるいは外部ケーシングとインレッ
トスリーブとの間に主蒸気あるいは再熱蒸気よりも低温
の蒸気を流動させる冷却用蒸気通路を形成したので、外
部ケーシングを効果的に冷却することができる。
【００３６】したがって、本発明によれば外部ケーシン
グの温度上昇を低Ｃｒ耐熱鋼の許容温度内に抑えること
ができ、外部ケーシングを信頼性の高い低Ｃｒ耐熱鋼に
より構成することが可能である。
グの温度上昇を低Ｃｒ耐熱鋼の許容温度内に抑えること
ができ、外部ケーシングを信頼性の高い低Ｃｒ耐熱鋼に
より構成することが可能である。
【図１】本発明によるケーシング冷却装置の一実施例を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】図１に示されるインレットスリーブの断面図。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図５】従来の蒸気タービンの再熱蒸気入り口部を示す
断面図。
断面図。
【図６】従来の技術を説明するための図。
１、１１ 入り口蒸気管 ３、１３ 外部ケーシング ４、１４ 内部ケーシング ７、１２ インレットスリーブ ８、１６ 冷却用蒸気通路 ９、１７ 蒸気出口 ２０ 蒸気入り口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 薫 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内
Claims (4)
- 【請求項１】 入り口蒸気管から外部ケーシングの内側
に備えられる内部ケーシングに至る蒸気経路にインレッ
トスリーブを備えてなる蒸気タービンにおいて、前記外
部ケーシングと前記内部ケーシングとの間および前記入
り口蒸気管と前記インレットスリーブとの間に冷却用蒸
気通路を形成し、この冷却用蒸気通路の出口を絞り手段
を介して該入り口蒸気管を貫く蒸気出口に接続したこと
を特徴とする蒸気タービンのケーシング冷却装置。 - 【請求項２】 入り口蒸気管から外部ケーシングの内側
に備えられる内部ケーシング内のノズルボックスに至る
蒸気経路にインレットスリーブを備えてなる蒸気タービ
ンにおいて、前記外部ケーシングと前記インレットスリ
ーブとの間に該ケーシングと該内部ケーシングとの間の
蒸気空間と連通する冷却用蒸気通路を形成し、この冷却
用蒸気通路の出口を絞り手段を介して該入り口蒸気管を
貫く蒸気出口に接続したことを特徴とする蒸気タービン
のケーシング冷却装置。 - 【請求項３】 入り口蒸気管から外部ケーシングの内側
に備えられる内部ケーシング内のノズルボックスに至る
蒸気経路にインレットスリーブを備えてなる蒸気タービ
ンにおいて、前記外部ケーシングと前記インレットスリ
ーブとの間に冷却用蒸気通路を形成し、この冷却用蒸気
通路のほぼ中間付近に接続するように該外部ケーシング
を貫く蒸気入り口を設け、前記冷却用蒸気通路の一の出
口を絞り手段を介して該入り口蒸気管を貫く蒸気出口に
接続すると共に、他の出口を絞り手段を介して前記外部
ケーシングと前記内部ケーシングとの蒸気空間に連通す
るようにしたことを特徴とする蒸気タービンのケーシン
グ冷却装置。 - 【請求項４】 前記絞り手段が前記インレットスリーブ
に一体に形成される環状フィンであることを特徴とする
請求項１ないし３記載の蒸気タービンのケーシング冷却
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08018495A JP3611365B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 蒸気タービンのケーシング冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08018495A JP3611365B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 蒸気タービンのケーシング冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277703A true JPH08277703A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3611365B2 JP3611365B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=13711286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08018495A Expired - Lifetime JP3611365B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 蒸気タービンのケーシング冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3611365B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060826A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-03-10 | Toshiba Corp | 蒸気タービン発電設備 |
| US7651318B2 (en) | 2006-04-28 | 2010-01-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| WO2014013741A1 (ja) | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 株式会社 東芝 | タービン、及び発電システム |
| US10738658B2 (en) | 2015-10-23 | 2020-08-11 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Axial flow turbine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105134314A (zh) * | 2015-10-19 | 2015-12-09 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种带筒形内缸的汽轮机组高压部分结构 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126404A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Hitachi Ltd | 超高圧高温蒸気タ−ビンケ−シング |
| JPS58140408A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-20 | Hitachi Ltd | 蒸気タ−ビンの冷却装置 |
| JPS58174106A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Hitachi Ltd | 蒸気タ−ビン装置 |
| JPS58202311A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Hitachi Ltd | 蒸気タ−ビン冷却系統 |
| JPS60159310A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-20 | Hitachi Ltd | 蒸気タ−ビンの二重ケ−シングの熱応力制御装置 |
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| JPS6140403A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-26 | Toshiba Corp | 蒸気タ−ビン |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP08018495A patent/JP3611365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
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| JP4509664B2 (ja) * | 2003-07-30 | 2010-07-21 | 株式会社東芝 | 蒸気タービン発電設備 |
| US7850424B2 (en) | 2003-07-30 | 2010-12-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine power plant |
| US7651318B2 (en) | 2006-04-28 | 2010-01-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| WO2014013741A1 (ja) | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 株式会社 東芝 | タービン、及び発電システム |
| KR20150032301A (ko) | 2012-07-20 | 2015-03-25 | 가부시끼가이샤 도시바 | 터빈, 및 발전 시스템 |
| US10450958B2 (en) | 2012-07-20 | 2019-10-22 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Turbine and power generation system |
| US10738658B2 (en) | 2015-10-23 | 2020-08-11 | Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation | Axial flow turbine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3611365B2 (ja) | 2005-01-19 |
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