JPH1113415A - 軸流蒸気タービンの低圧翼部のドレン除去構造 - Google Patents

軸流蒸気タービンの低圧翼部のドレン除去構造

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JPH1113415A
JPH1113415A JP16244597A JP16244597A JPH1113415A JP H1113415 A JPH1113415 A JP H1113415A JP 16244597 A JP16244597 A JP 16244597A JP 16244597 A JP16244597 A JP 16244597A JP H1113415 A JPH1113415 A JP H1113415A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】軸流蒸気タービンの低圧翼部のドレン除去構造
を改良し、簡素な構造で主蒸気中のドレンを低圧段落の
途上で分離，除去できるように改良する。 【解決手段】低圧段落の静翼６ａ〜６ｃが静翼ホルダ５
を介して排気ケーシング４に支持されている軸流蒸気タ
ービンにおいて、静翼ホルダと該ホルダの外周を取り巻
く排気ケーシングとの間に画成してその下流端を排気ケ
ーシング内の下流側に向けて開放した環状の蒸気室９
と、各段落に対応して静翼ホルダの壁面，および隣接す
る静翼ホルダの相互間に開口した混合ドレン抽出口５ｂ
と、前記蒸気室に連ねて排気ケーシングの底部に開口し
たドレン排出口４ｃとを備え、前記の混合ドレン抽出口
を通じて各段落翼部側から蒸気室内に取り込んだ混合ド
レンを該蒸気室内で吸い出し蒸気とドレンとに気液分離
した上で、ドレンをドレン排出口より排出し、吸い出し
蒸気は排気ケーシング内に放流するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軸流排気タービ
ンなどを対象とした蒸気タービンの低圧翼部におけるド
レン除去構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸気タービンでは、蒸気の湿り度が高く
なる低圧段落の翼部のエロージョン対策として、ドレン
キャッチャとして知られているドレン除去構造を採用
し、低圧翼部の各段落の途中から主蒸気中に混在してい
るドレンを分離，捕集して翼部に作用するエロージョン
の緩和，並びに翼効率の向上を図るようにしている。
【０００３】ここで、頭記の軸流排気タービンを対象
に、その低圧翼部に採用されている従来のドレン除去構
造を図３(a),(b) に示す。図において、１はタービンロ
ータ、２ａ〜２ｃはロータ１に植設した低圧段落の動
翼、３は前部ケーシング、４は低圧部の車室を構成する
排気ケーシング、５は排気ケーシング４に組み込んだ静
翼ホルダ、６ａ〜６ｃは静翼ホルダ５に植設した低圧段
落の静翼、７はロータ軸受である。なお、図示例では低
圧部の段落が３段からなり、静翼ホルダ５は各段落ごと
に分割して排気ケーシング４に取付けられている。
【０００４】また、前記の排気ケーシング４は翼取付け
部分の領域を二重構造として静翼ホルダ５の並ぶ外周側
に環状の蒸気室８を画成した上で、該蒸気室８と連通す
るように内胴４ａの周壁に混合ドレン抽出孔４ｂを開口
するとともに、蒸気室８の底部側に混合ドレン排出口８
ａを開口している。なお、混合ドレン排出口８ａは接続
配管（図示せず）を経て復水器に接続されている。
【０００５】かかる構成で、蒸気タービンの運転時には
復水器に通じている蒸気室８が低圧に保持されている。
そして、湿り度の高い主蒸気流に混在しているドレンは
低圧部の各段落を通過する過程で動翼２ａ，２ｂの遠心
力により主蒸気通路の外周側に飛ばされ、主蒸気通路と
先記蒸気室８との差圧によって主蒸気通路側から蒸気室
に吸い込まれる蒸気（吸い出し蒸気）に随伴する形で静
翼ホルダ５の相互間の隙間をすり抜けて捕集され、さら
に混合ドレン抽出口４ｂを通じて蒸気室８に取り込まれ
てその底部側に集合し、ここから混合ドレン排出口８ａ
通じて復水器へ放流，排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来のドレン除去構造は、次記のような問題点がある。 (1) 主蒸気流から分離した混合ドレンを取り込む蒸気室
８を排気ケーシング４の外周側に画成しているために、
この部分で排気ケーシング４が複雑な二重構造となる。
【０００７】(2) ドレンと一緒に取り込んだ吸い出し蒸
気を蒸気室８から復水器に放流するようにしているた
め、蒸気室８の混合ドレン排出口８ａと復水器との間を
連ねる排気管として太い配管が必要となる。このため
に、タービン設備の製作コストが嵩むほか、所内におけ
る排気管の配管スペースも大きくなる。
【０００８】この発明は上記の点に鑑みなされたもので
あり、その目的は前記課題を解決し、簡素な構造で主蒸
気に混在しているドレンを低圧段落の途上で分離，除去
できるように改良した軸流蒸気タービンの低圧翼部のド
レン除去構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、低圧段落の静翼を静翼ホルダに
支持し、タービンロータと組合せて排気ケーシングに組
み込んだ軸流蒸気タービンにおいて、 (1) 静翼ホルダと該ホルダの外周を取り巻く排気ケーシ
ングとの間に画成し、かつその下流側端を排気ケーシン
グ内の下流側に向けて開放した環状の蒸気室と、各段落
に対応して静翼ホルダの壁面，および隣接する静翼ホル
ダの相互間に開口した混合ドレン抽出口と、前記蒸気室
に連ねて排気ケーシングの底部に開口したドレン排出口
とを備え、前記の混合ドレン抽出口を通じて各段落翼部
側から蒸気室内に取り込んだ混合ドレンを該蒸気室内で
吸い出し蒸気とドレンとに気液分離した上で、ドレンを
ドレン排出口より排出し、吸い出し蒸気は排気ケーシン
グ内に放流するように構成する（請求項１）。
【００１０】(2) 静翼ホルダと該ホルダの外周を取り巻
く排気ケーシングとの間に画成し、かつその下流側端を
排気ケーシング内に向けて開放した環状の蒸気室と、各
段落に対応して静翼ホルダの壁面，および隣接する静翼
ホルダの相互間に開口した混合ドレン抽出口とを備え、
前記した各段落の混合ドレン抽出口を通じて蒸気室内に
取り込んだ混合ドレンを蒸気室内で合流させた上で、排
気ケーシング内に放流するように構成する（請求項
２）。
【００１１】(3) さらに、前項(1),(2) において、最終
段落の静翼ホルダの後端部に主蒸気通路が下流側に向け
て拡大するディフューザを形成する（請求項３）。上記
のように静翼ホルダと該ホルダを取り巻く排気ケーシン
グとの間に環状の蒸気室を画成し、かつドレンと一緒に
蒸気室に取り込んだ吸い出し蒸気を蒸気室の後端から排
気ケーシング内（低圧翼部の下流側）に放流するように
構成したことで、排気ケーシングは複雑な二重構造とせ
ずに簡単な一重構造で構成でき、さらに蒸気室から引出
したドレン排水管（請求項１）は径小なパイプで十分に
対応可能となる。また、低圧翼部の段落の途上で捕集し
たドレンをこれに随伴する吸い出し蒸気と一緒に排気ケ
ーシング内の下流側に排出する（請求項２）ことで、ド
レン排水管が省略でき。なお、この場合に段落の途中で
捕集したドレンは蒸気室を迂回経路として低圧翼部の最
終段落よりも下流側に放出するようにしているので、後
段の翼部にエロージョンの作用を及ぼすことはない。
【００１２】また、最終段落の静翼ホルダの後端部に主
蒸気通路が下流側に向けて拡大するディフューザを形成
することで、蒸気室に取り込んだ吸い出し蒸気，ないし
混合ドレンを効率よる排気ケーシング内に放流できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１，図２の各実施例について説明する。なお、各実施例
の図中で図３に対応する同一部材には同じ符号が付して
ある。 〔実施例１〕図１は請求項１，３に対応する実施例を示
すものである。この実施例においては、まず静翼ホルダ
５と該ホルダの間に間隔をおいてその外周を取り巻く排
気ケーシング（一重構造のケーシング）４との間に環状
の蒸気室９が画成されており、該蒸気室９の下流側端が
排気ケーシング４に向けて開放している。なお、この開
放部に対応して最終段落の静翼ホルダ５の後端部には主
蒸気通路が下流側に向けて拡大するように張り出したデ
ィフューザ５ａが形成されている。また、図示例では静
翼ホルダ５は前後段に分割した上で個別に排気ケーシン
グ４の取付座に固定されており、上流側に並ぶホルダに
は静翼６ａと６ｂが、また下流側のホルダには最終段落
の静翼６ｃが取付けてあり、かつ各静翼ホルダ５の周壁
には、各段落に対応して背後の蒸気室９に通じる混合ド
レン抽出口５ｂが周方向に分散開口している。さらに、
排気ケーシング４の底部には前記した環状蒸気室９に通
じる小径なドレン排出口４ｃが開口している。
【００１４】かかる構成により、主蒸気流に混在してい
るドレンは低圧部の各段落を通流する過程で動翼の遠心
力で静翼ホルダ５の周面側に飛ばされ、ここから主蒸気
の一部蒸気に随伴する形で混合ドレン抽出口５ｂ，およ
び前後に並ぶ静翼ホルダ５の相互間の隙間を通して背後
の蒸気室９に取り込まれ（実腺矢印）て気液分離し、こ
こからドレンは蒸気室９の底部側に流下した後にドレン
排出口４ｃを通じて排出（鎖線矢印）される。一方、ド
レンと一緒に蒸気室９に取り込まれた吸い出し蒸気は、
蒸気室９の後端開放口より排気ケーシング４の下流側域
（最終段落よりも下流側）に放流（点線矢印）され、主
蒸気流と合流して復水器に導かれる。
【００１５】〔実施例２〕図２は請求項２，３に対応す
る実施例を示すものである。この実施例は図１における
ドレン排出口４ｃが無いほかは、先記実施例１と同じ構
造に構成されていおり、低圧翼部の各段落から蒸気室９
に取り込まれた混合ドレンは蒸気室内で合流した後、蒸
気室９を迂回経路としてその後端の開放口から図１で述
べた吸い出し蒸気と同様に、排気ケーシング４の下流側
域に放流され、主蒸気流と合流して復水器に導かれる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の構成によ
れば、従来のドレン除去構造に比べて次記の効果を奏す
る。 (1) 排気ケーシングは複雑な二重構造とすることなしに
簡単な一重構造で構成でき、さらに蒸気室から引出した
ドレン排水管（請求項１）は、捕集したドレンのみを流
すだけ径小な配管でも十分に対応可能となるので、コス
ト低減，並びに配管スペースの縮減化が図れる。
【００１７】(2) また、低圧翼部の段落の途上で捕集し
たドレンをこれに随伴する吸い出し蒸気と一緒に排気ケ
ーシング内の下流側に排出する（請求項２）ことによ
り、ドレン排水管が不要となる。なお、この場合に段落
の途中で捕集したドレンは蒸気室を迂回経路として低圧
翼部の最終段落よりも下流側に放出するようにしている
ので、後段の翼部にエロージョンの作用を及ぼすことは
ない。
【００１８】(3) また、最終段落の静翼ホルダの後端部
に主蒸気通路が下流側に向けて拡大するディフューザを
形成する（請求項３）ことで、蒸気室に取り込んだ吸い
出し蒸気，ないし混合ドレンを効率よる排気ケーシング
内に放流できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に対応する低圧翼部のドレ
ン除去機構の構成断面図
【図２】この発明の実施例２に対応する低圧翼部のドレ
ン除去機構の構成断面図
【図３】従来の軸流排気タービンにおける低圧翼部のド
レン除去機構の構成図であり、(a) は軸方向に沿った断
面図、(b) は(a) 図の矢視Ｘ−Ｘ断面図
【符号の説明】
１ タービンロータ ２ａ〜２ｃ 動翼 ４ 排気ケーシング ４ｃ ドレン排出口 ５ 静翼ホルダ ５ａ ディフューザ ５ｂ 混合ドレン抽出口 ６ａ〜６ｃ 静翼 ９ 蒸気室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】低圧段落の静翼が静翼ホルダを介して排気
    ケーシングに支持されている軸流蒸気タービンにおい
    て、静翼ホルダと該ホルダの外周を取り巻く排気ケーシ
    ングとの間に画成し、かつその下流側端を排気ケーシン
    グ内の下流側に向けて開放した環状の蒸気室と、各段落
    に対応して静翼ホルダの壁面，および隣接する静翼ホル
    ダの相互間に開口した混合ドレン抽出口と、前記蒸気室
    に連ねて排気ケーシングの底部に開口したドレン排出口
    とを備え、前記の混合ドレン抽出口を通じて各段落翼部
    側から蒸気室内に取り込んだ混合ドレンを該蒸気室内で
    吸い出し蒸気とドレンとに気液分離した上で、ドレンを
    ドレン排出口より排出し、吸い出し蒸気は排気ケーシン
    グ内に放流するようにしたことを特徴とする軸流蒸気タ
    ービンの低圧翼部のドレン除去構造。
  2. 【請求項２】低圧段落の静翼が静翼ホルダを介して排気
    ケーシングに支持されている軸流蒸気タービンにおい
    て、静翼ホルダと該ホルダの外周を取り巻く排気ケーシ
    ングとの間に画成し、かつその下流側端を排気ケーシン
    グ内の下流側に向けて開放した環状の蒸気室と、各段落
    に対応して静翼ホルダの壁面，および隣接する静翼ホル
    ダの相互間に開口した混合ドレン抽出口とを備え、前記
    の段落の混合ドレン抽出口を通じて各段落翼部から蒸気
    室内に取り込んだ混合ドレンを蒸気室内で合流させた上
    で、排気ケーシング内に放流するようにしたことを特徴
    とする軸流蒸気タービンの低圧翼部のドレン除去構造。
  3. 【請求項３】請求項１，または２記載のドレン除去構造
    において、最終段落の静翼ホルダの後端部に主蒸気通路
    が下流側に向けて拡大するディフューザを形成したこと
    を特徴とする軸流蒸気タービンの低圧翼部のドレン除去
    構造。
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