JPS5823203A - 蒸気タ−ビンの空気冷却装置 - Google Patents
蒸気タ−ビンの空気冷却装置Info
- Publication number
- JPS5823203A JPS5823203A JP12189781A JP12189781A JPS5823203A JP S5823203 A JPS5823203 A JP S5823203A JP 12189781 A JP12189781 A JP 12189781A JP 12189781 A JP12189781 A JP 12189781A JP S5823203 A JPS5823203 A JP S5823203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- cooling air
- air
- turbine
- cooling
- 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.)
- Pending
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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
- F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
- F01D25/12—Cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Control Of Turbines (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】
本発明は蒸気タービンを安全かつ効率的に冷却できるよ
うにした空気冷却装置に関する。
うにした空気冷却装置に関する。
蒸気タービンは高温蒸気（−よって作動し、しかも重量
物であるためそれに蓄積されている熱量は莫大なもので
ある。
物であるためそれに蓄積されている熱量は莫大なもので
ある。
従って、蒸気タービンを分解点検する場合には、作業に
差し障りのない温度まで自然冷却するのに、大型の機器
では３〜４日もかかり、稼動率を低下させる一因となっ
ている。
差し障りのない温度まで自然冷却するのに、大型の機器
では３〜４日もかかり、稼動率を低下させる一因となっ
ている。
そこで、蒸気タービンを迅速に冷却させる方法として、
タービン停止後に温度調節された乾燥空気をタービン内
に導き、空気の流れによって冷却を促進させる空気冷却
方法が従来から採用されている。
タービン停止後に温度調節された乾燥空気をタービン内
に導き、空気の流れによって冷却を促進させる空気冷却
方法が従来から採用されている。
従来の空気冷却方法を第１図を参照して説明する。
一般に大型のタービンでは、強度上の理由から、ケーシ
ングは外部ケーシング１と内部ケーシング２の二重構造
とされており、内部ケーシング２の内面にはノズル３が
固定され、それらの間に介挿された羽根４はロータの回
転軸５に固定されている。
ングは外部ケーシング１と内部ケーシング２の二重構造
とされており、内部ケーシング２の内面にはノズル３が
固定され、それらの間に介挿された羽根４はロータの回
転軸５に固定されている。
冷却空気はブロア６により加圧され、温度調節用のヒー
タ７から仕切弁８を通ってタービン内に入る。
タ７から仕切弁８を通ってタービン内に入る。
この場合、冷却空気の圧力は大気圧より少しだけ高く、
かつタービンの後部より流れるようにしているためター
ビンが空気によって回転されることはない。
かつタービンの後部より流れるようにしているためター
ビンが空気によって回転されることはない。
タービン内に入った空気は、内外ケーシング１．２によ
って形成されたケーシング冷却空気経路９と、ノズル６
、羽根４間に形成されたロータ冷却空気経路１０に分離
してタービンを冷やしながら通過し、出口側の調整弁１
１．１２を通ってそれぞわのロータ冷却空気排気ライン
１３およびケーシング冷却空気排気ライン１４から排気
される。
って形成されたケーシング冷却空気経路９と、ノズル６
、羽根４間に形成されたロータ冷却空気経路１０に分離
してタービンを冷やしながら通過し、出口側の調整弁１
１．１２を通ってそれぞわのロータ冷却空気排気ライン
１３およびケーシング冷却空気排気ライン１４から排気
される。
３ −
上述の冷却方法において、タービンケーシングは肉厚重
量物であるため熱容量も大きく、冷却空気の流れと接す
る面は平担であるがロータはケーシング程の重量はなく
、羽根４を植え込んだホイール部はあたかも冷却用フィ
ンの様な形状をしているため、ロータはケーシングに比
べてより速く冷却される。
量物であるため熱容量も大きく、冷却空気の流れと接す
る面は平担であるがロータはケーシング程の重量はなく
、羽根４を植え込んだホイール部はあたかも冷却用フィ
ンの様な形状をしているため、ロータはケーシングに比
べてより速く冷却される。
静止部であるノズル６と回転部であるロータとの間隙は
、タービンの性能および運転上の特性から決定されてお
り最小間隙部分で２間前後であるため、ロータのみが急
速に冷却されると、この間隙が挟まり、ノズル６と羽根
４が接触して損傷するおそれがある。
、タービンの性能および運転上の特性から決定されてお
り最小間隙部分で２間前後であるため、ロータのみが急
速に冷却されると、この間隙が挟まり、ノズル６と羽根
４が接触して損傷するおそれがある。
また、ケーシングは肉厚部品であるので、内面のみが冷
却されると外面との温度差が大きくなり、熱応力によっ
てケーシングが変形するおそれもある。
却されると外面との温度差が大きくなり、熱応力によっ
てケーシングが変形するおそれもある。
この様に、従来の空気冷却方法ではタービン側で生ずる
問題に十分対応ができず、円滑な冷却ができないという
不都合があった。
問題に十分対応ができず、円滑な冷却ができないという
不都合があった。
４一
本発明は、このような不都合を除去し、安全かつ効率的
にタービンを空気冷却することができる蒸気タービンの
空気冷却装置を提供することを目的としている。
にタービンを空気冷却することができる蒸気タービンの
空気冷却装置を提供することを目的としている。
以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。なお
冷却系統はすでに述べた第１図におけると全く同様であ
るのでその説明を省略する。
冷却系統はすでに述べた第１図におけると全く同様であ
るのでその説明を省略する。
第２図に示す実施例においてタービンには、その静止部
と回転部の基準点からの伸び量の差、すなわち静止部と
回転部の間隙を監視する伸び差検出器１５と、ケーシン
グの内外面の金属温度を監視するケーシング内外面温度
差検出器１６が備えつけられており、異常値が検知され
れば警報が発せられる。
と回転部の基準点からの伸び量の差、すなわち静止部と
回転部の間隙を監視する伸び差検出器１５と、ケーシン
グの内外面の金属温度を監視するケーシング内外面温度
差検出器１６が備えつけられており、異常値が検知され
れば警報が発せられる。
伸び差検出器１５と内外面温度差検出器１６による測定
値は、演算制御装置１７に出力され、そこで伸び差、内
外面温度差の変化が予想され、警報に先んじて冷却空気
量を調節するための制御信号が発せられる。
値は、演算制御装置１７に出力され、そこで伸び差、内
外面温度差の変化が予想され、警報に先んじて冷却空気
量を調節するための制御信号が発せられる。
制御信号は、主としてケーシングを冷却する冷 ５−
却空気の排気ライン１３に設けた調整弁１１と、ロータ
を冷却する冷却空気の排気ライン１４に設けた調整弁１
２に送られ、排気冷却空気量の調節を行なう。
を冷却する冷却空気の排気ライン１４に設けた調整弁１
２に送られ、排気冷却空気量の調節を行なう。
これによってケーシングおよびロータに導入される冷却
空気量の調節が行なわれ、それらの冷却の速さが調節さ
れる。
空気量の調節が行なわれ、それらの冷却の速さが調節さ
れる。
すなわち、例えばロータの冷却が速すぎて、静止部との
間隙が狭り、警報点以下になることが予想されると、演
算制御装置１７からロータ冷却空気量を減するための信
号が調整弁１１に出力され、同時に調整弁１２には空気
量を増加させる信号が出力され、相対的な冷却速度が調
整される。
間隙が狭り、警報点以下になることが予想されると、演
算制御装置１７からロータ冷却空気量を減するための信
号が調整弁１１に出力され、同時に調整弁１２には空気
量を増加させる信号が出力され、相対的な冷却速度が調
整される。
また、ケーシングの内外面温度差が過度になると予想さ
れる場合には、調整弁１２が絞られケーシングの冷却速
度が調節される。
れる場合には、調整弁１２が絞られケーシングの冷却速
度が調節される。
第６図は本発明の他の実施例を示すものである。
この実施例は、第１図において説明したプロア６の出口
に、調整弁１８を備えた大気への放風ライン１９を設け
、演算制御装置１７によって調整 ６− 弁１８を制御するようにしたものである。
に、調整弁１８を備えた大気への放風ライン１９を設け
、演算制御装置１７によって調整 ６− 弁１８を制御するようにしたものである。
すなわち、一般にブロア６は一定回転で運転されている
ため、その入口で空気量が調節されるが、空気量を絞り
すぎるとサージングを起しブロア６の性能が著しく低下
してしまう。
ため、その入口で空気量が調節されるが、空気量を絞り
すぎるとサージングを起しブロア６の性能が著しく低下
してしまう。
このため放風ライン１９をブロア６の出口に設け、余っ
た空気を大気に流すようにしたもので、タービン排気側
につけた調整弁１１．１２を制御しても要求する冷却量
が得られない時には、放風ラインに設けた調整弁１８が
、演算制御装置１７からの出力信号により調節されター
ビンへ導入される冷却空気量が増減される。
た空気を大気に流すようにしたもので、タービン排気側
につけた調整弁１１．１２を制御しても要求する冷却量
が得られない時には、放風ラインに設けた調整弁１８が
、演算制御装置１７からの出力信号により調節されター
ビンへ導入される冷却空気量が増減される。
例えば、前述のケーシングの内面温度差が過度と予想さ
れる場合には、調整弁１２が絞られると同時に、調整弁
１８の開度が大とされ、タービンに流れる空気量が調節
され、冷却速度が減じられる。
れる場合には、調整弁１２が絞られると同時に、調整弁
１８の開度が大とされ、タービンに流れる空気量が調節
され、冷却速度が減じられる。
以上述べたように、本発明は蒸気タービンのケーシング
およびロータの冷却空気排気ラインに設けた調整弁を、
伸び差検出器およびケーシング内制御信号を発する演算
制御装置によって制御するものであるから、タービンの
冷却を安全かつ効率に行なうことができる。また第６図
で述べた実施例のようにブロアに調整弁つきの放風ライ
ンを設けた場合には、ブロアの性能を低下させることな
く、適度の速度でタービンを冷却することができる。
およびロータの冷却空気排気ラインに設けた調整弁を、
伸び差検出器およびケーシング内制御信号を発する演算
制御装置によって制御するものであるから、タービンの
冷却を安全かつ効率に行なうことができる。また第６図
で述べた実施例のようにブロアに調整弁つきの放風ライ
ンを設けた場合には、ブロアの性能を低下させることな
く、適度の速度でタービンを冷却することができる。
第１図は蒸気タービンの空気冷却方法を説明するための
系統図、第２図は本発明の一実施例の要部を示す系統図
、第６図は本発明の他の実施例を示す要部の系統図であ
る。 １・・・・・外部ケーシング ２・・・・・内部ケーシング ６・・・・・ノズル ４・・・・・羽 根 ５・・・・・回転軸 ６・・・・・ブロア ７・・・・・ヒータ ８・・・・・仕切弁 ９−＝−°ケーシング冷却空気経路 １０・・・・・ロータ冷却空気経路 １１．１２・・・・・調整弁 １６・・・・・ロータ冷却空気排気ライン１４・・・・
・ケーンング冷却空気排気ライン１８・・・・・調整弁 １９・・・・・放風ライン （７３１７）代理人弁理士則 近 憲 佑（ばか１名） ９− 第１Ｆ 第２ｒｌ′１ ５ １−一―−―−■―−１ 、！、、ヨ・・＋
系統図、第２図は本発明の一実施例の要部を示す系統図
、第６図は本発明の他の実施例を示す要部の系統図であ
る。 １・・・・・外部ケーシング ２・・・・・内部ケーシング ６・・・・・ノズル ４・・・・・羽 根 ５・・・・・回転軸 ６・・・・・ブロア ７・・・・・ヒータ ８・・・・・仕切弁 ９−＝−°ケーシング冷却空気経路 １０・・・・・ロータ冷却空気経路 １１．１２・・・・・調整弁 １６・・・・・ロータ冷却空気排気ライン１４・・・・
・ケーンング冷却空気排気ライン１８・・・・・調整弁 １９・・・・・放風ライン （７３１７）代理人弁理士則 近 憲 佑（ばか１名） ９− 第１Ｆ 第２ｒｌ′１ ５ １−一―−―−■―−１ 、！、、ヨ・・＋
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 冷却用の空気を蒸気タービン内に導入し、ロータ
とケーシングな冷却させて、ロータ冷却空気排気ライン
およびケーシング冷却空気排気ラインから排気させるよ
うにした空気冷却装置において、前記蒸気タービンの静
止部と回転部の伸び量の差を検出する伸び差検出器と、
前記ケーシングの内外面の温度差を検出する温度差検出
器と、これらの検出器から入力される測定値に基づいて
演算を行ない制御信号を出力する演算制御装置と、前記
ロータ冷却空気排気ラインおよびケーシング冷却空気排
気ラインに設けられ、前記演算制御装置からの制御信号
によって制御される、冷却空気量を調節する調整弁とを
備えたことを特徴とする蒸気タービンの空気冷却装置。 ２、冷却用の空気を蒸気タービンに送り込むブロワの出
口に調整弁を備えた放風ラインを設け、 １− この調整弁を演算制御装置からの制御信号によって制御
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の蒸気タービンの空気冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12189781A JPS5823203A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 蒸気タ−ビンの空気冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12189781A JPS5823203A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 蒸気タ−ビンの空気冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5823203A true JPS5823203A (ja) | 1983-02-10 |
Family
ID=14822608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12189781A Pending JPS5823203A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 蒸気タ−ビンの空気冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823203A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06117204A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Toshiba Corp | 蒸気タ−ビンの強制冷却装置 |
| JPH06159008A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-06-07 | Hitachi Ltd | 蒸気タービン強制冷却装置の監視・保護および性能管理装置 |
| CN1105230C (zh) * | 1992-08-18 | 2003-04-09 | 西门子公司 | 汽轮机 |
| JP2016125355A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | タービン冷却装置 |
-
1981
- 1981-08-05 JP JP12189781A patent/JPS5823203A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1105230C (zh) * | 1992-08-18 | 2003-04-09 | 西门子公司 | 汽轮机 |
| JPH06117204A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Toshiba Corp | 蒸気タ−ビンの強制冷却装置 |
| JPH06159008A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-06-07 | Hitachi Ltd | 蒸気タービン強制冷却装置の監視・保護および性能管理装置 |
| JP2016125355A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | タービン冷却装置 |
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