JPS58106104A - 蒸気タ−ビン - Google Patents
蒸気タ−ビンInfo
- Publication number
- JPS58106104A JPS58106104A JP20355181A JP20355181A JPS58106104A JP S58106104 A JPS58106104 A JP S58106104A JP 20355181 A JP20355181 A JP 20355181A JP 20355181 A JP20355181 A JP 20355181A JP S58106104 A JPS58106104 A JP S58106104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- steel
- main steam
- steam pipe
- outer casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度６００〜６５０Ｃ％圧力３００〜３５０
Ｋ４１７ｃｍ”の蒸気を使用する蒸気タービンに関す
る。
Ｋ４１７ｃｍ”の蒸気を使用する蒸気タービンに関す
る。
蒸気タービンは、従来５３８Ｃの主蒸気を使用し、Ｃｒ
−ＭＯ−Ｖ鋳鋼（ＣｒＭＯＶ鋳鋼）又はケーシング及び
主蒸気管を形成してい友。しかし。
−ＭＯ−Ｖ鋳鋼（ＣｒＭＯＶ鋳鋼）又はケーシング及び
主蒸気管を形成してい友。しかし。
発電プラントの効率向上化の要請により１主蒸気の温度
が例えば６００Ｃ以上の高温高圧発電プラントが検討さ
れている。そのため、現用材であるＣ ｒＭａ ｙ鋳鋼
又は’！’ＣｒＭｏＶ鋼を高温高圧発電プラントに使用
することは、クリープ強度等において強度的に困難であ
る。そこで、クリープ強度及び経済性を考慮してケーシ
ングは、オーステナイト系鋼によ）形成した内部ケーシ
ングとフェライト系鋼である低合金鋼によシ形成した外
部ケーシングとをもって構成し、主蒸気管をオーステナ
イト系鋼によって形成するのが最適と考えられている。
が例えば６００Ｃ以上の高温高圧発電プラントが検討さ
れている。そのため、現用材であるＣ ｒＭａ ｙ鋳鋼
又は’！’ＣｒＭｏＶ鋼を高温高圧発電プラントに使用
することは、クリープ強度等において強度的に困難であ
る。そこで、クリープ強度及び経済性を考慮してケーシ
ングは、オーステナイト系鋼によ）形成した内部ケーシ
ングとフェライト系鋼である低合金鋼によシ形成した外
部ケーシングとをもって構成し、主蒸気管をオーステナ
イト系鋼によって形成するのが最適と考えられている。
従って、低合金鋼の外部ケーシングとオーステナイト系
鋼の主蒸気管を溶接接合をする必要が生ずる。
鋼の主蒸気管を溶接接合をする必要が生ずる。
ところが、オーステナイト系鋼は、一般に低合金鋼に比
べ熱膨張係数が１．５倍はど高い、そのため、低合金鋼
の外部ケーシングとオーステナイト系鋼の主蒸気管とを
溶接接合するときは、熱膨張係数の相違による溶接割れ
や、含有炭素量の相違に基づく脱炭、浸炭等の欠陥を生
じやすい欠点がある。ｔた。低合金鋼の熱的影響部は、
靭性回復のため残留応力除去操作をする必要があシ、残
留応力除去操作をすると、オーステナイト系鋼において
炭化物が析出してオーステナイト鋼が５５０Ｃ程度のｍ
度において割が生じやすい、いわゆる鋭敏化する危険が
ある。
べ熱膨張係数が１．５倍はど高い、そのため、低合金鋼
の外部ケーシングとオーステナイト系鋼の主蒸気管とを
溶接接合するときは、熱膨張係数の相違による溶接割れ
や、含有炭素量の相違に基づく脱炭、浸炭等の欠陥を生
じやすい欠点がある。ｔた。低合金鋼の熱的影響部は、
靭性回復のため残留応力除去操作をする必要があシ、残
留応力除去操作をすると、オーステナイト系鋼において
炭化物が析出してオーステナイト鋼が５５０Ｃ程度のｍ
度において割が生じやすい、いわゆる鋭敏化する危険が
ある。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、温度６００〜６５０Ｃ，圧力３００〜３５０
Ｋｆ／ｃｒｍ”の高温高圧の蒸気の使用をすることがで
きる蒸気タービンを提供することを目的とする。
たもので、温度６００〜６５０Ｃ，圧力３００〜３５０
Ｋｆ／ｃｒｍ”の高温高圧の蒸気の使用をすることがで
きる蒸気タービンを提供することを目的とする。
本発明は、複数の動翼が植設されているロータを回転自
在に支持し内部ケーシングを内設している外部ケーシン
グ管フェライト系鋼によって形成１ ′ し、前記外°部ケーシング内に主蒸気を導く主蒸気管を
オーステナイト系鋼によって形成し、前記外部ケーシン
グと前記主蒸気管とをニッケル基合金部材を介して溶接
接合することにより前記目的を達成するように構成し友
ものでおる。
在に支持し内部ケーシングを内設している外部ケーシン
グ管フェライト系鋼によって形成１ ′ し、前記外°部ケーシング内に主蒸気を導く主蒸気管を
オーステナイト系鋼によって形成し、前記外部ケーシン
グと前記主蒸気管とをニッケル基合金部材を介して溶接
接合することにより前記目的を達成するように構成し友
ものでおる。
本発明に係る蒸気タービンの好ましい実施例を添付図面
に従って詳説する。
に従って詳説する。
第１図は、本発明に係る蒸気タービンの実施例の断面図
である。図において複数の動翼１０を植設したロータ１
２は、動翼１０間に位置するように複数の静翼１４を設
けている内部ケーシング１６を貫通している。そして、
内部ケーシング１６は、複数の凸部１８が形成されてい
て、これら複数の凸部１８が内部ケーシングを内設して
いる外部ケーシング２０の凹部に嵌入されて、ボルト等
によって固定されている。また、外部ケーシング２０は
１貫通孔部２２においてロータ１２の両端を回転自在に
支持しており１図において左下部に流出口２４が形成さ
れ、上部には開口２６が形成されている。 − なお、外部ケーシング２０の開口２６には、内部ケーシ
ング１６に設けられているノズルボックス２８に連通ず
る開口２６よシ小さな外径を有する主蒸気管３０が挿入
されている。この主蒸気管３０の先端部は、内部ケーシ
ング１６の開口部３２に嵌入されて、内部ケーシング１
６に溶接接合しである。さらに、主蒸気管３０は、外部
ケーシング２０よシ外部にある部分において７ランジ部
３４が形成され、この７ランジ部３４が中間部材３６を
介して外部ケーシング２０の開口２６周縁に溶接接合さ
れている。このよう和して外部ケーシング２０と主蒸気
管３０との間には、空間部３８が形成さ、れて、主蒸気
管３０からの熱が外部ケーシング２０に直接伝達しない
ようにしてあシ、この空間部３８に図示しない冷却管等
が配設されて冷却できるよう罠なっている。
である。図において複数の動翼１０を植設したロータ１
２は、動翼１０間に位置するように複数の静翼１４を設
けている内部ケーシング１６を貫通している。そして、
内部ケーシング１６は、複数の凸部１８が形成されてい
て、これら複数の凸部１８が内部ケーシングを内設して
いる外部ケーシング２０の凹部に嵌入されて、ボルト等
によって固定されている。また、外部ケーシング２０は
１貫通孔部２２においてロータ１２の両端を回転自在に
支持しており１図において左下部に流出口２４が形成さ
れ、上部には開口２６が形成されている。 − なお、外部ケーシング２０の開口２６には、内部ケーシ
ング１６に設けられているノズルボックス２８に連通ず
る開口２６よシ小さな外径を有する主蒸気管３０が挿入
されている。この主蒸気管３０の先端部は、内部ケーシ
ング１６の開口部３２に嵌入されて、内部ケーシング１
６に溶接接合しである。さらに、主蒸気管３０は、外部
ケーシング２０よシ外部にある部分において７ランジ部
３４が形成され、この７ランジ部３４が中間部材３６を
介して外部ケーシング２０の開口２６周縁に溶接接合さ
れている。このよう和して外部ケーシング２０と主蒸気
管３０との間には、空間部３８が形成さ、れて、主蒸気
管３０からの熱が外部ケーシング２０に直接伝達しない
ようにしてあシ、この空間部３８に図示しない冷却管等
が配設されて冷却できるよう罠なっている。
なお、主蒸気は、矢印に示す如く主蒸気管３０内を流下
し、ノズルボックス２８を経て内部ケーシング１６内に
流入する。その後、動翼ｌＯをロータ１２と一体的に回
転作動させ内部ケーシング１６と外部ケーシング２０と
の間の空間部に入シ、流出０２４から流出する。
し、ノズルボックス２８を経て内部ケーシング１６内に
流入する。その後、動翼ｌＯをロータ１２と一体的に回
転作動させ内部ケーシング１６と外部ケーシング２０と
の間の空間部に入シ、流出０２４から流出する。
いま、主蒸気の温度を６５０Ｃ，圧力を３５０に４／
ｃｍ ”とすると、前記蒸気タービンの運転条件ｔｄ、
主Ｊ［管３ ｏ ｒｃオイ−ｃ温［６５（１，外部と
Ｏ圧力差３５Ｇ４／ｚ” 、外部ケーシング２０におい
？ＩＬ１［！＄３４Ｌ３Ｃ，外部との圧力差１９８に４
Ｉ１５Ｉｌを得る。そこで、外部ケーシング材としてフ
ェライト系鋼であるＣｒＭＯＶ鋼を使用し、主蒸気管材
として８Ｕ８３１６オーステナイトステンレス鋼（８Ｕ
８３１６）を使用した場合の代表寸法と運転応力を第１
表に示す。
ｃｍ ”とすると、前記蒸気タービンの運転条件ｔｄ、
主Ｊ［管３ ｏ ｒｃオイ−ｃ温［６５（１，外部と
Ｏ圧力差３５Ｇ４／ｚ” 、外部ケーシング２０におい
？ＩＬ１［！＄３４Ｌ３Ｃ，外部との圧力差１９８に４
Ｉ１５Ｉｌを得る。そこで、外部ケーシング材としてフ
ェライト系鋼であるＣｒＭＯＶ鋼を使用し、主蒸気管材
として８Ｕ８３１６オーステナイトステンレス鋼（８Ｕ
８３１６）を使用した場合の代表寸法と運転応力を第１
表に示す。
縞１表 各鋼種の代表寸法と運転応力
強度による。
＃Ｉ１表から前記した材料が６５Ｏｒ、ａｓｏＫｔ／♂
の主蒸気を使用する蒸気タービンに適用するのに十分な
強度を有していることがわかる。しかし、約記したよう
にＣｒＭＯＶ鋼と８Ｕａ３１６とでは熱膨張係数が異な
り、両者を直接溶接するときは種々の溶接欠陥を生ずる
。そのため、第１−図に示したように１両者を溶接する
中間部材３６を使用する必要がめる。しかも、この中間
部材３６は、ＣｒＭＯＶ鋼とＳＵＳ３１ｇとの中間Ｏ熱
膨張係数を有し、かつ、上記運転条件において十分な強
度を有していなければならない。そこで、上記条件を満
足する材料としてニッケル基合金（例えばインコネル６
２５系）を採用し友、これら各鋼種の化学組成と０〜６
５０ＣＫおける平均熱膨張係数を第２表に示す。第２表
中Ｂｍ １．はバランス、即ち残部を示す。
の主蒸気を使用する蒸気タービンに適用するのに十分な
強度を有していることがわかる。しかし、約記したよう
にＣｒＭＯＶ鋼と８Ｕａ３１６とでは熱膨張係数が異な
り、両者を直接溶接するときは種々の溶接欠陥を生ずる
。そのため、第１−図に示したように１両者を溶接する
中間部材３６を使用する必要がめる。しかも、この中間
部材３６は、ＣｒＭＯＶ鋼とＳＵＳ３１ｇとの中間Ｏ熱
膨張係数を有し、かつ、上記運転条件において十分な強
度を有していなければならない。そこで、上記条件を満
足する材料としてニッケル基合金（例えばインコネル６
２５系）を採用し友、これら各鋼種の化学組成と０〜６
５０ＣＫおける平均熱膨張係数を第２表に示す。第２表
中Ｂｍ １．はバランス、即ち残部を示す。
次に、ＣｒＭＯＶ鋼とＢＵＳ３１６ とをニッケル基合
金の中間部材を介して溶接接合する実施例を第２図ない
し第３図に基づいて説明する。
金の中間部材を介して溶接接合する実施例を第２図ない
し第３図に基づいて説明する。
第２図は、実施例の溶接接合状態を示す説明図である。
ＣｒＭＯＶ鋼により形成された外部ケーシング２０と８
Ｕ８３１６によシ形成された主蒸気管３０との中間には
、ニッケル基合金（例えばインコネル６２５）から成る
中間部材３６が介在している。そして、外部ケーシング
２０の端部、即ち、中間部材３６儒は、下部にルート面
４０を有する■形開先形状をなすように開先加工しであ
る。また、中間部材３６は、ルート面４０に面する側が
外部ケーシング２０の脱炭奢防ぐために、、外部ケーシ
ング２０と同一部材であるＣｒＭＯＶ鋼によるバタリン
グ４２がしてあり、主蒸気管３０儒は。
Ｕ８３１６によシ形成された主蒸気管３０との中間には
、ニッケル基合金（例えばインコネル６２５）から成る
中間部材３６が介在している。そして、外部ケーシング
２０の端部、即ち、中間部材３６儒は、下部にルート面
４０を有する■形開先形状をなすように開先加工しであ
る。また、中間部材３６は、ルート面４０に面する側が
外部ケーシング２０の脱炭奢防ぐために、、外部ケーシ
ング２０と同一部材であるＣｒＭＯＶ鋼によるバタリン
グ４２がしてあり、主蒸気管３０儒は。
外部ケーシング２０の端部と同様ルート面４４を有する
Ｖ形開先形状をなすように開先加工がしである。そして
、外部ケーシング２０と中間部材３＠トｔｉ、１ｌＩＩ
ｉ部４＠！Ｉｃよッテ溶＊ｍ合され、中間部材３６と主
蒸気管３０とは、溶接部４８によって溶接接合されてい
る。なお、中間部材３６の長さは、外部ケーシング２０
の熱影蕃部に対する残留応力除去操作を行っても、主蒸
気管３０を形成している８Ｕ８３１６に熱的影響を与え
ない長さを有している。
Ｖ形開先形状をなすように開先加工がしである。そして
、外部ケーシング２０と中間部材３＠トｔｉ、１ｌＩＩ
ｉ部４＠！Ｉｃよッテ溶＊ｍ合され、中間部材３６と主
蒸気管３０とは、溶接部４８によって溶接接合されてい
る。なお、中間部材３６の長さは、外部ケーシング２０
の熱影蕃部に対する残留応力除去操作を行っても、主蒸
気管３０を形成している８Ｕ８３１６に熱的影響を与え
ない長さを有している。
第３図は、外部ケーシング２０と中間部材３６とを溶接
する溶接条件の実施例を示す図である。
する溶接条件の実施例を示す図である。
外部ケーシング２０と中間部材３６とは、溶接すべき部
分が一様に２５０でとなるように予熱した後、溶接を行
った。そして、溶接が終了した後、７１ＧＣＩ’Ｃおい
て１０時間保持し残留応力除去操作を行った。
分が一様に２５０でとなるように予熱した後、溶接を行
った。そして、溶接が終了した後、７１ＧＣＩ’Ｃおい
て１０時間保持し残留応力除去操作を行った。
第４図は、中間部材３６と主蒸気管３０とを溶接する溶
接条件の実施例の説明図である６本実施例においては、
靴化防止のため多層溶接の各回ごとに＠接後の温度を室
温（ＲＴ）ないし１７０Ｃに冷却している。
接条件の実施例の説明図である６本実施例においては、
靴化防止のため多層溶接の各回ごとに＠接後の温度を室
温（ＲＴ）ないし１７０Ｃに冷却している。
上ｆｌ！０ｉｌＩ１４１［Ｉ′ｊ！Ｉ決に基づ自濤接し
九各鋼種１ム濤接に基づ（高温割れ、脱炭、浸炭などが
観察されず、また、主蒸気管を形成している８０８３１
８の鋭敏化も生じない。
九各鋼種１ム濤接に基づ（高温割れ、脱炭、浸炭などが
観察されず、また、主蒸気管を形成している８０８３１
８の鋭敏化も生じない。
以上説明し友ように本発明によれば、フェライト系鋼に
よって形成された外部ケーシングとオーステナイト系鋼
によって形成場れた主蒸気管とをニッケル基合金によっ
て溶接接合したことにより、蒸気タービンの作動源とし
て温度６００〜６５０Ｃ１圧力３５０ Ｋｔｔ／ ａｎ
”の高温高圧の主蒸気を使用することができる。
よって形成された外部ケーシングとオーステナイト系鋼
によって形成場れた主蒸気管とをニッケル基合金によっ
て溶接接合したことにより、蒸気タービンの作動源とし
て温度６００〜６５０Ｃ１圧力３５０ Ｋｔｔ／ ａｎ
”の高温高圧の主蒸気を使用することができる。
第１図は本発明に係る蒸気タービンの実施例の断面図、
第２図は実施例に係る外部ケーシングと主蒸気管との溶
接接合状態を示す図、第３図は。 外部ケーシングと中間部材とｔＳ接する溶接条件の実施
例の説明図、＃Ｉ４図は中間部材と主蒸気管とを溶接す
る溶接条件の実施例の説明図である。 １０・・・動翼、１２・・・ロータ、１６・・・内部ケ
ーシング、２０・・・外部ケーシング−３０・・・主蒸
気管。 第 １ 口 第 ２０ も３日 第４Ｅ１ 時 藺
第２図は実施例に係る外部ケーシングと主蒸気管との溶
接接合状態を示す図、第３図は。 外部ケーシングと中間部材とｔＳ接する溶接条件の実施
例の説明図、＃Ｉ４図は中間部材と主蒸気管とを溶接す
る溶接条件の実施例の説明図である。 １０・・・動翼、１２・・・ロータ、１６・・・内部ケ
ーシング、２０・・・外部ケーシング−３０・・・主蒸
気管。 第 １ 口 第 ２０ も３日 第４Ｅ１ 時 藺
Claims (1)
- １、複数の動翼が植設されたロータと、このロータを回
転自在に支持しているケーシングと、このケーシングに
接合した主蒸気管とからなる蒸気タービンにおいて、前
記主蒸気管をオーステナイト系鋼により形成し、前記ケ
ーシングを、静翼管段けた内部ケーシングとこの内部ケ
ーシングを内股しているフェライト系鋼によシ形成され
た外部ケーシングとにより構成し、２前記オーステナイ
ト系鋼の主蒸気管と前記フェライト系鋼の外部ケーシン
グとをニッケル基合金部材を介して溶接接合したことを
特徴とする蒸気タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20355181A JPS58106104A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 蒸気タ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20355181A JPS58106104A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 蒸気タ−ビン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106104A true JPS58106104A (ja) | 1983-06-24 |
| JPH0123641B2 JPH0123641B2 (ja) | 1989-05-08 |
Family
ID=16476004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20355181A Granted JPS58106104A (ja) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | 蒸気タ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58106104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1297731C (zh) * | 2000-02-10 | 2007-01-31 | 东芝株式会社 | 蒸汽涡轮机及发电设备 |
-
1981
- 1981-12-18 JP JP20355181A patent/JPS58106104A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1297731C (zh) * | 2000-02-10 | 2007-01-31 | 东芝株式会社 | 蒸汽涡轮机及发电设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0123641B2 (ja) | 1989-05-08 |
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