JPH09125909A - 複合サイクル用蒸気タービン - Google Patents
複合サイクル用蒸気タービンInfo
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- JPH09125909A JPH09125909A JP7281390A JP28139095A JPH09125909A JP H09125909 A JPH09125909 A JP H09125909A JP 7281390 A JP7281390 A JP 7281390A JP 28139095 A JP28139095 A JP 28139095A JP H09125909 A JPH09125909 A JP H09125909A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン・蒸気タービン複合サイクル用
の再熱蒸気タービンにおいて、高温の高圧蒸気が中圧部
へ侵入するのを阻止し中圧入口部を効果的に冷却するこ
と。 【解決手段】 中圧ダミーシール（１ｂ）の中間点に低
温の高圧排気（１０６）を導入する。
の再熱蒸気タービンにおいて、高温の高圧蒸気が中圧部
へ侵入するのを阻止し中圧入口部を効果的に冷却するこ
と。 【解決手段】 中圧ダミーシール（１ｂ）の中間点に低
温の高圧排気（１０６）を導入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高中圧段を有する
ガスタービン・蒸気タービン複合サイクル用再熱蒸気タ
ービンに関する。
ガスタービン・蒸気タービン複合サイクル用再熱蒸気タ
ービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の汽力発電所（複合サイク
ルでない）再熱蒸気タービンの一例を示す部分的な縦断
面図である。この再熱蒸気タービンは、高中圧タービン
（１）を囲んで高中圧外車室（１０）が形成され、この
高中圧外車室（１０）に高圧蒸気導入部（１１）と中圧
蒸気導入部（１２）とを備えている。また、高中圧外車
室（１０）の内側に高圧内車室（２０）が位置してお
り、この高圧内車室（２０）に高圧蒸気導入部（１１）
に連接された高圧蒸気入口部（２１）が設けられてい
る。更に、高中圧外車室（１０）には中圧入口部蒸気室
（２２）が設けられている。そして、上記の高圧蒸気入
口部（２１）にはノズル室（３１）が連接されており、
このノズル室（３１）の先端にはノズルブロック（３
２）が設けられている。
ルでない）再熱蒸気タービンの一例を示す部分的な縦断
面図である。この再熱蒸気タービンは、高中圧タービン
（１）を囲んで高中圧外車室（１０）が形成され、この
高中圧外車室（１０）に高圧蒸気導入部（１１）と中圧
蒸気導入部（１２）とを備えている。また、高中圧外車
室（１０）の内側に高圧内車室（２０）が位置してお
り、この高圧内車室（２０）に高圧蒸気導入部（１１）
に連接された高圧蒸気入口部（２１）が設けられてい
る。更に、高中圧外車室（１０）には中圧入口部蒸気室
（２２）が設けられている。そして、上記の高圧蒸気入
口部（２１）にはノズル室（３１）が連接されており、
このノズル室（３１）の先端にはノズルブロック（３
２）が設けられている。
【０００３】高中圧ロータ（１）には調速段部（４１）
が設けられていて、ここのノズル室（３１）先端のノズ
ルブロック（３２）の蒸気噴出口（３３）が、高中圧ロ
ータ（１）の軸方向に対向している。また、高中圧ロー
タ（１）には、調速段部（４１）からの高圧蒸気が供給
される高圧段反動翼列（４２）が設けられている。同様
に、中圧入口部蒸気室（２２）を経て中圧蒸気が供給さ
れる中圧段反動翼列（４３）が、高中圧ロータ（１）に
設けられている。（４４）はロータの中圧入口部であ
る。また、高圧段反動翼列（４２）部を囲んで高圧段翼
環（５１）が設けられており、同様に、中圧段反動翼列
（４３）部を囲んで中圧段翼環（６１）が設けられてい
る。そして、高中圧一体ダミー環（５２）と低圧ダミー
環（５３）とがそれぞれ設けられている。
が設けられていて、ここのノズル室（３１）先端のノズ
ルブロック（３２）の蒸気噴出口（３３）が、高中圧ロ
ータ（１）の軸方向に対向している。また、高中圧ロー
タ（１）には、調速段部（４１）からの高圧蒸気が供給
される高圧段反動翼列（４２）が設けられている。同様
に、中圧入口部蒸気室（２２）を経て中圧蒸気が供給さ
れる中圧段反動翼列（４３）が、高中圧ロータ（１）に
設けられている。（４４）はロータの中圧入口部であ
る。また、高圧段反動翼列（４２）部を囲んで高圧段翼
環（５１）が設けられており、同様に、中圧段反動翼列
（４３）部を囲んで中圧段翼環（６１）が設けられてい
る。そして、高中圧一体ダミー環（５２）と低圧ダミー
環（５３）とがそれぞれ設けられている。
【０００４】次に、上記のように構成された従来の汽力
発電所の再熱蒸気タービンの動作を説明する。図示しな
いボイラから供給された高温・高圧の蒸気は、矢印（１
００）で示すように、高中圧外車室（１０）に設けた高
圧蒸気導入部（１１）からタービン内部に入り、高圧内
車室（２０）の高圧蒸気入口部（２１）からノズル室
（３１）を経て、ノズルブロック（３２）の蒸気噴出口
（３３）から高速で噴出する。この高速の高圧蒸気（１
００）が、高中圧ロータ（１）の調速段部（４１）に回
転力を与え、さらに高圧段反動翼列（４２）に入って高
中圧ロータ（１）に回転力を与えながら、次第に温度・
圧力を低下させていく。こうして高圧段反動翼列（４
２）で仕事を終えた蒸気は、図示しない再熱ボイラで再
び加熱されて再熱蒸気となる。
発電所の再熱蒸気タービンの動作を説明する。図示しな
いボイラから供給された高温・高圧の蒸気は、矢印（１
００）で示すように、高中圧外車室（１０）に設けた高
圧蒸気導入部（１１）からタービン内部に入り、高圧内
車室（２０）の高圧蒸気入口部（２１）からノズル室
（３１）を経て、ノズルブロック（３２）の蒸気噴出口
（３３）から高速で噴出する。この高速の高圧蒸気（１
００）が、高中圧ロータ（１）の調速段部（４１）に回
転力を与え、さらに高圧段反動翼列（４２）に入って高
中圧ロータ（１）に回転力を与えながら、次第に温度・
圧力を低下させていく。こうして高圧段反動翼列（４
２）で仕事を終えた蒸気は、図示しない再熱ボイラで再
び加熱されて再熱蒸気となる。
【０００５】再熱ボイラで加熱された中圧の再熱蒸気
は、矢印（２００）で示すように、高中圧外車室（１０
０）の中圧蒸気導入部（１２）から中圧入口部蒸気室
（２２）に入り、中圧段反動翼列（４３）を通りながら
高中圧ロータ１に回転力を与えるものである。
は、矢印（２００）で示すように、高中圧外車室（１０
０）の中圧蒸気導入部（１２）から中圧入口部蒸気室
（２２）に入り、中圧段反動翼列（４３）を通りながら
高中圧ロータ１に回転力を与えるものである。
【０００６】また、調速段部（４１）で仕事をして温度
の下がった高圧蒸気（１００）の一部が、高中圧一体ダ
ミー環（５２）の高圧ダミー環（５２ａ）と高中圧ロー
タ（１）の高圧ダミー部ロータ（１ａ）との間を、高圧
ダミー蒸気（１０１）として流れるので、これを中圧ダ
ミー蒸気（１０２）として利用し、中圧ダミー環（５２
ｂ）と中圧ダミー部ロータ（１ｂ）との間に流して、中
圧ダミー環（５２ｂ）の内面やロータ（１）の中圧入口
部（４４）を冷却している。この結果、中圧入口部（４
４）は低温の蒸気（１０２）によりシールドされて高温
の再熱蒸気（２００）にさらされず、強度信頼性の高い
タービンを実現している。また、高圧ダミー環（５２
ａ）と高中圧ロータ（１）の高圧ダミー部ロータ（１
ａ）との間を流れた高圧ダミー蒸気（１０１）は、矢印
（１０３）で示すようにスラストバランスのため高圧排
気系に導かれている。
の下がった高圧蒸気（１００）の一部が、高中圧一体ダ
ミー環（５２）の高圧ダミー環（５２ａ）と高中圧ロー
タ（１）の高圧ダミー部ロータ（１ａ）との間を、高圧
ダミー蒸気（１０１）として流れるので、これを中圧ダ
ミー蒸気（１０２）として利用し、中圧ダミー環（５２
ｂ）と中圧ダミー部ロータ（１ｂ）との間に流して、中
圧ダミー環（５２ｂ）の内面やロータ（１）の中圧入口
部（４４）を冷却している。この結果、中圧入口部（４
４）は低温の蒸気（１０２）によりシールドされて高温
の再熱蒸気（２００）にさらされず、強度信頼性の高い
タービンを実現している。また、高圧ダミー環（５２
ａ）と高中圧ロータ（１）の高圧ダミー部ロータ（１
ａ）との間を流れた高圧ダミー蒸気（１０１）は、矢印
（１０３）で示すようにスラストバランスのため高圧排
気系に導かれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
汽力発電所の再熱蒸気タービンにあっては、ボイラから
送給された高温高圧の蒸気はノズル室（３１）内に隔離
され、調速段部（４１）で仕事をして温度の下がった蒸
気が中圧入口部（４４）の冷却に利用されていた。
汽力発電所の再熱蒸気タービンにあっては、ボイラから
送給された高温高圧の蒸気はノズル室（３１）内に隔離
され、調速段部（４１）で仕事をして温度の下がった蒸
気が中圧入口部（４４）の冷却に利用されていた。
【０００８】ところが複合サイクル用の蒸気タービン
は、高負荷域では常に蒸気加減弁全開で変圧運転方式
（負荷に応じて高圧蒸気圧力が変化する）で運用したほ
うが性能上有利なため、ノズル室（３１）や調速段部
（４１）を必要としない（ないほうが性能上有利。）。
したがってボイラから来た高温高圧蒸気は、高圧内車室
（２０）と高中圧ロータ（１）の間の空間に直接導入さ
れ、高圧段反動翼列（４２）にいきなり流入するととも
に、仕事をしておらず温度が高いままの蒸気が高圧ダミ
ー部、中圧ダミー部を流れる。したがってこのような高
温蒸気を中圧部に導入しても、中圧入口部（４４）は十
分冷却され難く、中圧入口部のロータ、翼溝、翼根の強
度確保が困難である。
は、高負荷域では常に蒸気加減弁全開で変圧運転方式
（負荷に応じて高圧蒸気圧力が変化する）で運用したほ
うが性能上有利なため、ノズル室（３１）や調速段部
（４１）を必要としない（ないほうが性能上有利。）。
したがってボイラから来た高温高圧蒸気は、高圧内車室
（２０）と高中圧ロータ（１）の間の空間に直接導入さ
れ、高圧段反動翼列（４２）にいきなり流入するととも
に、仕事をしておらず温度が高いままの蒸気が高圧ダミ
ー部、中圧ダミー部を流れる。したがってこのような高
温蒸気を中圧部に導入しても、中圧入口部（４４）は十
分冷却され難く、中圧入口部のロータ、翼溝、翼根の強
度確保が困難である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、高中圧段を有し、ガスタービン
・蒸気タービン複合サイクルプラントに設置される蒸気
タービンにおいて、高圧段と中圧段の間に位置する高圧
ダミーと低圧ダミーの間から、高圧入口部からの高温の
ダミーリーク蒸気を抜き出すとともに、高圧排気からバ
ランス管を介して中圧ダミーシールの中間点に冷却蒸気
を導入するようにしたことを特徴とする複合サイクル用
蒸気タービンを提案するものである。
課題を解決するために、高中圧段を有し、ガスタービン
・蒸気タービン複合サイクルプラントに設置される蒸気
タービンにおいて、高圧段と中圧段の間に位置する高圧
ダミーと低圧ダミーの間から、高圧入口部からの高温の
ダミーリーク蒸気を抜き出すとともに、高圧排気からバ
ランス管を介して中圧ダミーシールの中間点に冷却蒸気
を導入するようにしたことを特徴とする複合サイクル用
蒸気タービンを提案するものである。
【００１０】上記のとおり本発明では、中圧ダミーシー
ルの中間点に高圧排気から冷却蒸気を導入するので、高
温の高圧ダミー蒸気が中圧部へ侵入するのを防止でき、
また高中圧ロータの中圧ダミー部から中圧入口部までの
間を低温の高圧排気で効果的に冷却することができる。
ルの中間点に高圧排気から冷却蒸気を導入するので、高
温の高圧ダミー蒸気が中圧部へ侵入するのを防止でき、
また高中圧ロータの中圧ダミー部から中圧入口部までの
間を低温の高圧排気で効果的に冷却することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態に係
る複合サイクル用再熱蒸気タービンの構成を示す部分的
な縦断面図である。この図において、前記図２により説
明した従来のものと同様な部分については、冗長になる
のを避けるため、同一の符号を付け重複する説明は省略
する。
る複合サイクル用再熱蒸気タービンの構成を示す部分的
な縦断面図である。この図において、前記図２により説
明した従来のものと同様な部分については、冗長になる
のを避けるため、同一の符号を付け重複する説明は省略
する。
【００１２】本実施形態は複合サイクル用の蒸気タービ
ンに関するものであり、図２に示された従来例のノズル
室（３１）、ノズルブロック（３２）、蒸気噴出口（３
３）、調速段部（４１）は無い。排熱回収ボイラから送
給された高温高圧蒸気は、矢印（１００）で示すように
高中圧外車室（１０）に設けた高圧蒸気導入部（１１）
からタービン内部に入り、高圧内車室（２０）と高中圧
ロータ（１）に囲まれた空間（７０）に導かれる。高温
高圧蒸気（１００）はその後高圧段反動翼列（４２）に
入るが、一部は仕事をしないまま高圧ダミー蒸気（１０
１）として、高圧ダミー環（５２ａ）と高中圧ロータ
（１）の高圧ダミー部ロータ（１ａ）との間を流れる。
高圧ダミー部と中圧ダミー部の中間の部分はスラストバ
ランス管（１０５）で高圧排気と連絡されている。
ンに関するものであり、図２に示された従来例のノズル
室（３１）、ノズルブロック（３２）、蒸気噴出口（３
３）、調速段部（４１）は無い。排熱回収ボイラから送
給された高温高圧蒸気は、矢印（１００）で示すように
高中圧外車室（１０）に設けた高圧蒸気導入部（１１）
からタービン内部に入り、高圧内車室（２０）と高中圧
ロータ（１）に囲まれた空間（７０）に導かれる。高温
高圧蒸気（１００）はその後高圧段反動翼列（４２）に
入るが、一部は仕事をしないまま高圧ダミー蒸気（１０
１）として、高圧ダミー環（５２ａ）と高中圧ロータ
（１）の高圧ダミー部ロータ（１ａ）との間を流れる。
高圧ダミー部と中圧ダミー部の中間の部分はスラストバ
ランス管（１０５）で高圧排気と連絡されている。
【００１３】更に、本実施形態では、中圧ダミー部ロー
タを（１ｂ1 ）と（１ｂ2 ）の２つに分割し、それぞれ
に１列のシールリングを配置するが、この中間の部分を
もう１本のバランス管（１０７）でやはり高圧排気に連
絡する。このようにすると、高圧ダミー部と中圧ダミー
部の中間の部分と中圧ダミー部ロータの（１ｂ1 ）と
（１ｂ2 ）の中間の部分が同じ高圧排気に連絡されるこ
とになるので、中圧ダミー部ロータ（１ｂ1 ）に設置さ
れるシールリングの前後の差圧は微小となり、この部分
を蒸気はほとんど流れなくなる。したがって高温の高圧
ダミー蒸気（１０１）は、ほとんど全量が矢印（１０
３）で示すようにスラストバランス管（１０５）を通っ
て高圧排気に排出されるとともに、高圧排気から新たに
低温の冷却蒸気が矢印（１０６）で示すようにバランス
管（１０７）を流れ、中圧ダミー部、中圧入口部（４
４）を冷却することとなる。
タを（１ｂ1 ）と（１ｂ2 ）の２つに分割し、それぞれ
に１列のシールリングを配置するが、この中間の部分を
もう１本のバランス管（１０７）でやはり高圧排気に連
絡する。このようにすると、高圧ダミー部と中圧ダミー
部の中間の部分と中圧ダミー部ロータの（１ｂ1 ）と
（１ｂ2 ）の中間の部分が同じ高圧排気に連絡されるこ
とになるので、中圧ダミー部ロータ（１ｂ1 ）に設置さ
れるシールリングの前後の差圧は微小となり、この部分
を蒸気はほとんど流れなくなる。したがって高温の高圧
ダミー蒸気（１０１）は、ほとんど全量が矢印（１０
３）で示すようにスラストバランス管（１０５）を通っ
て高圧排気に排出されるとともに、高圧排気から新たに
低温の冷却蒸気が矢印（１０６）で示すようにバランス
管（１０７）を流れ、中圧ダミー部、中圧入口部（４
４）を冷却することとなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、高温の高圧蒸気が中圧
部へ侵入するのを阻止することができ、また低温の高圧
排気を中圧部に導入して十分効果的に冷却できるので、
中圧入口部のロータ、翼溝、翼根の強度が確保される。
部へ侵入するのを阻止することができ、また低温の高圧
排気を中圧部に導入して十分効果的に冷却できるので、
中圧入口部のロータ、翼溝、翼根の強度が確保される。
【図１】図１は本発明の実施の一形態に係る複合サイク
ル用再熱蒸気タービンを示す部分的な縦断面図である。
ル用再熱蒸気タービンを示す部分的な縦断面図である。
【図２】図２は従来の汽力発電所用再熱蒸気タービンの
一例を示す部分的な縦断面図である。
一例を示す部分的な縦断面図である。
（１） 高中圧ロータ （１ａ） 高圧ダミー部ロータ （１ｂ） 中圧ダミー部ロータ （１０） 高中圧外車室 （１１） 高圧蒸気導入部 （１２） 低圧蒸気導入部 （２０） 高圧内車室 （２１） 高圧蒸気入口部 （２２） 中圧入口部蒸気室 （３１） ノズル室 （３２） ノズルブロック （３３） 蒸気噴出口 （４１） 調速段部 （４２） 高圧段反動翼列 （４３） 中圧段反動翼列 （４４） 中圧入口部 （５１） 高圧段翼環 （５２） 高中圧一体ダミー環 （52ａ） 高圧ダミー環 （52ｂ） 中圧ダミー環 （５３） 低圧ダミー環 （６１） 中圧段翼環 （100) 高圧蒸気 （101) 高圧ダミー蒸気 （102) 中圧ダミー蒸気 （105) スラストバランス管 （107) バランス管 （200) 再熱蒸気
Claims (1)
- 【請求項１】 高中圧段を有し、ガスタービン・蒸気タ
ービン複合サイクルプラントに設置される蒸気タービン
において、高圧段と中圧段の間に位置する高圧ダミーと
低圧ダミーの間から、高圧入口部からの高温のダミーリ
ーク蒸気を抜き出すとともに、高圧排気からバランス管
を介して中圧ダミーシールの中間点に冷却蒸気を導入す
るようにしたことを特徴とする複合サイクル用蒸気ター
ビン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281390A JPH09125909A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 複合サイクル用蒸気タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281390A JPH09125909A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 複合サイクル用蒸気タービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09125909A true JPH09125909A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17638483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7281390A Pending JPH09125909A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 複合サイクル用蒸気タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09125909A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1630360A1 (de) | 2004-08-23 | 2006-03-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfzu- oder abführung zur kühlung der aussengehäuse in einer dampfturbine |
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| JPWO2018109810A1 (ja) * | 2016-12-12 | 2019-07-04 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | タービン及びタービンシステム |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP7281390A patent/JPH09125909A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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