JPS5915603A - Nozzle box for steam turbine - Google Patents
Nozzle box for steam turbineInfo
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- JPS5915603A JPS5915603A JP12206582A JP12206582A JPS5915603A JP S5915603 A JPS5915603 A JP S5915603A JP 12206582 A JP12206582 A JP 12206582A JP 12206582 A JP12206582 A JP 12206582A JP S5915603 A JPS5915603 A JP S5915603A
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- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蒸気タービンの主蒸気導入部に用いられるノズ
ルボックスに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nozzle box used in a main steam introduction section of a steam turbine.
第1図は超高温高圧タービンの系統を示す。ボイラーの
過熱器1で350 Kg/cm’g−650Cに過熱さ
れた蒸気は主蒸気止め弁10.加減弁11で流量調節さ
れて、超高圧セクション2に導ひかれる。超高圧セクシ
ョン2の排気は連絡管3により高圧セクション4に導ひ
かれる。高圧セクションの排気は一度ボイラにもどされ
て、再熱器5で566Cに加熱される。再熱蒸気は組合
せ再熱弁12により流量調節されて、中圧セクシ田ン6
に導ひかれる。中圧セクションの排飄は低圧セクション
7で更に膨張し、復水器8に排出される。これらのター
ビンセクションは一軸に連結されて。Figure 1 shows the system of an ultra-high-temperature, high-pressure turbine. The steam superheated to 350 Kg/cm'g-650C in the superheater 1 of the boiler is passed through the main steam stop valve 10. The flow rate is adjusted by a regulating valve 11 and guided to the ultra-high pressure section 2. The exhaust gas from the ultra-high pressure section 2 is led to the high pressure section 4 by a connecting pipe 3. The exhaust gas from the high pressure section is once returned to the boiler and heated to 566C in the reheater 5. The flow rate of the reheated steam is adjusted by the combination reheat valve 12, and the reheated steam is transferred to the medium pressure steam tank 6.
be guided by. The exhaust air from the medium pressure section is further expanded in the low pressure section 7 and discharged to the condenser 8. These turbine sections are connected to a single shaft.
発電機9を駆動する。The generator 9 is driven.
次に第2図に上記タービンの中で、本発明を適用する超
高圧セクションの詳細を示す。超高圧セクション2(第
1図)は、外部車室14、内部東南15.ノズルボック
ス16.シャフトグランド25.26,27、ならひに
主軸受23.24よシなっている。Next, FIG. 2 shows details of the ultra-high pressure section of the turbine to which the present invention is applied. The ultra-high pressure section 2 (Fig. 1) consists of an external compartment 14 and an internal southeast section 15. Nozzle box 16. The shaft glands 25, 26, 27 are similar to the main bearings 23, 24.
蒸気は、主蒸気管13よυ入り、フレキシブルバイブ1
7と、メカニカルシール18.19によりノズルボック
ス16に導ひかれる。ノズルボックス16に入った蒸気
はb1速されて1t21を回転させる。2段以降におい
てはノズルダイヤフラム22が蒸気を加速する。膨張し
終った蒸気は排気管28ならびに補助排気管29より排
出される。Steam enters main steam pipe 13, flexible vibe 1
7 and is guided to the nozzle box 16 by mechanical seals 18 and 19. The steam entering the nozzle box 16 is sped up by b1 and rotates 1t21. In the second and subsequent stages, the nozzle diaphragm 22 accelerates the steam. The steam that has finished expanding is exhausted from the exhaust pipe 28 and the auxiliary exhaust pipe 29.
この超高圧セクションの従来技術によるノズルボックス
を第3図に示す。この場合、ノズルボンクスー、Cr
−M o −V低合金鋼の鋳造方式により作られておシ
、蒸気流入管3oと、ノズルボックス本体36は一体構
造となっている。この先にx2cr鍛m製の壁37a、
37bが溶接42で連結され、更にその先にはノズル4
5をはさみ込んだスペー丈−38aい38bが溶接43
.44で連結されている。A prior art nozzle box for this ultra-high pressure section is shown in FIG. In this case, the nozzle bomb, Cr
-Mo-V The steam inflow pipe 3o and the nozzle box body 36 are made of a casting method using low alloy steel and have an integral structure. Ahead of this is a wall 37a made of x2cr forged m,
37b are connected by welding 42, and further beyond that is the nozzle 4.
Space length with 5 in between - 38a and 38b is welded 43
.. They are connected by 44.
フレキシブルパイグ17(第2図)は、蒸気流入管30
に加工された管31に挿入されており、両者の間の7−
ルはメカニカルシール19(第2図)により行なわれて
いる。蒸気流入管3oに加工された管31より小径の管
33があり、この径の差によりメカニカルシール19は
管壁32におさめられている。The flexible pipe 17 (Fig. 2) is connected to the steam inlet pipe 30.
It is inserted into the pipe 31 which has been processed into
This is done by a mechanical seal 19 (FIG. 2). There is a pipe 33 having a smaller diameter than the pipe 31 processed into the steam inflow pipe 3o, and the mechanical seal 19 is housed in the pipe wall 32 due to this difference in diameter.
ルギシブルパイプ17によりノズルボックス内に導びか
れた蒸気は、管31.管33、管34を通ってノズルボ
ックス本体36内に形成された蒸気室35に導びかれる
。これより蒸気は超高圧初段楓に対して全周一様に、軸
方向に向がってノズル45で1川速されて噴射する。超
高圧初段翼の頭頂のシールのためにフィン4oが設けら
れ、同翼根本部のシールのためにフィン44が設けられ
である。The steam led into the nozzle box by the flexible pipe 17 is transferred to the pipe 31. The steam is guided through pipes 33 and 34 to a steam chamber 35 formed within a nozzle box body 36. From this, the steam is injected uniformly around the entire circumference of the ultra-high-pressure first-stage maple in the axial direction at one river speed by the nozzle 45. A fin 4o is provided to seal the top of the ultra-high pressure first stage blade, and a fin 44 is provided to seal the root of the blade.
このノズルボックスにおいては、鋳鋼製の蒸気管30と
ノズルボックス本体36が一体で鋳造される。一方、ノ
ズル45は精匿よく一本一本機緘加工されたのち、スベ
ーv38aと38bにはさみ込まれ仮付けされる。同時
に蒸気縮流部は壁37aと37bの12cr鍛鋼により
形成され。In this nozzle box, a steam pipe 30 and a nozzle box body 36 made of cast steel are integrally cast. On the other hand, the nozzles 45 are precisely machined one by one and then inserted between the bases 38a and 38b and temporarily attached. At the same time, the steam condenser section is formed by walls 37a and 37b of 12cr forged steel.
リブ39によυ数箇所補強されている。It is reinforced in several places by ribs 39.
ノズルボックスの構造溶接は、まず溶接43と44によ
υスベー”j−38a、38bに仮付けされたノズル4
5を、蒸気縮流部37a、37bに取付ける。その後、
溶接42にょシノズルボックス本体36に取付けて完成
する。フィン4()。The structural welding of the nozzle box begins with welding 43 and 44 to the nozzle 4, which is temporarily attached to the base plates 38a and 38b.
5 is attached to the steam condensation sections 37a and 37b. after that,
Weld 42 and attach to the nozzle box body 36 to complete. Fin 4 ().
41は溶接43.44の肉盛師よシ削υ出して作る。41 is made by welding 43 and 44 by cutting and overlaying.
このノズルボックスをタービン軸方向かう見ると第4図
の如くなる。つまり第3図は第4図のA−A断面にイl
当している。When this nozzle box is viewed in the axial direction of the turbine, it appears as shown in FIG. In other words, Figure 3 is similar to the A-A cross section in Figure 4.
I'm right.
第4図は上下半割にされたノズルボックスの−l二半部
のみを示しており下半部は省略されている。FIG. 4 shows only the -1 halves of the nozzle box divided into upper and lower halves, and the lower half is omitted.
通常、蒸気は上部よ92本、下部より2本の合n1゛4
本の蒸気管により蒸気タービンに導入されるため、ノズ
ルボックスには、上半に2ケの蒸気管30a、301)
が必要となる。この2本の蒸気管30a、30bfd半
割れドーナツ状のノズルボックス本体36に取付いてお
シ、夫々は蒸気室35aと35bに連絡している。これ
は蒸気室35aと35bに蒸気を供給する加減弁11(
第1図)が別々に常閉するため、相互の加減弁絞り損失
が影響し合わないようにし、タービン熱効率の低下を防
止するために必要なことである。蒸気室35a。Normally, the steam is 92 from the top and 2 from the bottom, total n1゛4
Since the steam is introduced into the steam turbine through two steam pipes, the nozzle box has two steam pipes (30a, 301) in the upper half.
Is required. These two steam pipes 30a and 30bfd are attached to a nozzle box main body 36 shaped like a half-split doughnut, and communicate with steam chambers 35a and 35b, respectively. This is a control valve 11 (
This is necessary in order to prevent the throttle losses of the control valves from influencing each other and to prevent a decrease in turbine thermal efficiency, since the control valves (Fig. 1) are normally closed separately. Steam room 35a.
35bはこの理由のため、壁49により仕切られている
。勿論、ノズルボックスの端部は閉じられているので、
ノズルボックス全周(360°)にわたってノズルを取
付けることは出来ない。上半・下半合わせて蒸気が噴出
する角度は345 ’となる。残りの15°分はこれら
仕切、!7@に使われる。35b is partitioned off by a wall 49 for this reason. Of course, the end of the nozzle box is closed, so
Nozzles cannot be installed all around the nozzle box (360°). The angle at which steam is ejected from the upper and lower halves is 345'. The remaining 15 degrees are these partitions! Used for 7@.
上記の上半ノズルボックスと同様の下半ノズルボックス
が設けられてあり、ターピノ据付時にはロータをはさみ
込んで、フランジ46a、46bに設けられたポル14
74,47bにより一ヒ半・下半を締付けて、高圧車室
(図示せず)内に収納されている。A lower half nozzle box similar to the above-mentioned upper half nozzle box is provided, and when installing the terpino, the rotor is sandwiched between the ports 14 provided on the flanges 46a and 46b.
74 and 47b are used to tighten the upper and lower halves, and the housing is housed in a high-pressure compartment (not shown).
従来のノズルボックスは低合金@鋼製である。Conventional nozzle boxes are made of low alloy@steel.
従って、鋳@製遺上、内11に発生する@細な欠陥を完
全に除去することは不可能であり、低合金鋼本来の材料
強度を100%信頼した設計は出来ない。Therefore, it is impossible to completely eliminate the fine defects that occur in the cast material, and it is not possible to design a product that relies 100% on the inherent material strength of low alloy steel.
このため、350Kg/錆2g、650Cという超超高
圧・高嵩の蒸気条件となる超々臨界圧プラント用蒸気タ
ービンが要求する強度に満たない。従って、より高強度
の高い12%クロム鋼が必要となるが、実績的に12%
クロム鋼の鋳造品は溶接熱影響部にクラックが発生し易
く、蒸気タービンのノズルボックスのような重要部材へ
のJX用は好ましくない。For this reason, it does not meet the strength required by a steam turbine for an ultra-supercritical pressure plant, which has ultra-ultra-high pressure and bulk steam conditions of 350 kg/2 g of rust and 650 C. Therefore, 12% chromium steel with higher strength is required, but in actual practice, 12% chromium steel is required.
Cast products made of chrome steel tend to crack in the weld heat-affected zone, making them undesirable for JX applications in important parts such as steam turbine nozzle boxes.
通常の246 Kg/cm’g−5387566°Cの
蒸気クービンではノズルボックスに流入する蒸気ハ24
6 Kg/Crn’g −538°Cとなっているが、
350に、g/m’g−6501566°C蒸気タービ
ンでは350 K g/crtr″・g−650Cの蒸
気となり、正方、?)]、f共に数段と高い値となる。In a normal steam cooler of 246 Kg/cm'g-5387566°C, the steam flowing into the nozzle box is 24
6 Kg/Crn'g -538°C,
350 g/m'g-6501566°C steam turbine produces steam of 350 K g/crtr''·g-650C, and both square, ?)] and f are several orders of magnitude higher.
従って、12Cr81ii等の高温強度の高い材料が必
要であるが、実績的に12cr鋼は鋳造特性が劣りクラ
ックが発生し易い。Therefore, a material with high high temperature strength such as 12Cr81ii is required, but 12Cr steel has poor casting properties and is prone to cracking.
本発明の目的は、350 Kg/cMt−g−650G
蒸気タービンの一ノズルボックスには12cr鋼が必要
となるが、これを鍛造方式で作ることにより、クランク
発生防止に役立つばかりではなく、約30俤の高温強度
の増加も得られる信頼性の高い蒸気タービン用ノズルボ
ックスを提供することにある。The purpose of the present invention is to obtain 350 Kg/cMt-g-650G
One nozzle box of the steam turbine requires 12CR steel, and by making it using a forging method, it not only helps prevent cranking, but also increases high-temperature strength by about 30 yen, making it a highly reliable steam turbine. An object of the present invention is to provide a nozzle box for a turbine.
第5図に本発明の一実施例であるノズルボックスの構造
を示す。この図は従来技術による構造を示した第2図に
対応している。FIG. 5 shows the structure of a nozzle box that is an embodiment of the present invention. This figure corresponds to FIG. 2, which shows a structure according to the prior art.
88m方式のノズルボックスにおいては、半割れドーナ
ツ形のノズルボックス本体36に、蒸気管30が溶接4
8により取付けられる。その他の構造については前述の
従来技術と全く同様である。In the 88 m type nozzle box, the steam pipe 30 is welded to the half donut-shaped nozzle box body 36.
Attached by 8. The rest of the structure is exactly the same as the prior art described above.
この鍛造式ノズルボックスの特徴は、蒸気管30は12
チクロム鍛鋼より削り出される。同時にノズルボックス
本体36も12%クロム鍛鋼よυ削り出される。従って
蒸気室35はエンドミ/l/等によ、り加工されるため
、軸方向長さを増1−で蒸気室の必要容積を確保する。The feature of this forged nozzle box is that the steam pipe 30 has 12
Machined from cychrome forged steel. At the same time, the nozzle box body 36 is also machined from 12% chromium forged steel. Therefore, since the steam chamber 35 is machined by end milling, etc., the required volume of the steam chamber can be secured by increasing the axial length by 1-.
ノズルボックスの構造溶接については、蒸気管30と、
ノズルボックス36を溶接@1148で結合した後は従
来のノズルボックスと全く同一手順で行なわれる。Regarding the structural welding of the nozzle box, the steam pipe 30 and
After the nozzle box 36 is joined by welding @1148, the procedure is exactly the same as that for a conventional nozzle box.
本発明による鍛造式ノズルボックスの特徴は、350
Kg/Crn!・g −650?Z’の超高圧、高温蒸
気を収納するために、高温強度の優れた12チクロム鋼
を、ノズルボックス全体に使用したことが挙げられる。The features of the forged nozzle box according to the present invention are as follows:
Kg/crn!・g-650? In order to accommodate Z''s ultra-high pressure and high temperature steam, 12-tichrome steel, which has excellent high-temperature strength, was used for the entire nozzle box.
(従来の鋳造方式においても蒸気縮流部37a、37b
ならびにノズル45、スペーサ38 a 、 38
bll−1:i 2 りoムi9J’jfi’MtJe
用しティ&。)更に、鍛鋼を用いて内部を削り出して管
31゜33.34ならびに蒸気室35を形成しているた
め、従来の鋳鋼方式に比較して、微細な内部欠陥の存在
による材料強度の低下を防止できるばかりではなく、実
績的に12クロム鋳鋼の溶接熱幹部に発生し易1ハクラ
ックの防止にも大きく寄与する。(Even in the conventional casting method, the steam condensation parts 37a, 37b
and nozzle 45, spacers 38a, 38
bll-1: i 2 rim i9J'jfi'MtJe
Use tea &. ) Furthermore, since the pipes 31, 33, 34 and the steam chamber 35 are formed by cutting out the inside of forged steel, the material strength is less likely to deteriorate due to the presence of minute internal defects, compared to conventional cast steel methods. Not only can this be prevented, but it also greatly contributes to the prevention of cracks, which tend to occur in the welding hot spots of 12 chromium cast steel.
第6図に叫j方向から見たノズルボックスを示す。Figure 6 shows the nozzle box viewed from the direction.
この図は、第4図に対応している。This figure corresponds to FIG.
L半・下半ノズルボックスを締付けるフランジ46a、
46bけ、ノズルボックス本体−U−6より削り出され
る。Flange 46a for tightening the L half/lower half nozzle box,
46b is cut out from the nozzle box body U-6.
一、ヒ記説明の如く、350 Kg/Crn’g −6
50°1566C超高圧高湛蒸気タービンにおいては、
ノズルボックスは高温強度の高い12%クロム合金鋼が
必要となる。1. As explained in H, 350 Kg/Crn'g -6
In the 50° 1566C ultra high pressure high steam turbine,
The nozzle box requires 12% chromium alloy steel with high high temperature strength.
本発明においては次の改良を図った。The following improvements were made in the present invention.
(1) ノズルボックス全体を12クロム鍛鋼により
jrJ能な構造とした。(1) The entire nozzle box is made of 12 chrome forged steel and has a JRJ-compatible structure.
(2)鍛鋼材は、鋳鋼材の微細な内部欠陥による強度低
下を防止−するばかりでなく、十分な鍛錬により鋳#l
l桐よシも約30チ市湛強度が向上するため、ノズルボ
ックスの信頼性が向上する。(2) Forged steel materials not only prevent strength reduction due to minute internal defects in cast steel materials, but also have the ability to
The reliability of the nozzle box is improved because the paulownia wood also increases the strength of the paulownia by about 30 cm.
第1図は超高圧高温蒸気タービンの系統図、第2図は超
高圧高温蒸気タービンの超高圧セクションの断面図、第
3図は超高圧セクションの従来技術によるノズルボック
スの断面図、第4図は従来のノズルボックスを軸方向か
ら見た正面図、第5図は超高圧セクションの本発明の一
実施例であるノズルボックスの断面図、第6図は本発明
のノズルボックスを軸方向から見た正面図である。
35・・・蒸気室、30・・・蒸気管、36・・・ノズ
ルボックス本体、48・・・溶接部、45・・・ノズル
、378゜37b・・・蒸気縮流部。
第2図
第6図Figure 1 is a system diagram of an ultra-high-pressure, high-temperature steam turbine, Figure 2 is a cross-sectional view of the ultra-high-pressure section of the ultra-high-pressure, high-temperature steam turbine, Figure 3 is a cross-sectional view of a conventional nozzle box in the ultra-high pressure section, and Figure 4. 5 is a front view of a conventional nozzle box seen from the axial direction, FIG. 5 is a sectional view of a nozzle box which is an embodiment of the present invention in the ultra-high pressure section, and FIG. 6 is a front view of the nozzle box of the present invention seen from the axial direction. FIG. 35... Steam chamber, 30... Steam pipe, 36... Nozzle box main body, 48... Welded part, 45... Nozzle, 378° 37b... Steam condensation part. Figure 2 Figure 6
Claims (1)
より削り出されたノズルボックス本体と、蒸気導入管と
を溶接構造とし、男に、ノズル翼と、該ノズル翼が取シ
付けられる蒸気縮流部とを溶接構造として形成すること
を特徴とする蒸気タービン用ノズルボックス。1. In a nozzle box for a steam turbine, the nozzle box body carved from a forged piece and the steam introduction pipe are welded together, and the nozzle blade and the steam condenser part to which the nozzle blade is attached are attached to the mantle. A nozzle box for a steam turbine, characterized in that it is formed as a welded structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12206582A JPS5915603A (en) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | Nozzle box for steam turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12206582A JPS5915603A (en) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | Nozzle box for steam turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5915603A true JPS5915603A (en) | 1984-01-26 |
Family
ID=14826755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12206582A Pending JPS5915603A (en) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | Nozzle box for steam turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5915603A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0443979U (en) * | 1990-08-13 | 1992-04-14 | ||
JP2010048254A (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Alstom Technology Ltd | Multi-frequency control stage for improved dampening of excitation factor |
JP2017125490A (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | Nozzle box assembly |
-
1982
- 1982-07-15 JP JP12206582A patent/JPS5915603A/en active Pending
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US10633991B2 (en) | 2016-01-15 | 2020-04-28 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Nozzle box assembly |
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