JPS5847203Y2 - 蒸気タ−ビンロ−タの冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、蒸気タービンロータの冷却装置に係り、特に
高圧タービン第１段落近傍のロータを冷却することを可
能とする冷却装置に関するものである。

近時、蒸気タービン設備は大容量化の傾向にあるが、こ
れに伴い蒸気条件（圧力、温＃）カ高くなっているので
、特に高圧タービン第１段落の羽根植込部は過酷な状態
にさらされ高い応力値になっている。

しかして、この過酷な状態にさらされている羽根の応力
緩和に当っては、従来、羽根の根元部からその頂部に向
ってそれぞれ捩り角度を変え、羽根根元部近傍を通過す
る蒸気を強制的に循環流させるいわゆる負の反動度を採
用しているが、これとても高圧、高温化した蒸気には十
分抗し得ないきらいがある。

さらに他の解決・手段として高圧第１段落のみを相対向
する位置に配置したいわゆる複流タイプを採用している
が、このようにすると蒸気タービンロータの全長が長く
なり、アライメント（蒸気タービンロータの軸芯位置の
調整）に苦慮するという欠点を有していた。

そこで、本考案の目的は、蒸気タービンに供給される蒸
気の一部を高圧第１段落を形成する蒸気タービンロータ
に送り、以て高圧タービン第１段落に植設された羽根植
込部の応力を極力緩和すると共に蒸気タービン設備を極
力小型化し得るようにした蒸気タービンロータの冷却装
置を提供するものである。

即ち、本考案に係る蒸気タービンロータの冷却装置は、
蒸気タービンに送られる蒸気の一部を抽出し、抽出され
た蒸気が高圧第１段落を形成する蒸気タービンロータに
好適に導びかれ得るようにしたものである。

以下、本考案に係る蒸気タービンロータの冷却装置の一
実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図に訃いて、符号１０は蒸気タービン設備の再熱サ
イクルを示すものであって、この再熱サイクル１０は図
示しないボイラから主蒸気管１１を介して高圧タービン
１２、再熱器１３、中圧タービン１４、低圧タービン１
５、復水器１６ならびに給水加熱器１７に順次接続され
、循環閉サイクルを構成している。

一方、上記主蒸気管１１の途中には、調整弁１８を介在
させて分岐管１９が設けられており、この分岐管１９ば
上記給水加熱器１Ｔと並設された熱交換器２０、さらに
三方弁２１を介して一方を高圧タービン１２に、他方を
復水器１６にそれぞれ接続されている。

そして、この分岐管１９を通過する蒸気が高圧第１段落
近傍のロータを冷却するに不適な温度の場合にば、温度
検出装置２２から送られてくる制御信号によって所望の
蒸気温度に制御し得るよう給水加熱器１７のバイパス管
２３に調整弁２４が設けられている。

さらに、タービン内部の主要部の一つである高圧第１段
落について第２図を参照して説明する。

上記高圧第１段落は全体を符号３０で示されており、こ
の高圧第１段落３０ば、ケーシング３１とロータ３２に
よって四重れた中にあってノズルボックス３３の開口部
に装着されたノズル板３４と、バランスグループ３５を
有するホイール３６に植込瞥れた羽根３７とから構成さ
れている。

そして、上記ケーシング３１と上記ロータ３２との側端
にはバッキングへノド４０トよびグランドパツキン３８
を介装させてタービンに供給された蒸気が外部に漏洩し
ないようにしである。

このような構成は従来技術であって、本考案では上記バ
ンキングヘッド４０に蒸気通路口３９を穿設し、分岐管
１９から送られてくる蒸気が上記バランスグループ３５
に流れるようになっている。

次に作用を説明する。

起動時や低負荷時には高圧第１段落のロータは冷却する
必要がないので三方弁２１の開口端ａを閉成させ、開口
端すを開放させ、主蒸気管１１から分岐管１９を介して
送られてくる蒸気を復水器１６に流してむく。

そして、タービンが定格運転に入ると温度検出装置２２
は動作し、制御信号を調整弁２４に送り、開放させ、主
蒸気管１１から送れてくる蒸気の温度を熱交換器２０で
所望の値に修正すると同時に三方弁２１の開口端ａを開
放させ、開口端すを閉成させながら第２図に示す蒸気通
路口３９に修正温度の蒸気を送る。

尚、タービンが何らかの事情でトリップした場合は、三
方弁２１の開口端ａは自動的に閉成するようになってい
る。

ところで、本考案では、高圧第１段落のロータ冷却に主
蒸管の蒸気を使用することで説明したが、蒸気圧力、温
度が適当であれば、他の蒸気でもよい。

例えばボイラの蒸発管や過熱管の途中から分岐すること
もできる。

この場合、分岐した蒸気の温度が高圧第１段落のロータ
冷却に適当な温度である場合には、熱交換器４除いた系
統の使用も可能である。

以上の様な本考案による蒸気タービンロータの冷却装置
を設けることにより、高圧第１段落の羽根植込部、ホイ
ールが冷却され、その結果許容応力は増大するためコン
パクトな高中圧一体形タービンを供することが可能にな
る。

筐たさらに、高圧第１段落出口部のロータの温度は、従
来のタービンではノズル調速のアト□ソションによって
はタービン負荷に従って大幅に変化することば、避けら
れなかったが、本考案による蒸気タービンロータの冷却
装置を採用することにより、高圧第１段落出口部の温度
は一定に調節できるので、タービンの寿命を延長するこ
ともできるという利得を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による蒸気タービンロータの冷却装置
を示す概略系統図、第２図は蒸気タービンの要部断面図
。 １１・・・・・・主蒸気管、１２・・・・・・高圧ター
ビン、１４・・・・・・中圧タービン、１５・・・・・
・低圧タービン、１９・・・・・・分岐管、２０・・・
・・・熱交換器、２１・・・・・・三方弁、３１・・・
・・・ケーシング、３２・・・・・・ロータ、３３・・
・・・・ノズルボックス、３４・・・・・・ノズル板、
３５・・・・・・バランスグループ、３６・・・・・・
ホイール、３１・・・・・・バンキングヘッド、３９・
・・・・・蒸気通路口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧タービン、中圧タービン、低圧タービン等を主蒸気
   管で順次連設してなる再蒸気タービンサイクルＫ＞いて
   、蒸気タービンロータを冷却するために、ボイラから高
   圧タービンに至る主蒸気管の途中に設けた分岐管を有し
   、この分岐管には前記主蒸気管から送給される蒸気が復
   水器から送給されぬ水と良好に冷却・制御され得るよう
   熱交換器を設けると共に、前記熱交換器出口に接続し、
   かつ開閉口の一端が前記高圧タービンのバッキングヘッ
   ドに穿設した蒸気通路口に連通せしめるよう三方弁を具
   備することを特徴とする蒸気タービンロータの冷却装置
   。