JPH09242502A - 蒸気タービン - Google Patents
蒸気タービンInfo
- Publication number
- JPH09242502A JPH09242502A JP4461996A JP4461996A JPH09242502A JP H09242502 A JPH09242502 A JP H09242502A JP 4461996 A JP4461996 A JP 4461996A JP 4461996 A JP4461996 A JP 4461996A JP H09242502 A JPH09242502 A JP H09242502A
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- Japan
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- nozzle
- root
- blade
- flow
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- Pending
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の蒸気タービンにおいては平行型のノズ
ルと平行型の動翼とが使用されており、蒸気タービンの
コストダウンに伴って蒸気タービンの段落数を低減させ
ると、速度比が小さくなって動翼に対する蒸気の流入角
が小さくなることにより、動翼における流れの損失が急
増する。また、蒸気タービンの段落数を低減させると速
度比が小さくなってルート側の反動度がマイナスになる
ため、ノズル出口のルート部における漏洩蒸気流が仕切
板からの漏洩流、バランスホールから逆流する蒸気流な
どとの混合流として漏れ込み、ノズルからの蒸気主流と
混合して乱す。このような動翼のルート側からの漏洩蒸
気流により動翼における流れの損失が増加する。これら
のため、段落当たりの性能が低下するなどの不具合があ
る。 【解決手段】 チップ壁面とルート壁面とが互いに平行
に下流方向にルート壁面側に傾斜したオブリークノズル
と、前縁および後縁が回転方向に凹状の湾曲をなす逆バ
ウ動翼とを備えるようにする。
ルと平行型の動翼とが使用されており、蒸気タービンの
コストダウンに伴って蒸気タービンの段落数を低減させ
ると、速度比が小さくなって動翼に対する蒸気の流入角
が小さくなることにより、動翼における流れの損失が急
増する。また、蒸気タービンの段落数を低減させると速
度比が小さくなってルート側の反動度がマイナスになる
ため、ノズル出口のルート部における漏洩蒸気流が仕切
板からの漏洩流、バランスホールから逆流する蒸気流な
どとの混合流として漏れ込み、ノズルからの蒸気主流と
混合して乱す。このような動翼のルート側からの漏洩蒸
気流により動翼における流れの損失が増加する。これら
のため、段落当たりの性能が低下するなどの不具合があ
る。 【解決手段】 チップ壁面とルート壁面とが互いに平行
に下流方向にルート壁面側に傾斜したオブリークノズル
と、前縁および後縁が回転方向に凹状の湾曲をなす逆バ
ウ動翼とを備えるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電などに適
用される蒸気タービンに関する。
用される蒸気タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は火力発電などに使用されている従
来の蒸気タービンの説明図である。図において、従来の
蒸気タービンにおいては平行ノズルと平行動翼とが使用
されている。図における符号１０はノズル、１１はチッ
プ壁面、１２はルート壁面、２０は動翼、２１は前縁、
２２は後縁、３０は仕切板、４０はロータ、５０は仕切
板のラビリンスフィン、６０はチップシールフィン、７
０はバランスホール、８０はノズル１０出口のルート
部、１００は蒸気流の流線、１１０はノズル１０出口の
漏洩蒸気流、１２０は仕切板３０の漏洩蒸気流、１３０
はバランスホール７０の蒸気流である。動翼２０の前縁
２１と後縁２２とは互いに平行で直線状である。ノズル
１０のチップ壁面１１とルート壁面１２とは回転軸に対
して平行である。蒸気流の流線１００は互いに平行で直
線状である。
来の蒸気タービンの説明図である。図において、従来の
蒸気タービンにおいては平行ノズルと平行動翼とが使用
されている。図における符号１０はノズル、１１はチッ
プ壁面、１２はルート壁面、２０は動翼、２１は前縁、
２２は後縁、３０は仕切板、４０はロータ、５０は仕切
板のラビリンスフィン、６０はチップシールフィン、７
０はバランスホール、８０はノズル１０出口のルート
部、１００は蒸気流の流線、１１０はノズル１０出口の
漏洩蒸気流、１２０は仕切板３０の漏洩蒸気流、１３０
はバランスホール７０の蒸気流である。動翼２０の前縁
２１と後縁２２とは互いに平行で直線状である。ノズル
１０のチップ壁面１１とルート壁面１２とは回転軸に対
して平行である。蒸気流の流線１００は互いに平行で直
線状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
蒸気タービンにおいては平行型のノズル１０と平行型の
動翼２０とが使用されており、蒸気タービンのコストダ
ウンに伴って蒸気タービンの段落数を低減させると、速
度比が小さくなって動翼２０に対する蒸気の流入角が小
さくなることにより、動翼２０における流れの損失が急
増する。また、蒸気タービンの段落数を低減させると速
度比が小さくなってルート側の反動度がマイナスになる
ため、ノズル１０出口のルート部８０における漏洩蒸気
流１１０が仕切板３０からの漏洩流１２０、バランスホ
ール１００から逆流する蒸気流１３０などとの混合流と
して漏れ込み、ノズル１０からの蒸気主流と混合して乱
す。このような動翼２０のルート側からの漏洩蒸気流１
１０により動翼２０における流れの損失が増加する。こ
れらのため、段落当たりの効率が低下するなどの不具合
がある。
蒸気タービンにおいては平行型のノズル１０と平行型の
動翼２０とが使用されており、蒸気タービンのコストダ
ウンに伴って蒸気タービンの段落数を低減させると、速
度比が小さくなって動翼２０に対する蒸気の流入角が小
さくなることにより、動翼２０における流れの損失が急
増する。また、蒸気タービンの段落数を低減させると速
度比が小さくなってルート側の反動度がマイナスになる
ため、ノズル１０出口のルート部８０における漏洩蒸気
流１１０が仕切板３０からの漏洩流１２０、バランスホ
ール１００から逆流する蒸気流１３０などとの混合流と
して漏れ込み、ノズル１０からの蒸気主流と混合して乱
す。このような動翼２０のルート側からの漏洩蒸気流１
１０により動翼２０における流れの損失が増加する。こ
れらのため、段落当たりの効率が低下するなどの不具合
がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る蒸気タービ
ンは上記課題の解決を目的にしており、チップ壁面とル
ート壁面とが互いに平行に下流方向に上記ルート壁面側
に傾斜したオブリークノズルと、前縁および後縁が回転
方向に凹状の湾曲をなす逆バウ動翼とを備えている。逆
バウ動翼においては、動翼の負荷がベース側およびチッ
プ側で大きくミーン部では小さくなってベース側および
チップ側からミーン部へ翼力が働き、ミーン部における
翼負荷が減少することにより小流入角で高性能になるこ
とが実験によっても確認されており、一般に低速度比で
作動する場合は動翼に対する流入角が小さくなるため、
動翼を逆バウ動翼としたことにより特に小流入角で高性
能になる。また、ノズルをオブリークノズルとしたこと
によりノズルから出る蒸気の流線が内径側で凸状になっ
てノズル出口のルート壁面側における圧力が上昇し、ノ
ズル出口のルート壁面側における漏洩蒸気流が漏れ出し
流れになるために動翼における流れの損失が抑制され
る。
ンは上記課題の解決を目的にしており、チップ壁面とル
ート壁面とが互いに平行に下流方向に上記ルート壁面側
に傾斜したオブリークノズルと、前縁および後縁が回転
方向に凹状の湾曲をなす逆バウ動翼とを備えている。逆
バウ動翼においては、動翼の負荷がベース側およびチッ
プ側で大きくミーン部では小さくなってベース側および
チップ側からミーン部へ翼力が働き、ミーン部における
翼負荷が減少することにより小流入角で高性能になるこ
とが実験によっても確認されており、一般に低速度比で
作動する場合は動翼に対する流入角が小さくなるため、
動翼を逆バウ動翼としたことにより特に小流入角で高性
能になる。また、ノズルをオブリークノズルとしたこと
によりノズルから出る蒸気の流線が内径側で凸状になっ
てノズル出口のルート壁面側における圧力が上昇し、ノ
ズル出口のルート壁面側における漏洩蒸気流が漏れ出し
流れになるために動翼における流れの損失が抑制され
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の実施の
一形態に係る蒸気タービンの説明図である。図におい
て、本実施の形態に係る蒸気タービンは火力発電などに
使用されるもので、図１に示すようにチップ側およびル
ート側の壁面が下流に向けルート側に傾斜しているオブ
リークノズルと、前縁、後縁が動翼の回転方向に凹状の
弓形に曲がっている３次元の逆バウ動翼とを組合わせて
いる。図における符号１０はノズル、１１はチップ壁
面、１２はルート壁面、２０は動翼、２１は前縁、２２
は後縁、３０は仕切板、４０はロータ、５０は仕切板３
０のラビリンスフィン、６０はチップシールフィン、７
０はバランスホール、８０はノズル１０出口のルート
部、１００は蒸気流の流線、１１０はノズル１０出口の
漏洩蒸気流、１２０は仕切板３０の漏洩蒸気流、１３０
はバランスホール７０の蒸気流である。ノズル１０はオ
ブリークノズルで、チップ壁面１１とベース壁面１２と
は入口側の直径Ｄ i1 ，Ｄi2が出口側の直径Ｄo1，Ｄo2
よりもＤi1＞Ｄo1，Ｄi2＞Ｄo2と大きくなっている。２
０は逆バウ動翼で、前縁２１と後縁２２とが動翼２０の
回転方向に凹状の弓形に曲がっている。
一形態に係る蒸気タービンの説明図である。図におい
て、本実施の形態に係る蒸気タービンは火力発電などに
使用されるもので、図１に示すようにチップ側およびル
ート側の壁面が下流に向けルート側に傾斜しているオブ
リークノズルと、前縁、後縁が動翼の回転方向に凹状の
弓形に曲がっている３次元の逆バウ動翼とを組合わせて
いる。図における符号１０はノズル、１１はチップ壁
面、１２はルート壁面、２０は動翼、２１は前縁、２２
は後縁、３０は仕切板、４０はロータ、５０は仕切板３
０のラビリンスフィン、６０はチップシールフィン、７
０はバランスホール、８０はノズル１０出口のルート
部、１００は蒸気流の流線、１１０はノズル１０出口の
漏洩蒸気流、１２０は仕切板３０の漏洩蒸気流、１３０
はバランスホール７０の蒸気流である。ノズル１０はオ
ブリークノズルで、チップ壁面１１とベース壁面１２と
は入口側の直径Ｄ i1 ，Ｄi2が出口側の直径Ｄo1，Ｄo2
よりもＤi1＞Ｄo1，Ｄi2＞Ｄo2と大きくなっている。２
０は逆バウ動翼で、前縁２１と後縁２２とが動翼２０の
回転方向に凹状の弓形に曲がっている。
【０００６】このように、本蒸気タービンにおいては小
流入角による動翼２０における流れの損失を低減させる
ために動翼２０に逆バウ動翼を採用するとともに、ルー
ト側の反動度を従来の蒸気タービンよりも高め、ほぼ零
になるようにノズル１０にオブリークノズルを採用して
おり、逆バウ動翼は動翼２０の負荷面積をベース断面お
よびチップ断面で大きくし、ミーン断面では小さくした
三次元設計の動翼２０で、従来の平行動翼に比べベース
側およびチップ側からミーン部へ翼力が働いてミーン部
における翼負荷が減少する。また、オブリークノズルで
はノズル１０からの蒸気流の流線１００が内径側に凸状
になることにより、ノズル１０出口のルート部８０にお
いて圧力が上昇する。
流入角による動翼２０における流れの損失を低減させる
ために動翼２０に逆バウ動翼を採用するとともに、ルー
ト側の反動度を従来の蒸気タービンよりも高め、ほぼ零
になるようにノズル１０にオブリークノズルを採用して
おり、逆バウ動翼は動翼２０の負荷面積をベース断面お
よびチップ断面で大きくし、ミーン断面では小さくした
三次元設計の動翼２０で、従来の平行動翼に比べベース
側およびチップ側からミーン部へ翼力が働いてミーン部
における翼負荷が減少する。また、オブリークノズルで
はノズル１０からの蒸気流の流線１００が内径側に凸状
になることにより、ノズル１０出口のルート部８０にお
いて圧力が上昇する。
【０００７】従来の蒸気タービンにおいては平行型のノ
ズルと平行型の動翼とが使用されており、蒸気タービン
のコストダウンに伴って蒸気タービンの段落数を低減さ
せると、速度比が小さくなって動翼に対する蒸気の流入
角が小さくなることにより、動翼における流れの損失が
急増する。また、蒸気タービンの段落数を低減させると
速度比が小さくなってルート側の反動度がマイナスにな
るため、ノズル出口のルート部における漏洩蒸気流が仕
切板からの漏洩流、バランスホールから逆流する蒸気流
などとの混合流として漏れ込み、ノズルからの蒸気主流
と混合して乱す。このような動翼のルート側からの漏洩
蒸気流により動翼における流れの損失が増加する。これ
らのため、段落当たりの効率が低下するなどの不具合が
あるが、本蒸気タービンにおいては蒸気タービンのコス
トダウンに伴い蒸気タービンの段落数を低減させる場合
に低速度比で作動する蒸気タービンの段落当たりの性能
を向上させることを狙って従来の段落数で問題となって
いる小流入角による動翼における流れの損失の急増、動
翼のルート側における漏洩蒸気流による流れの損失の増
加などを抑えることにより段落当たりの性能を向上させ
るようにしており、ノズル１０にオブリークノズルを採
用することにより蒸気流の流線１００がーブを有するよ
うになり、ノズル１０出口のルート部８０の圧力が高く
なる。この結果、ルート部８０の漏洩蒸気流１１０が漏
れ出し流れになり、動翼２０における流れの損失が抑制
されて性能が向上する。また、動翼２０に逆バウ動翼を
採用することにより特に小流入角において従来の平行動
翼よりも高性能になることが実験によって確認されてお
り、低速度比で作動する蒸気タービンの段落では動翼２
０は小流入角で作動するので、逆バウ動翼を採用するこ
とにより動翼の性能が向上する。これらにより蒸気ター
ビンの段落当たりの性能を保持することができて蒸気タ
ービンの段落数を低減することによるコストダウンが可
能になる。
ズルと平行型の動翼とが使用されており、蒸気タービン
のコストダウンに伴って蒸気タービンの段落数を低減さ
せると、速度比が小さくなって動翼に対する蒸気の流入
角が小さくなることにより、動翼における流れの損失が
急増する。また、蒸気タービンの段落数を低減させると
速度比が小さくなってルート側の反動度がマイナスにな
るため、ノズル出口のルート部における漏洩蒸気流が仕
切板からの漏洩流、バランスホールから逆流する蒸気流
などとの混合流として漏れ込み、ノズルからの蒸気主流
と混合して乱す。このような動翼のルート側からの漏洩
蒸気流により動翼における流れの損失が増加する。これ
らのため、段落当たりの効率が低下するなどの不具合が
あるが、本蒸気タービンにおいては蒸気タービンのコス
トダウンに伴い蒸気タービンの段落数を低減させる場合
に低速度比で作動する蒸気タービンの段落当たりの性能
を向上させることを狙って従来の段落数で問題となって
いる小流入角による動翼における流れの損失の急増、動
翼のルート側における漏洩蒸気流による流れの損失の増
加などを抑えることにより段落当たりの性能を向上させ
るようにしており、ノズル１０にオブリークノズルを採
用することにより蒸気流の流線１００がーブを有するよ
うになり、ノズル１０出口のルート部８０の圧力が高く
なる。この結果、ルート部８０の漏洩蒸気流１１０が漏
れ出し流れになり、動翼２０における流れの損失が抑制
されて性能が向上する。また、動翼２０に逆バウ動翼を
採用することにより特に小流入角において従来の平行動
翼よりも高性能になることが実験によって確認されてお
り、低速度比で作動する蒸気タービンの段落では動翼２
０は小流入角で作動するので、逆バウ動翼を採用するこ
とにより動翼の性能が向上する。これらにより蒸気ター
ビンの段落当たりの性能を保持することができて蒸気タ
ービンの段落数を低減することによるコストダウンが可
能になる。
【０００８】
【発明の効果】本発明に係る蒸気タービンは前記のよう
に構成されており、ノズルをオブリークノズルとしたこ
とによりノズル出口のルート壁面側における漏洩蒸気流
が漏れ出し流れになるために動翼における流れの損失が
抑制され、また動翼を逆バウ動翼としたことにより特に
小流入角で高性能になるので、段落当たりの効率が向上
する。これにより、段落当たりの効率を低下させること
なくタービンの段落数を低減してコストダウンを計るこ
とが可能になる。
に構成されており、ノズルをオブリークノズルとしたこ
とによりノズル出口のルート壁面側における漏洩蒸気流
が漏れ出し流れになるために動翼における流れの損失が
抑制され、また動翼を逆バウ動翼としたことにより特に
小流入角で高性能になるので、段落当たりの効率が向上
する。これにより、段落当たりの効率を低下させること
なくタービンの段落数を低減してコストダウンを計るこ
とが可能になる。
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の一形態に係る蒸気
タービンの動翼の縦断面図、同図（ｂ）はその動翼のス
タイル図である。
タービンの動翼の縦断面図、同図（ｂ）はその動翼のス
タイル図である。
【図２】図２はその作用説明図である。
【図３】図３（ａ）は従来の蒸気タービンの動翼の縦断
面図、同図（ｂ）はその動翼のスタイル図である。
面図、同図（ｂ）はその動翼のスタイル図である。
１０ ノズル １１ チップ壁面 １２ ルート壁面 ２０ 動翼 ２１ 前縁 ２２ 後縁 ３０ 仕切板 ４０ ロータ ５０ 仕切板のラビリンスフィン ６０ チップシールフィン ７０ バランスホール ８０ ノズル出口のルート部 １００ 蒸気流の流線 １１０ ノズル出口の漏洩蒸気流 １２０ 仕切板の漏洩蒸気流 １３０ バランスホールの蒸気流
Claims (1)
- 【請求項１】 チップ壁面とルート壁面とが互いに平行
に下流方向に上記ルート壁面側に傾斜したオブリークノ
ズルと、前縁および後縁が回転方向に凹状の湾曲をなす
逆バウ動翼とを備えたことを特徴とする蒸気タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4461996A JPH09242502A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 蒸気タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4461996A JPH09242502A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 蒸気タービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09242502A true JPH09242502A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12696460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4461996A Pending JPH09242502A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 蒸気タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09242502A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008545097A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-12-11 | アルストム テクノロジー リミテッド | タービン機械翼 |
| JP2011074804A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンのノズル |
| JP2017122406A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 三菱重工業株式会社 | 軸流タービン |
| EP3872303A2 (en) | 2020-02-25 | 2021-09-01 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP4461996A patent/JPH09242502A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008545097A (ja) * | 2005-07-01 | 2008-12-11 | アルストム テクノロジー リミテッド | タービン機械翼 |
| JP2011074804A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンのノズル |
| JP2017122406A (ja) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 三菱重工業株式会社 | 軸流タービン |
| EP3872303A2 (en) | 2020-02-25 | 2021-09-01 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
| EP3872303A3 (en) * | 2020-02-25 | 2021-09-08 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
| CN113374532A (zh) * | 2020-02-25 | 2021-09-10 | 三菱重工压缩机有限公司 | 蒸汽轮机 |
| US11613997B2 (en) | 2020-02-25 | 2023-03-28 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
| CN113374532B (zh) * | 2020-02-25 | 2023-08-22 | 三菱重工压缩机有限公司 | 蒸汽轮机 |
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