JPS59150905A - 超高圧蒸気タ−ビン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超高圧蒸気タービンに係り、特に、複流形ノズ
ルボックスと複流形タービン段落とを組合せて用るよう
にした超高圧蒸気タービンに関するＯ 〔発明の技術的背景〕 近時、電力需要の急激な増大およびボイラ燃料の高騰に
伴なって、発電設備の大形化および熱効率の大幅向上が
要求されている。このような情勢下で多段再熱サイクル
等が採用されるに至り、蒸気タービンの入口の主蒸気が
高温、高圧化されてきつつある。そしてこの場合にはタ
ービン蒸気人口部は、強度的に厳しい条件にさらされて
おり、材料の強度的裕度が少なくなってきている。

従来の超高圧大容量タービンは、第１図に示すように、
蒸気入口管１を有する外部ケーシング２に内部ケーシン
グ３を内設し、この内部ケーシング３に係合した単流の
蒸気室５を具備するノズルボックス４が使用されていた
。

しかしながら、蒸気タービンが超高圧化、超大形化して
くると、従来のような単流形のノズルボツクス４では、
ロータ７や羽根車６に苛酷な応力が作用し、もはや強度
的に無理が発生するため、第２図に示すように、蒸気入
口管筒を軸線に相対向する位置に羽根車２１ａ、２１ｂ
を有し、この羽根車間に介装され一対の蒸気室２２ａ、
２２ｂを有するシェル器のいわゆる複流形式のノズルボ
ックスが採用されており、一つの蒸気室を有するシェル
の強度の緩和を図っている。すなわち、今少し複流形式
のノズルボックスの構成を説明するに、符号２１ａ。

２２ｂは、ロータ冴と一体的に削成された初段基の羽根
車を示し、これら羽根車２１ａ、２１ｂ間には、蒸気室
２２ａ、Ｚ２ｂを互いに背中合せにした環状の中空容器
からなるシェル器が介装せしめられており、組立時前は
二分割構造を別体に作製するようになっている。また、
蒸気室２２ａ、２ｊｂの外表面の両端部には、内部ケー
シング６からの突出部２６ａ、２６ｂと互いに係合する
ように張出１１ｓ２７ａ、Ｚ７ｂが一体的に設けられて
おり、これら突出部２６ａ、２６ｂと張出部２７ａ、２
７ｂとの嵌合関係は第３図に示すように、溝１ｆｌｓ２
８を通して保持するようになっている。

しかして、上記構成のノズルボックスにおいて、蒸気入
口管筒を通してそれぞれの蒸気室２２ａ　、　２２ｂに
流入する蒸気は、ここで分流され、分流蒸気の一方は、
蒸気室２２ｂの出口に固設したノズル２９ｂ１羽根車２
１ｂに植設した羽根３０ｂをそれぞれ高速流で通過する
と共に、他の分流蒸気もノズル２９ａ。

羽根３０ａを通して内部ケーシング６の内壁に沿って１
８０°反転し、さらに内部ケーシングδとシェル器の外
表面とによって画成された第２空所りを矢印のように進
み、しかる後上述反転しない分流蒸気と二段基部ないし
三段基部等の入口部で合流するようになっている。

〔背景技術の問題点〕

ところが、かかる構成において、ノズル２９ａからの噴
出蒸気が１８σ反転するようになっているため流動抵抗
が大きく、シェルると羽根車２１ａとの隙間から蒸気が
漏れ、漏洩蒸気はシェルるの内表面とロータ冴とで画成
された第１の空所Ｍに閉じ込められたまま逃げ場を失っ
ている。

このように逃げ場を失った蒸気は、ロータ冴と共に回動
し、ロータの回転摩擦熱によってその温度はますます上
昇し、この温度上昇によってシェルるならびにロータ冴
に熱応力が過酷に作用し、このため熱変形・材料強度の
低下を招来するという欠点があった。また、閉じ込めら
れた蒸気には、固形粒子等の異物が場合によっては含ま
れていることもあり、この異物がロータと共に回動する
ことによって構成部材に損傷を与えるおそれが多分にあ
る。

〔発明の目的〕

そこで本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであっ
て、シェル外表面と内０部ケーシングとで画成された第
２の空所内の蒸気がシェル内入面とロータとで画成され
た第１の空所にできるだけ漏洩しないようにした超畠圧
蒸気タービンを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明は、ノズルボックスを境
にしてタービン多段落を対称に配置してノズルボックス
から蒸気をスムーズに流動させ、ロータ軸とノズルボッ
クスとの隙間へ蒸気が漏出。

滞溜しないようにしている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

第４図に示すように、タービンの中央には、複流形のノ
ズルボックス３１がロータ軸３２を取囲くように配置さ
れている。このノズルボックス３１は、環状の中空容器
からなるシェルおを備え、このシェル３３の内部には、
環状の蒸気室ア、３５が互いに背中合せに設けられてい
る。さらにこれらの各蒸気基調、３５の出口部も反対向
きに設けられ、この各出口部に配置されたノズル３６　
、３７から高温尚圧蒸気が対称方向に噴出されるように
なっている。

さらに上記ノズルア、３７の外側部分には、このノズル
ア、３７からの蒸気を受けて回転仕事をするタービン段
落間、３９が複数段にわたってそれぞれ設けられている
。このタービン段落は、前記ノズルボックス３１を境に
して左右対称に配置され、左右同数の段洛数を儂えてい
る。

このような構成からなる超高圧蒸気タービンにおいては
、ノズル謁、３７からの噴出蒸気は左右対称方向に流動
していき、膨張しながらタービン各段落を高速流で通過
していく。これによりロータ軸３２が回転され仕事を得
る。

すなわち、本発明における超高圧蒸気タービンのノズル
ボックス３１からの噴出蒸気は、従来のように反転する
ことなく極めてスムーズに流動していく。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は、複流形ノズルボックスと被
流形タービン多段落とを組合せて使用したから、従来の
ような蒸気流の反転がなく蒸気流の流動が極めて良好に
行われ、ノズルボックスとタービン第１段落との隙間か
らの蒸気漏れはほとんど発生しなくなる。したがって、
ロータ軸とノズルボックスとの間の空所へ蒸気や異物が
漏洩。

滞溜しなくなり、ロータに作用している熱応力の問題や
損傷等の問題が解消され、極めて信頼性の高い超高圧蒸
気タービンが得られる。また、タービン段落を左右対称
に設けたからロータに加わるスラスト荷重を均衡させる
ことができ機械損失を大幅に低減しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の単流形ノズルボックスの実施例を示す一
部切欠縦断面図、第２図は従来の複流形ノズルボックス
の実施例を示す一部切欠縦断面図１第３図は第２図のｉ
ｌ［−１１１線断面図、第４図は本発明の一実施例にお
ける超高圧蒸気タービンの縦断面図である。 ３１・・・ノズルボックス、３２・・・ロータ軸、３３
・・・シェル、あ、３５・・・蒸気室、あ、３９・・・
タービン段落。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タービンの蒸気入口部に環状の中空容器からなるノズル
   ボックスを設け、このノズルボックスに設けられたノズ
   ルからタービン各段落に高温高圧蒸気を噴出するように
   した超高圧蒸気タービンにおいて；前記ノズルボックス
   をタービンの中央に配直し、かつこのノズルボックスの
   両側に互いに背中合せになるようにノズルを設けて蒸気
   を対称方向に噴出させると共に、このノズルボックスを
   境にしてタービン多段落を対称に配置してロータ軸とノ
   ズルボックスとの間に画成される空所へ蒸気が漏出、命
   溜しないようにしたことを特徴とする超高圧蒸気タービ
   ン０